, Хеннер 10-11 класс
23. Организация глобальных сетей
История развития глобальных сетей
Из истории человеческого общества вам должно быть известно, что многие научные открытия и изобретения сильно повлияли не ее ход, на развитие цивилизации. К их числу относятся изобретение парового двигателя, открытие электричества, овладение атомной энергией , изобретение радио и пр. Процессы резкого изменения в характере производства, в быту, к которым приводят важные научные открытия и изобретения, принято называть научно-технической революцией.
Различные каналы связи различаются тремя основными свойствами: пропускной способностью, помехоустойчивостью, стоимостью.
По параметру стоимости самыми дорогими являются оптоволоконные линии, самыми дешевыми - телефонные. Однако с уменьшением цены снижается и качество работы линии: уменьшается пропускная способность, сильнее влияют помехи. Практически не подвержены помехам оптоволоконные линии.
Пропускная способность - это максимальная скорость передачи информации по каналу. Обычно она выражается в килобитах в секунду (Кбит/с) или в мегабитах в секунду (Мбит/с).
Пропускная способность телефонных линий - десятки и сотни Кбит/с; пропускная способность оптоволоконных линий и линий радиосвязи измеряется десятками и сотнями Мбит/с.
На протяжении многих лет большинство пользователей Сети подключались к узлу через коммутируемые (т. е. переключаемые) телефонные линии. Такое подключение производится с помощью специального устройства, которое называется модемом. Слово «модем» - это сокращенное объединение двух слов: «жодулятор» - «дежодулятор». Модем устанавливается как на компьютере пользователя, так и на узловом компьютере. Модем выполняет преобразование дискретного сигнала (выдаваемого компьютером) в непрерывный (аналоговый) сигнал (используемый в телефонной связи) и обратное преобразование. Основной характеристикой модема является предельная скорость передачи данных. В разных моделях она колеблется в диапазоне от 1200 бит/с до 56 000 бит/с.
Кабельная связь обычно используется на небольших расстояниях (между разными провайдерами в одном городе). На больших расстояниях выгоднее использовать радиосвязь. Все большее число пользователей в наше время переходят от коммутируемых низкоскоростных подключений к высокоскоростным некоммутируемым линиям связи.
Программное обеспечение Интернета
Работа Сети поддерживается определенным программным обеспечением (ПО). Это ПО функционирует на серверах и на персональных компьютерах пользователей. Как вам должно быть известно из базового курса информатики, основой всего программного обеспечения компьютера является операционная система, которая организует работу всех других программ. Программное обеспечение узловых компьютеров очень разнообразно. Условно его молено разделить на базовое (системное) и прикладное. Базовое ПО обеспечивает поддержку работы сети по протоколу TCP/IP - стандартному набору протоколов Интернета, т. е. оно решает проблемы рассылки и приема информации. Прикладное ПО занимается обслуживанием разнообразных информационных услуг Сети, которые принято называть службами Интернета. Служба объединяет серверы и клиентские программы, обменивающиеся данными по некоторым прикладным протоколам. Для каждой службы существует своя сервер-программа: для электронной почты, для телеконференций, для WWW и пр. Узловой компьютер выполняет функцию сервера определенной службы Интернета, если на нем работает сервер-программа этой службы. Один и тот же компьютер в разное время может выполнять функции сервера различных услуг; все зависит от того, какая сервер-программа на нем в данный момент выполняется. На ПК пользователей сети обслуживанием различных информационных услуг занимаются программы - клиенты. Примерами популярных клиент-программ являются: Outlook Express - клиент электронной почты, Internet Explorer - клиент службы WWW (браузер). Во время работы пользователя с определенной службой Интернета между его клиент-программой и соответствующей сервер-программой на узле устанавливается связь. Каждая из этих программ выполняет свою часть работы в предоставлении данной информационной услуги. Такой способ работы Сети называется технологией «клиент-сервер».
Как работает Интернет
В Интернете используется пакетная технология передачи информа ции. Чтобы в этом лучше разобраться, представьте себе следующую ситуацию. Вам нужно переслать товарищу в другой город какой-то многостраничный документ (например, распечатку романа, который вы сочинили). Полностью в конверт весь ваш роман не помещается, а посылать бандеролью вы не хотите - слишком долго будет идти. Тогда вы делите весь документ на части по 4 листа, вкладываете каждую часть в почтовый конверт, на каждом конверте пишете адрес и всю эту пачку конвертов опускаете в почтовый ящик. Например, если ваш роман занимает 100 страниц, то вам придется отправить 25 конвертов. Вы даже можете опустить конверты в разные почтовые ящики на разных узлах связи (для интереса, чтобы узнать, какие дойдут быстрее). Но поскольку на них указан один и тот же адрес, то все конверты должны дойти до вашего товарища. А еще, чтобы товарищу было удобно собрать роман целиком, на конвертах желательно указать порядковые номера.
Аналогично работает пакетная передача информации в Интернете. За ее работу отвечает протокол TCP/IP, о котором уже говорилось раньше. Пора разобраться, что же обозначают эти загадочные буквы.
Фактически речь идет о двух протоколах. Первый - ТСР-протокол расшифровывается так: Transmission Control Protocol - протокол управления передачей. Именно согласно этому протоколу всякое сообщение, которое нужно передать по Сети, разбивается на части. Эти части называются TCP -пакетами. Для доставки пакеты передаются протоколу IP, который к каждому пакету дописывает IP-адрес его доставки и еще некоторую служебную информацию. Таким образом, TCP-пакет - это аналог конверта с «кусочком» романа и адресом получателя. Каждый такой пакет будет самостоятельно перемещаться по сети независимо от других, но все они вместе соберутся у адресата . Далее, согласно протоколу TCP, происходит обратный процесс: из отдельных пакетов собирается исходное сообщение. Здесь, очевидно, необходимы те самые порядковые номера на конвертах; аналогичные номера содержатся и в TCP-пакетах. Если какой-то из пакетов не дошел или был испорчен при транспортировке, его передача будет запрошена повторно.
Согласно протоколу TCP , передаваемое сообщение разбивается на пакеты на отправляющем сервере и восстанавливается в исходном виде на принимающем сервере.
Назначение IP -протокола (Internet Protocol) - доставка каждого отдельного пакета до места назначения. Пакеты передаются, как эстафетные палочки, от одного узла к другому. Причем маршруты для разных пакетов из одного и того же сообщения могут оказаться разными. Описанный механизм передачи пакетов отображен на рис. 4.16. Вопрос о маршруте решается отдельно для каждого пакета. Все зависит от того, куда его выгоднее передать в момент обработки. Если на каком-то участке Сети произошел «обрыв», то передача пакетов пойдет в обход этого участка.
Таким образом, в любой момент времени по любому каналу Сети перемещается «вперемешку» множество пакетов из самых разных сообщений. Использование всякого канала связи стоит денег: междугородние, а тем более международные телефонные разговоры, достаточно дороги. Если бы, работая в Сети, вы в течение всего сеанса связи монопольно занимали международный канал, то расходы вас бы быстро разорили. Однако, согласно описанной технологии, канал вы делите с сотнями (а может - тысячами) других пользователей, и поэтому на вашу долю приходится лишь небольшая часть расходов.
Gigabyte предложит наборы из платы Z390 Aorus Xtreme WaterForce и разогнанного Core i9-9900K. Компания Gigabyte в ближайшее время выведет на рынок комплекты из материнской платы Z390 Aorus Xtreme WaterForce и разогнанного до 5,1 ГГц процессора Intel Core i9-9900K (8 ядер/16 потоков, 3,6/5 ГГц). Эти наборы в первую очередь
Samsung Galaxy A90 впервые протестировали в бенчмарке Geekbench. 10 апреля компания Samsung проведет свою очередную презентацию, где наверняка представит ряд смартфонов среднего ценового диапазона. Среди них должен быть Samsung Galaxy A90, который буквально только что был протестирован в
На сайте Slahsleaks, который часто выкладывает эксклюзивные фотографии новых мобильных устройств и аксессуаров для них, опубликовали живое фото фронтальной панели смартфона Nokia 8.1 Plus. Смартфон получил очень узкие рамки по периметру, чуть более широкую рамку под дисплеем,
Международная группа ученых продемонстрировала новый способ преобразования света, излучаемого обычным лазером, в так называемый квантовый свет. Особенностью такого света являются идентичные квантовые свойства его фотонов, которые выдвигаются на первый план по
В большинстве современных устройств, начиная от простейших электронных часов, используются специальные компоненты, называемые тактовыми генераторами, которые при подаче на них соответствующего сигнала начинают выдавать колебания со строго заданной частотой. Более
Ученые-астрономы обнаружили 83 новые сверхмассивные черные дыры, возраст которых почти равен возрасту доступной для изучения части Вселенной. Идентификация этих черных дыр и определение их параметров проводилось путем анализа их яркости и спектра излучения. Они
Google анонсировал новую функцию для отправки писем в Gmail. Теперь их отправку можно будет запланировать на удобное время. Для планирования письма нужно нажать на стрелочку рядом с кнопкой «Отправить» и выбрать нужное время и дату отправки, пишет Хроника.инфо со ссылкой на
Специалисты iFixit изучили конструкцию планшетного компьютера iPad mini нового поколения, который компания Apple официально представила в прошлом месяце. Устройство, напомним, оборудовано дисплеем Retina размером 7,9 дюйма по диагонали. Разрешение составляет 2048 × 1536 точек,
Телевизоры и дисплеи Vizio получат поддержку AirPlay. Американский производитель бытовой электроники Vizio ранее объявил о поддержке AirPlay 2 и приложения Дом. Сейчас стало известно, что специалисты компании работают над приложением SmartCast, совместимым с AirPlay, пишет Хроника.инфо
Компания BIOSTAR, ведущий мировой производитель материнских плат, видеокарт и устройств хранения данных, представила материнскую плату A68MHEдля массового пользователя. BIOSTAR A68MHE оснащена чипсетом AMD A68H, который поддерживает процессоры AMD серии FM2+ Athlon™/A- и оперативную память
Технологическая карта урока по теме: «Интернет. Организация глобальных сетей», §10 И.Г.Семакин, 11 класс
Ф.И. _____________________________класс_____________
План:
История развития глобальных сетей
Аппаратные средства Интернета
Каналы связи
Программное обеспечение Интернета
Как работает Интернет
Вопрос 2: Аппаратные средства Интернета
Установите соответствие (соедините стрелками)
Провайдер сетевых услуг
обеспечивает информационные услуги сети
уникальный 32-битовый (в двоичной системе) адрес компьютера, который подключен к сети Интернет
Сервер-программа
организация, предоставляющая услуги обмена данными в сетевой среде
Символьный адрес компьютера в сети Интернет
Доменная система имен
содержит один или несколько мощных компьютеров-серверов
1 . Что из перечисленного ниже является неправильным IP адресом?
1) 2.2.2.2.2 2) 111.11.1.111 3) 198.9.189.228 4) 192.167.257.127 ОТВЕТ:_________________
2. Листок с записанным IP-адресом случайно выбросили в корзину, предварительно разорвав его на четыре части. Эти фрагменты обозначили буквами А , Б , В и Г . Восстановите IP -адрес. В ответе укажите последовательность букв, обозначающих фрагменты, в порядке, соответствующем IP -адресу.
ОТВЕТ:_____________________________________________________________________
3 .Доступ к файлу uk . net , находящемуся на сервере org . de , осуществляется по протоколу ftp . Даны фрагменты адреса файла закодированы буквами от А до Ж . Запишите последовательность этих букв, кодирующую адрес указанного файла в сети Интернет.
А) org Б) uk В) . de Г) . net Д) :// Е) ftp Ж)/
ОТВЕТ: ____________________________________________________________________
Вопрос 3: Каналы связи
Технические способы связи в глобальной сети:
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Свойства каналов связи: _________________________________________________________________________________
(заполни пропуски)
По параметру стоимости самыми дорогими являются _____________________________, самыми дешевыми _________________. По параметру пропускная способность самая низкая ____________________, самая высокая ____________________________ . По параметру помехоустойчивости самая низкая____________________, самая высокая _______________________.
Единица измерения пропускной способности - _Кбит/с __ или ____________.
Вопрос 1: История развития глобальных сетей
Что принять называть научно технической революцией? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Этапы научно-технической революции:
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
1964 год – _________________________________________________________________________________________________
1969 год – __________________________________________________________________________________________________
1993 год – _________________________________________________________________________________________________
Пропускная способность канала связи 512 байт/сек. За какое время будет передано 300 Кбайт информации?
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Рассчитайте пропускную способность канала (в Кбит/сек), если сообщение объемом 2,5 Мбит проходит за 1/3 мин
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Скорость передачи данных равна 1024000 бит/c. Передача файла через данное соединение заняла 5 секунд. Определите размер файла в Кбайт.
Взаимодействие осуществляется на базе телефонной связи, оптоволоконных линий (проводная связь) и спутниковой, радиомодемной (беспроводная связь).
В основу архитектуры глобальной компьютерной сети положена модель взаимодействия открытых систем (OSI – Open Systems Interconnection) .
Это связано с многообразием вычислительных сетей и сетевых программных средств, т.е. с проблемой объединения сетей различных архитектур.
Открытая система – это система, взаимодействующая с другими системами в соответствии с принятыми стандартами. Обмен между системами происходит по протоколам , т.е. набору правил, определяющему взаимодействие двух одноименных уровней модели OSI в различных абонентских ЭВМ.
Правила, определяемые в протоколе, реализуются в программе, называемой драйвером .
Модель OSI имеет семиуровневую структуру:
7 ‑ Прикладной
(поддержка прикладных процессов, управляемых
конечным пользователем).
6 ‑ Представительный (синтаксис и интерпретация передаваемых данных).
5
‑ Сеансовый
(поддержки сеанса - диалога между удаленными
процессами)
4 ‑ Транспортный (обеспечение взаимодействия удаленных процессов)
3 ‑ Сетевой (маршрутизация, управление потоками данных)
2 ‑ Канальный (формирование кадров)
1 ‑ Физический (битовые протоколы передачи данных).
Концепция OSI предполагает стандартизацию протоколов всех уровней, однако, этому поддаются только 1 - 3 уровни, с остальными сложнее. Поэтому реально в сетях используются не все 7 уровней.
Основная идея этой модели заключается в том, что каждому уровню отводится конкретная роль, в том числе и транспортной среде. Благодаря этому общая задача передачи данных расчленяется на отдельные легко обозримые задачи. Необходимые соглашения для связи одного уровня с выше- и нижерасположенными называют протоколом.
Протоколы физического уровня индивидуальны для каждого вида используемого коммуникационного оборудования (модем, сетевой адаптер, радиомодем и т.д.). Как правило, канальный, сетевой и транспортный уровни сетевого взаимодействия обеспечиваются драйверами соответствующих протоколов, входящих в операционную систему. Протоколы функционального уровня (сеансовый, представительный и прикладной) обеспечивают пользовательский интерфейс, сервис и услуги.
Система вычислительной сети эффективно управляет и координирует взаимодействие задач пользователей.
Глобальная сеть ИНТЕРНЕТ
Примером глобальной сети является Интернет . Логическая структура Интернет представляет собой некое виртуальное объединение, имеющее свое информационное пространство. Основные ячейки Интернет - ЛВС.
Глобальная сеть Интернет - это совокупность крупных "узлов", объединенных между собой каналами связи. Каждый "узел" – один или несколько компьютеров-серверов, которые работают под управлением сетевой ОС UNIX. Эти компьютеры называются главными или хост-компьютерами (host – хозяин). Управляет "узлом" (или подсетью "узлов") его собственник - организация, называемая провайдером . Провайдер обеспечивает клиентам доступ к услугам Интернет.
Провайдеры России сгруппированы по округам, например, в ЮФО 84 провайдера. Из них 11 - в Ростове-на-Дону. Для доступа в Интернет используются новейшие технологии (кроме известных - модем, выделенная линия), например, «Интернет из розетки» PLC (Power Line Communication). На уже имеющейся в здании электросети устанавливается специальное оборудование PLC, благодаря которому клиенты получают высокоскоростной доступ в Интернет в любой электрической розетке здания.
В состав глобальной сети Интернет входят миллионы компьютеров и сетей, работающих под управлением разных операционных систем, с различными форматами данных, на разных аппаратных платформах, поэтому в основу ее архитектуры положен многоуровневый принцип передачи сообщений. Базовый протокол Интернет ‑ TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) ‑ протокол управления передачей/межсетевой протокол.
Базовый протокол TCP/IP отвечает за
· разбивку исходного сообщения на пакеты (TCP),
· за физическую доставку пакетов на узел адресата (IP) и
· сборку исходного сообщения (TCP).
