Лекция № 16. Компьютерные сети

Лекция № 16. Компьютерные сети

Классификация компьютерных сетей

Современные сети можно классифицировать по различным признакам: по охватываемой ими территории (или по удаленности компьютеров), топологии, назначению, перечню предоставляемых услуг, принципам управления, методам коммуникации, видам среды пе- редачи и т.д. Рассмотрим некоторые из них.

  По охватываемой территории                                                                                              

Вычислительные сети в зависимости от территориального расположения входящих в них ЭВМ можно разделить на три основные класса:

§ Локальные сети (Local Area Network – LAN). Зона охвата сетей невелика (зару- бежные источники дают оценку — около шести миль (10 км) в радиусе). Они обес- печивают передачу данных в одном помещении, здании или комплексе зданий. Термин «LAN» может описывать и маленькую офисную сеть, и сеть уровня боль- шого завода, занимающего несколько сотен гектаров. Локальные сети являются се- тями закрытого типа, доступ к ним разрешён только ограниченному кругу пользо- вателей, для которых работа в такой сети непосредственно связана с их профессио- нальной деятельностью.

§ Региональные сети (Metropolitan Area Network – MAN). Занимают промежуточ- ное положение между глобальными и локальными, используются для передачи данных на средние расстояния, масштаба города, района, региона.

§ Глобальные сети (Global Area Network – GAN или Wide Area Network - WAN). Покрывают огромные географические пространства. Объединяют абонентов, рас- положенных в разных странах, на различных континентах. Для них могут требо- ваться права на пересечение чужой территории. Взаимодействие между абонента- ми осуществляется на базе телефонных и кабельных линий, систем спутниковой и радиосвязи. Такие сети позволяют решить проблему объединения информацион- ных ресурсов всего человечества и организации доступа к ним.

Объединение глобальных, региональных и локальных вычислительных сетей позволяет создавать многоуровневые иерархии, которые могут быть использованы для обработки информации. Самым большим объединением компьютерных сетей в настоящее время яв- ляется «сеть сетей» — Интернет.

  По типу среды для передачи данных                                                                                  

Сети делятся на проводные (коаксиальный кабель, витая пара, оптическое волокно и т.д.) и беспроводные (радиоканалы, передача данных в инфракрасном диапазоне и т.д.).

  По скорости передачи данных                                                                                              

По  скорости  передачи  информации  сети  можно  разделить  на   низко -  (до  10  Мбит/с),

средне - (до 100 Мбит/с) и высокоскоростные (свыше 100 Мбит/с).

  По способу передачи данных                                                                                                 

По способу передачи данных можно выделить:

- сети коммутации каналов;

- сети коммутации пакетов.

В сетях коммутации каналов предполагается, что между источником и приемником существует выделенный маршрут, типичным примером является телефонная сеть. Такая сеть является неэффективной, так как канал резервируется на все время соединения, до- стоинством этой технологии служит ее прозрачность, так как канал устанавливается на все время соединения.

В сетях коммутации пакетов длинные сообщения разбиваются на короткие пакеты. Каждый пакет перемещается от отправителя к получателю через промежуточные узлы се- ти. Основным преимуществом является гибкость, совместное использование одних кана- лов связи, возможность менять приоритет передаваемой информации, недостатком — не- возможность гарантировать своевременную доставку пакетов.

 

Среда для передачи данных

Физическое устройство сети определяется в первую очередь средой, которая будет ис- пользована для передачи данных.

В качестве среды для передачи данных может быть использована любая среда, по которой происходит распространение электрического сигнала или электромагнитных волн. Выделяют проводные и беспроводные технологии для передачи данных.

§ «Витая пара» (twisted pair). Витая пара состоит из двух изолированных медных про- водов, свитых друг с другом, представляет собой один канал связи, несколько витых пар объединяются в кабель, обернутый в плотную защитную оболочку. Скручивание снижает перекрестные помехи от соседних проводов пары. Используется в телефонных сетях и для сетей внутри зданий. Подвержена помехам, поэтому чаще в сетях применя- ется экранирование с использованием металлической оплетки или оболочки (STP, Shield- ed Twisted Pair), для телефонных линий — неэкранированная (UTP, Unshielded Twisted Pair), рис. 1. Кабель "витая пара" позволяет передавать информацию со скоростью до 100 Мбит/с, легко наращивается, однако отличается слабой устойчивостью к помехам. Длина кабеля не может превышать 1000 м при скорости передачи 10 Мбит/с. Возника- ют серьезные ограничения на количество станций в сети на витой паре и на ее длину: максимальное расстояние между узлами составляет 100 м. Но самый распространенный тип кабеля для создания компьютерных сетей.

    

 

Рис. 1. Неэкранированная витая пара и экраннированная витая пара

 

§ Коаксиальный кабель (coaxial cable). Подобно витой пары состоит из двух проводни- ков, но отличается по конструкции, может работать в более широком диапазоне частот. Коаксиальный кабель состоит из пустотелого внешнего цилиндрического проводника, внутри которого расположен внутренний провод (рис. 2). Внутренний проводник нахо- дится в изоляторе, внешний покрывается оболочкой или экраном. Диаметр от 1 до 2,5 см. Может использоваться для передачи данных на большие расстояния, в частности для передачи телесигналов, международной телефонии, компьютерных сетей. Разли- чают:

- тонкий (thin) коаксиальный кабель — скорость до 10 Мбит/сек на расстояние до 185 м.

- толстый (thick) коаксиальный кабель — скорость до 10 Мбис/сек на расстояние до 500 м.

 

 

 

Рис. 2. Коаксиальный кабель

 

Коаксиальный кабель имеет среднюю цену, хорошо помехозащищен и применяется для связи на относительно большие расстояния (несколько км). В настоящее время коакси- альный кабель не применяется как основная транспортная среда локальных сетей. Ко- аксиальные кабели используются для построения магистральных линий в компьютер- ных сетях, а также там, где требуется высокий уровень защиты от радиоэлектронных помех.

 

§ Оптоволокно (fiber optic cable, FOC). Оптическим волокном называют тонкую среду (от 2 до 125 мкм в диаметре), способную передавать световой луч. Для изготовления оптического волокна используют разного рода стекла и пластмассы. Наименьшие поте- ри достигаются в волокне из сверхчистого плавленого кварца. Состоит из трех концен- трических секций, две внутренние изготовлены из стекла с различными показателями преломления, сверху светопоглощающая оболочка. Волокна собирают в оптические ка- бели (рис. 3). Имеет большую пропускную способность, меньшее затухание, электро- магнитную изоляцию. Скорость до 10 Гбит/сек, длина сегмента до 40 000 м, рабочая длина волны в диапазоне от 850 до 1300 нм. К недостаткам можно отнести высокую стоимость кабеля, сложный монтаж, необходимость использования дополнительных трансиверов, преобразующих световые сигналы в электрические и обратно.

Рис. 3. Волоконно-оптический кабель

 

Недостатки проводного соединения:

- возникают проблемы при прокладке кабеля в труднодоступных местах;

- кабельное хозяйство требует обслуживания.

 

Беспроводные технологии служат для передачи информации на расстояние между двумя и более точками, не требуя связи их проводами. Носителем информации при этом являются электромагнитные волны, которые распространяются в атмосфере или в вакууме. Для пе- редачи информации может использоваться инфракрасное излучение, радиоволны, оптиче- ское или лазерное излучение с различными диапазонами частот.

 

В настоящее время существует множество беспроводных технологий. Наиболее из- вестны технологии по их маркетинговым названиям, таким как Wi-Fi, WiMAX, Bluetooth. Каждая технология обладает определёнными характеристиками, которые определяют её область применения:

- Wi-Fi (Wireless Fidelity, беспроводная точность) — технология обеспечивающая подключение мобильных пользователей к Интернету. Объединяет несколько стан- дартов на основе спецификации IEEE 802.11 (a, b, g). В пределах Wi-Fi зоны в сеть Интернет могут выходить несколько пользователей с компьютеров, ноутбуков, те- лефонов и т. д., но характеризуется невысокой дальностью передачи данных. Из- лучение от Wi-Fi устройств в момент передачи данных на порядок (в 10 раз) мень- ше, чем у сотового телефона.

       

 

 

- WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) — это коммерческое название стандарта беспроводной связи 802.16, принятого в январе 2003 года и поддержанного промышленной группой. Технология разработана с целью предо- ставления универсальной беспроводной связи на

больших расстояниях для широкого спектра устройств (от рабочих станций и портативных ком- пьютеров до мобильных телефонов). Максимальное расстояние между устройствами может достигать 50 км. К тому же между источником и приемником

может отсутствовать прямая видимость. Мощность сигнала и большая устойчи- вость к отражениям позволяют WiMAX работать даже там, где Wi-Fi бессилен.

 

- Bluetooth (от слов англ. blue  синий и tooth  зуб)  производственная спецификация беспровод- ных персональных сетей (Wireless personal area network, WPAN). Создан в Швеции, 1994 г. Bluetooth обеспечивает обмен информацией между такими устройствами, как персональные компью- теры (настольные, карманные, ноутбуки), мобиль- ные телефоны, принтеры, цифровые фотоаппараты,

мышки, клавиатуры, джойстики, наушники, гарнитуры на надёжной, бесплатной, повсеместно доступной радиочастоте для ближней связи. Bluetooth позволяет этим устройствам сообщаться, когда они находятся в радиусе до 10 м друг от друга (дальность сильно зависит от преград и помех), даже в разных помещениях.

 

Преимущества беспроводных технологий:

- возможность создания в труднодоступных местах;

- не требуют поддержки и обслуживания.

 

Недостатки беспроводных технологий:

- не являются помехоустойчивыми;

-
менее защищены от прослушивания, чем проводные сети

 

Подключение компьютеров к передающей среде осуществляется с помощью интер- фейсных плат – сетевых адаптеров (сетевая карта). Для передачи информации из ЭВМ в коммуникационную среду необходимо согласовать на физическом и кодовом уровнях сигналы внутреннего интерфейса ЭВМ с сигналами, передаваемыми по каналам связи.

 

 

Рис. 4. Сетевой адаптер с разъемом RJ-45

 

 

Для передачи цифровой информации по каналу связи необходимо преобразовать ее в аналоговые сигналы (модуляция данных), а при приеме информации из канала связи вы- полнить обратное действие – преобразовать ее в поток битов (демодуляция данных). Для этого используется модем – специальное устройство, выполняющее модуляцию и демо- дуляцию информационных сигналов ЭВМ при их передаче в канал связи и их приеме из канала связи.

 

Методы доступа к среде

Передающая среда является общим ресурсом для всех узлов сети. Чтобы получить воз- можность доступа к этому ресурсу, необходимы специальные механизмы – методы досту- па, определяющие как компьютеры должны отправлять и принимать данные по сети.

 

Каждый метод доступа определяется набором правил (алгоритмом), используемым сетевым оборудованием, чтобы направлять поток сообщений (данных) через сеть. Метод доступа является одним из основных признаков, по которым различают сетевое оборудо- вание.

Приведем примеры методов доступа.

Рабочая станция осуществляет передачу только после получения разрешения, которое направляется каждой рабочей станции (вторичный узел) по очереди центральным управ- ляющим органом сети. Если подготовленных данных нет, выдается короткий пакет дан- ных типа «данных нет», хотя в современных системах, как правило, реакцией в таких слу- чаях является «молчание». Последовательное обращение к каждому вторичному узлу в порядке очередности, определяемой списком опроса. Цикл завершается после опроса всех вторичных узлов из списка. Для сокращения потерь времени, связанных с опросом неак- тивных вторичных узлов (т.е. узлов, по той или иной причине не готовых к передаче дан- ных), применяются специальные варианты процедуры опроса: наиболее активные вторич- ные узлы опрашиваются несколько раз в течение цикла; наименее активные узлы – один раз в течение нескольких циклов; частота, с которой опрашиваются отдельные узлы, ме- няется динамически в соответствии с изменением активности узлов.

При использовании этого метода инициатива в подаче запроса на обслуживание принад- лежит рабочей станции (вторичный узел), причем запрос подается центральному узлу (первичный узел), если действительно имеется необходимость в передаче данных или в получении данных от другого узла. Эффективность этого метода по сравнению с методом опроса будет тем выше, чем в большей степени вторичные узлы отличаются друг от друга по своей активности, т.е. по частоте подачи запросов на обслуживание. При одних и тех же исходных данных и при условии, когда все абоненты сети являются активными, в се- тях без опроса максимальное время реакции на запрос почти в 2 раза меньше, чем в сетях с опросами, а максимально допустимое число активных абонентов при ограничении вре- мени реакции на запрос – почти в 2 раза больше.

Этот метод широко используется в сетях с магистральной (шинной), звездообразной и кольцевой топологией. Право на передачу данных станции получают в определенном по- рядке, задаваемом с помощью маркера, который представляет собой сообщение опреде- ленного формата, в которое абоненты сети могут помещать свои информационные паке- ты. Магистральные сети, использующие этот метод, называются сетями типа "маркерная шина", а кольцевые сети – сетями типа "маркерное кольцо".

Этот метод применяется, в основном, в локальных сетях. Все станции сети, будучи равно- правными, перед началом передачи работают в режиме прослушивания канала. Если ка- нал свободен, станция начинает передачу; если занят, – станция ожидает завершения пе- редачи. Через некоторое случайное время она снова обращается к каналу.

 

В результате соперничества за канал могут возникнуть коллизии: станция В может пере- дать свой кадр, не зная, что станция А уже захватила канал, поскольку от станции А к станции В сигнал распространяется за конечное время. В результате станция В, начав пе- редачу, вошла в конфликт со станцией А (коллизия со станцией А).

Для разрешения коллизий используется так называемое «окно коллизий», представ- ляющее собой интервал времени, необходимый для распространения сигнала по каналу и обнаружения его любой станцией сети.

Системы с доступом в режиме соперничества реализуются достаточно просто и при малой загрузке обеспечивают быстрый доступ к передающей среде, а также позволяют легко подключать и отключать станции. Они обладают высокой живучестью, поскольку большинство ошибочных и неблагоприятных условий приводит либо к молчанию, либо к конфликту, а обе эти ситуации поддаются обработке. Кроме того, нет необходимости в центральном управляющем органе сети.

Их основной недостаток: при больших нагрузках время ожидания доступа к переда- ющей среде становится большим и меняется непредсказуемо, следовательно, не гаранти- руется обеспечение предельно допустимого времени доставки кадров. Такие системы применяются в незагруженных локальных сетях с небольшим числом абонентских стан- ций (с увеличением числа станций увеличивается вероятность возникновения конфликт- ных ситуаций).

  Методы резервирования времени                                                                                       

Методы, основанные на резервировании времени, принадлежат к числу наиболее ранних и простых. Любая рабочая станция осуществляет передачу только в течение временных ин- тервалов (слотов), заранее для нее зарезервированных. Все слоты распределяются между станциями либо поровну (в неприоритетных системах), либо с учетом приоритетов, когда некоторые рабочие станции за фиксированные интервал времени получают большее число слотов. Станция, владеющая слотом, получает канал в свое полное распоряжение. Такие методы целесообразно применять в сетях с малым числом абонентских систем, так как канал используется неэффективно.

Сеть Internet

Рождение и развитие сети Internet (Интернет) стало началом новой компьютерной эпохи. Интернет перевернул все представления о средствах массовой информации. Он ликвиди- ровал границы между государствами и сделал людей намного ближе друг к другу. Назва- ние InterNet произошло от объединения двух слов Inter connected Net woks (связанные се- ти).

 

Интернет в России

В России Интернет появился с задержкой в несколько лет от всего мира. Сначала подав- ляющее большинство пользователей могло лишь отправлять и получать электронные

письма, но не могло полноценно подключаться к сети и использовать все ее возможности. Перечислим несколько важных фактов из истории Интернет в России:

 

20 Августа 1990 г.	Научная сеть Института атомной энергии им. И. В. Курчатова и ИПК12 Минавтопрома впервые подключилась к Интернету.
Август, 1990 г.	Основана компьютерная сеть RELCOM (RELiable COMmuni- cation – надежная связь.
19 сентября 1990 г.	Официально зарегистрирован домен.SU (Soviet Union – Совет- ский Союз) в международной базе данных (в InterNIC13).
Октябрь, 1992 г.	Впервые в русскоязычном Интернете было организовано рас- пространение электронной версии газеты «Известия»
7 апреля 1994 г.	Официально зарегистрирован домен.RU (Russia – Россия) в международной базе данных
Ноябрь, 1994 г.	Появилась первая русскоязычная электронная «библиотека Максима Мошкова» http://lib.ru/
Весна, 1995 г.	В сети заработала первая интернет-версия печатного издания («Учительская газета»)
Май, 1995 г.	РИА (Российское информационное Агенство) «РосБизнесКон- салтинг» запускает собственный сервер в Интернете.
Октябрь–декабрь, 1995 г.	В сети осуществляется проект «Росссия: Выборы-95» (в реаль- ном времени публикуется информация о ходе выборов).
Март, 1996 г.	Зарегистрирован первый сайт политической партии «Яблоко»
Осень, 1996 г.	В Рунете (Российский сегмент Интернета) создали первый по- исковик rambler.ru
1996г.	Началось осуществление межведомственной программы «Со- здание национальной сети компьютерных телекоммуникаций для науки и высшей школы. Программа проводилась Мини- стерством образования, Министерством науки и технологии, РАН14 и РФФИ15, Госкомсвязи России.
1997 г.	Запущена поисковая система Yandex, позволяющая осуществ- лять поиск в Рунете с полным учетом морфологии русского языка. Открыт сервер Фонда эффективной политики.
1998 г.	Открылась бесплатная служба mail.ru

