Tema 5. Mijloace și tehnologii de schimb de informații cu ajutorul rețelelor de calculatoare (tehnologii de rețea)
Literatură: 1; 4; 5; 7; 8.
Rețele de calculatoare. Tipuri, clasificare
Odată cu dezvoltarea tehnologiei informatice, mijloacele de schimb de informații între mai multe computere dezvoltate simultan. La începutul anilor 70, a fost dezvoltat un prototip de tehnologie modernă de mare viteză Ethernet. În același timp, mai multe universități din SUA au început să facă schimb de date cu modemuri care lucrează la viteză mică. Această tehnologie a marcat începutul sistemului de teleconferințe al lui Usenet. Abordările și ideile diverse folosite în construirea rețelei la acel moment nu au asigurat compatibilitatea diferitelor sisteme. În curând, conceptul de combinare a rețelelor de diverse companii și organizații a fost dezvoltat cu ajutorul unor gateway-uri special concepute pentru aceste scopuri. Gateway-urile folosesc un protocol comun pentru schimbul de date, denumit Protocol Internet (IP).
Protocolul IP a fost utilizat ca standard și pentru rețelele locale. Creșterea standardizării și extinderea oportunităților oferite a contribuit la creșterea numărului de computere cu acces la aceste servicii. De-a lungul timpului, utilizatorii au început să perceapă o asociere gratuită de computere ca ceva comun - Internetul. Apoi, vom folosi transcrierea rusească a acestui termen - Internetul.
Deci ce este Internetul? Este un set de rețele informatice de stat, regionale, corporative și de altă natură, precum și computere individuale, unite de o varietate de canale de transmitere a datelor și de unificare a tehnologiilor aplicate. Până în prezent, Internetul acoperă aproape toate țările lumii, serviciile sale sunt deja folosite de peste 50 de milioane de persoane, iar numărul acestora continuă să crească constant.
Internetul este deseori numit "Rețeaua de rețele". În structura sa este o rețea complet descentralizată, alcătuită din multe alte rețele. Pe Internet, nu există un singur centru de gestionare sau un singur management. De la bun început, structura viitoarei rețele de internet a fost construită cu calități precum fiabilitatea transmiterii de informații și toleranța ridicată la erori.
Trei concepte-cheie formează baza Internetului - computerul hub, canalul de transmisie de date și protocolul TCP / IP.
Un computer nod. numită și o gazdă, asigură transferul de informații către rețea de la abonații conectați la el și primirea de informații pentru abonații săi. A doua, nu mai puțin importantă funcție a gazdei este reglementarea și, dacă este necesar, redirecționarea de-a lungul unei alte căi a fluxurilor de date de la alte gazde. De obicei, computerele gazdă sunt instalate în organizații care oferă acces la rețea.
În cele din urmă, protocolul de control al transmisiei / protocolul de Internet (TCP / IP), protocolul standard de comunicație de rețea utilizat pentru conectarea sistemelor informatice prin Internet, oferă un transfer de informații fiabil în întreaga rețea. Software-ul pentru lucrul cu protocolul TCP / IP este instalat pe calculatoarele gazdă și pe mașinile abonaților de rețea. Spre deosebire de alte protocoale de transfer de date, TCP / IP a fost proiectat special pentru utilizarea pe Internet, astfel încât inițial a stabilit calitățile necesare, cum ar fi furnizarea garantată a informațiilor fără pierderi către destinație, schimbarea căii de informare atunci când unul dintre segmentele de rețea eșuează, extensibilitate.
Sistemele electronice de calcul electronice sunt sisteme informatice deschise, adică au capacitatea de a conecta diferite sisteme, atât software cât și hardware.
Internet (Internet) - o rețea globală de computere conectate între ele folosind un protocol de bază, cum ar fi TCP / IP. (Intranet - rețea internă (închisă) care utilizează tehnologii Internet - cea mai eficientă tehnologie client-server) Rețele locale și globale de informatică.
Rețea locală - o rețea de întreprinderi, organizații etc.
O rețea globală este o rețea Internet la scară globală sau regională.
Rețelele globale sunt dezvoltate în cadrul sistemelor informatice deschise. (Fido, Goldnet, AT50)
Modemuri, canale de comunicare.
Canal de comunicare (CS) - un mijloc de transmitere a semnalelor între dispozitive situate la o distanță una de cealaltă. Informațiile transmise utilizând semnale unice sau secvențiale se numește un mesaj. CS constă din trei părți principale: un transmițător (modulare), un receptor (demodulare) și o legătură de comunicare (mediu fizic).
Atenuarea unui semnal este împrăștierea particulelor de semnal.
Software de rețea și protocol de rețea
Software-ul de rețea poate fi împărțit în două tipuri: programe server. care sunt localizate pe rețeaua de servere și programe client. localizat pe computerul utilizatorului și utilizând serviciile serverului. Protocoalele de rețea, care vor fi discutate mai jos, fac parte din software-ul de rețea.
Dacă sunteți un utilizator local, cum va fi organizat în practică șederea dvs. în această rețea? Aceste condiții sunt determinate de topologia rețelei utilizată de sistemul de operare și de administratorul rețelei dvs. Administratorul de rețea (administratorul de sistem) este persoana responsabilă de organizarea și funcționarea rețelei.
Să presupunem că veți lucra la o rețea cu un server dedicat. Administratorul vă va adăuga ca utilizator nou în rețea. Aceasta înseamnă următoarele:
- vi se va atribui un login - un nume de utilizator unic;
- veți obține propria parolă - o secvență secretă de caractere, confirmând că sunteți proprietarul acestor date de conectare;
- administratorul vă va determina drepturile de acces la resursele informatice și hardware ale rețelei.
Puteți aloca un spațiu pe disc pe server pentru stocarea fișierelor personale și a locului unde sunt stocate programe publice pe care le puteți lansa de pe computer. Puteți avea o imprimantă de rețea, un CD-ROM de rețea și alte dispozitive din rețea.
Accesați resursele disponibile pentru a vă ajuta la dosarul Network Neighborhood din desktop. În el veți găsi numele tuturor computerelor din rețea. Știind în avans, pe ce calculator este securitatea de care ai nevoie, vei ajunge rapid la resursa potrivită. În caz contrar, va trebui să o găsiți singur. Administratorul de rețea se poate conecta automat la resursele disponibile în folderul My Computer de pe desktop. Acest lucru va facilita foarte mult căutarea.
Pentru dvs., există și un spațiu de lucru unic pe computerul local din care vă accesați rețeaua. Acestea includ obiecte personalizabile și modificabile Windows (Meniu principal, Desktop, Favorite și Documentele mele, etc.). În plus față de administrator și nimeni nu poate pătrunde în acest spațiu, ceea ce asigură protecția informațiilor din interferențele altor persoane.
Rețele de calculatoare locale
- adaptor de rețea (carte de rețea);
- canal de comunicare (linie de comunicare);
- sistem de operare de rețea (programe de rețea).
Pereche pereche. Cablul conține două sau mai multe perechi de fire răsucite împreună pe întreaga lungime a cablului. Răsucirea poate crește imunitatea la zgomot a cablului și poate reduce efectul fiecărei perechi asupra tuturor celorlalte. Există perechi răsucite și ecranate. Distanța maximă pe care pot fi localizate computerele, conectată printr-o pereche răsucită neecranată, atinge 300 m. Viteza de transfer de date este de la 10 la 155 Mbit / s. Perechea torsadată ecranată are o mai bună rezistență față de imunitatea nestingherită a zgomotului, iar rata de transfer pentru acest cablu este de 16 Mbps la o distanță de până la 90 m.
Topologia este o configurație a unei rețele locale care descrie schema conexiunii fizice a calculatoarelor, tipul de echipament, metodele de gestionare a schimbului, fiabilitatea operării și posibilitatea extinderii rețelei.
Există două moduri de conectare - secvențială și conexiune de către o stea. Cu o conexiune serială, computerele pot fi conectate printr-un inel sau printr-o magistrală comună.
Conectare prin inel. Cu această conexiune, datele sunt transferate în serie de la calculator la computer și în două direcții, ceea ce sporește rezistența la probleme de rețea. O pauză nu întrerupe rețeaua, dar două pauze fac ca rețeaua să nu funcționeze. Rețeaua de apeluri este utilizată pe scară largă datorită vitezei și fiabilității ridicate a transferului de date. Cu toate acestea, costul unei astfel de rețele este destul de ridicat din cauza costurilor de adaptoare, cabluri și dispozitive suplimentare.
Conexiune comună de autobuz. Cu această conexiune, schimbul poate fi efectuat direct între orice computere din rețea, indiferent de celelalte. Dacă conexiunea dintre un computer și bus-ul comun este întreruptă, acest computer este deconectat de la rețea, dar întreaga rețea funcționează. În acest sens, rețeaua este destul de stabilă, dar dacă autobuzul este deteriorat, întreaga rețea se stinge.
Conectați stea. În această topologie, fiecare computer este conectat la un hub special (comutator, hub). Această rețea este foarte rezistentă la deteriorări. Dacă una dintre conexiunile din rețea este deteriorată, un singur computer este oprit. În plus, această schemă de conectare vă permite să creați rețele complexe ramificate.
Toate aceste scheme pot, la rândul lor, să fie peer-to-peer sau cu un server dedicat. în funcție de metoda de organizare.
Într-o rețea peer-to-peer, toate computerele sunt egale. Fiecare computer are acces la toate celelalte computere din rețea.
O rețea cu un server dedicat are un computer-server central. care controlează funcționarea rețelei. Acesta este cel mai puternic calculator, cu o cantitate mare de memorie operațională și de disc. Serverul distribuie accesul utilizatorilor la computerele de rețea și la resursele de rețea partajate. Un hard disk al unui server este obișnuit, există programe pe care se poate porni totul, iar prin aceasta utilizatorii schimbă informații. Resursele hardware generale pot fi distribuite pe rețea. De exemplu, un computer din rețea are un CD-ROM, celălalt este o imprimantă, iar al treilea are un modem. Rețeaua face disponibile toate aceste dispozitive pentru partajare.
Serverul este computerul principal din rețea care oferă acces la o bază de date comună, partajarea dispozitivelor I / O și asigurarea interacțiunii utilizatorilor.
Restul computerelor sunt numite stații de lucru sau clienți. Fiecărui client i se atribuie un nume de utilizator și o parolă.
Clientul este un computer din rețea care are acces la resursele de informații și la dispozitivele server.
Clienții, la rândul lor, pot fi servere pentru alte computere. De exemplu, aceeași mașină, fiind un client al serverului principal al rețelei, poate furniza resursele sale de informații (fișiere, programe, texte) altor calculatoare.
Rețele globale de calculatoare
Spre deosebire de rețelele locale din rețelele globale nu există un singur centru de control. Rețeaua globală este construită pe baza mai multor servere de calculatoare conectate una la cealaltă. Aceste servere sunt, de obicei, conectate la servere regionale cu rețelele lor, rețelele corporative și locale. Și la rețelele locale - utilizatorii de computere individuale. Deși pentru a conecta un computer individual la rețeaua globală, nu este necesar să îl conectați neapărat la rețelele de niveluri intermediare.
Vă puteți conecta la WAN selectând una dintre următoarele metode:
Cu linii de comunicații dedicate, rata de transfer a datelor crește la câteva zeci de mii de bauds. Astfel de linii de comunicare sunt conectate permanent și benefice în transmiterea unor cantități mari de informații sau transfer de date urgente. De exemplu, sistemul de rezervare și vânzare funcționează cu linii dedicate.
Utilizarea comunicațiilor prin satelit și a liniilor de comunicații cu fibră optică de mare viteză mărește capacitatea canalului la sute de milioane de kilobede. Datorită acestor canale, este posibilă integrarea tuturor rețelelor de calculatoare în rețele globale care conectează utilizatorii indiferent de locația lor geografică.
Internetul. Servicii Internet
În cele din urmă, World-Wide-Web (WWW). WWW este un mediu hipertext care conține un număr imens de documente diferite, cum ar fi baze de date de referință, documente guvernamentale, cataloage de bibliotecă și mult, mult mai mult. Puteți vizualiza astfel de documente în timp real, navigând de la un document la altul, făcând clic pe butonul mouse-ului de pe link-ul de care aveți nevoie. Principalul avantaj al WWW este că documentele pot avea legături nu numai în cadrul aceleiași baze de date sau computer, ci pot și să se refere la alte documente stocate pe computerul la distanță. Ca rezultat, ajungem la un singur spațiu hipertext, de-a lungul căruia se poate deplasa în orice direcție necesară în căutarea informațiilor necesare.
Al doilea - protocolul HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) - oferă acces la informații și vă permite să transferați documente hipertext în rețea.
În cele din urmă, HTML (Hypertext Markup Language) vă permite să creați documente text care includ linkuri către alte adrese URL de date. Adesea, aceste linkuri indică alte documente HTML, care la rândul lor sunt accesibile prin HTTP. Ca rezultat, o rețea enormă de informații interdependente se răspândește în fața utilizatorului.
FTP (File Transfer Protocol) este o metodă de acces folosită de mult timp, concepută pentru a transfera cantități mari de informații pe Internet. Această metodă a fost folosită pe scară largă pentru o lungă perioadă de timp. Pentru a accesa un fișier sau un director FTP, trebuie să specificați numele aparatului și numele fișierului sau directorului respectivei mașini. De exemplu, "ftp://prep.ai.mit.edu".
În Linux, posibilitățile acestui serviciu sunt oferite de licq și kicq. Aceste programe se execută în fundal, utilizând un minim de resurse de memorie și de rețea. Puteți face orice, deoarece ICQ vă va avertiza atunci când va veni un mesaj nou.
Fiecare utilizator ICQ are propriul număr personal, care poate fi plasat pe cărți de vizită și alte documente de afaceri - deoarece contactele directe sunt mult mai eficiente decât corespondența lungă (chiar prin e-mail). Popularitatea ICQ este evidențiată de numărul mare de utilizatori, care este în continuă creștere.
Căutați informații pe Internet
Rețeaua modernă este într-adevăr capabilă să ofere utilizatorului o mulțime de informații despre un profil foarte diferit. Aici puteți să vă familiarizați cu știrile, să vă interesați să vă petreceți timpul, să obțineți acces la o varietate de informații de referință, informații enciclopedice și educaționale. Internetul poate fi folosit în mod eficient pentru a rezolva o varietate de sarcini la locul de muncă și la domiciliu.
În plus față de motoarele de căutare care intră pe paginile web pe site-urile lor, există motoare de căutare care sunt orientate mai strâns geografic și lingvistic. Deci, există multe motoare de căutare rusești. Lista lor scurtă este în secțiunea următoare.
În lume există un număr mare de servere WWW în diverse scopuri. Fără mijloace speciale, orientarea în această cantitate imensă de informații este pur și simplu imposibilă. Rezolvați această problemă motoarele de căutare care stochează milioane de link-uri către diferite subiecte și căutați documentele necesare la cererea utilizatorului.
Pentru a facilita căutarea documentelor, s-au creat cataloage WEB-server și motoare de căutare. În majoritatea cazurilor, catalogul este o colecție tematică de linkuri către resurse web (medicină, politică, programare etc.). Motoarele de căutare vă permit să ajungeți la pagina, textul căruia conține un anumit set de cuvinte. Fiecare motor de căutare are propriile sale capabilități, avantaje și dezavantaje specifice. Trebuie remarcat faptul că umplerea Internetului cu informații în limba rusă, deși are loc într-un ritm rapid, continuă să se situeze cu mult în urma nivelului de informație în limba engleză. Engleză continuă să fie limba principală a utilizatorilor de internet.
Lucrul cu motoarele de căutare
De la prima data puneti cu succes o intrebare la serverul de cautare nu este intotdeauna obtinuta. Dacă interogarea este scurtă și în ea există doar cuvinte utilizate frecvent, pot fi găsite multe documente, sute de mii și milioane. În schimb, dacă interogarea dvs. este prea detaliată sau dacă utilizează cuvinte foarte rare, veți vedea un mesaj care să ateste că nu există resurse care să corespundă interogării dvs. în baza de date a serverului.
Restrângerea sau extinderea treptată a focusului de căutare prin creșterea sau micșorarea listei de cuvinte cheie, înlocuirea termenilor de căutare nereușita cu cele mai reușite vă va ajuta să vă îmbunătățiți rezultatele căutării.