СЕТИ
История Интернет (от лат. inter — между и англ. net — сеть), всемирная компьютерная сеть, соединяющая вместе тысячи сетей, включая сети вооруженных сил и правительственных организаций, образовательных учреждений, благотворительных организаций, индустриальных предприятий и корпораций всех видов, а также коммерческих предприятий (провайдеров), которые предоставляют частным лицам доступ к сети. Среди типов доступа в Интернет различают on-line доступ, который позволяет использовать сеть в режиме реального времени, и off-line доступ, когда задание для сети готовится заранее, а при соединении происходит лишь передача или прием подготовленных данных. Интернет появился в результате секретного исследования, проводимого Министерством обороны США в 1969 году с целью тестирования методов, позволяющих компьютерным сетям выжить во время военных действий с помощью динамической перемаршрутизации сообщений. Первой такой сетью была сеть, объединяющая 4 компьютера в штатах Калифорния и Юта по набору правил, названных Интернет-протоколом (Internet Protocol или, сокращенно, IP).
В 1972 году, с открытием доступа для университетов и исследовательских организаций, выросла до сети, объединяющей 50 университетов и исследовательских организаций, имевших контракты с Министерством обороны США. В 1973 сеть выросла до международных масштабов, объединив сети, находящиеся в Англии и Норвегии. Мощный толчок к популяризации и развитию Интернета, а также к превращению его в среду для ведения бизнеса дало появление WWW – системы гипертекста, которая сделала путешествие по сети Интернет быстрым и простым. В 1991 г. миру был представлен первый текстовый браузер, позволяющий просматривать связанные гиперссылками текстовые файлы. С 1994 года, после выхода версий браузеров Mosaic, Netscape Navigator и Internet Explorer, берет начало взрывообразное распространение популярности WWW, и, как следствие, Интернета, среди широкой публики сначала в США, а затем и по всему миру В 1995 Национальная Академия наук США передала ответственность за Интернет в частный сектор, и с этого времени Интернет существует в том виде, как мы знаем его сегодня.
Что такое компьютерная сеть КОМПЬЮТЕРНАЯ СЕТЬ – это система компьютеров, связанных каналами передачи информации Линия передачи данных Локальные сети Глобальные сети Локальная сеть (в пределах помещения, Глобальные сети связывают между предприятия) дает возможность пользователям не только быстро обмениваться информацией, но и более эффективно использовать ресурсы объединенных в сеть компьютеров: внешнюю память, устройство печати, сканер и другие технические устройства, а также программное обеспечение. собой многие локальные сети, а также автономные компьютеры пользователей. Размеры глобальных сетей не ограничены. Существуют корпоративные, национальные и международные глобальные сети.
КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ Локальные сети Назначение • совместное использование общих аппаратных средств Глобальные сети Терминал абонента Технические средства Компьютер - сервер Модем Линия связи (накопителей, принтеров, модемов. . . ) • оперативный обмен данными • информационная система учреждения (предприятия) ИНТЕРНЕТ: информационные услуги Электронная почта World Wide Web Другие службы ИНТЕРНЕТа Организация Почтовый сервер одноранговая сеть с выделенным сервером Программное обеспечение сетевая операционная система Почтовая программа (клиент) Почтовый ящик Электронное письмо Web - страница Web - сайт • телеконференции • файловые архивы • базы данных • chat (прямое общение) • интернет – телефония • поисковые службы
ГЛОБАЛЬНЫЕ СЕТИ ГЛОБАЛЬНАЯ (ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННАЯ) СЕТЬ – это объединение многих локальных сетей и отдельных компьютеров, находящихся на больших расстояниях друг от друга. INTERNET Архитектура глобальной сети узел 1 ШЛЮЗ Отраслевая (корпоративная) сеть Региональная сеть узел 3 узел 2
АППАРАТНОЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СЕТЕЙ Клиент-программа Модем Терминал абонента Протокол работы сети Телефонная линия Сервер-программа Модем Компьютер-сервер
ЛОКАЛЬНЫЕ СЕТИ (ЛС) ЛОКАЛЬНЫЕ СЕТИ – это небольшие компьютерные сети, работающие в пределах одного помещения, одного предприятия ОДНОРАНГОВАЯ СЕТЬ С ВЫДЕЛЕННЫМ СЕРВЕРОМ Пользователю одноранговой сети могут быть доступны ресурсы всех подключенных к ней компьютеров (в том случае, если эти ресурсы не защищены от постороннего доступа). Сеть с выделенным сервером организована по следующему принципу: имеется один центральный компьютер (сервер) и множество подключенных к нему менее мощных компьютеров - рабочих станций. Центральная машина обычно имеет больший объем внешней памяти, к ней подключены устройства, которых нет на рабочих станциях (принтер, сканер, модем для выхода в глобальную сеть и пр. ).
ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ГЛОБАЛЬНОЙ СЕТИ Клиент-программа Модем Терминал абонента Протокол работы сети Сервер-программа Телефонная линия 1200 бит/сек. . . 56 Кбит/сек Модем ЛИНИИ СВЯЗИ Телефонные линии МОДЕМ - это устройство согласования цифрового сигнала с аналоговой (телефонной) линией связи (модуляция-демодуляция) коммутируемые выделенные Оптико-волоконные Беспроводные радиорелейные спутниковые Компьютер-сервер УЗЛОВОЙ КОМПЬЮТЕР • высокая производительность • большой памяти объем внешней • постоянно включен для работы в сети
Первые глобальные сети • Началось все с решения более простой задачи — доступа к компьютеру с терминалов, удаленных от него на многие сотни, а то и тысячи километров. Терминалы соединялись с компьютерами через телефонные сети с помощью модемов. Такие сети позволяли многочисленным пользователям получать удаленный доступ к разделяемым ресурсам нескольких мощных компьютеров класса супер. ЭВМ. Затем появились системы, в которых наряду с удаленными соединениями типа терминал–компьютер были реализованы и удаленные связи типа компьютер–компьютер. • Компьютеры получили возможность обмениваться данными в автоматическом режиме, что, собственно, и является базовым признаком любой вычислительной сети. На основе подобного механизма в первых сетях были реализованы службы обмена файлами, синхронизации баз данных, электронной почты и другие, ставшие теперь традиционными сетевые службы. Итак, хронологически первыми появились глобальные сети (Wide Area Networks, WAN)Wide Area Networks (см. WAN), то есть сети, объединяющие территориально рассредоточенные компьютеры, возможно находящиеся в различных городах и странах.
Локальные сети (Local Area Networks, LANLAN) — это объединения компьютеров, сосредоточенных на небольшой территории, обычно в радиусе не более 1– 2 км, хотя в отдельных случаях локальная сеть может иметь и более протяженные размеры, например, несколько десятков километров. В общем случае локальная сетьл представляет собой коммуникационную систему, принадлежащую одной организации.
Хронология важнейших событий на пути появления первых компьютерных сетей Этап Время Первые глобальные связи компьютеров, первые эксперименты с пакетными сетями Конец 60 -х Начало передач по телефонным сетям голоса в цифровой форме Конец 60 -х Появление больших интегральных схем, первые миникомпьютеры. Первые нестандартные локальные сети Начало 70 -х Создание сетевой архитектуры IBMIBM SNA 1974 Стандартизация технологии Х. 25 1974 Появление персональных компьютеров, создание Интернета в современном виде, установка на всех узлах стека TCP/IPIP Появление стандартных технологий локальных сетей (Ethernet — 1980 г. , Token Ring — 1985 г. , FDDI — 1985 г. ) Начало коммерческого использования Интернета Изобретение Web Начало 80 -х Середина 80 -х Конец 80 -х 1991
История сети Internet • В 1961 году Defence Advanced Research Agensy (DARPA) по заданию министерства обороны США приступило к проекту по созданию экспериментальной сети передачи пакетов. Эта сеть, названная ARPANET, предназначалась первоначально для изучения методов обеспечения надежной связи между компьютерами различных типов. • И в 1975 году ARPANET превратилась из экспериментальной сети в рабочую сеть. • В 1983 году из ARPANET выделилась MILNET, которая стала относиться к Defence Data Network (DDN) министерства обороны США. Термин Internet стал использоваться для обозначения единой сети: MILNET плюс ARPANET. И хотя в 1991 году ARPANET прекратила свое существование.
Передача данных в сетях • При параллельной передаче биты данных передаются одновременно по нескольким проводникам(по шине). • Последовательно е соединение подразумевает передачу данных по очереди бит за битом. В сетях чаще всего используется именно этот способ.
Способы объединения ЛВС Мост. Самый простой вариант объединения ЛВС - объединение одинаковых сетей в пределах ограниченного пространства. Физическая передающая среда накладывает ограничения на длину сетевого кабеля. В пределах допустимой длины строится отрезок сети - сетевой сегмент. Для объединения сетевых сегментов используются мосты. Мост - устройство, соединяющее две сети, использующие одинаковые методы передачи данных. Сети, которые объединяет моет, должны иметь одинаковые сетевые уровни модели взаимодействия открытых систем, нижние уровни могут иметь некоторые отличия. Для сети персональных компьютеров мост - отдельная ЭВМ со специальным программным обеспечением и дополнительной аппаратурой. Мост может соединять сети разных топологий, но работающие под управлением однотипных сетевых операционных систем. Мосты могут быть локальными и удаленными. Локальные мосты соединяют сети, расположенные на ограниченной территории в пределах уже существующей системы. Удаленные мосты соединяют сети, разнесенные территориально, с использованием внешних каналов связи и модемов. Локальные мосты, в свою очередь, разделяются на внутренние и внешние. Внутренние мосты обычно располагаются на одной из ЭВМ данной сети и совмещают функцию моста с функцией абонентской ЭВМ, Расширение функций осуществляется путем установки дополнительной сетевой платы. Внешние мосты предусматривают использование для выполнения своих функций отдельной ЭВМ со специальным программным обеспечением. Маршрутизатор (роутер). Сеть сложной конфигурации, представляющая собой соединение нескольких сетей, нуждается в специальном устройстве. Задача этого устройства - отправить сообщение адресату в нужную сеть. Называется такое устройство маршрутизamором. Маршрутизатор, или роутер, - устройство, соединяющее сети разного типа, но использующее одну операционную систему. Маршрутизатор выполняет свои функции на сетевом уровне, поэтому он зависит от протоколов обмена данными, но не зависит от типа сети. С помощью двух адресов - адреса сети и адреса узла маршрутизатор однозначно выбирает определенную станцию сети.
Понятие об интерфейсах и протоколах. Организация взаимодействия между элементами сети является сложной задачей, поэтому ее разбивают на несколько более простых задач. Международной организацией по стандартизации (ISO) был предложен стандарт, который покрывает все аспекты сетевой связи, — это модель взаимодействия открытых систем (OSI). Он был введен в конце 1970 -х. Открытая система — это стандартизированный набор протоколов и спецификаций, который гарантирует возможность взаимодействия оборудования различных производителей. Она реализуется набором модулей, каждый из которых решает простую задачу внутри элемента сети. Каждый из модулей связан с одним или несколькими другими модулями. Решение сложной задачи подразумевает определенный порядок следования решения простых задач, при котором образуется многоуровневая иерархическая структура Это позволяет любым двум различным системам связываться независимо от их основной архитектуры.
Простейшая модель службы передачи сообщений
Модель взаимодействия открытых систем OSI
Инкапсуляция Модель OSI составлена из семи упорядоченных уровней: физического (уровень 1), звена передачи данных (уровень 2), сетевого (уровень 3), транспортного (уровень 4), сеансового (уровень 5), представления (уровень 6) и прикладного (уровень 7). Обмен информацией между модулями происходит на основе определенных соглашений, которые называются интерфейсом. При передаче сообщения модуль верхнего уровня решает свою часть задачи, а результат, понятный только ему, оформляет в виде дополнительного поля к исходному сообщению (заголовка) и передает измененное сообщение на дообслуживание в нижележащий уровень. Этот процесс называется инкапсуляцией.
Семиуровневая сетевая архитектура Для стандартизации сетей Международная организация стандартов (OSI) предложила семиуровневую сетевую архитектуру Уровень приложений (прикладной) На прикладном уровне с помощью специальных приложений пользователь создает документ (сообщение, рисунок и т. п. ). Уровень представления На уровне представления операционная система его компьютера фиксирует, где находятся созданные (в оперативной памяти, в файле на жестком диске и т. п. ), и обеспечивает взаимодействие со следующим уровнем. Сеансовый уровень На сеансовом уровне компьютер пользователя взаимодействует с локальной или глобальной сетью. Протоколы этого уровня проверяют права пользователя на «выход в эфир» и передают документ к протоколам транспортного уровня. На транспортном уровне документ преобразуется в ту форму, в которой положено передавать данные в используемой сети. Например, он может нарезаться на небольшие пакеты стандартного размера. Сетевой уровень определяет маршрут движения данных в сети. Так, например, если на транспортном уровне данные были «нарезаны» на пакеты, то на сетевом уровне каждый пакет должен получить адрес, по которому он должен быть доставлен независимо от прочих пакетов. Уровень соединения необходим для того, чтобы промодулировать сигналы, циркулирующие на физическом уровне, в соответствии с данными, полученными с сетевого уровня. Например, в компьютере эти функции выполняет сетевая карта или модем Реальная передача данных происходит на физическом уровне. Здесь нет ни документов, ни пакетов, ни даже байтов — только биты, то есть элементарные единицы представления данных. Восстановление документа из них произойдет постепенно, при переходе с нижнего на верхний уровень на компьютере клиента. Транспортный уровень Сетевой уровень Уровень управления линией передачи данных Физический уровень
Уровень управления линией передачи данных (Data Link) обеспечивает виртуальную линию связи более высокого уровня, способную безошибочно передавать данные в асинхронном режиме. При этом данные обычно передаются блоками, содержащими дополнительную управляющую информацию. Такие блоки называют кадрами. При возникновении ошибок автоматически выполняется повторная посылка кадра. Кроме того, на уровне управления линией передачи данных обычно обеспечивается правильная последовательность передаваемых и принимаемых кадров. Последнее означает, что если один компьютер передает другому несколько блоков данных, то принимающий компьютер получит эти блоки данных именно в той последовательности, в какой они были переданы.
Сетевой уровень (Network Layer) предполагает, что с каждым узлом сети связан некий процесс. Процессы, работающие на узлах сети, взаимодействуют друг с другом и обеспечивают выбор маршрута передачи данных в сети (маршрутизацию), а также управление потоком данных в сети. В частности, на этом уровне должна выполняться буферизация данных.
Транспортный уровень (Transport Layer) может выполнять разделение передаваемых сообщений на пакеты на передающем конце и сборку на приемном конце. На этом уровне может выполняться согласование сетевых уровней различных несовместимых между собой сетей через специальные шлюзы. Например, такое согласование потребуется для объединения локальных сетей в глобальные.
Сеансовый уровень (Session Layer) обеспечивает интерфейс с транспортным уровнем. На этом уровне выполняется управление взаимодействием между рабочими станциями, которые участвуют в сеансе связи. В частности, на этом уровне выполняется управление доступом на основе прав доступа.
Уровень представления (Presentation Layer) описывает шифрование данных, их сжатие и кодовое преобразование. Например, если в состав сети входят рабочие станции с разным внутренним представлением данных (ASCII для IBM PC и EBCDIC для IBM-370), необходимо выполнить преобразование.
Уровень приложений (Application Layer) отвечает за поддержку прикладного программного обеспечения конечного пользователя.
Уровень приложений (Application Layer) отвечает за поддержку прикладного программного обеспечения конечного пользователя.
Физическая передающая среда ЛВС Физическая среда обеспечивает перенос информации между абонентами вычислительной сети. Физическая передающая среда ЛВС представлена тремя типами кабелей: витая пара проводов, коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель.
Протокол • Сетево й протокол - набор правил, позволяющий осуществлять соединение и обмен данными между двумя включёнными в сеть устройствами. • Разные протоколы зачастую описывают лишь разные стороны одного типа связи; взятые вместе, они образуют стек протоколов. Названия «протокол» и «стек протоколов» также указывают на программное обеспечение, которым реализуется протокол.
Адреса трех уровней Каждый терминал в сети TCP/IP имеет адреса трех уровней. Физический (МАС-адрес) - локальный адрес узла, определяемый технологией, с помощью которой построена отдельная сеть, куда входит данный узел. Сетевой (IP-адрес), состоящий из 4 байтов, например, 109. 26. 17. 100. Этот адрес используется на сетевом уровне. Он назначается администратором во время конфигурирования компьютеров и маршрутизаторов. IP-адрес состоит из двух частей: номера сети и номера узла. Номер сети может быть выбран администратором произвольно или назначен по рекомендации специального подразделения Интернета (Network Information Center, NIC), если сеть должна работать как составная часть Интернета. Обычно провайдеры услуг Интернета получают диапазоны адресов у подразделений NIC, а затем распределяют их между своими абонентами. Номер узла в протоколе IP назначается независимо от локального адреса узла. Деление IPадреса на поле номера сети и номера узла - гибкое, и граница между этими полями может устанавливаться весьма условно. Узел может входить в несколько IP-сетей. В этом случае узел должен иметь несколько IP-адресов, по числу сетевых связей. Таким образом, IP-адрес характеризует не отдельный компьютер или маршрутизатор, а одно сетевое соединение. Символьный (DNS-имя) - идентификатор-имя. Этот адрес назначается администратором и состоит из нескольких частей, например, имени машины, имени организации, имени домена. Интернет - это совокупность тысяч компьютеров, объединенных в сети, которые, в свою очередь, соединены между собой посредством маршрутизаторов. Сеть Интернет имеет иерархическую структуру. Этот подход является эффективным, потому что позволяет идентифицировать компоненты Интернета посредством адресов, также имеющих иерархическую структуру. Старшие биты адреса идентифицируют сеть, в которой находится рабочая станция, а младшие - расположение рабочей станции в этой сети.
Соединение в сети • Каждый подключенный к сети компьютер имеет свой адрес, по которому его может найти абонент из любой точки света. • К адресам станций предъявляются специальные требования. Адрес должен иметь формат, позволяющий вести его обработку автоматически, и должен нести информацию о своем владельце. • С этой целью для каждого компьютера устанавливаются два адреса: цифровой IPадрес и доменный адрес. Первый из них более понятен компьютеру, второй — человеку. Оба эти адреса могут применяться равноправно.
Адресация компьютеров сети • • • Правила взаимодействия в сети, называемые сетевым протоколом TCP/IP определяют, что каждый компьютер в сети должен иметь адрес, так называемый IP-адрес. Вид адреса - 4 числа, записанные через точку. Например, 130. 51. 45. 2 или 192. 168. 0. 1. IP-адрес компьютера-отправителя и IP-адрес компьютера-получателя указывается в пакете информации, который передается по сети. Компьютеры находят друга по IP-адресам. Если же пользователю необходимо найти компьютер в сети, он должен будет указать его IPадрес, подобно как мы набираем номер телефона, чтобы позвонить знакомым. Знать IP-адреса всех нужных компьютеров для человека достаточно сложно. Для облегчения доступа пользователей к компьютерам сети (в том числе сети Интернет) стали использовать имена. Для поиска сервера в Интернете проще указать его имя, например, microsoft. com, чем IP-адрес, который может выглядеть как 207. 46. 230. 219. обеспечение механизма разрешения, т. е. сопоставление «буквенного» адреса цифровому IP-адресу компьютера в сети.
IP- адресация • Цифровой адрес имеет длину 32 бита. Он разделяется точками на 4 блока (октета) по 8 бит каждый, которые можно записать в виде десятичного числа, не превышающего значение 255. Адрес содержит полную информацию, необходимую для идентификации компьютера. Два блока определяют адрес сети, третий — адрес подсети и четвертый — адрес компьютера 192. 168. 135 внутри заданной сети. 13. Адрес сети Адрес подсети Адрес компьютера
Пакет Сообщения для передачи разбиваются на небольшие специфицированные элементы, названные пакетами. Каждый пакет имеет информацию об адресе назначения, доставка сообщения обеспечивается тем, что каждый узел имеет возможность посылать (или переадресовывать) пакеты по сети к месту назначения. При этом узел сам выбирает наиболее быстрый путь для каждого пакета в соответствии с состоянием соседних участков сети. Таким образом, возможна ситуация, когда разные части файла (пакеты) добираются до адресата различными путями, при этом его окончательная сборка происходит на компьютере получателя
Схема, иллюстрирующая движение пакетов с данными в сети Интернет
TCP/IP Обмен информацией между узлами сети с гарантированной доставкой сообщений обеспечивался специальным набором протоколов TCP/IP. Стек протоколов TCP/IP Это стандартизованный набор сетевых протоколов. В настоящее время - это основной набор протоколов взаимодействия в Интернете. В состав стека протоколов TCP/IP входят два основных протокола: IP, TCP и несколько вспомогательных протоколов.
IP сети Протокол IP основной протокол сетевого уровня. Определяет способ адресации на сетевом уровне. • Чтобы быстро определить маршрут, по которому будет передаваться информация из одной локальной сети в другую, маршрутизатор может хранить в своей памяти IP-адреса компьютеров этих двух сетей. • В Интернете огромное количество сетей. Маршрутизаторам в Интернете придется хранить адреса всех компьютеров во всех сетях, что делает их работу практически невозможной. Для указания местонахождения компьютера в сети, IP-адрес разделили на две части, одна содержит номер сети, другая содержит номер компьютера в этой сети. Аналогично наш почтовый адрес указывает улицу и дом на ней. • Для удобства, компьютеры с одним номером сети группируются в логические сети IP-сети.
Связь между логическими IPсетями Связь между логическими IP-сетями осуществляют маршрутизаторы, отвечающие за передачу данных. А сам процесс передачи данных - маршрутизацией. Процесс целенаправленной доставки данных между IP-сетями, связанный с обеспечением безопасности передаваемых данных, преобразование адресов, фильтрацию и т. п. , осуществляют другие специальные устройства – шлюзы.
Проблемы IP протокола На одном узле (компьютере сети) может функционировать параллельно несколько программ, которым требуется доступ к сети. Следовательно, данные внутри компьютерной системы должны распределяться между программами. Поэтому, при передаче данных по сети недостаточно просто адресовать конкретный узел. Необходимо также идентифицировать программу-получателя, что невозможно осуществить средствами протокола IP. Другой серьезной проблемой IP является невозможность передачи больших массивов данных. Протокол IP разбивает передаваемые данные на пакеты, каждый из которых передается в сеть независимо от других. В случае если какие-либо пакеты потерялись, то модуль IP на принимающей стороне не сможет обнаружить потерю, т. е. целостность данных будет нарушена.
Протокол TCP Каждой программе назначается номер TCP- порта в соответствии с ее функциональным назначением на основе определенных стандартов. Порт можно рассматривать как ячейку в почтовом отделении связи. Протокол IP определяет только адрес почтового отделения, а протокол TCP положит конверт в нужную ячейку. Таким образом, стек протоколов IP и TCP обеспечивают полную адресацию: Номер TCP-порта позволяет однозначно идентифицировать программу на компьютере сети, Компьютер в сети однозначно определяется IP-адресом. Следовательно, комбинация IP -адреса и номера порта позволяет однозначно идентифицировать программу в сети. Такой комбинированный адрес называется стеком (socket). Дополнительно к этому, протокол TCP обеспечивает гарантированную доставку данных. Это обеспечивается тем, что принимающий компьютер подтверждает успешный прием данных. Если передающий компьютер не получает подтверждения, он пытается произвести повторную передачу. • Протокол TCP умеет работать с поврежденными, потерянными, дублированными или поступившими с нарушением порядка следования пакетами. Это достигается благодаря механизму присвоения каждому передаваемому пакету порядкового номера и механизму проверки получения пакетов. • Когда протокол TCP передает сегмент данных, копия этих данных помещается в очередь повтора передачи и запускается таймер ожидания подтверждения.
Логическая структура сетевого программного обеспечения Прямоугольники обозначают модули, обрабатывающие данные, а линии, соединяющие прямоугольники, - пути передачи данных. Горизонтальная линия внизу рисунка обозначает сеть Ethernet, которая используется в качестве примера физической среды. Чтобы установить соединение между двумя процессами на разных компьютерах сети, необходимо знать не только интернет-адреса компьютеров, но и номера тех ТСР-портов (sockets), которые процессы используют на этих компьютерах. Любое TCP-соединение в сети Интернет однозначно идентифицируется двумя IP-адресами и двумя номерами ТСРпортов.
Домены В сетях с выделенными серверами администрирование осуществляется централизованно. Для упрощения администрирования, любые компьютеры сети и разделяемые ресурсы можно объединять в группы, называемые доменами. Домен - это логическая группировка любых компьютеров сети под одним именем. Для домена создается общая база данных. В Windows Server 2003 эта база данных называется каталогом и входит в службу каталога Active Directory.
Пространство доменных имен имеет иерархическую структуру. • Доменное имя — символьное имя домена. Должно быть уникальным в рамках одного домена. Полное имя домена состоит из имён всех доменов, в которые он входит, разделённых точками. • Доменное имя служит для адресации узлов сети Интернет и расположенных на них сетевых ресурсов (вебсайтов, серверов электронной почты, сетевых сервисов) в удобной для человека форме.
Иерархическая структура имен • • • Корневой домен располагается на самом верху иерархии и обозначается точкой. Домены верхнего уровня создаются по определенному признаку. В них объединяются компьютеры сети по географическому признаку или роду деятельности. Например: ru, uk и т. д. - определяют географическое положение (ru - Россия, uk – Украина) com - коммерческие организации (например, microsoft. com); edu - образовательные (например, mit. edu); gov - правительственные организации (например, congress. gov); org - некоммерческие организации (например, rfc-editor. org); net - организации, поддерживающие части сети Internet (например, nsf. net). Домены второго уровня обычно относятся к названиям компаний и регистрируются владельцами доменов верхнего уровня. Домены третьего уровня обычно относятся к подразделениям внутри компаний. При формировании имени домена к нему добавляется имя родительского домена. Например, домен второго уровня microsoft. com, домен третьего уровня eng. microsoft. com. Домены ниже третьего уровня, как правило, встречаются редко.
Имена узлов. Каждый компьютер, по другому узел или хост, в сети Internet однозначно определяется своим полным доменным именем, которое включает имя узла и имена всех доменов по направлению от узла к корню. Например, компьютер имеет имя Win. XP. Если собрать имена трех доменов по структуре, то получится полное доменное имя узла — winxp. test. fio. ru Алгоритм работы службы DNS достаточно прост. При установке операционной системы протокол TCP/IP настраивается на сервер имен того домена, в который входит данный компьютер. Когда программе-клиенту требуется по доменному имени выяснить IPадрес, она через протокол TCP/IP связывается с сервером имен, передавая ему свой запрос. Сервер имен обрабатывает запрос. Если указанный домен входит в его базу данных, то сервер преобразует имя в IP-адрес и возвращает результат клиенту. Если запрашиваемое доменное имя не входит в его базу, то он переадресует запрос вышестоящему серверу имен.
Примеры Доменов Администра Типы организаций Географиче тивные ские Страна com, biz Коммерческая Ca Канада Edu Образовательная De Германия Net Коммуникационная Jp Япония org, pro Некоммерческая Ru Россия Name Персональная It Италия museum Музей uk Великобритания kz Казахстан Домен второго уровня дает уточнение для поиска хост компьютера. Это может быть код города или региона, в США - штата. В нашем случае домен второго уровня указывает на компьютерную сеть Института Автоматизированных систем (iasnet).
Индекс имя файла Наиболее распространены следующие суффиксы, определяющие принадлежность домена: . com – сервер принадлежит коммерческой организации. gov – сервер принадлежит правительственной организации. edu – сервер учебного заведения. org – некоммерческая организация. net – чисто сетевые проекты. mil – военная организация и т. д. Кроме того, домены часто используют код страны, например: . ru – Россия. su – Soviet Union. fr - Франция. de – Германия. il - Израиль. cn – Китай. jp – Япония. uk – Великобритания. us – США и т. д.
Некоторые темы верхнего уровня comp – компьютеры и программирование news – новости, информация о группах новостей rec – досуг и развлечения (включая спорт, искусство. хобби) sci – наука talk – дебаты, дискуссии. споры и препирательства misc – прочее (поиски работы, предложение услуг и товаров, паранормальные явления и НЛО и пр. ) alt – альтернативные вопросы (обсуждение всяких странных вещей или необычный взгляд на обычные вещи). Подписка на телеконференцию происходит из окна браузера (кнопка Mail – чтение новостей). Пример адреса телеконференции для играющих на гитаре: rec. music. makers. guitar.
IP и домен • Для машины адрес определяется так: – 192. 198. 45. 205 • Человек записывает адрес так: –www. colornokia. com
World Wide Web – это распределенная по всему миру информационная система с гиперсвязями, существующая на технической базе всемирной сети Интернет. Всемирной Паутине исполнилось всего 19 лет. Датой рождения World Wide Web (WWW) считается 6 августа 1991 года. В этот день Тим Бернерс-Ли, работавший в Европейском центре ядерных исследований в Женеве (Швейцария), опубликовал краткое описание проекта WWW. Тим Бернерс-Ли
ИНТЕРНЕТ И ВСЕМИРНАЯ ПАУТИНА Web-страница Web-сайт Web-страница Web сервер Web-страница World Wide Web (WWW) – это распределенная информационная система ( «всемирная паутина» ) с гиперсвязями, существующая на технической базе мировой компьютерной сети Internet Web-сайт Web-страница Web-сайт – это группа Web- страниц, принадлежащих определенной организации или человеку и связанных между собой по содержанию. . Web-страница – это основная Home page Web-страница информационная единица «Всемирной паутины» . Она представляет собой отдельный документ, хранящийся на Webсервере. Страница имеет свое имя, по которой к ней можно обратиться.
Web-страница имеет своё имя, по которому к ней можно обратиться. http: //elhovka. narod. ru/html/urok. htm Протокол доступа - http Имя компьютера - elhovka. narod. ru Имя директории - html Имя файла - urok. htm
Гиперструктура WWW Просматривать Web-страницы не обязательно подряд, перелистывая их, как в книге. Важнейшим свойством WWW является гипертекстовая организация связей между Web-страницами. Эти связи действуют не только между страницами на одном сервере, но и между разными серверами WWW. Переход от одной страницы к другой происходит по гиперсвязям, образующим сеть, которая напоминает паутину.
Гиперструктура WWW Обычно ключевые слова, от которых идут гиперсвязи, выделяются на Web –странице цветом или подчеркиванием. Роль ключа для связи может играть не только текст, но и рисунок, фотография, указатель на звуковой документ.
УСЛУГИ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ Электронная почта Обмен электронными письмами в компьютерных сетях Телеконференции Обмен письмами между участниками групп рассылок Интерактивное общение chat Всемирная паутина (WWW) Доски объявлений Web-страницы, гиперсвязи, поисковые системы Обучение на расстоянии через системы компьютерной связи Хранилища файлов с программами и данными, доступные для пользователя через сеть Мультимедиа технологии Удаленные базы данных Интернет-телефония Электронные объявления, размещенные в Интернет для открытого доступа всем желающим Дистанционное обучение Файловые архивы Общение с помощью ICQ Технологии проигрывания мультимедиа файлов непосредственно в процессе их получения из сети. Технологии виртуальной реальности Поиск и извлечение информации из тематических баз данных через сеть
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СЕТЕВЫХ УСЛУГ Клиент – программа Общие протоколы Сервер – программа запрос пользователя ответ сервер – программы Клиент – программа электронной почты (почтовая программа) Входящие Исходящие Отправленные Адресный справочник РЕЖИМЫ РАБОТЫ КЛИЕНТ – ПРОГРАММЫ ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЫ • Настройка (установка необходимых параметров для правильной работы модема и почтовой программы во время подключения абонента к сети) • Просмотр почтового ящика (сортировка, выбор писем для просмотра) • Визуальный просмотр писем (удаление, переписывание в файл, пересылка другому адресату, печать на принтере) • Подготовка / редактирование писем в специальном рабочем поле – бланке письма с помощью встроенного текстового редактора • Отправка электронной корреспонденции
Браузер – специальное программное обеспечение, помогающее пользователю перемещаться по «паутине» . Internet Explorer Mozilla-Firefox Opera Netscape Browser
ОРГАНИЗАЦИЯ ПОИСКА ИНФОРМАЦИИ В СЕТИ ИНТЕРНЕТ Навигация по перекрестным ссылкам Использование поисковых каталогов Это наименее удобный способ, так как с его помощью можно искать документы, только близкие по смыслу текущему документу Поисковый каталог – это иерархическая система указателей на информационные ресурсы, систематизированные по тематике (наподобие каталога библиотеки) Передвижение по ассоциациям. На каждой Web-странице, находится много гиперссылок, с помощью которых можно найти нужные данные. ИНФОРМАЦИЯ ( Web-страница ) Обращение к поисковому серверу Указание необходимых ключевых слов в строке ввода поисковой системы Вывод на экран в окно браузера ссылок на документы, в которых встретились указанные ключевые слова. Результаты поиска сортируются по убыванию рейтинга, который показывает, насколько полно заданный документ отвечает условиям поиска
Способы поиска 1) С помощью адреса Web-страницы 2) С помощью поиска по гиперсвязям 3) С помощью поисковых программ
ЯЗЫК ЗАПРОСОВ ПОИСКОВОЙ СИСТЕМЫ «YANDEX» Синтаксис оператора пробел Комментарий Примеры запросов лечебная физкультура Логическое И (в пределах предложения) & лечебная & физкультура && Логическое И (в пределах документа) рецепты && (плавленый сыр) | Логическое ИЛИ фото | фотография | снимок + Обязательное наличие слова в найденном документе +быть или +не быть () Группирование слов (технология | изготовления) (сыра | творога) ~ Бинарный оператор И – НЕ (в пределах предложения) банки ~ закон ~~ Бинарный оператор И – НЕ (в пределах документа) путеводитель по Парижу ~~ (агентство | тур) Поиск фразы “красная шапочка” “”
Поисковые программы
ТЕЛЕКОНФЕРЕНЦИИ ТЕЛЕКОНФЕРЕНЦИЯ – это система обмена информацией на определенную тему между абонентами сети. Сервер групп рассылок Электронный адрес телеконференции В ИНТЕРНЕТ существуют десятки тысяч конференций, каждая из которых посвящена обсуждению какой-либо проблемы. Каждой конференции выделяется свой электронный адрес на почтовых серверах глобальной сети. 1. 2. Абонент Каждый абонент, подписавшийся на конференцию, получает все материалы в свой почтовый ящик 3. Подписка на телеконференцию Организуется подписка на участие в конференции Все электронные сообщения от всех участников телеконференции доступны всем абонентам Абонент Телеконференция – это общение группы людей по объединяющей их теме. Но для участия в такой конференции не нужно собираться в одно и то же время в одном помещении. Кроме того, телеконференция не ограничена во времени, она может продолжаться месяцами и годами. Участники такой конференции – абоненты компьютерной сети. Телеконференция заключается в обмене электронными письмами между ее участниками. Участники таких телеконференций всегда имеют самую оперативную информацию в области своих интересов.
ЭЛЕКТРОННАЯ ПОЧТА ( e-mail ) ЭЛЕКТРОННАЯ ПОЧТА – это система обмена электронными письмами в компьютерных сетях POP 3 ИНТЕРНЕТ SMTP Электронное письмо Почтовый ящик Электронное Пароль входящие исходящие Электронное письмо
Основные концепции электронной почты ( e-mail ) Использовать электронную почту для информационного обмена могут как люди (пользователи), так и автономно работающие программы. Функционирование электронной почты можно описать следующим образом. Пользователь с помощью специального программного обеспечения создает на своем узле сообщение и затем направляет его почтовому серверу. Основной задачей этого сервера является доставка сообщений другому серверу, который обеспечивает хранение входящей почты получателя. После этого абонент, которому адресовано это сообщение, с помощью почтового программного обеспечения может в удобное для него время связаться с этим сервером, прочитать почту и, при необходимости, обработать его, (например, распечатать или переслать его другим людям). Сервер, который принимает сообщения от отправителя и пересылает их другим серверам, принято называть сервером исходящей почты. А сервер, обеспечивающий хранение поступившей почты и предоставление ее получателю - сервером входящей почты. Сервис электронной почты допускает, что функции серверов входящей и исходящей почты для конкретного пользователя могут выполнять как два различных почтовых сервера, так и один и тот же, имеющий в своем составе соответствующие программные модули.
Почтовый ящик Каждый абонент, с точки зрения почтовой службы, представлен почтовым ящиком. Почтовый ящик (mailbox) – это информационное пространство, выделенное на некотором узле сети для хранения почтовых сообщений и обладающее уникальном именем в рамках узла. Уникальное имя ящика в сочетании с уникальным адресом узла представляет собой уникальный адрес ящика во всей сети. Как правило, почтовые ящики одного узла объединены в специальную базу данных, а сообщения представлены записями этой базы данных. Сервис электронной почты предполагает, что доступ к почтовым ящикам является не анонимным, а авторизованным. Для управления доступом пользователя к сообщениям с каждым почтовым ящиком связывается определенная совокупность данных, называемая учетной записью
Учетная запись (Account) - это набор сведений о пользователе почтового ящика, а также дополнительных управляющих параметров. К числу таких сведений обычно относятся: Учетное имя, или логин (login). Учетное имя - это последовательность символов, которое используется сервером для идентификации пользователя при установлении доступа к почтовому ящику. Как правило, учетное имя совпадает с именем почтового ящика.
Пароль (Password). Пароль - это последовательность символов, которая используется совместно с учетным именем при установлении доступа к почтовому ящику для подтверждения того, что доступ осуществляет именно владелец учетного имени. Пароль - это секретная информация, которая должна быть известна только ее владельцу, т. е. пользователю почтового ящика. Процесс проверки легальности пользователя на основе учетного имени и подтверждения этого имени паролем называется аутентификацией (authentication). А процесс предоставления доступа легальному пользователю (т. е. прошедшему аутентификацию) называется авторизацией. Дополнительные сведения о пользователе. Такие сведения предназначены для повышения удобства работы с электронной почтой и, как правило, не являются обязательными. В качестве примера можно привести имя пользователя в привычном для людей виде (фамилия, имя и отчество), дополнительные адреса электронной почты и т. д.
Структура сервиса Электронной почты В структуре сервиса Электронной почты предусмотрены следующие компоненты: Информационный ресурс – совокупность информационных объектов, использование которых обеспечивается сервисом электронной почты. Основным информационным объектом является сообщение электронной почты. Организация сообщения электронной почты аналогична структуре обычного почтового сообщения – оно состоит из заголовка ("конверта"), содержащего информацию, обеспечивающую доставку (например, адреса получателя и отправителя), и тела сообщения - блока информации, который необходимо передать получателю. В простейшем случае тело сообщения содержит просто текст. Однако при необходимости отправитель может "прикрепить" дополнительные данные, представленные в виде дисковых файлов. Такие данные называются вложениями (attacments). Изначально предполагалось, что сообщения могут содержать в себе исключительно текст в формате ASCII (т. е. символы латинского алфавита, цифры, знаки препинания и т. п. ). Однако, как показала практика, такой подход существенно ограничивал область применения электронной почты. Поэтому к настоящему времени базовые концепции были доработаны, и сейчас в сообщениях можно передавать информацию различного вида – графику, звук, программы и т. д. Для этого используется механизм "вложений".
Почтовый сервер - программный комплекс, обеспечивающий пересылку сообщений электронной почты, их хранение, управление базой данных сообщений, а также позволяющий абоненту работать со своим почтовым ящиком. В настоящее время функционирование электронной почты реализуется с помощью нескольких протоколов, поэтому в составе почтовых серверов обычно присутствуют несколько модулей - серверных частей, реализующих взаимодействие по основным почтовым протоколам: SMTP-сервер, выполняющий функции сервера исходящей почты, а также POP 3 -сервер и/или IMAP 4 -сервер, представляющие собой серверы входящей почты. Почтовый клиент – программа, позволяющая пользователю создавать и отправлять сообщения, а также управлять полученными сообщениями (просматривать, упорядочивать, печатать, удалять и т. д. ) из собственного почтового ящика. Часто программный модуль, обеспечивающий взаимодействие с почтовым сервером, называют пользовательским агентом (User Agent, UA). Современные почтовые клиенты позволяют взаимодействовать с серверными модулями основных протоколов электронной почты (SMTP, POP 3 и IMAP 4).
Протоколы взаимодействия почтовых клиентов с серверами взаимодействия Структура почтовых серверов, клиентов и протоколов Протоколы почтовых клиентов с серверами. В настоящее время основными протоколами являются: SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), использующийся сервисом электронной почты для передачи сообщений от отправителя к получателю. POP 3 (Post Office Protocol версии 3) и IMAP 4 (Internet Message Access Protocol версии 4), обеспечивающих выборку входящих сообщений из почтового ящика. Протокол POP 3 является более простым и, соответственно, менее функциональным и защищенным, нежели IMAP 4. Однако IMAP 4 в настоящее время поддерживается не всеми почтовыми серверами и клиентами и поэтому является менее популярным. Кроме того, большинство современных почтовых серверов позволяют клиентам осуществлять выборку сообщений из почтового ящика по протоколу HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) - основному протоколу, который используется одним из самых популярных в настоящее время сервисом WWW.
Структура почтового сообщения Сообщение электронной почты обычно состоит из двух частей: заголовка (header), содержащего служебную информацию, управляющую доставкой и обработкой сообщения; тела (body), содержащего непосредственно пользовательское сообщение: текст и прикрепленные данные (графические, звуковые файлы и т. п. ).
Стандарты почтовых сообщений Почтовое сообщение – это простой текст в формате ASCII. Поэтому заголовок сообщения представляет собой последовательность текстовых строк Стандартом почтовых сообщений предусмотрено большое количество полей. Часть из них являются обязательными, т. е. без них невозможно осуществить правильную доставку сообщений, а часть - необязательными. Ниже перечислены наиболее часто используемые поля. Message-ID– уникальный идентификатор сообщения. Уникальность значения этого поля гарантируется программным обеспечением узла-отправителя, поэтому оно генерируется автоматически. Date– поле "Дата". Содержит дату отправки сообщения. Значение поля устанавливается автоматически почтовым клиентом при отправке сообщения. From– поле "От". Содержит адрес, который отправитель сообщения указывает в качестве исходящего адреса. Sender – поле "Отправитель". Содержит адрес, с которого было реально отправлено сообщение. Это поле может отсутствовать в заголовке, если поле "From" содержит адрес реального отправителя. To– поле "Кому". Содержит адрес основного получателя сообщения. Cc– поле "Копия". Содержит адреса дополнительных получателей сообщения. Bcc – поле "Скрытая копия". Содержит адреса дополнительных получателей сообщения. Получатели, перечисленные в полях "To" и "Cc", не будут знать, что абоненты из списка
Адресация абонентов Для описания адреса абонентов электронной почты используется следующая схема: Часть "ИМЯ" представляет собой мнемоническое имя абонента электронной почты, например, сочетание имени и фамилии пользователя. Эта часть является необязательной и может опускаться. Часть "АДРЕС" содержит информацию о почтовом ящике адресуемого абонента в соответствии с принципом "Кому и куда" и описывается следующей структурой: Составляющие этой структуры имеют следующее назначение: Почтовый. Ящик – мнемоническое имя почтового ящика или группы. Имя может включать в себя большие и малые буквы латинского алфавита, цифры, а также символы "-" (дефис) и "_" (подчеркивание). Теоретически допускается использование иерархических имен. В этом случае имена различных уровней иерархии разделяются точками (аналогично FQDN). Однако, на практике такой способ именования почтовых ящиков почти не встречается. Доменное. Имя – имя домена или узла, на котором расположен почтовый ящик, записанное в соответствии с правилами построения полных доменных имен (FQDN). Естественно, что почта может быть направлена только на конкретный узел. Возможность использования имени домена без указания узла обеспечивается наличием в базе данных DNS-сервера того домена, куда направляется почта, специальной записи, позволяющей получить адрес узла, который производит обработку почты абонентов домена. Теоретически вместо доменных имен допускается использование IP-адресов, однако на практике такой подход используется крайне редко и не всегда корректно работает. Примеры адресов электронной почты: Ivanov Ivan – адресует почтовый ящик Ivanov. IP абонента Ivanov Ivan в домене fio. ru; fio@fio. ru – адресует почтовый ящик fio в домене fio. ru; Иногда возникает необходимость указывать сразу несколько адресов абонентов. В этом случае адреса перечисляются последовательно и разделяются с помощью символа "; " (точка с запятой). Например: fio@fio. ru; info@fio. ru Ivanov Ivan ; Petrov P ; info@fio. ru
Электронная почта E-mail. Это – наиболее старая и одна из самых массовых служб Сети. Ее назначение – пересылка писем между пользователями. Ее приставка – mailto: (именно так, без косой черты). Для пересылки и получения почтовых сообщений используются совсем другие протоколы, чем в WWW и FTP, поэтому адрес в электронной почте ( «мыле» ) выглядит примерно так: sasha_ivanov@rinet. ru (В данном случае rinet – имя провайдера). Если мы выходим в Интернет по карточке, то наш личный почтовый адрес электронной почты может выглядеть так: ivan_s@. card. ru (домен верхнего уровня – Россия, провайдер обеспечил вход по Интернеткарте). «Собака» , она же «ухо» , она же «улитка» , она же «ватрушка» , - это английский предлог at (возле, у, при, в) служит для отделения имени пользователя от имен доменов.
Источники ЦОР. http: //school-collection. edu. ru/catalog/rubr/13899 a 9 b-11 fc-4 a 07 -861 c 1 cf 294 b 8 f 895/? interface=pupil&class[]=54&subject[]=19 WWW. EDUSITE. RU http: //files. school-collection. edu. ru/dlrstore/8 ce 7 f 105 -bc 27 -47 cd-a 177 c 7 ece 532 e 5 fb/Dsw. Media/mail 3. swf