ИНТЕРНЕТ
ИНТЕРНЕТ (Internet – inter + net – объединение сетей) – всемирная компьютерная сеть, объединяющая миллионы компьютеров в единую информационную систему. Интернет предоставляет широчайшие возможности свободного получения и распространения научной, деловой, познавательной и развлекательной информации. Глобальная сеть связывает практически все крупные научные и правительственные организации мира, университеты и бизнес-центры, информационные агентства и издательства, образуя гигантское хранилище данных по всем отраслям человеческого знания. Виртуальные библиотеки, архивы, ленты новостей содержат огромное количество текстовой, графической, аудио и видео информации.
Интернет стал неотделимой частью современной цивилизации. Стремительно врываясь в сферы образования, торговли, связи, услуг, он порождает новые формы общения и обучения, коммерции и развлечений. «Сетевое поколение» – это настоящий социо-культурный феномен наших дней. Для его представителей Интернет давно стал привычным и удобным спутником жизни. Человечество вступает в новый – информационный – этап своего развития, и сетевые технологии играют в нем огромную роль. См. также КОМПЬЮТЕР.
2. Аппаратное и программное обеспечение компьютерных сетей
Объединение компьютеров в сеть осуществляется с использованием каналов передачи данных — среды передачи данных и оборудования, обеспечивающего передачу данных в этой среде. По типу среды передачи данных различают сети:
• проводные (кабельные) — средой передачи данных являются кабели (телефонный провод, коаксиальный кабель, витая пара, оптоволоконный кабель);
• беспроводные — средой передачи являются радиоволны в определённом частотном диапазоне.
Сетевые адаптеры — устройства, выполняющие функцию сопряжения компьютера со средой передачи данных.
Какой бы природы ни был сигнал (электрический, оптический, радиосигнал), при передаче по сети на большое расстояние он слабеет. Чтобы сигнал не искажался и не пропадал, его необходимо усиливать. Делается это с помощью специального оборудования, так называемых повторителей, увеличивающих расстояние сетевого соединения путём повторения сигнала «один в один».
Концентраторы и коммутаторы служат для объединения нескольких компьютеров в требуемую конфигурацию локальной вычислительной сети.
Для соединения подсетей (логических сегментов) и различных вычислительных сетей в качестве межсетевого интерфейса применяются коммутаторы, мосты, маршрутизаторы и шлюзы.
Для организации обмена данными между компьютерами сети используется несколько видов программного обеспечения: сетевые компоненты операционной системы, служебные и прикладные программы. Сетевая операционная система связывает все компьютеры и периферийные устройства в сети, координирует их функции, обеспечивает защищённый доступ к данным. Прикладные программы, используемые для получения сетевых услуг, как правило, построены по клиент-серверной технологии и состоят из двух частей:
1) клиентской, предоставляющей возможность обратиться с запросом к ресурсам других компьютеров;
2) серверной, отвечающей на запросы клиентской части.
Чтобы обмен данными между компьютерами сети проходил без потерь и искажений, разнообразные компьютеры, сетевое оборудование и программное обеспечение должны взаимодействовать по одинаковым чётко определённым правилам. Такие правила называют сетевыми протоколами.
Сетевой протокол — это совокупность особых соглашений, а также технических процедур, которые регулируют порядок и способ осуществления связи между компьютерами, объединёнными в сеть.
Большинство современных компьютерных сетей осуществляет передачу данных на основе стека (набора) протоколов под названием TCP/IP (англ. Transmission Control Protocol/Internet Protocol — протокол управления передачей/межсетевой протокол).
При передаче данные разделяют на отдельные небольшие пакеты, дополняют служебными данными (адресами компьютеров получателя и отправителя, номером пакета и контрольным битом) и передают последовательно друг за другом.
Маршрут передачи определяют маршрутизаторы, которые также следят и за доставкой пакетов. Разные пакеты одного сообщения могут передаваться разными маршрутами. Пакет, по какой-то причине не попавший к адресату, отправляется повторно. Повторно передаются и пакеты, в которых во время передачи возникают искажения данных. В пункте назначения все пакеты соединяются, и данные приобретают первоначальный вид. Благодаря разделению данных на отдельные пакеты их передача по сети происходит быстро и надёжно — она возможна даже при выходе из строя части сети. В такой ситуации маршрутизаторы определят новый маршрут для прохождения пакета в обход повреждённого участка.
Правила разбивки данных на пакеты, их доставки к адресату и объединения пакетов в единое целое определяет протокол TCP.
Пересылка пакетов между компьютерами, которые могут иметь разную архитектуру, использовать разные операционные системы и относиться к разным сетям, осуществляется на основе протокола IP.
Конспект урока «Локальные и глобальные компьютерные сети»
Мы живём в цивилизованном, стремительно развивающемся мире, которым правят технологии. Еще совсем недавно даже о существовании мобильного телефона можно было прочесть только в фантастической книге, а сегодня это обычная реальность. И очень многие удивительные и нереальные вещи, предсказанные писателями-фантастами, на сегодняшний день уже сбылись. Например в романе Эдварда Беллами, написанном в 1887 году, персонаж погружается в летаргический сон в конце 19-го века, а выходит из него в начале 21-го. Что он обнаруживает? Наличные деньги отсутствуют, а вместо них горожане получают на свой собственный счёт сумму, которую могут тратить при помощи специальной карты. Ну чем вам не сегодняшний день?
Артур Кларк в середине 20-го века «сконструировал» искусственный спутник. Подобные аппараты сегодня применяются, например, для передачи телевизионного сигнала.
А крупнейший американский писатель середины прошлого века Роберт Хайнлайн «напророчил» появление микроволновой печи, мобильного телефона, банкомата и «ввёл» космический туризм. Но главное — он написал про новостной телевизионный поисковик — аналог современных порталов в интернете. У наших фантастов, братьев Стругацких существует аналог интернета: Большой Всепланетный Информаторий – БВИ. Однако, подбираться к мировой виртуальной сети литераторы начали намного раньше. В 1898 году Марк Твен в одном из рассказов, по сути, предсказал появление интернета, написав о приборе, с помощью которого можно было наблюдать друг за другом и узнавать самые разнообразные новости. При этом нужная информация отображалась на экране телевизора, который изобрели только в следующем веке.
Сегодня представить свою жизнь без компьютеров и интернета мы не можем. Практически каждый человек, не выходя из дома, может оплачивать услуги, совершать покупки, общаться с родственниками и друзьями по видеосвязи и многое другое. И во всех этих действиях участвует один из главных информационных процессов – процесс передачи информации.
· Что такое компьютерная сеть?
· Какая сеть называется локальной?
· Что такое глобальная сеть?
Информация передаётся от источника к приёмнику в форме некоторого набора знаков, символов, сигналов.
Для быстрого усвоения нового материала лучше всего получать информацию из нескольких источников. Например, воспользоваться компьютерными технологиями, которые позволяют слушать объяснение нового материала и воспринимать звуковые сигналы, а также смотреть на экран и воспринимать информацию визуально. Передаваемая последовательность сигналов, символов, знаков называется сообщением.
Но как передаются сообщения? Для этого налаживают канал связи, который обеспечивает соединение передатчика и приёмника. Канал связи – это система технических средств и среда распространения сигналов для передачи сообщений от источника к приёмнику. То есть учебные кабинеты оснащают так, чтобы учащиеся могли посмотреть и послушать, например, учебный фильм. А полученную информацию усвоить. Колонки передают информацию с помощью звуковых волн, видео – с помощью световых волн. Для того чтобы донести информацию до приёмника, её нужно записать или преобразовать в соответствии с правилами, заданными некоторым кодом, то есть закодировать.
На протяжении долгих столетий для передачи писем человечество пользовалось услугами почты, во второй половине 19 века изобрели аппарат для приёма и передачи звука, который назвали телефон. А с 30-х годов 20 века для передачи изображений стали использовать телефакс.
На современном этапе развития электронных коммуникаций ключевую роль стали играть компьютерные сети. Передача и приём информации в компьютерной сети могут происходить различными способами. Различают два режима обмена сообщениями. В первом случае передача и приём сообщений разделены во времени. В этом режиме осуществляются, например, отправка и получение писем по электронной почте. Во втором случае общение происходит в режиме реального времени. Общение в этом режиме обеспечивает средство мгновенного обмена сообщениями — программа-мессенджер (в переводе с английского — связной, курьер). Такие программы позволяют обмениваться через компьютерные сети текстовыми, голосовыми и видеосообщениями.
Важной характеристикой компьютерной сети является скорость передачи информации или пропускная способность канала – это количество информации, передаваемое за единицу времени. Эта величина определяется как количество информации в битах в секунду, а также в кратных единицах: килобит в секунду (кбит/с), мегабит в секунду (Мбит/с), гигабит в секунду (Гбит/с).
Естественно возникает вопрос. Как организуется обмен сообщениями? Должен быть налажен канал связи, то есть компьютеры должны быть связаны между собой. Для обеспечения связи между компьютерами их объединяют в компьютерные сети. Различают локальные и глобальные компьютерные сети. Давайте разберёмся с каждой из них.
Локальная компьютерная сеть представляет собой объединение компьютеров на небольших расстояниях друг от друга. Как правило, оно внутри одной организации, предприятия, фирмы, учебного заведения. Компьютеры, объединённые в локальную сеть, могут получать совместный доступ к ресурсам компьютера (к программам, файлам, папкам), а также к периферийным устройствам (принтерам, сканерам, дискам, модемам), подключённым к сети. Различают следующие виды локальных сетей: одноранговые и с выделенным сервером.
Одноранговыми называются небольшие локальные сети, где все компьютеры равноправны, то есть каждый из них может пользоваться ресурсами другого. В таких сетях каждый пользователь сам решает, какие ресурсы своего компьютера (программы, файлы или папки) сделать доступными для всей сети.
Если объединяют большое количество пользователей, то доступ ко всем компьютерам сети нежелателен. В таких случаях выделяют самый мощный компьютер, который называется сервер. На жёстком диске сервера размещают файлы (данные и программы), а также размещают периферийное оборудование (принтер, сканер и другое) и к ним открывают доступ для других компьютеров сети. Компьютеры, получившие доступ к файлам и периферийному оборудованию, размещённым на сервере называются клиенты.
Для осуществления передачи и приёма сигнала по каналам связи каждый компьютер, подключённый к локальной сети, должен иметь специальную плату – сетевой адаптер. А само соединение компьютеров в локальную сеть выполняется по проводным каналам с помощью различных типов кабелей (например это могут быть витая пара или оптическое волокно), или по беспроводным каналам (например Wi-Fi).
С малыми компьютерными сетями всё понятно. Но как происходит передача сообщений на большие расстояния?
На сколь угодно больших расстояниях (это могут быть не только разные страны, но и разные континенты) компьютеры также объединяются в сеть, которая называется глобальной компьютерной сетью.
Глобальные компьютерные сети могут быть:
· Корпоративные — создаются для предоставления деятельности разного рода организациям, которые имеют подразделения на удалённых территориях.
· Региональные — Это сети, которые создаются в пределах одного региона (например, страна, город или область).
Самой известной и обширной глобальной компьютерной сетью является Интернет. Интернет – это всемирная система объединённых компьютерных сетей (локальных, региональных и корпоративных) для хранения и передачи информации по всему миру.
Любая глобальная компьютерная сеть состоит из компьютерного узла и канала связи. Узел – это мощный компьютер, который постоянно подключён к сети. К узлам подключаются абоненты. Абоненты – это персональные компьютеры пользователей или локальные сети.
Для передачи данных в глобальных сетях применяют: электрический кабель, радиосвязь через ретрансляторы и спутники связи, инфракрасные лучи, современный оптоволоконный кабель, обычную телефонную сеть.
Организация, предоставляющая пользователям связь с глобальной сетью через свои компьютеры, называется провайдером сетевых услуг. Для подключения удалённых пользователей и локальных сетей к интернету активно используются телефонные линии. Для повышения скорости разработана технология ADSL, что в переводе с английского означает асимметричная цифровая абонентская линия. Это означает, что доступная полоса пропускания канала распределена между исходящим и входящим трафиком неравномерно. Так как у большинства пользователей объём входящего трафика значительно больше объёма исходящего, то скорость входящего трафика больше, чем скорость исходящего. Это ограничение стало проявляться шире в связи с распространением видеосвязи.
Давайте на примере рассчитаем, за какое время через ADSL-соединение со скоростью 512000 бит в секунду мы сможем скачать фильм размером 700 Мегабайт.
Итак, по условию нам известна скорость ADSL-соединения – 5,1 × 10 5 бит в секунду и размер фильма – 700 × 10 6 байт.
Переведём 700 × 10 6 байт в биты.
Для этого нужно 700 × 10 6 × 8. Получим приблизительно 5,6 × 10 9 бит.
Как вы помните скорость передачи информации – это количество информации, передаваемое за единицу времени, то есть.
Значит, для нахождения времени, необходимого для скачивания фильма нужно размер файла разделить на скорость передачи данных. или
Получим приблизительно 10 4 сек.
Получается, что время необходимое на скачивание файла, зависит обратно пропорционально от скорости. То есть чем выше скорость передачи данных, тем меньше времени тратится на загрузку файла.
Важно запомнить:
· Передаваемая последовательность сигналов, символов, знаков называется сообщением.
· Канал связи – это система технических средств и среда распространения сигналов для передачи сообщений от источника к приёмнику.
· Компьютерная сеть – это два и более компьютеров, соединённых линиями передачи информации.
· Локальная компьютерная сеть – это сеть, которая объединяет компьютеры, установленные в одном помещении или в одном здании. Компьютеры, объединённые в локальную сеть, могут получать совместный доступ к ресурсам компьютера, а также к периферийным устройствам. Различают следующие виды локальных сетей: одноранговые и с выделенным сервером.
· Глобальная компьютерная сеть – это сеть, в которой компьютеры объединяются на сколь угодно больших расстояниях.
· Глобальные компьютерные сети могут быть корпоративные и региональные.
· Самой известной и обширной глобальной компьютерной сетью является Интернет.
Беспроводные устройства
Существует несколько типов беспроводных соединений, которые позволяют таким устройствам как ноутбуки, планшеты, телефоны, смарт-телевизоры, автомобили и так далее, обмениваться данными. Наиболее популярными являются Wi-Fi-соединение, официально известное как стандарт IEEE 802.11, и мобильная сеть 5G. Они основаны на разных технологиях и протоколах, однако обеспечивают еще один способ передачи сигнала от устройства пользователя к интернет-провайдеру. Данные достигают интернет-провайдера, а затем процесс выглядит как обычное интернет-соединение.
Еще одной развивающейся технологией является спутниковый доступ в интернет. Он может быть полезен там, где интернет-кабели недоступны. В настоящее время проекты спутникового интернета развивают целый ряд крупных компаний: SpaceX, OneWeb, Amazon.
Полезные ссылки:
Адрес колледжа:
Республика Беларусь
223610, Минская обл.
г. Слуцк, ул. Виленская, 45
Телефон/факс
8 (01795) 2 09 33
E-mail:
SGMK@Slutskmedkol.by
Как передаются данных от одного компьютера к другому?
К программному обеспечению компьютерных сетей относятся прежде всего сетевые операционные системы (ОС).
Сетевая ОС — это ОС со встроенными сетевыми средствами (протоколами, уровнями). Сетевая ОС должна быть многопользовательской — то есть с разделением ресурсов компьютера в соответствии с учетной записью пользователя.
Каждый компьютер в сети в значительной степени автономен, поэтому под сетевой операционной системой в широком смысле понимают совокупность операционных систем отдельных компьютеров, взаимодействующих с целью обмена сообщениями и разделения ресурсов по единым правилам — протоколам. Сетевой протокол в компьютерных сетях — основанный на стандартах набор правил, определяющий принципы взаимодействия компьютеров в сети. Протокол также задает общие правила взаимодействия различных программ, сетевых узлов или систем и создает таким образом единое пространство передачи.
Протоколы устанавливаются в дипломатии во время общения дипломатов и других официальных лиц для того, чтобы избежать недоразумений. Есть определенные правила этикета, хотя они имеют различия в разных странах мира, правила (протоколы) проведение олимпийских игр, правила переезда перекрестка на автомобильных дорогах и тому подобное.
Выбор протоколов зависит от типа сети. Процесс передачи данных от одного компьютера к другому состоит из нескольких этапов (уровней). Этот процесс включает следующие операции: получение данных от программы пользователя, их сжатие, шифрование, формирование пакетов, на которые разбивается сообщение, установления сеанса связи между компьютером, передающим данные, и тем, что их принимает, транспортировки данных по каналам аппаратуры связи, выбор наиболее эффективного маршрута передачи данных и на последнем этапе — формирование выходного документа из пакетов данных. На каждом этапе используются отдельные протоколы, их совокупность представляет собой набор протоколов.
Протоколы передачи данных — это специальные программы, определяющие правила, по которым кодируются и передаются данные в сети и обеспечивают взаимодействие сети и пользователя. Набором протоколов Интернета является TCP / IP (от англ. Transmission Control Protocol / Internet Protocol).
Протоколы также помогают не допускать ошибок при передаче и получении данных.
В сети Интернет используют такие протоколы доступа к сетевым службам передачи данных:
- НТТР (от англ. Hyper Text Transfer Protocol) — протокол передачи гипертекста;
- FTP (от англ. File Transfer Protocol) — протокол передачи файлов со специального файлового сервера на компьютер пользователя;
- РОР (от англ. Post Office Protocol) — стандартный протокол почтового соединения. Серверы РОР обрабатывают входную электронную почту, а протокол РОР предназначен для обработки запросов на получение почты от клиентских почтовых программ;
- SMTP (от англ. Simple Mail Transfer Protocol) — протокол, который задает набор правил для передачи электронной почты;
- TELNET (от англ. Terminal Network) — протокол удаленного доступа;
- DNS (от англ. Domain Name System) — преобразование доменных имен в IP-адреса;
- TCP (от англ. Transmission Control Protocol) — управление передачей и целостностью пакетов данных;
- DTN (от англ. Delay-Tolerant Networking) — протокол, нечувствительный к большим задержкам сигнала, предназначен для обеспечения сверхдальней космической связи;
- PPP (от англ. Point-to-Point Protocol) — протокол для установления прямой защищенной связи между двумя узлами сети, причём он может обеспечить аутентификацию соединения, шифрование и сжатие данных.
Протокол НТТР используется при пересылке веб-страниц с одного компьютера на другой.
FTP дает возможность абоненту обмениваться двоичными и текстовыми файлами с любым компьютером сети. Установив связь с удаленным компьютером, пользователь может скопировать файл с удаленного компьютера на свой или скопировать файл со своего компьютера на удаленный.
Сервер SMTP возвращает или подтверждение о приеме почтового сообщения, или сообщение об ошибке, или запрашивает дополнительные данные.
Протокол TELNET дает возможность абоненту работать на любом компьютере сети Интернет как на своем собственном, то есть запускать программы, менять режим работы и тому подобное. На практике возможности лимитируются уровнем доступа, заданным администратором удаленной машины.
