, Henner 10-11 klasse

23. Organisationglobale netværk

Historie udvikling global netværk

Fra historien menneskelige samfund du burde kende så mange videnskabelige opdagelser og opfindelser påvirkede i høj grad ikke dens forløb, men civilisationens udvikling. Disse omfatter opfindelsen af ​​dampmaskinen, opdagelsen af ​​elektricitet, beherskelsen af ​​atomenergi, opfindelsen af ​​radio osv. Processerne med dramatiske ændringer i produktionens karakter og i hverdagen, som fører til vigtige videnskabelige opdagelser og opfindelser , kaldes normalt den videnskabelige og teknologiske revolution.

Forskellige kommunikationskanaler adskiller sig i tre hovedegenskaber: gennemstrømning, støjimmunitet, omkostninger.

Prismæssigt er de dyreste fiberoptiske linjer, de billigste er telefonlinjer. Men efterhånden som prisen falder, falder kvaliteten af ​​linjen også: gennemløbet falder, og interferensen påvirkes mere. Fiberoptiske linjer er praktisk talt immune over for interferens.

Båndbredde- Det her maksimal hastighed transmission af information over kanalen. Det udtrykkes normalt i kilobits per sekund (Kbps) eller megabits per second (Mbps).

Telefonlinjernes kapacitet er titusinder og hundredvis af Kbps; gennemløb fiberoptiske linjer og radiokommunikationslinjer måles i tiere og hundreder af Mbit/s.

I mange år har de fleste internetbrugere oprettet forbindelse til en vært via dial-up (dvs. skiftet) telefonlinjer. Denne forbindelse er lavet ved hjælp af en speciel enhed kaldet modem. Ordet "modem" er en forkortet kombination af to ord: "jodulator" - "dejodulator". Modemmet installeres både på brugerens computer og på værtscomputeren. Modemmet konverterer diskret signal(fremstillet af en computer) til et kontinuerligt (analogt) signal (bruges i telefonisk kommunikation) og den omvendte transformation. Modemets hovedegenskab er den maksimale dataoverførselshastighed. I forskellige modeller spænder det fra 1200 bps til 56 000 bps

Kabelkommunikation bruges normalt på Ikke lange afstande(mellem forskellige udbydere i samme by). På lange afstande er det mere rentabelt at bruge radiokommunikation. Alle større antal Brugere i dag bevæger sig fra lavhastigheds opkaldsforbindelser til højhastigheds ikke-switchede kommunikationslinjer.

Software sikkerhed Internettet

Driften af ​​netværket understøttes af visse programmer. Denne software fungerer på servere og på brugernes personlige computere. Som du måske ved fra grundkursus datalogi, er grundlaget for al computersoftware operativ system, som organiserer arbejdet i alle andre programmer. Software node-computere er meget forskellige. Konventionelt kan det opdeles i grundlæggende (systemisk) og anvendt. Grundlæggende software understøtter netværksdrift TCP protokol/IP - et standardsæt af internetprotokoller, dvs. det løser problemerne med at sende og modtage information. Applikationssoftware er engageret i at betjene forskellige informationstjenester på netværket, som almindeligvis kaldes Internettjenester. Tjenesten forbinder servere og klientprogrammer, udveksling af data ved hjælp af nogle applikationsprotokoller. Hver tjeneste har sit eget serverprogram: for E-mail, til telekonferencer, til WWW osv. En værtscomputer udfører funktionen som en server for en bestemt internettjeneste, hvis serverprogrammet til denne tjeneste kører på den. Samme computer i anden tid kan udføre en servers funktioner til forskellige tjenester; det hele afhænger af hvilket serverprogram der kører på den i øjeblikket. På netværksbrugeres pc'er leveres forskellige informationstjenester af programmer - kunder. Eksempler populære klientprogrammer er: Outlook Express- e-mail klient, Internet Explorer- WWW service klient (browser). Mens en bruger arbejder med en bestemt internettjeneste, etableres en forbindelse mellem hans klientprogram og det tilsvarende serverprogram på noden. Hvert af disse programmer gør sit til at levere denne informationstjeneste. Denne måde at arbejde på kaldes netværket klient-server teknologi.

Hvordan arbejder Internettet

Brugt på internettet teknologi til transmission af pakkeinformationtioner. For at forstå dette bedre, forestil dig følgende situation. Du skal sende et dokument på flere sider til en ven i en anden by (f.eks. en udskrift af en roman, du har skrevet). Hele din roman passer ikke helt i en konvolut, og du vil ikke sende den med postpakken - det vil tage for lang tid. Derefter deler du hele dokumentet i dele af 4 ark, lægger hver del i en postkuvert, skriver en adresse på hver konvolut og lægger hele denne stak kuverter i postkassen. For eksempel, hvis din roman er 100 sider lang, skal du sende 25 konvolutter. Du kan endda lægge konvolutter i forskellige postkasser på forskellige kommunikationscentre (for sjov, for at finde ud af, hvilke der kommer hurtigere). Men da de indeholder den samme adresse, bør alle konvolutter nå frem til din ven. For at gøre det bekvemt for en ven at samle hele romanen, er det også tilrådeligt at angive serienumre på konvolutterne.

Pakketransmission af information på internettet fungerer på lignende måde. Ansvarlig for hendes arbejde TCP/IP protokol, som allerede er nævnt før. Det er tid til at finde ud af, hvad disse mystiske bogstaver betyder.

Faktisk taler vi om to protokoller. Først - TCP protokol står for: Transmission Control Protocol - transmissionskontrolprotokol. Det er i henhold til denne protokol, at enhver besked, der skal transmitteres over netværket, er opdelt i dele. Disse dele kaldes TCP- i pakker. Til levering overføres pakker til IP-protokollen, som til hver pakke tilføjer IP-adressen for dens levering og nogle andre officielle oplysninger. En TCP-pakke er således analog med en konvolut med et "stykke" af en roman og modtagerens adresse. Hver sådan pakke vil uafhængigt bevæge sig gennem netværket uafhængigt af de andre, men de vil alle blive samlet hos adressaten. Dernæst, ifølge TCP-protokollen, sker den omvendte proces: den originale besked er samlet fra individuelle pakker. Her skal der naturligvis de samme serienumre på kuverterne; lignende numre er indeholdt i TCP-pakker. Hvis nogen af ​​pakkerne ikke ankom eller blev beskadiget under transporten, vil det blive anmodet om overførsel igen.

Ifølge protokolTCP, overført besked er opdelt i pakker på afsenderserveren og gendannet til original form på den modtagende server.

Formål IP-protokol(Internetprotokol) - levering af hver enkelt pakke til sin destination. Pakker sendes som relæstave fra en node til en anden. Desuden kan ruterne for forskellige pakker fra den samme besked være forskellige. Den beskrevne pakketransmissionsmekanisme er vist i fig. 4.16. Rutespørgsmålet afgøres separat for hver pakke. Det hele afhænger af, hvor det er mere rentabelt at overføre det på behandlingstidspunktet. Hvis der er et "brud" i en sektion af netværket, vil transmissionen af ​​pakker omgå denne sektion.

På ethvert givet tidspunkt flytter mange pakker fra en række meddelelser således "blandet" langs enhver netværkskanal. At bruge enhver kommunikationskanal koster penge: langdistance og endnu mere international telefonsamtaler, ret dyrt. Hvis du, mens du arbejdede på internettet, monopoliserede den internationale kanal under hele kommunikationssessionen, så ville omkostningerne hurtigt ødelægge dig. Men ifølge den beskrevne teknologi deler du kanalen med hundredvis (eller måske tusindvis) af andre brugere, og derfor falder kun en lille del af omkostningerne på dig.

Formål og struktur for globale netværk

Global Computer Network (GCN) Bredt område Netværk, WAN) - et computernetværk, der dækker store områder og inklusiv stort antal computere.

Globale netværk giver dig mulighed for at organisere interaktion mellem abonnenter over tusindvis af kilometer. Datatransmission i globale netværk er baseret på pakkekoblingsteknologi.

Hver overført fil er opdelt i små portioner, som lægges i en pakke, der indeholder adresserne på både den afsendende og den modtagende computer.

Pakker rejser uafhængigt på tværs af netværket: Hvis en pakke går tabt, kan den nemt sendes igen. Da hver pakke sendes uafhængigt af de andre og blandes med tusindvis af lignende, sikrer dette blandt andet, at datatransmission over internettet er forholdsvis billig. For eksempel leveringsomkostninger e-mail er ubetydelig sammenlignet med omkostningerne ved at sende en besked af samme længde pr. fax.

WAN kaldes også territoriale computernetværk, tjene til at levere deres tjenester et stort antal slutabonnenter spredt over et stort område - inden for en region, region, land, kontinent eller hele kloden.

På grund af den store længde af kommunikationskanaler, opbygningen af ​​et globalt netværk kræver meget store omkostninger, som omfatter omkostninger til kabler og arbejde med deres installation, omkostninger til koblingsudstyr og mellemforstærkningsudstyr, der giver den nødvendige kanalbåndbredde, samt driftsomkostninger til konstant vedligeholdelse af i funktionsdygtig stand netværksudstyr spredt over et stort område.

Typisk globale abonnenter computer netværk er lokale virksomhedsnetværk placeret i forskellige byer og lande, der skal udveksle data med hinanden. Globale netværkstjenester bruges også af individuelle computere. Store computere mainframe-klassen giver typisk adgang til virksomhedsdata, mens personlige computere bruges til at få adgang til virksomhedsdata og offentlige internetdata.

WAN'er oprettes normalt af store teleselskaber for at levere betalte tjenester til abonnenter. Sådanne netværk kaldes offentlig eller offentlig. Der er også sådanne begreber som netværksoperatør og netværkstjenesteudbyder.

Netværksoperatør(netværksoperatør) er den virksomhed, der understøtter normalt arbejde netværk. Service udbyder, ofte også kaldet udbyder(tjenesteudbyder) - den virksomhed, der leverer betalte tjenester netværksabonnenter. Ejeren, operatøren og tjenesteudbyderen kan være én virksomhed, eller de kan repræsentere forskellige virksomheder.

Det er meget mindre almindeligt, at et globalt netværk udelukkende skabes af nogle stor virksomhed (såsom Dow Jones eller Transneft) til deres interne behov. I dette tilfælde kaldes netværket privat. Meget almindelig og mellemvalg - virksomhedens netværk anvender tjenester eller udstyr fra et offentligt netværk, men supplerer disse tjenester eller udstyr med sit eget. Det mest typiske eksempel her er leje af kommunikationskanaler, på grundlag af hvilke deres egne territoriale netværk skabes.

Ud over globale computernetværk er der også andre typer territoriale informationstransmissionsnetværk. Først og fremmest er det telefon og telegrafnetværk, der har fungeret i mange årtier, samt telex-netværket.

På grund af de høje omkostninger ved WAN'er har der været en langsigtet tendens i retning af et enkelt WAN, der kan transmittere data af enhver art: computerdata, telefonsamtaler, fax, telegrammer, tv-billeder, teletex (overførsel af data mellem to terminaler), videotex (modtagelse af data gemt på netværket til din terminal) osv. osv.

Selvom det er baseret på lokalt og globalt computernetværk ligger den samme metode - metode pakkeskift, globale netværk har en hel del forskelle fra lokale netværk..

Wide Area Networks (WAN), også kaldet territoriale computernetværk, tjener til at levere deres tjenester til et stort antal slutabonnenter spredt over et stort område - inden for en region, region, land, kontinent eller hele kloden.

På grund af den store længde af kommunikationskanaler kræver opbygningen af ​​et globalt netværk meget store omkostninger, som omfatter omkostninger til kabler og arbejde med installationen heraf, omkostningerne til koblingsudstyr og mellemforstærkningsudstyr, der giver den nødvendige kanalbåndbredde, samt drift omkostninger til konstant at holde et spredt netværk i funktionsdygtig stand over et stort område af netværksudstyr.

Typiske abonnenter på et globalt computernetværk er lokale netværk af virksomheder beliggende i forskellige byer og lande, som har brug for at udveksle data med hinanden. Individuelle computere bruger også tjenester fra globale netværk. Store mainframe-computere giver typisk adgang til virksomhedsdata, mens personlige computere bruges til at få adgang til virksomhedsdata og offentlige internetdata.

WAN'er oprettes normalt af store teleselskaber for at levere betalte tjenester til abonnenter. Sådanne netværk kaldes offentlige eller offentlige. Der er også sådanne begreber som netværksoperatør og netværkstjenesteudbyder. Netoperatøren er den virksomhed, der opretholder den normale drift af nettet. En tjenesteudbyder, ofte også kaldet en tjenesteudbyder, er en virksomhed, der leverer betalingstjenester til netværksabonnenter. Ejeren, operatøren og tjenesteudbyderen kan være én virksomhed, eller de kan repræsentere forskellige virksomheder.

Meget sjældnere skabes et globalt netværk udelukkende af en eller anden stor virksomhed (såsom Dow Jones eller Transneft) til dets interne behov. I dette tilfælde kaldes netværket privat. Meget ofte er der en mellemliggende mulighed - et virksomhedsnetværk bruger tjenester eller udstyr fra et offentligt netværk, men supplerer disse tjenester eller udstyr med sit eget. Det mest typiske eksempel her er leje af kommunikationskanaler, på grundlag af hvilke deres egne territoriale netværk skabes.

Ud over globale computernetværk er der andre typer territoriale informationstransmissionsnetværk. Først og fremmest er der tale om telefon- og telegrafnetværk, der har fungeret i mange årtier, samt telexnettet.

Globalt internet

Konceptet med et globalt netværk - et system af forbundne computere placeret i store afstande fra hinanden - dukkede op i processen med udviklingen af ​​computernetværk. I 1964 blev den oprettet i USA computer system tidlig advarsel om nærgående fjendtlige missiler. Det første globale netværk til ikke-militære formål var ARPANET netværket i USA, introduceret i 1969. Det havde et videnskabeligt formål og kombinerede computere fra flere universiteter i landet.

I 80'erne-90'erne af forrige århundrede i forskellige lande Mange industri- og regionale nationale computernetværk er ved at blive oprettet. Deres forening i internationalt netværk skete på grundlag af internettets internetarbejdsmiljø.

Et vigtigt år i internettets historie var 1993, da det blev oprettet Verdenstjeneste Wide Web (WWW) - på verdensplan informationsnetværk (World Wide Web). Med fremkomsten af ​​WWW steg interessen for internettet kraftigt, og processen med dets hurtige udvikling og spredning begyndte. Mange mennesker, når de taler om internettet, mener WWW, selvom dette kun er en af ​​dets tjenester.

Internet hardware

Hovedkomponenterne i ethvert globalt netværk er computerknudepunkter og kommunikationskanaler.

Her kan vi tegne en analogi med telefonnettet: telefonnettets noder er automatiske telefoncentraler - automatiske telefoncentraler, som er forbundet med kommunikationslinjer og danner en by telefonnetværk. Hver abonnents telefon er forbundet til en bestemt PBX.

Brugernes personlige computere er forbundet til computernetværksknudepunkter på samme måde som med telefoncentraler abonnenternes telefoner er tilsluttet. Desuden kan rollen som en computernetværksabonnent enten være en individuel person gennem sin pc eller en hel organisation gennem sin lokalt netværk. I sidstnævnte tilfælde er en lokal netværksserver forbundet til noden.

En organisation, der leverer dataudvekslingstjenester med et netværksmiljø, kaldes en netværkstjenesteudbyder. Det engelske ord "udbyder" betyder "leverandør", "leverandør". Brugeren indgår en aftale med udbyderen om at oprette forbindelse til sin node og betaler ham efterfølgende for de leverede tjenester (svarende til, hvordan vi betaler for telefonnettjenester).

En node indeholder en eller flere kraftfulde computere, som er i en tilstand af konstant forbindelse til netværket. Informationstjenester leveres af driften af ​​serverprogrammer installeret på værtscomputere.

Hver værtscomputer har sin egen permanente internetadresse; det kaldes en IP-adresse.

Sammen med digitale IP-adresser driver internettet et system af symbolske adresser, som er mere bekvemt og forståeligt for brugerne. Det kaldes domænesystem navne (DNS - Domain Name System).

Domænenavnesystemet er bygget på et hierarkisk princip. Det første domæne til højre (også kaldet et suffiks) er domænet højeste niveau, den næste er et domæne på andet niveau osv. Den sidste (først til venstre) er computernavnet. Topdomæner kan være geografiske (to bogstaver) eller administrative (tre bogstaver). For eksempel hører den russiske internetzone til det geografiske domæne ru. Flere eksempler: uk - domæne i England; ca - domæne af Canada; de - tysk domæne; jp - japansk domæne. Administrative topdomæner hører oftest til den amerikanske zone af internettet: gov - US regeringsnetværk; mil - militært netværk; edu - uddannelsesnetværk; com - kommercielt netværk.

Historien om udviklingen af ​​globale netværk 1964 USA. Et computersystem til tidlig varsling af nærgående fjendtlige missiler er blevet oprettet. Det første globale netværk til ikke-militære formål ARPANET blev oprettet.Det havde et videnskabeligt formål og forenede computere fra flere universiteter. Service oprettet I hele verden Web (WWW) – Worldwide Information Network.

Hver computer, der er tilsluttet internettet, skal have egen adresse, som kaldes en IP-adresse (IP = Internet Protocol) En IP-adresse består af fire tal adskilt af prikker; hvert af disse tal er i intervallet 0...255, for eksempel:

Sådan fungerer internettet Internettet bruger pakketransmission af information. TCP/IP-protokollen, transmissionskontrolprotokollen, er ansvarlig for dens drift. Ifølge TCP-protokollen opdeles den transmitterede meddelelse på den afsendende server og gendannes til sin oprindelige form på den modtagende server. Formålet med IP-protokollen er at levere hver enkelt pakke til sin destination.

Netværksadresser Fysisk adresse (MAC-adresse) – en unik 48-bit kode netværkskort(i hexadecimal) E9-41-AC-73 IP-adresse – digital adresse computer (netværksnummer + computernummer på netværket): Undernetmasken bestemmer, hvilke computere der er "synlige" og placeret i samme undernet; når overlejret på en IP-adresse (logisk OG operation) giver netværksnummeret FF.FF.FF.0 netværksnummer, computernummer 48

Netværksadresser Gateway - adressen på den computer, hvorigennem pakker går til andre netværk (internettet): DNS-server - adressen på den computer, hvor anmodninger om konvertering går domæneadresse til IP-adresse: WINS-server – adressen på den computer, hvor konverteringsanmodninger går netværksnavn computer til IP-adresse.

Adressen på et dokument på internettet (URL = Uniform Resource Locator) består af følgende dele: protokol, oftest http (for websider) eller ftp (for filarkiver) protokol, oftest http (til websider) eller ftp (til filarkiver) // tegn, der adskiller protokollen fra resten af ​​adressen // tegn, der adskiller protokollen fra resten af ​​adressen Domænenavn(eller IP-adressen) på webstedets domænenavn (eller IP-adressen) på webstedsbiblioteket på serveren, hvor filen er placeret bibliotek på serveren, hvor filen er placeret filnavn filnavn Det er sædvanligt at adskille mapper ikke med en omvendt skråstreg "\" (som i Windows), men lige "/" som i UNIX system og hendes "slægtninge", for eksempel i Linux eksempel adresser (URL) her gul markør protokollen er fremhævet, hvid er webstedets domænenavn, blå er mappen på webstedet og grøn er filnavnet

Opgave IP-adresse Undernetmaske Bestem computernummeret på netværket

Løsning IP-adresse Undernetmaske Den bitvise konjunktion bruges – logisk operation"OG"; Output: computernummer på netværket er 48.

Undernetmaske-opgaven er en 32-bit binært tal, som bestemmer, hvilken del af computerens IP-adresse, der er netværksadressen, og hvilken del af IP-adressen, der definerer computerens undernetadresse. I en undernetmaske har de mest signifikante bits, der er allokeret i computerens IP-adresse til netværksadressen, værdien 1, de lavordnede bits, der er tildelt i computerens IP-adresse til computerens undernetadresse, har værdien 0. For eksempel har subnet. maske kan se ud: () Det betyder, at de 19 mest signifikante bits i IP-adressen indeholder netværksadressen, de resterende 13 bits af lav orden indeholder adressen på computeren på netværket. Hvis undernetmasken og IP-adresse computer på netværket, så serienummer computer på netværket er lig_____

Løsning Lad os udføre den bitvise konjunktion ovenfor; maskens nulbit og de tilsvarende bits af IP-adressen, som bestemmer computernummeret på netværket, er fremhævet med hvidt: = 12 Svar: 12.

Problem En undernetmaske er et 32-bit binært tal, der bestemmer, hvilken del af en computers IP-adresse, der er netværksadressen, og hvilken del af IP-adressen, der definerer computerens undernetadresse. I en undernetmaske har de mest signifikante bits, der er allokeret i computerens IP-adresse til netværksadressen, værdien 1, de lavordnede bits, der er tildelt i computerens IP-adresse til computerens undernetadresse, har værdien 0. For eksempel har subnet. maske kunne se sådan ud: () Det betyder, at de 19 mest signifikante bits i IP-adressen indeholder netværksadressen, de resterende 13 bits af lav orden indeholder adressen på computeren på netværket. Hvis undernetmasken og IP-adressen på en computer på netværket, så er serienummeret på computeren på netværket _____