Что является более важным для организации сети
Перейти к содержимому

Что является более важным для организации сети

  • автор:

Основы организации сетей

Компьютерные сети разделяют на локальные (LAN —local area networks) и глобальные (WAN — wide area networks). Локальная сеть обычно состоит из компьютеров, объединенных в отдельный комплекс. Например, компьютеры, используемые в университете или на предприятии, обычно связаны локальной сетью. Глобальная сеть объединяет машины, которые могут находиться и в соседних городах, и на разных концах света.

Сети также различают на основе того, является ли внутреннее строение сети всеобщим достоянием или же правами на него владеет какая-либо корпорация. Первые сети называются открытыми (open network), вторые — закрытыми (closed network). Интернет относится к открытым системам. Передача информации через Интернет управляется набором открытых стандартов, которые называются протоколом TCP/IP (на самом деле это комплект протоколов). А сетевые системы, устанавливаемые и поддерживаемые компанией Novell, являются закрытыми.

В основе другой классификации сетей лежит их топология, то есть структура соединения машин. Четыре основных вида сетей представлены на рис. 3.10: а — кольцо, в котором машины соединяются в круг; б — шина, когда машины подсоединены к общей линии связи, которая называется шиной; в — звезда, когда одна машина является ядром, к которому подключены все остальные машины; г — нерегулярная структура, когда машины соединены бессистемно. Глобальные сети обычно являются нерегулярными сетями, а локальные сети, как правило, являются кольцевыми или шинными, поскольку такая сеть чаще всего создается одной организацией.

Важно помнить, что связи между машинами не обязательно должны быть выполнены проводниками. Все более распространенными становятся беспроводные сети. Например, технология радиопередачи, когда передаваемый сигнал распространяется во всех направлениях, может использоваться для создания шинных сетей. В этом случае шина представляет собой не кабель, а одну из частот радиовещательного диапазона.

Иногда бывает необходимо соединить две существующие сети. Если эти сети совместимы, то их можно соединить с помощью устройства связи, которое называется мостом (bridge). Например, когда нужно объединить две шинные сети, можно использовать мост в качестве средства связи между двумя сетями (рис. 3.11, а). Суть заключается в том, что когда две сети связываются с помощью моста, в результате получается просто более крупная сеть.

Однако часто необходимо связать две сети, характеристики которых не совместимы. Например, характеристики сети с топологией звезды не совместимы с характеристиками шинной. В таких случаях создается сеть из сетей, которая называется интерсетью (internet), при этом исходные сети сохраняют свое строение и продолжают функционировать как независимые сети. Они просто соединены, чтобы передавать сообщения между сетями, от машины одной сети к машине другой.

Соединение двух сетей в интерсеть осуществляется с помощью маршрутизатора (router), который представляет собой машину, принадлежащую одновременно двум сетям и передающую сообщения от машин одной сети к машинам другой (рис. 3.11, б). Обратите внимание на то, что функции, выполняемые маршрутизатором, гораздо сложнее функций, выполняемых мостом, поскольку маршрутизатор должен преобразовывать данные согласно индивидуальным характеристикам исходных сетей.

Интернет

Наиболее ярким примером интерсети является Интернет (Internet), который развился из исследовательской программы, созданной в 1973 году Управлением перспективных исследовательских проектов (Defense Advanced Research Project Agency — DARPA). Целью этого проекта был поиск средств объединения множества различных компьютерных сетей, чтобы они могли функционировать как единая надежная связная система. Сегодня Интернет является всемирным соединением глобальных и локальных сетей, содержащих миллионы машин.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

Основы компьютерных сетей. Тема №1. Основные сетевые термины и сетевые модели

Всем привет. На днях возникла идея написать статьи про основы компьютерных сетей, разобрать работу самых важных протоколов и как строятся сети простым языком. Заинтересовавшихся приглашаю под кат.

Немного оффтопа: Приблизительно месяц назад сдал экзамен CCNA (на 980/1000 баллов) и осталось много материала за год моей подготовки и обучения. Учился я сначала в академии Cisco около 7 месяцев, а оставшееся время вел конспекты по всем темам, которые были мною изучены. Также консультировал многих ребят в области сетевых технологий и заметил, что многие наступают на одни и те же грабли, в виде пробелов по каким-то ключевым темам. На днях пару ребят попросили меня объяснить, что такое сети и как с ними работать. В связи с этим решил максимально подробно и простым языком описать самые ключевые и важные вещи. Статьи будут полезны новичкам, которые только встали на путь изучения. Но, возможно, и бывалые сисадмины подчеркнут из этого что-то полезное. Так как я буду идти по программе CCNA, это будет очень полезно тем людям, которые готовятся к сдаче. Можете держать статьи в виде шпаргалок и периодически их просматривать. Я во время обучения делал конспекты по книгам и периодически читал их, чтобы освежать знания.

Вообще хочу дать всем начинающим совет. Моей первой серьезной книгой, была книга Олиферов «Компьютерные сети». И мне было очень тяжело читать ее. Не скажу, что все было тяжело. Но моменты, где детально разбиралось, как работает MPLS или Ethernet операторского класса, вводило в ступор. Я читал одну главу по несколько часов и все равно многое оставалось загадкой. Если вы понимаете, что какие то термины никак не хотят лезть в голову, пропустите их и читайте дальше, но ни в коем случае не отбрасывайте книгу полностью. Это не роман или эпос, где важно читать по главам, чтобы понять сюжет. Пройдет время и то, что раньше было непонятным, в итоге станет ясно. Здесь прокачивается «книжный скилл». Каждая следующая книга, читается легче предыдущей книги. К примеру, после прочтения Олиферов «Компьютерные сети», читать Таненбаума «Компьютерные сети» легче в несколько раз и наоборот. Потому что новых понятий встречается меньше. Поэтому мой совет: не бойтесь читать книги. Ваши усилия в будущем принесут плоды. Заканчиваю разглагольствование и приступаю к написанию статьи.

P.S. Возможно, со временем список дополнится.

Итак, начнем с основных сетевых терминов.

Что такое сеть? Это совокупность устройств и систем, которые подключены друг к другу (логически или физически) и общающихся между собой. Сюда можно отнести сервера, компьютеры, телефоны, маршрутизаторы и так далее. Размер этой сети может достигать размера Интернета, а может состоять всего из двух устройств, соединенных между собой кабелем. Чтобы не было каши, разделим компоненты сети на группы:

1) Оконечные узлы: Устройства, которые передают и/или принимают какие-либо данные. Это могут быть компьютеры, телефоны, сервера, какие-то терминалы или тонкие клиенты, телевизоры.

2) Промежуточные устройства: Это устройства, которые соединяют оконечные узлы между собой. Сюда можно отнести коммутаторы, концентраторы, модемы, маршрутизаторы, точки доступа Wi-Fi.

3) Сетевые среды: Это те среды, в которых происходит непосредственная передача данных. Сюда относятся кабели, сетевые карточки, различного рода коннекторы, воздушная среда передачи. Если это медный кабель, то передача данных осуществляется при помощи электрических сигналов. У оптоволоконных кабелей, при помощи световых импульсов. Ну и у беспроводных устройств, при помощи радиоволн.

Посмотрим все это на картинке:

На данный момент надо просто понимать отличие. Детальные отличия будут разобраны позже.

Теперь, на мой взгляд, главный вопрос: Для чего мы используем сети? Ответов на этот вопрос много, но я освещу самые популярные, которые используются в повседневной жизни:

1) Приложения: При помощи приложений отправляем разные данные между устройствами, открываем доступ к общим ресурсам. Это могут быть как консольные приложения, так и приложения с графическим интерфейсом.

2) Сетевые ресурсы: Это сетевые принтеры, которыми, к примеру, пользуются в офисе или сетевые камеры, которые просматривает охрана, находясь в удаленной местности.

3) Хранилище: Используя сервер или рабочую станцию, подключенную к сети, создается хранилище доступное для других. Многие люди выкладывают туда свои файлы, видео, картинки и открывают общий доступ к ним для других пользователей. Пример, который на ходу приходит в голову, — это google диск, яндекс диск и тому подобные сервисы.

4) Резервное копирование: Часто, в крупных компаниях, используют центральный сервер, куда все компьютеры копируют важные файлы для резервной копии. Это нужно для последующего восстановления данных, если оригинал удалился или повредился. Методов копирования огромное количество: с предварительным сжатием, кодированием и так далее.

5) VoIP: Телефония, работающая по протоколу IP. Применяется она сейчас повсеместно, так как проще, дешевле традиционной телефонии и с каждым годом вытесняет ее.

Из всего списка, чаще всего многие работали именно с приложениями. Поэтому разберем их более подробно. Я старательно буду выбирать только те приложения, которые как-то связаны с сетью. Поэтому приложения типа калькулятора или блокнота, во внимание не беру.

1) Загрузчики. Это файловые менеджеры, работающие по протоколу FTP, TFTP. Банальный пример — это скачивание фильма, музыки, картинок с файлообменников или иных источников. К этой категории еще можно отнести резервное копирование, которое автоматически делает сервер каждую ночь. То есть это встроенные или сторонние программы и утилиты, которые выполняют копирование и скачивание. Данный вид приложений не требует прямого человеческого вмешательства. Достаточно указать место, куда сохранить и скачивание само начнется и закончится.

Скорость скачивания зависит от пропускной способности. Для данного типа приложений это не совсем критично. Если, например, файл будет скачиваться не минуту, а 10, то тут только вопрос времени, и на целостности файла это никак не скажется. Сложности могут возникнуть только когда нам надо за пару часов сделать резервную копию системы, а из-за плохого канала и, соответственно, низкой пропускной способности, это занимает несколько дней. Ниже приведены описания самых популярных протоколов данной группы:

FTP- это стандартный протокол передачи данных с установлением соединения. Работает по протоколу TCP (этот протокол в дальнейшем будет подробно рассмотрен). Стандартный номер порта 21. Чаще всего используется для загрузки сайта на веб-хостинг и выгрузки его. Самым популярным приложением, работающим по этому протоколу — это Filezilla. Вот так выглядит само приложение:

TFTP- это упрощенная версия протокола FTP, которая работает без установления соединения, по протоколу UDP. Применяется для загрузки образа бездисковыми рабочими станциями. Особенно широко используется устройствами Cisco для той же загрузки образа и резервных копий.

Интерактивные приложения. Приложения, позволяющие осуществить интерактивный обмен. Например, модель «человек-человек». Когда два человека, при помощи интерактивных приложений, общаются между собой или ведут общую работу. Сюда относится: ICQ, электронная почта, форум, на котором несколько экспертов помогают людям в решении вопросов. Или модель «человек-машина». Когда человек общается непосредственно с компьютером. Это может быть удаленная настройка базы, конфигурация сетевого устройства. Здесь, в отличие от загрузчиков, важно постоянное вмешательство человека. То есть, как минимум, один человек выступает инициатором. Пропускная способность уже более чувствительна к задержкам, чем приложения-загрузчики. Например, при удаленной конфигурации сетевого устройства, будет тяжело его настраивать, если отклик от команды будет в 30 секунд.

Приложения в реальном времени. Приложения, позволяющие передавать информацию в реальном времени. Как раз к этой группе относится IP-телефония, системы потокового вещания, видеоконференции. Самые чувствительные к задержкам и пропускной способности приложения. Представьте, что вы разговариваете по телефону и то, что вы говорите, собеседник услышит через 2 секунды и наоборот, вы от собеседника с таким же интервалом. Такое общение еще и приведет к тому, что голоса будут пропадать и разговор будет трудноразличимым, а в видеоконференция превратится в кашу. В среднем, задержка не должна превышать 300 мс. К данной категории можно отнести Skype, Lync, Viber (когда совершаем звонок).

Теперь поговорим о такой важной вещи, как топология. Она делится на 2 большие категории: физическая и логическая. Очень важно понимать их разницу. Итак, физическая топология — это как наша сеть выглядит. Где находятся узлы, какие сетевые промежуточные устройства используются и где они стоят, какие сетевые кабели используются, как они протянуты и в какой порт воткнуты. Логическая топология — это каким путем будут идти пакеты в нашей физической топологии. То есть физическая — это как мы расположили устройства, а логическая — это через какие устройства будут проходить пакеты.

Теперь посмотрим и разберем виды топологии:

1) Топология с общей шиной (англ. Bus Topology)

Одна из первых физических топологий. Суть состояла в том, что к одному длинному кабелю подсоединяли все устройства и организовывали локальную сеть. На концах кабеля требовались терминаторы. Как правило — это было сопротивление на 50 Ом, которое использовалось для того, чтобы сигнал не отражался в кабеле. Преимущество ее было только в простоте установки. С точки зрения работоспособности была крайне не устойчивой. Если где-то в кабеле происходил разрыв, то вся сеть оставалась парализованной, до замены кабеля.

2) Кольцевая топология (англ. Ring Topology)

В данной топологии каждое устройство подключается к 2-ум соседним. Создавая, таким образом, кольцо. Здесь логика такова, что с одного конца компьютер только принимает, а с другого только отправляет. То есть, получается передача по кольцу и следующий компьютер играет роль ретранслятора сигнала. За счет этого нужда в терминаторах отпала. Соответственно, если где-то кабель повреждался, кольцо размыкалось и сеть становилась не работоспособной. Для повышения отказоустойчивости, применяют двойное кольцо, то есть в каждое устройство приходит два кабеля, а не один. Соответственно, при отказе одного кабеля, остается работать резервный.

3) Топология звезда (англ. Star Topology)

Все устройства подключаются к центральному узлу, который уже является ретранслятором. В наше время данная модель используется в локальных сетях, когда к одному коммутатору подключаются несколько устройств, и он является посредником в передаче. Здесь отказоустойчивость значительно выше, чем в предыдущих двух. При обрыве, какого либо кабеля, выпадает из сети только одно устройство. Все остальные продолжают спокойно работать. Однако если откажет центральное звено, сеть станет неработоспособной.

4)Полносвязная топология (англ. Full-Mesh Topology)

Все устройства связаны напрямую друг с другом. То есть с каждого на каждый. Данная модель является, пожалуй, самой отказоустойчивой, так как не зависит от других. Но строить сети на такой модели сложно и дорого. Так как в сети, в которой минимум 1000 компьютеров, придется подключать 1000 кабелей на каждый компьютер.

5)Неполносвязная топология (англ. Partial-Mesh Topology)

Как правило, вариантов ее несколько. Она похожа по строению на полносвязную топологию. Однако соединение построено не с каждого на каждый, а через дополнительные узлы. То есть узел A, связан напрямую только с узлом B, а узел B связан и с узлом A, и с узлом C. Так вот, чтобы узлу A отправить сообщение узлу C, ему надо отправить сначала узлу B, а узел B в свою очередь отправит это сообщение узлу C. В принципе по этой топологии работают маршрутизаторы. Приведу пример из домашней сети. Когда вы из дома выходите в Интернет, у вас нет прямого кабеля до всех узлов, и вы отправляете данные своему провайдеру, а он уже знает куда эти данные нужно отправить.

6) Смешанная топология (англ. Hybrid Topology)

Самая популярная топология, которая объединила все топологии выше в себя. Представляет собой древовидную структуру, которая объединяет все топологии. Одна из самых отказоустойчивых топологий, так как если у двух площадок произойдет обрыв, то парализована будет связь только между ними, а все остальные объединенные площадки будут работать безотказно. На сегодняшний день, данная топология используется во всех средних и крупных компаниях.

И последнее, что осталось разобрать — это сетевые модели. На этапе зарождения компьютеров, у сетей не было единых стандартов. Каждый вендор использовал свои проприетарные решения, которые не работали с технологиями других вендоров. Конечно, оставлять так было нельзя и нужно было придумывать общее решение. Эту задачу взвалила на себя международная организация по стандартизации (ISO — International Organization for Standartization). Они изучали многие, применяемые на то время, модели и в результате придумали модель OSI, релиз которой состоялся в 1984 году. Проблема ее была только в том, что ее разрабатывали около 7 лет. Пока специалисты спорили, как ее лучше сделать, другие модели модернизировались и набирали обороты. В настоящее время модель OSI не используют. Она применяется только в качестве обучения сетям. Мое личное мнение, что модель OSI должен знать каждый уважающий себя админ как таблицу умножения. Хоть ее и не применяют в том виде, в каком она есть, принципы работы у всех моделей схожи с ней.

Состоит она из 7 уровней и каждый уровень выполняет определенную ему роль и задачи. Разберем, что делает каждый уровень снизу вверх:

1) Физический уровень (Physical Layer): определяет метод передачи данных, какая среда используется (передача электрических сигналов, световых импульсов или радиоэфир), уровень напряжения, метод кодирования двоичных сигналов.

2) Канальный уровень (Data Link Layer): он берет на себя задачу адресации в пределах локальной сети, обнаруживает ошибки, проверяет целостность данных. Если слышали про MAC-адреса и протокол «Ethernet», то они располагаются на этом уровне.

3) Сетевой уровень (Network Layer): этот уровень берет на себя объединения участков сети и выбор оптимального пути (т.е. маршрутизация). Каждое сетевое устройство должно иметь уникальный сетевой адрес в сети. Думаю, многие слышали про протоколы IPv4 и IPv6. Эти протоколы работают на данном уровне.

4) Транспортный уровень (Transport Layer): Этот уровень берет на себя функцию транспорта. К примеру, когда вы скачиваете файл с Интернета, файл в виде сегментов отправляется на Ваш компьютер. Также здесь вводятся понятия портов, которые нужны для указания назначения к конкретной службе. На этом уровне работают протоколы TCP (с установлением соединения) и UDP (без установления соединения).

5) Сеансовый уровень (Session Layer): Роль этого уровня в установлении, управлении и разрыве соединения между двумя хостами. К примеру, когда открываете страницу на веб-сервере, то Вы не единственный посетитель на нем. И вот для того, чтобы поддерживать сеансы со всеми пользователями, нужен сеансовый уровень.

6) Уровень представления (Presentation Layer): Он структурирует информацию в читабельный вид для прикладного уровня. Например, многие компьютеры используют таблицу кодировки ASCII для вывода текстовой информации или формат jpeg для вывода графического изображения.

7) Прикладной уровень (Application Layer): Наверное, это самый понятный для всех уровень. Как раз на этом уроне работают привычные для нас приложения — e-mail, браузеры по протоколу HTTP, FTP и остальное.

Самое главное помнить, что нельзя перескакивать с уровня на уровень (Например, с прикладного на канальный, или с физического на транспортный). Весь путь должен проходить строго с верхнего на нижний и с нижнего на верхний. Такие процессы получили название инкапсуляция (с верхнего на нижний) и деинкапсуляция (с нижнего на верхний). Также стоит упомянуть, что на каждом уровне передаваемая информация называется по-разному.

На прикладном, представления и сеансовым уровнях, передаваемая информация обозначается как PDU (Protocol Data Units). На русском еще называют блоки данных, хотя в моем круге их называют просто данные).

Информацию транспортного уровня называют сегментами. Хотя понятие сегменты, применимо только для протокола TCP. Для протокола UDP используется понятие — датаграмма. Но, как правило, на это различие закрывают глаза.
На сетевом уровне называют IP пакеты или просто пакеты.

И на канальном уровне — кадры. С одной стороны это все терминология и она не играет важной роли в том, как вы будете называть передаваемые данные, но для экзамена эти понятия лучше знать. Итак, приведу свой любимый пример, который помог мне, в мое время, разобраться с процессом инкапсуляции и деинкапусуляции:

1) Представим ситуацию, что вы сидите у себя дома за компьютером, а в соседней комнате у вас свой локальный веб-сервер. И вот вам понадобилось скачать файл с него. Вы набираете адрес страницы вашего сайта. Сейчас вы используете протокол HTTP, которые работает на прикладном уровне. Данные упаковываются и спускаются на уровень ниже.

2) Полученные данные прибегают на уровень представления. Здесь эти данные структурируются и приводятся в формат, который сможет быть прочитан на сервере. Запаковывается и спускается ниже.

3) На этом уровне создается сессия между компьютером и сервером.

4) Так как это веб сервер и требуется надежное установление соединения и контроль за принятыми данными, используется протокол TCP. Здесь мы указываем порт, на который будем стучаться и порт источника, чтобы сервер знал, куда отправлять ответ. Это нужно для того, чтобы сервер понял, что мы хотим попасть на веб-сервер (стандартно — это 80 порт), а не на почтовый сервер. Упаковываем и спускаем дальше.

5) Здесь мы должны указать, на какой адрес отправлять пакет. Соответственно, указываем адрес назначения (пусть адрес сервера будет 192.168.1.2) и адрес источника (адрес компьютера 192.168.1.1). Заворачиваем и спускаем дальше.

6) IP пакет спускается вниз и тут вступает в работу канальный уровень. Он добавляет физические адреса источника и назначения, о которых подробно будет расписано в последующей статье. Так как у нас компьютер и сервер в локальной среде, то адресом источника будет являться MAC-адрес компьютера, а адресом назначения MAC-адрес сервера (если бы компьютер и сервер находились в разных сетях, то адресация работала по-другому). Если на верхних уровнях каждый раз добавлялся заголовок, то здесь еще добавляется концевик, который указывает на конец кадра и готовность всех собранных данных к отправке.

7) И уже физический уровень конвертирует полученное в биты и при помощи электрических сигналов (если это витая пара), отправляет на сервер.

Процесс деинкапсуляции аналогичен, но с обратной последовательностью:

1) На физическом уровне принимаются электрические сигналы и конвертируются в понятную битовую последовательность для канального уровня.

2) На канальном уровне проверяется MAC-адрес назначения (ему ли это адресовано). Если да, то проверяется кадр на целостность и отсутствие ошибок, если все прекрасно и данные целы, он передает их вышестоящему уровню.

3) На сетевом уровне проверяется IP адрес назначения. И если он верен, данные поднимаются выше. Не стоит сейчас вдаваться в подробности, почему у нас адресация на канальном и сетевом уровне. Это тема требует особого внимания, и я подробно объясню их различие позже. Главное сейчас понять, как данные упаковываются и распаковываются.

4) На транспортном уровне проверяется порт назначения (не адрес). И по номеру порта, выясняется какому приложению или сервису адресованы данные. У нас это веб-сервер и номер порта — 80.

5) На этом уровне происходит установление сеанса между компьютером и сервером.

6) Уровень представления видит, как все должно быть структурировано и приводит информацию в читабельный вид.

7) И на этом уровне приложения или сервисы понимают, что надо выполнить.

Много было написано про модель OSI. Хотя я постарался быть максимально краток и осветить самое важное. На самом деле про эту модель в Интернете и в книгах написано очень много и подробно, но для новичков и готовящихся к CCNA, этого достаточно. Из вопросов на экзамене по данной модели может быть 2 вопроса. Это правильно расположить уровни и на каком уровне работает определенный протокол.

Как было написано выше, модель OSI в наше время не используется. Пока разрабатывалась эта модель, все большую популярность получал стек протоколов TCP/IP. Он был значительно проще и завоевал быструю популярность.
Вот так этот стек выглядит:

Как видно, он отличается от OSI и даже сменил название некоторых уровней. По сути, принцип у него тот же, что и у OSI. Но только три верхних уровня OSI: прикладной, представления и сеансовый объединены у TCP/IP в один, под названием прикладной. Сетевой уровень сменил название и называется — Интернет. Транспортный остался таким же и с тем же названием. А два нижних уровня OSI: канальный и физический объединены у TCP/IP в один с названием — уровень сетевого доступа. Стек TCP/IP в некоторых источниках обозначают еще как модель DoD (Department of Defence). Как говорит википедия, была разработана Министерством обороны США. Этот вопрос встретился мне на экзамене и до этого я про нее ничего не слышал. Соответственно вопрос: «Как называется сетевой уровень в модели DoD?», ввел меня в ступор. Поэтому знать это полезно.

Было еще несколько сетевых моделей, которые, какое то время держались. Это был стек протоколов IPX/SPX. Использовался с середины 80-х годов и продержался до конца 90-х, где его вытеснила TCP/IP. Был реализован компанией Novell и являлся модернизированной версией стека протоколов Xerox Network Services компании Xerox. Использовался в локальных сетях долгое время. Впервые IPX/SPX я увидел в игре «Казаки». При выборе сетевой игры, там предлагалось несколько стеков на выбор. И хоть выпуск этой игры был, где то в 2001 году, это говорило о том, что IPX/SPX еще встречался в локальных сетях.

Еще один стек, который стоит упомянуть — это AppleTalk. Как ясно из названия, был придуман компанией Apple. Создан был в том же году, в котором состоялся релиз модели OSI, то есть в 1984 году. Продержался он совсем недолго и Apple решила использовать вместо него TCP/IP.

Также хочу подчеркнуть одну важную вещь. Token Ring и FDDI — не сетевые модели! Token Ring — это протокол канального уровня, а FDDI это стандарт передачи данных, который как раз основывается на протоколе Token Ring. Это не самая важная информация, так как эти понятия сейчас не встретишь. Но главное помнить о том, что это не сетевые модели.

Вот и подошла к концу статья по первой теме. Хоть и поверхностно, но было рассмотрено много понятий. Самые ключевые будут разобраны подробнее в следующих статьях. Надеюсь теперь сети перестанут казаться чем то невозможным и страшным, а читать умные книги будет легче). Если я что-то забыл упомянуть, возникли дополнительные вопросы или у кого есть, что дополнить к этой статье, оставляйте комментарии, либо спрашивайте лично. Спасибо за прочтение. Буду готовить следующую тему.

Создание, обслуживание и администрирование компьютерных сетей.

Данная книга содержит всю необходимую информацию о проектировании и создании сетей различных типов и режимах их работы, а также обо всех тонкостях обслуживания и администрирования сетей.

Освойте организацию сетей на 100% с помощью этого максимально подробного и доступного практического руководства.

На сегодня компьютеризация достигла такого уровня, что обойтись без них никак нельзя. Истории развития компьютеров началась с появлением локальных сетей, которые позволяют объединять компьютеры между собой.

Именно локальная сеть подняла функциональность компьютера на невиданную до сих пор высоту. Даже один компьютер способен выполнять огромное количество операций, тем самым позволяя обрабатывать большое количество данных и выдавать требуемый результат.

А представьте себе, что можно сделать с помощью тысячи компьютеров, объединенных в одну сеть! Это дает возможности для выполнения таких заданий, на решение которых раньше уходили годы и были задействованы тысячи людей.

Даже если не «копать» так глубоко, преимущества использования локальных сетей очевидны: общее использование ресурсов, баз данных, общение, Интернет и многое другое.

Сегодня существует большое количество способов объединения компьютеров в локальную сеть. Разного размера проводные и беспроводные локальные сети сотнями появляются каждый день.

При этом если большие корпоративные сети требуют соответствующих знаний и уровня подготовки для их создания, то небольшие офисные и тем более домашние сети могут создавать простые пользователи.

Главное при этом – достаточный уровень знаний и желание добиться результата. Что касается желания, то это зависит только от вас. А вот в первом вопросе вам поможет книга, которую вы держите в руках.

В ней собрано все необходимое для того, чтобы изучить принцип функционирования сетей и применить эти знания на практике. Дело остается только за малым: требуется ваше желание.

16.Принципы организации сети Интернет.

Интернет (Internet – system of INTERconnected computer NETworks) представляет собой глобальную компьютерную сеть, объединяющую в своем составе как локальные вычислительные сети, так и отдельные компьютеры (host-компьютеры), за что она и получила название Сеть сетей. Каждая локальная сеть называется узлом или сайтом, который состоит из нескольких компьютеров – серверов, каждый из которых предназначен для хранения информации определенного типа и в определенном формате. Каждый сайт и сервер на сайте имеют уникальные имена, посредством которых они идентифицируются в Интернете.

Первоначально целью создания Интернета являлось объединение компьютерных сетей различных типов. В процессе создания сети Интернет были разработаны технические принципы функционирования и объединения компьютерных сетей, решена проблема управления глобальными информационными структурами, использованы новые принципы совместной работы над проектами и управления информационными потоками.

В целом Интернет не имеет ни владельца, ни единой управляющей административной структуры. В настоящее время Интернет объединяет десятки тысяч локальных вычислительных сетей и миллионы host-компьютеров, расположенных во всех странах мира. Вход пользователей в Internet осуществляется посредством специализированных организаций — провайдеров, как правило, на коммерческой основе.

Число пользователь сети Интернет неуклонно возрастает. Считается, что доступ в Интернет имеют около 400 млн. пользователей при общем числе подключенных компьютеров порядка 100 млн. На сайтах сети размещено порядка 4 млрд. статистический страниц.

Как и большинство сложных систем глобального уровня, сеть Интернет образуется центральным ядром (центральной системой) и периферийными подсистемами. Технически центральное ядро формирует система высокоскоростных каналов связи, соединяющих производственные узлы коммуникации, находящиеся, как правило, в центрах крупных регионов различных стран мира

17.Службы и технологи сети Интернет. Для поиска необходимых информационных ресурсов и выполнения множества других операций в сети Интернет в ней реализовано значительное число специализированных служб. К наиболее «древним» службам Интернет относятся: электронная почта (E-mail), FTP и Telnet.

Электронная почта (E-mail) является самым массовым средством электронных коммуникаций. Особенностью электронной почты является максимально высокая скорость доставки письма до почтового ящика абонента (оно приходит в почтовый ящик практически сразу после отправки). Время получения пришедшего сообщения зависит от того, как часто получатель просматривает свой почтовый ящик. Технически почтовый ящик абонента представляет собой поименованную часть пространства винчестера почтового сервера провайдера, выделенную для размещения корреспонденции конкретного абонента.

В системе электронной почты применяется система E-mail-адресов, состоящая из двух частей, разделенных символом @. Например, в адресе anna@dol.ru составляющая anna – личное имя пользователя, а dol.ru — доменное имя провайдера, обеспечивающего доступ пользователю в сеть Интернет.

Для работы с электронной почтой используются различные программы: одной из наиболее применяемых является включенная в состав браузера Internet Explorer программа Outlook Express.

Служба FTP (File Transfer Program) служит для пересылки файлов. Файлы становятся доступными для работы (чтения, исполнения) только после копирования на собственный компьютер пользователя. Хотя пересылка файлов может быть выполнена и с помощью WWW, FTP-системы продолжают оставаться весьма популярными ввиду их быстродействия и простоты использования.

Информационная технология Telnet создавалась для обеспечения двунаправленного взаимодействия с удаленным компьютером. При установлении связи с удаленным компьютером пользователь получает возможность работать с его ресурсами как с ресурсами своего компьютера (предварительно пользователю должны быть предоставлены соответствующие права доступа). При этом Telnet – протокол может быть использован для организации взаимодействия «терминал-терминал» (реализация связи) и «процесс-процесс» (для выполнения распределенных вычислений). В связи с широкими возможностями пользователя программы Telnet при удаленном доступе и появлением более безопасных средств соединений ее использование для доступа к узлам сети Интернет резко снизилось.

До настоящего времени сохранились электронные доски объявлений BBS (Bulletin Board System), позволяющие своим последователям посредством модема копировать имеющиеся на них файлы, участвовать в проводимых дискуссиях (в реальном времени), пользоваться внутренней системой электронной почты и др.

Система телеконференций Usenet содержит совокупности документов, сгруппированных по различным темам. Пользователь выбирает перечень интересующих его телеконференций и далее имеет возможность получить все поступающие в них сообщения, а также посылать в них свои сообщения. Таким образом, телеконференции являются общедоступным средством оперативного обсуждения любых вопросов всеми заинтересованными лицами.

У многих пользователей популярен обмен сообщениями в рамках информационной технологии чат (Internet Relay Chat), предназначенный для поддержки разговоров в реальном времени среди присутствующих в сети пользователей. При этом может быть обеспечен как двусторонний диалог, так и многостороннее обсуждение. В процессе работы вводится имя собеседника или IP-адрес его компьютера. В окне, помимо собственно сообщений, указывается текущее время и сетевые адреса компьютеров, с которых осуществляется передача сообщений. При свернутом состоянии окна при получении сообщения от абонента оно автоматически активизируется. В рамках современных версий ОС Windows возможности обмена сообщениями в реальном времени (включая голосовой обмен при наличии звуковых карт и мик-рофонов) реализуются приложением NetMeeting.

ICQ. Эта служба – одна из нескольких существующих в Интернете служб для мгновенного обмена сообщениями. Если два человека подключены к Интернету одновременно, то, в принципе, им почти ничто не мешает общаться друг с другом напрямую. Единственная проблема – знание сетевого IP-адреса человека, подключенного в данный момент к Интернету. Название службы ICQ является акронимом выражения I seek you – я ищу тебя. Для пользования этой службой надо зарегистрироваться на ее центральном сервере (http://www.icq.com) и получить персональный идентификационный номер UIN (Universal Internet Number). Данный номер можно сообщить партнерам по контактам. Зная номер UIN партнера, но не зная его текущий IP-адрес, можно через центральный сервер службы отправить ему сообщение с предложением установить соединение.

В сети Интернет реализован ряд и других известных служб (Gopher, WAIS, Ping, Finger, Whois и др.).

Безусловным лидером по предоставляемым возможностям и широте использования в сети Интернет является информационная служба WWW (World Wide Web) – всемирная информационная паутина. Основная часть трафика сети Интернет приходится на службу WWW. В последние годы служба WWW является динамично развивающейся системой, поддерживающей работу практически со всеми ресурсами Интернет. Она позволяет в полном объеме использовать современные мультимедийные возможности (графику, звук, анимацию, видео), обеспечивающие вывод изображений и звука непосредственно в процессе приема данных на компьютер пользователя (т.е. обеспечивать работу в режиме прямого доступа). В системе WWW фактически реализуется технология «клиент-сервер». Множество серверов системы по запросам клиентов выдают им гипермедийные документы с разнообразными формами представления информации. Имеющиеся в системе WWW программные средства являются универсальными для различных сервисов сети Интернет, при этом сама система выполняет интегрирующую роль.

Следует отметить, что соединение между клиентом и сервером WWW всегда одноразовое: получив от клиента запрос и выдав ему результат, сервер разрывает связь с компьютером клиента. Любой переход по гиперссылке приводит к установлению нового соединения с источником информационного ресурса.

Важную роль в системе WWW играет механизм гипертекстовых ссылок, предоставляющий возможность оперативного перехода при работе с конкретным документом к различным страницам этого документа или другим информационным ресурсам сети без непосредственного указания их адресов. Таким образом, по ссылкам можно значительно удалиться в пространстве от исходного источника информации, однако возврат к нему не вызывает затруднений. Связь между гипертекстовыми документами осуществляется с помощью ключевых слов, обычно выделяемых отличным от основного текста цветом.

Для работы с гипермедиа-документами (т.е. гипертекстовыми документами, включающими не только тексты, но и графику, звук и видео) на компьютерах пользователей применяются специализированные программы — браузеры. Наиболее популярными браузерами являются программы Microsoft Internet Explorer и Netscape Communicator. Браузер может работать как в режиме непосредственной связи с Интернет, так и автономно при подготовке текстов и просмотре ранее полученных файлов.

Одним из важных достоинств Internet Explorer (IE) является совмещение функций браузера с выполнением функций проводника файловой системы компьютера. При этом обеспечена тесная интеграция с программами пакета MS Office. На панели инструментов браузера расположены кнопки, позволяющие быстро выполнить ряд типовых операций, в том числе: ввести Web-адрес информационного ресурса; перейти на домашнюю страницу (задается по желанию пользователя); осуществить переход по ранее посещенным сайтам; организовать поиск информации в Интернете; добавить наиболее полезные страницы в папку (любому URL можно дать содержательное имя, называемое ссылкой); отправить или принять электронные сообщения посредством вызова программы Outlook Express и др.

Подавляющее большинство существующих Web-страниц – это личные Web-страницы, созданные, как правило, частными лицами. На них, в основном, размещают следующую информацию: реквизиты для обмена информацией, определенные области собственной профессиональной деятельности, увлечения и интересы, фотографии, публикации и др. Для размещения собственной Web-станицы в Интернете часто используют Web-серверы провайдеров, многие из которых бесплатно предоставляют небольшой объем памяти на Web-серверах для размещения собственных Web-станиц пользователей, при этом в качестве компенсации на Web-странице пользователя принудительно размещается некоторая реклама.

При создании гипертекстовых документов широко используется специализированный язык разметки документов HTML (Hyper Text Markup Language), являющийся подмножеством более сложного языка SGML. Для описания процедур вывода документов HTML на экран используется множество различных тегов (команд управления отображением документов). Гипертекстовые документы представляют собой сочетание текстовых фрагментов в кодировке ASCII с добавлением HTML-кодов. Браузеры при обработке гипертекстовых документов извлекают информацию, необходимую для отображения Web-страниц на экранах в определенном виде, именно их тегов. Содержащиеся в тексте документа теги могут изменять шрифты, стили, цвет и создавать специальные элементы, команды отправки почты и другие специальные возможности. Любой компьютер (типа РС или Macintosh, под управлением ОС Windows или Unix и др.) может принимать и отображать документы с HTML-кодами. Этим объясняется эффективность и популярность языка HTML. Следует отметить, что подавляющее большинство различных тегов поддерживаются многими браузерами, в том числе Internet Explorer и Netscape. Однако имеется ряд относительно новых тегов (например, бегунки прокрутки, мультимедийные эффекты, некоторые теги форматирования и др.), которые поддерживаются только конкретными типами браузеров.

При работе в Интернете часто возникает ситуация неправильного отображения на экране полученного из сети текста, изначально подготовленного на русском языке, что обусловлено использованием различных вариантов кодировок. Для исправления ситуации имеется возможность перекодировки принятого из Интернета на компьютер пользователя текста выбором подходящего варианта кодировки кириллицы из ряда типовых вариантов.

18.Адреса и протоколы сети Интернет. В настоящее время протокол TCP/IP фактически является стандартом технологии передачи данных в компьютерных сетях различного масштаба. Он реализует концепцию построения одноранговых сетей, которая предполагает наличие одинакового статуса у всех входящих в состав сети рабочих станций. При необходимости любой из станций могут быть переданы полномочия по управлению ресурсами сети. Основу протокола составляет процедура маршрутизации пакетов, базирующаяся на системе уникальных адресов входящих в состав как локальной, так и сети и адрес станции внутри сети. Подобная схема адресации позволяет обеспечивать обмен данными как в рамках локальной сети, так и с выходом во внешние сети. Сети, реализующие передачу данных на основе IP-адресов, называют IP-сетями.

В сети Интернет параллельно применяются два вида адресации компьютеров: цифровой и доменный. В связи с изначально используемым для идентификации компьютеров в составе больших сетей протоколом IP в сетях различного уровня и в настоящее время широко используется система IP-адресов, определяемых 32-битной кодовой комбинацией. Для удобства использования адреса он разделяется на четыре части по восемь бит, что в десятичной системе счислении позволяет в каждой части задать число в диапазоне от 0 до 255. В рамках адреса две левые части определяют адрес сети, следующая часть – адрес подсети, а правая часть – адрес собственно компьютера в составе подсети. В связи со значительным ростом количества подключаемых к сети Интернет компьютеров и другого цифрового интеллектуального оборудования потенциальные возможности 32-битной адресации постепенно исчерпываются. Поэтому на смену протоколу IP4 приходит его версия IP6, оперирующая с адресом из 128 бит. В протокол IP6 встроен стандарт аутентификации и шифрования IPSec. Основным недостатком работы пользователя непосредственно с IP-адресами является отсутствие смысловой характеристики в обозначении компьютера, что затрудняет запоминание адреса.

Однако IP-адресация удобна для машинной обработки таблиц маршрутов, поэтому она является основной системой адресации внутри сети Интернет.

Доменная система идентификации компьютеров (Domain Naming System – DNS) в ее нынешнем виде была разработана в 80-е годы, когда были определены домены верхнего уровня на территории США: gov – правительственные; mil – военизированные, edu – образовательные, com – коммерческие, net – сетевые. Они строились по организационному признаку и обязательно состояли из трех символов. При выходе сети на границу США были введены домены географического уровня, состоящие из двух символов: ru – Россия, uk – Великобритания, us – США, Франция и др. Домен географического уровня един для всех хостов, находящихся на территории соответствующей станы. DNS-имена в минимальной конфигурации должны состоять из двух частей, разделенных точкой. Так DNS-адрес корпорации Парус в сети Internet имеет вид http://www.parus.ru, где префикс http:// формально указывает на использование протокола HTTP для передачи гипертекста; www – указание в явном виде на принадлежность адреса к службе WWW; parus.ru – доменное имя хоста. В отличие от IP-адресации, устанавливающей иерархию справа налево путем вложения доменов более низкого уровня в домены более высокого уровня. Как и IP-адрес, так и DNS-адрес однозначно идентифицируют хост в составе сети Интернет, причем каждому IP-адресу соответствует единственный DNS-адрес. Базовым элементом в сети Интернет является IP-адрес, а DNS – адрес фактически является реализацией прикладного процессора (сервиса) над протоколом IP. Использование доменной адресации ориентировано непосредственно на пользователя. При работе пользователя в сети Интернет преобразование передаваемых адресов из одной формы в другую выполняется оборудованием провайдера.

Протокол TCP/IP фактически представляет целое семейство протоколов, ориентированных на управление передачей данных. Протокол IP является основным протоколом семейства, реализующим доставку пакетов передаваемых данных на третьем (сетевом) уровне модели OSI с решением вопросов маршрутизации пакетов. Однако он не отвечает за надежность доставки пакетов и их целостность. Подробную организацию доставки пакетов называют дейтаграммной доставкой, а пикет в этом случае называют дейтограммой.

Протокол TCP (протокол управления передачей) поддерживает передачу данных на транспортном и частично сеансовом уровнях. Он реализует процесс установления логического соединения между отправлением и получателем, и гарантирует доставку передаваемых данных с сохранением их целостности.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *