Министерство связи и массовых коммуникаций Российской Федерации

Факультет экономики и управления

Кафедра Информационных технологий в экономике и управлении
ОТЧЁТ ПО ИНДИВИДУАЛЬНОЙ РАБОТЕ

по дисциплине «Мировые информационные ресурсы»

на тему: «Определение Internet. Топологии глобальных и локальных сетей. Функциональная модель Internet»
Работу выполнила

студентка группы ЭИ0901

Вербовик Анастасия

Преподаватель: Ерёмичев В.И.



СОДЕРЖАНИЕ

Содержание……………………………………………………………………..... Введение…………………………………………………………………………. 1.     Информационно-вычислительные сети: основные характеристики… 1.1.         Виды ИВС……………………………………..…………………… 2.     Определение понятия Internet…………………………………………… 2.1.         История создания Internet..…………………………………….…. 2.2.         Ключевые принципы, на чём строится Internet…………….….. 2.3.         Сервисы и услуги Internet……………………………………….... 3.     Топологии физических связей……………………………………….…. 3.1.         Методы доступа к среде передачи…………………………….… 3.2.         Базовые сетевые топологии ЛВС: 3.2.1.   Полносвязная………………………………………….................. 3.2.2.   Ячеистая……………………………………………….................. 3.2.3.   Кольцевая…………………………………………………………. 3.2.4.   Шинная……………………………………………………………. 3.2.5.   Дерево ……………………………………………………………… 3.2.6.   Звезда ………………………………………………...................... 3.2.7.   Другие топологии……………………………………………................. 3.3.         Топология глобальных сетей………………………………………. 4.     Функциональная модель Internet……………………………………..…. 4.1.         Средства, необходимые для подключения к Интернет……….. 4.2.         Получение информации, находящейся на Web-сервере……….. Заключение………………………………………………………………………. Список литературы………………………………………………….…………...

1 2-3 4-6 6-8 9 10 11-12 12-13 14-15 15-16 17 18 18-19 20-21 21 22 23 23-24 25-26 26-27 28-29 30 31

Введение

Современная научно-техническая революция характеризуется гигантским возрастанием социального и экономического значения информационной деятельности. Она выступает как средство обеспечения научной организации, контроля, управления и осуществления общественного производства. В настоящее время уже более половины занятого населения развитых стран прямо или косвенно принимают участие в процессе производства и распространения информации. Это свидетельствует о начале перехода развитых стран на качественно новый этап их технического развития, который часто называют «информационным обществом», где главным производственным ресурсом становятся информация и знания. Для того чтобы хранить, обмениваться и уточнять ту или иную информацию необходима связь между людьми, странами и континентами. Эта связь должна быть быстрой, надежной и удобной.

Самый простой, удобный и дешёвый способ связи между людьми – связь через Интернет.

Интернет уже сейчас – это общемировая сеть интерактивного взаимодействия людей. Интернет всё больше и больше используется не только для распространения информации, но и для осуществления деловых операций – покупки товаров и услуг, перемещения финансовых активов и т.п. Это в корне изменило для многих предприятий саму основу для ведения бизнеса, поскольку меняется поведение клиентов, значительная часть которых предпочитает совершать сделки через Интернет.

Кроме того, в современном обществе успешный бизнес немыслим без постоянного доступа к коммерческой информации, ее обработки и обмена. Пользователям необходимо связываться не только друг с другом внутри компании, но и с внешним миром. Делать это самым простым и наиболее экономичным способом позволяют компьютерные сети. Правильно организованная и умело эксплуатируемая сеть обеспечивает целый ряд преимуществ по сравнению с отдельным компьютером:

o    Во-первых, распределение данных. Данные в сети хранятся на центральном РС и могут быть доступны для любого РС, подключенного к сети, поэтому нет необходимости на каждом рабочем месте хранить одну и ту же информацию.

o    Во-вторых, распределение ресурсов. Периферийные устройства могут быть доступны для всех пользователей сети, например: принтер, факс-модем, сканер, диски, выход в глобальную сеть.

o    В-третьих, распределение программ. Все пользователи сети могут иметь доступ к программам, которые были один раз централизованно установлены.

o    В-четвёртых, электронная почта. Все пользователи сети могут передавать и принимать сообщения.

o    В-пятых, обеспечение широкого диапазона решаемых задач, предъявляющих повышенные требования к производительности и объему памяти.

Сеть Интернет ориентирована на конечного пользователя, как на компьютерного специалиста, так и на рядового гражданина. В сети есть все, что требуется для нормальной комфортной жизни, равно как и для профессиональной деятельности любого из нас. Интернет содержит в себе несколько функций, полезных как для деловой, так и для повседневной жизни:

o         Первая полезная функция Интернета, важная для бизнесменов, — информационная. По сети можно получить любую интересующую вас неконфиденциальную биржевую и коммерческую информацию, информацию научную и политическую и т. п.


o         Вторая функция — коммуникационная. Сетевые технологии позволяют пользователю поговорить по телефону со своим партнером в любом городе и стране, причем обойдется это дешевле обычной телефонной связи; послать ему факс или письмо с затратами меньшими, чем при использовании обычной почты, и к тому же существенно более оперативно.

o         Третья функция — совещательная. Сеть Интернет — это место, где специалисты и пользователи компьютеров могут «встретиться» и обсудить интересующие их проблемы, в интерактивном режиме обменяться полезной информацией.

o         Четвертая функция — коммерческая. Во всем мире активно развивается торговля товарами и услугами по Сети. Потенциальный покупатель просматривает, выбирает и заказывает интересующую услугу или  товары на своём ПК. Оплата товара может производиться по кредитной карте или через электронный кошелёк.

o         Следующая функция — рекламная. Реклама через Интернет весьма эффективна, в первую очередь в связи с ее массовостью и оперативностью.

o         Шестая функция — развлекательная. Можно почитать и просмотреть огромное количество развлекательной литературы, фильмов; поиграть в компьютерные игры, «путешествовать» и наслаждаться красотами разных музеев и стран, и многое другое.

o         Наконец — специфично компьютерная функция. Пользователи ПК могут получить, причем чаще всего бесплатно, самые новые программные средства, инструкции и рекомендации по работе в Сети.


