Всемирная компьютерная сеть
Всемирная компьютерная сеть (или Интернет) — это объединение локальных, региональных и национальных компьютерных сетей в одно информационное пространство, которое не имеет никаких территориальных и национальных границ.
В современном мире интернет представляет собой глобальное средство коммуникаций, которое эффективно обеспечивает обмен различной информацией:
- текстовые файлы;
- изображения и графика;
- аудиофайлы;
- видеоинформация;
- онлайновые службы по всей планете.
На сегодняшний день количество пользователей сети интернет уже давно превысило отметку в 1 миллиард человек. По оценке Всероссийского центра изучения общественного мнения (ВЦИОМ) сегодня в России количество пользователей интернетом перевалило за 70% всего населения, что является достаточно высоким показателем, учитывая процентное соотношение представителей разных возрастов.
Связь между компьютерами происходит следующим образом:
- ПК отправляют друг другу информацию в виде пакетов;
- каждый из отправляемых пакетов промаркирован;
- каждый пакет имеет свой путь и маршрут доставления адресату и у каждого он индивидуальный;
- в пункте назначения все эти пакеты соединяются в установленном порядке;
- конечный пользователь получает информацию в готовом виде.
В отличие от телефонной и радиосвязи, интернет-информация осуществляет не только непосредственную передачу, но и имеет свойство сохраняться на жестких дисках. Такие диски называются серверами или узлами связи Интернета (хостами).
Немного истории
Идея объединения нескольких сетей в один единый поток, который переходит во вневедомственное национальное информационное пространство, возникла в Соединенных штатах Америки в 1969 году. Такая сеть получила название ARPANET. Но несмотря на это, датой рождения Интернета таки принято считать 1983 год. Именно в то время технологи устранили проблему устойчивости соединения разнообразных компьютерных устройств — они разработали и утвердили единый протокол обмена данными TCP/IP.
Уточним, что протокол TCP/IP — это не один тип соединения, а два отдельных самостоятельных протокола.
Transmission Control Protocol
Первый из протоколов — ТСР (Transmission Control Protocol) — это протокол транспортного уровня. Он отвечает за процесс передачи информации. Так, согласно протоколу ТСР, та информация, которую отправляет пользователь, своеобразным образом «нарезается» на небольшие пакеты. Каждый из таких пакетов маркируется таким образом, чтобы на компьютере получателя все пакеты были собраны правильно (в правильном порядке и правильном соотношении).
В ходе передачи информации пакеты отправляются по разным маршрутам в зависимости от их структуры и загруженности сети. Но отметим, что два соединенных между собой компьютера (физически) могут одновременно поддерживать различные протоколы ТСР-соединения.
Internet Protocol
Второй протокол IP (Internet Protocol) — адресный. Его главная функция заключается в определении места, куда должна доставляться необходимая информация. Суть этого протокола состоит в том, что каждый пользователь в сети при регистрации получает свой уникальный адрес — IP-адрес. Он может быть постоянным или временным (только на момент соединения). Сам адрес выражен четырьмя байтами, например, 123.45.67.89. Отсюда следует, что один байт может иметь только 256 различных значений. Значит теоретически число возможных неповторимых IP-адресов — около 4 миллиардов.
Также задача IP-протокола заключается в определении маршрута, по которому нужно направить конкретный блок (пакет) информации. А оптимизацией маршрута движения (устранения возможных преград и причин разрушения пакета данных) занимаются специальные компьютеры и программы, которые находятся на узловом сервере сети. Такие компьютеры называются маршрутизаторы.
User Datagram Protocol
Помимо пары TCP/IP, существуют и другие протоколы, например, протокол UDP (User Datagram Protocol). Применяют его предпочтительно при осуществлении передачи потоковой видео- и аудиоинформации. При транспортировке таких данных с помощью протокола UDP, данные помещают в специальный UDP-конверт, который далее упаковывается в IP-конверт.
Для подключения компьютера к Интернету имеются специальные организации — провайдеры. Все вопросы, которые возникают в процессе использования ресурсов интернета, решаются непосредственно с вашим провайдером. Они предоставляют два возможных варианта подключения к сети:
- без постоянного соединения с сервером (режим off-line);
- в режиме реального времени (on-line).
В первом случае в режиме off-line соединение устанавливается только на момент связи с помощью модемов, коммуникационных и сервисных служб.
В случае соединения on-line пользователь постоянно поддерживает соединение с сервером, а через него, в свою очередь, со всем Интернетом. С точки зрения сетевого потока режим off-line более экономичен, потому что позволяет более детально ознакомиться через Интернет с полученными материалами. Но режим on-line является более мобильным, так как создает эффект присутствия при обмене информацией с другими пользователями или сервером.
Способы подключения к Интернету могут быть различными, но наиболее популярными на настоящий момент являются подключение через спутник и оптоволокно.
Оптоволоконная сеть по сравнению с другими возможностями подключения обладает наибольшей пропускной способностью. Поэтому на сегодняшний день оптоволокно — наиболее прогрессивное и чаще всего используемое коммуникационное решение. Скорость подключения к интернету через спутниковый провайдер варьируется в рамках 10-1000 Мбит/с. Существует еще один протокол беспроводной связи — Wireless Application Protocol. Он все больше и больше получает распространение на рынке телекоммуникационных услуг, ведь позволяет осуществлять выход в сеть интернет через мобильный телефон. Всем известная технология 3G (третье поколение) — такая технология мобильной связи третьего поколения, которая объединяет между собой набор услуг, в т. ч. и доступ в Интернет от мобильной связи.
Одним из наиболее распространенных способов получить выход в Интернет через беспроводный доступ является Wi-Fi. На сегодняшний день в каждом городе имеются многочисленные точки доступа, в основном они бесплатные. Через эти точки доступа пользователь может получить выход в интернет через свой девайс, подключившись к определенной сети Wi-Fi.
Подводя итог, можно сказать, что выход в интернет сегодня имеет достаточно разные пути и форматы, их предложение было продиктовано спросом, так как пользователи выставляют свои требования к скорости обмена информации, уровня надежности связи и соответствии получаемых услуг оплачиваемой стоимости.
44 Понятие компьютерных сетей
№ 44 Понятие компьютерных сетей. Классификация сетей.
Сети передачи данных (вычислительные или компьютерные сети) — результат эволюции двух
научно-технических отраслей — компьютерных и телекоммуникационных технологий:
С одной стороны, сети передачи данных — частный случай распределенных вычислительных систем, в которых группа компьютеров согласованно выполняет набор взаимосвязанных задач, обмениваясь данными в автоматическом режиме.
С другой стороны, компьютерные сети могут рассматриваться как средство передачи информации на большие расстояния, для чего в них применяются методы кодирования и мультиплексирования данных, получившие развитие в различных телекоммуникационных системах.
Поколения компьютерных сетей (КС)
1-е поколение (1950-60-е гг.) – подключение удаленных терминалов к компьютерам (теледоступ). В 1950-е годы, когда ЭВМ были большой редкостью, удачей считалась сама возможность пообщаться с ними хотя бы по медленному и ненадежному телетайпу.
Развитие техники связи и изобретение модемов в 1960-е гг. дали возможность организовать разветвленные сети теледоступа.
2-е поколение (1970-е гг.) – подключение компьютеров друг к другу. Территориальные (Wide Area Networks – WAN) и локальные (Local Area Networks – LAN) КС с высокоуровневыми услугами (удаленные вычисления, передача файлов, электронная почта, …).
Сначала для передачи сообщений — принцип физической коммутации каналов, затем — более надежный и экономный принцип коммутации пакетов. Сети 2-го поколения, как и ЭВМ 2-го поколения, — разные и несовместимые. Два абонента, даже находящиеся на небольшом расстоянии друг от друга, могли общаться, только если принадлежали одной сети.
Узел 1, чтобы передать данные узлу 7, сначала должен передать специальный запрос на установление соединения коммутатору A, указав адрес назначения 7. Коммутатор А должен выбрать маршрут образования составного канала, а затем передать запрос следующему коммутатору, в данном случае E. Затем коммутатор E передает запрос коммутатору F, а тот, в свою очередь, передает запрос узлу 7. Если узел 7 принимает запрос на установление соединения, он направляет по уже установленному каналу ответ исходному узлу, после чего составной канал считается скоммутированным, и узлы 1 и 7 могут обмениваться по нему данными. С появлением мини-компьютеров — возможность управления технологическим оборудованием, другие задачи уровня отдела предприятия — концепция распределения компьютерных ресурсов по всему предприятию. Однако при этом все компьютеры одной организации по-прежнему продолжали работать автономно, т.е. это еще не ЛВС: 2-е поколение — вместо телетайпов — электронные дисплейные терминалы, диалоговые ОС с разделением времени 2-е поколение — по схеме с коммутацией каналов в 1970-е гг. было создано много вычислительных сетей. Это были именно вычислительные сети, т.к. основным их назначением было использование процессорных ресурсов коллективно используемых ЭВМ. Этим они отличаются от современных КС, в которых основным ресурсом является информация. Пример КС 2-го поколения — сеть Cybernet
(1969, фирма Control Data Corporation – CDC). Задачи: разработка суперкомпьютеров и обеспечение теледоступа к ним. Узлы сети — мощные (по тем временам) компьютеры CDC-6600, которые обрабатывали запросы от тысяч терминалов, размещенных по всему миру. 350 из 500 крупнейших компаний США в 1970гг.пользовались услугами этой сети, предпочитая не заниматься созданием собственных вычислительных систем. 3-е поколение (1980-2000-е годы) – подключение изолированных сетей друг к другу и образование всемирной «сети сетей» Internet.