Глобальные вычислительные сети

Глобальные  вычислительные сети. 

  Основные понятия.

      Глобальные  вычислительные сети Wide Area Networks (WAN), которые  относятся к территориальным  компьютерными сетями, предназначены, как и ЛВС для предоставления услуг, но значительно большему  количеству пользователей, находящихся на большой территории. Глобальные вычислительные сети - это компьютерные сети, объединяющие локальные сети и отдельные компьютеры, удаленные друг от друга на большие расстояния. Самая известная и популярная глобальная сеть - это Интернет. Кроме того, к глобальным вычислительным сетям относятся: всемирная некоммерческая сеть FidoNet, CREN, EARNet, EUNet и другие глобальные сети, в том числе и корпоративные. 

Теоретические основы  Интернет.

Большой интерес  представляет глобальная информационная сеть Интернет. Интернет объединяет множество различных компьютерных сетей (локальных, корпоративных, глобальных) и отдельных компьютеров, которые обмениваются между собой информацией по каналам общественных телекоммуникаций.

      В глобальных сетях для передачи информации применяются следующие виды коммутации:

      ·  коммутация каналов (используется при передаче аудиоинформации по обычным телефонным линиям связи);

      ·  коммутация сообщений (применяется в основном для передачи электронной почты, в телеконференциях, электронных новостях);

      ·  коммутация пакетов (для передачи данных, в последнее время используется также для передачи аудио - и видеоинформации).  
Практически все услуги Internet построены на принципе клиент-сервер. Вся информация в Интернет хранится на серверах. Обмен информацией между серверами сети осуществляется по высокоскоростным каналам связи или магистралям. 
К таким магистралям относятся: выделенные телефонные аналоговые и цифровые линии, оптические каналы связи и радиоканалы, в том числе спутниковые линии связи. Серверы, объединенные высокоскоростными магистралями, составляют базовую часть Интернет. 
Отдельные пользователи подключаются к сети через компьютеры местных поставщиков услуг Интернета, Internet - провайдеров (Internet Service Provider - ISP), которые имеют постоянное подключение к Интернет. Региональный провайдер, подключается к более крупному провайдеру национального масштаба, имеющего узлы в различных городах страны. 
Сети национальных провайдеров объединяются в сети транснациональных провайдеров или провайдеров первого уровня. Объединенные сети провайдеров первого уровня  составляют глобальную сеть Internet  
Услуги, которые могут быть предоставлены пользователям в Интернет:

      ·  электронная почта E-mail;

      ·  компьютерная телефония;

      ·  передача файлов FTP;

      ·  терминальный доступ для интерактивной работы на удаленном компьютере TELNET;

      ·  глобальная система телеконференций USENET;

      ·  справочные службы;

·  доступ к информационным ресурсам и средства поиска информации в Интернете.  

Службы Интернет.

В сети Internet имеются многочисленные службы, предоставляющие информационные услуги.

Одной из наиболее используемых служб является электронная почта [e-mail]. Для обслуживания электронной почты в сети имеются  специальные почтовые серверы. Такой сервер выделяет своим клиентам определённый объём внешней памяти и назначает этой памяти некоторое имя – адрес и пароль для доступа. Такая именованная память называется почтовым ящиком [mailbox]. Все сообщения, адресованные данному клиенту, помещаются в этот ящик и могут быть прочитаны, уничтожены или переправлены в другое место клиентом, которому этот ящик принадлежит. Для отправления и получения почты используются специальные почтовые программы. Адрес почты – это DNS-адрес с добавлением имени абонента.

Пример

Существует  множество почтовых серверов. Одним  из известных серверов является mail.ru. Адрес почты на этом сервере будет  иметь вид:

ivanov@mail.ru

где ivanov – это имя абонента, а mail.ru –  это DNS-адрес почтового сервера.

Примером  почтовой программы является Outlook Express.

Другая  широко используемая служба – FTP-служба [file transfer protocol]. Эта служба используется для удалённого доступа к файлам. FTP-сервер представляет собой хранилище всевозможных файлов. Эти файла пользователь может прочитать или скопировать на свою ЭВМ. DNS-адрес таких серверов начинается с ftp, например, ftp.microsoft.com. Информация на FTP-серверах организована в виде традиционных каталогов. Узлы FTP-службы используются разработчиками программного обеспечения для его распространения.

Доступ  к любым ресурсам сети Internet можно  получить с помощью службы World Wide Web или просто Web. Очевидное отличие этой службы от FTP или электронной почты заключается в том, что Web – это мультимедийная служба, то есть она поддерживает не только текст, но и графику, анимацию, звук.

Web-сервер  хранит данные в виде набора  текстовых файлов, которые написаны на специальном языке HTML [hypertext markup language]. Специальная программа – броузер [browser] - интерпретирует HTML-текст и выводит на экран монитора страницу, в которой сочетаются текст, графика, анимация и, самое главное, ссылки на другие страницы. Таким образом, с помощью ссылок Web-страницы пользователь имеет возможность переходить от одной страницы к другой и более оперативно разыскивать нужную информацию.

Для поиска страниц, содержащих нужную информацию, используется поисковая служба. Поисковые серверы используют специальные программы, которые анализируют заголовки Web-страниц и содержащуюся в них информацию. Результатом работы этих программ является список Web-страниц, которые удовлетворяют критерию поиска.

Пример

Существует  большое количество поисковых серверов: Alta Vista, Lycos, Yahoo. 

Адресация в глобальной вычислительной сети Internet.

Для организации  связи между хост-ЭВМ необходима общесетевая система адресации, которая устанавливает порядок  именования абонентов сети передачи данных. В IP-сетях, к которым относится сеть Internet, каждому физическому объекту (хост-ЭВМ, серверы, подсети) присваивается число, называемое IP-адресом, который обычно представляется в виде четырёх чисел от 0 до 255, разделённых точкой, например, 192.171.153.60. Сами по себе эти числа не имеют никакого значения. Адрес содержит в себе номер подсети и номер хост-ЭВМ в данной сети. 

  Доменная система  имен.

Для удобства пользователей в Internet так же используется другой способ адресации, который называется системой доменных имён [domain naming system - DNS].

Пример

DNS-адрес  имеет вид: win.smtp.dol.ru. В этом примере:

ru –  домен страны, здесь означает  все хост-ЭВМ России;

dol –  домен провайдера, означает все  ЭВМ локальной сети некоторой  формы;

smtp –  домен группы почтовых серверов  этой же фирмы.;

win –  имя конкретной ЭВМ из группы smtp.

Особое  значение имеют организационные  и географические домены – те, которые  пишутся крайними справа в DNS-адресе. Имена для этих доменов зарегистрированы международной организацией InterNIC (Internet Network Information Center). Например, edu означает образовательную организацию, com – коммерческую, gov – правительственную, us – США, uk –Великобританию, de – Германию и т.д. DNS-адрес всегда действует совместно с IP-адресом.

При организации  связи сеть должна по адресу получателя определить путь передачи данных –  маршрут. Для определения маршрута используются различные алгоритмы  маршрутизации [routing]. Эффективность  алгоритма маршрутизации существенно  влияет на скорость передачи данных по сети.

Список  литературы

1. Курс лекций. Вычислительные машины,  системы и сети телекоммуникаций. Петриченко Г.С. Краснодар, 2005.
2. Операционная система Microsoft Windows 95: Учебно-методическое пособие по дисциплине «Информатика» для студентов всех форм обучения всех специальностей/ Кубан. гос. технол. уни-т; Сост. Лыжко В.М, Тулин А.А.—Краснодар,1997.—66 с.
3. Информатика. Практикум по технологии работы на компьютере./Под ред. Макаровой Н.В. Издание третье переработанное. Москва, “Финансы и статистика”, 2001
4. Лекции по общей Информатике. В.А. Атрощенко, Г.С. Петриченко и др. = Краснодар, 2003.