Принципы работы глобальной сети

Принципы работы глобальной сети

Реферат

Санкт-Петербургский Университет Экономики и Финансов

Введение

В своей работе я бы хотела осветить такое понятие как: « глобальная сеть», или иначе Internet. Подробнее рассказать о ней, и принципах её работы. В настоящее время почти невозможно прожить без Интернета: люди получают из него новейшую информацию, узнают о событиях в мире, получают доступ к различным файлам, а так можно сказать, что работа почти большинства населения нашей планеты неразрывно связана именно с Интернетом, или глобальной сетью.

Всплеск интереса к глобальной информационной сети Internet наблюдается сейчас повсеместно.. В сложившихся условиях потребность в информации о сети Internet становится особенно острой. В настоящее время по Internet распространяется множество документов, касающихся как функционирования сети и работы в ней пользователей, так и связанных с различными сферами жизни: наукой, культурой, экономикой и т.д. При чём обновление информации в Internet, обширной разветвленной сети, которая включает в себя компьютерные узлы, разбросанные по всему миру, происходит, практически, в режиме реального времени.

Глобальные сети - это сети, которые обеспечивают возможность общения по переписке и телеконференции. Основная задача глобальной сети — обеспечение абонентам не только доступа к компьютерным ресурсам, но и возможности взаимодействия между собой различных профессиональных групп, рассредоточенных на большой территории.

Интернет (Internet — inter + net — объединение сетей) — всемирная компьютерная сеть, объединяющая миллионы компьютеров в единую информационную систему. Интернет предоставляет широчайшие возможности свободного получения и распространения научной, деловой, познавательной и развлекательной информации. Глобальная сеть связывает практически все крупные научные и правительственные организации мира, университеты и бизнес-центры, информационные агентства и издательства, образуя гигантское хранилище данных по всем отраслям человеческого знания. Виртуальные библиотеки, архивы, ленты новостей содержат огромное количество текстовой, графической, аудио и видео информации.

Интернет стал неотделимой частью современной цивилизации. Стремительно врываясь в сферы образования, торговли, связи, услуг, он порождает новые формы общения и обучения, коммерции и развлечений. "Сетевое поколение" — это настоящий социо-культурный феномен наших дней. Для его представителей Интернет давно стал привычным и удобным спутником жизни. Человечество вступает в новый — информационный — этап своего развития, и сетевые технологии играют в нем огромную роль. 

Глобальная сеть

Для подключения к удаленным компьютерным сетям используются телефонные линии.

Процесс передачи данных по телефонным линиям должен происходить в форме электрических колебаний - аналога звукового сигнала, в то время как в компьютере информация хранится в виде кодов. Для того чтобы передать информацию от компьютера через телефонную линию, коды должны быть преобразованы в электрические колебания. Этот процесс носит название модуляции. Для того чтобы адресат смог прочитать на своем компьютере то, что ему отправлено, электрические колебания должны быть обратно превращены в машинные коды - демодуляция. Устройство, которое осуществляет преобразование данных из цифровой формы, в которой они хранятся в компьютере в аналоговую (электрические колебания), в которой они могут быть преданы по телефонной линии, и обратно называется модем (сокращенно от МОдулятор-ДЕМодулятор). Компьютер в этом случае должен иметь специальную телекоммуникационную программу, которая управляет модемом, а также отправляет и получает последовательности сигналов передаваемой информации.

Краткая история развития сети.

История уходит своими корнями в ранний период развития компьютеров и компьютерных сетей. В шестидесятые годы даже крупные научные организации или университеты располагали всего одним компьютером. Стремление оптимизировать его работу привело к организации многотерминального режима разделения времени. Системы, работающие в этом режиме и обеспечивающие доступ к компьютеру с многих удаленных терминалов (как правило, находящихся в разных комнатах одного здания), уже можно считать прообразом современных компьютерных сетей. По мере увеличения числа компьютеров стала актуальной задача их связи друг с другом для увеличения скорости и повышения надежности обмена информацией. Подобные локальные компьютерные сети начали возникать в крупных фирмах и университетах.

Предшественником Интернет стала разработанная в конце 60-х годов Управлением перспективных исследований Министерства обороны США компьютерная сеть ARPAnet (Advanced Reseach Projects Agency net). С помощью сети ARPAnet должно было быть реальным установление связи между двумя любыми её компьютерами даже в случае выхода из строя большей части других компьютеров. Реализовать совместную работу разных сетей удалось в рамках концепции "пакета межсетевого протокола" (IP, Internet Protocol). Для пересылки сообщения компьютеру-отправителю необходимо было только поместить данные в этот пакет и указать компьютер-адресат. Пакет путешествовал из сети в сеть без распаковки, пока не доставлялся в указанный компьютер. Так впервые появилось слово, ставшее затем названием Всемирной компьютерной сети - Интернет. 

Принцип организации международной почты легко увидеть и в работе современной сети Интернет. Только здесь роль французского языка играет операционная система UNIX, а сводку правил написания адресов и общения почтовых ведомств заменяет протокол TCP/IP (Transfer Control Protocol/Internet Protocol). Место почтмейстера занял компьютер, а вместо медленно движущихся по считанным шоссейным дорогам дилижансов используются системы связи через геостационарные спутники или оптоволоконные линии. К сети Интернет подключаются сети разных стран и организаций, заинтересованных в обмене информацией. Для каждого пользователя такое подключение производится за определенную плату. Оплату работы сети российских университетов (Runnet) осуществляет Минобразования России и Институт Открытого Общества. Не существует и единого центра, управляющего работой сети.

Соглашение о характере посылаемого пакета получило название протокола SMTP (Simple Mail Transfer Protocol). Так возникла хорошо известная ныне электронная почта (e-mail). Первоначально предполагалось, что по ней будут пересылаться небольшие текстовые файлы, состоящие из набора символов ASCII и кириллицы (грубо говоря, набора символов, изображенных на клавиатуре компьютера. В настоящее время по e-mail пересылаются не только тексты, но и файлы с изображениями, загрузочными модулями программ и любой другой информацией, которую можно перевести в цифровую форму. 

Точное число компьютеров, охваченных сетью Интернет, неизвестно. По мнению многих экспертов, счет идет на десятки миллионов. Появление этой сети в России датируется началом 90-х годов, но её рост происходит очень динамично. По данным ПРАЙМ-ТАСС, на конец 1998г. в России насчитывалось 26000 интернетовских страниц, причем их число за год возросло более чем на 200%. На этих страницах было размещено не менее 500000 Мбайт информации на русском языке. Частный доступ в Интернет имели 250000 человек, доступ из корпоративных сетей - 500000 человек, а из учебных и академических сетей - 600000 человек. По данным Российского НИИ развития общественных сетей (РосНИИРОС, сетевой адрес этой организации http://www.ripn.net:8080/) на конец мая 2001г. в российской зоне Интернет располагалось 78978 отдельных доменов (за одним таким доменом может скрываться компьютерная сеть с десятками или сотнями пользователей). 

Работа сети. 

Современные сети создаются по многоуровневому принципу. Передача сообщений в виде последовательности битов начинается на уровне линий связи и аппаратуры, причём линии связи не всегда высокого качества. Затем добавляется уровень базового программного обеспечения, управляющего работой аппаратуры. Следующий уровень программного обеспечения позволяет наделить базовые программные средства дополнительными необходимыми возможностями. Расширение функциональных возможностей сети путём добавления уровня за уровнем приводит к тому, что Вы в конце концов получаете по-настоящему дружественный и полезный инструментарий.

Когда Вы пытаетесь представить себе, что же такое Internet и как она работает, вполне естественно, что у Вас возникают ассоциации с телефонной сетью. В конце концов, обе эти структуры используют электронные средства передачи, обе позволяют устанавливать соединение и передавать информацию; кроме того, в Internet в основном используются выделенные телефонные линии .К сожалению, это неверное представление, и оно является причиной непонимания принципов работы Internet. Телефонная сеть – это сеть с коммутацией каналов. Когда Вы производите вызов, Вам выделяется некоторая часть это сети. Даже если Вы не используете ее (например, находитесь в режиме удержания), она остается недоступной для других абонентов, которым в этот момент нужно позвонить. Это приводит к тому, что такой дорогой ресурс, как сеть, используется неэффективно.

Более соответствующая действительному положению вещей модель Internet –почтовое ведомство США. Почтовое ведомство представляет собой сеть с коммутацией пакетов. Здесь у Вас нет выделенного участка сети. Ваша корреспонденция смешивается с другими письмами, отправляется в почтовое отделение и сортируется. Несмотря на то, что технологии абсолютно разные, служба доставки почты представляет собой удивительно точный аналог сети; мы будем продолжать пользоваться этой моделью во всех остальных разделах данной главы.

Межсетевой протокол (IP) :

С помощью линий связи обеспечивается доставка данных из одного пункта в другой. Но Вы уже знаете, что Internet может доставлять данные во многие точки, разбросанныепо всему земному шару. Как это происходит?

Различные участки Internet связываются с помощью системы компьютеров (называемыхмаршрутизаторами) соединяющих между собой сети. Это могут быть сети Internet, сети с маркерным доступом, телефонные линии

Телефонные линии и сети Ethernet эквивалентны автомобилям и самолетам службы доставки почты. Маршрутизаторы – это почтовые подстанции; они принимают решения о том, куда направлять данные («пакеты»), так же, как почтовая подстанция решает, куда направлять конверты с почтой. Каждая подстанция, или маршрутизатор, не имеет связи с остальными станциями. Если Вы опустили письмо в почтовый ящик в Нью - Хэмпшире, а адресат живет в Калифорнии, то местное почтовое отделение не будет бронировать самолет, чтобы доставить Ваше письмо в Калифорнию. Местное почтовое отделение посылает письмо на подстанцию, подстанция посылает его на другую подстанцию и так далее, пока письмо не дойдет до адресата. Таким образом, каждой подстанции нужно знать только, какие имеются соединения и какой из «следующих скачков» будет лучшим для перемещения пакета ближе к пункту назначения. Похожая ситуация складывается и в Internet: маршрутизатор смотрит, куда адресованы Ваши данные, и решает, куда их посылать.

Откуда Internet знает, куда следует направить Ваши данные? Если Вы отправляете письмо, то, просто опустив его в почтовый ящик без конверта, Вы неможете рассчитывать, что корреспонденция будет доставлена по назначению. Письмо нужно вложить в конверт, написать на конверте адрес и наклеить марку. Точно также, как почтовое отделение следует по правилам, которые определяют порядок работы почтовой сети, определенные правила регламентируют порядок работы Internet. Эти правила называют протоколами. Межсетевой протокол (Internet Protocol, IP) отвечает за адресацию, т.е. гарантирует, что маршрутизатор знает, что делать с Вашими данными, когда они поступят. Следуя нашей аналогии с почтовым ведомством, можно сказать, что межсетевой протокол выполняет функции конверта.

Некоторая адресная информация приводится в начале Вашего сообщения. Она даёт сети достаточно сведений для доставки пакета данных.

Internet - адреса состоят из четырёх чисел, каждое из которых не превышает 256. Призаписи числа отделяются одно от другого точками, например:

192.112.36.5

128.174.5.6

Адрес фактически состоит из нескольких частей. Поскольку Internet – это сеть сетей, то начало адреса содержит информацию для маршрутизаторов о том, к какой сети относится Ваш компьютер. Правая часть адреса служит для того, чтобы сообщить сети, какой компьютер должен получить этот пакет.[1]Каждый компьютер в Internet имеет свой уникальный адрес. Здесь нам опять поможет аналогия со службой доставки почты. Возьмем адрес «50 Kelly Road, Hamden, CT». Элемент «Hamden, CT» похож на адрес сети. Благодаря этому конверт попадает в необходимое почтовое отделение, то, которое знает об улицах в определенном районе. Элемент «KellyRoad» похож на адрес компьютера; он указывает на конкретный почтовый ящик в районе, который обслуживает данное почтовое отделение. Почтовое ведомство выполнило свою задачу, доставив почту в нужное местное отделение, а это отделение положило письмо в соответствующий почтовый ящик. Аналогичным образом, Internet выполнила свою задачу, когда ее маршрутизаторы направили данные в соответствующую сеть, а эта локальная сеть – в соответствующий компьютер.

По целому ряду технических причин (в основном это аппаратные ограничения) информация, посылаемая по IP- сетям, разбивается на порции, называемые пакетами. Водном пакете обычно посылается от одного до 1500 символов информации. Это не дает возможности одному пользователю монополизировать сеть, однако позволяет каждому рассчитывать на своевременное обслуживание. Это также означает, что в случае перегрузки сети качество ее работы несколько ухудшается для всех пользователей: она не умирает, если ее монополизировали несколько солидных пользователей.

Одно из достоинств Internet состоит в том, что для работы на базовом уровне достаточно только межсетевого протокола. Сеть будет не очень дружественной, но если Вы будете вести себя достаточно разумно, то решите свои задачи. Поскольку Ваши данные помещаются в IP- конверт, то сеть имеет всю информацию, необходимую для перемещения этого пакета из Вашего компьютера в пункт назначения. Здесь, однако, возникает сразу несколько проблем.

Во-первых, в большинстве случаев объем пересылаемой информации превышает 1500 символов. Если бы почта принимала только открытки, Вас бы это, естественно, разочаровало.

Во-вторых, может произойти ошибка. Почтовое ведомство иногда теряет письма, а сети иногда теряют пакеты или повреждают их при передаче. Вы увидите, что в отличие от почтовых отделений Internet успешно решает такие проблемы.

В-третьих, последовательность доставки пакетов может быть нарушена. Если Вы послали по одному адресу одно за другим два письма, то нет никакой гарантии, что они пойдут по одному маршруту или придут в порядке их отправления. Такая же проблема существует и в Internet.

Поэтому следующий уровень сети даст нам возможность пересылать более крупные порции информации и позаботиться об устранении тех искажений, которые вносит сама сеть.

Протокол управления передачей (ТСР).

Для решения упомянутых выше проблем используется «протокол управления передачей» (Transmission Control Protocol, TCP), который часто упоминают вместе с протоколом IP. Как следовало бы поступить в случае, если Вы хотите послать кому-нибудь книгу, а почта принимает только письма? Выход один: вырвать из книги все страницы, вложить каждую в отдельный конверт и бросить все конверты в почтовый ящик. Получателю пришлось бы собирать все страницы (при условии, что ни одно письмо не пропало) и склеивать обратно в книгу. Вот эти задачи и выполняет ТСР.

Информацию, которую Вы хотите передать, ТСР разбивает на порции. Каждая порция нумеруется, чтобы можно было проверить,вся ли информация получена, и расположить данные в правильном порядке. Для передачи этого порядкового номера по сети у протокола есть свой собственный«конверт», на котором «написана» необходимая информация . Порция Ваших данных помещается в конверт ТСР. Конверт ТСР, в свою очередь, помещается в конверт IP и передается в сеть.

На принимающей стороне программное обеспечение протокола ТСР собирает конверты, извлекает из них данные и располагает их в правильном порядке. Если каких-нибудь конвертов нет, программа просит отправителя передать их еще раз. После размещения всей информации в правильном порядке эти данные передаются той прикладной программе, которая использует услуги ТСР.

Заключение.

Это далеко не всё, что можно рассказать об Internet, но всё же достаточно для формирования первоначального взгляда. Объяснять можно много, нолучше всё же один раз попробовать самому, чем сто раз услышать, как это здорово.

Internet – постоянно развивающаяся сеть, у которой ещё всё впереди, будем надеяться, что наша странане отстанет от прогресса и достойно встретит XXI век.

Список литературы

http://www.spishy.ru/download/t2/f10784

http://slovari.yandex.ru/dict/krugosvet/article/3/3c/1011520.htm?text=%D0%B3%D0%BB%D0%BE%D0%B1%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F%20%D1%81%D0%B5%D1%82%D1%8C

М.Б.БОГДАНОВ « ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕСУРСОВ СЕТИ ИНТЕРНЕТ» 

Ю. Шафрин, «Основы компьютерной технологии». М., АБФ, 1997

http://www.chyhareva.ru/glos/g_is/index.html

Журнал для пользователей персональных компьютеров Мир ПК