Глобальная сеть Internet

 

Воронежский институт высоких технологий - АНОО ВПО

Факультет заочного и послевузовского образования

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине: Информатика

На тему: Глобальная сеть Internet

Россошь 2011

Содержание:

1Введение

2История Internet

3Internetсети

3.1Глобальная сеть

3.2Региональная сеть

.3Локальная сеть

4Структура и система адресации

5Способы организации передачи информации

5.1Модель OSI

Заключение

7Список используемой литературы

1Введение

Всего более 20 лет назад слово "Интернет" употреблялось в чрезвычайно узких кругах. Доступ к сети был дорогим, пользователей было мало, а широкие массы и не подозревали о возможностях, которые скоро станут реальностью.

Интернет - это одно из воплощений старых мечтаний человека - быть всевидящим, всезнающим, всепроникающим. С утра можно почитать свежие газеты Новой Зеландии, послушать радио Канады, посмотреть свежие фотографии из Бразилии, а затем вернуться в Россию, начать работать и общаться с коллегами опять-таки, через Интернет.

Войти в сеть легко. Достаточно запустить браузер (обычно InternetExplorer) в лаконичном интерфейсе программы набрать адрес, которые Вы знали или слышали от друзей и знакомых, а затем приступить к блужданию. Очень скоро обнаруживаются почта, поисковые системы, библиотеки, открытки, фотогалереи и даже анекдоты. Но пройдет еще немало времени, прежде чем начинающий пользователь станет настоящим профессионалом, который отлично ориентируется в сети.

2 История Internet

глобальная сеть internet

В течение всего пяти лет Интернет достиг аудитории свыше 50-ти миллионов пользователей. Другим средствам массовой информации потребовалось гораздо больше времени для достижения такой популярности: Радио - 38 лет, Телевидение - 13 лет.

Рассмотрим его развитие:

год. Запуск в СССР первого искусственного спутника Земли - начало технологической гонки между СССР и США, приведшей, в итоге, к созданию глобальной сети Интернет.

год. В США при Министерстве обороны создано Агентство Передовых Исследовательских Проектов - Advanced Research Projects Agency (ARPA).

год. Студент Массачусетского Технологического Института Леонард Клейнрок описывает технологию, способную разбивать файлы на куски и передавать их различными путями через сеть.

год. Руководитель компьютерной лаборатории ARPA Джон Ликлидер предлагает первую, детально разработанную концепцию компьютерной сети "GalacticNetwork".

год. Ларри Робертс предлагает связать между собой компьютеры ARPA. Компьютернаясетьбыланазвана ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network).

.10.1969 года. В 21:00 между двумя первыми узлами сети ARPANET, находящимися на расстоянии в 640 км. (в Калифорнийском университете Лос-Анджелеса (UCLA) и в Стэнфордском исследовательском институте (SRI)) провели сеанс связи. Чарли Клайн пытался выполнить удаленное подключение к компьютеру в SRI. Успешную передачу каждого введенного символа его коллега Билл Дювалль из SRI подтверждал по телефону. В первый раз удалось отправить всего три символа "LOG", после чего сеть перестала функционировать. LOG должно было быть словом LOGON (команда входа в систему). В рабочее состояние систему вернули уже к 22:30 и следующая попытка оказалась успешной. Именно эту дату можно считать днем рождения Интернета.

год.РэйТомлисон, программист из "BoltBeranekandNewman", разрабатывает систему электронной почты и предлагает использовать значок @.

год. Через трансатлантический телефонный кабель к сети были подключены первые иностранные организации из Великобритании и Норвегии.

год. Открыта первая коммерческая версия ARPANET - сеть Telenet.

год. Джоном Витталом, программистом из университета южной Калифорнии, разработана первая современная почтовая программа, имеющая функциональность "Ответить" и "Переслать".

год. Роберт Меткалф, сотрудник исследовательской лаборатории компании Xerox, создает Ethernet - первую локальную компьютерную сеть.

год. Число хостов достигло ста. ДеннисХейс и Дейл Хезерингтон разработали первый компьютерный модем.

год. Разработана первая доска объявлений (BBS). 1978 год также является годом, который принес первое нежелательное коммерческое сообщение по электронной почте, которое было разослано 600-ам пользователям калифорнийского Arpanet Гарри Зарком.

год. Разработана первая многопользовательская игра MUD (сокращенно от "многопользовательский лабиринт").

год. Европейская организация по ядерным исследованиям CERN запустила ENQUIRE (написанную ТимомБернерсом-Ли) - первую гипертекстовую программу.

год. Рождение современного Интернета - ARPA создала единый сетевой язык TCP/IP. Активную роль в разработке и стандартизации сетевых протоколов играл Джон Постел.

год. 1 января 1983 года сеть ARPANET перешла с протокола NCP на TCP/IP, что позволило разделить эту сеть на MILNET, собственно сеть для военных нужд, и ARPANET, использовавшуюся в исследовательских целях.

год. Число хостов превысило тысячу. Разработана система доменных имен (DomainNameSystem, DNS). DNS позволила создать масштабируемый распределенный механизм для отображения иерархических имен компьютеров в Интернет-адресах. В этом же году в университете Висконсии был создан сервер доменных имен (DomainNameServer, DNS).

Также в 1984 году у сети ARPANET появился серьезный соперник: Национальный научный фонд США (NSF) основал обширную межуниверситетскую сеть NSFNet (NationalScienceFoundationNetwork), которая была составлена из более мелких сетей (включая известные тогда сети Usenet и Bitnet) и имела гораздо большую пропускную способность, чем ARPANET. К этой сети за год подключились около 10 тыс. компьютеров.

год. Стюарт Брэнд и Ларри Бриллиант разработали WELL (WholeEarthLectronicLink), одно из старейших виртуальных сообществ.

год. Разработан протокол InternetRelayChat (IRC), благодаря чему в Интернете стало возможно общение в реальном времени (чат). Запущен один из первых крупных Интернет червей "Червь Морриса", написанный Робертом Моррисом Таппан и вызвавший серьезные перебои в больших частях Интернета.

год. Число хостов превысило 10 тысяч. В CERN родилась концепция Всемирной паутины, предложенная британским ученым ТимомБернерсом-Ли. Он же в течение двух лет разработал протокол HTTP, язык HTML и идентификаторы URI.

год. В 1990 году сеть ARPANET прекратила свое существование, полностью проиграв конкуренцию NSFNet. В том же году было зафиксировано первое подключение к Интернету по телефонной линии (Dialupaccess).

год. CERN создала протокол WorldWideWeb (WWW). Компанией NCR Corporation/AT&T создан Wi-Fi.

1993 год. Число Интернет-хостов превысило 2 млн., в Сети действует 600 сайтов. Марком Андреесеном в Университете штата Иллинойс создан первый общедоступный графический Интернет-браузер Mosaic.

год. Образовался консорциум W3C (W3 Consortium), который объединил ученых из разных университетов и компаний (в том числе Netscape и Microsoft). С этого времени комитет стал заниматься всеми стандартами в мире Интернета.

год.NSFNet вернулась к роли исследовательской сети, маршрутизацией всего трафика Интернета теперь занимались сетевые провайдеры, а не суперкомпьютеры Национального научного фонда. Java и JavaScript (первоначально назван LiveScript его создателем, БренданомАйхом, и включен в состав браузера NetscapeNavigator) были впервые представлены публике. Консорциум W3C разработал спецификацию HTML 2.0. В данной версии появилась возможность передачи информации с компьютера пользователя на сервер с помощью форм.

год. В мире существует 12.8 млн. хостов и 500 тыс. сайтов. Началось соревнование между браузерами Netscape, созданным под руководством Марка Андреесона, и InternetExplorer, разработанным компанией Microsoft. Была запущена первая веб-служба электронной почты - HoTMaiL.

год. Начал использоваться термин "блог". В январе 1997 г. W3C создал и принял HTML 3.2. Впервые была введена система CSS (CascadingStyleSheets). CSS позволяет осуществить форматирование текста без нарушения логической и структурной разметки. А уже в декабре 1997 г. W3C принимает стандарт HTML 4.0, в котором идет разделение на логические и визуальные теги.

год. Основана компания Google.

год. Впервые предпринята попытка цензуры Интернета. В ряде стран государственными органами предприняты серьезные усилия, чтобы технически блокировать доступ пользователей к определенным серверам и сайтам.

год.ЗапущенаWikipedia, по объему сведений и тематическому охвату считающаяся сейчас самой полной энциклопедией из когда-либо создававшихся за всю историю человечества.

год. Сеть Интернет связывает 689 млн. человек и 172 млн. хостов.

год.Создан Skype, предоставляющий возможность голосовой связи между компьютерами (VoIP) через Интернет.

год. Открыт Facebook, по состоянию на 2010 год, насчитывающий свыше 400 миллионов активных участников.

год. Запущен YouTube.

год. Запущен Twitter.

год. Появился iPhone, который почти полностью отвечает за повышенный интерес к мобильным веб-приложениям.

год. Число пользователей, регулярно использующих Интернет, составило около 1,5 млрд. человек (около четверти населения Земли).

год. Прямой доступ в Интернет получил экипаж Международной космической станции.

3 Internet сети

В зависимости от территориального расположения абонентских систем вычислительные сети можно разделить на три основных класса:

·глобальныесети (WAN - Wide Area Network);

·региональныесети (MAN - Metropolitan Area Network);

·локальныесети (LAN - Local Area Network).

Объединение глобальных, региональных и локальных вычислительных сетей позволяет создавать многосетевые иерархии.Они обеспечивают мощные, экономически целесообразные средства обработки огромных информационных массивов и доступ к неограниченным информационным ресурсам. Локальные вычислительные сети могут входить как компоненты в состав региональной сети, региональные сети - объединяться в составе глобальной сети и, наконец, глобальные сети могут также образовывать сложные структуры.

Характеристика процесса передачи данных

Режимы передачи данных

Любая коммуникационная сеть должна включать следующие основные компоненты: передатчик, сообщение, средства передачи, приемник.

Передатчик - устройство, являющееся источником данных.

Приемник - устройство, принимающее данные.

Приемником могут быть компьютер, терминал или какое-либо цифровое устройство,

Сообщение - цифровые данные определенного формата, предназначенные для передачи.

Это может быть файл базы данных, таблица, ответ на запрос, текст или изображение

Средства передачи - физическая передающая среда и специальная аппаратура, обеспечивающая передачу сообщений.

Для передачи сообщений в вычислительных сетях используются различные типы каналов связи. Наиболее распространены выделенные телефонные каналы и специальные каналы для передачи цифровой информации. Применяются также радиоканалы и каналы спутниковой связи. Особняком в этом отношении стоят ЛВС, где в качестве передающей среды используются витая пара проводов, коаксиальный кабель и оптоволоконный кабель.

Для характеристики процесса обмена сообщениями в вычислительной сети по каналам связи используются следующие понятия: режим передачи, код передачи, тип синхронизации.

Режим передачи. Существуют три режима передачи: симплексный, полудуплексный и дуплексный.

Симплексный режим - передача данных только в одном направлении.

Примером симплексного режима передачи является система, в которой информация, собираемая с помощью датчиков, передается для обработки на ЭВМ. В вычислительных сетях симплексная передача практически не используется,

Полудуплексный режим - попеременная передача информации, когда источник и приемник последовательно меняются местами.

Яркий пример работы в полудуплексном режиме - разведчик, передающий в Центр информацию, а затем принимающий инструкции из Центра.

Дуплексный режим - одновременные передача и прием сообщений.

Дуплексный режим является наиболее скоростным режимом работы и позволяет эффективно использовать вычислительные возможности быстродействующих ЭВМ в сочетании с высокой скоростью передачи данных по каналам связи. Пример дуплексного режима - телефонный разговор

3.1Глобальная сеть

Глобальная вычислительная сеть, ГВС (англ. <#"295" src="doc_zip1.jpg" />

Рис.1

3.2Региональная сеть (рис.2)

Региональные сети (MAN - MetropolitanAreaNetwork) с точки зрения архитектуры и протоколов практически не отличаются от глобальных. В региональных сетях обычно не используются трансокеанские кабели, но это отличие не может рассматриваться как принципиальное. Региональные сети решают проблему формирования из LAN (локальных сетей) сетей регионов и целых стран и даже наднациональных сетей (например, E-BONE для Европы). Как правило, эти сети строятся с использованием протоколов SDH, ATM, ISDN, FrameRelay или X.25. Архитектурно такие сети формируются из каналов со схемой точка-точка и мощных коммутаторов-мультиплексоров. Из таких фрагментов формируются и опорные сети (BackBone), которые позволяют сократить число шагов от узла к узлу. В этих сетях в основном используются оптоволоконные транспортные системы, а там где это нерентабельно, спутниковые или радиорелейные каналы.

С появлением корпоративных сетей типа Интранет понятия локальной и региональной сетей стало частично перекрываться. Для пользователя Интранет все узлы такой сети являются локальными, хотя и могут отстоять на сотни или даже тысячи километров друг от друга. По существу сети Интранет являются наложенными сетями по отношению к региональным сетям (MAN).

Рис.2

3.3Локальная сеть

Локальная вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в пределах небольшой территории, В настоящее время не существует четких ограничений на территориальный разброс абонентов локальной вычислительной сети. Обычно такая сеть привязана к конкретному месту. К классу локальных вычислительных сетей относятся сети отдельных предприятий, фирм, банков, офисов и т.д. Протяженность такой сети можно ограничить пределами 2 - 2,5км.

Рис.3

4Структура и система адресации

Адреса компьютеров, подключенных к сети, должны соответствовать особым требованиям. Адрес должен иметь формат, позволяющий выполнять его синтаксическую автоматическую обработку, и должен нести некоторую информацию об адресуемом объекте. Поэтому адреса компьютеров в сети могут иметь двойную кодировку:

Øобязательную кодировку, удобную для работы системы телекоммуникации в сети;

Øнеобязательную кодировку, удобную для абонента сети.

Цифровой IP-адрес представляет собой 32-разрядное двоичное число. Он разделяется на четыре блока по 8 бит, которые можно записать в десятичном виде, и содержит полную информацию, необходимую ДЛЯ идентификации компьютера. В десятичном коде IP-адрес имеет вид: 152.37.72.138.адрес состоит из двух частей: адреса сети (идентификатора сети, Network ID) и адреса хоста (идентификатора хоста, Host ID) в этой сети. IP-адреса выделяются в зависимости от размера организации и типа ее деятельности. Для обеспечения максимальной гибкости IР-адреса выделяются в зависимости от количества сетей и компьютеров в организации и разделяются на классы Л, В и С. Еще существуют
классы D и Е, но они используются для специфических целей. Три класса IР-адресов позволяют распределять их в зависимости от размера сети организации.
В сети класса А адрес определяется первым октетом IP-адреса (слева направо). Значение первого октета, находящееся в пределах 1-126, зарезервировано для гигантских транснациональных корпораций. В мире может существовать всего лишь 126 сетей класса А, каждая из которых может содержать почти 17 млн. компьютеров.

Класс В использует два первых октета в качестве адреса сети, а значение первого октета может быть в пределах 128-191. В сети класса В может быть около 65 тыс. компьютеров, такие сети имеют крупнейшие университеты и другие большие организации.

В классе С под адрес сети отводится уже три первых октета, а значения первого октета могут быть в пределах 192 - 223. Это самые распространенные сети, их число может превышать 2 млн, а число компьютеров в каждой сети до 254.

Всякий раз, когда посылается сообщение какому-либо компьютеру в Интернет, IP-адрес используется для указания адреса отправителя и получателя.

Однако большую известность имеет DNS (DomainNameSystem - система доменных имен). Ее задача - обеспечить уникальность каждого адреса в Сети, без необходимости запоминания чисел. Именно сервер DNS производит преобразование символьных (буквенных) адресов в числовые. Система образования доменных имен также логична и проста. Адрес любого web-сервера начинается с аббревиатуры http, обозначающей вид протокола передаваемых данных, в данном случае это HyperTextTransmissionProtocol (Протокол передачи гипертекста). Далее следуют двоеточие, две косые черты и латинские буквы www, после которых ставится точка. Затем идет конкретный адрес, содержащий название учреждения, персоны или аббревиатуру и, через точку, - указание на организационную или географическую принадлежность объекта.

Организационная принадлежность, указываемая преимущественно для американских серверов, обозначается тремя символами, интуитивно понятными знающим английский язык:

ügov - правительственные,

üedu - образовательные,

ücom - коммерческие,

üorg - неправительственные и некоммерческие учреждения,

ümil - военные,

ünet - сами сети.

Географическая принадлежность выражается двумя символами: .

üru - Россия, .

üuk - Великобритания, .

üca - Канада, .

ünl - Нидерланды и т.д.