1.              
Информационно-вычислительные сети: основные характеристики

Информационно-вычислительная сеть
(возможное название вычислительная сеть) представляет собой систему компьютеров, объединенных каналами передачи данных ¹.

В состав ИВС как правило входят информационные системы (Интернет-сайты, системы информационного оповещения и связи), системы электронного документооборота, файловые хранилища, и т.д. Сутью ИВС является централизация всех информационных процессов предприятия. Так, например, для доступа в сеть и работы с её ресурсами, как правило, используется единая система идентификации пользователей: при входе в сеть пользователь представляется системе (проходит процедуру аутентификации) и может использовать любые её службы без повторной аутентификации. Такая система не только облегчает работу пользователя, но и позволяет более эффективно организовывать работу других служб ИВС, например, отправку пользователю электронных сообщений, хранение служебной информации пользователя и распределение прав доступа к ней, предоставлению пользователю определенных полномочий и т.д. Ещё одним примером централизации является организация единого адресного пространства для всех служб ИВС.

Основное назначение ИВС — обеспечение эффективного предоставления различных информационно-вычислительных услуг пользователям сети посредством организации удобного и надежного доступа к ресурсам, распределенным в этой сети.

В последние годы подавляющая часть услуг большинства сетей лежит в сфере

именно информационного обслуживания. В частности, информационные системы, построенные на базе ИВС, обеспечивают эффективное выполнение следующих задач:

o              хранение данных;

o              обработка данных;

o              организация доступа пользователей к данным;

o              передача данных и результатов обработки данных пользователям.

Эффективность решения указанных задач обеспечивается:

·         распределенными в сети аппаратными, программными информационными ресурсами;

·         дистанционным доступом пользователя к любым видам этих ресурсов;

·         возможным наличием централизованной базы данных наряду с распределенными базами данных;

·         высокой надежностью функционирования системы, обеспечиваемой резервированием ее элементов;

·         возможностью оперативного перераспределения нагрузки в пиковые периоды;

·         специализацией отдельных узлов сети на решении задач определенного класса;

·         решением сложных задач совместными усилиями нескольких узлов сети;

·         оперативным дистанционным информационным обслуживанием клиентов.

Существуют несколько характеристик,которые определяют вычислительные сети:

1.   Полнота выполняемых функций. Сеть должна обеспечивать выполнение всех предусмотренных для нее функций и по доступу ко всем ресурсам, и по совместной работе узлов, и по реализации всех протоколов и стандартов работы.

2.   Производительность — среднее количество запросов пользователей сети, исполняемых за единицу времени. Производительность зависит от времени реакции системы на запрос пользователя. Это время складывается из трех составляющих:

- времени передачи запроса от пользователя к узлу сети, ответственному за его исполнение;

- времени выполнения запроса в этом узле;

- времени передачи ответа на запрос пользователю.

3.   Значительную долю времени реакции составляет передача информации в сети. Следовательно, важной характеристикой сети является ее пропускная способность. Пропускная способность определяется количеством данных, передаваемых через сеть (или ее звено — сегмент) за единицу времени.

4.   Надежность сети — важная ее техническая характеристика. Надежность чаще всего характеризуется средним временем наработки на отказ.

5.   Поскольку сеть является информационной системой, то более важной потребительской характеристикой является достоверность ее результирующей информации (показатель своевременности информации поглощается достоверностью: если информация поступила несвоевременно, то в нужный момент на выходе системы информация недостоверна). Существуют технологии, обеспечивающие высокую достоверность функционирования системы даже при ее низкой надежности. Можно сказать, что надежность информационной системы — это не самоцель, а средство обеспечения достоверной информации на ее выходе.

6.   Современные сети часто имеют дело с конфиденциальной информацией, поэтому важнейшим параметром сети является безопасность информации в ней.

Безопасность — это  способность сети обеспечить защиту информации от несанкционированного доступа.

7. Прозрачность сети — означает невидимость особенностей внутренней архитектуры сети для пользователя: в оптимальном случае он должен обращаться к ресурсам сети как к локальным ресурсам своего собственного компьютера.

8.  Масштабируемость — возможность расширения сети без заметного снижения ее производительности.

9.   Универсальность сети — возможность подключения к сети разнообразного технического оборудования и программного обеспечения от разных производителей.

1.1. Виды информационно-вычислительных сетей

Существует множество классификаций информационно-вычислительных сетей. Например, в зависимости от охватываемой территории, информационно-вычислительные сети могут быть:

Локальная сеть (LAN - Local Area Network) – сеть, имеющая замкнутую инфраструктуру до выхода на поставщиков услуг. называется сеть, абоненты которой находятся на небольшом (до 10-15 км) расстоянии друг от друга. ЛВС 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 объекту. К классу ЛВС относятся сети отдельных предприятий, фирм, банков, офисов, корпораций и т. д. Если такие ЛВС имеют абонентов, расположенных в разных помещениях, то они (сети) часто используют инфраструктуру глобальной сети Интернет, и их принято называть корпоративными сетями или сетями интранет (intranet). Локальные сети являются сетями закрытого типа, доступ к ним разрешен только ограниченному кругу пользователей, для которых работа в такой сети непосредственно связана с их профессиональной деятельностью.

Региональная сеть (MAN - Metropolitan Area Network) – сети, которые связывают абонентов города, района, области или даже небольшой страны. Обычно расстояния между абонентами региональной сети составляют десятки — сотни километров.

Глобальная (WAN - Wide Area Network) - сеть, покрывающая большие географические регионы, включающие в себя как локальные сети, так и прочие телекоммуникационные сети и устройства. Глобальные сети являются открытыми и ориентированы на обслуживание любых пользователей. Следует заметить, что глобальные сети обычно являются объединением нескольких локальных сетей. Такие объединения сетей называются интерсетями, то есть, объединенными сетями. В англоязычной литературе для этих целей используется термин internet, т. е. интерсеть, которая начинается со строчной буквы, в отличие от слова Интернет (Internet), начинающегося с прописной.

По скорости передачи информации компьютерные сети делятся на низко- скоростные (до 10 Мбит/с), среднескоростные (до 100 Мбит/с) и высоко- скоростные свыше (100 Мбит/с).

По типу среды передачи сети разделяются на: проводные (на коаксиальном кабеле, на витой паре, оптоволоконные) и беспроводные с передачей информации по радиоканалам или в инфракрасном диапазоне.

По способу организации взаимодействия компьютеров сети делят на одноранговые и с выделенным сервером (иерархические сети).

Все компьютеры одноранговой сети равноправны. То есть в одноранговой сети любой компьютер может быть и сервером, и рабочей станцией одновременно. Любой пользователь сети может получить доступ к данным, хранящимся на других компьютерах сети и устройства, подключенные к ним. Главное достоинство одноранговых сетей – это простота установки и эксплуатации. Но у одноранговой сети есть недостатки, на которые необходимо обратить внимание:

-   увеличение времени решения прикладных задач (это связано с тем, что каждый компьютер сети отрабатывает все запросы, идущие к нему со стороны других пользователей и, следовательно, в одноранговых сетях каждый компьютер работает значительно интенсивнее, чем в автономном режиме);

-  затруднение решения вопросов защиты информации.

Поэтому такой способ организации сети используется для сетей с небольшим количеством компьютеров и там, где вопрос защиты данных не является принципиальным.

В иерархической сети при установке сети заранее выделяются один или несколько серверов - компьютеров, управляющих обменом данных по сети и распределением ресурсов. Любой компьютер, имеющий доступ к услугам сервера называют клиентом сети или рабочей станцией.

Сервер в иерархических сетях - это постоянное хранилище разделяемых ресурсов. Сам сервер может быть клиентом только сервера более высокого уровня иерархии. Серверы обычно представляют собой высокопроизводительные компьютеры, возможно, с несколькими параллельно работающими процессорами, винчестерами большой емкости и высокоскоростной сетевой картой.

Сервер обычно используется только администратором сети и не предназначен для решения прикладных задач. Сервер должен быть высоконадежным, поскольку выход его из строя приведет к остановке работы всей сети. На файловом сервере, как правило, устанавливается сетевая операционная система.

Иерархическая модель сети является наиболее предпочтительной, так как позволяет создать наиболее устойчивую структуру сети и более рационально распределить ресурсы. Также достоинством иерархической сети является более высокий уровень защиты данных. К недостаткам иерархической сети, по сравнению с одноранговыми сетями, относятся:

1. Необходимость дополнительной ОС для сервера.

2. Более высокая сложность установки и модернизации сети.

3. Необходимость выделения отдельного компьютера в качестве сервера

По технологии использования сервера различают сети с архитектурой файл-сервер и сети с архитектурой клиент-сервер. В первой модели используется файловый сервер, на котором хранится большинство программ и данных. По требованию пользователя ему пересылаются необходимая программа и данные. Обработка информации выполняется на рабочей станции.

В системах с архитектурой клиент-сервер обмен данными осуществляется между приложением-клиентом и приложением-сервером. Хранение данных и их обработка производится на мощном сервере, который выполняет также контроль за доступом к ресурсам и данным. Рабочая станция получает только результаты запроса.

По принципу организации передачи данных сети можно разделить на последовательные и широковещательные.

В последовательных сетях передача данных выполняется последовательно от одного узла к другому и каждый узел ретранслирует принятые данные дальше. Практически все глобальные, региональные и многие локальные сети относятся к этому типу. В широковещательных сетях в каждый момент времени передачу может вести только один узел, остальные узлы могут только принимать информацию. К такому типу сетей относится значительная часть ЛВС, использующая один общий канал связи (моноканал) или одно общее пассивное коммутирующее устройство.

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. Именно такая структура принята в наиболее известной и популярной сейчас всемирной суперглобальной информационной сети Интернет.




2.  
Определение понятия
Internet


В настоящее время Интернет — это глобальная, межконтинентальная сеть, она

объединяет десятки миллионов компьютеров и локальных сетей.

Когда слово «Интернет» употребляется в обиходе, чаще всего имеется в виду Всемирная паутина и доступная в ней информация, а не сама физическая сеть.

Интернет (англ. Internet) — всемирная система объединённых компьютерных сетей, построенная на использовании протокола IP и маршрутизации пакетов данных. Интернет образует глобальное информационное пространство, служит физической основой для Всемирной паутины и множества других систем (протоколов) передачи данных.

Интернет — это общедоступная сеть, открытая для любого пользователя, имеющего компьютер с модемом ¹ и некоторое специальное программное обеспечение. К середине 2008 года число пользователей, регулярно использующих Интернет, составило около 1,5 млрд человек.

Основу Интернета составляют высокоскоростные телекоммуникационные магистральные сети ². К магистральной сети через точки сетевого доступа NAP (Network Access Point) подсоединяются автономные системы, каждая из которых уже имеет свое административное управление, свои внутренние протоколы маршрутизации. Примерами таких автономных систем могут служить сеть EUNet, охватывающая страны центральной Европы, сеть RUNet (Рунет), объединяющая университеты России, и т. п. Автономные сети формируют компании-провайдеры, предоставляющие услуги доступа в Интернет.

Основные ячейки Интернета — это локальные вычислительные сети. Но существуют и локальные компьютеры, самостоятельно подключенные к Интернету. Компьютеры сетевые или локальные, непосредственно подключенные к Интернету, называются хост-компьютерами. Если некоторая локальная сеть подключена к  Интернету, то и каждая рабочая станция этой сети также имеет выход в Интернет через хост-компьютер сети. В качестве хоста может использоваться web-сервер или сервер-шлюз (часто именуемый прокси-сервером) — рабочая станция, имеющая специализированное программное обеспечение для непосредственной работы в Интернете, например программы EasyProxy, WinProxy, WinGate2.. Каждый подключенный к Интернету компьютер имеет свой адрес, по которому его может найти абонент из любой точки света.

Структура сети Интернет — типичная клиент-серверная, то есть имеются компьютеры, в основном получающие информацию из сети — «клиенты», а есть компьютеры, снабжающие клиентов информацией — «серверы» (серверы также накапливают ее, но основная их функция — отдавать). Важной особенностью Интернета является то, что он, объединяя различные сети, не создает при этом никакой иерархии — все компьютеры, подключенные к сети, равноправны.





2.1. 
История создания
Internet

Толчком к созданию прототипа современного Интернета  - сети ARPANET, послужила необходимость создания надёжной системы передачи информации на случай войны в США. В 1969 г. управление перспективных исследований (ARPA), являющееся одним из подразделений Министерства обороны США, начало работу над проектом связи компьютеров оборонных организаций. В результате и была создана сеть ARPANET (англ. Advanced Research Projects Agency Network), в основе функционирования которой лежали принципы, на которых позже был построен Интернет. ARPANET должна была обеспечить сохранение коммуникаций в случае ядерной атаки противника (огромное внимание уделялось её надёжности) и облегчить сотрудничество различных исследовательских учреждений. ARPANET обеспечивала связь между университетами, военными учреждениями и предприятиями оборонной промышленности. В случае разрушения одной или нескольких линий связи система должна была уметь переключаться на другие линии. Спустя  некоторое время в систему были встроены программы перемещения файлов и электронная почта.

Следующим этапом в развитии Интернет было создание сети Научного фонда США (NSFNET от англ. National Science Foundation Network). Сеть NSFNET объединяла научные центры США. Основой сети стали 5 суперкомпьютеров, соединённых между собой высокоскоростными линиями связи. Все остальные пользователи могли подключаться к сети и использовать возможности этих суперкомпьютеров.

В 1987 г. создаётся хребет сети NSFNET, состоящий из 13 центров, соединённых высокоскоростными линиями связи. Центры располагались в разных частях США. Сеть NSFNET быстро заняла место ARPANET и последняя была ликвидирована в 1990 г.. Таким образом появилась сеть Интернет в США. В том же году было зафиксировано первое подключение к Интернету по телефонной линии (т. н. «дозво́н» — англ. Dialup access). Одновременно были созданы национальные сети в других странах.

Они стали объединяться в 1990-х годах и появился Интернет в его нынешнем виде, объединяя тысячи разрозненных сетей, расположенных по всему миру. К 1997 году в Интернете насчитывалось уже около 10 млн компьютеров, было зарегистрировано более 1 млн доменных имён. Интернет стал очень популярным средством для обмена информацией.

В настоящее время подключиться к Интернету можно через спутники связи, радио-каналы, кабельное телевидение, телефон, сотовую связь, специальные оптико-волоконные линии или электропровода. Всемирная сеть стала неотъемлемой частью жизни в развитых и развивающихся странах.

2.2. 
Ключевые принципы, на чём строится
Internet
. Протокол
TCP
/
IP
.

Сеть Интернет объединяет десятки миллионов компьютеров самых разных типов: от персональных компьютеров разных моделей до огромных больших и сверхбольших компьютеров — мэйнфреймов. Найти общий язык общения таких «разношерстных» машин друг с другом — весьма сложная задача. Она разрешается благодаря использованию созданной для этой сети системы протоколов общения компьютеров. На  компьютерном языке протокол - это просто набор договоренностей,  который определяет обмен данными между  различными  программами.

Основу этой системы составляют два главных протокола:

§     Internet Protocol (IP) — межсетевой протокол, выполняет функции сетевого уровня модели OSI, он организует разбиение сообщений на электронные пакеты (IP-дейтаграммы¹), маршрутизирует отправляемые пакеты и обрабатывает получаемые;

§     Transmission Control Protocol (TCP) — протокол управления передачей, выполняет функции транспортного уровня модели OSI, он управляет потоком данных, обрабатывает ошибки и гарантирует, что информационные пакеты получены все и собраны в нужном порядке.

Последовательность процедур использования этих протоколов следующая.

Информация для передачи упаковывается средствами прикладной программы в информационные блоки определенного формата. Протокол IP разделяет эти блоки на пакеты. У этих электронных информационных пакетов, есть стандартная оболочка: текст информационного сообщения запаковывается в кодовый конверт, формируемый из специальных символов начала и конца и заголовка сообщения, в котором указываются адреса отправителя и получателя (IP-адреса²). Такой кодовый конверт обеспечивает целостность сообщения и служит его проводником в сети.

Затем компьютеры-маршрутизаторы, объединяющие отдельные участки сети между собой, определяют, каким путём передать эти информационные пакеты от одного компьютера к другому. Каждый пакет доставляется адресату независимо от всех других по оптимальному на текущий момент маршруту. Иначе говоря, взаимосвязанные пакеты и пакеты от одного компьютера к другому могут передаваться разными путями. Это позволяет наиболее эффективно использовать ресурсы системы телекоммуникаций и обходить повреждённые её участки.

На приемном конце у получателя: проверяется качество каждого поступившего пакета (не произошло ли искажения информации при передаче), все пакеты одного длинного сообщения собираются вместе, проверяется наличие всех





пакетов этого сообщения и, в случае полноты и достоверности пакетов, они объединяются в единое сообщение. Если пакет информации потерялся или исказился, запрашивается его копия. Поскольку сообщение восстанавливается только после получения всех неискаженных пакетов, последовательность их получения значения не имеет.

Протоколы IP и TCP настолько тесно связаны, что их часто приводят под одним названием — протоколы TCP/IP.

2.3.      
Сервисы и услуги
Internet

В настоящее время в Интернете существует достаточно большое количество сервисов, обеспечивающих работу со всем спектром ресурсов. Наиболее известными среди них являются:

·        электронная почта (E-mail), обеспечивающая возможность обмена сообщениями одного человека с одним или несколькими абонентами;

·        телеконференции, или группы новостей (Usenet), обеспечивающие возможность коллективного обмена сообщениями;

·        сервис FTP — система файловых архивов, обеспечивающая хранение и пересылку файлов различных типов;

·        сервис Telnet, предназначенный для управления удаленными компьютерами в терминальном режиме;

·        World Wide Web (WWW, W3) — гипертекстовая (гипермедиа) система, предназначенная для интеграции различных сетевых ресурсов в единое информационное пространство;

·        сервис DNS, или система доменных имен, обеспечивающий возможность использования для адресации узлов сети мнемонических имен вместо числовых адресов;

·        сервис IRC, предназначенный для поддержки текстового общения в реальном времени (chat);

Сейчас наиболее популярные услуги Интернета — это:

·         Всемирная паутина

• Веб-форумы
• Блоги
• Вики-проекты (и, в частности, Википедия)
• Интернет-магазины
• Интернет-аукционы
• Социальные сети
• Электронная почта и списки рассылки
• Группы новостей (в основном, Usenet)
• Файлообменные сети

·         Электронные платёжные системы

·         Интернет-радио

·         Интернет-телевидение

• IP-телефония
• Мессенджеры
• FTP-серверы
• IRC (реализовано также как веб-чаты)
• Поисковые системы
• Интернет-реклама
• Удалённые терминалы
• Удалённое управление
• Многопользовательские игры
• Web 2.0

3.        
Топология физических связей.

Если мы хотим объединить в сеть несколько компьютеров, необходимо решить, каким образом эти компьютеры будут соединены, то есть нужно выбрать конфигурацию физических связей, или топологию.

Сетевая топология (от греч. τόπος, место) — способ описания конфигурации сети, схема расположения и соединения сетевых устройств, где вершины – это конечные узлы сети (например, компьютеры) и коммуникационные оборудование (например, серверы или маршрутизаторы), а рёбра – физические или информационные связи между вершинами.

При увеличении числа связываемых устройств, количество возможных вариантов конфигураций  резко возрастает. Поэтому необходимо выяснить, какая конфигурация для определённой ситуации более удобна и выгодна. Можно соединять каждый компьютер с каждым или же связывать их последовательно, предполагая, что они будут передавать сообщения друг другу «транзитом». Но необходимо предусмотреть, чтобы транзитные узлы были оснащены специальными средствами. В качестве транзитного узла может выступать как универсальный компьютер, так и специализированное устройство.

Топология сети указывает не только на физическое расположение компьютеров, как часто считают, но, что гораздо важнее, на характер связей между ними, особенности распространения информации, сигналов по сети.

Вообще, при упоминании о топологии сети, могут подразумеваться четыре разных понятия, относящиеся к различным уровням сетевой архитектуры:

1.    физической — описывает реальное расположение и связи между узлами сети, это географическая схема расположения компьютеров и прокладки кабелей;

2.    логической — описывает хождение сигнала в рамках физической топологии, в неё входят и структура связей и характер распространения сигналов по сети;

3.    информационной — описывает направление потоков информации, передаваемых по сети;

4.       управления обменом — это принцип и последовательность передачи права на захват сети между отдельными компьютерами.

Логический уровень топологии сети - это наиболее правильное определение топологии. Именно характер связей определяет степень отказоустойчивости сети, требуемую сложность сетевой аппаратуры, наиболее подходящий метод управления обменом, возможные типы сред передачи (каналов связи), допустимый размер сети (длина линий связи и количество абонентов), необходимость электрического согласования и многое другое. Более того, физическое расположение компьютеров, соединяемых сетью, почти не влияет на выбор топологии. Как бы ни были расположены компьютеры, их можно соединить с помощью любой заранее выбранной топологии.

Существует множество различных классификации топологий сетей и, фактически, деление зависит исключительно от автора. Одна из них представлена в учебнике Бройдо В.Л., «Вычислительные системы, сети и телекоммуникации». По геометрии построения (топологии) ИВС могут быть:

·       полносвязные (сетка, mesh);

·       шинные (линейные, bus);

·       кольцевые (петлевые, ring);

·       радиальные (звездообразные, star);

·       распределенные радиальные (сотовые, cellular);

·       иерархические (древовидные, hierarchy);

·       смешанные (гибридные).

Но прежде чем подробнее говорить о сетевых топологиях, необходимо определить ещё одно понятие - метод доступа к среде передачи.

3.1. 
Методы доступа к среде передачи.

Для ЛВС, использующих для передачи информации моноканал ¹, весьма актуальным является вопрос доступа клиентов к этому каналу.

Для организации эффективного доступа к моноканалу используются принципы

частотной или временной модуляции. Наибольшее применение в простых сетях

получили принципы временной модуляции (временного разделения сообщений) передаваемых по моноканалу. Существуют несколько групп методов доступа, основанных на временном разделении:

o                    централизованные и децентрализованные;

o                    детерминированные и случайные.

Централизованный доступ управляется из центра управления сетью, например от сервера. Децентрализованные методы доступа функционируют на основе протоколов, принятых к исполнению всеми рабочими станциями сети, без каких-либо управляющих воздействий со стороны центра. Детерминированный доступ обеспечивает наиболее полное использование моноканала и даёт каждой рабочей станции определенное время доступа к моноканалу. При случайном доступе обращения станций к моноканалу могут выполняться в любое время, но нет гарантий эффективности передачи данных.

В случае централизованного доступакаждый клиент может получать доступ к моноканалу:

·       по заранее составленному расписанию;

·       через определенные промежутки времени (например, через каждые 0,5 с), задаваемые коммутатором;

·       по методу опроса;

·       при получении полномочий в виде специального пакета-маркера.

Метод передачи полномочий использует пакет, называемый маркером ¹. Последовательность передачи маркера по сети от одной рабочей станции к другой задается сервером. Рабочая станция, имеющая данные для передачи, анализирует, свободен ли маркер. Если маркер свободен, станция помещает в него пакет (пакеты) своих данных, устанавливает в нем признак занятости и передает маркер дальше по сети. Станция, которой было адресовано сообщение (в пакете обязательно есть адресная часть), принимает его, сбрасывает признак занятости и отправляет маркер дальше.

К децентрализованным детерминированным методамотносятся: метод передачи маркера (то же самое что и метод передачи полномочий, но без управляющего центра) и метод включения маркера (тоже используется маркер, но рабочая станция, получившая маркер, может передать свои данные, даже если пришедший маркер занят).

Случайные методы доступа основаны на равноправности всех станций сети и их возможности в любой момент времени обратиться к моноканалу с целью передачи данных. Поскольку возможны одновременные попытки передачи данных со стороны нескольких станций, между ними часто возникают коллизии (конфликты, столкновения). Сокращение числа конфликтных ситуации обеспечивается путем предварительного прослушивания моноканала для выявления его занятости станцией, желающей передать данные. Если канал занят, станция возобновляет свою попытку передачи данных через небольшой интервал времени. Если все же передачу данных начнут одновременно две станции, то возникает коллизия и данные в моноканале искажаются. Обе конфликтующие станции будут вынуждены передать свои данные повторно. Этот метод может быть рекомендован для использования в сетях с небольшим количеством абонентов, моноканал которых загружен мало (метод не может обеспечить хорошую загрузку канала из-за часто возникающих конфликтных ситуаций). Этот метод для сетей с шинной топологией реализуется, например, протоколом Ethernet.

Достоинства такой сети:

·       Легко контролировать работу сети и локализовать неисправности путем простого отключения от центра тех или иных абонентов;

·       Относительно недорогие по сравнению с более сложными сетями.


3.2.7.              
Другие топологии

Рис. 7

В то время как небольшие сети, как правило, имеют типовую топологию – звезда, кольцо, шина и другие, для крупных сетей характерно наличие произвольных связей между компьютерами. В таких сетях можно выделить отдельные произвольно связанные фрагменты (подсети), имеющие типовую топологию, поэтому их называют сетями со смешанной топологией.





3.3.      
Т
опология глобальных сетей

Глобальная сеть охватывает значительную географическую территорию: область, страну или даже целый континент. Она объединяет компьютеры, которые называются хостами. Хосты соединяются коммуникационными подсетями, для краткости называемые подсетями. Задачей подсети является передача сообщений от хоста к хосту и, таким образом в глобальных сетях коммуникативный аспект отделен от прикладного, что значительно увеличивает структуризацию сети, а следовательно, упрощает ее разработку и обслуживание.

Подсеть в свою очередь состоит из компонентов двух типов: линий связи и маршрутизаторов. Задачей маршрутизаторов является определение маршрута передаваемого информационного пакета.

Если какие-либо два маршрутизатора не соединены напрямую, то они общаются через промежуточные маршрутизаторы. Тогда переданный пакет получается каждым промежуточным маршрутизатором целиком, хранится на нем до тех пор, пока не освободится требуемая линия связи, а затем передается дальше. Подсети, работающие по такому принципу, называются подсетями с промежуточным хранением. На сегодняшний день все подсети глобальных сетей за исключением тех, которые используют спутники связи, являются подсетями с промежуточным хранением.

В глобальных сетях обычно используется коммутация пакетов. Ниже представлен алгоритм работы коммутации пакетов:

1)  Приложение, выполняемое на передающем хосте, дает запрос на пересылку сообщения приложению, выполняемому на принимающем хосте.

2)  Передающий хост осуществляет разбивку сообщения на пакеты, каждый из которых имеет порядковый номер.

3)  Пакеты друг за другом направляются в линию связи и по отдельности передаются по подсети.

4)  Маршрутизаторы подсети определяют оптимальный маршрут прохождения пакетов. Решение о выборе маршрута маршрутизаторами осуществляется на локальном уровне согласно алгоритму маршрутизации. При этом предпринимается попытка проложить оптимальный путь, учитывая степень загруженности линий связи.

5)  Принимающий хост собирает пакеты и реконструирует начальное сообщение.

6) 

Рис. 8

Сообщение передается приложению, исполняемому на принимающем хосте.



4.        
Функциональная модель
Internet


Цель подключения компьютера к Интернету – обеспечение возможности использования сервисов, предоставляемых различными компьютерами (в частности, серверами) в любой части этой всемирной сети. Для этого необходимо предоставить возможность обмена данными между данным компьютером и любым другим компьютером, также соединённым с Интернетом. Интернет обеспечивает маршрутизацию данных между всеми подключёнными к нему компьютерами. Таким образом, для подключения к Интернету одиночного компьютера требуется организовать канал для передачи и приёма данных между ним и любой точкой Интернета. Способы подключения к Интернету – это именно способы организации данного канала.

В большинстве случаев используется двусторонний обмен данными между компьютерами и технической площадкой Интернет-провайдера (ISP, Internet Service Provider) – компании, предоставляющей услуги подключения к Интернету. Связь со всеми остальными компьютерами Интернета производится через один или несколько каналов, которыми оснащена эта площадка.

Таким образом, для подключения компьютера к Интернету следует создать канал обмена данными между этим компьютером и Интернет-провайдером. Именно создание этого канала (так называемой "последней мили") является основной задачей, решаемой при подключении к Интернету. Различные способы подключения – это, в основном, способы организации "последней мили".

Выделяют несколько способов подключения к Internet:

1.     По абонентской телефонной линии (АТС до клиента);

2.     По выделенной линии, если она есть у провайдера;

3.     По высокоскоростной линии передачи данных (ISDN-цифровая сеть интегрированных услуг);

4.     По телевизионному кабелю до 30 Мб/с;

5.     По удалённому доступу (диал-ап);

6.     Через цифровую спутниковую систему связи (DSS);

7.     Через радиорелейную связь;

8.     Frame Relay выполняет минимум функций (пакетная передача); не гарантирует доставку пакетов, есть возможность передача голоса. Способ передачи – виртуальный канал.

Если к Интернету подключается локальная сеть, требуется обеспечить работу всех компьютеров с Интернетом через один канал. Для этого используется маршрутизатор ¹, роль которого может выполнять обычный компьютер с соответствующим ПО, либо же специальное устройство. Компьютеры через сеть обмениваются данными с маршрутизатором, а он, в свою очередь, с сервером Интернет- провайдера.

При работе с Интернетом происходит как передача, так и приём данных. Однако количество передаваемых и принимаемых данных не одинаково. При типичной работе пользователей в Интернете количество принимаемой информации существенно больше, чем количество передаваемой за то же время. Это понятно: пользователи читают WWW-страницы, получают файлы и т.п., тогда как отправляют, чаще всего, только свою электронную почту.

4.1. 
Средства, необходимые для подключения к Интернет

Как уже было замечено ранее, для подключения компьютера к сети Интернет необходимо, прежде всего, выбрать Интернет-провайдера и заключить с ним договор. Найти множество предложений можно через рекламу или узнать у друзей и знакомых, каким провайдером пользуются они. В настоящее время наиболее известные и популярные Интернет-провайдеры в Москве это: Corbina

telecom (Билайн-интернет), Stream, QWERTY, Akado
,
NbN
,
OnLime и другие.

При подключении Интернет, с провайдером решаются следующие вопросы:

1) Техническое обеспечение подключения: выбор канала, IP-адресов, скорости передачи, иногда модема. Если для подключения вам требуется модем, он либо покупается у провайдера, либо предоставляется в аренду. Модем (модулятор-демодулятор) – устройство прямого и обратного преобразования сигналов к виду, принятому в определённых каналах связи.

2) Спектр услуг. В число предоставляемых Интернет-провайдером услуг могут входить:

·     доступ в Интернет по коммутируемым и выделенным каналам;

·     беспроводной доступ в интернет;

·     выделение дискового пространства для хранения и обеспечения работы сайтов (хостинг);

·     поддержка работы почтовых ящиков или виртуального почтового сервера;

·     размещение оборудования клиента на площадке провайдера (колокация);

·     аренда выделенных и виртуальных серверов (VDS или VPS);

·     резервирование данных;

·     и другие.

3) Оплата за подключение, ежемесячная оплата за доступ в Интернет (в зависимости от выбранного вами тарифа) и за другие услуги, предоставляемые провайдером.

Для подключения компьютера к сети Интернет необходимо иметь сетевую плату. Сетевая плата, также известная как сетевая карта, сетевой адаптер (англ. network interface card) — периферийное устройство, позволяющее компьютеру взаимодействовать с другими устройствами сети. В настоящее время, сетевые платы довольно часто интегрированы в материнские платы для удобства и удешевления всего компьютера в целом.

Помимо этого для доступа в Интернет на вашем ПК необходимо следующее программное обеспечение:

·     Операционная система, сокр. ОС (англ. operating system) — комплекс управляющих и обрабатывающих программ, которые, с одной стороны, выступают как интерфейс между устройствами вычислительной системы и прикладными программами, а с другой — предназначены для управления устройствами, управления вычислительными процессами, эффективного распределения вычислительных ресурсов между вычислительными процессами и организации надёжных вычислений.  Наиболее распространёнными операционными системами являются ОС семейства Microsoft Windows (Windows
7,
Windows

Vista
,
Windows

XP
и другие более ранние), системы класса UNIX (особенно Linux) и ОС корпорации Apple (Mac OS X).

·     Веб-обозреватель, браузер (англ. Web browser) — программное обеспечение для просмотра веб-сайтов, то есть для запроса веб-страниц (преимущественно из Сети), их обработки, вывода и перехода от одной страницы к другой.

Браузеры постоянно развивались со времени зарождения Всемирной паутины и с её ростом становились всё более востребованными программами. Ныне браузер — комплексное приложение для обработки и вывода разных составляющих веб-страницы и для предоставления интерфейса между веб-сайтом и его посетителем. Практически все популярные браузеры распространяются бесплатно или «в комплекте» с другими приложениями: Internet Explorer (совместно с Microsoft Windows), Mozilla Firefox (бесплатно, свободное ПО), Safari (совместно с Mac OS или бесплатно для Windows), Opera (бесплатно, начиная с версии 8.50), Google Chrome (бесплатно, свободное ПО), Avant (бесплатно, свободное ПО).

·     Желательно установить на вашем компьютере антивирусную программу и брандмауэр (иногда он бывает встроен в ОС или маршрутизатор),так как в Интернете «обитает» множество вредоносных программ - вирусов. Для защиты своего ПК от несанкционированного доступа к информации на вашем компьютере существует большое множество антивирусных программ, например, Kaspersky

Internet

Security, Dr
.
Web, ESET

NOD
32, Avast и другие.


4.2. 
Получение информации, находящейся на
Web
-сервере

Для получения интересующей информации из сети Internet, вам необходимо воспользоваться Веб-браузером. Веб-браузер — это программа, которая находит и отображает веб-страницы. Браузер осуществляет взаимодействие между вашим компьютером и веб-сервером, на котором находится определенный веб-сайт.

Когда вы запускаете браузер и вводите в него интернет-адрес (URL) нужного сайта, браузер связывается с сервером, запрашивает нужную вам веб-страницу и выводит ее на экран вашего компьютера. Браузер запрашивает и получает данные посредством HTTP протокола ¹.  Веб-браузер преобразует код (написанный на языке HTML, XML и т.п.) различных элементов страницы (текста, картинок, звуков) в соответствующий формат и отображает готовый результат.

Протокол HTTP представляет собой набор правил для обмена данными и основан на принципе «запрос-ответ». Предположим, что через браузер, установленный на ПК, вводим URL-адрес: http://www.mtuci.ru/time-table/testing.htm
l, в котором:www.mtuci
.ru — доменный адрес web-сервера МТУСИ: mtuci - поддомен МТУСИ, ru – домен России; time-table/testing.html — спецификация файла testing.html. Указывается путь к интересующему нас файлу в файловой системе компьютера и имя файла.







Запрос идет от клиента (ПК) к серверу (Web-сервер) и содержит служебную информацию о типе запроса (данные, заголовок, форма), заголовок запроса (допустимые типы файлов, авторизация, версия клиента, адрес, где была активирована ссылка на данный ресурс, и сам адрес) и запрос данных. Запрос происходит в несколько этапов:

·        DNS-запрос — поиск ближайшего DNS-сервера, чтобы преобразовать URI (например, google.com) в его числовое представление — IP-адрес (например, 74.125.87.99). Это адрес и будет реальным адресом сайта в Интернет.

·        соединение — установка соединения с сервером по полученному IP-адресу;

·        отправка данных;

·        ожидание ответа — ждем пока пакеты данных дойдут до сервера, он их обработает и ответ вернется назад;

·        получение данных.

Ответ идет от сервера к клиенту. В нем находится служебный код (число), показывающий состояние обработки запроса, ответный заголовок (версию сервера, дату, длину и тип данных) и сами данные. Всё это происходит в соответствии с семиуровневой логической моделью открытых систем (Open System Interconnection—OSI). Уровни 1 и 2 ответственны за физические соединения; уровни 3-6 заняты организацией передачи, передачей и преобразованием информации в понятную для абонентской аппаратуры форму; уровень 7 обеспечивает выполнение прикладных программ пользователя. Таков, вкратце, принцип работы Web-сервера с клиентом.

Провайдер в этой цепочке, фактически, выполняет функции канала передачи данных между компьютером и Интернетом.

Работа брандмауэра заключается в анализе структуры и содержимого информационных пакетов, поступающих из внешней сети, и в зависимости от результатов анализа пропуске пакетов во  внутреннюю сеть (сегмент сети) или полном их отфильтровывании. Брандмауэры  обычно выполняют следующие функции:

·       физическое отделение рабочих станций и серверов внутреннего сегмента сети (внутренней подсети) от внешних каналов связи;

·       проверку полномочий и прав доступа пользователей к внутренним ресурсам сети;

·       контроль целостности программного обеспечения и данных;

·       сокрытие IP-адресов внутренних серверов с целью защиты от хакеров и др.

 


Заключение

За последние несколько лет Интернет стремительно проник почти во все сферы человеческой жизни и деятельности. Интернет очень интенсивно развивается и этот процесс уже невозможно остановить. С каждым днём все больше пользователей подключается к глобальной сети Интернет и всё больше возможностей предоставляет эта сеть. Сейчас Интернет предоставляет такие уникальные возможности как: поиск нужной информации, общение с людьми по всему миру, приобретение товаров в Интернет-магазинах, обучение, досуг и многое другое. Интернет используется в деловой и повседневной жизни и фактически стал её неотъемлемой частью. Так, компьютерные сети, в том числе и Интернет, используются для:

·        коммуникации (электронная почта, совместная работа удаленных сотрудников, видеоконференции);

·        делового общения с партнёрскими компаниями;

·        общения с друзьями и родственниками (электронная почта, системы диалоговых сообщений (чаты), ICQ, Skype);

·        доступа к информации;

·        электронных развлечений (on-line игры, видео по заказу, интерактивное телевидение и т. д.);

·        электронной коммерции;

·        электронного бизнеса (интернет-магазины, онлайновые аукционы, управление банковскими счетами, осуществление платежей);

·        покупки или ознакомления (например, demo-версии программ, главу книги) с интересующими товарами;

Также в Интернете существует возможность создания собственных веб-сайтов и размещения на них разного рода информации (включая графику, звук, видео, спецэффекты), или виртуальных сообществ по интересам, профессиональным занятиям и т.п.


o      

Список литературы

1.            Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для ВУЗов. 3-е изд. – СПб.: Питер, 2006. -  958 с.

2.            Борисенко А.А. Локальная сеть. Просто как дважды два. – М.: Изд-во Эксмо, 2007. – 160 с.

3.            Бройдо В.Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: учебник для вузов. 2-е изд.– СПб: Питер, 2004. – 703 с.

4.            Барановская Т.П., Лойко В.И., Семенов М.И., Трубилин А.И. Архитектура компьютерных сетей. М., 2003. - С.141.

5.            С.В. Акимов. Введение в Интернет-технологии (учебник)