Реферат: Локальные и глобальные сети, их характеристика. Реферат локальные и глобальные сети

Реферат - Локальные и глобальные сети, их характеристика

СОДЕРЖАНИЕ

Введение ...............................................................................................3

1. Локальные и глобальные компьютерные сети.

Назначение сетей..................................................................................6

2. Топология сети.................................................................................8

3. Глобальная компьютерная сеть Интернет. ...................................9

Заключение ..........................................................................................11

Список литературы .............................................................................12

Введение

Войти в XXI век образованным человеком можно, только хорошо владея информационными технологиями. Ведь деятельность людей все в большей степени зависит от их информированности, способности эффективно использовать информацию. Для свободной ориентации в информационных потоках современный специалист любого профиля должен уметь получать, обрабатывать и использовать информацию с помощью компьютеров, телекоммуникаций и других средств связи. Заложить фундамент информационной культуры призвана дисциплина «Информатика», изучение которой начинается со школьной скамьи, а затем, приобретая более целенаправленный характер, продолжается в высшем учебном заведении. Эта дисциплина достаточно новая и своим появлением обязана развитию индустрии информатики, бурному процессу информатизации, начавшемуся в нашей стране. Об информации начинают говорить как о стратегическом ресурсе общества, как о ресурсе, определяющем уровень развития государства.

Информатика, как никакая другая область знаний, характеризуется чрезвычайно высокой степенью динамики изменений. Кроме того, учитывая ее всепроникающий характер, благодаря которому происходит интеграция знаний, идей, в настоящее время трудно очертить границы информатики. Удается выделить лишь ее основные направления.

Сеть представляет собой совокупность компьютеров, объединенных средствами передачи данных. Средства передачи данных в общем случае могут состоять из следующих элементов: связных компьютеров, каналов связи (спутниковых, телефонных, цифровых, волоконно-оптических, радио- и других), коммутирующей аппаратуры, ретрансляторов, различного рода преобразователей сигналов и других элементов и устройств.

Архитектура сети ЭВМ определяет принципы построения и функционирования аппаратного и программного обеспечения элементов сети.

Современные сети можно классифицировать по различным признакам: по удаленности компьютеров, топологии, назначению, перечню предоставляемых услуг, принципам управления (централизованные и децентрализованные), методам коммутации (без коммутации, телефонная коммутация, коммутация цепей, сообщений, пакетов и дейтаграмм и т. д.), видам среды передачи и т. д.

Сети условно разделяют на локальные и глобальные в зависимости от удаленности компьютеров.

Произвольная глобальная сеть может включать другие глобальные сети, локальные сети, а также отдельно подключаемые к ней компьютеры (удаленные компьютеры) или отдельно подключаемые устройства ввода-вывода. Глобальные сети бывают четырех основных видов: городские, региональные, национальные и транснациональные. В качестве устройств ввода-вывода могут использоваться, например, печатающие и копирующие устройства, кассовые и банковские аппараты, дисплеи (терминалы) и факсы. Перечисленные элементы сети могут быть удалены друг от друга на значительное расстояние.

Локальная вычислительная сеть (ЛВС)представляет собой коммуникационную систему, позволяющую совместно использовать ресурсы компьютеров, подключенных к сети, такие, как принтеры, плоттеры, диски, модемы, приводы CD-ROM и другие периферийные устройства. В локальных вычислительных сетях компьютеры расположены на расстоянии до нескольких километров и обычно соединены при помощи скоростных линий связи со скоростью обмена от 1 до 10 и более Мбит/с (не исключается случаи соединения компьютеров и с помощью низкоскоростных телефонных линий). ЛВС обычно развертываются в рамках некоторой организации (корпорации, учреждения). Поэтому их иногда называют корпоративными системами или сетями. Компьютеры при этом, как правило, находятся в пределах одного помещения, здания или соседних зданий.

Функции программного обеспечения компьютера, установленного в сети, условно можно разделить на две группы: управление ресурсами самого компьютера (в том числе и в интересах решения задач для других компьютеров) и управление обменом с другими компьютерами (сетевые функции).

Собственными ресурсами компьютера традиционно управляет ОС. Функции сетевого управления реализует сетевое ПО, которое может быть выполнено как в виде отдельных пакетов сетевых программ, так и в виде сетевой ОС.

1. Локальные и глобальные компьютерные сети. Назначение сетей.

Создание компьютерных сетей вызвано практической потребностью пользователей удаленных друг от друга компьютеров в одной и той же информации. Сети предоставляют пользователям возможность не только быстрого обмена информацией, но и совместной работы на принтерах и других периферийных устройствах, и даже одновременной обработки документов. Локальные компьютерные сети.

Локальная сеть объединяет компьютеры, установленные в одном помещении (например, школьный компьютерный класс, состоящий из 8—12 компьютеров) или в одном здании.

В небольших локальных сетях все компьютеры обычно равноправны, т. е. пользователи самостоятельно решают, какие ресурсы своего компьютера (диски, каталоги, файлы) сделать общедоступными по сети. Такие сети называются одноранговыми.[1]

Если к локальной сети подключено более десяти компьютеров, то одноранговая сеть может оказаться недостаточно производительной. Для увеличения производительности, а также в целях обеспечения большей надежности при хранении информации в сети некоторые компьютеры специально выделяются для хранения файлов или программ-приложений. Такие компьютеры называются серверами, а локальная сеть — сетью на основе серверов.

Каждый компьютер, подключенный к локальной сети, должен иметь специальную плату (сетевой адаптер). Между собой компьютеры (сетевые адаптеры) соединяются с помощью кабелей.

Региональные компьютерные сети. Локальные сети не позволяют обеспечить совместный доступ к информации пользователям, находящимся, например, в различных частях города. На помощь приходят региональные сети, объединяющие компьютеры в пределах одного региона (города, страны, континента).

Корпоративные компьютерные сети. Многие организации, заинтересованные в защите информации от несанкционированного доступа (например, военные, банковские и пр.), создают собственные, так называемые корпоративные сети. Корпоративная сеть может объединять тысячи и десятки тысяч компьютеров, размещенных в различных странах и городах (в качестве примера можно привести сеть корпорации Microsoft, MSN). Глобальная компьютерная сеть Интернет. Потребности формирования единого мирового информационного пространства привели к созданию глобальной компьютерной сети Интернет. В настоящее время на десятках миллионов компьютеров, подключенных к Интернету, хранится громадный объем информации (сотни миллионов файлов, документов и т. д.) и сотни миллионов людей пользуются информационными услугами глобальной сети. Интернет — это глобальная компьютерная сеть, объединяющая многие локальные, региональные и корпоративные сети и включающая в себя десятки миллионов компьютеров.[2]

В каждой локальной или корпоративной сети обычно имеется, по крайней мере, один компьютер, который имеет постоянное подключение к Интернету с помощью линии связи с высокой пропускной способностью (сервер Интернета).Надежность функционирования глобальной сети обеспечивается избыточностью линий связи: как правило, серверы имеют более двух линий связи, соединяющих их с Интернетом. Основу, «каркас» Интернета составляют более ста миллионов серверов, постоянно подключенных к сети, из которых в России насчитывается более трехсот тысяч (на начало 2001 г.).

К серверам Интернета могут подключаться с помощью локальных сетей или коммутируемых телефонных линий сотни миллионов пользователей сети.

2. Топология сети.

Общая схема соединения компьютеров в локальные сети называется топологией сети. Топологии сети могут быть различными.

Рис. 1 Топология сети

Сети Ethernet могут иметь топологию «шина» и «звезда». В первом случае все компьютеры подключены к одному общему кабелю (шине), во втором — имеется специальное центральное устройство (хаб), от которого идут «лучи» к каждому компьютеру, т.е. каждый компьютер подключен к своему кабелю.

Структура типа «шина» проще и экономичнее, так как для нее не требуется дополнительное устройство и расходуется меньше кабеля. Но она очень чувствительна к неисправностям кабельной системы. Если кабель поврежден хотя бы в одном месте, то возникают проблемы для всей сети. Место неисправности трудно обнаружить.

В этом смысле «звезда» более устойчива. Поврежденный кабель – проблема для одного конкретного компьютера, на работе сети в целом это не сказывается. Не требуется усилий по локализации неисправности. В сети, имеющей структуру типа «кольцо» информация передается между станциями по кольцу с переприемом в каждом сетевом контроллере. Переприем производится через буферные накопители, выполненные на базе оперативных запоминающих устройств, поэтому при выходе их строя одного сетевого контроллера может нарушиться работа всего кольца. Достоинство кольцевой структуры – простота реализации устройств, а недостаток – низкая надежность.

3. Глобальная компьютерная сеть Интернет.

В 1969 году в США была создана компьютерная сеть ARPAnet, объединяющая компьютерные центры министерства обороны и ряда академических организаций. Эта сеть была предназначена для узкой цели: главным образом для изучения того, как поддерживать связь в случае ядерного нападения и для помощи исследователям в обмене информацией. По мере роста этой сети создавались и развивались многие другие сети. Еще до наступления эры персональных компьютеров создатели ARPAnet приступили к разработке программы Internetting Project («Проект объединения сетей»). Успех этого проекта привел к следующим результатам. Во-первых, была создана крупнейшая в США сеть internet (со строчной буквы i). Во-вторых, были опробованы различные варианты взаимодействия этой сети с рядом других сетей США. Это создало предпосылки для успешной интеграции многих сетей в единую мировую сеть. Такую «сеть сетей» теперь всюду называют Internet (в отечественных публикациях широко применяется и русскоязычное написание — Интернет). В настоящее время на десятках миллионов компьютеров, подключенных к Интернету, хранится громадный объем информации (сотни миллионов файлов, документов и т. д.) и сотни миллионов людей пользуются информационными услугами глобальной сети.[3]

Интернет — это глобальная компьютерная сеть, объединяющая многие локальные, региональные и корпоративные сети и включающая в себя десятки миллионов компьютеров.

Надежность функционирования глобальной сети обеспечивается избыточностью линий связи: как правило, серверы имеют более двух линий связи, соединяющих их с Интернетом.

Основу, «каркас» Интернета составляют более ста миллионов серверов, постоянно подключенных к сети.

Заключение

Итак, современные сети можно классифицировать по различным признакам: по удаленности компьютеров, топологии, назначению, перечню предоставляемых услуг, принципам управления (централизованные и децентрализованные), методам коммутации (без коммутации, телефонная коммутация, коммутация цепей, сообщений, пакетов и дейтаграмм и т. д.), видам среды передачи и т. д.

Список литературы

1. Зубанов, O.WindowsNT — выбор «профи». / О.Зубанов. — М.,2006 – 500 с.

2. Информатика. Базовый курс: учебное пособие / под ред. С.В. Симоновича- СПб., 2008.- 600 с.

3. Интернет: Энциклопедия \ под ред.М. Мелихова .- М.,2008. – 700 с.

4. Карп, Д. Хитрости Windows98: для профессионалов./ Д.Карп. – СПб.,2007.- 690 с.

5. Новейший самоучитель работы на компьютере / под. ред. С.Симоновича.-СПб.,2008. – 864 с.

6. Омельченко, Л. Н. Самоучитель MicrosoftFrontPage. / Л.Н. Омельченко. М., 2007.- 299 с.

[1] Информатика. Базовый курс: учебное пособие / под ред. С.В. Симоновича — СПб., 2008. — С. 210.

[2] Новейший самоучитель работы на компьютере / под. ред. С.Симоновича.- СПб., 2008. – С..213

[3] Новейший самоучитель работы на компьютере / под. ред. С.Симоновича.- СПб., 2008. – С. .223

www.ronl.ru

Реферат - Локальные и глобальные сети

Для классификации компьютерных сетей используются различные признаки, но чаще всего сети делят на типы по территориальному признаку, то есть по величине территории, которую покрывает сеть. И для этого есть веские причины, так как отличия технологий локальных и глобальных сетей очень значительны, несмотря на их постоянное сближение.

1.4.1. Особенности локальных, глобальных и городских сетей

К локальным сетям — Local Area Networks (LAN) — относят сети компьютеров, сосредоточенные на небольшой территории (обычно в радиусе не более 1-2 км). В общем случае локальная сеть представляет собой коммуникационную систему,

88 Глава1 • Общие принципы построения вычислительных сетей

принадлежащую одной организации. Из-за коротких расстояний в локальных сетях имеется возможность использования относительно дорогих высококачественных линий связи, которые позволяют, применяя простые методы передачи данных, достигать высоких скоростей обмена данными порядка 100 Мбит/с. В связи с этим услуги, предоставляемые локальными сетями, отличаются широким разнообразием и обычно предусматривают реализацию в режиме on-line.

Глобальные сети — Wide Area Networks (WAN) — объединяют территориально рассредоточенные компьютеры, которые могут находиться в различных городах и странах. Так как прокладка высококачественных линий связи на большие расстояния обходится очень дорого, в глобальных сетях часто используются уже существующие линии связи, изначально предназначенные совсем для других целей. Например, многие глобальные сети строятся на основе телефонных и телеграфных каналов общего назначения. Из-за низких скоростей таких линий связи в глобальных сетях (десятки килобит в секунду) набор предоставляемых услуг обычно ограничивается передачей файлов, преимущественно не в оперативном, а в фоновом режиме, с использованием электронной почты. Для устойчивой передачи дискретных данных по некачественным линиям связи применяются методы и оборудование, существенно отличающиеся от методов и оборудования, характерных для локальных сетей. Как правило, здесь применяются сложные процедуры контроля и восстановления данных, так как наиболее типичный режим передачи данных по территориальному каналу связи связан со значительными искажениями сигналов.

Городские сети (или сети мегаполисов) — Metropolitan Area Networks (MAN) — являются менее распространенным типом сетей. Эти сети появились сравнительно недавно. Они предназначены для обслуживания территории крупного города — мегаполиса. В то время как локальные сети наилучшим образом подходят для разделения ресурсов на коротких расстояниях и широковещательных передач, а глобальные сети обеспечивают работу на больших расстояниях, но с ограниченной скоростью и небогатым набором услуг, сети мегаполисов занимают некоторое промежуточное положение. Они используют цифровые магистральные линии связи, часто оптоволоконные, со скоростями от 45 Мбит/с, и предназначены для связи локальных сетей в масштабах города и соединения локальных сетей с глобальными. Эти сети первоначально были разработаны для передачи данных, но сейчас они поддерживают и такие услуги, как видеоконференции и интегральную передачу голоса и текста. Развитие технологии сетей мегаполисов осуществлялось местными телефонными компаниями. Исторически сложилось так, что местные телефонные компании всегда обладали слабыми техническими возможностями и из-за этого не могли привлечь крупных клиентов. Чтобы преодолеть свою отсталость и занять достойное место в мире локальных и глобальных сетей, местные предприятия связи занялись разработкой сетей на основе самых современных технологий, например технологии коммутации ячеек SMDS или ATM. Сети мегаполисов являются общественными сетями, и поэтому их услуги обходятся дешевле, чем построение собственной (частной) сети в пределах города.

1.4.2. Отличия локальных сетей от глобальных .

Рассмотрим основные отличия локальных сетей от глобальных более детально. Так как в последнее время эти отличия становятся все менее заметными, то будем считать, что в данном разделе мы рассматриваем сети конца 80-х годов, когда эти

________________________________________________________1.4. Локальные и глобальные сети 89

отличия проявлялись весьма отчетливо, а современные тенденции сближения технологий локальных и глобальных сетей будут рассмотрены в следующем разделе.

• Протяженность, качество и способ прокладки линий связи. Класс локальных вычислительных сетей по определению отличается от класса глобальных сетей небольшим расстоянием между узлами сети. Это в принципе делает возможным использование в локальных сетях качественных линий связи: коаксиального кабеля, витой пары, оптоволоконного кабеля, которые не всегда доступны (из-за экономических ограничений) на больших расстояниях, свойственных глобальным сетям. В глобальных сетях часто применяются уже существующие линии связи (телеграфные или телефонные), а в локальных сетях они прокладываются заново.

• Сложность методов передачи и оборудования. В условиях низкой надежности физических каналов в глобальных сетях требуются более сложные, чем в локальных сетях, методы передачи данных и соответствующее оборудование. Так, в глобальных сетях широко применяются модуляция, асинхронные методы, сложные методы контрольного суммирования, квитирование и повторные передачи искаженных кадров. С другой стороны, качественные линии связи в локальных сетях позволили упростить процедуры передачи данных за счет применения немодулированных сигналов и отказа от обязательного подтверждения получения пакета.

• Скорость обмена данными. Одним из главных отличий локальных сетей от глобальных является наличие высокоскоростных каналов обмена данными между компьютерами, скорость которых (10,16 и 100 Мбит/с) сравнима со скоростями работы устройств и узлов компьютера — дисков, внутренних шин обмена данными и т. п. За счет этого у пользователя локальной сети, подключенного к удаленному разделяемому ресурсу (например, диску сервера), складывается впечатление, что он пользуется этим диском, как «своим». Для глобальных сетей типичны гораздо более низкие скорости передачи данных — 2400,9600,28800,33600 бит/с, 56 и 64 Кбит/с и только на магистральных каналах — до 2 Мбит/с.

• Разнообразие услуг. Локальные сети предоставляют, как правило, широкий набор услуг — это различные виды услуг файловой службы, услуги печати, услуги службы передачи факсимильных сообщений, услуги баз данных, электронная почта и другие, в то время как глобальные сети в основном предоставляют почтовые услуги и иногда файловые услуги с ограниченными возможностями — передачу файлов из публичных архивов удаленных серверов без предварительного просмотра их содержания.

• Оперативность выполнения запросов. Время прохождения пакета через локальную сеть обычно составляет несколько миллисекунд, время же его передачи через глобальную сеть может достигать нескольких секунд. Низкая скорость передачи данных в глобальных сетях затрудняет реализацию служб для режима on-line, который является обычным для локальных сетей.

• Разделение каналов. В локальных сетях каналы связи используются, как правило, совместно сразу несколькими узлами сети, а в глобальных сетях — индивидуально.

• Использование метода коммутации пакетов. Важной особенностью локальных сетей является неравномерное распределение нагрузки. Отношение пиковой

90 Глава1 • Общие принципы построения вычислительных сетей

нагрузки к средней может составлять 100:1 и даже выше. Такой трафик обычно называют пульсирующим. Из-за этой особенности трафика в локальных сетях для связи узлов применяется метод коммутации пакетов, который для пульсирующего трафика оказывается гораздо более эффективным, чем традиционный для глобальных сетей метод коммутации каналов. Эффективность метода коммутации пакетов состоит в том, что сеть в целом передает в единицу времени больше данных своих абонентов. В глобальных сетях метод коммутации пакетов также используется, но наряду с ним часто применяется и метод коммутации каналов, а также некоммутируемые каналы — как унаследованные технологии некомпьютерных сетей.

• Масштабируемость. «Классические» локальные сети обладают плохой масштабируемостью из-за жесткости базовых топологий, определяющих способ подключения станций и длину линии. При использовании многих базовых топологий характеристики сети резко ухудшаются при достижении определенного предела по количеству узлов или протяженности линий связи. Глобальным же сетям присуща хорошая масштабируемость, так как они изначально разрабатывались в расчете на работу с произвольными топологиями.

1.4.3. Тенденция к сближению локальных и глобальных сетей

Если принять во внимание все перечисленные выше различия локальных и глобальных сетей, то становится понятным, почему так долго могли существовать раздельно два сообщества специалистов, занимающиеся этими двумя видами сетей. Но за последние годы ситуация резко изменилась.

Специалисты по локальным сетям, перед которыми встали задачи объединения нескольких локальных сетей, расположенных в разных, географически удаленных друг от друга пунктах, были вынуждены начать освоение чуждого для них мира глобальных сетей и телекоммуникаций. Тесная интеграция удаленных локальных сетей не позволяет рассматривать глобальные сети в виде «черного ящика», представляющего собой только инструмент транспортировки сообщений на большие расстояния. Поэтому все, что связано с глобальными связями и удаленным доступом, стало предметом повседневного интереса многих специалистов по локальным сетям.

С другой стороны, стремление повысить пропускную способность, скорость передачи данных, расширить набор и оперативность служб, другими словами, стремление улучшить качество предоставляемых услуг — все это заставило специалистов по глобальным сетям обратить пристальное внимание на технологии, используемые в локальных сетях.

Таким образом, в мире локальных и глобальных сетей явно наметилось движение навстречу друг другу, которое уже сегодня привело к значительному взаимопроникновению технологий локальных и глобальных сетей.

Одним из проявлений этого сближения является появление сетей масштаба большого города (MAN), занимающих промежуточное положение между локальными и глобальными сетями. При достаточно больших расстояниях между узлами они обладают качественными линиями связи и высокими скоростями обмена, даже более

________________________________________________________1.4. Локальные и глобальные сети______91

высокими, чем в классических локальных сетях. Как и в случае локальных сетей, при построении MAN уже существующие линии связи не используются, а прокладываются заново.

Сближение в методах передачи данных происходит на платформе оптической цифровой (немодулированной) передачи данных по оптоволоконным линиям связи. Из-за резкого улучшения качества каналов связи в глобальных сетях начали отказываться от сложных и избыточных процедур обеспечения корректности передачи данных. Примером могут служить сети frame relay. В этих сетях предполагается, что искажение бит происходит настолько редко, что ошибочный пакет просто уничтожается, а все проблемы, связанные с его потерей, решаются программами прикладного уровня, которые непосредственно не входят в состав сети frame relay.

За счет новых сетевых технологий и, соответственно, нового оборудования, рассчитанного на более качественные линии связи, скорости передачи данных в уже существующих коммерческих глобальных сетях нового поколения приближаются к традиционным скоростям локальных сетей (в сетях frame relay сейчас доступны скорости 2 Мбит/с), а в глобальных сетях ATM и превосходят их, достигая 622 Мбит/с.

В результате службы для режима on-line становятся обычными и в глобальных сетях. Наиболее яркий пример — гипертекстовая информационная служба World Wide Web, ставшая основным поставщиком информации в сети Internet. Ее интерактивные возможности превзошли возможности многих аналогичных служб локальных сетей, так что разработчикам локальных сетей пришлось просто позаимствовать эту службу у глобальных сетей. Процесс переноса служб и технологий из глобальных сетей в локальные приобрел такой массовый характер, что появился даже специальный термин — intranet-технологии (intra — внутренний), обозначающий применение служб внешних (глобальных) сетей во внутренних — локальных.

Локальные сети перенимают у глобальных сетей и транспортные технологии. Все новые скоростные технологии (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, lOOVG-AnyLAN) поддерживают работу по индивидуальным линиям связи наряду с традиционными для локальных сетей разделяемыми линиями. Для организации индивидуальных линий связи используется специальный тип коммуникационного оборудования — коммутаторы. Коммутаторы локальных сетей соединяются между собой по иерархической схеме, подобно тому, как это делается в телефонных сетях: имеются коммутаторы нижнего уровня, к которым непосредственно подключаются компьютеры сети, коммутаторы следующего уровня соединяют между собой коммутаторы нижнего уровня и т. д. Коммутаторы более высоких уровней обладают, как правило, большей производительностью и работают с более скоростными каналами, уплотняя данные нижних уровней. Коммутаторы поддерживают не только новые протоколы локальных сетей, но и традиционные — Ethernet и Token Ring.

В локальных сетях в последнее время уделяется такое же большое внимание методам обеспечения защиты информации от несанкционированного доступа, как и в глобальных сетях. Такое внимание обусловлено тем, что локальные сети перестали быть изолированными, чаще всего они имеют выход в «большой мир» через глобальные связи. При этом часто используются те же методы — шифрование данных, аутентификация пользователей, возведение защитных барьеров, предохраняющих от проникновения в сеть извне.

И наконец, появляются новые технологии, изначально предназначенные для обоих видов сетей. Наиболее ярким представителем нового поколения технологий является технология ATM, которая может служить основой не только локальных и

92 Глава! • Общие принципы построения вычислительных сетей

глобальных компьютерных сетей, но и телефонных сетей, а также широковещательных видеосетей, объединяя все существующие типы трафика в одной транспортной сети.

Выводы

* Классифицируя сети по территориальному признаку, различают локальные (LAN), глобальные (WAN) и городские (MAN) сети.

о LAN — сосредоточены на территории не более 1-2 км; построены с использованием дорогих высококачественных линий связи, которые позволяют, применяя простые методы передачи данных, достигать высоких скоростей обмена данными порядка 100 Мбит/с. Предоставляемые услуги отличаются широким разнообразием и обычно предусматривают реализацию в режиме on-line.

о WAN — объединяют компьютеры, рассредоточенные на расстоянии сотен и тысяч километров. Часто используются уже существующие не очень качественные линии связи. Более низкие, чем в локальных сетях, скорости передачи данных (десятки килобит в секунду) ограничивают набор предоставляемых услуг передачей файлов, преимущественно не в оперативном, а в фоновом режиме, с использованием электронной почты. Для устойчивой передачи дискретных данных применяются более сложные методы и оборудование, чем в локальных сетях.

* MAN — занимают промежуточное положение между локальными и глобальными сетями. При достаточно больших расстояниях между узлами (десятки километров) они обладают качественными линиями связи и высокими скоростями обмена, иногда даже более высокими, чем в классических локальных сетях. Как и в случае локальных сетей, при построении MAN уже существующие линии связи не используются, а прокладываются заново.

www.ronl.ru

Реферат - Локальные и глобальные сети. Электронная почта

1.

Компьютерные сети1.1. Основные сведения

Локальная сеть представляет собой набор компьютеров,периферийных устройств (принтеров и т.п.)и коммутационных устройств, соединенных кабелями. В качестве кабеляиспользуются «толстый» коаксиальный кабель, «тонкий» коаксиальный кабель, витаяпара, волоконно-оптический кабель. «Толстый» кабель, в основном, используетсяна участках большой протяженности при требованиях высокой пропускнойспособности. Волоконно-оптический кабель позволяет создавать протяженныеучастки без ретрансляторов при недостижимой с помощью других кабелей скорости инадежности. Однако стоимость кабельной сети на его основе высока, и поэтому онне нашел пока широкого распространения в локальных сетях. В основном локальныекомпьютерные сети создаются на базе «тонкого» кабеля или витой пары.

Первоначально сети создавались по принципу«тонкого» Ethernet.В основеего — несколько компьютеров с сетевыми адаптерами, соединенные последовательнокоаксиальным кабелем, причем все сетевые адаптеры выдают свой сигнал на негоодновременно. Недостатки этого принципа выявились позже.

С ростом размеров сетей параллельная работа многихкомпьютеров на одну единую шину стала практически невозможной: очень великистали взаимные влияния друг на друга. Случайные выходы из строя коаксиальногокабеля (например, внутренний обрыв жилы) надолго выводили всю сеть из строя. Аопределить место обрыва или возникновения программной неисправности,«заткнувшей» сеть, становилось практически невозможно.

Поэтому дальнейшее развитие компьютерных сетейпроисходит на принципах структурирования. В этом случае каждая сетьскладывается из набора взаимосвязанных участков — структур.

Каждая отдельная структура представляет собойнесколько компьютеров с сетевыми адаптерами, каждый из которых соединенотдельным проводом — витой парой — с коммутатором. При необходимости развития ксети просто добавляют новую структуру.

При построении сети по принципу витой пары можнопроложить больше кабелей, чем установлено в настоящий момент компьютеров.Кабель проводится не только на каждое рабочее место, независимо от того, нуженон сегодня его владельцу или нет, но даже и туда, где сегодня рабочего местанет, но возможно появление в будущем. Переезд или подключение новогопользователя в итоге потребует лишь изменения коммутации на одной илинескольких панелях.

Структурированная система несколько дорожетрадиционной сети за счет значительной избыточности при проектировании. Но затоона обеспечивает возможность эксплуатации в течение многих лет.

Для сетей, построенных по этому принципу, появляетсянеобходимость в специальном электронном оборудовании. Одно из таких устройств —хаб — является коммутационным элементом сети. Каждый хаб имеет от 8 до 30разъемов (портов) для подключения либо компьютера, либо другого хаба.К каждому порту подключается только одно устройство.При подключении компьютера к хабу оказывается, что часть электроники сетевогоинтерфейса находится в компьютере, а часть — в хабе. Такое подключениепозволяет повысить надежность соединения. В обычных ситуациях, помимо усилениясигнала, хаб восстанавливает преамбулу пакета, устраняет шумовые помехи и т.д.

Хабы являются сердцем системы и во многом определяютее функциональность и возможности. Даже в самых простых хабахсуществует индикация состояния портов. Это позволяетнемедленно диагностировать проблемы, вызванные плохими контактами в разъемах,повреждением проводов и т.п.Существенным свойством такой структурированной сети является ее высокаяпомехоустойчивость: при нарушении связи между двумя ее элементами, остальныепродолжают сохранять работоспособность. Задача соединения компьютерных сетейразличных организаций, зачастую созданных на основе различных стандартов,вызвала появление специального оборудования (мостов, маршрутизаторов,концентраторов и т.п.), осуществляющеготакое взаимодействие.

1.2. Локальнаясеть

Подавляющая часть компьютеров западного мираобъединена в ту или иную сеть. Опыт эксплуатации сетей показывает, что около80% всей пересылаемой по сети информации замыкается в рамках одного офиса.Поэтому особое внимание разработчиков стали привлекать так называемые локальныевычислительные сети(LAN).Локальныевычислительные сети отличаются от других сетей тем, что они обычно ограниченыумеренной географической областью (одна комната, одно здание, один район).

Существует два типа компьютерных сетей: одноранговыесети и сети с выделенным сервером. Одноранговые сети не предусматриваютвыделение специальных компьютеров, организующих работу сети. Каждыйпользователь, подключаясь к сети, выделяет в сеть какие-либо ресурсы (дисковоепространство, принтеры) и подключается к ресурсам, предоставленным в сетьдругими пользователями. Такие сети просты в установке, налаживании; онисущественно дешевле сетей с выделенным сервером. В свою очередь сети с выделеннымсервером, несмотря на сложность настройки и относительную дороговизну,позволяют осуществлять централизованное управление.

1.3.

Глобальные сети

Для подключения к удаленным компьютерным сетямиспользуются телефонные линии.

Процесс передачи данных по телефонным линиям долженпроисходить в форме электрических колебаний — аналога звукового сигнала, в товремя как в компьютере информация хранится в виде кодов. Для того чтобыпередать информацию от компьютера через телефонную линию, коды должны бытьпреобразованы в электрические колебания. Этот процесс носит название модуляции.Для того чтобы адресат смог прочитать на своем компьютере то, что емуотправлено, электрические колебания должны быть обратно превращены в машинныекоды — демодуляция. Устройство, которое осуществляет преобразование данных изцифровой формы, в которой они хранятся в компьютере в аналоговую (электрическиеколебания), в которой они могут быть преданы по телефонной линии, и обратноназывается модем (сокращенно от МОдулятор-ДЕМодулятор). Компьютер в этом случаедолжен иметь специальную телекоммуникационную программу, которая управляетмодемом, а также отправляет и получает последовательности сигналов передаваемойинформации.

1.3.1

Международная сеть INTERNET

Одна из первых версий INTERNET была разработана всемидесятых годах Департаментом Обороны США, чтобы дать возможностьисследовательским институтам, работавшим над особо важными для обороны в товремя проблемами, обмениваться информацией. К тому же предполагалось, что этотспособ связи позволит сохранить обмен информацией между ними в случае такоймировой катастрофы, как ядерная война. В то время сеть носила название ARPAnet- по имени организации финансировавшей эти разработки. Основная операционнаясистема была Unix. В 80-хгодах, когда персональные компьютеры начали получать все более широкоераспространение в США, появились сети, связавшие между собой исследовательскиецентры университетов. Соединив сети, университеты получили возможность общатьсямежду собой, подобно оборонным институтам в семидесятых годах. Однако эта новаясвязь имела дополнительное качество: пользователь университетской сети,находясь дома или в школе, подключаясь к сети, получал также доступ к любомуместу, к которому эта сеть была подсоединена. Такая связь получила название «межсеть»(internet), и, таким образом, появилась сеть INTERNET, которую назвали основнойсетью, межсетью или сетью сетей.

Каждый пользователь INTERNET имеет свой сетевойадрес. Существует компания (в штате Вирджиния), которая следит за INTERNET адресами с тем, чтобы среди пользователей непоявилось два одинаковых адреса.

1.3.1.1

Возможности INTERNET

Существует 7 основных путей использования INTERNET:

1.

Электронная почта. С помощью почтовых программ Outlook Expressи Netscape Messenger

2.

Отправка и получение файлов с помощью FTP (FileTransfer Protocol)

3.

Чтение и посылка текстов в USENET

4.

Поиск информации через GOPHER и WWW (World Wide Web)

5.

Удаленное управление — запрос и запуск программ наудаленном компьютере.

6.

Chat-разговор спомощью сети IRC иЭлектронной почты

7.

Игры через INTERNET

Программы OutlookExpress, GOPHER, NetscapeMessenger, обеспечивающие отдельные функции INTERNET, называются«клиентами». Они удобны в использовании и предоставляют дружественныйинтерфейс для пользователей INTERNET. Системы WWW, FTP требуют знанияоперационной системы UNIX.

1.3.1.2

Электронная почта

Отправка и получение писем остается пока наиболеепопулярным видом использования INTERNET. Существует система LISTSERV,позволяющая создавать группы пользователей с общей групповой адресацией. Такимобразом, письмо, направленное на групповой адрес, будет получено всеми членамигруппы. Например, существует LISTSERV Netterain, объединяющий группуспециалистов, обучающих пользованию INTERNET. Они объединились для того, чтобыобменяться идеями или задать вопросы своим коллегам, чтобы дать знать, что сними можно связаться по электронной почте. В случае если известно, чтоконкретное лицо или компания имеют адрес в INTERNET, но сам адрес не известен,существуют способы узнать его с помощью системы NETFIND.

1.3.1.3 Отправка иполучение файлов

FTP – один изсамых распространенных протоколов передачи файлов по INTERNET. В начале это была терминальная программа с команднойстрокой, то сейчас многие FTP — клиентымогут похвалиться удобным интерфейсом и кучей дополнительных возможностей такихкак:

·

Поддержка докачки

·

Поддержка ННТР

·

Список очередей1.3.1.4 Чтение ипосылка текстов

USENET – это сеть информационных серверов. В Usenet порядка200.000 конференций (это каталог, куда стекаются сообщения на определеннуютему), практически на любую тему отведена своя собственная группа. Серверапостоянно обмениваются между собой информацией, в результате происходитестественно обновление новостей.

1.3.1.5 Поискинформации (browsing — беспорядочное чтение)

Пользователь ищет информацию в INTERNET либо скакой-либо целью, либопростоосматривается вокруг, чтобы знать, что есть в наличии. Мореинформации представлено в INTERNET, так что можно потратитьогромноеколичество времени, просто переходяc одного сайта на другой иопределяя,какая информация имеется в наличии. Эффект взрыва произвело появление такихсредств управления поиском информации как GOPHER и WWW. GOPHER используетсистему меню, чтобы позволить пользователям осуществлять выбор информации. WWWиспользует метафору web — паутина, т.к. эта система позволяет свободноперемещаться внутри системы, построенной на основе гипертекста (НТТР).

1.3.1.6 Удаленноеуправление

Эта возможность очень полезна, когда при выполнениинекоторой работы на маленьком компьютере, требуются ресурсы больших систем.Существуют несколько различных типов удаленного исполнения. Некоторые из нихработают на основе команд, подаваемых шаг за шагом. Таким образом, запросзаключается в том, чтобы некоторая специфическая команда или ихпоследовательность были выполнены на некотором компьютере. Более развитыеверсии будут сами выбирать систему и компьютер, которые будут к тому моментусвободными. Существует также удаленный вызов процедуры, который позволяетпрограмме запускать подпрограмму на другом компьютере и затем использоватьрезультат ее работы.

1.3.1.7 Возможностьразговарить с многими людьми с помощью IRC

IRC(Internet relay chat)- это связка крупных сетей (Efnet, Dalnet, Undernet и др.), в каждой из которых сотни chat’ов и десятки тысяч пользователей. Официальный отсчетисторииIRCведется с 1988 года. Именнотогда финский студент Джако, некоторое время, поговорив на многолинейных BBS’ках, задался целью создать нечто похожее, но болееглобального масштаба. Тогда и появилась первая сетка IRC – Efnet.

1.3.1.8 Игры через INTERNET

Ни для кого уже не секрет, что игры занимаютзначительную часть жизни других людей. Играть можно против компьютера(интересно, но не очень), против одного противника (человека) с помощью модемаи можно играть против многих противников с помощью локальных сетей или INTERNET. Сейчас существует много серверов,которые предназначены исключительно для игр таких как: Quake, Quake II, Team Fortress, Warcraft II, Starcraft и множестводругих. Для того чтобы качество игры было приемлемым необходимо обеспечитьстабильную и высокоскоростную связь с INTERNET.

1.3.2 Увлекательное путешествие

INTERNET настолько велик, и полон ресурсов, чтоосновная проблема (или удовольствие), с которой сталкиваются пользователи,является поиск нужных им данных. В дополнение к электронной почте, систем FTP иUSENET, здесь приведенынесколько полезных инструментов, которые былисозданыспециально для помощи путешественникам по «информационноймагистрали».

1.3.2.1 WWW

Поскольку концепция паутины включает в себя основныепринципыорганизации INTERNET’а, это хорошая печка, от которой можно сегоднятанцевать в поисках чего-то нового. Чтобы использовать WWWэффективно,можно запросить использованиеграфического клиента типа Internet Explorer илиNetscapeCommunicator. Можно, конечно, использовать WWWв текстовом режиме (режимлинейногопоиска), но при этом теряется функциональность графическогорежима. InternetExplorerили Netscape Communicatorявляются графическим пользовательскиминтерфейсомWWW, который позволяет пользователю указывать, выбирать иосуществлять переходы в INTERNET с использованиемгипертекстовых связей, называемых URL (Universal Resource Locators –универсальные локаторы ресурсов). Большое число организаций, школ и людейсоздают собственные элементы WWW, так называемые Home Pages (домашниестраницы), которые могут иметь гипертекстовые связи с информацией, находящейсяна том же компьютере, или которая может быть найдена на любом компьютере в INTERNET.

1.3.2.2 GOPHER

Информационная система, известная как Gopher,позволяет пользователюотправитьсяв поисках интересующей его информации, используя системуменю point&click(укажи и «кликни»). Концепция Gopher разработанавуниверситете Миннесота. Специальная система Veronica была разработана для того,чтобы осуществлять поиск названия документов, хранящихся на серверах Gopher.

Gopher это распределенная служба доставки документов. Онпозволяет пользователям запрашивать, искать и получать информацию, находящуюсяв различных местах. Информация предъявляется пользователю в виде серийвложенных меню. Несмотря на то, что отдельные файлы или даже целые опции менюмогут находиться в различных местах, для пользователя все выглядит, как если быэто находилось в одном месте.

Искомой информацией может быть текстовый или бинарныйфайл, список (прозванный телефонной книгой), изображение или звук. Кроме того,Gopher позволяет воспользоваться другими информационными системами (WWW, WAIS,Archie, WHOIS) и сетевыми услугами (USENET, FTP).Gopher часто оказывается более удобным cредcтвом навигации в директориях FTP ичтения файлов. Сервер Gopher содержит необходимую информацию для обслуживанияпользователей. Кроме того его связь с другими Gopher серверами создает широкуюсетевую кооперацию в форме глобальной Gopher сети (Gopherspace).

1.3.2.3 Veronica

Veronica была создана для решения проблемы поиска в быстроразвивающейся Gopher сети. Veronica обеспечивает быстрый поиск по ключам болеечем в пятистах Gopher меню, чем обеспечивает доступ к информации безосуществления последовательного перебора всех меню, пункт за пунктом. Доступ ксредствам Veronica осуществляется из самых верхних уровней Gopher меню, так чтоне требуется открывать новых приложений или осуществлять дополнительный связи.Реализованы два метода поиска: метод простого логического поиска и методлогического поиска по фрагментам. Поиск по любому метод сопровождаетсяподсказками для пользователя. Поиск осуществляется только по каталогам и меню.Полнотекстовый поиск в Gopher сети отсутствует. Поиск через систему Veronicaявляется независимым от типа информации, хранящейся под заголовками, используемымидля поиска.

2

.Электронная почта

Для того чтобы иметь возможность обмениваться письмамипо электронной почте, пользователь должен стать клиентом одной из компьютерныхсетей. Также как и в телефонных сетях,клиенты компьютерных сетей называются абонентами.

Для каждого абонента на одном из сетевых компьютероввыделяется область памяти — электронный почтовый ящик. Доступ к этой областипамяти осуществляется по адресу, который сообщается абоненту, и паролю, которыйабонент придумывает сам. Пароль известен только абоненту и сетевому компьютеру.Став абонентом компьютерной сети и получив адрес своего почтового ящика,пользователь может сообщить его друзьям, знакомым. Каждый абонент электроннойпочты может через свой компьютер и модем послать письмо любому другому абонентууказав в послании его почтовый адрес. Но сделать это можно, только сообщивкомпьютерной сети свой почтовый адрес и пароль (как доказательство того, чтоэто действительно абонент).

Все письма, поступающие на некоторый почтовый адрес,записываются в выделенную для него область памяти сетевого компьютера. Сетевойкомпьютер, содержащий почтовые ящики абонентов носит название хост компьютера(от host — хозяин). Существуют два основных типа электронной почты. Первыйспособ, называется off-line (вне линии, вне связи, произносится: офлайн),заключается в том, что при каждом сеансе связи компьютера абонента с сетевымкомпьютером происходит обмен письмами в автоматическом режиме: все заранееподготовленные письма абонента передаются на сетевой компьютер, а все письма,пришедшие на адрес абонента, передаются на его компьютер. Название off-lineподчеркивает тот факт, что сам процесс ознакомления с письмами и их чтениепроисходит, когда связь с сетевым компьютером уже прекращена.

Второй способ, названный, естественно, on-line (налинии, на связи, произносится: онлайн), заключается в том, что абонент во времясеанса связи со своего компьютера получает возможность обратиться к содержимомусвоего почтового ящика, просмотреть его и прочитать письма. Некоторые письмаможно удалить не читая, на другие письма можно сразу дать ответ,воспользовавшись клавиатурой своего компьютера. Можно также послать всезаготовленные заранее письма, являющиеся ничем иным как текстовыми файлами. Врежиме on-line абонент не пользуется автоматическим режимом, а отсылает всеписьма сам, указывая их адреса и задавая соответствующую команду сетевомукомпьютеру.

Один компьютер может обслуживать нескольких абонентов.В случае использования on-line сети, каждый абонент осуществляет связь скомпьютерной сетью и выполняет необходимые манипуляции для получения илиотправки информации в соответствии со своими задачами во время сеанса связи.

Для абонентов сети off-line существует возможностьиметь отдельный почтовый ящик на одном компьютере. Каждый абонент пользуетсятолько своим почтовым ящиком, а рассылка и получение писем, связь стелеконференциями и обращения к базам данных для всех абонентов, пользующихсяданным компьютером, осуществляются автоматически в момент сеанса связи скомпьютерной сетью. Такая сложная организация обмена информацией сиспользованием одного компьютера приводит к необходимости выделенияспециального администратора для координации всего обмена информацией,осуществления сеансов, связи и обнаружения заблудившихся писем.

2.1. Адресация

Адрес электронной почты, так же как и обычный почтовыйадрес должен содержать всю необходимую информацию для того, чтобы письмо дошлодо адресата из любой части земного шара. Точно так же, как и почтовый,электронный адрес состоит из двух частей:

раздел«Куда» — содержит указание на хост компьютер;

раздел«Кому» — содержит учетное имя абонента.

В разных системах используются различные способыпредставления адреса. Например, в системе INTERNET и совместимых с ней разделы«Кому» и «Куда» разделены знаком "@", причемслева указывается «Кому». Например,

[email protected],

где user — учетное имя абонента, а adonis.iasnet.ru — имя хосткомпьютера (adonis) и указание, как его найти. Раздел «Куда» имеетиерархическую структуру. Уровни иерархии называются доменами(domain -владение, сфера деятельности) иразделены точками. Количество доменов вадресе,вообще говоря, не ограничено. Самый правый домен представляетсобой домен верхнего уровня. В данном случае, ru — кодРоссии. Длявсех стран существуют двухбуквенныекоды. Например :

·

au — Австралия,

·

br — Бразилия,

·

by — Беларусь,

·

ca — Канада,

·

cn — Китай,

·

de — Германия,

·

jp — Япония,

·

ua — Украина,

·

uk — Великобритания,

·

us — США.

Домен верхнего уровня не обязательно является кодомстраны. Ниже приведены примеры нескольких доменов верхнего уровня, используемыхв США:

·

COM — коммерческие организации и бизнес;

·

EDU — образовательные учреждения;

·

NET — структурные организации системы;

·

ORG — неприбыльные организации;

·

INT — международный домен.

Домен второго уровня дает уточнение для поиска хосткомпьютера. Это может быть код города или региона, в США — штата. В нашемслучае домен второго уровня указывает на компьютерную сеть ИнститутаАвтоматизированных систем (iasnet).

2.2. Конверт

Для того чтобы написанное вами письмо добралось доадресата, надо поместить его в конверт, написать адрес и отправить по почте.Адресат, получив письмо, помимо своего адреса обнаружит на конверте некоторыедополнительные данные, которые могут оказаться полезными.

Если на конверте указан обратный адрес, то он можетоказаться единственной возможностью для обеспечения отправки ответа. Штемпелипочтовых отделений покажут даты прохождения письма через эти учреждения.

По аналогии с конвертом каждое письмо, приходящее поэлектронной почте снабжено «шапкой», имеющей тот же смысл. Взависимости от того, какая телекоммуникационная система используется, структураадреса может выглядеть по-разному.

Структура электронного послания в системе INTERNETвыглядит следующим образом:

From: User Name <[email protected]>

Date:2, November 1998 14:25

To: user1@adonis

Cc: [email protected]

Bcc: [email protected]

Subject:Hello

Первая строка сообщает адрес и имя отправителя.Строка, начинающаяся с Date, содержит дату и время, когда послание былоотправлено. Далее указывается адресполучателя. В строке начинающийся с Сс указываетадрес, которому посылается копия письма. В следующей же строке указываетсяадрес пользователя, которому оправляется, невидимая для адресата, копия письма.Таких строк может быть несколько или не быть ни одной. В следующей строкеуказывается содержание письма, его заголовок (иногда так делается и с обычнымиписьмами, например в случае, когда организация требует помечать направляемые внее письма, некоторым кратким сообщением, например, «На конкурс»). Впредпоследней строке указывается идентификатор послания, его уникальный номер.Если это письмо послано в ответ на некоторое другое письмо, то номер этогоисходного письма указывается в последней строке. Для первоначальных,инициативных писем эта строка отсутствует.

Однако точный порядок строк шапки послания можетменяться от системы к системе. Кроме того, в шапку могут добавлятьсядополнительные строки, например, Importance — важность послания. Указанный впримере состав шапки послания является обязательным, так как все его компонентысущественны для правильной доставки послания.

www.ronl.ru

Доклад - Локальные и глобальные сети, их характеристика