Общие сведения о сетевых технологиях

При физическом соединении компьютеров образуется компьютерная сеть (КС). В общем случае, для создания КС необходимо специальное аппаратное обеспечение (сетевое оборудование)и специальное программное обеспечение (сетевые программные средства). Простейшее соединение двух компьютеров для обмена данными называется прямым соединением.

Все КС без исключения имеют одно назначение – обеспечение совместного доступа к общим ресурсам. Ресурсы бывают трёх типов: аппаратные, программные и информационные. Например, устройство печати (принтер) и ёмкости жестких дисков – это аппаратный ресурс. Когда все пользуются одним общим принтером, то они разделяют общий аппаратный ресурс. То же можно сказать и о сети, имеющей один компьютер с увеличенной ёмкостью жёсткого диска (файловый сервер), на котором все участники сети хранят свои архивы и результаты работы.

Кроме аппаратных ресурсов КС позволяют совместно использовать программные ресурсы. Так, например, для выполнения сложных расчетов можно подключиться к удаленной большой ЭВМ и отправить вычислительное задание на неё, а по окончании расчетов точно так же получить результат обратно.

Данные, хранящиеся на удаленных компьютерах, образуют информационный ресурс.

Интернет (Internet) представляет собой всемирную информационную сеть, которая объединяет в единое целое множество компьютерных сетей, работающих по единым правилам.

Общие принципы функционирования различных электронных сетей примерно одинаковы. Практически любая сеть, в том числе и Интернет, строится на основе мощных компьютеров, на которых работают программы, обеспечивающие доступ к сетевым ресурсам.

Такие компьютеры называются серверами и хабами (hub). Они ответственны за связь с другими компьютерами и пересылку данных в обе стороны. Серверы могут подключаться друг к другу по обычным телефонным каналам, а также по выделенным линиям и с помощью спутниковой связи. К этим серверам обычно подключаются региональные серверы, а к ним – пользователи. К серверу можно подключить столько компьютеров, сколько вам необходимо, предварительно связав их в локальную вычислительную сеть.

Подсоединившись к Интернету, вы мгновенно получаете доступ к практически неограниченным информационным ресурсам. В общем случае Интернет осуществляет обмен информацией между любыми двумя компьютерами, подключёнными к сети. Рассмотрим, как это происходит.

В Интернете используются два основных понятия: адрес и сетевой протокол.

Адрес – набор букв и (или) цифр, однозначно определяющий местонахождение компьютера. Любой компьютер, подключённый к сети, имеет свой уникальный адрес.

Сетевой протокол (или просто протокол) – это язык, используемый для обмена данными при работе в сети, который предписывает правила работы компьютера, подключённого к Интернету. Стандартные сетевые протоколы заставляют разные компьютеры «говорить» на одном языке. Протоколы строятся по многоуровневому принципу. Многоуровневая структура спроектирована с целью упростить и упорядочить множество протоколов и отношений между ними.

На нижнем уровне в Интернета используются два основных протокола : IP (Internet Protocol) [Ай Пи] – протокол Internet и TCP (Transmission Control Protocol) [Ти Си Пи] – протокол управления передачей.

Адреса в Интернете могут быть представлены как последовательностью цифр, так и именем, построенным по определённым правилам. Компьютеры при пересылке используют цифровые адреса, а пользователи в работе с Интернетом – в основном имена.

Для организации имён в Интернете служит доменная система (DNS [Де Эн Эс]) имён, а способ адресации с её помощью называется способом адресации по доменному принципу. DNS иногда еще называют региональной системой наименований.

Доменная система имен – это метод назначения имен путем передачи сетевым группам ответственности за их подмножество имен.

Домен – каждый уровень имени в DNS.

Уровни нумеруются с конца адреса. Домены первого и второго уровней стандартизированы. Например, доменом первого уровня обычно является код страны. Однако им может являться и название сети: gov – правительственное учреждение США, edu – сеть образовательных учреждений, org – некоммерческие организации.

Домены в именах отделяются друг от друга точками. В имени может быть различное количество доменов, но практически их не больше пяти. По мере движения по доменам слева направо в имени количество имен, входящих в соответствующую группу, возрастает.

Первым в имени стоит название рабочей машины – реального компьютера с IP адресом. Это имя создано и поддерживается группой, к которой он относится. Группа входит в более крупное подразделение (например, городское объединение – сеть города Воронежа), которое в свою очередь является частью национальной сети. Группа может создавать или изменять любые ей подлежащие имена.

Пример 1. www.microsoft.com. Самое левое имя в адресе обозначает тип информации, а именно – страничку во «Всемирной паутине» (WWW). Далее стоит имя группы следующего уровня, а именно – компания Microsoft.

Для обозначения различных государств принята двухбуквенная кодировка. Это домены высшего уровня. Всего же кодов стран почти 300, из которых около 100 имеет компьютерную сеть того или иного рода.

Пример 2. home.managers.company.ru. Здесь: ru – домен, указывающий на то, что речь идёт о российской части Интернета; company – домен следующего уровня, определяющий организацию; managers – домен, указывающий на подразделение менеджеров в этой компании, выделенное в отдельную группу; home – домен нижнего уровня, которым является имя компьютера, на котором расположена данная информация.

Цифровые адреса в Интернете состоят из четырёх целых чисел. При записи числа отделяют друг от друга точками.

Пример 3. 194.84.93.10

Начало адреса определяет часть Интернета, к которой подключён компьютер, а окончание – адрес компьютера в этой части сети.

При работе в Интернете чаще всего используются не просто доменные адреса, а универсальные указатели ресурсов, называемые URL (Ю А Эль). URL – это адрес любого ресурса в Интернете вместе с указанием того, с помощью какого протокола следует к нему обращаться, какую программу для этого следует запустить и к какому конкретному файлу на сервере следует обратиться. Далее приведён пример адреса ресурса.

Пример 4. http: // www.microsoft.com / ie. Здесь: http – название протокола, в начале адреса указывающее, что далее следует адрес Web-страницы; ie – название в конце указателя, описывающее каталог с именем ie на сервере www.microsoft.com.

На практике же типы протоколов определяются самостоятельно и подставляются в адрес самими программами. Поэтому, говоря об адресе, опускают название протокола.

Пример 5. Вместо http: // www.home.ru / users

принято www.home.ru / users

Ещё одна разновидность адресов, используемых в Internet, – адреса электронной почты. Каждый адрес состоит из двух частей, разделённых символом @. Всё, что находится левее символа @, – это имя абонента, а все, что находится справа от символа @ – это адрес машины, на которой установлена данная почтовая система. Рассмотрим пример одного из таких адресов:

Пример 6. myname @ analysts.company.ru. Здесь: myname – имя абонента электронной почты; analysts.company.ru – адрес почтового сервера, который состоит из следующих доменов: analysts – это название машины, company – название организации, ru – код страны.

Сервис FTP [Эф Ти Пи] – File Transfer Protocol (Протокол передачи файлов) – протокол, определяющий правила передачи и приёма файлов с одного компьютера на другой.

FTP позволяет (у него свой набор команд) производить поиск файла на удаленной машине, то есть переходить из директории в директорию, просматривать содержимое этих директорий, а также файлов, находящихся в них. Позволяет пересылать как файлы, так и их группы. Предоставляется возможность переслать целиком директорию вместе со всеми вложенными на любую глубину поддиректориями. Для использования FTP нужно подать команду ftp с указанием имени рабочей машины (сервера), на которой вы хотите провести сеанс.

Пример 7. ftp: ftpmail@decwrl.dec.com

Сервис WWW (World Wide Web) – «Всемирная паутина» – стал наиболее популярен в последнее время в Интернете. В основу данной системы положено понятие гипертекста.

Гипертекст в Интернете – это текст со вставленными в него словами (командами) разметки, ссылающимися на другие места этого текста или на адреса других серверов в Интернете, другие документы, картинки, т.е. множество отдельных текстов, имеющих ссылки друг на друга.

Ссылка – выделенный подчёркиванием или другим цветом (либо как-то ещё) участок текста (возможно, слово, рисунок).

Чтобы узнать, является ли фрагмент текста ссылкой, подведите указатель мыши к интересующему вас участку. Указатель, проходя над ссылкой, должен изменить свою форму на стилизованное изображение руки, а в строке состояния будет изображен адрес перехода, соответствующий ссылке.

Во время чтения гипертекста (в соответствующей программе, его обрабатывающей и выполняющей соответствующие ссылки или действия) вы можете переместить курсор на любую заинтересовавшую вас ссылку и нажать клавишу или кнопку мышки. После этого высветится та информация, на которую ссылались, например другой параграф той же главы текста.

Так как в WWW по ссылкам можно попасть в совершенно другой документ, находящийся в Интернете в любом месте земного шара, данная система и названа «Всемирной паутиной».

Принцип работы с WWW похож на работу с энциклопедией: вы читаете статьи, находите интересующие вас ссылки и читаете другие статьи. Для работы с WWW используется специальный протокол HTTP [Эйч Ти Ти Пи] – протокол передачи гипертекста. Гипертекстовые документы создаются с помощью специального языка HTML [Эйч Ти Эм Эль] – языка разметки гипертекста.

Одним из главных понятий при работе с Internet Explorer является понятие Web-страницы. Web (Веб)-страница – документ во «Всемирной паутине», составленный на языке HTML и доступный для просмотра пользователям.

Как правило, любая Web-страница содержит в себе кроме текста еще и графические изображения, отдельные звуки, музыкальные произведения и даже видеоизображения. Кроме того, Web-страница может содержать ссылки на другие страницы или почтовые ящики. Отдельно хочется отметить поисковые системы, работающие во «Всемирной паутине», которые облегчают задачу нахождения нужного места в WWW. Такие системы производят поиск данных по ключевым словам в контексте.

Ключевые слова – это слова, наиболее характерные для данного текста или интересующей вас тематики.

Стандартные наборы ключевых слов составлены для широкого круга различных тематик и областей знаний. Ключевые слова используются для поиска нужного документа. Ниже подробно рассмотрен простейший поиск и поиск с помощью системы AltaVista.

Обеспечением пользователей всеми возможностями Интернета занимаются программы, работающие на компьютерах сети. При этом для обеспечения любого сервиса, например WWW, FTP и других, всегда необходимы две программы. Одна - программа-«сервер» – занимается хранением и передачей информации по запросу других компьютеров; вторая - программа-«клиент» – устанавливается на компьютере пользователя и служит для посылки запросов на сервер, получения и отображения полученной информации на компьютере пользователя.

Например, WWW-сервер хранит Web-страницы и поддерживает протокол обмена HTTP для путешествия по «Всемирной паутине». Клиентом для WWW-сервера является программа просмотра Web-страниц. Чтобы программа-клиент знала, с какой программой-сервером она работает, используют так называемые порты.

Порт Интернета – число, которое связывает программы в сети Интернет. При работе в Интернете ваш компьютер посылает на узел сети номер порта, который говорит о том, какую программу-сервер необходимо запустить. В большинстве случаев номер порта имеется в программе-клиенте и пользователю не требуется его знать.

Для поиска любой информации требуется наличие специальных алгоритмов или средств, позволяющих по определенным признакам классифицировать структуру искомой информации и затем осуществить быстрый поиск требуемых данных. Бессистемный поиск информации можно сравнить с поиском книги в огромной библиотеке, не имеющей ни алфавитного каталога, ни картотеки.

В качестве проводника в Интернете используются поисковые системы (search engines), индексированные Web-каталоги (directories) и специализированные списки ссылок по определенной тематике.

Изначально сеть Интернет предназначалась для решения важных проблем. Файлы хранились отдельно друг от друга и не было способов, обеспечивающих лёгкий переход от одного из них к другому. В 1991 году был разработан принцип объединения в сети файлов, связанных гипертекстовыми ссылками в рамках службы WWW. Популярность Web стремительно возросла после разработки браузеров, позволяющих просматривать текст и графику и без задержки переходить от страницы к странице, и поисковых систем, с помощью которых стало возможным быстро находить нужную информацию.

Поисковая система – это приложение базы данных, которое выбирает нужную информацию с учетом заданных слов или выражении на основе предварительной индексации и записи информации в огромную базу данных. На поиски информации в Web-страницах отправляется агент поиска (его иногда называют пауком, роботом или червяком). При проведении операции поисковая система просматривает свою базу данных и ищет «входы», которые соответствуют заданным критериям поиска, после чего предоставляет пользователю перечень Web-страниц, определив их как наиболее вероятные места хранения нужной информации.

В Интернете существуют десятки поисковых систем, каждая из которых имеет свои особенности сбора информации. Одни просматривают всю Web-страницу, другие сосредоточиваются на её заголовке, а третьи просто считывают ключевые слова и информацию, имеющуюся в тегах <мета> (тегах с ключевыми словами, которые дают представление о содержимом страницы). Именно поэтому различные поисковые системы выдают разные результаты.

Но большинство таких систем не ограничивается простым поиском Web-страниц. Многие из них способны искать информацию в тематических конференциях Usenet или, предположим, данные определенного типа, например изображения или звуковые файлы. Хотя алгоритм сбора информации, присущий каждой поисковой системе, является уникальным, все эти системы служат общей цели – быстрому поиску данных, необходимых пользователям.