Реферат

на тему:

"Интернет как иерархия сетей. Протоколы, адресация, доменные имена, сервисы интернет"

Введение

Компьютеры появились в жизни человека не так уж давно, но почти любой человек может с твердой уверенностью сказать, что будущее - за компьютерными технологиями.

На заре своего появления компьютеры представляли собой громоздкие устройства, работающие на лампах и занимающие настолько много места, что для их размещения требовалась не одна комната. При всем этом производительность таких машин, по сравнению с современными, была невероятно мала.

Время шло. Постепенно научная мысль и возможности ученых развились настолько, что производство меньших по размеру, но более производительных компьютеров стало реальностью.

Процесс развития персонального компьютера движется с постоянно увеличивающимся ускорением, в связи с чем в ближайшем будущем компьютеры станут обязательным и незаменимым атрибутом любого предприятия, офиса и большинства квартир.

Причиной столь интенсивного развития информационных технологий является все возрастающая потребность в быстрой и качественной обработки информации, потоки которой с развитием общества растут как снежный ком.

Компьютеры прочно вошли в современный мир, во все сферы человеческой деятельности и науки, создавая необходимость в обеспечении их различным программным обеспечением. Конечно, в первую очередь это связано с развитием электронной вычислительной техники и с её быстрым совершенствованием и внедрением в различные сферы человеческой деятельности.

Объединение компьютеров в сети позволило значительно повысить производительность труда. Компьютеры используются как для производственных (или офисных) нужд, так и для обучения.

В настоящее время компьютерные сети получили очень широкое распространение.

Это вызвано несколькими причинами:

* объединение компьютеров в сеть позволяет значительно экономить денежные средства за счет уменьшения затрат на содержание компьютеров (достаточно иметь определенное дисковое пространство на файл-сервере (главном компьютере сети) с установленными на нем программными продуктами, используемыми несколькими рабочими станциями);

* компьютерные сети позволяют использовать почтовый ящик для передачи сообщений на другие компьютеры, что позволяет в наиболее короткий срок передавать документы с одного компьютера на другой;

* компьютерные сети, при наличии специального программного обеспечения (ПО), служат для организации совместного использования файлов (к примеру, бухгалтеры на нескольких машинах могут обрабатывать проводки одной и той же бухгалтерской книги).

Кроме всего прочего, в некоторых сферах деятельности просто невозможно обойтись без компьютерных сетей. К таким сферам относятся: банковское дело, складские операции крупных компаний, электронные архивы библиотек и др. В этих сферах каждая отдельно взятая рабочая станция в принципе не может хранить всей информации (в основном, по причине слишком большого ее объема). Сеть позволяет избранным (зарегистрированным на файл-сервере) пользователям получать доступ к той информации, к которой их допускает оператор сети.

1. Схема интернет

Слово интернет происходит от термина Interconnected networks (связанные сети), то есть с технической точки зрения - это глобальное сообщество малых и больших сетей. Определения, которые давались сети Интернет: Глобальная компьютерная сеть, Сеть сетей, Всемирная Сеть. Интернет представляет собой распределенную децентрализованную систему, т.е. в нем нет центральных / главных узлов. Правила его функционирования стандартизованы и общедоступны.

С технической точки зрения, Интернет состоит из большого числа менее крупных сетей, которые также неоднородны. Формально Интернет никому в отдельности не принадлежит. Оплата расходов по поддержанию в рабочем состоянии старых каналов ложится на конечных пользователей. Расходы по прокладке новых каналов - правительство, крупные телекоммуникационные компании, инвестиционные фонды.

В более широком смысле это информационное пространство, распределенное среди миллионов компьютеров во всем мире, которые постоянно обмениваются данными. Часто под словом Интернет понимают само информационное содержимое сети.

Интернет одновременно является мощным и независимым информационным ресурсом, надежным и оперативным средством связи, основой для развития ИТ и творческого самовыражения миллионов людей во всем мире.

Каждый компьютер, подключенный к Интернету это часть сети. Изобразить Интернета сложно. Но представим его в виде облака, подразумевающего всю совокупность сетевого оборудования во всем мире, которая и осуществляет сумму возможностей Интернета. И постепенно покажем, что находится там внутри.

2. Компьютеры-серверы и компьютеры-клиенты

Все компьютеры, подключенные к Интернету, относят к двум типам: серверы и клиенты. Компьютеры, которые предоставляют определенный сервис другим компьютерам, называют серверы (to serve), а те которые пользуются данным сервисом - клиентами.

В большинстве случаев домашние клиентские компьютеры не имеют постоянного выхода в Интернет, а подключаются по мере необходимости. Напротив же, компьютеры-серверы постоянно соединены с Интернетом высокоскоростными каналами передачи данных, поэтому к ним всегда можно обратиться с запросом.

Сервер имеет статический адрес IP, который не изменяется очень часто. Домашней машине, которая подключается к Интернету через модем, назначает адрес IP ISP. Этот адрес IP уникален для вашего сеанса. Но в следующий сеанс может быть другой.

3. История возникновения интернет

1957 г.: Д. Эйзенхауер, DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), ответ на запуск Советами первого искусственного спутника Земли. Dr. J.C.R. Licklider.

60-е годы: идеи, легшие в основу Интернет. Проекты предусматривали разработку стандарта для децентрализованной сети, которая смогла бы продолжать функционировать в случае отказа части ее узлов в случае ядерного удара со стороны СССР.

70-е годы: построение такой сети - ARPANET. В ARPANET сеть использовалась главным образом для передачи файлов и электронных сообщений.

Начало 80-х: стали бурно развиваться альтернативные сети (передача электронной почты): BitNet и CSNet. Позже к ним прибавились и другие (FidoNet etc).

86 год: NSF (National Science Foundation) начал работы по созданию NSFNET, сети магистральных каналов для американского Интернетa. Создание ISOC (Internet Society) - добровольной организации по обеспечению глобального обмена информацией посредством Internet, Internet Architecture Board (IAB) - сертификация стандартов и распределения ресурсов, Internet Engineering Task Force (IETF) - эксплуатационные и назревающие технические проблемы. Эти организации успешно действуют по сей день.

В 90-е годы появляется Интернет как международная глобальная сеть. В 90 г. В Интернете - 300000 пользователей. В 1991 году происходит изобретение gopher'а и World Wide Web, служб Интернет, которые привлекут миллионы новых пользователей.

Сегодня Интернет не охватывает только несколько стран Африки и Восточной Азии. Количество машин в Интернет - около 20 млн., количество пользователей - в 5-10 раз больше.

сеть интернет сервер провайдер

4. Приложения-серверы и приложения-клиенты

Если речь идет о сервере, невольно всплывает в памяти понятие клиента. Все потому, что эти два понятия неразрывно связаны. Объединяет их компьютерная архитектура клиент-сервер. Обычно, когда говорят «сервер», имеют в виду сервер в архитектуре клиент-сервер, а когда говорят «клиент» - имеют в виду клиент в этой же архитектуре. Так что же это за архитектура? Суть ее в том, чтобы разделить функции между двумя подсистемами: клиентом, который отправляет запрос на выполнение каких-либо действий, и сервером, который выполняет этот запрос. Взаимодействие между клиентом и сервером происходит посредством стандартных специальных протоколов, таких как TCP/IP и z39.50. На самом деле протоколов очень много, они различаются по уровням. Мы рассмотрим только протокол прикладного уровня HTTP (чуть позднее), поскольку для решения наших программистских задач нужен только он. А пока вернемся к клиент-серверной архитектуре и разберемся, что же такое клиент и что такое сервер.

Сервер представляет собой набор программ, которые контролируют выполнение различных процессов. Соответственно, этот набор программ установлен на каком-то компьютере. Часто компьютер, на котором установлен сервер, и называют сервером. Основная функция компьютера-сервера - по запросу клиента запустить какой-либо определенный процесс и отправить клиенту результаты его работы.

Клиентом называют любой процесс, который пользуется услугами сервера. Клиентом может быть как пользователь, так и программа. Основная задача клиента - выполнение приложения и осуществление связи с сервером, когда этого требует приложение. То есть клиент должен предоставлять пользователю интерфейс для работы с приложением, реализовывать логику его работы и при необходимости отправлять задания серверу.

Взаимодействие между клиентом и сервером начинается по инициативе клиента. Клиент запрашивает вид обслуживания, устанавливает сеанс, получает нужные ему результаты и сообщает об окончании работы.

Услугами одного сервера чаще всего пользуется несколько клиентов одновременно. Поэтому каждый сервер должен иметь достаточно большую производительность и обеспечивать безопасность данных.

Логичнее всего устанавливать сервер на компьютере, входящем в какую-либо сеть, локальную или глобальную. Однако можно устанавливать сервер и на отдельно стоящий компьютер (тогда он будет являться одновременно и клиентом и сервером).

Существует множество типов серверов. Вот лишь некоторые из них.

ь Видеосервер-сервер специально приспособлен к обработке изображений, хранению видеоматериалов, видеоигр и т.п. В связи с этим компьютер, на котором установлен видеосервер, должен иметь высокую производительность и большую память.

ь Поисковый сервер предназначен для поиска информации в Internet.

ь Почтовый сервер предоставляет услуги в ответ на запросы, присланные по электронной почте.

ь Web-Сервер предназначен для работы в Internet.

ь Сервер баз данных выполняет обработку запросов к базам данных.

ь Сервер защиты данных предназначен для обеспечения безопасности данных (содержит, например, средства для идентификации паролей).

ь Сервер приложений предназначен для выполнения прикладных процессов. С одной стороны взаимодействует с клиентами, получая задания, а с другой - работает с базами данных, подбирая необходимые для обработки данные.

ь Сервер удаленного доступа обеспечивает коллективный удаленный доступ к данным.

ь Файловый сервер обеспечивает функционирование распределенных ресурсов, предоставляет услуги поиска, хранения, архивирования данных и возможность одновременного доступа к ним нескольких пользователей.

ь Сервер печати - ближе к дому. Устанавливать для каждого компьютера свой принтер накладно.

ь Вычислительный сервер - и близко и далеко. Это компьютер, выполняющий ту или иную программу. На таком сервере может быть установлена дорогущая программа, которую пользователь не может себе позволить, или ему необходимы мощности для эффективного выполнения программы.

Обычно на компьютерном сервере работает сразу несколько программ-серверов. Одна занимается электронной почтой, другая распределением файлов, третья предоставляет web-страницы.

Из всех типов серверов нас в основном интересует web-сервер. Часто его называют web-сервером, http-сервером или даже просто сервером. Что представляет собой web-сервер? Во-первых, это хранилище информационных ресурсов. Во-вторых, эти ресурсы хранятся и предоставляются пользователям в соответствии со стандартами Internet (такими, как протокол передачи данных HTTP). Как предоставляются данные в соответствии с этим протоколом, мы рассмотрим чуть позже. Работа с документами web-сервера осуществляется при помощи браузера (например, IE, Opera или Mozilla), который отсылает серверу запросы, созданные в соответствии с протоколом HTTP. В процессе выполнения задания сервер может связываться с другими серверами.

В качестве примеров web-серверов можно привести сервер Apache группы Apache, Internet Information Server (IIS) компании Microsoft, SunOne фирмы Sun Microsystems, WebLogic фирмы BEA Systems, IAS (Inprise Application Server) фирмы Borland, WebSphere фирмы IBM, OAS (Oracle Application Server).

Клиент - это компьютер, заимствующий ресурсы или службы у другого компьютера.

Клиенты бывают толстые и тонкие. Тонкий клиент представляет собой самую маленькую, простую и наименее дорогую комбинацию аппаратных и программных средств, сконфигурированную для выполнения только необходимых и больше никаких задач. Пользователи тонких клиентов выполняют свои приложения на серверах по сети. Сейчас есть новые виды тонких клиентов: сотовые телефоны, цифровые пейджеры, электронные секретари.

Браузер - это клиентская программа, получающая услуги от сервера. Он позволяет оперировать файлами и информацией в сети, в том числе и Интернете. Есть графические (Mozilla FireFox), и текстовые (Lynx).

Современные сотовые телефоны содержат микробраузер, позволяющий отображать информацию на своем дисплее.

5. Провайдеры интернета и их сети

Обращаясь в Интернет, мы пользуемся услугами интернет-провайдера ISP (Internet Service Provider) - это специализированная организация, которая имеет собственную сеть, называемую магистральной, к которой подключается большое количество клиентов. Сеть провайдера соединяется с другими сетями по всей планете, что позволяет иметь связь с любой точкой планеты.

ISP-провайдеры имеют в нескольких населенных пунктах так называемые точки присутствия (POP - Point of Presence) - точки в которых расположено аппаратное обеспечение для подключения к Интернету его клиентов.

Пользователь ПК дозванивается до провайдера и устанавливает связь с одним из модемов провайдера (модемный пул). После подключения он становится частью его сети. На своих серверах провайдер представляет пользователям различные услуги.

Магистральную сеть провайдера часто называют опорной сетью или бэкбоуном (backbone).

Так как сети провайдера обслуживают множество пользователей, они должны иметь высокоскоростные сети и обеспечивать большой трафик (объем данных передаваемый по сети). Провайдер может арендовать высокоскоростные линии у более крупной коммуникационной компании, а также протянуть свои.

В интернете действуют сотни крупных интернет-провайдеров, их магистральные сети связаны через NAP (Network Access Points, точки сетевого доступа).

В основе объединения малых и больших сетей лежит цепь договорных соглашений.

Провайдеры обычно делятся на международные, национальные, региональные.

Сети региональных провайдеров соединены с сетями национальных провайдеров с помощью высокоскоростных каналов. Например, в США это линии стандарта T1 со скоростью передачи данных 1,544 Мбит/c или T3 со скоростью передачи до 44,74 Мбит/c. Подобная иерархическая структура и позволяет говорить об Интернете как об иерархии сетей.

Международный провайдер: MindSpring EarthLink

Национальный провайдер: Глобал Один Одна из крупнейших в России сетей доступа в Интернет. Узлы доступа более, чем 200 городах России и СНГ. http://www.gin.ru/.

Точки присутствия провайдера POP в разных городах связаны между собой дорогими высокоскоростными каналами. В свою очередь каждая такая точка присутствия должна быть соединена с домами клиентов, которые рассредоточены по большой территории.

Технология, по которой осуществляется связь между абонентом и точкой присутствия провайдера называется технология «последней мили». В большинстве случаев она является узким метом в цепи каналов доставки информации из Сети на компьютер пользователя.

Пять технологий доступа в Интернет:

(1) модемный доступ по телефонной линии (доступ по коммутируемой телефонной линии с помощью модема - 56 Кбит/c, доступ по DSL-технологии, доступ по выделенной телефонной линии (ISDN - 128 Кбит/c),

(2) доступ по радиоканалу - 54 Мбит/c,

(3) доступ по сети кабельного телевидения - 36 Мбит/c,

(4) подключения посредством силовой сети - 4,5 Мбит/c,

(5) спутниковый канал - несколько Мбит/c,

(6) доступ по мобильному телефону (GSM-data - 9,6 Кбит/c, GPRS - 160 Кбит/c).

6. Доступ в интернет из локальной сети

Интернет состоит из множества сетей. По объему охватываемой территории их делят: глобальные, городские, локальные, магистральные (backbone).

Lan (Local Area Network) - охватывает небольшую территорию, и как привило принадлежит одной организации. Локальные сети внедряются на предприятиях для того, чтобы организовать совместное использование аппаратуры и распределенную обработку данных на нескольких компьютерах. Скорость передачи данных 100 Мбит/c.

Магистральная сеть - большая, центральная сеть, подключающая несколько LAN, другие BN, городские и глобальные сети. Скорость передачи данных 45 Мбит/c. 5 км.

Городская сеть - подключает LAN и BNS, расположенный в различных областях к друг другу и к глобальным сетям. Скорость передачи данных 100-1000 Мбит/c. 50 км.

Глобальная сеть соединяет магистральные и городские сети. Скорость передачи данных 2000 Мбит/c. 1000 км.

NIC Network Interface Card - сетевой адаптер - устройство, которое образует физический интерфейс между компьютером и сетевым кабелем, используемым для объединения компьютеров в сеть.

Варианты подключения локальной сети к Интернету могут быть различными, но чаще всего высокоскоростная выделенная линия.

Интернет: как это работает? - компьютерные сети и сетевые протоколы. Семейство протоколов TCP/IP.

Когда два или более компьютеров связывают постоянным соединением для обмена данными, говорят о создании компьютерной сети.

Сетевой протокол определяет правила передачи информации в компьютерной Сети. Уместно сравнение сетевого протокола с языком - это такая же оболочка для передачи информации.

Различают открытые и закрытые сетевые протоколы, в зависимости от того, является ли открытым определяющий их стандарт.

Можно говорить также о протоколах различных уровней, в частности, о протоколах уровня приложений и протоколах уровня передачи данных.

Операционная система - основная программа, работающая на компьютере. Запускается раньше всех других программ и делает возможным запуск. Пример: MS DOS, Windows 95, UNIX, Linux, Novell Netware.

UNIX - операционная система и семейство мощных современных многопользовательских операционных систем, на которых построен Интернет.

RFC - Request For Comments, стандарты Интернет, публикуемые IAB.

Провайдер Интернет - поставщик услуг Интернет, тот, через кого Вы или Ваша организация подключаетесь к Сети.

Модем (модулятор-демодулятор) - устройство для соединения удаленных компьютеров. Работает по выделенным и телефонным (коммутируемым) линиям. Используется, среди прочего, для подключения к компьютерной сети домашних пользователей.

LAN (local area network) - локальная компьютерная сеть, соединяющая компьютеры непосредственно, обычно с помощью кабелей.

WAN (wide area network) - сеть, соединяющая локальные сети (LAN).

Общий вид Интернет:

Службы (сервисы) Интернет и архитектура клиент-сервер

Интернет вызывает интерес пользователей возможностями, заложенными в службах (сервисах) Интернет.

Службы Интернет используют архитектуру клиент-сервер, т.е. если Вы - пользователь, клиентская программа на Вашем компьютере должна подключиться к серверу и послать ему запрос на получение информации. Программа на сервере, в свою очередь, вышлет эту информацию и будет ожидать следующего запроса (это, конечно, некоторое упрощение).

Cервер (server), предоставляет определенные ресурсы. Другая программа - клиент (client) - эти ресурсы использует.

Заключение

Делая вывод после всего выше сказанного, мы понимаем, что компьютерные сети занимают особое место в нашей повседневной жизни, в нашей производственной деятельности и в других областях. Соединение компьютеров в сети позволяют людям находить необходимую им информацию, используя ресурсы других компьютеров, общаться друг с другом, не выходя за пределы своей комнаты, общаться с людьми, которые находятся на огромных расстояниях. Также компьютерные сети обеспечивают быструю передачу информации на миллионы километров, что позволяет ускорить работу каких-либо предприятий.

В данном реферате были рассмотрены такие важные вопросы, как понятие компьютерных сетей, их классификация, а также понятие локальных и глобальных сетей. Также были показаны сравнительные характеристики, достоинства и недостатки наиболее популярных сейчас информационных технологий: локальной компьютерной сети и глобальной компьютерной сети. Они являются в данный момент основой нашей жизни. Ни одно предприятие такое, как фабрика, завод либо какая-то частная фирма, не смогли бы выполнять свою работу без подключенных к сети компьютеров, так как объединение компьютеров в сети позволило значительно повысить производительность труда.

Существует множество других эффективных и полезных технологий, число их увеличивается с каждым днем. Поэтому, чтобы не отстать от ритма современной жизни, нужно постоянно быть в курсе новинок технических средств персонального компьютера, системного программного обеспечения и прикладных компьютерных технологий.

Список литературы

1. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы / В.Г. Оливер, Н.А. Олифер. - СПб: Питер, 2001. - 672 с.

2. Информатика: Учебник/ Под ред. Н.В. Макаровой. - М: Финансы и статистика, 2000. - 768 с.

3. Могилев А.В. Информатика/ Под ред. Е.К. Хеннера. - М. 1999. - 816 с.

Размещено на Allbest.ru