Протокол это полный набор операций которые один объект

Обновлено: 03.07.2024

Сетевые операции регулируются набором правил и соглашений (называемых сетевым протоколом), который определяет: типы разъ­ емов и кабелей, виды сигналов, форматы данных, алгоритмы рабо­ты сетевых интерфейсов, способы контроля и исправления ошибок, взаимодействие прикладных процессов и др.

К настоящему времени разработано значительное число разно­ видностей организационного и архитектурного построения ВС. И х классификацию можно осуществить по следующим критериям:

1) по масштабу — локальные и глобальные;

2) по способу организации — централизованные и децентрали­ зованные;

3) по топологии (конфигурации) — звездообразные, кольцевые, шинные, смешанные.

Локальные ВС (ЛВС) — сети, узлы которых располагаются на небольших расстояниях друг от друга (в различных помещениях од­ ного и того же здания, в различных зданиях, расположенных на од­ ной и той же территории).

В глобальных ВС (ГВС) узлы сети распо­ ложены на значительных расстояниях друг от друга (в различных частях крупного города, в удаленных друг от друга населенных пун­ ктах, в различных регионах страны и даже в различных странах).

Централизованные ВС — сети, в которых предусмотрен главный узел, через который осуществляются все обмены информацией и который осуществляет управление всеми процессами взаимодейст­ вия узлов.

Децентрализованные ВС — сети с относительно равноправными узлами, управление доступом к каналам передачи данных в этих се­ тях распределено между узлами.

Разновидности ВС по топологии

Как отмечалось выше, различают четыре разновидности конфи­гурации ВС: звездообразную, кольцевую, шинную и комбинирован­ную (см. рис. 1). Отличительные их признаки состоят в следующем.

Звездообразная конфигурация (рис.1 а). В сети предусматрива­ ется центральный узел (ЦУС), через который передаются все сооб­щения. Такие сети появились раньше других, когда на базе большой центральной ЭВМ создавалась развитая сеть удаленных терминалов пользователей.

Недостатки звездообразных сетей:

1) полная зависимость надежности функционирования сети от надежности ЦУС, выход из строя которого однозначно ведет к вы­ ходу из строя всей сети;

2) сложность ЦУС, на который возложены практически все се­ тевые функции.

Достоинства кольцевых ВС:

1) отсутствие зависимости сети от функционирования отдель­ ных ее узлов, причем отключение какого-либо узла не нарушает ра­ боту сети;

2) легкая идентификация неисправных узлов и возможность осуществления реконфигурации сети в случае сбоя или неисправ­ ности.

1) надежность сети полностью зависит от надежности кабельной системы, поскольку неисправность этой системы в каком-либо од­ ном месте полностью выводит из строя всю сеть;

Рис. 1. Базовые топологии ЛВС

Достоинства шинной структуры:

1) простота организации, особенно при создании ЛВС;

2 легкость подключения новых узлов;

1) пассивность среды передачи, в силу чего необходимо усиле­ ние сигналов, затухающих в среде;

2) усложнение решения задач защиты информации;

3) при увеличении числа УС растет опасность насыщения среды передачи, что ведет к снижению пропускной способности.

Комбинированные сети, как это следует из самого названия, ор­ ганизуются путем объединения отдельных фрагментов сети с раз­ личной топологией в общую сеть.

На основе даже такого беглого рассмотрения возможных струк­тур ВС нетрудно заключить, что для тех объектов (предприятий, уч­ реждений, других организаций), в которых регулярно обрабатыва­ются значительные объемы подлежащей защите информации, наи­ более целесообразной будет комбинированная структура ЛВС. Например, для обработки конфиденциальной информации может быть создана самостоятельная подсеть, организованная по звездооб­разной схеме, а для обработки общедоступной — подсеть, организо­ ванная по шинной схеме, причем ЦУС первой подсистемы может быть подсоединен к общей шине второй подсистемы в качестве ее п олноправного узла.

В настоящее время для создания физической сре ды передачи данных преимущественно используются три типа кабелей: витая пара, коаксиальный и оптоволоконный кабель.

Витая пара представляет собой два изолированных провода, спиралевидно сплетенных друг с другом. Такие кабели используют ся давно в телефонной связи. Они обеспечивают надежную переда чу данных при сравнительно небольших скоростях (несколько Мбит/с) и небольших расстояниях передачи (несколько десяткой метров). Поэтому их целесообразно использовать в компактных ЛВС с не очень большими потоками данных.

Существуют две разновидности кабелей рассматриваемого типа: неэкранированные и экранированные, причем в экранированных кабелях гасятся побочные электромагнитные излучения, поэтому они защищены от перехвата передаваемой информации путем не­ контактного подсоединения.

Коаксиальный кабель содержит два проводника: один служит для передачи сигналов, второй — для заземления. Роль заземления все­ гда играет внешний цилиндрический проводник. Пространство между проводниками заполнено изоляционным материалом.

Коаксиальный кабель способен передавать широкополосные сигналы, т. е. одновременно много сигналов, каждый на своей час­тоте, что обеспечивает высокую скорость передачи данных. Кроме того, коаксиальные кабели отличаются высокой помехоустойчиво­ стью.

Промышленностью выпускаются стандартный (толстый) и де­шевый (тонкий) коаксиальный кабели. Толстый кабель отличается повышенной помехоустойчивостью и малым затуханием передавае­ мых сигналов, однако для его подключения необходимы специаль­ные разъемы — соединения. Тонкий кабель уступает толстому по помехоустойчивости и степени затухания сигнала, но он подключа­ ется к стандартным разъемам — соединениям. Кроме того, назван­ ные разновидности кабеля отличаются максимальной длиной между узлами сети: толстый — до 2500 м, тонкий — до 925 м.

Оптоволоконный кабель позволяет решить все проблемы создания эффективной среды передачи данных с высокой скоростью передачи (до 50 Мбит/с), отсутствием потерь при переда­ че, практически полной невосприимчивостью к помехам, отсутстви ем ограничений на расстояние передачи и полосу пропускания. Не­достатки его заключаются в сложности установки и диагностики, а также высокой стоимости. Кроме того, в настоящее время мало опыта в его применении. Однако, несмотря на названные недостат­ ки, оптоволоконный кабель является весьма перспективным для ор­ганизации среды передачи данных ВС.

Рабочая станция ( workstation ) – подключенный к сети компьютер, через который пользователь получает доступ к ее ресурсам. Часто рабочую станцию (пользователя сети или прикладную задачу, выполняемую в сети) называют клиентов сети.

Сервер – это выделенный для обработки запросов от всех рабочих станций сети многопользовательский компьютер, предоставляющий этим станциям доступ к общим системным ресурсам (вычислительным мощностям, база данных, библиотекам программ, принтерам, факсам) и распределяющий эти ресурсы. Из наиболее важных требований, предъявляемых к серверу, следует выделить высокую производительность и надежность работы. примеры специализированных серверов:

1. файл-сервер предназначен для работы с базами данных, имеет объемные дисковые запоминающие устройства;

2. сервер резервного копирования выполняет ежедневное автоматическое архивирование информации от серверов и рабочих станций;

3. факс-сервер – выделенная рабочая станция для организации эффективной факсимильной связи;

4. почтовый сервер – выделенная рабочая станция для организации электронной корреспонденции;

5. сервер печати – предназначен для эффективного использования системных принтеров;

6. прокси-сервер – популярное средство для подключения локальных корпоративных сетей к сети Интернет.

1. ЛОКАЛЬНЫЕ СЕТИ

Если в одном помещении, здании или комплексе близлежащих зданий имеется несколько компьютеров, пользователи которых должны совместно решать какие-то задачи, обмениваться данными или использовать общие данные, то эти компьютеры целесообразно объединить в локальную сеть.

Локальная сеть (локальная вычислительная сеть, ЛВС) – это группа из нескольких компьютеров, соединенных между собой посредством кабелей (иногда также телефонных линий или радиоканалов), используемых для передачи информации между компьютерами. Для соединение компьютеров в локальную сеть необходимо сетевое оборудование и программное обеспечение.

Локальные сети позволяют обеспечить:

1. коллективную обработку данных пользователями подключенных в сеть компьютеров и обмен данными между этими пользователями;

2. совместное использование программ;

3. совместное использование принтеров, модемов и других устройств;

Поэтому практически все фирмы, имеющие более одного компьютера, объединяют их в локальную сеть.

Для объединения компьютеров в локальную сеть требуется:

1. вставить в каждый подключаемый к сети компьютер сетевой контроллер (сетевой адаптер или сетевая плата), который позволяет компьютеру получать информацию из локальной сети и передавать данные в сеть;

2. соединить компьютеры кабелем, по которым происходит передача данных между компьютерами, а также другими подключенными к сети устройствами (принтерами, сканерами и т.д.). Соединение кабелей осуществляется через специальные устройства – концентраторы (или хабы), коммутаторы и др.

Для обеспечения функционирования локальной сети часто выделяют специальный компьютер – сервер, или несколько таких компьютеров. На дисках серверов располагаются совместно используемые программы, базы данных, дистрибутивы программ. Остальные компьютеры локальной сети часто называют рабочими станциями. В сетях, состоящих более чем из 20-25 компьютеров, наличие сервера обязательно – иначе, как правило, производительность сети будет неудовлетворительной. Сервер необходим и при совместной интенсивной работе с какой-либо базой данных.

Многие серверы стоят значительно дороже (в 5-10 раз) обычных компьютеров. Не удивительно – ведь они не только являются весьма мощными компьютерами с большим количеством оперативной памяти, но в них вдобавок обеспечиваются исключительная надежность, высокая производительность и дублирование устройств и хранимых данных.

Для обеспечения функционирования локальной сети необходимо соответствующее программное обеспечение.

Операционные системы Windows 95, 98, NT Workstation имеют встроенные возможности по организации локальных сетей без выделенного сервера. Обычно такие сети называют одноранговыми, поскольку в них все компьютеры равноправны, каждый из них выполняет как роль рабочего места пользователей, так и роль сервера по обеспечению доступа к своим ресурсам и данным.

Но часто одноранговая сеть – это не лучший выход. Ведь пользовательская ОС мало приспособлена для выполнения функций сервера сети, которую ей приходится выполнять. И если на каком-либо компьютере пользователь играет в DOOM или рисует картинку в Paint, а другие пользователи работают с файлами на этом же компьютере, то они будут сильно мешать друг другу – скорость их работы резко снизится.

В локальных сетях с выделенным сервером на сервере используются специальные операционные системы, обеспечивающие надежную и эффективную обработку многих запросов от рабочих мест пользователей. На рабочих станциях такой локальной сети может использоваться любая операционная система, например DOS . Windows , и должен бать запущен драйвер, обеспечивающий доступ к локальной сети.

Локальные сети потому и называются локальными, что они объединяют компьютеры, находящиеся в одном месте, то есть поблизости друг от друга. Но многие предприятия (корпорации, банки)имеют подразделения, расположенные в разных концах города или даже в разных городах и странах. Для эффективной работы им, как правило, требуется объединить свои подразделения в единую сеть. Такие сети обычно называют распределенными.

Естественно, во всех случаях для создания распределенной сети необходимо соответствующее оборудование (модемы, маршрутизаторы и т.д.).

ПОЯВЛЕНИЕ INTERNET

В самом ближайшем будущем Internet в корне изменит экономические и социальные условия во всем мире. Эти изменения не могут не затронуть вас лично. Internet станет очень важной частью вашей жизни. Это отразится на вашей работе, отдыхе и общении с другими людьми. Internet помогает проводить исследования, улучшает взаимодействие сотрудников в офисе, предоставляет возможность работать дома, увеличивает шансы найти работу.

Скоро Internet изменит всю нашу жизнь, повлияет на нашу работу, отдых, на то, как мы делаем покупки, как общаемся между собой, как читаем газеты, как узнаем погоду на завтра и на многое, многое другое.

В конце 60-х годов по заказу Министерства обороны США была создана распределенная сеть ArpaNet для связи между собой компьютеров министерства. При разработке сети ARPAnet ставилась задача обеспечить связь между собой множества удаленных друг от друга разнородных компьютеров, причем эта связь не должна была нарушаться при частичных повреждениях сети (например, при бомбардировке одного или нескольких узлов сети). Разработанные принципы организации таких сетей (равноправность узлов, протоколы TCP/IP, алгоритмы маршрутизации) оказались настолько удачными, что многие другие организации (особенно университеты и правительственные учреждения) стали создавать сети на таких же принципах. Эти сети стали объединяться между собой, образуя единую сеть с общим адресным пространством (подобно тому, как все телефонные станции одного города поддерживают единую систему телефонных номеров). Эта единая сеть (или сеть сетей, совокупность сетей) и стала называться Internet .

В настоящее время Интернет – это глобальна, межконтинентальная сеть, она объединяет десятки миллионов компьютеров и локальных сетей, а ее услугами пользуются от 100 до 250 миллионов человек.

ТРАДИЦИОННЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ INTERNET

До середины 90-х годов в основном применялись:

1. электронная почта – с ее помощью можно послать электронное письмо (тест или произвольный файл) любому пользователю Internet . Время доставки писем – обычно не более нескольких часов, а иногда несколько минут.

2. телеконференции ( USENET ) – это обмен мнениями с помощью электронных писем по поводу тех или иных тем. Каждый пользователь Internet может подписаться на интересующие его телеконференции (всего их несколько десятков тысяч и посвящены они самым разным темам – от проблем использования лазерных принтеров до психологических расстройств). При этом пользователь будет получать все письма, посылаемые в соответствующие телеконференции, а может и сам высказывать свое мнение или ответить на чей-то вопрос.

4. служба FTP – хранилища файлов. На них хранятся тексты документов, программы, тесты книг. Каждый пользователь Интернет может получить оглавление FTP -серверов или любой из хранящихся на нем файлов в виде электронного письма или архива.

5. службы поиска – позволяет найти нужный документ на включенных в Интернет FTP -серверах. Поиск может вестись по ключевым словам и другим характеристикам документа. Задать запрос службе поиска можно в диалоговом режиме или послав ей специально оформленное письмо.

6. электронные доски объявлений ( BBS ) – это место, куда стекается вся подлежащая обмену информация. С помощью BBS можно опубликовать объявление для общего ознакомления, или оставлять на доске информацию, которую адресат может забрать в удобное для него время.

7. Internet Relay Chat (IRC) – для поддержания так называемого живого диалога. Недавно выпущенное программное обеспечение позволяет проводить реальные видео- и аудиконференции.

9. Word Wide Web ( WWW ) - это огромное собрание статистических и интерактивных документов, связанных между собой. Для просмотра этих документов – Web -страниц – используются Web -броузеры. Web -страницы находятся находятся на сотнях тысяч Web -серверов, расположенных по всему миру. Для перехода с одной Web -страницы на другую достаточно щелкнуть мышью на одной из гипертекстовых ссылок, имеющихся почти на каждой странице.

УЗЛЫ И КЛИЕНТЫ

Каждый компьютер, подключенный к Internet, называется узлом. Некоторые узлы предоставляют другим узлам программы и данные, они называются серверами. Другие компьютеры используют информацию, предоставляемую сервером, они называются клиентами. Системы, компоненты которых взаимодействуют подобным образом, называются системами клиент/сервер.

Та же терминология применима и к программам, выполняющимся на компьютерах, подключенных к Интернет.

Клиент-программа, или просто, клиент, - это программа с дружественным пользователю интерфейсом, которая выполняется на вашем компьютере и имеет доступ к Интернет-ресурсам. Когда клиент-программе нужно получить информацию из Интернет, она обращается к программе-серверу. Программа-сервер, или просто сервер, возвращает клиент-программе ответ на ее запрос.

АДРЕС КОМПЬЮТЕРА В ИНТЕРНЕТ

Чтобы обмениваться информацией по Интернет, каждый компьютер (независимо от того, какую ОС он использует, - Windows , Mac или Unix , и независимо от того, представляет ли он собой суперЭВМ или ноутбук) должен поддерживать протокол TCP / IP . Протокол TCP / IP стандартизирует обмен информацией между системами и определяет, как представить данные в виде пакета и как передать каждый пакет на удаленный компьютер.

Если говорить точно, TCP / IP – это два различных протокола, тесно связанных между собой.

IP . Специальные компьютеры, называемые маршрутизаторами, использую Интернет-протокол для передачи пакетов по сети. Каждый информационный пакет содержит IP -адреса компьютера-отправителя и компьютера-получателя. IP -адрес – это уникальный номер, однозначно идентифицирующий компьютер в Интернет. IP –адрес представляет собой 4 числа, разделенные точками. Например, IP –адрес узла – 206.246.150.10.

TCP. Transmission Control Protocol (Протокол управления передачей) определяет, каким образом информация должна быть разбита на пакеты и отправлена по Интернет. Представьте себе, что вы вырвали первые три листа этой книги и отправили их своему другу. Первый лист вы поручили доставить посыльному, который будет добираться к месту назначения на автобусе, второй отправили по почте, а третий передали с водителем такси. Понятно, что ваш друг получит эти листы в разное время и в неверной последовательности. Чтобы прочитать текст, ваш друг должен будет проверить номера страниц и разместить их в правильном порядке. Подобным образом протокол TCP обрабатывает информационные пакеты. Никто не может гарантировать, что вся информация прибудет одновременно, но ТСР располагает пакеты в нужном порядке, а также проверяет каждый пакет на наличие ошибок при передаче.

Доменное имя состоит из двух или больше слов, разделяемых точками, по принципу: узел.второй_уровень.первый_уровень. Домены первого уровня четко определены. Домены первого уровня, например, сom или uk, указывают тип организации или страну, в которой эта организация находится (табл. 1). Домен второго уровня определяет организацию. Для передачи информации глобальная сеть применяет домены первого и второго уровней. Доменное имя узла используется для передачи данных с компьютера на компьютер в пределах локальной сети.

Читайте также: