1. Предмет, задачи и структура учебной дисциплины

Учебная дисциплина «Компьютерные сети и телекоммуникации» является нормативной и входит в цикл профессиональной и практической подготовки бакалавра.

Предмет дисциплины - теоретические и практические основы в области компьютерных сетей и телекоммуникаций.

Цель дисциплины - обеспечить знание теоретических и практических основ в организации и функционировании компьютерных сетей, умение применять в профессиональной деятельности распределенные данные, программы и ресурсы сетей.

Задача дисциплины:

• формирование знания теоретических и практических основ в области вычислительных сетей;
• научить подключать ПК к сетям, и работать в сетях;
• научить использовать аппаратные, программные и информационные ресурсы сетей;
• научить работать с сетевыми прикладными программами.

В результате изучения дисциплины студенты должны:

I. ЗНАТЬ:

• технологии и принципы построения компьютерных сетей;
• принципы функционирования и взаимодействия аппаратных и программных средств компьютерной техники;
• способы настройки ОС Mіcrosoft Wіndows для работы в сетях;
• сетевые прикладные программы;
• прикладные программы для создания Web-сайтов и Web-страниц;
• Украинские и международные поисковые средства в Internet;
• основные возможности электронного бизнеса и коммерции.

II. УМЕТЬ:

• использовать вычислительные системы и сети передачи данных в профессиональной деятельности;
• подключать ПК к сетям, и работать в сетях;
• работать с сетевыми прикладными программами;
• создавать и оформлять Web-страницы и Web-сайты.

III. БЫТЬ ОЗНАКОМЛЕННЫМИ:

• с основными тенденциями развития методов и технологий вычислительных сетей;
• с механизмами передачи данных по каналам связи;
• с возможными ресурсами локальных сетей
• с сервисом сети Internet.

Взаимосвязь с другими дисциплинами в процессе обучения

Преподавание дисциплины базируется на знаниях, полученных в объеме изучения дисциплины: "Информатика и компьютерная техника".

Система контроля качества обучения состоит из оценки знаний и умений студентов по результатам выполнения ими контрольной работы и практических работ, а также сдачи зачета.

Общий объем часов на изучение дисциплины составляет: 108 часов, из них 6 часов - лекции, 4 часа - практических занятий, 98 часов - самостоятельная работа студентов.

РАЗДЕЛ 1. Основные понятия компьютерных сетей

Тема 1.1. Среда и методы передачи данных в сетях ЭВМ

Основные понятия. История развития мереж ЭВМ. Типы и характеристики линий связи: кабельные каналы; радиоканалы. Высокоскоростные системы цифровой передачи: методы передачи на канальном уровне; основные методы коммуникаций.

Тема 1.2. Открытые системы и модель OSІ

Многоуровневый подход: декомпозиция задачи сетевого взаимодействия; протокол, интерфейс, стек протоколов. Модель OSІ: общая характеристика модели; семь уровней эталонной модели. Стандартизация сетей: понятие «открытая система»; модульность и стандартизация; стандартные стеки коммуникационных протоколов.

РАЗДЕЛ 2. Локальные вычислительные сети (ЛВС)

Тема 2.1. Основы локальных вычислительных сетей

Классификация сетей. Основные понятия локальных сетей. Организация взаимодействия устройств в сети: одноранговые сети; сети с выделенным сервером; технологии общего использования сетевых ресурсов. Сетевые топологии.

Тема 2.2. Базовые технологии локальных сетей

Методы доступа и протоколы передачи в ЛВС. Стандарты в области локальных сетей института ІEEE 802.x. Базовые технологии (архитектуры) локальных сетей: Ethernet; Token Rіng; Arcnet; FDDІ. Сравнение технологий и выбор конфигурации сети.

Тема 2.3. Основные программные и аппаратные компоненты ЛВС

Многоуровневая модель сети: компьютеры; коммуникационное оборудование; операционные системы; сетевые приложения. Аппаратные средства сетей: серверы; рабочие станции; сетевые карты; сетевое оборудование ЛВС; кабели. Программные компоненты: сетевые операционные системы; сетевые приложения. Подключение ПК к локальной сети. Настройка сетевых компонентов ЛВС.

РАЗДЕЛ 3. Глобальные сети и технологии глобальных сетей

Тема 3.1. Глобальные сети с коммутацией каналов

Основные понятия и определение. Аналоговые телефонные сети и их использование для передачи данных. Аналоговые коммутируемые и выделенные линии. Технология xDSL. Цифровые сети с интегральными услугами ІSDN. Интерфейсы ІSDN. Пользовательское оборудование ІSDN. Адресация в сетях ІSDN. Стек протоколов. Передача данных по ІSDN.

Тема 3.2. Глобальные сети с коммутацией пакетов

Архитектура и терминология. Подключение к выделенным и коммутируемым каналам. Сети X.25. Назначение и структура сетей, адресация в сетях X.25. Стек протоколов сети X.25. Сети Frame relay (ретрансляция кадров). Назначение и общая характеристика. Стек протоколов. Использование сетей Frame relay. Технологии АТМ (коммутации ячеек). Основные принципы технологии АТМ. Адресация. Стек протоколов. Соединение ATM. Качество обслуживания в ATM.

Тема 3.3. Глобальная сеть Іnternet

Основные сведения про Іnternet. История развития Іnternet. Структура и основные принципы работы сети Іnternet. Способы доступа к Іnternet. Методы и средства удаленного доступа. Адресация в Іnternet: ІP - адреса; доменная система имен DNS. Возможности, которые предоставляются сетью Іnternet. Услуги Іnternet. Методы защиты информации в сетях.

РАЗДЕЛ 4. Сетевые приложения Іnternet

Тема 4.1. Браузеры - программы просмотра

Понятие браузера. Приложение Іnternet Explorer. Установка и настройка Іnternet Explorer. Методы подключение к Іnternet. Поиск информации. Работа с Web-страницами.

Тема 4.2. Почтовые программы

Принципы работы электронной почты. Почтовые системы на основе WWW. Электронные адреса. Приложение Outlook Express. Настройка Outlook Express. Работа с сообщениями.

РАЗДЕЛ 5. Web - сайты и Web-страницы

Тема 5.1.Методы создания страниц и сайтов

Что такое Web-сайт? Что такое Web-страница? Язык HTML. Средства разработки сайтов и страниц.

Тема 5.2. Прикладная программа FrontPage 2002

Знакомство с программой FrontPage 2002. Окно приложения. Меню и панели инструментов. Режимы просмотра. Панель представлений. Использование области задач. Строка состояния. Установка и настройка FrontPage.

Тема 5.3. Создание Web-страниц

Создание и форматирование таблиц. Ввод и форматирование текста. Добавление и изменение гиперссылок и закладок. Добавление и редактирование графических объектов. Вставка и редактирование рисунков. Элементы мультимедиа и Web-компоненты.

Тема 5.4. Разработка Web-сайтов

Способы разработки Web-сайтов и размещение их на хостинге. Создание Web-узла с помощью мастера. Создание Web-сайта с помощью шаблона. Создание пустого Web-узла. Администрирование и опубликование Web-сайта.

РАЗДЕЛ 6. Работа в сети Internet

Тема 6.1. Электронный бизнес и e-commerce в Internet

Что такое электронный бизнес и коммерция? Методы ведения бизнеса и коммерции в Internet. Телеработа или удаленная работа. Маркетинг и реклама в Internet. Основные платежные системы в Internet.

Тема 6.2. Ресурсы Internet для бизнеса и коммерции. Обзор ресурсов Internet. Поисковые системы. Каталог ресурсов.

Используемые источники информации:

1. Бройдо В.Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебник для вузов. 2-е изд. - СПб.: Питер, 2006 - 703 с.
2. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 2-е изд. / В.Г. Олифер, Н.А. Олифер –СПб. Питер, 2004. – 864 с.: ил.
3. Мур М. и др. Телекоммуникации. Руководство для начинающих. / Авторы: Мур М., Притск Т., Риггс К., Сауфвик П. - СПб.: БХВ - Петербург, 2005. - 624 с.
4. Пятибратов А.П. и др. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. М. 1998.
5. Андреев А.Г. и др. Microsoft Windows 2000 Professional. Русская версия / Под общ. ред. А.Н. Чекмарева и Д.Б. Вишнякова. – СПб.: БХВ - Петербург, 2002. – 752 с.: ил.
6. Денисова А., Вихарев И., Белов А., Наумов Г. Интернет. Самоучитель. 2-е изд. – Питер. 2004.
7. Хестер Н. Frontpage 2002 для Windows: Пер. С англ. - М.: ДМК Пресс, 2002. – 448с.:ил.
8. Глушаков С.В., Ломотько Д.В., Сурядный А.С. Работа в сети Internet/ 2-е изд., доп. и перераб./ Худож.- оформитель А.С. Юхтман. – Харьков: Фолио, 2003.-399 с. – (Учебный курс)
9. В. Холмогоров Компьютерная сеть своими руками. Самоучитель. Спб.: Питер. 2004. - 171 с.
10. М.В. Макарова. Електронна комерція. Посібник. Київ. Видавничий центр "Академія". 2002. - 269 с.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Подобные документы

Предназначение глобальной вычислительной сети Wide Area Networks. История создания Интернет, способы подключения к нему компьютера. Поиск информации, ведение бизнеса и дистанционного обучения. Структура сетей ARPANET, NSFNET. Протоколы и адреса Интернета.

контрольная работа , добавлен 24.02.2014


История разработки глобальной сети Интернет. Программы для отправки электронной почты. Подключение трансатлантического телефонного кабеля. Стандартизация сетевых протоколов. Темпы развития нелокальной открытой сети Arpanet. Отцы-разработчики Интернета.

презентация , добавлен 17.01.2017


История создания Интернета - мировой компьютерной сети. Структура Глобальных сетей, IP-адреса и их классификация. Межсетевые, прикладные и транспортные протоколы и их функции, проблемы потери информации. Сквозные протоколы и шлюзы, разработка программы.

курсовая работа , добавлен 06.02.2011


Предпосылки возникновения Глобальной информационной сети. Структура сети Интернет. Подключение к сети и адресация в Интернет. Семейство протоколов TCP/IP. Наиболее популярные Интернет-технологии. Технологии создания серверных частей Web-приложений.

реферат , добавлен 01.12.2007


Классификация компьютерных сетей. Назначение и особенности организации локальных вычислительных сетей. Назначение и структура глобальной сети Интернет. Работа с общими ресурсами в локальной сети. Вход и работа в Интернете. Поиск заданной информации.

методичка , добавлен 05.10.2008


История возникновения глобальной компьютерной сети интернет. Компьютеры-серверы и компьютеры-клиенты. Провайдеры интернет и их сети. Доступ в интернет из локальной сети. Взаимодействие между клиентом и сервером. Приложения-серверы и приложения-клиенты.

реферат , добавлен 13.10.2011


Типы социальных сетей, их влияние на современного человека. Тенденции и перспективы развития социальных сетей. Внедрение в повседневную жизнь мобильных интернет-технологий. Анализ социальной сети на примере VK.com - крупнейшей в Рунете социальной сети.

курсовая работа , добавлен 07.08.2013


Назначение локальных сетей как комплекса оборудования и программного обеспечения, их технические средства, топология. Организация передачи данных в сети. История развития глобальных сетей, появление Интернета. Программно-техническая организация Интернета.

Лабораторная работа № 4

Тема занятия: Глобальная компьютерная сеть Интернет. Программа создания презентаций Power Point

Цели занятия:

1. Освоить навыки просмотра Web-страниц и Web-сайтов, поиска нужной информации в сети Интернет.

1. Освоить навыки работы с программой-браузером MS Internet Explorer.

2. Освоить навыки приема и отправки сообщений по электронной почте.

3. Познакомиться с интерфейсом программы Power Point.

4. Научиться создавать, редактировать, форматировать, настраивать показ и демонстрировать слайдовые мультимедийные презентации в программе Power Point.

5. Научиться самостоятельно изучать материал при подготовке к лабораторной работе.

6. Развивать техническое мышление.

