Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Структура и принципы работы сети Интернет



 

Интернет представляет собой глобальную компьютерную сеть, объединяющую десятки миллионов компьютеров, локальных и региональных сетей. Само название «Интернет» (Internet) означает "между сетей". Это сеть, соединяющая отдельные сети (рис. 3.2).

 

 

Рис. 3.2 Подключение различных сетей к Интернету

 

Интернет обеспечивает обмен информацией между всеми компьютерами, подключенными к нему. Тип компьютера и используемая им операционная система значения не имеют.

Основные ячейки Интернета – локальные вычислительные сети. Если некоторая локальная сеть непосредственно подключена к Интернету, то каждая рабочая станция этой сети также может подключаться к нему. Схема подключения локальной сети приведена на рис. 3.3. Существуют также компьютеры, самостоятельно подключенные к Интернету. Они называются хост-компьютерами (host – хозяин).

 

Рис. 3.3.Подключение локальной сети к Интернету

 

Каждый подключенный к сети компьютер имеет свой адрес, по которому его может найти абонент из любой точки света.

Важной особенностью сети Интернет является то, что она, объединяя различные сети, не создает при этом никакой иерархии - все компьютеры, подключенные к сети, равноправны.

Еще одной отличительной особенностью Интернета является высокая надежность. При выходе из строя части компьютеров и линий связи сеть будет продолжать функционировать. Такая надежность обеспечивается тем, что в Интернете нет единого центра управления. Если выходят из строя некоторые линии связи или компьютеры, то сообщения могут быть переданы по другим линиям связи, так как всегда имеется несколько путей передачи информации.

Интернет не является коммерческой организацией и никому не принадлежит. Пользователи Интернета имеются практически во всех странах мира.

Пользователи подключаются к сети через компьютеры специальных организаций, которые называются поставщиками услуг Интернета. Соединение с Интернетом может быть постоянным или временным. Поставщики услуг Интернета имеют множество линий для подключения пользователей и высокоскоростные линии для связи с остальной частью Интернета. Часто мелкие поставщики подключены к более крупным, которые, в свою очередь, подключены к другим поставщикам.

Организации, соединенные друг с другом самыми скоростными линиями связи, образуют базовую часть сети, или хребет Интернета Backbon [Бэкбон]. Если поставщик подключен непосредственно к хребту, то скорость передачи информации будет максимальной.



В действительности разница между пользователями и поставщиками услуг Интернета достаточно условна. Любой человек, подключивший свой компьютер или свою локальную вычислительную сеть к Интернету и установивший необходимые программы, может предоставлять услуги подключения к сети другим пользователям. Одиночный пользователь, в принципе, может подключиться скоростной линией непосредственно к хребту Интернета.

В общем случае Интернет осуществляет обмен информацией между любыми двумя компьютерами, подключенными к сети. Компьютеры, подключенные к Интернету, часто называютузлами Интернета, или сайтами,от английского слова site, которое переводится как место, местонахождение. Узлы, установленные у поставщиков услуг Интернета, обеспечивают доступ пользователей к Интернету. Существуют также узлы, специализирующиеся на предоставлении информации. Например, многие фирмы создают узлы в Интернете, с помощью которых они распространяют информацию о своих товарах и услугах.

Как же осуществляется передача информации? В Интернете используются два основных понятия: адрес и протокол. Свой уникальный адрес имеет любой компьютер, подключенный к Интернету. Так же, как почтовый адрес однозначно определяет местонахождение человека, адрес в Интернете однозначно определяет местонахождение компьютера в сети. Адреса в Интернете являются важнейшей его частью, и ниже о них будет подробно рассказано.

Данные, пересылаемые с одного компьютера на другой с использованием Интернета, разбивается на пакеты. Они перемещаются между компьютерами, составляющими узлы сети. Пакеты одного сообщения могут пройти разными маршрутами. Каждый пакет имеет свою маркировку, что обеспечивает правильную сборку документа на компьютере, которому адресовано сообщение.



Что такое протокол? Как ранее было сказано, протокол - это правила взаимодействия. Например, дипломатический протокол предписывает, как поступать при встрече зарубежных гостей или при проведении приема. Так же сетевой протокол предписывает правила работы компьютерам, которые подключены к сети. Стандартные протоколы заставляют разные компьютеры "говорить на одном языке". Таким образом осуществляется возможность подключения к Интернету разнотипных компьютеров, работающих под управлением различных операционных систем.

Базовыми протоколами Интернета является стек протоколов TCP/IP. Прежде всего требуется уточнить, что, в техническом понимании TCP/IP это не один сетевой протокол, а два протокола, лежащих на разных уровнях сетевой модели (это так называемый стек протоколов). Протокол TCP протокол транспортного уровня. Он управляет тем, как происходит передача данных. Протокол IP — адресный. Он принадлежит сетевому уровню и определяет, куда происходит передача.

Протокол TCP. Согласно Протоколу TCP, отправляемые данные «нарезаются» на небольшие пакеты, после чего каждый пакет маркируется таким образом, чтобы в нем были данные, необходимые для правильной сборки документа на компьютере получателя.

Для понимания сути протокола TCP можно представить игру в шахматы по переписке, когда двое участников разыгрывают одновременно десяток партий. Каждый ход записывается на отдельной открытке с указанием номера партии и номера хода. В этом случае между двумя партнерами через один и тот же почтовый канал работает как бы десяток соединений (по одному на партию). Два компьютера, связанные между собой одним физическим соединением, могут точно так же поддерживать одновременно несколько TCP-соединений. Так, например, два промежуточных сетевых сервера могут одновременно по одной линии связи передавать друг другу в обе стороны множество ТСР-пакетов от многочисленных клиентов.

Когда мы работаем в Интернете, то по одной единственной телефонной линии можем одновременно принимать документы из Америки, Австралии и Европы. Пакеты каждого из документов поступают порознь, с разделением во времени, и по мере поступления собираются в разные документы.

Протокол IP. Теперь рассмотрим адресный протокол - IP (Internet Protocol). Его суть состоит в том, что у каждого участника Всемирной сети должен быть свой уникальный адрес (IP-адрес). Без этого нельзя говорить о точной доставке ТСР-пакетов на нужное рабочее место. Этот адрес выражается очень просто — четырьмя числами, например: 195.38.46.11. Структуру IP-адреса мы подробнее рассмотрим позже. Она организована так, что каждый компьютер, через который проходит какой-либо TCP-пакет, может по этим четырем числам определить, кому из ближайших «соседей» надо переслать пакет, чтобы он оказался «ближе» к получателю. В результате конечного числа перебросок ТСР-пакет достигает адресата.

Слово «ближе» взято в кавычки не случайно. В данном случае оценивается не географическая «близость». В расчет принимаются условия связи и пропускная способность линии. Два компьютера, находящиеся на разных континентах, но связанные высокопроизводительной линией космической связи, считаются более «близкими» друг к другу, чем два компьютера из соседних поселков, связанные простым телефонным проводом. Решением вопросов, что считать «ближе», а что «дальше», занимаются специальные средства — маршрутизаторы. Роль маршрутизаторов в сети обычно выполняют специализированные компьютеры, но это могут быть и специальные программы, работающие на узловых серверах сети.

 

 

Способы доступа к Интернету

 

В настоящее время существуют три основных способа соединения, которые могут быть реализованы как для больших компаний, так и для индивидуальных пользователей. Дадим краткую характеристику существующих возможностей подключения к Интернету:

Прямое подключение к Интернету

Прямое соединение (часто называемое выделенным соединением) - соединение, при котором частное лицо или компания подключается к магистральным каналам (backbone) Интернет через выделенную машину, называемую шлюзом.

Соединение обычно организуется с использованием выделенной линии. Шлюз становится частью архитектуры Интернета и должен оставаться доступным постоянно. При этом вы можете использовать компьютер, находящийся в той же сети, что и шлюз, для обращения ко всем услугам Интернета.

Обычно выделенные соединения предполагают большие объемы трафика (трафик - это объем информации, передаваемый по сети и измеряемый в битах). Выделенные соединения обычно используется большими корпорациями, которые хотят предоставить служащим доступ к Интернету. Для индивидуального использования или маленькой компании такой способ доступа является слишком дорогим удовольствием, прежде всего из-за высокой стоимости установки и сопровождения.

Соединение через чужой шлюз

Альтернативный способ соединения с Интернетом через шлюз предполагает использование "дружественной" машины или сети. Корпорация или образовательное учреждение, которые имеют шлюз Интернета, могут разрешить вам доступ в Интернет через их систему, обычно с использованием соединения с помощью модема. Однако в настоящее время многие организации отказываются от предоставления подобных услуг, так как такой вид подключения дает доступ к их локальным сетям.

Если вам повезло и удалось найти компанию или университет, которые позволят вам использовать их сеть для выхода в Интернет, вы просто соединяетесь с их узлом связи в сети или со шлюзом. В большинстве случаев это выглядит так, как если бы ваш компьютер подключался к сети сервис-провайдера. Обычно при этом вы получаете неограниченный доступ к услугам Интернета, хотя некоторые компании устанавливают ограничения.

Использование услуг сервис-провайдеров

Сервис-провайдеры - это компании со шлюзами в Интернете, которые они предоставляют другим компаниям или частным лицам. Этот тип соединения часто называется сеансовым или коммутируемымсоединением (dialup-соединением). С помощью этого соединения ваш модем через обычную телефонную линию связывается с модемом, установленным на компьютере поставщика сетевых услуг. После установки связи ваш компьютер становится частью Интернета. Во время сеанса связи вы являетесь полноправным пользователем Интернета, а по окончании сеанса связь с Интернетом разрывается.

Сервис-провайдеры обычно берут абонентскую плату. Некоторые провайдеры устанавливают дополнительную оплату, зависящую от времени фактического соединения или объема перемещенных данных.

Сервис-провайдеры - лучший выбор для небольших компаний, которые хотят иметь доступ в Интернет без установки собственного шлюза. Частные лица также могут пользоваться их услугами.

Недостаток использования сервис-провайдеров заключается в том, что вы не всегда можете получить полный доступ к Интернету. Если вы предполагаете использовать доступ через сервис-провайдера, вы должны получить информацию относительно услуг, которые он предлагает.

Выбор наилучшего способа соединения не сложен, если вы определили, в каких услугах вы нуждаетесь, сколько часов вы собираетесь пользоваться доступом в Интернет в среднем в течение каждого месяца и сколько вы готовы платить. Ответы на эти вопросы позволят выбрать наиболее выгодный вариант.

Выбор упрощается тем, что некоторые варианты можно просто отбросить, ответив на один вопрос: желаете ли вы получить доступ к Интернету для себя лично или для вашей компании. Если доступ необходим для личного использования, то тогда организовывать собственный шлюз не имеет смысла.

Если доступ необходим для вашей компании в целом, то следует иметь в виду, что очень трудно "позаимствовать" шлюз другой компании. Большинство компаний, которые имеют шлюзы, не разрешат пользоваться их системой, если вы не будете участвовать в оплате издержек по эксплуатации шлюзов.

Таким образом, компания обычно стоит перед выбором между использованием прямого шлюза в Интернет или работой через сервис-провайдера. Выбор между этими двумя вариантами обычно сводится к поиску баланса между производительностью канала и его стоимостью. Установка собственных шлюзов является дорогой операцией, но может оказаться дешевле, чем организация пользовательских входов через систему сервис-провайдера, при условии, что объем трафика достаточно высок.

 

 

Адресация в Интернете

 

Чтобы можно было однозначно обозначить любой компьютер в Интернете, применяется специальная система адресов, называемая IP-адресами. Каждый компьютер получает свой уникальный адрес, который используется при пересылке информации. Адреса в Интернете могут быть представлены как последовательностью цифр, так и именем, построенным по определенным правилам. Компьютеры при пересылке информации используют цифровые адреса, а пользователи в работе с Интернетом используют, в основном, имена.

Хотя нет центра управления Интернетом, но есть организации, занимающиеся проверкой и выдачей адресов. Так что вы не можете самостоятельно, ни с кем не посоветовавшись, присвоить себе любой адрес.

Цифровые адреса в Интернете состоят из четырех чисел, каждое из которых не превышает двухсот пятидесяти шести. При записи числа отделяются точками, например: 192.84.93.10 или 187.5.78.175. Адрес состоит из нескольких частей. Начало адреса определяет часть Интернета, к которой подключен компьютер, а окончание - адрес компьютера в этой части сети. Цифровыми адресами пользуются только при настройке программ для работы с Интернетом, а дальше пользуются именами.

В Интернете используется так называемая доменная система имен. В доменной системе имена назначаются путем возложения на различные группы пользователей ответственности за подмножество имен. Каждый уровень в такой системе называется доменом. Домены отделяются друг от друга точками, например: www.microsoft.com. Рассмотрим принцип образования адреса на примере доменного имени home.managers.company.ru.

В обычных почтовых адресах используется последовательное уточнение страны, города, улицы и дома, в который следует доставить письмо. Также в Интернете доменная система имен использует принцип последовательных уточнений. Домен верхнего уровня располагается в имени правее, а домен нижнего уровня - левее. В нашем примере домен верхнего уровня ru указывает на то, что речь идет о российской части Интернета. Но в России множество пользователей Интернета, и следующий уровень определяет организацию, которой принадлежит данный адрес.

В нашем случае это фирма company. Интернет-адрес этой фирмы будет company.ru. Все компьютеры, подключенные к Интернету в этой фирме, объединяются в группу, имеющую такой адрес. Подразделению менеджеров в компании выделен свой домен с именем manager. Его полное имя будет, соответственно, manager.company.ru. Одному из компьютеров в данном подразделении присвоено имя home. В результате полный Интернет-адрес этого компьютера будет home.manager.company.ru.

Доменная система образования адресов гарантирует, что во всем Интернете больше не найдется другого компьютера с таким же адресом.

В имени может быть любое число доменов, но чаще всего используются имена с количеством доменов от трех до пяти.

Для доменов нижних уровней можно использовать любые адреса, но для доменов самого верхнего уровня существует соглашение. В системе адресов Интернета приняты домены, представленные географическими регионами. Они имеют имя, состоящее из двух букв.

Пример географических доменов некоторых стран:

Франция - fr;

Канада - са;

США - us;

Россия - ru.

Существуют и домены, разделенные по тематическим признакам. Такие домены имеют трехбуквенное сокращенное название. Например:

Учебные заведения - edu.

Правительственные учреждения - gov.

Коммерческие организации - com.

При работе в Интернете чаще всего используются не просто доменные адреса, а универсальные указатели ресурсов,называемые URL (Ю Эр Эль) - Universal Resource Locator. URL - это адрес любого ресурса в Интернете вместе с указанием того, с помощью какого протокола следует к нему обращаться, какую программу следует запустить на сервере и к какому конкретному файлу следует обратиться на сервере.

Общий вид URL:

 

протокол://хост-компьютер/имя файла.

 

Начальная часть URL, заканчивающаяся двоеточием, задает метод доступа (протокол) к ресурсу. Например: http, ftp и т.д. В большинстве случаев используется протокол http - Hyper Text Transfer Protocol (протокол передачи гипертекста). Две наклонные черты после двоеточия указывают, что далее следует адрес хост-компьютера. Далее указывается полный путь к файлу (директория и имя файла).

 

Примером указателя может быть http://www.microsoft.com/ie.

 

Название протокола http в начале указывает, что далее следует адрес WEB-страницы, а название ie в конце указателя описывает каталог с именем ie на сервере www.microsoft.com.

 

Или ftp://ftp.funet.fi/

 

Протокол ftp, имя хост-компьютера ftp.funet.fi

Подавляющее большинство крупных фирм имеют свои страницы в Интернете. Даже не зная точного адреса, часто его можно угадать. В большинстве случаев адрес состоит из имени www, указывающего на тип информации, собственного имени компании и имени com. Например, если вы хотите найти в Интернете фирму Philips, то скорее всего, ее адрес будет www.philips.com.

 

 


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2018 год. Все права принадлежат их авторам!