В течении всех 90-х годов описанная система имен оставалась неизменной. Но к началу нынешнего века гигантские темпы развития Интернет привели к тому, что адресное пространство в рамках описанной системы было практически исчерпано. Особо "тесно" стало в доменах .com, .net и .org, в которых была разрешена регистрация не только американских, но любых других фирменных или персональных сайтов представителей любой страны мира. С целью разгрузить данные домены Корпорация по распределению в Интернет доменных имен и IP-номеров (InternetCorporationforAssignedNamesandNumbers - ICANN) дополнила существующую сетку новыми доменами первого уровня. В их число вошли: .biz, .info, .pro, .aero, .coop, .museum, .name. Распределение этих имен было произведено следующим образом:

-.biz - коммерческие компании и проекты;

-.info - учреждения, для которых информационная деятельность является ведущей (библиотеки, средства массовой информации);

-.pro - сайты сертифицированных профессионалов таких областей деятельности как врачи, юристы, бухгалтеры, а также представители других профессий, в которых персональный аспект имеет ключевое значение (pro от слов profession, professional);

-.aero - компании и персоны, непосредственно связанные с авиацией;

-.coop - корпорации, использующие совместный капитал (от слова cooperative);

-.museum - только музеи, архивы, выставки;

-.name - персональные сайты, состоящие, как правило, из двух частей: имени и фамилии: www.bruce.edmonds.name.

Помимо деятельности ICANN, весьма своеобразную работу по расширению адресного пространства Интернет провели некоторые частные компании. Их действия выразились в перекупке доменных имен у малых стран. Подобным образом в частное использование отошли домены

-.cc - Кокосовые острова,

-.tv - Тувалу,

-.ws - Самоа,

-.bz - Белиз,

-.nu - Ниуи.

Сайты в этих доменах ныне используются любым желающим, независимо от страны или вида деятельности.

Распределением адресного пространства в пределах каждого домена, выделенного по географическому признаку, занимаются уполномоченные национальные агентства. В России эта функция возложена на Российский научно-исследовательский институт развития общественных сетей - РосНИИРОС(<#"justify">Способы организации передачи информации

Название блока данных, передаваемого по сети, зависит от того, на каком уровне стека протоколов он находится. Блок данных, с которым имеет дело сетевой интерфейс, называется кадром; если блок данных находится между сетевым интерфейсом и модулем IP, то он называется IP-пакетом; если он - между модулем IP и модулем UDP, то- UDP-датаграммой; если между модулем IP и модулем TCP, то- TCP-сегментом (или транспортным сообщением); наконец, если блок данных находится на уровне сетевых прикладных процессов, то он называется прикладным сообщением.

Физическая модель

Чтобы различные компьютеры сети могли взаимодействовать, они должны использовать один и тот же протокол. Систему протоколов Интернет называют "стеком протоколов TCP/IP".

Стек TCP/IP объясняется следующими его свойствами:

·Это наиболее завершенный стандартный и в то же время популярный стек сетевых протоколов, имеющий многолетнюю историю.

·Почти все большие сети передают основную часть своего трафика с помощью протокола TCP/IP.

·Это метод получения доступа к сети Интернет.

·Этот стек служит основой для создания intranet-корпоративной сети, использующей транспортные услуги Интернет и гипертекстовую технологию WWW.

·Все современные операционные системы поддерживают стек TCP/IP.

·Это устойчивая масштабируемая межплатформенная среда для клиент-серверных приложений.

Так как стек TCP/IP был разработан до появления модели взаимодействия открытых систем ISO/OSI, то соответствие уровней стека TCP/IP уровням модели OSI достаточно условно.

В табл. 1.1 <#"justify">Таблица 1.1. Протоколы TCP/IP в модели OSI

7 Прикладной HTTP, SMTP, SNMP, FTP, Telnet, scp, SMB,NFS, RTSP, BGP 6 ПредставительскийXDR, ASN.1, AFP 5 СеансовыйTLS, SSL, ISO 8327 / CCITT X.225, RPC, NetBIOS, ASP 4 ТранспортныйTCP, UDP, RTP, SCTP, SPX, ATP, DCCP, GRE 3 СетевойIP, ICMP, IGMP, CLNP, OSPF, RIP, IPX, DDP 2 КанальныйEthernet, Token ring, PPP, HDLC, X.25, Frame relay, ISDN, ATM, MPLS, Wi-Fi, ARP, RARP 1 Физическийэлектрические провода, радиосвязь, оптоволоконные провода

На рис.4 показано как 4 уровня протокола TCP/IP можно сравнить с уровнями модели OSI.

Рис. 4. Сравнение модели OSI и стека TCP/IP

Стек протоколов Интернета по сравнению с OSI табл. 1.2.

ARPAddressResolutionProtocolПротокол нахождения адресаATMAsynchronousTransferModeРежим асинхронной передачиBGPBorderGatewayProtocolПротокол пограничной маршрутизацииDNSDomainNameSystemСистема доменных именEthernetEthernetNetworkСеть EthernetFDDIFiberDistributedDataInterfaceВолоконно-оптический распределенный интерфейс данныхHTTPHyperTextTransferProtocolПротокол передачи гипертекстаFTPFiletransferProtocolПротокол передачи файловICMPInternetControlMessageProtocolПротокол управляющих сообщенийIGMPInternetGroupManagementProtocolПротокол управления группами (пользователей) в ИнтернетеIPInterworkingProtocolМежсетевой протоколNFSNetworkFileSystemПротокол сетевого доступа к файловым системамOSPFOpenShortestPathFirstОткрытый протокол предпочтения кратчайшего каналаPDHPlesiochronousDigitalHierarchyПлезиохронная цифровая иерархияPPPPoint-to- PointProtocolПротокол связи "точка-точка"RARPReverseAddressResolutionProtocolПротокол обратной конвертации адресовRIPRoutingInformationProtocolПротокол обмена маршрутной информациейRPCRemoteProcedureCallДистанционный вызов процедурSMTPSimpleMailTransferProtocolПростой протокол передачи почтыSDHSynchronousDigitalHierarchyСинхронная цифровая иерархияSNMPSimpleNetworkManagementProtocolПростой протокол управления сетьюTCPTransmissionControlProtocolПротокол управления передачейTFTPTrivialFileTransferProtocolПростейший протокол передачи данныхTRTokenRingМаркерное кольцоUDPUserDatagramProtocolДейтаграммный протокол пользователяWWWWorldWideWebМировая паутина

Самый нижний (уровень IV, можно условно его назвать "Физический") соответствует физическому и канальному уровням модели OSI. Этот уровень в протоколах TCP/IP не регламентируется, но поддерживает все популярные стандарты физического и канального уровня.

Следующий уровень (уровень III, можно условно его назвать "Сетевой") - это уровень межсетевого взаимодействия, который занимается передачей пакетов с использованием различных транспортных технологий локальных сетей, территориальных сетей, линий специальной связи и т. п.

Следующий уровень (уровень II, можно условно его назвать "Транспортный") называется основным. На этом уровне функционируют протокол управления передачей TCP (TransmissionControlProtocol) и протокол дейтаграмм пользователя UDP (UserDatagramProtocol). Протокол TCP обеспечивает надежную передачу сообщений между удаленными прикладными процессами за счет образования виртуальных соединений. Протокол UDP обеспечивает передачу прикладных пакетов дейтаграммным способом, как и IP, и выполняет только функции связующего звена между сетевым протоколом и многочисленными прикладными процессами.

Верхний уровень (уровень I, можно условно его назвать "Прикладной"). К нему относятся такие широко используемые протоколы, как протокол копирования файлов FTP (FileTransferProtocol), протокол эмуляции терминала telnet, почтовый протокол SMTP (SimpleMailTransferProtocol), используемый в электронной почте сети Интернет, гипертекстовые сервисы доступа к удаленной информации, такие как WWW и многие другие.

Есть еще целый ряд протоколов, еще не стандартизированных, но уже очень популярных в Интернете:

·OSCAR;

·CDDB;

·MFTP (сеть eDonkey2000);

·BitTorrent;

·Gnutella;

·Skype.

Эти протоколы в большинстве своем нужны для обмена файлами и текстовыми сообщениями, на некоторых из них построены целые файлообменные сети.

Каждый компьютер в сети TCP/IP имеет адреса трех уровней:

·Локальный адрес узла, определяемый технологией, с помощью которой построена отдельная сеть, в которую входит данный узел. Для узлов, входящих в локальные сети - это МАС-адрес сетевого адаптера или порта маршрутизатора, например, 11-А0-17-3D-BC-01.

·IP-адрес, состоящий из 4 байт, например, 109.26.17.100. Этот адрес используется на сетевом уровне. Он назначается администратором во время конфигурирования компьютеров и маршрутизаторов или автоматически с помощью протокола DHCP (DynamicHostConfigurationProtocol).

·Символьный идентификатор-имя, например, EXAMPLE.COM. Этот адрес назначается администратором и состоит из нескольких частей, например, имени машины, имени организации, имени домена. Такой адрес, называемый также DNS-именем, используется на прикладном уровне, например, в протоколах FTP или telnet.

Логическая модель

Всемирная паутина (WorldWideWeb, Веб) - распределенная система, предоставляющая доступ к связанным между собой документам, расположенным на различных компьютерах, подключенных к Интернету.

Всемирная паутина основывается на архитектуре клиент-сервер. И на сервере, и на клиенте должно быть установлено дополнительное программное обеспечение - Веб-сервер и Веб-обозреватель соответственно. Это программное обеспечение поддерживает стандартный протокол передачи гипертекстов (HTTP), а также ряд других протоколов, в частности, протокол передачи файлов (FTP). Архитектура клиент-сервер означает, что взаимодействие пользовательского компьютера с Интернетом происходит следующим образом:

·пользователь вводит адрес (URI или URL) Веб-документа, который он хочет просмотреть;

·Веб-обозреватель формирует соответствующий HTTP-запрос к Веб-серверу;

·Веб-сервер находит в Сети запрошенный документ и передает его обозревателю в качестве отклика на запрос (в конечном счете, Веб-сервер находит соответствующий файл на локальном жестком диске и отправляет его по сети запросившему компьютеру);

·обозреватель интерпретирует полученный документ и отображает его пользователю (отображает гипертекст).

Для идентификации ресурсов (зачастую файлов или их частей) во Всемирной паутине используются единообразные идентификаторы ресурсов URI (англ. UniformResourceIdentifier). Для определения местонахождения ресурсов в сети используются единообразные локаторы ресурсов URL (англ. UniformResourceLocator). Такие URL-локаторы сочетают в себе технологию идентификации URI и систему доменных имен DNS (англ. DomainNameSystem) - доменное имя (или непосредственно IP-адрес в числовой записи) входит в состав URL для обозначения компьютера (точнее - одного из его сетевых интерфейсов), который исполняет код нужного веб-сервера.

Всемирная паутина неразрывно связана с понятиями гипертекста и гиперссылки. Большая часть информации в Веб представляет собой именно гипертекст. Для облегчения создания, хранения и отображения гипертекста во Всемирной паутине традиционно используется язык HTML (HyperTextMarkupLanguage), язык разметки гипертекста. После HTML-разметки получившийся гипертекст помещается в файл. После того, как HTML-файл становится доступен веб-серверу, его начинают называть "веб-страницей". Набор веб-страниц образует веб-сайт. В гипертекст веб-страниц добавляются гиперссылки. Гиперссылки помогают пользователям Всемирной паутины легко перемещаться между ресурсами (файлами) вне зависимости от того, находятся ресурсы на локальном компьютере или на удаленном сервере. Гиперссылки в Веб основаны на технологии URL.

В целом можно заключить, что Всемирная паутина стоит на "трех китах":

·язык гипертекстовой разметки документов HTML (HyperTextMarkupLanguage);

·универсальный способ адресации ресурсов в сети URL (UniversalResourceLocator);

·протокол обмена гипертекстовой информацией HTTP (HyperTextTransferProtocol).

В последнее время HTML начал несколько сдавать свои позиции и уступать их более современным технологиям разметки: XHTML и XML. XML (eXtensibleMarkupLanguage) позиционируется как фундамент для других языков разметки. Для улучшения визуального восприятия Веба стала широко применяться технология CSS, которая позволяет задавать единые стили оформления для множества веб-страниц.

Популярная концепция развития сети Интернет - создание семантической паутины. Семантическая паутина - это надстройка над существующей Сетью, которая призвана сделать размещенную в ней информацию более понятной для компьютеров.

5.1Модель OSI. Понятие об интерфейсах и протоколах

Организация взаимодействия между элементами сети является сложной задачей, поэтому ее разбивают на несколько более простых задач.

Международной организацией по стандартизации (ISO) был предложен стандарт, который покрывает все аспекты сетевой связи, - это модель взаимодействия открытых систем (OSI). Он был введен в конце 1970-х.

Открытая система - это стандартизированный набор протоколов и спецификаций, который гарантирует возможность взаимодействия оборудования различных производителей. Она реализуется набором модулей, каждый из которых решает простую задачу внутри элемента сети. Каждый из модулей связан с одним или несколькими другими модулями. Решение сложной задачи подразумевает определенный порядок следования решения простых задач, при котором образуется многоуровневая иерархическая структура на рис. 5. Это позволяет любым двум различным системам связываться независимо от их основной архитектуры.

Рис. 5. Модель взаимодействия открытых систем OSI

Модель OSI составлена из семи упорядоченных уровней: физического (уровень 1), звена передачи данных (уровень 2), сетевого (уровень 3), транспортного (уровень 4), сеансового (уровень 5), представления (уровень 6) и прикладного (уровень 7).

Обмен информацией между модулями происходит на основе определенных соглашений, которые называются интерфейсом. При передаче сообщения модуль верхнего уровня решает свою часть задачи, а результат, понятный только ему, оформляет в виде дополнительного поля к исходному сообщению (заголовка) и передает измененное сообщение на дообслуживание в нижележащий уровень. Этот процесс называется инкапсуляцией.

Заголовки добавляются к началу передаваемых данных, как это показано на рис. 5 <#"justify">·Физические характеристики интерфейсов и сред передачи. На физическом уровне задают характеристики интерфейса между устройствами и средами передачи. Он также определяет тип среды передачи.

·Представление бит. Физические данные уровня состоят из потока битов (последовательность нулей или единиц) без любой интерпретации. Чтобы быть переданными, биты должны кодироваться электрическими или оптическими сигналами. Физический уровень определяет тип кодирования (каким именно образом нули и единицы представляются в форме электрических сигналов).

·Скорость данных. Скорость передачи - число бит, передаваемых каждую секунду - также определяется физическим уровнем. Другими словами, физический уровень задает продолжительность бита, которая определяет, как долго длится передача блоков информации.

·Синхронизация битов. Передатчик и приемник могут иметь расходящиеся по своим значениям скорости, которые должны быть синхронизированы на уровне разряда.

·Конфигурация линии. Физический уровень определяет подключение устройств к среде передачи. В конфигурации "точка-точка" два устройства связаны вместе через приданную им линию связи. В многоточечной конфигурации линия связи разделена между несколькими устройствами.

·Физическая топология. Физическая топология определяет, как устройства связаны для того, чтобы создать сеть. Устройства могут быть связаны, используя топологию "каждый с каждым" (каждое устройство связано с каждым другим устройством), звездную топологию (устройства связаны через центральное устройство), кольцевую топологию (каждое устройство связано со следующим, формируя кольцо) или топологию типа "шина" (каждое устройство на общей линии связи).

·Режим передачи. Физический уровень также определяет направление передачи между двумя устройствами: симплекс, полудуплекс или дуплексный. В симплексном режиме только одно устройство может передать, а другое может только получить. Симплексный режим - однонаправленная связь. В полудуплексном режиме два устройства могут передавать и получать, но не в одно и то же время. В полнодуплексном (или просто дуплексном) режиме два устройства могут передавать и получать информацию одновременно.

На канальном уровне (DataLinkLayer - DLL) реализуются механизмы обнаружения и коррекции ошибок, возникающих в канале связи между узлами.

Задачи уровня звена передачи данных состоят в следующем:

·Цикловая синхронизация. Канальный уровень данных преобразует поток битов, полученных от сетевого уровня в управляемые модули данных, которые называются кадрами.

·Физическая адресация. Если кадры должны быть распределены между несколькими различными приемниками, уровень звена передачи данных добавляет заголовок к кадру, чтобы определить конкретный передатчик и/или приемник кадра. Если кадр предназначен для системы вне сети передатчика, добавляется адрес приемника или адрес устройства, которое подключает его к другой сети.

·Управление потоком. Если скорость, на которой данные поглощаются приемником, меньше, чем скорость, порождаемая в передатчике, уровень звена передачи данных применяет механизм управления потоком, чтобы предотвратить переполнение приемника.

·Контроль ошибок. Для этого пакет, поступающий с вышележащего (сетевого) уровня, преобразуется в кадр, т. е. дополняется контрольной суммой и обрамляется специальной последовательностью "Флаг", позволяющей определить начало и конец кадра. На приеме "Флаги" отбрасываются, и снова вычисляется контрольная сумма. Если вычисленная контрольная сумма совпадает с суммой, принятой из кадра, то кадр считается правильным и в виде пакета передается на сетевой уровень, а на передающую сторону высылается квитирующий кадр. В случае искажения или пропажи кадра квитирующий кадр не высылается, и передающая сторона через некоторый промежуток времени возобновляет повторную передачу. Поскольку к узлу (например, маршрутизатору) обычно подключено несколько каналов связи с различными технологиями передачи кадра, то для каждой технологии передачи канальный уровень добавляет к пакету соответствующее дополнительное поле. Сетевому уровню поставляются пакеты единообразного вида.

·Управление доступом. Когда два или более устройств могут использовать одну и ту же линию связи, протоколы уровня звена передачи данных необходимы для того, чтобы определить, какое устройство может иметь доступ к линии связи в конкретный момент времени.

Сетевой уровень (NetworkLayer - NL) служит для образования сквозной транспортной системы между оконечными устройствами пользователя через все промежуточные сети связи - "из конца в конец".

Он выполняет следующие задачи:

·Логическая адресация. Чтобы передать пакет, средства сетевого уровня собирают информацию о топологии сетевых соединений и используют ее для выбора наилучшего пути. Каждый пакет содержит адрес получателя, который состоит из старшей части - номера сети и младшей - номера компьютера (узла) в этой сети. Все компьютеры одной сети имеют один и тот же номер сети, т. е. сеть - это совокупность компьютеров, сетевой адрес которых содержит один и тот же номер сети.

Сетевой уровень добавляет заголовок к пакету, прибывающему от верхнего уровня, который среди других атрибутов включает логические адреса передатчика и приемника.

·Маршрутизация. Когда независимые сети или линии связи включены вместе, чтобы создать интернет-сети (сеть сетей) или большую сеть, то используются подключающие устройства (называемые маршрутизаторами, или коммутаторами). Они последовательно направляют или коммутируют пакеты к конечному пункту назначения. Одна из функций сетевого уровня должна обеспечить этот механизм.

Транспортный уровень (TransportLayer - TL) определяет правила транспортировки пакетов по сети. Транспортный уровень наблюдает за доставкой из конца в конец индивидуальных пакетов, он не учитывает никаких зависимостей между этими пакетами (даже принадлежащими к одному сообщению). Он обрабатывает каждый пакет как если бы каждая часть принадлежала отдельному сообщению, независимо от того, так это на самом деле или нет. Транспортный уровень гарантирует, что все сообщения прибывают в конечный пункт неповрежденными и пакеты располагаются в первоначальном порядке. Он осуществляет контроль нарушения информации и контроль ошибок, а также управление потоком по всему тракту "источник - пункт назначения".

Транспортный уровень выполняет следующие задачи:

·Адресация точки сервиса. Компьютеры часто выполняют несколько программ в одно и то же время. По этой причине доставка "источник - пункт назначения" означает доставку не только от одного компьютера до следующего, но также и от заданного процесса (функционирующей программы) на одном компьютере к заданному процессу (функционирующей программе) на другом. Поэтому заголовок транспортного уровня должен включать тип адреса, называемый адрес сервисной точки (или адрес порта). Сетевой уровень доставляет каждый пакет на корректный адрес компьютера; транспортный уровень доставляет полное сообщение к корректному процессу на этом компьютере.

·Сегментация и повторная сборка.Сообщение разделено на транспортируемые сегменты, каждый сегмент содержит порядковый номер. Эти номера дают возможность транспортному уровню после достижения пункта назначения правильно повторно собрать сообщение и заменять пакеты, которые были потеряны в передаче.

·Управление подключением.Транспортный уровень может быть ориентирован на работу без установления соединения (connectionlesstransfer) или ориентирован на подключение (connection-orientedtransfer) - дейтаграммный режим. Транспортный уровень без установления соединения (по предварительно установленному виртуальному соединению) обрабатывает каждый сегмент как независимый пакет и поставляет его транспортному уровню в машине пункта назначения. Ориентированный на подключение транспортный уровень сначала перед поставкой пакетов устанавливает соединение с транспортным уровнем в компьютере пункта назначения. После того как все данные переданы, подключение заканчивается. В режиме, не ориентированном на соединение, транспортный уровень используется для передачи одиночных дейтаграмм, не гарантируя их надежную доставку. Режим, ориентированный на соединение, применяется для надежной доставки данных.

·Управление потоком.Подобно уровню звена передачи данных, транспортный уровень несет ответственность за управление потоком. Однако управление потоком на этом уровне выполняется от "конца концу".

·Контроль ошибок.Подобно уровню звена передачи данных, транспортный уровень несет ответственность за контроль ошибок. Транспортный уровень передачи удостоверяется, что полное сообщение достигло транспортного уровня приема без ошибки (повреждения, потери или дублирования). Исправление ошибки обычно происходит с помощью повторной передачи.

Уровень сеанса (SessionLayer SL) - сетевой контроллер диалога. Он устанавливает, поддерживает и синхронизирует взаимодействие между связывающимися системами.

При помощи сеансового уровня (SessionLayer) организуется диалог между сторонами, фиксируется, какая из сторон является инициатором, какая из сторон активна и каким образом завершается диалог.

Задачи сеансового уровня следующие:

·Управление диалогом.Сеансовый уровень дает возможность двум системам вступать в диалог. Он позволяет обмен сообщениями между двумя процессами. При этом возможны режимы: либо полудуплексный (один путь одновременно), либо дуплексный (два пути одновременно). Например, диалог между терминалом и универсальной ЭВМ может быть полудуплексным.

·Синхронизация.Сеансовый уровень позволяет процессу добавлять контрольные точки (точки синхронизации) в поток данных. Например, если система посылает файл из 2 000 страниц, желательно вставить контрольные точки после каждых 100 страниц, чтобы гарантировать, что каждый модуль со 100 страницами получен и опознается независимо. В этом случае, если случается нарушение в течение передачи страницы 523, единственная страница, которую требуется и которая будет снова послана после системного восстановления - страница 501 (первая страница пятой сотни)

Уровень представления (PresentationLayer) занимается формой предоставления информации нижележащим уровням, например, перекодировкой или шифрованием информации.

Задачи уровня представления следующие:

·Перекодировка информации.Процессы (функционирующие программы) в двух системах обычно меняют информацию в форме символьных строк, чисел и так далее. Информация, прежде чем быть переданной, должна быть изменена на потоки бит. Поскольку различные компьютеры используют различные системы кодирования, уровень представления несет ответственность за способность к взаимодействию между этими различными методами кодирования. Уровень представления в передатчике изменяет информацию от формы, зависящей от передатчика, в общую форму. Уровень представления в компьютере приема заменяет общий формат в формат его приемника.

·Шифрование. Чтобы доставлять конфиденциальную информацию, система должна обеспечить секретность. Шифрование означает, что передатчик преобразовывает первоначальную информацию к другой форме и посылает результирующее сообщение по сети. Расшифровка должна быть полностью противоположна первоначальному процессу, чтобы преобразовать сообщение назад к его первоначальной форме.

·Сжатие.Сжатие данных уменьшает число битов, содержавшихся в информации. Сжатие данных становится особенно важным в передаче мультимедиа, таких как текст, аудио и видео.

Прикладной уровень (ApplicationLayer - AL) - это набор протоколов, которыми обмениваются удаленные узлы, реализующие одну и ту же задачу (программу). Прикладной уровень дает возможность пользователю (человеку либо программному обеспечению) обращаться к сети. Он обеспечивает интерфейсы пользователя и поддержку услуг - электронной почты, удаленного доступа и перевода средств, общедоступного управления базы данных и других типов распределенных информационных служб.

Примеры услуг, оказываемых прикладным уровнем:

·Сетевой виртуальный терминал. Сетевой виртуальный терминал - программная версия физического терминала, он позволяет пользователю войти в удаленный хост. Чтобы сделать это, приложение создает программную имитацию терминала в удаленном хосте. Компьютер пользователя общается с программным терминалом, который, в свою очередь, общается с хостом, и наоборот. Удаленный хост определяет эту связь как связь с одним из его собственных терминалов и позволяет вход.

·Передача файлов, доступ и управление.Это приложение позволяет пользователю обращаться к файлам в удаленном хосте, чтобы изменять или читать данные, извлекать файлы из удаленного компьютера для использования в местном компьютере и администрировать или управлять файлами на удаленном компьютере.

·Услуги почты.Это приложение обеспечивает базу для передачи и хранения электронной почты.

·Услуги каталога.Это приложение обеспечивает распределенные источники базы данных и доступ к глобальной информации о различных объектах и услугах.

Заключение

В процессе написания курсовой работы мне удалось рассмотреть некоторые теоретические аспекты персональных компьютеров, глобальной сети Internet, операционной системы Windows.

Интернет - глобальная телекоммуникационная сеть информационных и вычислительных ресурсов. В течение всего пяти лет Интернет достиг аудитории свыше 50-ти миллионов пользователей.

Различают логическую и физическую модели Интернета. Под логической прежде всего понимают Всемирную паутину (WorldWideWeb), а под физической - компьютеры, серверы и средства передачи данных между ними.

Чтобы различные компьютеры сети могли взаимодействовать, они должны использовать один и тот же протокол. Систему протоколов Интернет называют "стеком протоколов TCP/IP".

Всемирная паутина - распределенная система, предоставляющая доступ к связанным между собой документам, расположенным на различных компьютерах, подключенных к Интернету.

А также сделал краткие итоги:

§Международная организация по стандартизации (ISO) создала модель, называемую взаимодействием открытых систем (OSI), которая позволяет связываться между собой разнообразным системам.

§Модель OSI с семью уровнями обеспечивает рекомендации для развития универсально совместимых протоколов организации сети.

§Физический, канальный и сетевой уровни - это уровни поддержки сети.

§Сеансовый, представительский и прикладной уровни - пользовательские уровни поддержки.

§Транспортный уровень связывает уровни поддержки сети и пользовательские уровни поддержки.

§Физический уровень координирует функции, для того чтобы передать битовый поток по физической среде.

§Канальный уровень предназначен для того, чтобы доставлять модули данных от одной станции до следующей без ошибок.

§Сетевой уровень отвечает за доставку "источник - пункт назначения" пакета через множество сетевых линий связи.

§Транспортный уровень отвечает за доставку "источник - пункт назначения" полного сообщения.

§Сеансовый уровень устанавливает, обслуживает и синхронизирует взаимодействие между средствами связи.

§Уровень представления гарантирует способность к взаимодействию между средствами связи с помощью преобразования данных во взаимно согласованные форматы.

§Прикладной уровень дает возможность пользователям обратиться к сети.

§TCP/IP - иерархический набор протокола с пятью уровнями, разработанный до модели OSI.

§Прикладной уровень TCP/IP эквивалентен объединению сеансового, представительного и прикладного уровней модели OSI.

§Три типа адресов используются системами, применяющими протокол TCP/IP: физический адрес, межсетевой адрес (адрес IP) и адрес порта.

§Физический адрес, также известный как адрес связи, является адресом узла, определяемым его LAN или WAN.

§Адрес IP уникально определяет хост в Интернете.

Источники

.Крол Эд «Всё об Internet» - Киев. - Торгово-издательское бюро BHV.-1995г.

2.http://www.intuit.ru/department/network/internetprot/1/1.html

.Хоффман П. Internet - К.: Диалектика, 2003

4.Бесстужев И.Н. Организация локальных сетей на базе персональных компьютеров. М.: СК Пресс, 1995.

.http://www.citforum.ru - описание компьютерных технологий, аналитическая информация

Воронежский институт высоких технологий - АНОО ВПО Факультет заочного и послевузовского образования КУ

Больше работ по теме: