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).

Слайд 1

Описание слайда:

Слайд 2

Описание слайда:

Слайд 3

Описание слайда:

Слайд 4

Описание слайда:

Слайд 5

Описание слайда:

Слайд 6

Описание слайда:

Слайд 7

Описание слайда:

Слайд 8

Описание слайда:

Служба передачи файлов Служба передачи файлов FTP перемещает копии файлов с одного узлаИнтернет на другой в соответствии с протоколом FTP (File Transfer Protocol- "протокол передачи файлов"). При этом не имеет значения, где эти узлырасположены и как соединены между собой. Компьютеры, на которых естьфайлы для общего пользования, называются FTP-серверами. Например, для загрузки с сервера файловогоархива ftp.cuteftp.com компании GlobalScape файла cute4232.exe необходимоуказать URL-адрес этого файла. При указании URL-адреса протокол FTPзаписывается следующим образом: ftp://. В результате универсальный указатель ресурсов URL принимает вид:ftp://ftp.cuteftp.com/pub/cuteftp/cute4232.exe и состоит из трех частей: ftp:// - протокол доступа; ftp.cuteftp.com доменное имя сервера файлового архива; pub/cuteftp/cute4232.exe - путь к файлу и имя файла. WWW- Всемирная паутина World Wide Web (WWW) - гипертекстовая, а точнее, гипермедийнаяинформационная система поиска ресурсов Интернет и доступа к ним.

Слайд 9

Описание слайда:

Гипертекст - информационная структура, позволяющаяустанавливать смысловые связи между элементами текста на экранекомпьютера таким образом, чтобы можно было легко осуществлятьпереходы от одного элемента к другому. Гипермедиа - это то, что получится, если в определении гипертекстазаменить слово "текст" на "любые виды информации": звук, графику,видео. Система WWW построена на специальном протоколе передачиданных, который называется протоколом передачи гипертекста HTTP(читается "эйч-ти-ти-пи", HyperText Transfer Protocol). WWW-cтраницы - гипермедийные документы системы World WideWeb. Создаются с помощью языка разметки гипертекста HTML(Hypertext markup language).

Слайд 10

Описание слайда:

Слайд 11

Описание слайда:

Слайд 12

Описание слайда:

Инструменты для разработки wеb-сайтов Web-сайт - это совокупность гипертекстовых документов, которые рассматриваются как единое целое и определяются одним URL-aдpecoм. Для создания сайта необязательно знать язык HTML. Сущест¬вует множество доступных визуальных НТМL-редакторов, их другое название - WYSIWYG-peдaк гopы, позволяющих созда¬вать сайты без знания данного языка. WYSIWYG расшифровыва-ете.я как: What You See Is What You Get - что видишь, то и по¬лучаешь. Работа в таких редакторах происходит с визуальными формами, а не с тегами. Например, чтобы сделать шрифт текста жирным, надо просто выделить этот текст и нажать соответствую¬щую кнопку в меню редактора. После этого редактор вставит в НТМL-код необходимые "l" еги, а разработчик сайта увидит на стра¬нице уже итоговый результат. Визуальные HTML редакторы: 1 . Adobe Dreamweaver - один из наиболее популярных ком¬мерческих программных продуктов, предназначенных для разра¬ботки сайтов. Изначально был разработан и поддерживался ком¬панией Macromedia (до 2005 г.). Следующие версии, начиная с Dreamweaver СSЗ (2007 г.), выпускает компания Adobe. Редактор содержит огромный выбор всевозможных инструментов, удобный интерфейс, тонкие настройки, позволяющие подогнать программу под нужды wеЬ-мастера, а также встроенный FТР-менеджер для загрузки файлов на сервер. 2. Microsoft Office SharePoint Designer 2007 - визуальныйНТМL-редактор и программа для web-дизайна от компании Microsoft.Является одним из компонентов пакета Microsoft Office 2007, но при этом требует отдельной установки. Данный пакет относится к числу достаточно сложных редакто¬ров, позволяющих создавать не только простейшие wеЬ-страницы,но и полноценные web-узлы, предназначенные для коллективной работы пользователей. Более новая версия программы Microsoft Office SharePoint Designer 2010 максимально завязана на совмест¬ную работу большого числа людей над одним проектом, что требу¬ет установки соответствующего программного обеспечения на сер-вере, где хранится данный проект. 3. WebPageMaker - простой, быстрый и удобный редактор для создания сайтов. Пользователь с помощью мышки перетаски¬вает в необходимые места на странице заранее заготовленные тек¬сты и графику. В состав программы входит большое количество готовых шаблонов, которые можно использовать как основу для будущего сайта. 4 . Nvu - свободно распространяемый визуальный НТМL-ре¬дактор. Преимущество редактора Nvu состоит в его кроссплатфор¬менности: есть версии под Linux, Microsoft Windows и MacOS. 5. KompoZer - ответвление от редактора Nvu.KompoZer является свободно распространяемой wеЬ-авторской сис¬темой, которая сочетает в себе менеджер для wеЬ-файлов и визуаль¬ный редактор. По сравнению с Nvu, KompoZer создает более корот¬кий код разметки. KompoZer чрезвычайно прост в использовании, что делает его привлекательным для пользователей, которые хотят создавать сайты без получения серьезных технических знаний. KornpoZer может рассматриваться в качестве редактора для созда¬ния небольших web-проектов.

Слайд 13

Назначение и структура глобальных сетей

Глобальная компьютерная сеть, ГКС (англ. Wide Area Network, WAN) - компьютерная сеть, охватывающая большие территории и включающая в себя большое число компьютеров.

Глобальные сети позволяют организовать взаимодействие между абонентами в тысячи км. В основе передачи данных в глобальных сетях лежит технология коммутации пакетов.

Каждый передаваемый файл разбивается на небольшие порции, которые помещаются в пакет, содержащий адреса как отправляющего, так и принимающего компьютера.

Пакеты путешествуют по сети самостоятельно: при потере одного пакета он может быть легко переслан повторно. Поскольку каждый пакет пересылается независимо от других и вперемешку с тысячами подобных, это, помимо прочего, обеспечивает относительную дешевизну передачи данных по Интернет. Например, стоимость посылки электронного письма ничтожна по сравнению со стоимостью пересылки по факсу сообщения равного объема.

Глобальные сети также называют территориальными компьютерными сетями , служат для того, чтобы предоставлять свои сервисы большому количеству конечных абонентов, разбросанных по большой территории - в пределах области, региона, страны, континента или всего земного шара.

Ввиду большой протяженности каналов связи построение глобальной сети требует очень больших затрат, в которые входит стоимость кабелей и работ по их прокладке, затраты на коммутационное оборудование и промежуточную усилительную аппаратуру, обеспечивающую необходимую полосу пропускания канала, а также эксплуатационные затраты на постоянное поддержание в работоспособном состоянии разбросанной по большой территории аппаратуры сети.

Типичными абонентами глобальной компьютерной сети являются локальные сети предприятий , расположенные в разных городах и странах, которым нужно обмениваться данными между собой. Услугами глобальных сетей пользуются также и отдельные компьютеры. Крупные компьютеры класса мэйнфреймов обычно обеспечивают доступ к корпоративным данным, в то время как персональные компьютеры используются для доступа к корпоративным данным и публичным данным Internet.

Глобальные сети обычно создаются крупными телекоммуникационными компаниями для оказания платных услуг абонентам. Такие сети называют публичными или общественными . Существуют также такие понятия, как оператор сети и поставщик услуг сети.

Оператор сети (network operator) - это та компания, которая поддерживает нормальную работу сети. Поставщик услуг , часто называемый также провайдером (service provider), - та компания, которая оказывает платные услуги абонентам сети. Владелец, оператор и поставщик услуг могут объединяться в одну компанию, а могут представлять и разные компании.

Гораздо реже глобальная сеть полностью создается какой-нибудь крупной корпорацией (такой, например, как Dow Jones или «Транснефть») для своих внутренних нужд. В этом случае сеть называется частной. Очень часто встречается и промежуточный вариант - корпоративная сеть пользуется услугами или оборудованием общественной глобальной сети, но дополняет эти услуги или оборудование своими собственными. Наиболее типичным примером здесь является аренда каналов связи, на основе которых создаются собственные территориальные сети.

Кроме вычислительных глобальных сетей существуют и другие виды территориальных сетей передачи информации. В первую очередь это телефонные и телеграфные сети, работающие на протяжении многих десятков лет, а также телексная сеть.

Ввиду большой стоимости глобальных сетей существует долговременная тенденция создания единой глобальной сети, которая может передавать данные любых типов : компьютерные данные, телефонные разговоры, факсы, телеграммы, телевизионное изображение, телетекс (передача данных между двумя терминалами), видеотекс (получение хранящихся в сети данных на свой терминал) и т. д., и т. п.

Хотя в основе локальных и глобальных вычислительных сетей лежит один и тот же метод - метод коммутации пакетов, глобальные сети имеют достаточно много отличий от локальных сетей..

Общемировые тенденции таковы, что все подвержено интеграционным процессам. В мире финансов происходят слияния и поглощения, крупные промышленные группы создают стратегические альянсы, объединяются даже страны и регионы. В этом смысле не удивительно, что вычислительные сети и компании владельцы этих сетей также стремятся увеличить свою долю на рынке и снизить стоимость предоставляемых услуг за счет укрупнения.

Глобальные сети создаются крупными корпорациями (телекоммуникационными, реже иными для собственных нужд) для обеспечения информационного взаимодействия между компьютерами, находящимися в разных странах, на разных континентах.

Компания, которая обеспечивает нормальное функционирование глобальной сети, называется оператором .

Компания, оказывающая платные услуги абонентам сети называется провайдером .

Глобальные сети - это результат укрупнения телекоммуникационных компаний, объединения их сетей. Это обусловлено необходимостью расширения спектра предоставляемых услуг, стоимость которых зависит от того имеет ли компания собственные каналы связи или арендует их у конкурентов.

В основу функционирования глобальных сетей положен многоуровневый принцип передачи сообщений . Сообщение формируется на самом высоком уровне модели OSI и последовательно проходит все уровни до самого нижнего. На каждом уровне к сообщению (которое дробится по мере спуска на части приведенные на рис. 5.4) добавляется дополнительный заголовок, требуемый для приема сообщения аналогичным уровнем на стороне адресата. На принимающей стороне сообщение последовательно проходит от нижнего уровня к верхнему, снимая с себя соответствующие заголовки. Поэтому верхний уровень принимает исходное сообщение в «первозданном» виде.

Однородность информационно-коммуникационной среды глобальной сети обеспечивается совместимостью программных и аппаратных средств, которые выпускаются в соответствии с международными стандартами .

Наибольшее распространение получила глобальная сеть Internet , технологии которой уже проникли в корпоративные сети, называемые теперь Intranet сетями.

Глобальные сети являются узловыми . Это означает, что глобальная сеть включает подсеть связи , к которой подключаются локальные сети, отдельные компьютеры и терминалы (средства ввода и отображения информации). Подсеть состоит из каналов связи , коммуникационных узлов (предназначены для маршрутизации и коммутации пакетов) и программного обеспечения коммуникационных узлов (КУ).

Типовая структура глобальной сети представлена на рис. 5.5.



Рис. 5.5. Структура глобальной сети

ЛС - локальная сеть; М - Маршрутизатор; МП - мультиплексор; КУ - коммуникационный узел; ТСС - территориальная сеть связи; РС - рабочая станция; АТС - автоматическая телефонная станция.

К глобальной сети с помощью маршрутизаторов и КУ подключаются локальные сети. Мультиплексор необходим для совмещения в рамках одной территориальной сети связи (ТСС) компьютерного и голосового трафика от автоматической телефонной станции (АТС).

К глобальной сети также могут подключаться и отдельные рабочие станции (РС) и домашние сети, а также беспроводные сети.

В зависимости от используемых аппаратных средств различают глобальные сети с выделенными каналами связи , с коммутацией каналов , с коммутацией пакетов . Наиболее подходящим режимом работы глобальной сети является режим коммутации пакетов .

ПРИМЕЧАНИЕ

Стоимость услуг в глобальной сети с коммутацией пакетов в 2-3 ниже стоимости услуг в сети с коммутацией каналов, хотя суммарный трафик в единицу времени будет одинаков.

Сети с выделенными каналами применяются для организации магистральных связей между крупными локальными сетями. Связь по аналоговым выделенным линиям производится с помощью модемов. Связь по цифровым выделенным каналам осуществляется с помощью аппаратуры, использующей принцип разделения каналов по времени (TDM). Объединение локальных сетей с помощью выделенных каналов осуществляется маршрутизаторами и удаленными мостами . Основным недостатком является высокая стоимость услуг.

Сети с коммутацией каналов строятся на базе технологии ISDN и использованием аналоговым каналов. Сеть ISDN цифровая и избавлена от недостатков аналоговой связи (большое время установление соединения, низкое качество канала), но тарификация по-прежнему осуществляется не за объем переданного трафика, а за время соединения.

Сети с коммутацией пакетов являются основным средством любой информации начиная от телевизионной и заканчивая факсимильной. К этим сетям относятся X.25 , Frame Relay , ATM , TCP/IP . В глобальных сетях с коммутацией пакетов (исключая TCP/IP) используется маршрутизация пакетов, основанная на создании каналов двух типов - коммутируемых виртуальных каналов (SVC) и постоянных виртуальных каналов (PVC). Существует два режима продвижения пакетов - стандартный и режим коммутации на основании номера виртуального канала .

Стандартный режим используется только для маршрутизации только первого передаваемого пакета, который необходим для установления соединения. Получается, что первый пакет прокладывает виртуальный канал, настраивая промежуточные коммутаторы, а остальные пакеты проходят по виртуальному каналу в режиме коммутации .

В качестве примера в приложениях 5 и 6 рассмотрена глобальная сеть Интернет.