Локальные и глобальные компьютерные сети
Рассматриваются методы объединения компьютеров в сетевые сообщества, методы разделения и объединения ресурсов. Выделены типы сетей — локальные, корпоративные и глобальные. Особое внимание уделено всемирной сети Интернет, обсуждаются структура, функции и работа в ней.
- Общие сведения о сетевых взаимодействиях
- Локальные вычислительные сети
- Назначение и тип сервера
- Корпоративные сети
- Интернет
- Браузер и его назначение
- Электронный адрес
- Службы Интернет
- Основные понятия WWW
Общие сведения о сетевых взаимодействиях
Понятие «сеть» (net, илиnetwork), имеет много разных значений и применяется для определения различных взаимодействий. Будем говорить о построении корпоративных сетей, объединяющих компьютеры организации, которые чаще всего называются компьютерными, или вычислительными, сетями. Компьютерная сеть появляется тогда, когда двум или более компьютераместь что разделять. Под разделением понимается совместное использование ресурсов. Сам процесс разделения (совместного использования) сетевых ресурсов называется сетевым взаимодействием (networking). В общем случае, для создания компьютерных сетей необходимо специальное аппаратное обеспечение(сетевое оборудование)и специальное программное обеспечение(сетевые программные средства).Простейшее соединение двух компьютеров для обмена данными называетсяпрямым соединением.Все компьютерные сети без исключения имеют одно назначение —обеспечение совместного доступа кобщим ресурсам.Ресурсы бывают трех типов:аппаратные, программныеиинформационные. Аппаратный ресурсэто: устройство печати (принтер), емкости жестких дисков. Когда все участники небольшой компьютерной сети пользуются одним общим принтером, это значит, что они разделяют общий аппаратный ресурс. То же можно сказать и о сети, имеющей один компьютер с увеличенной емкостью жесткого диска(файловый сервер),на котором все участники сети хранят свои архивы и результаты работы. Программный ресурс.Кроме аппаратных ресурсов компьютерные сети позволяют совместно использоватьпрограммные ресурсы.Для выполнения очень сложных и продолжительных расчетов можно подключиться к удаленной большой ЭВМ и отправить вычислительное задание на нее, а по окончании расчетов точно так же получить результат обратно. Информационный ресурс.Данные, хранящиеся на удаленных компьютерах, образуютинформационный ресурс.Роль этого ресурса видна наиболее ярко на примере Интернета, который воспринимается, прежде всего, как гигантская информационно-справочная система. Совместное использование ресурсов может осуществляться разными способами, зависящими от имеющихся в наличии компьютерных средств. Удаленный терминал.Первый способ взаимодействия предполагает полностью централизованную обработку и хранение информации, обеспечивая работу пользователей с терминалов (рис. 5). Часто эту модель взаимодействия называют «терминал-хост» (terminal-host). Пользователь взаимодействует с ресурсами центрального компьютера, используя для решения своих задач его процессор, оперативную и дисковую память, а также периферийные устройства. При этом очень часто пользователь работает не один, а совместно с другими пользователями, то есть ресурсы центрального компьютера используются в режимеразделения. Центральный компьютер должен работать под управлением операционной системы, поддерживающей такое взаимодействие, которое называется централизованным (centralizedcomputing). Дальнейшее развитие компьютерной индустрии шло различными путями, увеличивались вычислительные мощности компьютеров, предназначенных для работы по взаимодействию «терминал-хост», появились и начали бурно развиваться персональные компьютеры. Персональные компьютеры полностью управляются пользователем, все ресурсы компьютера используются в монопольном режиме для решения задач пользователя. Распределение задач.Несмотря на рост вычислительной мощности процессоров, не весь спектр задач может быть решен одним компьютером. Появилась необходимость создания нового взаимодействия, новой структуры, направленной на распределенную обработку информации (distributedcomputing). В этой модели взаимодействия каждый из компьютеров может решать свои задачи, появляется специализация компьютера. Компьютеры объединяются в вычислительную сеть. Задачи распределяются по компьютерам сети, что позволяет расширить функциональные возможности каждого из них путем разделения доступа к другим компьютерам (рис. 6). Объединение распределенных ресурсов.В настоящее время актуальной и быстроразвивающейся является задача объединения распределенных компьютерных ресурсов для выполнения (решения) общей задачи. Такая модель взаимодействия называется совместными, или объединенными, вычислениями (collaborativecomputing). При этом задача распределяется по компьютерам, компьютеры обмениваются между собой общими данными, суммарная вычислительная мощность и доступные ресурсы (оперативная и дисковая память) увеличиваются, повышается отказоустойчивость всей системы в целом с точки зрения решения задачи (рис. 7). Для решения задачи используются ресурсы всех компьютеров. При отказе одного из них задача продолжает выполняться, часть задачи отказавшего компьютера перераспределяется между оставшимися. Достигается высокий уровень устойчивой работы всей системы в целом. 
Рис. 5. Пользователь работает с центральным компьютером в режиме удаленного доступа, ресурсы центрального компьютера одновременно разделяются всеми его пользователями 
Рис. 6. Каждый компьютер решает определенный набор задач, задача решается только этим компьютером 
Рис. 7. Все компьютеры совместно решают одну или более задач. Сравнительно новой моделью сетевых взаимодействий является организация взаимодействий пользователей сети с сетевыми сервисами (рис. 8). С точки зрения пользователя, его взаимоотношения с множеством компьютеров подпадают под определение «клиент-сеть» (client-network). Для пользователя сети, в общем-то, не существенно, где конкретно в сети располагаются выделенные ему ресурсы, он должен только уметь обратиться к ним, используя принятую в сети систему обращений. При таком подходе существенно упрощается работа всех пользователей сети, а сами сетевые ресурсы и сервисы должны быть доступны пользователю в любой момент времени. Повышение уровня готовности сетевых сервисов требует соответствующих технических решений, например повышения отказоустойчивости или дублирования сервисов. В компьютерной сети присутствует много различных компонентов. Самыми видимыми пользователям сети являются две. Это сервер сети и клиент. Сервер (server— в дословном переводе с английского означает «тот, кто обслуживает») сети предназначен для обслуживания поступающих от клиента (client) запросов. Другими словами, клиент всегда запрашивает обслуживание, а сервер всегда обслуживает клиента. 
Рис. 8. Сервис клиенту может предоставляться любым сервером, реализующим его В некоторых случаях клиент может выступать и в роли сервера, обеспечивая обработку запросов от других клиентов и запрашивая обслуживание у других серверов. По способу взаимодействия серверов и клиентов определяют два вида сетей: «клиент/сервер» (client-server) и «равный с равным» (peer-to-peer). Поскольку клиентом сети является пользователь, работающий на компьютере, то сам компьютер пользователя, подключенный к сети, определяется термином «рабочая станция» (workstation). Этот термин употребляется наравне с термином «компьютер». Часто модели «клиент/сервер» и «равный с равным» могут одновременно существовать в одной сети. Сети, построенные по принципу «равный с равным», называют также одноранговыми сетями, в которых все компьютеры имеют одинаковый статус —ранг. В модели «клиент/сервер» рабочие станции формируют запросы на обслуживание и пересылают их серверу. Сервер, используя свои вычислительные мощности, обрабатывает запросы. Результаты обработки возвращаются рабочим станция. В этой модели максимально используется разделение всех ресурсов сервера, учитывается его специализация.