Презентация Адресация в сети Internet

Тема 1.1. Сетевые технологии обработки информации и защита информации. 4

Тема 1.1. Сетевые технологии обработки информации и защита информации. Виды компьютерных сетей. Службы Интернета.

Компьютерные сети. Основные сведения.

Понятие телекоммуникации, компьютерной телекоммуникации

Телекоммуникация (от греч. tele — «вдаль», далеко~ и лат. communicato— «связь») — это обмен информацией на расстоянии.

Радиопередатчик, телефон, телетайп, факсимильный аппарат, телекс и телеграф — наиболее распространенные и привычные нам сегодня примеры технических средств телекоммуникации.

В последнее десятилетие к ним прибавилось еще одно средство — это компью­терныекоммуникации, которые получают сейчас все более широкое распростране­ние. Они обещают потеснить факсимильную и телетайпную связь подобно тому, как последние вытесняют сегодня телеграф.

Компьютерные коммуникации – обмен информацией на расстоянии с помощью компьютерных сетей

1.3.

Принципы функционирования различных электронных сетей примерно одинаковы:

Сеть состоит из связанных между собой ПК

В большинстве случаев сеть строится на основе нескольких мощных компьютеров, называемых серверами. К серверам глобальной сети обычно подключены серверы и соответственно сети второго порядка ( региональные), третьего порядка ( корпоративные), четвертого порядка ( локальные), а к ним – пользователи отдельных компьютеров – абоненты (клиенты) сети. Заметим, что сети не всех промежуточных уровней ( например, корпоративных) обязательны.

ПК связаны между собой каналами связи

Основная цель создания любой компьютерной сети состоит в обеспечении обмена информацией между объ­ектами (серверами и клиентами) сети. Для этого необ­ходимо осуществить связь компьютеров между собой. Поэтому обя­зательными компонентами любой сети являются всевозможные ка­налы связи (проводные и беспроводные), для которых используют различные физические среды. В соответствии с этим в сетях разли­чают такие каналы связи, как телефонные и оптоволоконные линии, радиосвязь, космическая связь и др.

Назначение каналов связи в компьютерной сети легко понять, если сравнить их с транспортными каналами системы грузовых или пассажирских перевозок. Транспортировка пассажиров может проис­ходить по воздуху, с помощью железных дорог или водных (морских или речных) путей. В зависимости от среды транспортировки выби­рают средство передвижения. Через компьютерные сети транспорти­руется информация. Среды, в которых происходит связь компьюте­ров сети, определяют средства соединения компьютеров. Если это среда, требующая телефонной связи, то соединение осуществляется через телефонный кабель. Широко применяются соединения компьютеров с помощью электрических кабелей, радиоволн, оптоволокон­ных кабелей и т. д.

Различные виды каналов

Рассмотрим основные типы каналов. Некоторые из них являются взаимоис­ключающими, некоторые могут описы­вать один канал с разных сторон.

Каналы бывают цифровые и анало­говые.

К аналоговым каналам можно от­нести обыкновенный телефонный канал. Для его использования необходимо спе­циальное устройство — модем, преоб­разующее цифровую информацию в ана­логовую. Аналоговые каналы сильно подвержены влиянию помех и обладают малой пропускной способностью (не­сколько десятков килобайт в секунду). Сейчас наблюдается тенденция по заме­не всех аналоговых каналов на цифро­вые, причем не только в компьютерных сетях, но и в телефонных.

Каналы делятся также на выделен­ные и коммутируемые.

При использо­вании коммутируемой линии соединение формируется на время передачи данных, а по окончании этой передачи — разъ­единяется. Коммутируемой является связь по обычной телефонной линии.

Выделенная линия работает по-другому:

соединение является постоянным, всег­да позволяет передать данные от одного компьютера к другому. Выделенные линии отличаются от коммутируемых вы­сокой скоростью (до десятков Мегабит в секунду) и высокой ценой аренды.

По физическому устройству каналы подразделяются на электрические про­водные, оптические и радиоканалы.

Проводные каналы представляют собой соединение электрическим кабелем, возможно сложно устроенным. Во всех таких каналах применяется передача данных при помощи электрических им­пульсов.

Оптические каналы связи бази­руются на световодах. Сигнал же пере­дается при помощи лазеров.

Радиокана­лы действуют по тому же принципу, что радио и телевидение.

Все это различные каналы связи. Эффективность связи в компь­ютерных сетях существенно зависит от следующих основных харак­теристик (параметров) каналов связи:

· пропускной способности (скорости передачи данных), измеря­емой количеством бит информации, переданных по сети в се­кунду ( бит в секунду называется бод) ;

Средняя пропускная способность – измеряется в среднем за определенный промежуток времени (для большого файла)

Гарантированная пропускная способность – минимальная пропускная способность, которую обеспечивает канал (для видеофайлов)

· надежности — способности передавать информацию без искаже­ний и потерь;

· возможности расширения (подключения новых компьютеров и устройств).

Для передачи информации по каналам связи необходимо преобразовывать компьютерные сигналы в сигналы физических сред.

Например, при передаче информации по оптоволоконному кабелю представленные в компьютере данные будут преобразованы в оптические сигналы, для чего используются специальные технические устройства – сетевые адаптеры.

· Сетевые адаптеры (сетевые карты)- технические устройства, выполняющие функции сопряжения компьютеров с каналами связи.

Если канал связи – телефонная линия, то при приеме – передачи информации используется модем.

· Модем – (модулятор – демодулятор ) – устройство для преобразования цифровых сигналов ПК в звуковые (аналоговые) сигналы телефонной линии и наоборот.

Основная характеристика модема: скорость приема – передачи информации (измеряется бит в сек). Современные модемы имеют скорость приема-передачи информации– 33600 бит в сек., 57600 бит в сек.

Глобальные компьютерные сети. Термины глобальных компьютерных сетей

Терминологию глобальных вычислительных сетей (ГВС) рассмотрим на примере Интернет

Глобальная ВС – это система связанных между собой локальных сетей и ПК отдельных пользователей, не входящих в локальные сети

Основной принцип Интернет– независимость отдельного узла (компьютера) сети от разрушений, которые не связаны непосредственно с данным узлом.

Компьютерная сеть образуется при физическом соединении двух и более компьютеров. Ее назначение – обеспечение совместного доступа к общим ресурсам. Ресурсы бывают трех типов: аппаратные, программные и информационные.

Глобальные сети имеют увеличенные географические размеры. Они могут объединять несколько локальных сетей, использующих разные протоколы.

Решение о создании первой глобальной сети национального масштаба было принято в 1958 году в США. Оно стало реакцией на запуск в СССР первого искусственного спутника Земли. В ответ на это Пентагон создал глобальную систему раннего оповещения о пусках ракет. Основными недостатками этой системы являлось то, что при выходе из строя какого-либо узла сети, выходил из строя весь сектор, находившийся за ним, а при выходе из строя центра управления, выходила из строя вся сеть.

Решение этой проблемы было поручено Управлению перспективных разработок Министерства обороны США. В ходе научных исследований была создана первая национальная компьютерная сеть ARPANET, которая в дальнейшем стала основой создания сети Интернет.

Второй датой рождения сети Интернет принято считать 1983 год. В этом году была наконец решена проблема устойчивости глобальной сети путем изобретения и внедрения нового протокола TCP/IP, используемого по нынешний день.

В это же время сеть Интернет стала использоваться не только в государст­венных (учебных и научных), но и в ком­мерческих целях. В 1989 г. к ней была подключена коммерческая сеть MCImaiI. Постепенно Интернет вышла за границы соединенных Штатов, к ней стали под­ключаться страны Европы, Азии и Афри­ки. В настоящее время сеть Интернет стала действительно всемирной.

Адресация в Интернет

IP-адреса

Информация, которой обмениваются ПК делится на пакеты. ПАКЕТ – это «кусочек» информации, содержащий адрес отправителя и получателя.

A. Множество пакетов образует поток информации, который принимается пользовательским ПК

B. Затем «разрозненные пакеты», прибывшие из сети собираются в единый «пучок» клиентской программой Вашего ПК (например, браузером Microsoft InterNet Explorer)

C. Для того, чтобы пакет нашел своего адресата — каждому ПК присваивается IP-адрес (при регистрации у провайдера).

· IP-адрес содержит 4 байта ( 32 разряда ), разделенных точками или 4 числа от 0 – до 255

· Легко подсчитать, что общее количество различных IP-адресов составляет более 4 млрд.:232 = 4294967296.

· lР -адрес «читается» справа налево. Обычно самая правая цифра означает конкретный компьютер, а остальные цифры показывают номера сетей и подсетей (т. е. локальных сетей).

Обычно самая правая цифра означает конкретный компьютер, а остальные цифры показывают номера сетей и подсетей (т. е. локальных сетей). Иногда это может быть не так, но в любом случае, если адрес представим в двоичном виде, то какая-то часть самых правых битов определяет конкретный компьютер, а остальные обозначают сети и подсети, к которым относится компьютер. Напри­мер, в адресе 101.250.33.199 число «199» определяет конкретный компьютер, а 101.250.33. — адрес сетей и подсетей, куда входит компьютер.

Пакет содержит адрес получателя и адрес отравителя, а затем вбрасывается в сеть.

Маршрутизаторы определяют маршрут следования пакетов.

Доменная система имен

Компьютеры легко могут связаться друг с другом по числовому IP-адресу, однако человеку запомнить числовой адрес нелегко, и для удобства была введена Доменная Система Имен (DNS — Domain Name System).

Доменная система имен ставит в соответствие числово­му IP-адресу каждого компьютера уникальное доменное имя.

· Доменные адреса присваиваются в Центре сетевой информации Интернет (InterNIC) и читаются справа налево.

· Крайняя правая группа букв обозначает домен верхнего уровня.

· Домен (domain – область, район) – определяет множество ПК, принадлежащих какому-либо участку сети Интернет, в пределах которого компьютеры объединены по одному признаку.

· Домены верхнего уровня бывают двух типов: географические (двухбуквенные — каждой стране соответствует двухбуквенный код) и административные или организационные (трехбуквенные) (табл. 2).

· Географический домен России обозначается как ru. Обозначение административ­ного домена позволяет определить профиль организации, владельца сервера Интернет.

Таблица 2. Некоторые имена доменов верхнего уровня

Административные (организационные) домены	Тип организации	Географические домены	Страна
com	любая коммерческая организация	са	Канада
net	организация, имеющая отношение к сетевым услугам	de	Германия
edu	образовательное учреждение	fr	Франция
shop	сетевой магазин	ch	Китай
pro	домен для «профессиональных» учреждений	jp	Япония
gov	обозначает любое правительственное учреждение	JP	Япония
int	международная организация	ru	Россия
mil	военное учреждение	ua	Украина
museum	музей	uk	Англия /Ирландия
org	некоммерческая (общественная) организация	us	США

Доменные имена второго уровня в доменах верхнего уровня административного типа распределяют международные, а в доменах географического типа — национальные цент­ры. Так, компания Microsoft получила домен второго уровня microsoft в административном домене верхнего уровня corn, а компания МТУ-Интел — домен второго уровня mtu в географическом домене верхнего уровня ru ( рис. 4).

В свою очередь, компания МТУ-Интел является провайдером Интернет и имеет право предоставлять своим клиентам доменные адреса третьего уровня, например mipkro ( рис. 4).

Имена компьютеров, которые являются серверами Интернет, включают в себя полное доменное имя и собственно имя компьютера. Так, имя основного сервера компании Microsoft — www.microsoft.com , а имя сервера компании МТУ-Интел — dialup.mtu.ru ( рис. 4).

Полный доменный адрес выглядит следующим образом

Имя ПК. Имя домена. Имя домена. ….

· ur.Etel.Ru , где : ur — имя ПК, etel – домен, зарегистрированный провайдером, ru –Россия

· Cnn.com – коммерческая организация

Программное обеспечение на компьютерах, предоставляющих услуги Интернет, обеспечивает нахождение по IP-адресу – доменного имени компьютера и наоборот.

Рис. 4. Система доменных имен

Электронная почта (E-mail).

Электронная почта (E-mail — Elec­tronic mail, англ. mail — «почта») —самое распространенное и до недавнего времени самое популярное применение Интернет. По оценкам Международного союза электросвязи, число пользовате­лей электронной почтой превышает 50 млн. Популярность электронной почты объясняется не только ее возмож­ностями но и тем, что пользоваться ею можно при любом виде доступа в Интернет, даже самом дешевом.

При использовании электронной почты каждому пользователю присваи­вается уникальный почтовый адрес, который обычно образуется присоединением имени пользователя к имени само­го компьютера. Имя пользователя и имя компьютера разделяет специальный символ @, который называется ‘эт коммерческое~ (англ. at). Например, если пользователь имеет входное имя еmswоrth на компьютере blandings.corn , то его электронный адрес будет иметь вид ernsworth@blandings.com.

Для использовании электронной почты на компьютере, на котором уста­новлен почтовый сервер и заводится виртуальный «почтовый ящик», доступ­ный только его владельцу, все приходя­щие письма складываются туда и ждут момента, когда пользователь прочитает их при помощи специальной программы-клиента.

В этой же программе-клиенте поль­зователь может подготовить свое пись­мо и «отправить» его. Тогда программа-клиент передаст это письмо программе-серверу, который и отправит его по сети адресату. При хорошем качестве связи письмо доходит в любую точку мира в течение 2 минут.

Электронное письмо, так же как и обычное, содержит адрес получателя, адрес отправителя, на нем есть «штампы отделений связи» — имена компьюте­ров, через которые оно прошло, прежде чем добраться до адресата. Кроме того, в электронном письме есть заголовок (Subject) — строка текста, позволяющая облегчить получателю классификацию писем, определить их срочность и необ­ходимость немедленного ответа. Посылка писем с пустой строкой вместо заголовка считается признаком низкой культуры отправителя.

Современные почтовые программы настроены «дружественно» к пользова­телю, т. е. имеют интерфейс в форме меню и диалогов, включают удобные средства для организации хранения пришедших писем, ведение «адресных книжек» — списков наиболее часто исполь­зуемых адресов.

Кроме того, они позволяют прикре­пить (англ. attach) к письму, имеющему обычный текстовый вид, картинку или любой другой файл. В действительности такой файл будет закодирован в после­довательность букв и включен в письмо, но программа получателя автоматически раскодирует его обратно. Трудности могут возникнуть, если получатель поль­зуется старой почтовой программой, имеющей алфавитно-цифровой интер­фейс и не поддерживающей стандарт кодирования двоичной информации.

MS Outlook Express – стандартная почтовая программа. Хорошую популярность приобрели также программы The Bat! и Eodora Pro.

2. Списки рассылки (Mail List) – это специальные тематические серверы, собирающие информацию по определенным темам и переправляющие ее подписчикам в виде сообщений электронной почты.

Тема 1.1. Сетевые технологии обработки информации и защита информации. 4

Презентация «Адресация в сети Internet»

После того как вы поделитесь материалом внизу появится ссылка для скачивания.

Подписи к слайдам:

МБОУ «Гимназия №2 «Квантор»

Котоусова Мария Юрьевна

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

Для того чтобы в процессе обмена информацией компьютеры могли найти друг друга, в Интернете существует единая система адресации.

Адресация в Интернете

Адрес информационного ресурса

Каждый компьютер, подключенный к Интернету, имеет свой уникальный 32-битный (в двоичной системе) IР-адрес

Система IP-адресации учитывает структуру Интернета, то есть то, что Интернет является сетью сетей, а не объединением отдельных компьютеров.

IP-адрес содержит адрес сети и адрес компьютера в данной сети.

IP-адресация в сетях

Например, адрес сети класса А имеет только 7 бит для адреса сети и 24 бита для адреса компьютера, то есть может существовать лишь

2 7 = 128 сетей этого класса,

зато в каждой сети может содержаться

224= 16 777 216 компьютеров.

В десятичной записи IP-адрес состоит из 4 чисел, разделенных точками, каждое из которых лежит в диапазоне от О до 255.

Адрес сети (7 битов)

Адрес компьютера (24 бита)

Адрес сети (14 битов)

Адрес компьютера (16 битов)

Адрес сети (21 бит)

Адрес компьютера (8 битов)

Доменная система имен

Компьютеры легко могут найти друг друга по числовому IP-адресу, однако человеку запомнить числовой адрес нелегко, и для удобства была введена Доменная Система Имен

(DNS — Domain Name System).

Доменная система имен ставит в соответствие числовому IP-адресу компьютера уникальное доменное имя.

Доменная система имен имеет иерархическую структуру.

домен верхнего уровня

домен второго уровня

Домены верхнего уровня бывают двух типов:

• географические (двухбуквенные)
• административные (трехбуквенные)

Универсальный указатель ресурсов (URL — Universal Resource Locator) включает в себя протокол доступа к документу, доменное имя или IР-адрес сервера, на котором находится документ, а также путь к файлу и собственно имя файла.

Протокол доступа к документу определяет способ передачи информации.

Для доступа к Web-страницам используется протокол передачи гипертекста HTTP (Hyper Text Transfer Protocol).

путь к файлу и имя файла Web-страницы

доменное имя сервера

Протокол передачи данных TCP/IP

Термин TCP/IP включает название двух протоколов:

• Transmission Control Protocol (TCP) — транспортный протокол;
• Internet Protocol (IP) — протокол маршрутизации;

Internet Protocol (IP) обеспечивает маршрутизацию IP-пакетов, то есть доставку информации от компьютера-отправителя к компьютеру-получателю.

Скорость получения информации зависит не от удаленности Web-сервера, а от количества промежуточных серверов и качества линий связи (их пропускной способности), по которым передается информация от узла к узлу.

Transmission Control Protocol (TCP), то есть транспортный протокол, обеспечивает разбиение файлов на IP-пакеты в процессе передачи и сборку файлов в процессе получения.

Интересно, что для IP-протокола, ответственного за маршрутизацию, эти пакеты совершенно никак не связаны между собой. Поэтому последний IP-пакет вполне может по пути обогнать первый IP-пакет. Может сложиться так, что даже маршруты доставки этих пакетов окажутся совершенно разными. Однако протокол TCP дождется первого IP-пакета и соберет исходный файл в правильной последовательности.

Н.Д. Угринович «Информатика и ИКТ»: учебник для 11 класса — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013

Сетевые адреса и доменные имена

Из сказанного выше следует, что сеть Интернет представляет собой глобальную сеть локальных и региональных компьютерных сетей, а также индивидуальных компьютеров, единство которой технически обеспечивается использованием единого протокола — TCP/IP. Как осуществляетс я идентификация ключевых узлов в сети Интернет и навигация между ними? Для этого используются IP-адреса (сетевые адреса) и доменные имена.

Устройство [1] , подключенное к сети, должно быть как-либо идентифицировано для того, чтобы к нему можно было обращаться, причем идентифицировано оно должно быть как для других устройств (компьютеров), так и для человека. При этом очевидно, что такая идентификация может различаться с точки зрения оптимальности восприятия. С использованием компьютера проще обрабатывать информацию, выраженную в цифрах и числах, тогда как человеку — информацию, выраженную средствами естественного языка.

IP-адрес представляет собой своего рода «числовой ярлык», который распределен для устройства и как бы «навешен» на него в сети для того, чтобы разрешить проблему идентификации устройства и навигации к нему через сеть. Основной принцип IP-адреса — это машиночитаемосгь, хотя очевидно, что он также и человекочитаем, но с меньшим удобством для запоминания и выполнения любых других не технических, а юридических функций, например, индивидуализации товаров и услуг подобно товарным знакам. Например, IP-адрес сайта издательства «IOрайт» (http://www. /) — 213.108.253.14. Данный IP-адрес относится к наиболее распространенному сейчас протоколу IPv4 (протокол IP версии 4) [2] .

Для того чтобы привести в вышеуказанном примере IP-адрес, автор воспользовался командой «ping» в командной строке Windows применительно к доменному имени www. (набрав в строке, доступной при нажатии на кнопку «Пуск» «and» для запуска командной строки и введя в ней «ping www.»). Это один из нескольких доступных способов узнать IP-адрес по доменному имени. На сайт издательства при этом можно зайти, набрав в строке браузера как доменное имя, так и IP-адрес. Этот способ будет давать однозначные результаты в том случае, если с IP-адресом ассоциировано одно доменное имя. В юридической практике, связанной с отношениями в сети Интернет, часто бывает необходимым идентифицировать устройства по IP-адресам, для чего может быть использован именно такой подход.

Соответственно, в отличие от IP-адреса, основная задача доменного имени — обеспечить удобный для запоминания и идентификации средствами преимущественно естественного языка способ определения интернет-сайтов. Устройства как бы взаимодействуют между собой посредством IP-адресов, имеющих числовое выражение, но этого явно было бы недостаточно для реального использования адресации в общественных отношениях.

В случае если бы в сети Интернет использовались бы только сетевые адреса, приходилось бы запоминать IP-адрес каждого интернет-ресурса, а это не соответствует как интересам потребителей, так и интересам бизнеса. В определенном смысле появление и развитие системы доменных имен обусловлено экономическим спросом на определенный способ выражения информации, доступный для широкого использования в самых разных сферах коммуникации. Для потребителей при этом наиболее важной является простота запоминания и обращения, тогда как для бизнеса — возможность использовать доменные имена в маркетинге, а для публичных организаций — в целом как одно из средств стратегической коммуникации с аудиторией.

Также принципиально важным моментом является то, что один IP-адрес может быть связан с несколькими доменными именами (отсюда следует, например, что блокировка одного сайта по IP-адресу может привести к блокировке целого ряда ресурсов, содержательно и административно не связанных с блокируемым, что может нарушить права владельцев таких «третьих» сайтов).