Время: 180 мин. Место: компьютерный класс

Оборудование:

1. Персональные компьютеры

2. Задание к лабораторной работе (раздаточный материал)

1. Информатика. Базовый курс. Учебник для вузов. Под ред. С.В. Симоновича. 2 изд. – СПб.: Питер, 2009.

2. В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. Основы сетей передачи данных. Курс лекций. Учебное пособие. 2 изд. М.: Интернет-Университет Информационных технологий (www.intuit.ru), 2005.

3. Лабораторный практикум по информатике. Учебное пособие для вузов. 2 изд. Под ред. В.А. Острейковского. М: Высшая школа, 2008.




Общие сведения об Интернет.

Глобальную компьютерную сеть ИНТЕРНЕТ можно рассматривать с двух точек зрения: физической и логической.

С физической точки зрения ИНТЕРНЕТ представляет собой громадную совокупность отдельных компьютеров и компьютерных сетей, объединяющих сотни миллионов компьютеров во всем мире.

С логической точки зрения ИНТЕРНЕТ представляет собой глобальную всемирную информационную систему – огромное информационное пространство, охватывающее весь земной шар.

Со времени своего возникновения (1960-е годы) глобальная компьютерная сеть ИНТЕРНЕТ неуклонно расширяется как количественно, так и качественно.

В настоящее время глобальная компьютерная сеть ИНТЕРНЕТ предоставляет пользователям следующие основные услуги:

Поиск и выборку информации для ее дальнейшего использования (служба WWW-World Wide Web);

Работу с электронной почтой (служба E-Mail);

Работу с электронной газетой- т.н. конференцией (служба Usenet);

Общение в реальном времени (служба IRC).

В общем случае ИНТЕРНЕТ осуществляет обмен информацией между любыми двумя компьютерами, включенными в сеть. Для этого в ИНТЕРНЕТ используются два основных понятия – понятия адреса и протокола .

Свой уникальный адрес имеет каждый компьютер, включенный в сеть. Этот адрес состоит четырех частей, размер каждой из которых составляет один байт, т.е. восемь двоичных разрядов. Это означает, что каждая из четырех частей адреса, записанная в десятичной системе может принимать значение от 0 до 255. Эти части объединены в запись, где каждая часть отделена от другой точкой. Например, запись 129.102.83.94 может быть уникальным адресом какого-либо компьютера, включенного в сеть ИНТЕРНЕТ т.е. адресом, который больше не повторяется.




Такие адреса в сети ИНТЕРНЕТ называются IP-адресами (IP- Internet Protocol ). Каждый компьютер, имеющий свой уникальный цифровой адрес в ИНТЕРНЕТ, называется «хостом» (от английского слова Host - узел).

Однако, использование системы цифровых IP-адресов не всегда удобно, поэтому в ИНТЕРНЕТ существует и другая – доменная система адресов или сокращенно система DNS (DOMAIN NAME SYSTEM - доменная система имен ).

Доменный адрес компьютера – это уникальное имя, как правило, несущее смысловую нагрузку и гораздо легче запоминаемое, чем цифровой IP-адрес. Например.

Цель: ознакомиться со структурой и основными принципами работы всемирной сети Интернет, с базовыми протоколами Интернет и системой адресации.

Архитектура и принципы работы сети Интернет

Глобальные сети, охватывая миллионы людей, полностью изменили процесс распространения и восприятия информации.

Глобальные сети (Wide Area Network, WAN) – это сети, предназначенные для объединения отдельных компьютеров и локальных сетей, расположенных на значительном удалении (сотни и тысячи километров) друг от друга. Глобальные сети объединяют пользователей, расположенных по всему миру, используя при этом самые разнообразные каналы связи.

Современный Интернет - весьма сложная и высокотехнологичная система, позволяющая пользователю общаться с людьми, находящимися в любой точке земного шара, быстро и комфортно отыскивать любую необходимую информацию, публиковать для всеобщего сведения данные, которые он хотел бы сообщить всему миру.

В действительности Internet не просто сеть, - это структура, объединяющая обычные сети. Internet - это «сеть сетей».

Чтобы описать сегодняшний Internet , полезно воспользоваться строгим определением.

В своей книге « The Matrix : Computer Networks and Conferencing Systems Worldwide » Джон Квотерман описывает Internet как «метасеть, состоящую из многих сетей, которые работают согласно протоколам семейства TCP/IP, объединены через шлюзы и используют единое адресное пространство и пространство имен» .

В Internet нет единого пункта подписки или регистрации, вместо этого вы контактируете с поставщиком услуг, который предоставляет вам доступ к сети через местный компьютер. Последствия такой децентрализации с точки зрения доступности сетевых ресурсов также весьма значительны. Среду передачи данных в Internet нельзя рассматривать только как паутину проводов или оптоволоконных линий. Оцифрованные данные пересылаются через маршрутизаторы , которые соединяют сети и с помощью сложных алгоритмов выбирают наилучшие маршруты для информационных потоков (рис.1).

В отличие от локальных сетей, в составе которых имеются свои высокоскоростные каналы передачи информации, глобальная (а так­же региональная и, как правило, корпоративная ) сеть включает под­сеть связи (иначе: территориальную сеть связи, систему передачи ин­формации), к которой подключаются локальные сети, отдельные ком­поненты и терминалы (средства ввода и отображения информации) (рис. 2).

Подсеть связи состоит из каналов передачи информации и коммуни­кационных узлов, которые предназначены для передачи данных по сети, выбора оптимального маршрута передачи информации, комму­тации пакетов и реализации ряда других функций с помощью компь­ютера (одного или нескольких) и соответствующего программного обеспечения, имеющихся в коммуникационном узле. Компьютеры, за которыми работают пользователи-клиенты, называются рабочими станциями , а компьютеры, являющиеся источниками ресурсов сети, предоставляемых пользователям, называются серверами . Такая струк­тура сети получила название узловой .



Рис.1 Схема взаимодействия в сети Интернет

Интернет – это глобальная информационная система, которая:

· логически взаимосвязана пространством глобальных уникальных адресов, основанных на Интернет-протоколе (IP);

· способна поддерживать коммуникации с использованием семейства протокола управления передачей - TCP/IP или его последующих расширений/преемников и/или других IP-совместимых протоколов;

· обеспечивает, использует или делает доступными на общественной или частной основе высокоуровневые услуги, надстроенные над описанной здесь коммуникационной и иной связанной с ней инфраструктурой.

Инфраструктура Интернет (рис.2):

1.магистральный уровень (система связанных высокоскоростных телекоммуникационных серверов).

2.уровень сетей и точек доступа (крупные телекоммуникационные сети), подключенных к магистрали.

3.уровень региональных и других сетей.

4.ISP – интернет-провайдеры.

5.пользователи.

К техническим ресурсам сети Интернет относятся компьютерные узлы, маршрутизаторы, шлюзы, каналы связи и др.




Рис.2 Инфраструктура сети Интернет

В основу архитектуры сетей положен многоуровневый принцип передачи сообщений . Формирование сообщения осуществляется на самом верхнем уровне модели ISO / OSI .. Затем (при передаче) оно после­ довательно проходит все уровни системы до самого нижнего, где и передается по каналу связи адресату. По мере прохождения каждого из уровней системы сообщение трансформируется, разбивается на сравнительно короткие части, которые снабжаются дополнительны­ ми заголовками, обеспечивающими информацией аналогичные уров­ ни на узле адресата. В этом узле сообщение проходит от нижнего уровня к верхнему, снимая с себя заголовки. В результате адресат принимает сообщение в первоначальном виде.

В территориальных сетях управление обменом данных осуществ­ ляется протоколами верхнего уровня модели ISO / OSI . Независимо от внутренней конструкции каждого конкретного протокола верхнего уровня для них характерно наличие общих функций: инициализация связи, передача и прием данных, завершение обмена. Каждый прото­ кол имеет средства для идентификации любой рабочей станции сети по имени, сетевому адресу или по обоим этим атрибутам. Активиза­ ция обмена информацией между взаимодействующими узлами начи­ нается после идентификации узла адресата узлом, инициирующим обмен данными. Инициирующая станция устанавливает один из ме­ тодов организации обмена данными: метод дейтаграмм или метод сеансов связи. Протокол предоставляет средства для приема/переда­ чи сообщений адресатом и источником. При этом обычно накладыва­ ются ограничения на длину сообщений.

T CP / IP - технология межсетевого взаимодействия

Наиболее распространенным протоколом управления обменом данных является протокол TCP/IP. Главное отличие сети Internet от других сетей заключается именно в ее протоколах TCP/IP , охватыва­ ющих целое семейство протоколов взаимодействия между компью­ терами сети. TCP/IP - это технология межсетевого взаимодействия, технология Internet . Поэтому г лобальная сеть, объединяющая мно­ жество сетей с технологией TCP/IP , называется Internet .

Протокол TCP/IP - это семейство программно реализованных протоколов старшего уровня, не работающих с аппаратными пре­ рываниями. Технически протокол TCP/IP состоит из двух частей - IP и TCP .

Протокол IP ( Internet Protocol - межсетевой протокол) является главным протоколом семейства, он реализует распространение ин­ формации в IP -сети и выполняется на третьем (сетевом) уровне моде ли ISO / OSI . Протокол IP обеспечивает дейтаграммную доставку паке­ тов, его основная задача - маршрутизация пакетов. Он не отвечает за надежность доставки информации, за ее целостность, за сохране­ ние порядка потока пакетов. Сети, в которых используется протокол IP , называются IP -сетями. Они работают в основном по аналоговым каналам (т.е. для подключения компьютера к сети требуется IP -мо­ дем) и являются сетями с коммутацией пакетов. Пакет здесь называ­ ется дейтаграммой.

Высокоуровневый протокол TCP ( Transmission Control Protocol - протокол управления передачей) работает на транспортном уровне и частично - на сеансовом уровне. Это протокол с установлением ло­ гического соединения между отправителем и получателем. Он обес­ печивает сеансовую связь между двумя узлами с гарантированной доставкой информации, осуществляет контроль целостности переда­ ваемой информации, сохраняет порядок потока пакетов.

Для компьютеров протокол TCP/IP - это то же, что правила раз­ говора для людей. Он принят в качестве официального стандарта в сети Internet , т.е. сетевая технология TCP/IP де-факто стала техноло­ гией всемирной сети Интернет.

Ключевую часть протокола составляет схема маршрутизации паке­тов, основанная на уникальных адресах сети Internet . Каждая рабо­ чая станция, входящая в состав локальной или глобальной сети, име­ ет уникальный адрес, который включает две части, определяющие адрес сети и адрес станции внутри сети. Такая схема позволяет пере­давать сообщения как внутри данной сети, так и во внешние сети.

АДРЕСАЦИЯ В СЕТИ ИНТЕРНЕТ

Основные протоколы сети Интернет

Работа сети Internet основана на использовании семейств коммуникационных протоколов TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol ). TCP/IP используется для передачи данных как в глобальной сети Internet , так и во многих локальных сетях.

Название TCP/IP определяет семейство протоколов передачи данных сети. Протокол - это набор правил, которых должны придерживаться все компании, чтобы обеспечить совместимость производимого аппаратного и программного обеспечения. Эти правила гарантируют совместимость производимого аппаратного и программного обеспечения. Кроме того, TCP /IP – это гарантия того, что ваш персональный компьютер сможет связаться по сети Internet с любым компьютером в мире, также работающим с TCP/IP. При соблюдении определенных стандартов для функционирования всей системы не имеет значения, кто является производителем программного обеспечения или аппаратных средств. Идеология открытых систем предполагает использование стандартных аппаратных средств и программного обеспечения. TCP/IP - открытый протокол и вся специальная информация издана и может быть свободно использована.

Различный сервис, включаемый в TCP/IP, и функции этого семейства протоколов могут быть классифицированы по типу выполняемых задач. Упомянем лишь основные протоколы, так как общее их число насчитывает не один десяток:

·транспортные протоколы - управляют передачей данных между двумя машинами:

·TCP / IP (Transmission Control Protocol ),

·UDP (User Datagram Protocol );

·протоколы маршрутизации - обрабатывают адресацию данных, обеспечивают фактическую передачу данных и определяют наилучшие пути передвижения пакета:

· IP (Internet Protocol),

· ICMP (Internet Control Message Protocol),

· RIP (Routing Information Protocol)

· и другие;

·протоколы поддержки сетевого адреса - обрабатывают адресацию данных, обеспечивают идентификацию машины с уникальным номером и именем:

· DNS (Domain Name System),

· ARP (Address Resolution Protocol)

· и другие;

·протоколы прикладных сервисов - это программы, которые пользователь (или компьютер) использует для получения доступа к различным услугам:

·FTP (File Transfer Protocol ),

· TELNET ,

· HTTP (HyperText Transfer Protocol)

·NNTP (NetNewsTransfer Protocol)

·и другие

Сюда включается передача файлов между компьютерами, удаленный терминальный доступ к системе, передача гипермедийной информации и т.д.;

·шлюзовые протоколы помогают передавать по сети сообщения о маршругазации и информацию о состоянии сети, а так же обрабатывать данные для локальных сетей:

· EGP (Exterior Gateway Protocol),

· GGP (Gateway-to-Gateway Protocol),

· IGP (Interior Gateway Protocol);

·другие протоколы – используются для передачи сообщений электронной почты, при работе с каталогами и файлами удаленного компьютера и так далее:

· SMTP (Simple Mail Transfer Protocol),

·NFS (Network File System ).

IP -адресация

Теперь подробнее остановимся на понятии IP -адреса.

Каждый компьютер в Internet (включая любой ПК, когда он устанавливает сеансовое соединение с провайдером по телефонной линии) имеет уникальный адрес, называемый IP -адрес .

IP -адрес имеет длину 32 бита и состоит из четырех частей по 8 бит, именуемых в соответствии с сетевой терминологией октетами (octets ) . Это значит, что каждая часть IP-адреса может принимать значение в пределах от 0 до 255. Четыре части объединяют в запись, в которой каждое восьмибитовое значение отделяется точкой. Когда речь идет о сетевом адресе, то обычно имеется в виду IP -адрес.

Если бы использовались все 32 бита в IP -адресе, то получилось бы свыше четырех миллиардов возможных адресов - более чем достаточно для будущего расширения Internet . Однако некоторые комбинации битов зарезервированы для специальных целей, что уменьшает число потенциальных адресов. Кроме того, 8-битные четверки сгруппированы специальными способами в зависимости от типа сети, так что фактическое число адресов еще меньше.

С понятием IP -адреса тесно связано понятие хоста (host ) . Некоторые просто отождествляют понятие хоста с понятием компьютера, подключенного к Internet . В принципе, это так, но в общем случае под хостом понимается любое устройство, использующее протокол TCP/IP для общения с другим оборудованием. То есть кроме компьютеров, это могут быть специальные сетевые устройства - маршрутизаторы (routers ), концентраторы (habs ) и другие. Эти устройства так же обладают своими уникальными I Р-адресами,- как и компьютеры узлов сети пользователей.

ЛюбойIP -адрес состоит из двух частей: адреса сети (идентификатора сети, Network ID ) и адреса хоста (идентификатора хоста, Host ID ) в этой сети . Благодаря такой структуре IP -адреса компьютеров в разных сетях могут иметь одинаковые номера. Но так как адреса сетей различны, то эти компьютеры идентифицируются однозначно и не могут быть перепутаны друг с другом.

IP-адреса выделяются в зависимости от размеров организации и типа ее деятельности. Если это небольшая организация, то, скорее всего в ее сети немного компьютеров (и, следовательно, IP -адресов). Напротив, у большой корпорации могут быть тысячи (а то и больше) компьютеров, объединенных во множество соединенных между собой локальных сетей. Для обеспечения максимальной гибкости IP -адреса разделяются на классы: А, В и С. Еще существуют классы D и Е , но они используются для специфических служебных целей.

Итак, три класса IP -адресов позволяют распределять их в зависимости от размера сети организации. Поскольку 32 бита - допустимый полный размер IP -адреса, то классы разбивают четыре 8-битные части адреса на адрес сети и адрес хоста в зависимости от класса.

Адрес сети класса A определяется первым октетом IP -адреса (считается слева направо). Значение первого октета, находящееся в пределах 1-126, зарезервировано для гигантских транснациональных корпорации и крупнейших провайдеров. Таким образом, в классе А в мире может существовать всего лишь 126 крупных компаний, каждая из которых может содержать почти 17 миллионов компьютеров.

Класс B использует 2 первых октета в качестве адреса сети, значение первого октета может принимать значение в пределах 128-191. В каждой сети класса В может быть около 65 тысяч компьютеров, и такие сети имеют крупнейшие университеты и другие большие организации.

Соответственно, в классе C под адрес сети отводится уже три первых октета, а значение первого октета может быть в пределах 192-223. Это самые распространенные сети, их число может превышать более двух миллионов, а число компьютеров (хостов) в каждой сети - до 254. Следует отметить, что «разрывы» в допустимых значениях первого октета между классами сетей появляются из-за того, что один или несколько битов зарезервированы в начале IP -адреса для идентификации класса.

Если любой IP -адрес символически обозначить как набор октетов w .x .y .z , то структуру для сетей различных классов можно представить в таблице 1.

Всякий раз, когда посылается сообщение какому-либо хост-компьютеру в Internet , IP -адрес используется для указания адреса отправителя и получателя. Конечно, пользователям не придется самим запоминать все IP -адреса, так как для этого существует специальный сервис TCP/IP, называемый Domain Name System (Доменная система имен)

Таблица 1. Структура IP-адресов в сетях различных классов

Класс сети	Значение первого октета (W)	Октеты номера сети	Октеты номера хоста	Число возможных сетей	Число хостов в таких сетях
	1-126		x.y.z	128(2 7)	16777214(2 24)
	128-191	w.x	y.z	16384(2 14)	65536(2 16)
	192-223	w.x.y		2097151(2 21)	254(2 8)

Понятие маски подсети

Для того чтобы отделить идентификатор сети от идентификатора хоста, применяется специальное 32-битное число, называемое маской подсети (subnet mask ). Чисто внешне маска подсети представляет собой точно такой же набор из четырех октетов, разделенных между собой точками, как и любой IP -адрес. В таблице 2 приведены значения маски подсети для сетей класса A , B , C , используемые по умолчанию.

Таблица 2. Значение маски подсети (по умолчанию)

Класс сети	Значение маски в битах (двоичное представление)	Значение маски в десятичном виде
	11111111 00000000 00000000 00000000	255.0.0.0
	11111111 11111111 00000000 00000000	255.255.0,0
	11111111 11111111 1111111100000000	255,255.255.0

Маска применяется также для логического разделения больших IP -сетей на ряд подсетей меньшего масштаба. Представим, к примеру, что в Сибирском Федеральном Университете, обладающего сетью класса B , имеется 10 факультетов и в каждом из них установлено по 200 компьютеров (хостов). Применив маску подсети 255.255.0.0, эту сеть можно разделить на 254 отдельных подсетей с числом хостов до 254 в каждой.

Значения маски подсети, применяемые по умолчанию, не являются единственно возможными. К примеру, системный администратор конкретной IP -сети может использовать и другое значение маски подсети для выделения лишь некоторых бит в октете идентификатора хоста.

Как зарегистрировать IP -сеть своей организации?

На самом деле, конечные пользователи не имеют отношения к этой задаче, которая ложиться на плечи системного администратора данной организации. В свою очередь, в этом ему оказывают содействие провайдеры Internet , обычно беря на себя все регистрационные процедуры в соответствующей международной организации, называемой InterNIC (Network Information Center ). Например, Сибирский федеральный университет желает получить адрес электронной почты в Internet , содержащий строку sfu -kras .ru . Такой идентификатор, включающий название фирмы, позволяет отправителю электронной почты определить компанию адресата.

Чтобы получить один из этих уникальных идентификаторов, называемых доменным именем, компания или провайдер посылает запрос в орган, который контролирует подключение к Internet - InterNIC . Если InterNIC (или орган, уполномоченный им для такой регистрации в данной стране) утверждает имя компании, то оно добавляется в базу данных Internet . Доменные имена должны быть уникальны, чтобы предотвратить ошибки. Понятие домена и его роль в адресации сообщений, пересылаемых по Internet , будут рассмотрены ниже. Дополнительную информацию о работе InterNIC можно узнать, посетив в Internet страницу http://rs.internic.ru .

ДОМЕННАЯ СИСТЕМА ИМЕН

Доменные имена

Кроме IP-адресов, для идентификации конкретных хостов в Сети используется так называемое доменное имя хоста (Domain host name) . Так же, как и IP-адрес, это имя является уникальным для каждого компьютера (хоста) , подключенного к Internet, - только здесь вместо цифровых значений адреса применяются слова.

В данном случае понятие домена означает совокупность хостов Internet, объединенных по какому-то признаку (например, по территориальному, когда речь идет о домене государства).

Разумеется, использование доменного имени хоста было введено только для того, чтобы облегчить пользователям задачу запоминания имен нужных им компьютеров. Сами компьютеры, по понятным причинам, в таком сервисе не нуждаются и вполне обходятся IP -адресами. Но вы только представьте, что вместо таких звучных имен как, www . microsoft . com или www . ibm . com вам пришлось бы запоминать наборы цифр, - 207.46.19.190 или 129.42.60.216 соответственно.

Если говорить о правилах составления доменных имен, то здесь нет столь жестких ограничений по количеству составных частей имени и их значениям, как в случае IP -адресов. Например, если в ХТИ – Филиале СФУ существует хост с именем khti , входящий в домен республики Хакасия khakassia , а тот, в свою очередь входит в домен России ru , то доменное имя такого компьютера будет khti . khakassia . ru . В общем случае число составляющих доменного имени может быть различным и содержать от одной и более частей, например, rage . mp 3. apple . sda . org или www . ru .

Чаще всего доменное имя компании состоит из трех составляющих, первая часть - имя хоста, вторая - имя домена компании, и последняя - имя домена страны или имя одного из семи специальных доменов, обозначающих принадлежность хоста, организации определенного профиля деятельности (см. табл. 1). Так, если ваша компания называется «KomLinc », то чаще всего Web -сервер компании будет назван www .komlinc .ru (если это российская компания), или, к примеру, www .komlinc .com , если вы попросили провайдера зарегистрировать вас в основном международном домене коммерческих организаций.

Последняя часть доменного имени называется идентификатором домена верхнего уровня (например, . ru или . com ). Существует семь доменов верхнего уровня, установленных InterNIC .

Таблица 1. Международные домены верхнего уровня

Имя домена	Принадлежность хостов домена
ARPA	Пра-пра... бабушка Internet , сеть ARPANet (выходит из употребления)
СОМ	Коммерческие организации (фирмы, компании, банки и так далее)
GOV	Правительственные учреждения и организации
EDU	Образовательные учреждения
MIL	Военные учреждения
NET	«Сетевые» организации, управляющие Internet или входящие в его структуру
ORG	Организации, которые не относятся ни к одной из перечисленных категорий

Исторически сложилось так, что эти семь доменов верхнего уровня по умолчанию обозначают факт географического расположения (принадлежащего к ним) хоста на территории США. Поэтому международный комитет InterNIC наряду с вышеперечисленными доменами верхнего уровня допускает применение доменов (специальных сочетаний символов) для идентификации иных стран, в которой находится организация-владелец данного хоста.

Итак, домены верхнего уровня подразделяютсяна организационные (см. табл.1)и территориаль­ные. Имеются двухбуквенные обозначения для всех стран мира: . ru - для России (пока в ходу и домен . su , объединяющий хосты на территории республик бывшего СССР), .са - для Канады, . uk - для Великобритании и т.д. Они обычно используются вместо одного из семи идентификаторов, перечисленных выше в таблице 1.

Территориальные домены верхнего уровня:

. ru (Russia )- Россия;

Su (Soviet Union ) - страны бывшего СССР, ныне ряд государств СНГ;

Uk (United Kingdom ) - Великобритания;

Ua (Ukraine ) - Украина;

Bg (Bulgaria ) - Болгария;

Hu (Hungary ) - Венгрия;

De (Deutchland ) - Германия, и др.

C полным списком всех доменных имен государств можно познакомиться на различных серверах в Internet .

Не все компании за пределами США имеют идентификаторы страны. В какой-то мере использование идентификатора страны или одного из семи идентификаторов, принятых в США, зависит от того, когда проводилась регистрация доменного имени компании. Так, компаниям, которые достаточно давно подключились к Internet (когда число зарегистрированных организаций было сравнительно невелико), был дан трехбуквенный идентификатор. Некоторые корпорации, работающие за пределами США, но регистрирующие доменное имя через американскую компанию, сами выбирают, использовать ли им идентификатор страны пребывания. Сегодня в России можно получить доменный идентификатор . com , для чего следует оговорить этот вопрос со своим провайдером Internet .

Как работают серверы DNS

Теперь поговорим о том, каким образом доменные имена преобразуются в понятные для компьютера IP -адреса.

Занимается этим Domain Name System (DNS , Доменная система имен) сервис, обеспечиваемый TCP/IP, который помогает в адресации сообщений. Именно благодаря работе DNS вы можете не запоминать IP -адрес, а использовать намного более простой доменный адрес. Система DNS транслирует символическое доменное имя компьютера в IP -адрес, находя запись в распределенной базе данных (хранящейся на тысячах компьютерах), соответствующую этому доменному имени. Стоит также отметить, что серверы DNS в русскоязычной компьютерной литературе часто называют «серверами имен».

Серверы имен корневой зоны

Хотя в мире насчитываются тысячи серверов имен, во главе всей системы DNS стоят девять серверов, названных серверами корневой зоны ( root zone servers ) . Серверы корневой зоны получили имена a . root _ server . net , b . root _ server . net и так далее вплоть до i . root _ server . net . Первый из них - a . root _ server . net - выступает в роли первичного сервера имен Internet , управляемого из информационного центра InterNIC , который регистрирует все домены, входящие в несколько доменов высшего уровня. Остальные серверы имен по отношению к нему вторичны, однако все хранят копии одних и тех же файлов. Благодаря этому любой из серверов корневой зоны может заменять и подстраховывать остальные.

На этих компьютерах размещена информация о хост-компьютерах серверов имен, обслуживающих семь доменов высшего уровня: .com , .edu , .mil , .gov , .net , .org и специального.arpa (рис.1). Любой из этих девяти серверов несет так же файл высшего уровня, как.uk (Великобритания), .de (Германия), .jp (Япония) и так далее.




Рис. 1. Иерархическая структура имен доменов Internet

В файлах корневой зоны содержатся все имена хост-компьютеров и IP -адреса серверов имен для каждого поддомена, входящего в домен высшего уровня. Другими словами, каждый корневой сервер располагает информацией обо всех доменах высшего уровня, а так же знает имя хост-компьютера и IP -адрес, по меньшей мере, одного сервера имен, обслуживающего каждый из вторичных доменов, входящих в любой домен высшего уровня. Для доменов иностранных государств в базе данных хранятся сведения по серверам имен для каждой страны. Например, в неком домене company . com файлы корневой зоны для домена содержат данные о сервере имен для любого адреса, заканчивающегося на company . com .

Кроме серверов имен корневой зоны существуют локальные серверы имен , установленные в доменах более низкого уровня. Локальный сервер имен кэширует список хост-компьютеров, поиск которых он производил в последнее время. Это устраняет необходимость постоянно обращаться в систему DNS с запросами о часто используемых хост-компьютерах. Кроме того, локальные серверы имен являются итерционными , а серверы корневой зоны - рекурсивными . Это значит, что локальный сервер имен будет повторять процедуру запроса информации о других серверах имен до тех пор, пока не получит ответа.

Корневые же серверы Internet , находящиеся на вершине структуры DNS , напротив, лишь выдают указатели на домены следующего уровня. Добраться до конца цепочки и получить требуемый IP -адрес - задача локального сервера имен. Чтобы решить ее, он должен спуститься по иерархической структуре, последовательно запрашивая у локальных серверов имен указатели на ее низшие уровни.

Сегодня Интернетом никого не удивишь. Доступ в эту сеть ежедневно осуществляет огромное количество пользователей. По данным 2015 года, количество подключенных юзеров превысило 3,3 миллиарда. Правда, далеко не все знают, что представляет собой структура сети Интернет в техническом плане. Большинству это, в общем-то, и не нужно. Однако основы, заложенные в принципы функционирования Всемирной паутины, хотя бы на начальном уровне знать все-таки нужно.

Что такое Интернет в современной интерпретации

Вообще, когда идет речь о современном Интернете, достаточно часто вместо этого употребляется понятие Всемирной паутины или Сети, в которую объединены компьютеры со всех концов мира.

В общем-то верно, но здесь следует сделать одно уточнение. Как известно, ни один компьютер напрямую к Интернету не подключается, только через поставщика услуг, к которому присоединено еще Бог знает сколько других терминалов или мобильных устройств. Получается, что все они объединены в одну сеть. И в этом смысле Интернет называют «сетью сетей».



Действительно, структура сети Интернет строится на объединении, так сказать, подсетей и имеет высокотехнологическую иерархию. Кроме того, обращение к тому или иному ресурсу невозможно представить себе без маршрутизатора, который способен выбирать оптимальный путь для ускоренного доступа к заданному ресурсу.

И вот что интересно. У Интернета как такового нет владельца, а сама сеть является скорее виртуальным пространством, которое с каждым днем воздействует на человека все больше и больше, порой даже заменяя реальность. Плохо это или хорошо, не нам судить. Но остановимся на основных аспектах построения и функционирования Всемирной паутины.

Структура глобальной сети Интернет: история появления и развития

Таким, каким мы его знаем сегодня, Интернет был не всегда. Если копнуть в историю, следует отметить, что первые попытки создания единой информационной сети, которая бы могла не только передавать данные, но и служить в некотором роде «переводчиком» множества языков программирования для восприятия информации, были предприняты еще в далеком 1962 году, в самый разгар «холодной войны» между США и СССР. Тогда и появилась программа на основе теории коммутации пакетов для Леонарда Клейнрока, которой руководил Джозеф Ликлайдер. Главным направлением стала не только но и ее «неуничтожаемость».



На основе этих разработок в 1969 году и возникла первая сеть, получившая название ARPANet, ставшая прародительницей Интернета, или World Wide Web. В 1971 году была разработана первая программа для отправки и приема электронной почты, к 1973 году, когда был продолжен евроатлантический кабель, сеть стала международной, в 1983 году перешла на унифицированный протокол TCP/IP, в 1984 году появилась технология IRC, позволявшая общаться в чате. И только к 1989 году в ЦЕРНе созрела идея создания глобальной паутины, которую сейчас и принято называть Интернетом. Конечно, ей было далеко до модели, использующейся сейчас, тем не менее некоторые основные принципы, которые включает в себя структура сети Интернет, и до сих пор остались неизменными.

Инфраструктура Всемирной паутины

Теперь давайте посмотрим, каким же образом удалось объединить отдельные компьютерные терминалы и сети на их основе в единое целое. Ключевым принципом стало использование пакетной передачи данных при помощи маршрутизации на основе универсального протокола, который был бы понятен любой машине. То есть информация не представляется в виде отдельных битов, байтов или символов, а передается в виде форматированного блока (пакета), который может содержать достаточно длинные комбинации различных последовательностей.



Однако сама передача происходит не как попало. При этом и ресурсы сети Интернет имеют несколько основных уровней:

• Магистраль (система высокоскоростных серверов, соединенных между собой).
• Крупные сети и точки доступа, подключенные к основной магистрали.
• Региональные сети рангом ниже.
• Интернет-провайдеры, предоставляющие услуги доступа (ISP).
• Конечные пользователи.

В сети Интернет такова, что терминалы, на которых она хранится, называются серверами, а пользовательские (считывающие или принимающие ее, а также отправляющие обратные отклики и потоки) машины - рабочими станциями. Передача же самой информации, как уже говорилось выше, осуществляется на основе маршрутизаторов. Но такая схема представлена исключительно для простоты понимания вопроса. На самом деле все гораздо сложнее.

Основные протоколы

Теперь мы подходим к одному из ключевых понятий, без которого невозможно представить, что собой представляет структура сети Интернет. Это универсальные протоколы. Сегодня их существует достаточно много, однако основным для Интернета является TCP/IP.



При этом нужно четко разграничивать два термина. Протокол IP (межсетевой) является одним из средств маршрутизации, то есть отвечает исключительно за доставку пакетов данных, но никоим образом не несет ответственности за целостность и безопасность передаваемой информации. Протокол TCP, наоборот, является средством обеспечения сеансовой связи между отправителем и получателем на основе логического соединения между двумя точками с так называемой гарантированной доставкой пакетов, причем абсолютно в неповрежденном виде.

Сегодня TCP/IP является стандартом Интернета де-факто, хотя существует и множество других протоколов, например UDP (транспортный), ICMP и RIP (маршрутизаторы), DNS и ARP (идентификационные для сетевых адресов), FTP, HTTP, NNTP и TELNET (прикладные), IGP, GGP и EGP (шлюзовые), SMTP, POP3 и NFS (почтовые и протоколы доступа к файлам на удаленных терминалах) и т.д.

Система доменных имен

Отдельно следует отметить универсальный подход при доступе к ресурсам. Понятно, что писать адрес страницы вроде 127.11.92.785, чтобы попасть на нужный ресурс, не так-то и удобно (а тем более запоминать все эти комбинации). Поэтому в свое время была разработана уникальная доменная система имен, позволявшая вводить адрес в том виде, как мы его сегодня видим (на английском языке).



Но и тут есть своя собственная иерархия. В ней тоже различают несколько уровней. К примеру, к международным доменам верхнего уровня относятся ресурсы, независимые от идентификатора страны (GOV - правительственные, COM - коммерческие, EDU - образовательные, NET - сетевые, MIL - военные, ORG - общие организационные, не относящиеся ни к одному из вышеперечисленных типов).

Далее следуют ресурсов, в которых явным образом указывается идентификатор страны. Например, US - США, RU - Россия, UA - Украина, DE - Германия, UK - Великобритания и т. д. Кроме того, такие домены имеют свои собственные подуровни вроде COM.UA, ORG.DE и т. д. В свою очередь, и здесь можно найти более четкую привязку на уровнях рангом ниже (KIEV.UA, KIEV.COM.UA и т. д.). Иными словами, при взгляде на адрес можно сразу же определить не только страну, но и территориальную принадлежность ресурса внутри нее.

Основные сервисы Интернета

Что же касается сервисов, которые сегодня можно найти в Интернете, в своих категориях они разделяются на электронную почту, новости и рассылки, файообменные сети, электронные платежные системы, Интернет-радио и телевидение, веб-форумы, блоги, социальные сети, Интернет-магазины и аукционы, образовательные проекты «Вики», видео- и аудио-хостинги и т. д. Поскольку в последнее время социальные сети стали наиболее популярными, остановимся на их структуре.

Структура социальных сетей Интернета

Общим признаком такого онлайн-сообщества является независимость от территориального положения или гражданства. Каждый пользователь создает собственный профайл (образ, место жительства в Сети, как хотите это назовите), а общение осуществляется при помощи системы передачи мгновенных сообщений, но не посредством чата, а в приватном режиме. С чатом можно сравнить разве что систему комментариев. Кроме того, любой зарегистрированный житель такого сообщества может оставлять так называемые посты, делиться с общественностью какими-то материалами или ссылками на другие издания и т. д.



Структура сети Интернет такова, что при задействовании определенных протоколов, вроде TCP/IP и IRC, все это делается совершенно элементарно. Главное условие - регистрация (создание логина и пароля для входа), а также указание хотя бы минимальной информации о себе.

Неудивительно, что персональные сайты и чаты медленно, но уверенно уходят в небытие. Даже некогда популярные «звонилки» вроде ICQ или QIP не выдерживают никакой конкуренции, ведь у социальных сетей возможностей гораздо больше.