18. Структура глобальной сети. Основные принципы работы: протоколы, адресация, маршрутизация. Структура глобальной сети
В общем случае глобальная сеть включает подсеть связи, к которой подключены компьютеры и терминалы (только ввод и отображение данных). В состав глобальной сети могут входить как компоненты локальные и региональные сети .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. Именно такая структура принята в наиболее известной и популярной сейчас всемирной суперглобальной информационной сети Интернет (Internet).Подсеть связи состоит из каналов передачи данных и коммуникационных узлов.
Компьютеры, за которыми работают пользователи-клиенты, называются рабочими станциями. Компьютеры, являющиеся источниками ресурсов сети, предоставляемых пользователям, называются серверами. Рабочие станции пользователей подключаются к глобальным сетям чаще всего через поставщиков услуг доступа к сети — провайдеров.
Коммуникационные узлы подсети связи предназначены для быстрой передачи информации по сети, для выбора оптимального маршрута передачи информации, для коммутации пакетов передаваемой информации. Коммуникационный узел — это либо некоторое аппаратное устройство, либо компьютер, выполняющий заданные функции с помощью соответствующего программного обеспечения. Эти узлы обеспечивают эффективность функционирования сети связи в целом. Рассмотренная структура сети называется узловой и используется, прежде всего, в глобальных сетях.
Управление передачей в Internet протоколом ТСР (Transmission Control Protocol), который разбивает передаваемое сообщение на пакеты и собирает принимаемое сообщение из пакетов. Протокол ТСР следит за целостностью переданного пакета и контролирует доставку всех пакетов сообщения. Таким образом, в Internet на межсетевом уровне протокол IP обеспечивает негарантированную доставку данных между любыми двумя точками сети, а протокол управления передачей TCP, являясь надстройкой над протоколом IP, обеспечивает гарантированную доставку данных. Эти протоколы, определяя форматы пакетов данных, передаваемых по сети, позволяют обмениваться информацией программам, работающим на различных аппаратно-программных платформах.
Протокол TCP/IP не ограничивается входящими в него протоколами низшего уровня IP и TCP. Являясь семейством протоколов (более десятка), используемых как в глобальных, так и в локальных сетях, TCP/IP определяет правила работы и других уровней сети.
FTP-протокол, входящий в семейство протоколов ТСР/IP, является протоколом пользовательского уровня, обеспечивающим передачу файлов с одного компьютера на другой. Этот протокол позволяет посылать файлы в различных форматах, чаще всего в текстовом или двоичном, не загружая ЦП удаленного компьютера, так как не предполагает проведение сеансов работы на удаленном компьютере.
Протокол Telnet относится к той же группе протоколов, что и FTP, но является протоколом удаленного терминального доступа, позволяющим с одного компьютера подключаться к другому и работать на нем, как при непосредственной работе на компьютере. Таким образом, Telnet позволяет соединиться с хост-компьютером, зарегистрироваться на нем и запускать имеющиеся на нем программы.
Протокол SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) обеспечивает передачу электронной почты между компьютерами.
Протокол SNMP (Simple Network Management Protocol) передает информацию о состоянии сети и подключенных к ней устройств.
Протокол TCP/IP имеет четко сформулированные спецификации и поддержку многих изготовителей как аппаратного, так и программного обеспечения, что гарантирует их совместимость, и является самым популярным в мире.
Адресация в Internet. При обмене данными в сети необходимо, чтобы каждый компьютер имел свой уникальный адрес. В локальной сети адреса компьютеров чаще всего определяются адресами сетевых плат, вставленных в компьютеры. Сетевые платы (Ethernet) имеют уникальные адреса, устанавливаемые при их изготовлении. Кроме того, имеется возможность ввести адреса, более удобные для данной организации при конфигурировании платы. Адрес узла является 12-значным шестнадцатеричным числом. Каждый сегмент локальной сети также имеет сетевой адрес. Такая адресация используется в сети NetWare.
IP-адреса используются при передаче и приеме сообщений по протоколу TCP/IP. Однако пользователю неудобно использовать такие адреса при организации связи с другим компьютером сети для получения некоторой услуги. Поэтому в Internet введена Доменная Система Имен (Domain Name System — DNS). В этой системе компьютерам сети даются удобные для пользователя имена, за которыми скрываются соответствующие адреса.
Маршрутизация. Доставка пакетов в сети осуществляется с помощью коммуникационных узлов, которые могут быть выполнены аппаратно или являются программами на компьютерах. Эти узлы соединяют между собой отдельные компьютеры и сети различных организаций и образуют некоторую подсеть связи. Основной функцией коммуникационных узлов является выбор оптимального маршрута доставки пакета получателю — маршрутизация. Каждый коммуникационный узел имеет связи далеко не со всеми другими коммуникационными узлами и в его функции, как и в функции почтового отделения, входит определение следующего узла маршрута, который позволит наилучшим образом приблизить пакет к пункту назначения.
В сетях с протоколом TCP/IP для идентификации сетей и компьютеров используются 32-разрядные IP-адреса. Эти адреса при написании разбиваются на 4 части. Каждая 8–разрядная часть может иметь значение от 0 до 255. Части отделяются друг от друга точками. Например, 234.049.123.255.
IP-адрес включает номер сети и номер компьютера в ней. Адреса каждой сети выдаются Информационным Центром Сети Internet (NIC). Предприятие, прежде чем использовать Internet, должно зарегистрироваться в NIC для получения такого адреса. Даже если вы еще не подключены к Internet, а только собираетесь подключиться, в вашей локальной сети целесообразно использовать IP-адресацию. Цель – подготовка нужной системы адресов.
Как и в почтовой корреспонденции, каждый пакет, отправляемый по сети, должен иметь адрес получателя и адрес отправителя. В коммуникационном узле проверяется адрес получателя пакета и на его основании определяется оптимальный путь посылки пакета к месту назначения. В каждом коммуникационном узле строятся внутренние таблицы, в которых записываются местоположения и все возможные маршруты ко всем зарегистрированным сетям. Маршрут включает все коммуникационные узлы на пути к пункту назначения. Используя эти таблицы, маршрутизатор вычисляет кратчайший путь к месту назначения, а в случае сбоя на маршруте ищет другой путь.
Пакет и адреса, указываемые на нем, должны оформляться по некоторым правилам. Эти правила называются протоколом. Протокол IP (Internet Protocol), отвечая за адресацию, гарантирует, что коммуникационный узел определит наилучший маршрут доставки пакета.
Глобальная компьютерная сеть. Структура и основные принципы работы сети Интернет. Понятие протокола, адреса, провайдера, абонента
Глобальная компьютерная сеть — это телекоммуникационная сеть, а процесс обмена информации по такой сети называется телекоммуникация.
— Сеть состоит из связанных между собой узловых компьютеров (хостмашин) и подсоединенных к ним компьютеров пользователей абонентов сети (терминалов)
— ГС разрабатывалась таким способом, чтобы выход из строя отдельных участков не приводил к полной остановки системы.
— По этой причине была выбрана идеология, согласно которой все узлы сети имеют равные права относительно друг друга. А отсутствие «главных компьютеров» делает систему устойчивой.
— Подключение к Интернет обычно осуществляет через поставщиков доступа (провайдеров)
Провайдер – фирма, предоставляющая услуги доступа к сети. Существуют следующие виды доступа: мобильный, прямой, вне сети, коммутируемый.
Сетевые протоколы. Протокол — совокупность правил в соответствие с которыми происходит передача информации через сеть
Адресация в ГС. В ГС применяется числовая система адресации компьютеров, те у каждого компьютера есть свой IP адрес.
IP адрес — уникальный сетевой адрес узла в КС.
Человеку более удобна доменная система имен, которая противопоставляет IP адресу уникальное доменное имя.
Система иерархическая. Верхний уровень называется двух типов:
− административные (.com) (коммерческие)
Абоненты сети — объекты, генерирующие или потребляющие информацию в сети. Абонентами могут быть отдельные ЭВМ, терминалы и тд.
Технологии коммутации пакетов, виды доступа к Интернет
Коммутация пакетов — способ динамического распределения ресурсов сети связи за счёт передачи и коммутации оцифрованной информации в виде частей небольшого размера — так называемых пакетов.
При коммутации пакетов все передаваемые пользователем цифровые данные разбиваются передающим узлом на небольшие (до нескольких килобайт) части — пакеты. Каждый пакет оснащается заголовком, в котором указывается, как минимум, адрес узла-получателя и номер пакета.
Технологии коммутации пакетов:
1) Дейтаграммный режим. Передача пакетов по сети происходит независимо друг от друга, тогда пакеты называют дейтаграммами. При этом коммутатор может изменить маршрут какого — либо пакета в зависимости от состояния сети. Дейтаграммный метод не требует предварительного установления соединения и поэтому работает без задержки перед передачей данных.
2) Режим индивидуальных каналов. Передача пакетов по сети происходит по виртуальным соединениям. В этом случае перед тем, как начать передачу данных между двумя конечными узлами, должен быть установлен виртуальный канал, который представляет собой единственный маршрут, соединяющий эти узлы.
ВИДЫ ДОСТУПА К ИНТЕРНЕТ.
Подключение к Интернету через поставщиков доступа – провайдеров.
Провайдер – фирма, предоставляющая услуги доступа к сети.
Существуют следующие виды доступа к Интернет:
1) Мобильный — подключение к интернету через мобильный телефон выполняется за счет «обращения» к базовой станции оператора сотовой связи, у которого вы обслуживаетесь, и далее устанавливается связь.
2) Прямой — непосредственное соединение осуществляется методом подключения локальной сети или рабочей станции к оптоволоконной магистрали или выделенному каналу связи при помощи соответствующего сетевого оборудования.
3) Коммутируемый — такой способ выхода в Интернет или другую сеть, при котором компьютер может, используя модем и телефонную сеть общего пользования, подключаться к другому компьютеру (серверу доступа) для инициализации сеанса передачи данных.
Без доступа
Система адресации в Интернет. Службы Интернет
Система адресации в Интернет
Для каждого компьютера в Интернет устанавливают два адреса: цифровой IP-адрес (IP – Internetwork Protocol – межсетевой протокол) и доменный адрес. Оба адреса могут применяться равноценно. Цифровой адрес удобен для обработки на компьютере, а доменный адрес – для восприятия пользователем.
1) Числовая система адресации компьютеров имеет длину 32 бита. Для удобства адрес разделяется на четыре блока по 8 бит, которые можно записать в десятичном виде. Адрес содержит полную информацию, необходимую для идентификации компьютера. Два блока определяют адрес сети, а два другие – адрес компьютера внутри этой сети. Существует определенное правило для установления границы между этими адресами. Поэтому IP-адрес включает в себя три компонента: адрес сети, адрес подсети, адрес компьютера в подсети.
2) Доменная система имён ставит в соответствие числовому IP-адресу каждого компьютера уникальное доменное имя. Доменная система имен имеет иерархическую структуру.
Домены верхнего уровня принято называть зоной, они бывают двух типов: географические (двухбуквенные — каждой стране соответствует двухбуквенный код, например.ru) и административные (трехбуквенные, например.com) Обозначение административного домена позволяет определить профиль организации, владельца домена.
Службы Интернет
Сервисы – виды услуг, которые оказываются серверами сети Интернет.
В настоящее время в сети Интернет 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) – гипертекстовая (гипермедиа) система, предназначенная для интеграции различных сетевых ресурсов в единое информационное пространство;
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями: