ЛОКАЛЬНЫЕ И ГЛОБАЛЬНЫЕ СЕТИ ЭВМ

1. Компьютерная сеть образуется при физическом соединении двух или более компьютеров. Для создания компьютерных сетей необходимо аппаратное (сетевое) оборудование и программное обеспечение (сетевые программные средства).

Прямым соединением называется простейшее соединение двух компьютеров для обмена данными. Для создания прямого соединения компьютеров, работающих в операционной системе Windows 2003, не требуется ни аппаратного, ни программного обеспечения. Аппаратными средствами служат стандартные порты ввода/вывода (последовательный или параллельный), а в качестве программного обеспечения используется стандартное средство, имеющееся в составе операционной системы (Пуск > Программы > Стандартные > Связь > Прямое кабельное соединение).

2. Все компьютерные сети имеют одно назначение — обеспечение совместного доступа к общим ресурсам. Ресурсы бывают трех типов: аппаратные, программные и информационные. Например, устройство печати (принтер) и емкость жестких дисков — аппаратные ресурсы. Когда все участники компьютерной сети пользуются одним общим принтером, то они разделяют общий аппаратный ресурс. То же можно сказать и о сети, имеющей один компьютер с увеличенной емкостью жесткого диска (файловый сервер), на котором все участники сети хранят свои результаты работы.

Кроме аппаратных ресурсов компьютерные сети позволяют совместно использовать программные ресурсы. Например, для выполнения сложных и продолжительных расчетов можно подключиться к удаленной большой ЭВМ и отправить вычислительное задание на нее, а по окончании расчетов получить результат обратно.

Информационный ресурс — данные, хранящиеся на удаленных компьютерах, Примером информационного ресурса может служить Интернет, который воспринимается как огромная информационно-справочная система.

При работе в компьютерной сети любого типа одновременно происходит совместное использование всех типов ресурсов.

3. Для обеспечения необходимой совместимости как по аппаратуре, так и по программам в компьютерных сетях действуют специальные стандарты, называемые протоколами. Они определяют характер аппаратного взаимодействия компонентов сети (аппаратные протоколы) и характер взаимодействия программ и данных (программные протоколы).

Физически функции поддержки протоколов выполняют аппаратные устройства (интерфейсы) и программные средства (программы поддержки протоколов). Протоколами часто называют программы, выполняющие поддержку протоколов.

Например, если два компьютера имеют прямое соединение, то на физическом уровне протокол их взаимодействия определяют устройства физического порта (параллельного или последовательного) и механические компоненты (разъемы, кабель и т.п.). На более высоком уровне взаимодействие между компьютерами определяют программные средства, управляющие передачей данных. На самом высоком уровне протокол взаимодействия обеспечивают приложения операционной системы. Например, для Windows 2003 это стандартная программа Прямое кабельное соединение.

4. В соответствии с используемыми протоколами компьютерные сети принято разделять на локальные (LAN — Local Area Network) и глобальные (WAN — Wide Area Network).

Глобальные сети могут объединять географически удаленные на большие расстояния друг от друга как отдельные компьютеры, так и отдельные локальные сети, в том числе и использующие различные протоколы. Компьютеры локальной сети используют единый комплект протоколов для всех участников. По территориальному признаку локальные сети отличаются компактностью. Они могут объединять компьютеры одного помещения, этажа, здания, группы компактно расположенных сооружений.

5. Рабочими группами называются группы сотрудников, работающих над одним проектом в рамках локальной сети. В рамках одной локальной сети могут работать несколько рабочих групп. У участников рабочих групп могут быть разные права для доступа к общим ресурсам сети.

Политикой сети называется совокупность приемов разделения и ограничения прав участников компьютерной сети.

Администрирование сети представляет собой управление сетевыми политиками (их может быть несколько в одной сети).

Системный администратор — это лицо, управляющее организацией работы участников локальной компьютерной сети.

Создание локальных сетей характерно для отдельных организаций или их подразделений. Если организация занимает обширную территорию, то отдельные локальные сети могут объединяться в глобальные сети.

Для связи нескольких локальных сетей, работающих по разным протоколам, используются специальные средства, называемые шлюзами. Шлюзы могут быть как аппаратными, так и программными. Это может быть специальный компьютер (шлюзовый сервер), а может быть и компьютерная программа, шлюзовое приложение. В последнем случае компьютер может выполнять не только функцию шлюза, но и другие функции, типичные для рабочих станций.

При подключении локальной сети организации к глобальной сети важную роль играет понятие сетевой безопасности. В частности, должен быть ограничен доступ в локальную сеть для посторонних лиц извне, а также выход за пределы локальной сети для сотрудников организации, не имеющих соответствующих прав.

Для обеспечения сетевой безопасности между локальной и глобальной сетями устанавливают так называемые брандмауэры. Брандмауэром может быть специальный компьютер или компьютерная программа, препятствующая несанкционированному перемещению данных между сетями.

Протоколы TCP/IP

1. Интернет — это информационное пространство, не только являющееся совокупностью прямых соединений между компьютерами. Данные, посылаемые двумя компьютерами друг другу, разбиваются на пакеты, и в одном сеансе связи разные пакеты одного сообщения могут пройти разными маршрутами. Они достигнут пункта назначения и будут собраны вместе в цельный документ.

Таким образом, Интернет — «пространство», в котором осуществляется непрерывная циркуляция данных.

Проблема устойчивости глобальной сети была решена внедрением протокола TCP/IP, лежащего в основе Всемирной сети. В техническом понимании TCP/IP — это два протокола, лежащих на разных уровнях (стек протоколов).

Протокол TCP (Transmission Control Protocol) — протокол транспортного уровня. Он управляет тем, как происходит передача данных. Согласно протоколу TCP, отправляемые данные «нарезаются» на небольшие пакеты, каждый пакет маркируется так, чтобы в нем были данные, необходимые для правильной сборки документа на компьютере получателя.

Протокол IP (Internet Protocol) — адресный. Он принадлежит сетевому уровню и определяет, куда происходит передача. Суть адресного протокола IP состоит в том, что у каждого участника Всемирной сети должен быть свой уникальный адрес (IP-адрес) нужный для точной доставки TCP-пакетов на нужное рабочее место. Этот адрес выражается 4 байтами. Структура IP-адреса организована так, что каждый компьютер, через который проходит какой-либо TCP-пакет, может по четырем числам определить, кому из ближайших «соседей» надо переслать пакет, чтобы он оказался «ближе» к получателю. В результате конечного числа перебросок TCP-пакет достигает адресата.

В данном случае оценивается не географическая «близость», а условия связи и пропускная способность линии. Решением вопросов, что считать «ближе», а что «дальше», занимаются маршрутизаторы — специализированные компьютеры или специальные программы, работающие на узловых серверах сети.

Поскольку 1 байт может принимать до 256 различных значений, то с помощью 4 байтов можно выразить более 4 млрд. уникальных IP-адресов.

2. В зависимости от конкретных целей и задач клиенты сети используют те службы, которые им необходимы. В простейшем понимании служба — это пара программ, взаимодействующих между собой по правилам, называемым протоколами. Одна из программ этой пары называется сервером, а вторая — клиентом. Соответственно, когда говорят о работе служб Интернета, речь идет о взаимодействии серверного оборудования и программного обеспечения и клиентского оборудования и программного обеспечения.

Протоколы служб Интернета называются прикладными протоколами. Их соблюдение обеспечивается и поддерживается работой специальных программ. Поэтому чтобы воспользоваться любой службой Интернета, необходимо установить на компьютере клиентскую программу, способную работать по протоколу данной службы, и подключить ее к серверной программе.

Например, для передачи файлов в Интернете используется прикладной протокол FTP (File Transfer Protocol). Соответственно, чтобы получить из Интернета файл, необходимо:

– иметь на компьютере программу-клиент FTP (FTP-клиент);

– установить связь с сервером, предоставляющим услуги FTP (FTP-сервером).

3. Для использования электронной почты надо соблюсти протоколы отправки и получения сообщений. Для этого надо иметь соответствующую программу (почтовый клиент) и установить связь с почтовым сервером.

Электронная почта (E-mail) — одна из наиболее ранних служб. Ее обеспечением в Интернете занимаются почтовые серверы. Под сервером может пониматься программное обеспечение. Один узловой компьютер Интернета может выполнять функции нескольких серверов, обеспечивать работу разных служб, оставаясь при этом универсальным компьютером, на котором можно выполнять задачи, характерные для средств вычислительной техники.

Почтовые серверы получают сообщения от клиентов и пересылают их к почтовым серверам адресатов, где эти сообщения накапливаются. При установлении соединения между адресатом и его почтовым сервером происходит автоматическая передача поступивших сообщений на компьютер адресата.

Существует большое разнообразие клиентских почтовых программ. К ним относится, например, программа Microsoft Outlook Express, входящая в состав операционной системы Windows 2003 как стандартная.

4. Служба телеконференций (Usenet) похожа на циркулярную рассылку электронной почты, в ходе которой одно сообщение отправляется не одному корреспонденту, а большой группе (телеконференции).

Обычное сообщение электронной почты пересылается по узкой цепочке серверов от отправителя к получателю, не предполагая его хранение на промежуточных серверах. Сообщения, направленные на сервер группы новостей, отправляются с него на все серверы, с которыми он связан, если на них данного сообщения еще нет. Далее процесс повторяется.

Поиск по сайту: