Аппаратные компоненты сети интернет

Структурные компоненты Интернета

Интернет — это сложное техническое образование, обладающее свойствами самоорганизации и саморегуляции, характерными для объектов живой природы и крайне редко проявляющимися в технических системах. На этих свойствах основана высокая устойчивость Интернета в техническом, экономическом, социальном и политическом смысле. Сегодня невозможно указать какой-то сектор Сети, при выходе которого из строя (по любой причине) нарушилось бы функционирование Интернета в целом и его дальнейшее саморазвитие.

Саморазвитие Интернета происходит путем его расширения за счет включения все новых и новых компонентов. Этот процесс напоминает ветвление живого растительного организма, только в его основе лежат не естественные процессы обмена веществ, а экономические процессы обмена ресурсами. Интернет не является коммерческой организацией и никому не принадлежит; оплачиваются только услуги провайдера — организации, предоставляющей возможность подключения к Интернету.

Рост и развитие происходят одновременно и сбалансировано по трем направлениям, соответствующим трем основным компонентам Интернета: аппаратному, программному и информационному.

Аппаратный компонент Интернета представлен компьютерами самых разных моделей и систем, линиями связи любой физической природы и устройствами, обеспечивающими механическую и электрическую стыковку между компьютерами и линиями связи:

• компьютерами (серверами, рабочими станциями);
• сетевым, оборудованием (шлюзами, маршрутизаторами, брандмауэрами, сетевыми адаптерами);
• модемами и коммутационным оборудованием;
• кабельными системами передачи,
• источниками бесперебойного питания и др.

Шлюз(gateway) — это компьютер со специальным программным обеспечением, позволяющий связываться двум сетям с разными протоколами. Маршрутизатор (router) связывает сети с одинаковыми протоколами, но разными типами сетевого оборудования. Брандмауэр— это компьютер, ограничивающий доступ в сеть некоторой организации. Все аппаратные компоненты Интернета могут действовать в единой Сети как на постоянной, так и на временной основе. Физический выход из строя или временное отключение отдельных участков Сети, а также неработоспособность отдельных компьютеров Сети никак не влияет на возможность функционирования самой Сети. Физическую архитектуру Интернета составляют линии связи любых типов, как традиционных, так и экзотических (рис. 10). Программный компонент.Слаженная совместная работа разнообразного оборудования — функциональная совместимость — достигается благодаря программам, работающим на компьютерах, входящих в Сеть. Они позволяют так преобразовывать данные, чтобы их можно было передавать по любым каналам связи и воспроизводить на любых компьютерах. Программы следят за соблюдением единых протоколов, обеспечивают целостность передаваемых данных, контролируют состояние Сети и в случае обнаружения пораженных или перегруженных участков оперативно перенаправляют потоки данных. У программного обеспечения Сети очень много различных функций, важнейшими из которых являются: функции хранения информации, ее поиска, сбора, воспроизведения, а также обеспечения безопасности в Сети. Рис. 10. Линии связи в Интернет Информационный компонент в Интернете представлен сетевыми документами, то есть документами, хранящимися на компьютерах, подключенных к Сети или входящих в Сеть. Эти документы могут быть любого типа: текстовые, графические, звуковые (звукозаписи), видео (видеозаписи) и т. п..В настоящее время имеются опытные образцы, способные передавать тактильную (осязательную) информацию и ведутся работы в области передачи и воспроизведения обонятельной информации (запахов). Характерная особенность информационного компонента состоит в том, что он может быть распределенным. Так, например, при просмотре на экране книги, хранящейся в Интернете, текст может поступать из одних источников, звук и музыка — из других, графика — из третьих. Таким образом, первичные документы, хранящиеся в Сети, связаны между собой гибкой системой ссылок, которую создают авторы документов в том виде, в каком это им удобно для раскрытия своего замысла. В итоге образуется некое информационное пространство, состоящее из сотен миллионов взаимосвязанных между собой документов. Это пространство напоминает паутину. В нее можно войти со стороны любой нити, а дальше перемещаться между документами и исследовать паутину по собственному усмотрению. На первый взгляд, структура аппаратной части Интернета и структура информационного пространства очень похожи. И в том и в другом случае мы имеем дело с объектами, имеющими связь с другими объектами по принципу один — со многими. В аппаратном понимании Интернета каждый компьютер связан со многими компьютерами. Такая архитектура получила название Сеть (Net). В информационном понимании каждый документ тоже связан со многими документами, но в данном случае эта архитектура называется Паутиной (Web). На первый взгляд эти архитектуры одинаковы, однако применение разных терминов позволяет определить, где речь идет о совокупности компьютеров, a где — о пространстве документов, что далеко не одно и то же. На практике различие между физическим пространством Интернета и виртуальным информационным пространством документов проявляется в различных системах адресации. Каждый компьютер, входящий в состав Интернета, имеет адрес из четырех блоков, например: 183.45.231.97. Этот адрес называется IР-адресом. Компьютеры, входящие в Сеть на постоянной основе, имеют постоянный IP-адрес. Компьютеры пользователей, которые подключаются к Сети на время сеанса, получают временный IP-адрес, который действует только во время данного сеанса. Такой IP-адрес называется динамическим IP-адресом. Зная IP-адрес любой удаленной компьютерной системы, к ней можно обратиться с запросом:

• на поставку хранящихся в ней документов,
• на подключение к какой-либо программе,
• на использование оборудования, входящего в состав компьютерной системы.

Для информационного пространства документов характерна другая система адресации, основанная на понятии URL-адреса. Каждый документ, хранящийся во всемирной сети, имеет свой собственный уникальный адрес URL(Uniform Resource Locator — унифицированный указатель ресурса), примером которого является адрес официального сайта Брянского государственного университета http://www.brgu.ru. Если какой-то документ представлен в Сети не в единственном экземпляре, то у каждого экземпляра будет свой уникальный адрес URL. Двух документов с одинаковыми адресами в Интернете не может быть, точно так же, как на одном компьютере не может быть двух файлов с одинаковыми полными именами.

Источник

Программные и аппаратные компоненты компьютерных сетей

Наряду с автономной работой значительное повышение эффективности использования компьютеров может быть достигнуто объединением их в компьютерные сети (network).

Под компьютерной сетью в широком смысле слова понимают любое множество компьютеров, связанных между собой каналами связи для передачи данных.

Существует ряд веских причин для объединения компьютеров в сети. Во-первых, совместное использование ресурсов позволяет нескольким ЭВМ или другим устройствам осуществлять совместный доступ к отдельному диску (файл-серверу), дисководу CD-ROM, стримеру, принтерам, плоттерам, к сканерам и другому оборудованию, что снижает затраты на каждого отдельного пользователя.

Во-вторых, кроме совместного использования дорогостоящих периферийных устройств имеется возможность аналогично использовать сетевые версии прикладного программного обеспечения. В-третьих, компьютерные сети обеспечивают новые формы взаимодействия пользователей в одном коллективе, например при работе над общим проектом.

В-четвертых, появляется возможность использовать общие средства связи между различными прикладными системами (коммуникационные услуги, передача данных и видеоданных, речи и т.д.). Особое значение имеет организация распределенной обработки данных. В случае централизованного хранения информации значительно упрощаются процессы обеспечения ее целостности, а также резервного копирования.

2. Основные программные и аппаратные компоненты сети

Компьютерная сеть— это сложный комплекс взаимосвязанных и согласованно функционирующих программных и аппаратных компонентов.

Изучение сети в целом предполагает знание принципов работы ее отдельных элементов:

Весь комплекс программно-аппаратных средств сети может быть описан многослойной моделью. В основе любой сети лежит аппаратный слой стандартизованных компьютерных платформ, т.е. система конечного пользователя сети, в качестве которого может выступать компьютер или терминальное устройство (любое устройство ввода-вывода или отображения информации). Компьютеры в узлах сети иногда называют хост-машинами или просто хостами.

В настоящее время в сетях широко и успешно применяются компьютеры различных классов — от персональных компьютеров до мэйнфреймов и суперЭВМ. Набор компьютеров в сети должен соответствовать набору разнообразных задач, решаемых сетью.

Второй слой — это коммуникационное оборудование. Хотя компьютеры и являются центральными элементами обработки данных в сетях, в последнее время не менее важную роль стали играть коммуникационные устройства.

Кабельные системы, повторители, мосты, коммутаторы, маршрутизаторы и модульные концентраторы из вспомогательных компонентов сети превратились в основные наряду с компьютерами и системным программным обеспечением как по влиянию на характеристики сети, так и по стоимости. Сегодня коммуникационное устройство может представлять собой сложный специализированный мультипроцессор, который нужно конфигурировать, оптимизировать и администрировать.

Третьим слоем, образующим программную платформу сети, являются операционные системы (ОС). От того, какие концепции управления локальными и распределенными ресурсами положены в основу сетевой ОС, зависит эффективность работы всей сети.

При проектировании сети важно учитывать, насколько просто данная операционная система может взаимодействовать с другими ОС сети, насколько она обеспечивает безопасность и защищенность данных, до какой степени она позволяет наращивать число пользователей, можно ли перенести ее на компьютер другого типа и многие другие соображения.

Самым верхним слоем сетевых средств являются различные сетевые приложения, такие как сетевые базы данных, почтовые системы, средства архивирования данных, системы автоматизации коллективной работы и др.

Очень важно представлять диапазон возможностей, предоставляемых приложениями для различных областей применения, а также знать, насколько они совместимы с другими сетевыми приложениями и операционными системами.

Источник

1.1.3. Основные программные и аппаратные компоненты сети

Даже в результате достаточно поверхностного рассмотрения работы в сети становится ясно, что вычислительная сеть — это сложный комплекс взаимосвязанных и согласованно функционирующих программных и аппаратных компонентов. Изучение сети в целом предполагает знание принципов работы ее отдельных элементов:

• компьютеров;
• коммуникационного оборудования;
• операционных систем;
• сетевых приложений.

1.1.4. Что дает предприятию использование сетей

• Вычислительные сети явились результатом эволюции компьютерных технологий.
• Вычислительная сеть — это совокупность компьютеров, соединенных линиями связи. Линии связи образованы кабелями, сетевыми адаптерами и другими коммуникационными устройствами. Все сетевое оборудование работает под управлением системного и прикладного программного обеспечения.
• Основная цель сети — обеспечить пользователям сети потенциальную возможность совместного использования ресурсов всех компьютеров.
• Вычислительная сеть — это одна из разновидностей распределенных систем, достоинством которых является возможность распараллеливания вычислений, за счет чего может быть достигнуто повышение производительности и отказоустойчивости системы.
• Важнейший этап в развитии сетей — появление стандартных сетевых технологий типа Ethernet, позволяющих быстро и эффективно объединять компьютеры различных типов.
• Использование вычислительных сетей дает предприятию следующие возможности:
  • разделение дорогостоящих ресурсов;
  • совершенствование коммуникаций;
  • улучшение доступа к информации;
  • быстрое и качественное принятие решений;
  • свобода в территориальном размещении компьютеров.

  Источник