Организация глобальных сетей

1.

ОРГАНИЗАЦИЯ
ГЛОБАЛЬНЫХ СЕТЕЙ
Домашнее задание: §10, с.59-67
(Информатика, 11 класс, авторы – И.Г. Семакин, Е.К. Хеннер, Т.Ю. Шеина)

2.

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ГЛОБАЛЬНЫХ СЕТЕЙ
Этапы научно-технической революции
Четвёртая информационная
революция (70-ые гг. ХХ в.),
связанная с появлением
компьютеров, совпала с одним из
этапов научно-технической
революции.
!
Научно-техническая революция
(НТР) – это процессы резкого
изменения в характере
производства и в быту, к которым
приводят важные научные
открытия и изобретения.
1.
1945 г. – создание первой ЭВМ
2.
70-ые гг. ХХ века – появление и
распространение ПК
3.
далее - формирование глобальной
компьютерной сети Интернет, развитие
телекоммуникационных технологий
технологии –
! Телекоммуникационные
это совокупность программных и
аппаратных средств, с помощью
которых реализуется технический
процесс передачи данных с помощью
компьютерных сетей.

3.

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ГЛОБАЛЬНЫХ СЕТЕЙ
!
Глобальная сеть – это система объединенных компьютеров, расположенных на
больших расстояниях друг от друга.
Развитие компьютерных сетей
!
1.
1964 г. – в военной сфере США создан прототип компьютерной сети
2.
1969 г. – в США создана компьютерная сеть ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network),
объединяющая компьютеры университетов (имела научное значение)
3.
80-90-ые гг. – возникновение компьютерных сетей в других странах
4.
1993 г. – создание WWW (World Wide Web - «всемирная паутина») - всемирной информационной
сети (одной из служб Интернета), дальнейшее развитие и распространение сети Интернет
Интернет – это глобальная сеть, объединяющая абонентов всего мира каналами связи и
обеспечивающая быстрый обмен информацией между ними, а также совместное
использование ресурсов. Представляет собой сложную аппаратно-программную систему.

4.

АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА ИНТЕРНЕТА
Компьютерные узлы (или узловые компьютеры)
Каналы связи
Компьютерные узлы
!
Компьютерный узел – это один или несколько мощных компьютеров, которые находятся в
состоянии постоянного подключения к сети.
Компьютерный узел чаще всего принадлежит провайдеру сетевых услуг.
!
Провайдер (provider – поставщик, снабженец) – это организация, предоставляющая услуги
обмена данными с сетевой средой. Пользователь заключает договор с провайдером на
подключение к его компьютерному узлу и оплачивает услуги.
Структура Интернета – это сеть, т.к. каждый узел связан не с одним, а с множеством других
узлов. Поэтому работа сети Интернет устойчива: если узел не работает, информационный
поток просто идёт другим путём, т.е. не прерывается, а только меняет маршрут.

5.

АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА ИНТЕРНЕТА
Каналы связи
Техническая реализация каналов связи в глобальной сети
1.
Телефонные линии
2.
Электрическая кабельная связь
3.
Оптоволоконная кабельная связь
4.
Радиосвязь (через спутники связи)
Свойства каналов связи:
пропускная способность
помехоустойчивость
стоимость
!
Пропускная способность канала –
максимально возможная скорость передачи
данных по каналу связи (самая низкая 10100 Кбит/с – у телефонных линий, высокая
10-100 Мбит/сек – оптоволоконные линии,
линии радиосвязи).
Самые высокие стоимость технической
реализации, помехоустойчивость и
пропускная способность – у
оптоволоконных линий, самые низкие
показатели и недорогая реализация - у
телефонных линий.
Формула вычисления объема информации, переданной по каналу связи: I=V⋅t
I – объем информации, переданной по каналу связи за время t, при этом V – скорость передачи информации
!
Пример: если скорость передачи V = 512 000 бит/cек, то за t=1 минуте можно передать файл объемом:
I = 512 000 бит/сек × 60 cек = 30 720 000 бит = 3 840 000 байт = 3075 Кбайт ≈ 3 Мб

6.

АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА ИНТЕРНЕТА
Каналы связи: модем
В недавнем прошлом пользователи подключались к узлу только через телефонные линии с помощью
специального устройства – модема, обеспечивавшего низкоскоростное подключение. Сейчас
используются современные беспроводные модемы, обеспечивающие уже высокоскоростное
подключение (например, модемы, встроенные в смартфоны, или похожие на «флешки» внешние 4Gмодемы с USB-разъёмом, используемые, к примеру, за городом).
! Модем
– это компьютерное устройство, которое выполняет преобразование дискретного сигнала
компьютера (цифрового кода из 0 и 1) в непрерывный аналоговый сигнал (для передачи сигнала по
каналу связи) и обратное преобразование аналогового сигнала в цифровой код (для приёма данных
из канала связи).
- преобразование дискретного
! Модуляция
цифрового сигнала ПК в непрерывный
аналоговый сигнал, используемый в канале
связи, для реализации его передачи по каналу.
– обратное преобразование
! Демодуляция
аналогового сигнала канала связи в
Модем = МО + ДЕМ (модуляция + демодуляция)
дискретный цифровой сигнал (цифровой код)
компьютера.

7.

АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА ИНТЕРНЕТА
Адресация в сети Интернет (IP-адресация, DNS-адресация)
Каждый компьютер при работе в сети Интернет имеет адрес, который называется IP-адресом.
!
IP-адрес состоит из четырёх десятичных чисел, разделённых точками. Значение каждого числа от 0 до 255. Примеры IP-адресов: 193.126.7.29, 128.29.15.124 и т.п.
Узловые компьютеры имеют постоянный IP-адрес в Интернете.
Компьютеры пользователей имеют непостоянный IP-адрес, он изменяется при каждом новом
сеансе связи.
!
Также в Интернете действует система символьных адресов – DNS-адресация, т.е. доменная
система имён, более удобная для запоминания пользователями. Например, IP-адресу
87.242.99.97 сервера методической службы издательства «БИНОМ» соответствует доменное имя
metodist.lbz.ru, состоящее из трёх иерархически расположенных доменов. В данном примере: RU
– домен верхнего уровня, LBZ – домен второго уровня, METODIST – имя компьютера.
Домены верхнего уровня бывают географическими (RU - Россия, UK – Великобритания и др.) и
административными (обычно относятся к США: COM – коммерческая сеть, GOV правительственная, EDU – образовательная сеть, MIL – военная сеть).

8.

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИНТЕРНЕТА
Работа сети Интернет поддерживается определённым ПО (программным обеспечением), установленным на
серверах и ПК пользователей.
Основа ПО – операционная система (ОС), организующая работу всех остальных программ.
Программное обеспечение компьютерных узлов
! Прикладное ПО
! Базовое (системное) ПО
- обеспечивает работу Сети по стандартному протоколу
TCP/IP, решает задачу рассылки и приёма информации
- обслуживает службы Интернета
Интернета – это любая информационная услуга сети Интернет, объединяет серверы и
! Служба
клиентские программы, обменивающиеся данными по некоторым прикладным протоколам. Примеры
служб Интернета: электронная почта, телеконференция, WWW и др.
! Сервер-программа
- программа, работающая на узловом компьютере. В
момент работы этой программы данный узел
является сервером для этой службы Интернета
!
! Клиент-программа
- программа, работающая на компьютере
пользователя (пример: для службы WWW – это
ваш браузер)
Такая технология работы прикладного ПО Интернета, то есть совместной работы сервер-программ и
программ-клиентов называется технологией «клиент-сервер».

9.

ПАКЕТНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ
! В Интернете используется пакетная технология передачи данных - это передача данных
по стандартам протокола TCP/IP.
TCP (transmission control protocol, т.е.
«протокол управления передачей»)
1.
разбивает передаваемое сообщение
на нумерованные части на
отправляющем компьютере. Эти
части называются TCP-пакетами.
3.
восстанавливает сообщение в
исходном виде на принимающем
компьютере. Если какого-либо TCPпакета не хватает, он запрашивается
повторно.
IP (internet protocol)
2. протокол доставки TCP-пакетов
дописывает к каждому из них IPадрес доставки и передаёт
каждый из них по отдельности в
место назначения.
Маршруты TCP-пакетов одного сообщения могут быть абсолютно разными.
По одному каналу идут вперемешку пакеты самых разных сообщений для сотен различных получателей.