Введение в компьютерные технологии

УЗБЕКИСТАНСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

 им. МИРЗО УЛУГБЕКА

ФАКУЛЬТЕТ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

 

Введение в компьютерные технологии

 

 

 

НА ТЕМУ:

 

СОВРЕМЕННЫЕ СЕТЕВЫЕ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

 

 

 

Выполнил:

Студент I-курса гр. КИТ

АЛФЁРОВ ИЛЬЯ ВИКТОРОВИЧ

 

Принял:

__________________________

__________________________

 

Ташкент – 2002 г.

 

Cодержание.

 

1. Современные информационные технологии

 

2. Информационная система и технологии

 

3. Компьютерные сети

3.1. Понятие о компьютерной сети

3.2. Два типа сетей

3.3. Топологии сетей

3.4. Беспроводные сети

3.5. Секреты безопасности сетей

 

4. Интернет и интранет.

 

5. Эталонная модель взаимодействия открытых систем и основные сетевые протоколы.

 

 

ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И ТЕХНОЛОГИИ.

Что можно ожидать от внедрения информационных систем

 Внедрение информационных систем может способствовать:

· получению более рациональных вариантов решения управленческих задач за счет внедрения математических методов и интеллектуальных систем и т.д.;

· освобождению работников от рутинной работы за счет ее автоматизации;

· обеспечению достоверности информации;

· замене бумажных носителей данных на магнитные диски или ленты, что приводит к более рациональной организации переработки информации на компьютере и сниже­нию объемов документов на бумаге;

· совершенствованию структуры потоков информации и системы документооборота в фирме;

· уменьшению затрат на производство продуктов и услуг;

· предоставлению потребителям уникальных услуг;

· отысканию новых рыночных ниш;

· привязке к фирме покупателей и поставщиков за счет предоставления им разных ски­док и услуг.

 

Роль структуры управления в информационной системе

Создание и использование информационной системы для любой организации нацелены на решение следующих задач.

1. Структура информационной системы, ее функциональное назначение должны соот­ветствовать целям, стоящим перед организацией. Например, в коммерческой фирме — эффективный бизнес; в государственном предприятии — решение социальных и экономи­ческих задач.

2. Информационная система должна контролироваться людьми, ими пониматься и ис­пользоваться в соответствии с основными социальными и этическими принципами.

3. Производство достоверной, надежной, своевременной и систематизированной ин­формации.

Построение информационной системы можно сравнить с постройкой дома. Кирпичи, гвозди, цемент и прочие материалы, сложенные вместе, не дают дома. Нужны проект, зем­леустройство, строительство и др., чтобы появился дом.

Аналогично для создания и использования информационной системы необходимо сначала понять структуру, функции и политику организации, цели управления и принимае­мых решений, возможности компьютерной технологии. Информационная система является частью организации, а ключевые элементы любой организации — структура и органы уп­равления, стандартные процедуры, персонал, субкультура.

 

 

КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

Два типа сетей.

Все сети имеют некоторые общие компоненты, функции и характеристики. В их числе:

ü Серверы (server) – компьютеры, предоставляющие свои ресурсы сетевым пользователям;

ü Клиенты (client) – компьютеры, осуществляющие доступ к сетевым ресурсам, предоставляемым сервером;

ü Среда (media) - способ соединения компьютеров;

ü Совместно используемые данные;

ü Совместно используемые периферийные устройства;

ü Ресурсы – файлы, принтеры и другие элементы, используемые в сети.

 

Несмотря на определенные сходства, сети разделяются на два типа:

· Одноранговые сети (peer-to-peer)

· Сети на основе сервера (server based)

 

Рис. 3. Примеры двух типов сетей.

 

 

Одноранговые сети.

В одноранговой сети все компьютеры равноправны: нет иерархии среди компьютеров и нет выделенного (dedicated) сервера. Как правило, каждый компьютер функционирует и как клиент, и как сервер; иначе говоря, нет определенного компьютера, ответственного за администрирование всей сети. Все пользователи самостоятельно решают, какие данные на своем компьютере сделать общедоступными по сети.

 

Одноранговые сети называют также рабочими группами. Рабочая группа – это небольшой коллектив, поэтому в одноранговых сетях чаще всего не более 10 компьютеров.

 

В одноранговой сети требования к производительности и к уровню защиты для сетевого программного обеспечения, как правило, ниже, чем в сетях с выделенным сервером. Выделенные серверы функционируют исключительно в качестве серверов, но не клиентов или рабочих станций (workstation).

В такие операционные системы, как Microsoft Windows NT Workstation, Microsoft Windows for Workgroups, Microsoft Windows ’95, Microsoft Windows ’98, Microsoft Windows ME, Microsoft Windows Professional, встроена поддержка одноранговых сетей. Поэтому, чтобы установить одноранговую сеть, дополнительного программного обеспечения не требуется.

Реализация:

Одноранговая сеть реализуется рядом стандартных решений:

· Компьютеры расположены на рабочих столах пользователей,

· Пользователи сами выступают в роли администраторов и обеспечивают защиту информации,

· Для объединения компьютеров в сеть применяется простая кабельная система.

Целесообразность применения:

Одноранговая сеть вполне подходит там, где:

· Количество пользователей не превышает 10 человек,

· Пользователи расположены компактно,

· Вопросы защиты данных не критичны,

· В обозримом будущем не ожидается значительного расширения фирмы и, конечно, сети.

Если эти условия выполняются, то, скорее всего, выбор одноранговой сети будет правильным (чем сети на основе сервера).

Сети на основе сервера.

Если к сети подключено более 10 пользователей, то одноранговая сеть, где компьютеры выступают в роли и клиентов и серверов, может оказаться недостаточно производительной. Поэтому большинство сетей использует выделенные серверы. Выделенным называется такой сервер, который функционирует только как сервер (исключая функции клиента или рабочей станции). Они специально оптимизированы для быстрой обработки запросов от сетевых клиентов и для управления защитой файлов и каталогов. Сети на основе сервера стали промышленным стандартом.

 

Рис. 4. Сеть на основе сервера.

 

3.3.

 

 

 

Специализированные серверы:

Круг задач, которые должны выполнять серверы, многообразен и сложен. Чтобы приспособиться к возрастающим потребностям пользователей, серверы в больших сетях стали специализированными (specislized). Например, в сети Windows NT существуют различные типы серверов.

Ø Файл-серверы и принт-серверы.

Файл-серверы и принт-серверы управляют доступом пользователей соответственно к файлам и принтерам. Например, чтобы работать с текстовым процессором, Вы прежде всего должны запустить его на своем компьютере. Документ текстового процессора, хранящийся на файл-сервере, загружается в память Вашего компьютера, и, таким образом, Вы можете работать с этим документом на своем компьютере. Другими словами, файл-сервер предназначен для хранения файлов и данных.

Ø Серверы приложений.

На серверах приложений выполняются прикладные части клиент-серверных приложений, а также находятся данные, доступные клентам. Например, чтобы упростить извлечение данных, серверы хранят большие объемы информации в структуризированном виде. Эти серверы отличаются от файл- и принт-серверов. В последних файл или данные целиком коипруются на запрашивающий компьютер. А в сервере приложений на запрашивающий компьютер пересылаются только результаты запроса. Приложение-клиент на удаленном компьютере получает доступ к данным, хранимым на сервере приложений. Однако вместо всей базы данных на Ваш компьютер загружаются только результаты запроса. Например, Вы можете получить список работников, родившихся в ноябре.

Ø Почтовые серверы

Почтовые серверы управляют передачей электронных сообщений между пользователями сети.

Ø Факс-серверы

Факс-серверы управляют потоком входящих и исходящих факсимильных сообщений через один или несколько факс-модемов.

Ø Коммуникационные серверы

Коммуникационные серверы управляют потоком данных и почтовых сообщений между этой сетью и другими сетями, мэйнфремами или удаленными пользователями через модем и телефонную линию.

Служба каталогов предназначена для поиска, хранения и защиты информации в сети. Windows NT Server объединяет компьютеры в логические группы – домены (domain), - система защиты которых наделяет пользователей различными правами доступа к любому сетевому ресурсу.

В расширенной сети использование серверов разных типов приобретает особую актуальность. Необходимо поэтому учитывать все возможные нюансы, которые могут проявиться при разрастании сети, с тем, чтобы изменение роли определенного сервера в дальнейшем не сказалось на работе всей сети.

 

Рис. 5. Специализированные серверы.

 

 

Топологии сетей.

 

Термин «топология», или «топология сети», характеризует физическое расположение компьютеров, кабелей и других компонентов сети. Топология – это стандартный термин, который используется профессионалами при описании основной компоновки сети. Кроме термина «топология», для описания физической компоновки употребляют также следующие:

- физическое расположение;

- компоновка;

- диаграмма;

- карта.

Топология сети обуславливает её характеристики. В частности, выбор той или иной топологии влияет на:

- состав необходимого сетевого оборудования;

- характеристики сетевого оборудования;

- возможности расширения сети;

- способ управления сетью.

Чтобы совместно использовать ресурсы или выполнять другие сетевые задачи, компьютеры должны быть подключены друг к другу. Для этой цели в большинстве случаев используется кабель (реже – беспроводные сети – инфракрасное оборудование Input/Output).

Однако, просто подключить компьютер к кабелю, соединяющему другие компьютеры, недостаточно. Различные типы кабелей в сочетании с различными сетевыми платами, сетевыми операционными системами и другими компонентами требуют и различного взаиморасположения компьютеров.

Каждая топология сети налагает ряд условий. Например, она может диктовать не только тип кабеля но и способ его прокладки.

Базовые топологии.

Все сети строятся на основе трёх базовых топологий:

: шина (bus)

: звезда (star)

: кольцо (ring)

Если компьютеры подключены вдоль одного кабеля, топология называется шиной. В том случае, когда компьютеры подключены к сегментам кабеля, исходящим из одной точки, или концентратора, топология называется звездой. Если кабель, к которому подключены к компьютеры, замкнут в кольцо, такая топология носит название кольца.

Шина.

Топологию «шина» часто называют «линейной шиной» (linear bus). Данная топология относится к наиболее простым и широко распространенным топологиям. В ней используется один кабель, именуемый магистралью или сегментом, вдоль которого подключены все компьютеры сети.

 

Рис. 6. Простая сеть с топологией «шина».

 

 

В сети с топологией «шина» компьютеры адресуют данные конкретному компьютеру, передавая их по кабелю в виде электрических сигналов.

Данные в виде электрических сигналов передаются всем компьютерам в сети; однако информацию принимает только тот, адрес которого соответствует адресу получателя, зашифрованному в этих сигналах. Причем в каждый момент времени только один компьютер может вести передачу.

Так, как данные в сеть передаются только одним компьютером, её производительность зависит от количества компьютеров, подключенных к шине. Чем их больше, тем медленнее сеть.

Шина – пассивная топология. Это значит, что компьютеры только «слушают» передаваемые по сети данные, но не перемещают их от отправителя к получателю. Поэтому, если один из компьютеров выйдет из строя, это не скажется на работе остальных. В активных топологиях компьютеры регенерируют сигналы и передают их по сети.

Данные, или электрические сигналы, распространяются по всей сети – от одного конца кабеля к другому. Если не предпринимать никаких действий, то сигналы, достигнув конца кабеля будут отражаться и это не позволит другим компьютерам осуществлять передачу. Поэтому, после того, как данные достигнут адресата, электрические сигналы необходимо погасить. Для этого на каждом конце кабеля в сети с топологией «шина» устанавливают терминаторы (terminators) для поглощения электрических сигналов.

 

Рис. 7. Терминатор на конце кабеля в сети с топологией «шина».

 

 

 

Звезда.

При топологии «звезда» все компьютеры с помощью сегментов кабеля подключаются к центральному компоненту, именуемому концентратором (hub). Сигналы от передающего компьютера поступают через концентратор ко всем остальным. Эта топология возникла на заре вычислительной техники, когда компьютеры были подключены к главному компьютеру.

В сетях с топологией «звезда» подключение кабеля и управление конфигурацией сети централизованы. Но есть и недостаток: так как все компьютеры подключены к центральной точке, для больших сетей значительно увеличивается расход кабеля. К тому же, если центральный компонент выйдет из строя, нарушится работа всей сети.

А если выйдет из строя только один компьютер (или кабель, соединяющий его с концентратором), то лишь этот компьютер не сможет передавать и получать сигналы. На остальные компьютеры в сети это не повлияет.

 

Рис. 8. Простая сеть с топологией звезда.

 

 

 

Кольцо.

 

При топологии «кольцо» компьютеры подключают к кабелю, замкнутому в кольцо. Поэтому у кабеля поэтому просто не может быть свободного конца, к которому надо подключить терминатор. Сигналы здесь передаются по кольцу в одном направлении и проходят через каждый компьютер. В отличие от пассивной топологии «шина», здесь каждый компьютер выступает в роли репитера, усиливая сигналы и передавая их следующему компьютеру. Поэтому, если выйдет из строя один компьютер, прекращает функционировать вся сеть.

Один из принципов передачи данных в кольцевой сети носит название передачи маркера. Суть его такова. Маркер последовательно, от одного компьютера к другому, передается до тех пор, пока его не получит тот, который «хочет» передать данные. Передающий компьютер изменяет маркер, помещает электронный адрес в данные и посылает их по кольцу.

 

Рис. 9. Простая сеть с топологией «кольцо» и передача маркера.

 

 

 

 

!! Компьютер захватывает данные и передает их по кольцу.

	Þ

 

В настоящее время часто используются топологии, которые комбинируют компоновку сети по принципу шины, звезды и кольца, такие сети называются сложными (с топологией «звезда-кольцо» или «звезда-шина» и т.д.).

 

 

Беспроводные сети.

 

Беспроводная среда постепенно входит в нашу жизнь. Как только технология окончательно сформируется, производители предложат широкий выбор продукции по приемлемым ценам, что приведет к росту спроса на нее, и к увеличению объема продаж. В свою очередь, это вызовет дальнейшее совершенствование и развитие беспроводной среды.

Словосочетание «беспроводная среда» может ввести в заблуждение, поскольку означает полное отсутствие проводов в сети. В действительности же обычно беспроводные компоненты взаимодействуют с сетью, в которой – как среда передачи – используется кабель. Такая сеть со смешанными компонентами называется гибридной.

В зависимости от технологии беспроводные сети можно разделить на три типа:

- локальные вычислительные сети;

- расширенные локальные вычислительные сети;

- мобильные сети (переносные компьютеры).

Способы передачи:

- инфракрасное излучение;

- лазер;

- радиопередача в узком спектре (одночастотная передача);

- радиопередача в рассеянном спектре.

 

Рис. 10. Беспроводной компьютер подключается к точке доступа.

 

 

Кроме этих способов передачи и получения данных можно использовать мобильные сети, пакетное радиосоединение, сотовые сети и микроволновые системы передачи данных.

 

Секреты безопасности сетей.

Этот раздел «Секреты безопасности сетей» предназначен для тех, кто работает в сети и хочет обеспечить сохранность и конфиденциальность информации, защитить её от случайного или умышленного искажения и предоставить доступ тем, кто имеет на это право.

Безопасность сети представляется следующими требованиями:

: Конфиденциальность личных и других важных данных;

: Целостность и точность хранимой информации и программ, которые её обрабатывают;

: Доступность систем, данных и служб для тех, кто имеет право доступа;

: Соответствие всех направлений деятельности действующему законодательству, инструкциям, лицензиям, контрактами установленным этическим нормам.

 

Во всех видах опасностей виновником и главным действующим лицом является сам человек, а компьютер – лишь жертвой или средством преступления.

 

Что угрожает четырем требованиям:

 

Угроза	Конфиденциальность	Целостность	Доступность	Законность/ этические нормы
Аппаратные сбои	Х	Х	Х
Вирусы		Х	Х
Диверсии		Х	Х
Излучение	Х
Искажение	Х			Х
Кража	Х	Х	Х
Логические бомбы	Х	Х	Х
Мошенничество		Х
Небрежность	Х	Х	Х
Неправильная маршрутизация			Х
Неточная или устаревшая информация	Х
Ошибки программирования	Х	Х	Х
Перегрузка				Х
Перехват		Х
Пиггибекинг		Х	Х
Пиратство	Х	Х	Х
Подлог			Х
Пожары и другие стихийные бедствия		Х
Потайные ходы и лазейки	Х	Х	Х
Препятствование использованию			Х
Различные версии		Х
Самозванство	Х	Х	Х
Сбор мусора	Х
Сетевые анализаторы	Х
Суперзаппинг	Х	Х	Х
Троянские кони	Х	Х	Х
Умышленное повреждение данных или программ		Х
Хищение		Х

 

Вот несколько примеров угроз, наиболее распространенных среди компьютерных сетей:

Вирусы (virus):

Угроза:	Целостности, доступности
Предотвращение:	Может быть сложным
Обнаружение:	Обычно очевидно
Частота:	В 1993 году каждая из 500 машин в США была заражена
Последствия:	Потенциально очень большие, но на практике гораздо менее печальные

 

Вирус – это возможное оружие маленькой нации. Вирусы могут заменить террористов, нанося ущерб противнику и при этом не оставляя следов, по которым можно было бы добраться до организатора акции. Любой из вирусов, поскольку ведущие государства являются компьютеризированными может нанести огромный, а иногда и непоправимый ущерб информации, которая содержится в памяти компьютеров.

Диверсия (sabotage):

Угроза:	Целостности, доступности
Предотвращение:	Весьма затруднено
Обнаружение:	Либо очень простое, либо очень сложное
Частота:	Неизвестна, по-видимому, не очень часто
Последствия:	Потенциально очень большие

 

Диверсия в большинстве случаев выражается в форме физического или логического повреждения. Если преступник имеет доступ к компьютеру, то ему очень легко нанести физическое повреждение. Самый частый случай диверсии - это случай с уволенным несправедливо сотрудником, который имеет доступ к информации предприятия.

 

Небрежность (bumbling):

Угроза:	Конфиденциальности, целостности, доступности
Предотвращение:	Очень трудно
Обнаружение:	Иногда легко, иногда трудно
Частота:	Наиболее распространенный риск
Последствия:	Потенциально очень тяжелые

 

Самым распространенным источником всех несчастий в любой компьютерной системе являются неумелые пальцы, случайное нажатие не той клавиши. Некоторые эксперты утверждают, что 50-60 % ежегодных компьютерных потерь происходит из-за небрежностей, именуемых также ошибками человека, случайностями, оплошностями или проявлениями некомпетентности.

Для того, чтобы справиться с небрежностью, надо уменьшать уязвимость системы, улучшать подготовку специалистов и обеспечивать компетентную техническую поддержку всем пользователям.

 

Ошибки программирования:

Угроза:	Конфиденциальности, целостности, доступности
Предотвращение:	Невозможно
Обнаружение:	Иногда достаточно сложно
Частота:	Повсеместно
Последствия:	Потенциально очень большие

 

Программистам при написании исходного кода свойственно ошибаться, и количество таких ошибок (bugs) растет с угрожающей скоростью. В невыверенном коде на каждые 50-100 строк приходится, как минимум, одна ошибка. Таким образом, программист, который пишет 5000 строк кода в год, одновременно создает 50-100 ошибок. Процесс удаления ошибок – отладка (debugging) – позволяет избавиться от многих из них, но вы никогда не можете быть уверенны, что отловлены все ошибки без исключения.

 

Пиггибеккинг:

Угроза:	Конфиденциальности, целостности, доступности
Предотвращение:	Весьма затруднено
Обнаружение:	Весьма затруднено
Частота:	По-видимому, очень часто
Последствия:	Потенциально очень большие

 

Каждый горожанин хотя бы раз воспользовался пиггибекингом (piggybacking). Вы звоните другу, живущему в многоквартирном доме, но прежде, чем он откроет дверь вам изнутри, другой житель этого дома, подошедший в этот момент, делает это снаружи и проходит в дом. Ну и вы, конечно, тоже.

Пиггибекинг может быть физическим и электронным. Физический пиггибекинг означает непосредственное проникновение описанным выше способом в закрытую зону. Электронный пиггибекинг подразумевает получение доступа после того, как другой пользователь, введя пароль и подключившись к системе, некорректно завершил сеанс работы. Электронные пиггибекеры могут использовать основной терминал или же дополнительный, нелегально подключенный к тому же кабелю. Кроме того, они могут проникнуть в систему после того, как легальный пользователь завершил сеанс работы, но не отключился от системы. Вы можете предотвратить пиггибекинг с помощью турникетов, ловушек, телекамер и охраны.

Пираство:

Угроза:	Законности или этике
Предотвращение:	Весьма затруднено
Обнаружение:	Может быть затруднительным
Частота:	Наиболее распространено
Последствия:	Потенциально очень большие

 

Пиратское распространение программного обеспечения (software piracy) – это процесс незаконного копирования программных продуктов и документации для перепродажи. Любое из существующего программного обеспечения может стать объектом пиратства.

 

 

ИНТЕРНЕТ И ИНТРАНЕТ.

История сети Internet.

 

В 1961 году Defence Advanced Research Agency (DARPA) по заданию министерства обороны США приступило к проекту по созданию экспериментальной сети передачи пакетов. Эта сеть, названная ARPANET, предназначалась первоначально для изучения методов обеспечения надежной связи между компьютерами различных типов. Многие методы передачи данных через модемы были разработаны в ARPANET. Тогда же были разработаны и протоколы передачи данных в сети - TCP/IP. TCP/IP - это множество коммуникационных протоколов, которые определяют, как компьютеры различных типов могут общаться между собой.

Эксперимент с ARPANET был настолько успешен, что многие организации захотели войти в нее, с целью использования для ежедневной передачи данных. И в 1975 году ARPANET превратилась из экспериментальной сети в рабочую сеть. Ответственность за администрирование сети взяло на себя Defence Communication Agency (DCA), в настоящее время называемое Defence Information Systems Agency (DISA). Но развитие ARPANET на этом не остановилось; Протоколы TCP/IP продолжали развиваться и совершенствоваться.

В 1983 году вышел первый стандарт для протоколов TCP/IP, вошедший в Military Standards (MIL STD), т.е. в военные стандарты, и все, кто работал в сети, обязаны были перейти к этим новым протоколам. Для облегчения этого перехода DARPA обратилась с предложением к руководителям фирмы Berkley Software Design - внедрить протоколы TCP/IP в Berkley (BSD) UNIX. С этого и начался союз UNIX и TCP/IP. Спустя некоторое время TCP/IP был адаптирован в обычный, то есть в общедоступный стандарт, и термин Internet вошел во всеобщее употребление. В 1983 году из ARPANET выделилась MILNET, которая стала относиться к Defence Data Network (DDN) министерства обороны США. Термин Internet стал использоваться для обозначения единой сети: MILNET плюс ARPANET. И хотя в 1991 году ARPANET прекратила свое существование, сеть Internet существует, ее размеры намного превышают первоначальные, так как она объединила множество сетей во всем мире. Рисунок 1 иллюстрирует рост числа хостов, подключенных к сети Internet с 4 компьютеров в 1969 году до 3,2 миллионов в 1994. Хостом в сети Internet называются компьютеры, работающие в многозадачной операционной системе (Unix, VMS), поддерживающие протоколы TCP\IP и предоставляющие пользователям какие-либо сетевые услуги.

 

Рис. _________.Рост числа хостов, подключенных к сети Internet.

Из чего состоит Internet?

Это довольно сложный вопрос, ответ на который всё время меняется. Пять лет назад ответ был прост: Internet – это все сети, которые, взаимодействуя с помощью протокола IP, образуют «бесшовную» сеть для своих коллективных пользователей. Сюда относятся различные федеральные сети, совокупность региональных сетей, университетские сети и некоторые зарубежные сети.

В последнее время появилась заинтересованность в подсоединении к Internet сетей, которые не используют протокол IP. Для того чтобы предоставлять клиентам этих сетей услуги Internet, были разработаны методы подключения этих «чужих» сетей (например, BITNET, DECnets и др.) к Internet. Сначала эти подключения, названные шлюзами, предназначались просто для пересылки электронной почты между двумя сетями, но некоторые из них выросли до возможности обеспечения и других услуг на межсетевой основе. Являются ли они частью Internet? И да и нет – всё зависит от того, хотят ли они того сами.

Фактически Internet состоит из множества локальных и глобальных сетей, принадлежащих различным компаниям и предприятиям, связанных между собой различными линиями связи. Internet можно представить себе в виде мозаики сложенной из небольших сетей разной величины, которые активно взаимодействуют одна с другой, пересылая файлы, сообщения и т.п.

Межсетевой протокол (IP).

    С помощью линий связи обеспечивается доставка данных из одного пункта в другой. Но Вы уже знаете, что Internet может доставлять данные во многие точки, разбросанные по всему земному шару. Как это происходит?

    Различные участки Internet связываются с помощью системы компьютеров (называемых маршрутизаторами) соединяющих между собой сети. Это могут быть сети Internet, сети с маркерным доступом, телефонные линии. Маршрутизаторы – это почтовые подстанции; они принимают решения о том, куда направлять данные («пакеты»), так же, как почтовая подстанция решает, куда направлять конверты с почтой. Каждая подстанция, или маршрутизатор, не имеет связи с остальными станциями. Если Вы опустили письмо в почтовый ящик в Нью-Хэмпшире, а адресат живет в Калифорнии, то местное почтовое отделение не будет бронировать самолет, чтобы доставить Ваше письмо в Калифорнию. Местное почтовое отделение посылает письмо на подстанцию, подстанция посылает его на другую подстанцию и так далее, пока письмо не дойдет до адресата. Таким образом, каждой подстанции нужно знать только, какие имеются соединения и какой из «следующих скачков» будет лучшим для перемещения пакета ближе к пункту назначения. Похожая ситуация складывается и в Internet: маршрутизатор смотрит, куда адресованы Ваши данные, и решает, куда их посылать.

    Откуда Internet знает, куда следует направить Ваши данные? Если Вы отправляете письмо, то, просто опустив его в почтовый ящик без конверта, Вы не можете рассчитывать, что корреспонденция будет доставлена по назначению. Письмо нужно вложить в конверт, написать на конверте адрес и наклеить марку. Точно так же, как почтовое отделение следует по правилам, которые определяют порядок работы почтовой сети, определенные правила регламентируют порядок работы Internet. Эти правила называют протоколами. Межсетевой протокол (Internet Protocol, IP) отвечает за адресацию, т.е. гарантирует, что маршрутизатор знает, что делать с Вашими данными, когда они поступят. Следуя нашей аналогии с почтовым ведомством, можно сказать, что межсетевой протокол выполняет функции конверта.

    Некоторая адресная информация приводится в начале Вашего сообщения. Она даёт сети достаточно сведений для доставки пакета данных.

    Internet - адреса состоят из четырёх чисел, каждое из которых не превышает 256. При записи числа отделяются одно от другого точками, например:

    192.112.36.5

    128.174.5.6

    Адрес фактически состоит из нескольких частей. Поскольку Internet – это сеть сетей, то начало адреса содержит информацию для маршрутизаторов о том, к какой сети относится Ваш компьютер. Правая часть адреса служит для того, чтобы сообщить сети, какой компьютер должен получить этот пакет. Каждый компьютер в Internet имеет свой уникальный адрес. Здесь нам опять поможет аналогия со службой доставки почты. Возьмем адрес «50 Kelly Road, Hamden, CT». Элемент «Hamden, CT» похож на адрес сети. Благодаря этому конверт попадает в необходимое почтовое отделение, то, которое знает об улицах в определенном районе. Элемент «Kelly Road» похож на адрес компьютера; он указывает на конкретный почтовый ящик в районе, который обслуживает данное почтовое отделение. Почтовое ведомство выполнило свою задачу, доставив почту в нужное местное отделение, а это отделение положило письмо в соответствующий почтовый ящик. Аналогичным образом, Internet выполнила свою задачу, когда ее маршрутизаторы направили данные в соответствующую сеть, а эта локальная сеть – в соответствующий компьютер.

    По целому ряду технических причин (в основном это аппаратные ограничения) информация, посылаемая по IP- сетям, разбивается на порции, называемые пакетами. В одном пакете обычно посылается от одного до 1500 символов информации. Это не дает возможности одному пользователю монополизировать сеть, однако позволяет каждому рассчитывать на своевременное обслуживание. Это также означает, что в случае перегрузки сети качество ее работы несколько ухудшается для всех пользователей: она не умирает, если ее монополизировали несколько солидных пользователей.

    Одно из достоинств Internet состоит в том, что для работы на базовом уровне достаточно только межсетевого протокола. Сеть будет не очень дружественной, но если Вы будете вести себя достаточно разумно, то решите свои задачи. Поскольку Ваши данные помещаются в IP- конверт, то сеть имеет всю информацию, необходимую для перемещения этого пакета из Вашего компьютера в пункт назначения. Здесь, однако, возникает сразу несколько проблем.

· Во-первых, в большинстве случаев объем пересылаемой информации превышает 1500 символов. Если бы почта принимала только открытки, Вас бы это, естественно, разочаровало.

· Во-вторых, может произойти ошибка. Почтовое ведомство иногда теряет письма, а сети иногда теряют пакеты или повреждают их при передаче. Вы увидите, что в отличие от почтовых отделений Internet успешно решает такие проблемы.

· В-третьих, последовательность доставки пакетов может быть нарушена. Если Вы послали по одному адресу одно за другим два письма, то нет никакой гарантии, что они пойдут по одному маршруту или придут в порядке их отправления. Такая же проблема существует и в Internet.

    Поэтому следующий уровень сети даст нам возможность пересылать более крупные порции информации и позаботиться об устранении тех искажений, которые вносит сама сеть.

Доменная система имён.

Цифровые адреса – и это стало понятно очень скоро – хороши при общении компьютеров, а для людей предпочтительнее имена. Неудобно говорить, используя цифровые адреса, и ещё труднее запоминать их. Поэтому компьютерам в Internet присвоены имена. Все прикладные программы Internet позволяют использовать имена систем вместо числовых адресов компьютеров.

Конечно, использование имён имеет свои недостатки. Во-первых, нужно следить, чтобы одно и то же имя не было случайно присвоено двум компьютерам. Кроме того, необходимо обеспечить преобразование имён в числовые адреса, ведь имена хороши для людей, а компьютеры всё-таки предпочитают числа. Вы можете указать программе имя, но у неё должен быть способ поиска этого имени и преобразования его в адрес.

Когда Internet разрослась, к сожалению, размер этого файла