Локальные вычислительные сети Сеть представляет

Локальные вычислительные сети

• 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.

Признаки классификации сетей • • • удаленность компьютеров, топология, назначение, перечень предоставляемых услуг, принципы управления (централизованные и децентрализованные), • методы коммутации (без коммутации, телефонная коммутация, коммутация цепей, сообщений, пакетов и дейтаграмм и т. д. ), • среда передачи и т. д.

Удаленность компьютеров Локальные Сети Глобальные Региональные 5

В локальных вычислительных сетях (LAN – Local Area Networks, ЛВС ) компьютеры расположены на расстоянии до нескольких километров используются, как правило, коаксиальные кабели, витая пара, реже - оптоволоконные кабели. Скорость передачи данных по таким каналам связи около 100 Мбит/сек. (не исключается случай 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. 6

Локальная сеть выполняет следующие функции: 1) совместное использование данных; 2) обмен данными, например, электронную почту — отправку сообщений в сети указанным адресатам. Электронная почта изначально появилась в локальных сетях; с развитием глобальных сетей глобальная электронная почта заняла лидирующее положение; 3) совместное использование программ; 4) совместное использование модемов, принтеров и других устройств. 7

Глобальные вычислительные сети (WAN – Wide Area Networks, ГВС) • объединяют ресурсы компьютеров, расположенных на значительном удалении (другие города, страны и даже континенты). • используются телефонные и телеграфные каналы связи, радиоканалы спутниковой связи. • скорость передачи данных не велика – порядка десятков, сотен Кбит/с, к тому же приходится решать проблему восстановления данных, т. к. при передаче по таким линиям связи сигнал, как правило, искажается. • Глобальная сеть объединяет локальные сети. 8

Региональные вычислительные сети (MAN – Metropolitan Area Networks) • другими словами городские сети или сети мегаполисов. • Они предназначены для обслуживания территории крупного города. • используют цифровые магистральные линии связи, чаще всего это оптоволоконные линии, со скоростью передачи данных от 45 Мбит/с, • предназначены для связи ЛВС в масштабах города или соединения локальных и глобальных сетей. • помимо передачи данных поддерживают и такие услуги, как видеоконференции и интегральную передачу голоса и текста. • Т. к. эти сети являются общественными (на основе телефонных линий), то их услуги гораздо дешевле, чем построение собственных (частных) сетей в пределах города. 9

Более интенсивный обмен информацией происходит в локальных сетях, нежели в глобальных. В ЛВС, по существу, организовано управление аппаратнопрограммными ресурсами всех входящих в сеть компьютеров. Реализует эти функции сетевое ПО. В глобальной сети основным видом взаимодействия между независимыми компьютерами является обмен сообщениями. 10

Принципы управления в локальных сетях: • сети с выделенным сервером (централизованное управление) – • одноранговые сети – (децентрализованное управление) 11

Сети с выделенным сервером • централизованное управление – функции управления обменом данными возложены на серверы. • Файлы, хранящиеся на сервере, доступны рабочим станциям сети. Одна рабочая станция к файлам другой рабочей станции доступа не имеет. Преимущества: высокая защищенность сетевых ресурсов от несанкционированного доступа, удобство администрирования сети, возможность создания сети с большим количеством подключенных компьютеров. Недостатки: уязвимость системы при нарушении работоспособности сервера, высокие требования к ресурсам сервера. 12

Одноранговые сети • Децентрализованное управление – сети не содержат в своем составе выделенных серверов. • Функции управления сетью в них поочередно передаются от одной рабочей станции к другой. • Ресурсы каждой станции (диски, принтеры и другие устройства) доступны и другим станциям. Одноранговые сети организуются для небольшого числа компьютеров и позволяют организовать более эффективную сеть, сетевое программное обеспечение является более простым, не требуется наличие сервера, что существенно удешевляет систему. Недостаток: такие сети можно организовать лишь для небольшого числа компьютеров и в них не решена проблема защиты информации и администрирования сети. 13

Технология клиент-сервер • При взаимодействии любых двух объектов в сети всегда можно выделить сторону, предоставляющую некоторый ресурс (сервис, услугу), и сторону, потребляющую этот ресурс. Потребителя ресурса традиционно называют клиентом, а поставщика - сервером.

Структурная и функциональная организация ЛВС. Топология ЛВС • Конфигурация соединения элементов в сеть (топология) во многом определяет такие важнейшие характеристики сети, как ее надежность, производительность, стоимость, защищенность и т. д. • Одним из подходов к классификации топологий ЛВС является выделение двух основных классов топологий: широковещательных и последовательных.

• В широковещательных конфигурациях каждый персональный компьютер передает сигналы, которые могут быть восприняты остальными компьютерами. К таким конфигурациям относятся топологии "общая шина", "дерево", "звезда с пассивным центром".

• В последовательных конфигурациях каждый физический подуровень передает информацию только одному персональному компьютеру. Примерам последовательной конфигурации - «кольцо» .

Линейная сеть (общая шина). Содержит только два оконечных узла, любое число промежуточных узлов и имеет только один путь между любыми двумя узлами. передающая среда - коаксиальный кабель. Данные от передающего узла сети распространяются по шине в обе стороны. Промежуточные узлы не транслируют поступающих сообщений. Информация поступает на все узлы, но принимает сообщение только тот, которому оно адресовано. 18

Общая шина Сеть с такой организацией называется Ethernet-сетью с разделяемой средой (разделяемой средой здесь является общий кабель). Информация передается небольшими порциями (пакетами). После передачи пакета узел делает паузу, и ей может воспользоваться другой сетевой участник для начала своей 19

Преимущества: • высокое быстродействие • легко наращивать и конфигурировать, а также адаптировать к различным системам • устойчива к возможным неисправностям отдельных узлов • требуют небольшого количества кабеля. Недостатки: • имеют малую протяженность и не позволяют использовать различные типы кабеля в пределах одной сети, труднее поддаются диагностике и ремонту по сравнению с сетями, построенными по схеме звезда. 20

Кольцевая сеть. Сеть, в которой к каждому узлу присоединены две и только две ветви. Кольцевая топология предусматривает соединение узлов сети замкнутой кривой – кабелем передающей среды Выход одного узла сети соединяется со входом другого. Информация по кольцу передается от узла к узлу. Каждый промежуточный узел между передатчиком и приемником ретранслирует посланное сообщение. Принимающий узел распознает и получает только адресованные ему сообщения. Достоинства: Кольцевая топология является идеальной для сетей, занимающих сравнительно небольшое пространство. В ней отсутствует центральный узел, что повышает надежность сети. Ретрансляция информации позволяет использовать в качестве передающей среды любые типы кабелей. Недостатки: Последовательная дисциплина обслуживания узлов такой сети снижает ее быстродействие, а выход из строя одного из узлов нарушает целостность кольца и требует принятия специальных мер для сохранения тракта передачи информации. 21

В такой сети одна разделяемая среда, но принцип ее работы отличается от принципа работы разделяемой среды Ethernet. Изначально по кольцу передается специальное сообщение-маркер (другое название: токен) — признак свободной среды. Узел может начать передачу лишь тогда, когда получает маркер. Теперь вместо маркера по кольцу следует пакет с данными. Получатель пакета выполняет обратную операцию: заменяет пакет маркером — сеть снова свободна. По описанному выше алгоритму работают сети, построенные по технологиям Token Ring и FDDI. 22

Звездообразная сеть. Сеть, в которой каждый компьютер через специальный сетевой адаптер подключается отдельным кабелем к центральному узлу (серверу). Сервер – единственный промежуточный узел. Недостатки: • низкая надежность, • обычно большая протяженность кабелей и, соответственно, высокая стоимость. Сейчас строят сети с использованием нескольких центральных узлов, соединенных между собой связями типа звезда. 23

Все рабочие станции сети и сервер подсоединяются к портам (разъемам) специального устройства под названием хаб (от англ. hub — концентратор). Поступающий на порт хаба пакет транслируется на все остальные его порты, поэтому сеть с хабом тоже является сетью с разделяемой средой, как и сеть с общей шиной (разделяемая среда состоит из сегментов кабеля, соединенных хабом). 24

Древовидная сеть - иерархическое соединение узлов, исходящее из общего узла-корня. Между двумя любыми узлами существует только один маршрут. Корневой хаб объединяет подсети подразделений одного предприятия. Иерархическая сеть, построенная на хабах, сеть с одной разделяемой средой, и принцип ее работы такой же, как у сети с общей шиной: пакет от одного узла транслируется на все остальные узлы этой сети. 25

Когда среду разделяют много пользователей, дождаться “тишины” для начала передачи может оказаться сложно. Поэтому для больших сетей вместо хаба используют другое устройство — коммутатор. Коммутатор, как и хаб, соединяет узлы сети своими портами. Но в отличие от хаба устройство наделено “интеллектом” (программным обеспечением): коммутатор передает данные только в тот порт, на котором расположен получатель. Таким образом, коммутатор делит сеть на отдельные разделяемые среды, повышая скорость работы сети в целом . 26

Ячеистая сеть. Сеть, которая содержит по крайней мере два узла, имеющих два или более пути между ними. Обеспечивает выбор наиболее дешевого маршрута и выгодны там, где управление оказывается довольно сложным. Такая топология более характерна для глобальных сетей. 27

• Ячеистые сети — это сети с коммутацией пакетов, то есть такие, в которых пакеты не “разбрасываются” по всем направлениям (как в сетях Ethernet с разделяемой средой), а целенаправленно “проталкиваются” от узла к узлу по направлению к пункту назначения. • За продвижение пакетов в такой сети отвечают маршрутизаторы. Они определяют соседний узел, в который нужно передвинуть пакет для приближения его к пункту назначения. 28

Очень часто топология реальной ЛВС включает в себя комбинацию приведенных топологий. Структура сети в общем случае определяется количеством объединяемых компьютеров, требованиями по надежности и оперативности передачи информации, экономическими соображениями и т. д. 29

• Независимо от того, в какой сети работает некоторый компьютер, функции установленного на нем программного обеспечения 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.

• Системное ПО, используемое в ЛВС, реализует две основные функции: управление ресурсами каждого отдельного компьютера (памятью, устройствами вводавывода, принтером, дисками и т. д. ) и управление совместно используемыми в сети ресурсами (сетевым принтером, сетевым сканером, разделяемыми дисками, сообщениями и т. д. ). • Прикладное ПО сети включает пакеты прикладных программ конечного пользователя.

• Системные программные средства, управляющие процессами в ЛВС, объединенные общей архитектурой, коммуникационными протоколами и механизмами взаимодействия вычислительных процессов, называются сетевыми ОС.

• Для упорядочения разработки сетевого ПО и обеспечения возможности взаимодействия любых вычислительных систем Международная Организация по Стандартизации (International Standart Organization - ISO) разработала Эталонную модель взаимодействия открытых систем (Open System Interconnection - OSI).

Функциональные уровни эталонной модели OSI • физический (physical layer); • управления линией (звеном) передачи или канальный (data link); • сетевой (network layer); • транспортный (transport layer); • сеансовый (session layer); • представительный (presentation layer); • прикладной, или уровень приложений (application layer).

Уровни управления и протоколы ЛВС 36

Физический уровень • обеспечивает интерфейс между ЭВМ сети и средой передачи дискретных сигналов. На физическом уровне через абонентские каналы передаются последовательности битов. Управление физическим каналом сводится к выделению начала и конца кадра, несущего в себе передаваемые данные, а также к формированию и приему сигналов определенной физической природы.

Канальный уровень • Функции канального уровня состоят в управлении вводом-выводом информации в канале связи. Для повышения достоверности передачи процедуры канального уровня могут предусматривать введение избыточных кодов, повторную передачу данных и другие методы. Формируемые этим уровнем данные группируются в так называемые кадры

Канальный уровень • Обмен данными между двумя объектами канального уровня может вестись одним из трех способов: дуплексным (одновременно в обоих направлениях), полудуплексным (попеременно в обоих направлениях) или симплексным (в одном направлении).

Сетевой уровень • Сетевой уровень обеспечивает передачу сетевых блоков (пакетов) между узлами сети. Здесь решаются задачи выбора маршрута из числа возможных (при изменении нагрузки пли конфигурации сети), управления входящим потоком, буферизации пакетов и т. д. • Основная функция сетевого протокола - прокладка в каждом физическом канале совокупности логических каналов, что существенно повышает эффективность использования ресурсов физического канала.

Транспортный уровень • Основной функцией транспортного уровня является доставка сообщений (транспортных блоков), которые состоят из сетевых пакетов. С этой целью транспортные объекты сетевого ПО организуют разборку сообщений на передающем конце и сборку сообщений из принимаемых пакетов на приемной стороне. • Кроме того, транспортный уровень занимается согласованием различных сетевых уровней с помощью соответствующих шлюзов (согласование сетевых объектов принципиально различных сетей) и мостов (согласование сетевых объектов однотипных сетей).

• В настоящее время существует пять классов сервиса, предоставляемого транспортным протоколом (0, 1. . . 4). Выделенные классы различаются возможностями приоритетной передачи сообщений, защиты от ошибок, а также засекречивания данных с помощью шифрования.

Сеансовый уровень • Сеансовый уровень предназначен для организации сеансов связи (взаимодействия) между объектами более высоких уровней. При установлении сеансов связи контролируется полномочие объекта по доступу к другому объекту. Данный уровень, как и транспортный, предусматривает несколько классов услуг (А, В, С и D).

Представительный уровень • описывает методы преобразования информации (шифрование, сжатие, перекодировка), передаваемой объектам прикладного уровня: пользователям и программам.

Прикладной уровень • отвечает за поддержку прикладного ПО пользователя. На этом уровне реализуются три основные службы: передача и управление файлами, передача и обработка заданий, а также служба виртуального терминала.

• Для описания взаимодействия программных и аппаратных элементов уровней используются протоколы и интерфейсы.

• Протоколом называется свод правил взаимодействия объектов одноименного уровня, а также форматы передаваемых между объектами блоков данных (сообщений). Примерами протоколов звена данных являются протокол HDLC (Higher-level Data Link Control), принятый ISO, и протокол SDLC (Synchronous Data Link Control) фирмы IBM.

• Интерфейсы описывают процедуры взаимодействия объектов смежных уровней и форматы информации, передаваемой между этими объектами.

Аппаратные средства ЛВС • Основными аппаратными компонентами ЛВС являются: – рабочие станции; – серверы; – интерфейсные платы; – кабели.

• Рабочие станции (PC) - это, как правило, персональные ЭВМ, которые являются рабочими местами пользователей сети.

• Серверы в ЛВС выполняют функции распределения сетевых ресурсов. Обычно его функции возлагают на достаточно мощный ПК, мини-ЭВМ, большую ЭВМ или специальную ЭВМсервер. В одной сети может быть один или несколько серверов.

• Совокупность компьютеров сервера и относящихся к нему PC часто называют доменом. • Иногда в одном домене находится несколько серверов. Обычно один из них является главным, а другие - выполняют роль резерва (на случай отказа главного сервера) или логического расширения основного сервера.

• PC и серверы в районе размещения сети соединяются друг с другом посредством линий передачи данных, в роли которых чаще всего выступают кабели. Подключение компьютеров к кабелю осуществляется с помощью интерфейсных плат - сетевых адаптepoв. • В последнее время стали появляться беспроводные сети, средой передачи данных в которых является радиоканал. В подобных сетях компьютеры устанавливаются на небольших расстояниях друг от друга: в пределах одного или нескольких соседних помещений.

Параметры оценки качества сети • Скорость передачи данных по каналу связи – измеряется количеством битов информации, передаваемых за единицу времени (в секунду). Скорость передачи зависит от типа и качества канала связи, типа используемых модемов. • Пропускная способность канала связи оценивается количеством знаков, передаваемых за единицу времени; зависит от скорости передачи данных, способа передачи, структуры сообщений.

• Достоверность передачи информации отношение количества ошибочно переданных знаков к общему числу переданных знаков. Для вычислительных сетей этот показатель должен лежать в пределах 10 -6 — 10 -7 ошибок/знак, т. е. допускается одна ошибка на миллион переданных знаков или на 10 млн переданных знаков • Надежность – среднее время безотказной работы (должно быть как минимум несколько тысяч часов)

Принципы построения и работа в Internet • Internet представляет собой Всемирную сеть, информация в которой хранится на серверах. Серверы имеют свои адреса и управляются специализированными программами. Обмен информацией между серверами сети выполняется по высокоскоростным каналам связи. Доступ отдельных пользователей к информационным ресурсам Internet осуществляется через провайдера или корпоративную сеть. В качестве провайдера выступает некоторая организация, имеющая модемный пул для соединения с клиентами и выхода во Всемирную сеть.

• Работа сети Internet основана на использовании семейства коммуникационных протоколов - Протокол управления передачей данных/Протокол Internet (Transmission Control Protocol/Internet Protocol TCP/IP), который используется для передачи данных в глобальной сети и во многих локальных сетях. TCP/IP - семейство протоколов.

Способы подключения к Интернет • • • модемное соединение с провайдером; соединение по выделенной линии; высокоскоростное модемное соединение; спутниковый доступ в Интернет; использование мобильной связи (GPRS). 58

• Модемное соединение — одно из первых доступных способов подключения компьютера пользователя к Интернету через провайдера. • Модем — это либо периферийное (подключаемое к компьютеру) либо встроенное (в виде платы, вставленной или интегрированной в компьютер) устройство для преобразования потока данных, передаваемых из компьютера, в сигнал, предназначенный для передачи по телефонной линии. • Оплата за соединение с Интернетом через модем повремённая (чаще всего) либо за входящий трафик. 59

• Выделенная линия обычно используется при подключении целых организаций и Интернету. Провайдер, используя зачастую те же телефонные коммуникации, подключает ваш компьютер к своей сети, а значит и к Интернету. Подключение происходит к сетевой карте, имеющейся на вашем компьютере. Выделенная линия обеспечивает заметно более высокую скорость обмена данными с Интернетом, чем модемное соединение. Более того, нет необходимости осуществлять дозвон (соединение с провайдером). Как только вы включили компьютер — он уже в сети. 60

• Высокоскоростное модемное соединение на самом деле больше похоже на выделенную линию, чем на обычное модемное соединение. • Эта технология называется ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line — Асимметричная цифровая абонентская линия). • К компьютеру, подключается специальный модем. Телефонный кабель сначала заходит в этот модем, а потом уже идёт к телефонному аппарату. На другом конце провода, у провайдера, находится такой же модем. Телефон продолжает функционировать, как и раньше, а компьютер оказывается подключённым к сети провайдера. • Скорость передачи данных соизмерима со скоростью по выделенной линии. Такое соединение возможно, если телефонная линия цифровая. 61

• Спутниковый доступ в Интернет удобен в том случае, если в ближайшем окружении нет провайдеров, обеспечивающих доступ в глобальную сеть обычным способом. Скорость - достаточно высокая. 62

• Использование мобильной связи (GPRS) (General Packet Radio Service — технология пакетной передачи данных посредством сотовой связи). • Суть услуги заключается в организации постоянного подключения через GPRS-телефон или GPRS-карту к сети Интернет. • Для работы в сети можно использовать компьютер, ноутбук или электронный органайзер. • Компьютер соединяется с сотовым телефоном, имеющим возможность GPRS-соединения, либо специальным кабелем, либо через инфракрасный порт, если на вашем компьютере имеется таковой. Доступ в Интернет предоставляется сотовым оператором, который обслуживает это подключение. • При оплате за подключение к Интернету по GPRS учитывается как входящий, так и исходящий трафик. Причём каждый сотовый оператор устанавливает свои правила снятия денег со счёта абонента. 63

Внешний USBмодуль инфракрасного порта Infrared Data Association — Ir. DA, ИК-порт, Инфракрасный порт — группа стандартов, описывающая протоколы физического и логического уровня передачи данных с использованием инфракрасного диапазона световых волн в качестве носителя. Является разновидностью атмосферной оптической линии связи ближнего радиуса действия. Была особо популярна в конце 1990 -х начале 2000 -х годов. В данное время практически вытеснена более современными способами связи, такими как Wi. Fi и Bluetooth. Вопреки распространенному мнению, основной причиной отказа от Ir. DA была вовсе не низкая скорость передачи данных, а ограниченная дальность действия и требования прямой видимости пары приемник-передатчик. Скоростные возможности, напротив, до сих пор, в несколько раз превышают, например, возможности версии протокола Bluetooth (спецификация 2. 0). Беспроводная связь 64

Wi. Fi - это технология беспроводного подключения к локальным сетям и Интернету. Большинство выпускаемых портативных устройств, ноутбуков и КПК имеют средства для работы при помощи Wi-Fi доступа. Остальные же могут приобрести возможность Wi-Fi соединения через специальные адаптеры в виде PCMCIA-карточек, SD карт Wi. Fi или в виде внешних устройств, подключаемых к USB-порту. Беспроводная связь 65

Bluetooth или блютус — производственная спецификация беспроводных персональных сетей (англ. Wireless personal area network, WPAN). Bluetooth обеспечивает обмен информацией между такими устройствами как карманные и обычные персональные компьютеры, мобильные телефоны, ноутбуки, принтеры, цифровые фотоаппараты, мышки, клавиатуры, джойстики, наушники, гарнитуры на надёжной, недорогой, повсеместно доступной радиочастоте для ближней связи. Bluetooth позволяет этим устройствам сообщаться, когда они находятся в радиусе до 10 -100 метров друг от друга (дальность очень сильно зависит от преград и помех), даже в разных помещениях. Беспроводная связь 66

Основные сервисы Internet • электронная почта (E-mail); • телеконференции (Use. Net); • система эмуляции удаленных терминалов (Tel. Net); • поиск и передача двоичных файлов (FTP); • поиск и передача текстовых файлов с помощью системы меню (Gopher); • поиск и передача документов с помощью гипертекстовых ссылок (WWW, или Всемирная паутина).

Электронная почта (Electronic mail, e-mail) — сетевая служба, позволяющая пользователям обмениваться сообщениями или документами без применения бумажных носителей. Почтовый сервер (сервер электронной почты, mail server) — сервер, обеспечивающий приём и передачу электронных писем пользователей, а также их маршрутизацию. Почтовый ящик (mailbox) — область дискового пространства, в которой хранятся сообщения электронной почты, адресованные конкретному сетевому пользователю. Сообщения хранятся до тех пор, пока они не будут изъяты или переправлены в другой почтовый ящик. Почтовый адрес (адрес электронной почты, e-mail address) — уникальный идентификатор почтового ящика пользователя. В сети Интернет почтовый адрес имеет вид (все латиницей без пробелов): <имя пользователя> @ < имя почтового сервера> 68

Почтовый клиент (mail client) — программа, предназначенная для чтения, приёма, отправки и других операций с письмами. С помощью этой программы пользователь имеет возможность работать с почтовыми серверами. Почтовый протокол. Почтовая служба основана на двух прикладных протоколах: SMTP и POP 3. По первому происходит отправка корреспонденции с компьютера на сервер, а по второму – прием поступивших сообщений. 69

• Use. Net разработана как система обмена текстовой информацией. Она позволяет всем пользователям Internet участвовать в групповых дискуссиях, называемых телеконференциями, в которых обсуждаются всевозможные проблемы.

• Tel. Net - это протокол, позволяющий использовать ресурсы удаленного компьютера. Другими словами - это протокол удаленного терминального доступа в сети. В данном случае речь идет о передаче команд от локального компьютера удаленному компьютеру в Сети.

• FTP - это протокол Сети для работы с любыми типами файлов: текстовыми и бинарными, являющийся примером системы с архитектурой "клиент-сервер".

• Протокол Gopher и реализующее его программное обеспечение предоставляют пользователям возможность работы с информационными ресурсами, не зная заранее их местонахождение. Для начала работы по этому протоколу достаточно знать адрес одного Gopherсервера.

• WWW (World Wide Web - Всемирная паутина) представляет собой самое современное средство организации сетевых ресурсов. Она строится на основе гипертекстового представления информации. • Гипертекст - это текст, содержащий ссылки на другие части данного документа, на другие документы, на объекты нетекстовой природы (звук, изображение, видео), а также система, позволяющая читать такой текст, отслеживать ссылки, отображать картинки и проигрывать звуковые и видеовставки.

Средства общения в Интернете • ICQ - популярная бесплатная система интерактивного общения в Интернет, позволяющая находить в сети партнеров по интересам и обмениваться с ними сообщениями в реальном времени. Продукт компании Mirabilis, в настоящее время принадлежащей корпорации America Online (AOL). • Internet Relay Chat (IRC) - глобальная система, посредством которой пользователи Интернет могут общаться друг с другом в реальном времени. • Чат (chat) - (от англ. to chat - болтать) - это общение в Интернет, когда разговор ведется в реальном времени. Содержание чата существует только "здесь и сейчас" - чат выглядит как окно, в котором идет поток сообщений от всех участников чата. 75

• Форум (forum, веб-конференция, www-conference) - это инструмент для общения на сайте. Сообщения в форуме в чем-то похожи на почтовые - каждое из них имеет автора, тему и собственно содержание. Но для того, чтобы отправить ("запостить", от англ. to post) сообщение в форум, не нужна никакая дополнительная программа - нужно просто заполнить соответствующую форму на сайте. • Принципиальное свойство форума заключается в том, что сообщения в нем объединены в треды (от англ. thread - "нить"). Когда вы отвечаете в форуме на чье-то сообщение, ваш ответ будет "привязан" к исходному сообщению. Последовательность таких ответов, ответов на ответы и т. д. и создает тред. В итоге форум представляет собой древовидную структуру, состоящую из тредов. • Хозяин форума определяет правила поведения в нем и при необходимости модерирует его. • В отличие от чатов, сообщения, отправленные в форум, могут храниться неограниченно долго, и ответ в форуме может быть дан отнюдь не в тот же день, когда появился вопрос. Частный случай форума - пресс-конференция в Интернет, когда форум организуется как общение пользователей сайта с приглашенными гостями. 76

Социальная сеть (Интернет) интерактивный многопользовательский веб-сайт, контент которого наполняется самими участниками сети. Сайт представляет собой автоматизированную социальную среду, позволяющую общаться группе пользователей, объединенных общим интересом. К ним относятся и тематические форумы, особенно отраслевые, которые активно развиваются в последнее время. 77

Социальные сети В мире В России Face. Book Одноклассники. р My. Space ВКонтакте, Мой. Мир из профессиональных Linked. In Мой. Круг 78

Популярность социальных сетей в мире 79

Популярность социальных сетей в России 80

Stumble. Upon (от англ. «случайно найти» ) — коммерческий сервис поиска webстраниц, объединяющий принципы одноранговой децентрализованной и социальной сети. Пользователи просмотре сайтов голосуют за них, а наиболее популярные сайты тут же становятся доступными для десятков тысяч посетителей. 81

Twitter – это онлайн сервис для ведения (микро – до 140 символов) блогов. Важная особенность Твитера – это возможность общения с читателями – другими блоггерами, ведущими свои блоги на твитере. Можно подписаться на чужие блоги и читать их в единой ленте. Существует множество программ – твиттер-клиентов, превращающих этот сервис в аналог ICQ. Помимо прочего в Твиттер блог можно писать и через SMS сообщения. 82

• Блог (англ. blog, от web log — интернет -журнал событий, интернет-дневник) — веб-сайт, основное содержимое которого — регулярно добавляемые записи, содержащие текст, изображения или мультимедиа. • Характерны недлинные записи вре менной значимости, отсортированные в обратном хронологическом порядке. 83

blog. kremlin. ru — видеоблог Президента РФ Дмитрия Медведева Личные Авторский состав Групповые Общественные Блоги Тематические Содержание Общие Сетевые Размещение Автономные 84

Единый протокол коммуникации TCP/IP протокол TCP (Transmission Control Protocol) — протокол управления передачей данных, использующий автоматическую повторную передачу пакетов, содержащих ошибки; этот протокол отвечает за разбиение передаваемой информации на пакеты и правильное восстановление информации из пакетов получателя; протокол IP (Internet Protocol) — протокол межсетевого взаимодействия, отвечающий за адресацию и позволяющий пакету на пути к конечному пункту назначения проходить по нескольким сетям. 85

Схема передачи информации по протоколу TCP/IP протокол ТСР разбивает информацию на пакеты и нумерует все пакеты; с помощью протокола IP все пакеты передаются получателю, где с помощью протокола ТСР проверяется, все ли пакеты получены; после получения всех пакетов протокол ТСР располагает их в нужном порядке и собирает в единое целое. 86

Адресация в Интернете Каждый компьютер, подключенный к сети Интернет имеет два равноценных уникальных адреса: цифровой IP-адрес и символический доменный адрес. Международная организация Сетевой информационный центр (ICANN) выдает группы адресов владельцам локальных сетей, а последние распределяют конкретные адреса по своему усмотрению. 87

IP-адрес компьютера имеет длину 32 бита и состоит из 4 частей по 8 битов. Каждая часть может принимать значения от 0 до 255 и отделяется от других частей точкой, например: 145. 37. 5. 150. Адрес сети — 145. 37; адрес подсети — 5; адрес компьютера в подсети — 150. Согласно формуле: нетрудно вычислить общее количество IP-адресов: Сетевой адрес состоит из двух частей: адреса сети и адреса хоста в этой сети. Под хостом понимается компьютер, включенный в сеть и предоставляющий различные сетевые услуги. Благодаря такой структуре IP-адреса компьютеры в разных сетях могут иметь 88 одинаковые адреса.

Для обеспечения максимальной гибкости IPадреса подразделяются на классы А, В, С и выделяются в зависимости от количества локальных сетей и компьютеров в них. Указанные три класса IP-адресов определяют размер локальной сети организации. В зависимости от класса полный 32 -битный адрес по-разному разбивается на 8 -битные составляющие. Первые от одного до трех битов в начале IPадреса идентифицируют соответствующий класс.

IP-адресация в сетях различных классов По первому числу IP-адреса можно определить тип класса, к которому относится организация: Адреса класса А – числа от 0 до 127. Адреса класса B – числа от 128 до 191. Адреса класса C – числа от 192 до 223. 90

• Адрес сети класса А позволяет идентифицировать более 16 миллионов компьютеров в локальной сети организации, но при этом может существовать не более 128 локальных сетей данного класса. • Адрес сети класса В позволяет выделить большее количество локальных сетей, но с меньшим числом компьютеров в самой сети. • И, наконец, сети класса С могут иметь максимум 254 компьютера, но таких сетей может быть свыше 2 миллионов.

• Клиенту нет необходимости запоминать сетевые адреса, поскольку в сети используют доменные имена, которые преобразуются доменной системой имен в IP-адреса.

Доменная система имен Доменом называется совокупность компьютеров (хостов) Internet, объединенных по какому-то признаку (например, по признаку принадлежности к какому-то государству) и имеющая имя, состоящее из букв латинского алфавита. Правила составления доменных имен: • имена доменов состоят из латинских букв; • каждый последующий домен в имени больше предыдущего; • имена доменов разделяются точками. 93

• В конце июня 2008 г. Международная организация Internet Corporation for Assigned Names and Numbers (ICANN), регулирующая вопросы, связанные с доменными именами приняла специальное решение разрешить регистрацию доменных имен, написанных знаками кириллического происхождения и символами других национальных алфавитов. • Осенью 2008 года ICANN утвердила российский национальный кириллический домен верхнего уровня ". РФ". • С 2008 года Ru-Center регистрирует кириллические домены в зонах. NET и. COM. 94

Доменная система имен имеет иерархическую структуру: домены верхнего уровня – домены второго уровня и так далее. Домены верхнего уровня бывают двух типов: географические и административные fort ssea ` runnet ru 95

Поддомен верхнего уровня, обозначающий страну, состоит обычно из двух букв: – ru -Россия, – su - территория республик бывшего Союза, – са - Канада, – uk - Великобритания, – uа - Украина, – de - Германия и т. д.

В США традиционно используется другая система. Поддомен верхнего уровня состоит из трех букв и обозначает принадлежность владельца адреса к одному из следующих классов: – – – com - коммерческие организации; edu - учебные и научные организации; gov - правительственные учреждения; mil - военные организации; net - сетевая администрация; org - прочие организации.

В России поддомен второго уровня обычно обозначает город, либо географический регион, где расположен этот адрес, например: – msk - Москва; – spb - Санкт-Петербург; – nsk - Новосибирск; – altai - Алтайский край.

• В WWW документы, как правило, содержат гипертекст (текст с гиперссылками). В отличие от обычных текстов, документы в сети содержат команды, задающие их структуру, включая ссылки на другие документы. Для разработки Web-страниц был принят универсальный язык разметки гипертекста - HTML (Hyper. Text Markup Language).

• Браузер - это прикладная программа, взаимодействующая с WWW и позволяющая получать из сети различные документы, просматривать и редактировать их содержимое. • Браузеры предоставляют возможность работы с документами, содержащими текстовую и мультимедийную информацию.

Популярность веб-браузеров в мире (без учета мобилтьных версий) Синий – Internet Explorer, оранжевый – Firefox, красный – Opera, зеленый – Chrome. Данные на апрель 2011 года. 101

103

Мобильные браузеры 104

Универсальный указатель ресурсов, URL (Uniform Resource Locator) предназначен для описания (идентификации) самых различных объектов сети Internet. URL является аналогом адреса объекта. Структура URL такова: Тип протокола: // Имя компьютера / путь к объекту / имя объекта Примеры: http: //www. ssea. runnet. ru/prfkf. htm ftp: //ftp. ssea. runnet. ru/photo-Mashi. bmp 108

Типы адресуемых ресурсов Тип файла (ресурса) Пример URL, на который указывает ссылка. Назначение. Вид протокола. Web-страница http: //www. ssea. runnet. ru/his_page. htm Передача страниц гипертекстового документа по WWW. Протокол HTTP (Hyper Transfer Protocol) Файл file: //C: /remember/picture. bmp Открытие файлов расположенных на жестких, гибких или сетевых (локальная сеть) дисках вашего компьютера. Файл мультимедиа http: //www. ssea. runnet. ru/di_kaprio. avi Передача мультимедийного (содержащего звуковые и видео фрагменты) файла по WWW. Протокол HTTP (Hyper Transfer Protocol) Адрес электронной sidorov@fort. ssea. runnet. ru почты Передача письма по электронной почте FTP-сервер ftp: //ftp. sidorov. ru Копирование файлов из Internet на ваш компьютер и наоборот. Протокол передачи файлов FTP (File Transfer Protocol) Статья Use. Net news: relcom. newusers Работа в дискуссионной группе - телеконференции. Сеанс Telnet telnet: //verymany. ru Подключение к другому компьютеру в качестве терминала

К основным действиям пользователя при работе с Web-документами можно отнести следующие: – открытие документа; – переключение кодировки; – перемещение на нужную страницу с помощью гиперссылок; – сохранение файла выбранного документа; – печать документа. – Рассмотрим способы выполнения перечисленных действий в среде Microsoft Internet Explorer.

Как сохранить результаты поиска? Сохранять можно • Web-страницу (слепок) • Фрагмент текста или рисунок Сохранение Web-страницы: Файл →Сохранить как Тип файла при сохранении: • Текстовый (*. txt) • Только HTML (*. html) - не сохраняются встроенные объекты • Web-страница полностью (сохраняются элементы форматирования и встроенные объекты в отдельную папку с тем же именем, что и сама страница) • Web – архив (*. mht) – аналогично предыдущему, но все в одном файле После выбора вида формата сохранения документа необходимо указать диск и папку, где вы намерены оставить документ, а также ввести его имя. В Opera, Mozilla Firefox сохранение по умолчанию в папку Загрузки Сохранение страницы (в IE) для последующего автономного просмотра (без сети): Избранное → Добавить в избранное. Обязательно надо поставить флажок Сделать доступной автономно. 111

Системы информационного поиска сети Интернет Поисковые системы (серверы) – специально созданные, свободно доступные узлы WWW, основная функция которых – поиск информации среди различных информационных ресурсов Интернет. Различают: • предметные каталоги, формируемые людьми-редакторами; • автоматические индексы, формируемые специальными компьютерными программами, без участия людей. 112

Системы, основанные на предметных каталогах. Используют базы данных, формируемые специалистами-редакторами, которые отбирают информацию, устанавливают связи для баз данных, организуют и снабжают данные в разных поисковых категориях перекрёстными ссылками. Каталоги, составленные людьми, более осмыслены, чем автоматические индексы. Их очень мало, так как их создание и поддержка требуют огромных затрат. Примеры: http: //www. yahoo. com http: //www. magellan. com http: //www. list. ru http: //www. refer. ru 113

http//list. mail. ru/index. html 114

Около 250 000 записей; на главной странице нужные из 24 категорий 115

116

117

118

Автоматический индекс состоит из трёх частей: 1. программы-робота; 2. базы данных, собираемой этим роботом; 3. интерфейса для поиска в этой базе, с которым и работает пользователь. Все эти компоненты функционируют без вмешательства человека. К автоматическим индексам следует прибегать только тогда, когда ключевые слова точно известны, например, фамилия человека или несколько специфических терминов из соответствующей области. Индексы получают информацию из каждого отдельного узла, регистрируют и индексируют её и добавляют к своим базам данных. Достоинства Web-индексов: • Наличие большой базы данных • Высокая скорость обработки запросов Недостатки: низкое качество обработки информации 119

Наиболее известными являются: поисковый сервер Alta. Vista (http: //altavista. digital. com), а из Российских • Yandex (http: //www. yandex. ru) • Rambler (http: //www. rambler. ru). Из зарубежных поисковиков следует отметить систему Google (http: // www. google. ru). По удобству, скорости работы, результативности равных этому поисковику нет и в перспективе не ожидается. 120

Практические рекомендации 1. Используйте различные инструменты для поиска информации разного профиля. Поиск в каталоге дает представление о структуре вопроса, поисковая система позволяет найти конкретный документ. 2. Избегайте общих слов, осуществляя поиск в поисковой машине. Чем уникальнее ключевое слово, по которому осуществляется поиск, тем скорее вы его найдете. Логика здесь очевидна, однако факты позволяют лучше понять ситуацию: 400 наиболее часто употребляемых слов русского языка со всеми словоформами (около 2 тысяч) составляют одну треть всех слов в среднестатистическом тексте, а частотный список на 8 тыс. слов покрывает уже 80 % всех словоупотреблений в текстах. 3. Ищите больше чем по одному слову. Сократить объем ссылок можно, определив несколько ключевых слов. Используйте синонимы. 121

4. Не пишите прописными буквами. Избегайте написания ключевого слова с прописной буквы. В ряде поисковых систем заглавные буквы позволяют искать имена собственные, например фирма Intel. 5. Используйте функцию Найти похожие документы. Если один из найденных документов ближе к искомой теме, чем остальные, нажмите на ссылку Найти похожие документы. 6. Пользуйтесь языком запросов. С помощью языка запросов можно сделать запрос более точным. 7. Пользуйтесь расширенным запросом. Во многих поисковых системах есть форма расширенного запроса, в которой можно использовать основные механизмы сужения поиска. 8. Пользуйтесь метапоисковыми системами, если по теме мало документов. 122

123

124

125

Нет предложений поискать в других поисковых системах 126

127

Поиск с использованием знака «+» • Поисковая система Google игнорирует часто встречающиеся слова и символы (например, где, как, когда), а также цифры и буквы, которые замедляют поиск и не влияют на качество результатов. • Если общее слово необходимо для получения нужных результатов, то его можно включить в запрос, поставив перед ним знак "+". Перед знаком "+" обязательно должен стоять пробел. • Например, чтобы включить "I" в поиск по запросу Звездные войны эпизод I, этот запрос должен выглядеть так: Звездные войны эпизод +I 128

Поиск альтернатив ("OR") • Чтобы найти страницы, которые содержат любое из двух искомых слов, введите между этими словами OR заглавными буквами. • Вот как, например, можно найти информацию о проведении отпуска в Лондоне или Париже: Отпуск Лондон OR Париж 129

Поиск домена • Поисковая система Google позволяет ограничить область поиска определенным веб-сайтом. Для этого нужно ввести поисковый запрос, а затем добавить слово "site", ввести двоеточие и указать имя домена. • Если необходимо, например, найти сведения о поступлении в МГУ на сайте самого университета, введите следующее словосочетание: Правила приема site: www. msu. ru 130

Сервисы Yandex • Служба электронной почты( mail. yandex. ru) • каталог (yaca. yandex. ru) • яндекс-закладки (http: //zakladki. yandex. ru) – это альтернативный каталог яндекса – обширная библиотека закладок, собранная самими пользователями (свыше 1, 5 млн. закладок) • яндекс-энциклопедии (http: //encycl. yandex. ru) Полтора десятка энциклопедий, коллекция снабжена системой сквозного поиска • яндекс-товары – система быстрого поиска товаров в крупнейших виртуальных магазинах 131

Особенности поисковой системы yandex. ru • российская – ограничена территорией бывшего СССР • словоформы (кот, кота, котом…) – находит заданные слова независимо от словоформы, в которой они находятся в документе (это слабое место зарубежных систем) • учитывает регистр • определение области поиска – чуть выше поисковой строки расположены специальные кнопочки (чекбоксы) для определения области поиска (Везде, Каталог, Новости, Товары, Энциклопедии, Картинки). • сложный поиск и язык запросов. Кроме ключевых слов в строке поиска можно вводить специальные логические операторы 132

133

Расширенный поиск 134

Язык запросов Пример Значение "К нам на утренний рассол" Слова идут подряд в точной форме "Прибыл * посол" Пропущено слово в цитате полгорбушки & мосол Слова в пределах одного предложения снаряжайся && добудь Слова в пределах одного документа глухаря | куропатку | кого-нибудь Поиск любого из слов при моем /+2 уму Расстояние в пределах двух слов в прямом порядке чай ~ лаптем Поиск предложения, где слово чай встречается без слова лаптем !Соображаю !что !чему Слова в точной форме с заданным регистром получается && (+на | !мне) Скобки формируют группы в сложных запросах 135

Примеры запросов продажа & сканеров && Новосибирск в одном предложении должны встретиться слова продажа и сканеры, и где угодно на странице должно быть слово Новосибирск Найти информацию о немосковских кремлях: Найти информацию о г-же Кузькиной Кремль ~~ Москва Кузькина ~ мать Кузькина ~/+1 мать Найти фразу Быть или не быть 136

Интерфейс Mozilla Firefox

Интерфейс MIE

143

144

145

146

147

148

149