8.3. Юридические аспекты и общие свойства сети Интернет¹⁶

1. У Интернета нет собственника, так как он является совокупностью сетей, которые имеют различную географическую принадлежность.

2. Интернет нельзя выключить целиком, поскольку маршрутизаторы сетей не имеют единого внешнего управления.

3. Интернет стал достоянием всего человечества.

4. У Интернета имеется много полезных и вредных свойств, эксплуатируемых заинтере- сованными лицами.

5. Интернет является, прежде всего, средством открытого хранения и распространения информации. По маршруту транспортировки незашифрованная информация может быть перехвачена и прочитана.

6. Интернет может связать каждый компьютер с любым другим, подключённым к Сети, так же, как и телефонная сеть.

7. Спам-серверы и «зомби-сети» распространяют информацию по инициативе отправи- теля и забивают почтовые ящики пользователей электронной почты спамом точно так же, как забивают реальные почтовые ящики распространители рекламных листовок и брошюр.

8. Распространение информации в Интернете имеет ту же природу, что и слухи в соци- альной среде. Если к информации есть большой интерес, она распространяется быст- ро и широко, нет интереса — нет распространения.

9. Чтение информации, полученной из Интернета или любой другой сети ЭВМ, относит- ся, как правило, к непубличному воспроизведению произведения. За распространение информации в Интернете (разглашение), если это государственная или иная тайна, клевета, другие запрещённые законом к распространению сведения, предусмотрена юридическая ответственность по законам того места, откуда информация введена.

10. 3 июня 2011 года была принята резолюция ООН17, признающая доступ в Интернет базовым правом человека. Таким образом, отключение тех или иных регионов от Интернета является нарушением прав человека.

 

Протоколы TCP/IP

Всякий раз, когда мы говорим о вычислительной технике, надо иметь в виду принцип единства аппаратного и программного обеспечения. Пока глобальное расширение AR- PANet происходило за счет механического подключения все новых и новых аппаратных средств (узлов и сетей), до Интернета в современном понимании этого слова было еще очень далеко. Рождение Интернета в современном понимании произошло в 1983 году, ко- гда была решена проблема устойчивости глобальной сети. Это произошло благодаря внедрению протоколов TCP/IP.

Слово «протокол» в сетевых технологиях имеет смысл, близкий, но несколько от- личный от значения, такого, как «документ с записью всего происходящего», приводимо- го в словаре Ожегова.

По мере продвижения пакета данных по сети на каждом этапе его взаимодействия с дру- гими сетевыми элементами обрабатывают протоколы разных уровней. Полную совокуп- ность таких протоколов, необходимых для успешного взаимодействия разных элементов в рамках сети, принято называть семейством или стеком протоколов. Функционирование сети Интернет основано на семействе протоколов TCP/IP. Интернет часто называют TCP/IP -сетью, так как эти два протокола18 являются самыми важными. В этой паре:

§ TCP – Transmission Control Protocol – протокол управления передачей данных,

§ IP – Internet Protocol – протокол Internet, адресный протокол. Стек протоколов TCP/IP имеет пять уровней:

§ прикладной (верхний уровень),

§ транспортный,

§ сетевой,

§ канальный,

§ физический (нижний уровень).

Физический уровень соответствует уровню доступа к сети, отвечает за физический ин- терфейс между устройством и средой передачи данных. На нем идет работа с характери- стиками передающей среды, природой сигналов, скоростью передачи данных и т.п. Под- держивает основные технологии локальных сетей — Ethernet, Wi-Fi, Token Ring, Bluetooth и т.д.

Канальный уровень организует передачу данных в имеющейся физической среде. Сетевой уровень – это уровень межсетевого взаимодействия, отвечает за маршрутизацию сообщений при прохождении по сети. Обеспечивает передачу пакетов данных из одной подсети в другую. В качестве протокола используется адресный протокол IP.

 

Транспортный уровень отвечает за надежность передачи данных между приложениями. Поддерживает два протокола:

-
Transmission Control Protocol, TCP, протокол управления передачей. Согласно это- му протоколу отправляемые данные «нарезаются» на небольшие пакеты, после че- го каждый пакет маркируется таким образом, чтобы в нем было все необходимое для правильной сборки документа на компьютере получателя. Протокол обеспечи- вает гарантированную доставку пакетов в нужном порядке и без ошибок. Исполь- зуется в тех приложениях, где важно обеспечить целостность передачи данных;

 

- User Datagram Protocol, UDP, протокол пользовательских датаграмм (массивы дан- ных). В отличие от TCP не гарантирует доставки пакетов. Используется там, где обеспечение доставки информации не особенно важно по сравнению со скоростью передачи данных.

Прикладной — обеспечивает работу приложений пользователя. К протоколам приклад- ного уровня относятся: FTP (File Transfer Protocol – протокол копирования файлов; HTTP (Hyper Text Transfer Protocol – протокол передачи гипертекста; SMTP (Simple Mail Transport Protocol) — протокол для передачи почты.

Когда программы одного компьютера передают данные на другой компьютер в сети, то данные (сообщение) последовательно передаются на самый нижний уровень (рис. 8). За- дача каждого уровня: принять данные, добавить свою информацию, передать данные дальше. Только дойдя до самого нижнего, физического уровня сетевой модели, данные попадают в среду передачи и достигают компьютера-получателя. В нем они проходят сквозь все уровни в обратном порядке, пока не достигнут уровня программы адресата на удаленном компьютере.

Рис. 8. Уровни стека протоколов TCP/IP

Адреса класса A

0

Идентификатор сети (7 битов)

Идентификатор хоста (24 бита)

Адреса класса B

1

0

Идентификатор сети (14 бит)

Идентификатор хоста (16 бит)

Адреса класса C

1

1

0

Идентификатор сети (21 бит)

Идентификатор хоста (8 бит)

По первому числу IP-адреса можно определить тип класса:

 

Адреса класса A		Числа от 0 до 127
Адреса класса B		Числа от 128 до 191
Адреса класса C		Числа от 192 до 223

 

Адрес сети класса A позволяет идентифицировать более 16 млн. компьютеров в ло- кальной сети организации, но при этом может существовать не более 128 локальных сетей данного класса. Адрес сети класса B позволяет выделить большее количество локальных сетей, но с меньшим количеством компьютеров в сети. И, наконец, сети класса C могут иметь максимум 254 компьютера, но таких сетей может быть свыше 2 млн.

InterNIC использует класс D для групповых адресов, которые обозначают группы серверов Интернет. Передача с использованием группового адреса доставляет сообщения нескольким главным компьютерам. Адреса класса E зарезервированы для будущего ис- пользования.

Самому пользователю сети неудобно использовать числовые IP-адреса по причине отсутствия смысловой характеристики хоста и их трудной запоминаемости. Именно по- этому в соответствии таким адресам стали применять символьные имена. В сети исполь-

зуется система доменных имен (Domain Name System – DNS), которой управляет межсе- тевая корпорация по присваиванию имен и чисел (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers – ICANN19).

Как и IP-адрес, DNS-имя также должно однозначно идентифицировать компьютер в сети. Система DNS рассматривается как механизм, используемый для получения по имени компьютера его IP-адреса.

По своей организации и внутренней структуре доменные имена напоминают пол- ный путь к файлу в дереве каталогов.

В доменной системе имен имя делится на несколько уровней, которые называются д оменами, домены в именах отделяются друг от друга точками, например, petrsu.karelia.ru — это доменное имя сервера университета.

В отличие от цифрового кода доменный адрес читается в обратном порядке. Самый левый домен – это имя компьютера, имеющего IP-адрес, затем имя сети, в которой он находится (домен более высокого уровня). Так в адресе pmik.karelia.ru:

 

pmik	- имя компьютера (сервер кафедры прикладной математики и кибернетики);
karelia.ru	- имя сети

 

Самый правый домен – домен верхнего уровня, который включает в себя домен вто- рого уровня и т.д. В имени может быть различное количество доменов, но практически их не больше пяти.

В доменной системе имен ключевым является понятие «полное имя домена», кото- рое включает все домены более высокого уровня. Структуру DNS можно представить в виде дерева, каждый узел которого имеет свое название. Для каждого конкретного узла полное имя домена будет состоять из его имени и имени всех узлов, связывающих его с корнем дерева. Все домены, расположенные в адресе левее домена верхнего уровня, по- следовательно уточняют положение адреса внутри этого домена.

Принято считать, что все серверы в сети – равноправны. Но для удобства их объеди- няют в логические группы, которые называются «доменными зонами». Зоны могут быть как географическими, так и тематическими. Принадлежность сервера к той или иной зоне легко установить по его адресу, а точнее, по домену верхнего (первого) уровня.

1) Географическая доменная зона (используется территориальный принцип адресации) включает домены первого уровня, выделяемые странам, подключенным к сети, посред- ством своих компьютеров:

 

Имена домена	Страна
ru	Россия
su	Бывший СССР
us	Соединенные Штаты Америки
uk	Великобритания, Ирландия
de	Германия
jp	Япония

 

tw	Тайвань
tr	Турция
ch	Китай

 

 

2) «Тематическая» доменная зона включает домены первого уровня для компьютеров, группируемых по типу организаций, которые ими владеют:

 

Имена домена	Обозначает
gov	Правительственное учреждение
com	Любая коммерческая организация
net	Организация, имеющая отношение к сетевым услугам
mil	Военное учреждение
int	Международное учреждение
edu	Образовательное учреждение
shop	Сетевой магазин
pro	Профессиональное учреждение
museum	музей
coop	Объединение, корпорация
biz	Бизнес-проект
info	Ресурс информационной направленности
aero	Организация, относящаяся к авиаиндустрии

 

Смысловые значения доменов верхнего уровня зафиксированы международной организа- цией ICANN. Распределением адресов занимается корпорация ICANN, а регистрация осуществляется ее региональными представительствами. В странах СНГ этими вопросами занимается специальная служба сети РЕЛКОМ. На сайте корпорации ICANN https://www.icann.org можно найти полный список доменных зон первого уровня.

 

Всемирная паутина WWW

Word Wide Web (Всемирная паутина) представляет собой самое современное средство организации сетевых ресурсов.

 

Для обозначения Всемирной паутины также используют слово веб (англ. web «паутина») и аббревиатуру WWW.

Проект WWW возник в начале 1989 г. в Европейской Лаборатории физики элемен- тарных частиц (European Laboratory for Particle Physics (CERN) в Женеве, Швейцария). Основное назначение проекта – предоставить пользователям не профессионалам «on-line» доступ к информационным ресурсам. В 1992 году началось практическое применение технологии WWW за пределами CERN.

Организованное службой WWW информационное пространство состоит из множе- ства взаимосвязанных электронных документов, хранящихся на веб-серверах. Всемирную паутину образуют сотни миллионов веб-серверов.

Большинство ресурсов Всемирной паутины основаны на технологии гипертекста.

Гипертекстовую систему разработал в 1989 году Тим Бернерс-Ли22.

 

Гипертекстовые документы, размещаемые во Всемирной паутине, называются веб- страницами. Несколько веб-страниц, объединённых общей темой, дизайном, а также свя- занных между собой ссылками и обычно находящихся на одном и том же веб-сервере, называются веб-сайтом (веб-узлом).

Группы сайтов с необходимыми пользователю услугами, доступ к которым можно получить с единой для всех титульной страницы называют порталом. Примером такого информационного ресурса является образовательный портал Петрозаводского государ- ственного университета http://edu.petrsu.ru/ (титульная страница портала приведена на рис. 9). Образовательный портал ПетрГУ содержит базу цифровых образовательных ресурсов, призван обеспечить повышение эффективности, непрерывность и открытость обучения в вузе. Портал предоставляет единую точку доступа ко всем информационным и образо- вательным ресурсам ПетрГУ, в том числе к Электронной библиотеке РК.

Для загрузки и просмотра веб-страниц используются специальные программы — браузе- ры (англ. browser). Браузер является клиентской программой службы WWW. Основными функциями браузеров являются: