, Henner 10-11 klasse

23. Organisasjonglobale nettverk

Historie utvikling global nettverk

Fra historien menneskelig samfunn du burde kjenne så mange vitenskapelige funn og oppfinnelser påvirket i stor grad ikke dens forløp, men utviklingen av sivilisasjonen. Disse inkluderer oppfinnelsen av dampmaskinen, oppdagelsen av elektrisitet, mestring av atomenergi, oppfinnelsen av radio, etc. Prosessene med dramatiske endringer i produksjonens natur og i hverdagen, som fører til viktige vitenskapelige oppdagelser og oppfinnelser , kalles vanligvis den vitenskapelige og teknologiske revolusjonen.

Ulike kommunikasjonskanaler er forskjellige i tre hovedegenskaper: gjennomstrømning, støyimmunitet, kostnad.

Kostnadsmessig er de dyreste fiberoptiske linjer, de billigste er telefonlinjer. Men etter hvert som prisen synker, reduseres kvaliteten på linjen også: gjennomstrømmingen reduseres, og interferensen påvirkes mer. Fiberoptiske linjer er praktisk talt immune mot forstyrrelser.

Båndbredde- Dette topphastighet overføring av informasjon over kanalen. Det er vanligvis uttrykt i kilobit per sekund (Kbps) eller megabit per sekund (Mbps).

Kapasiteten til telefonlinjer er titalls og hundrevis av Kbps; gjennomstrømning fiberoptiske linjer og radiokommunikasjonslinjer måles i titalls og hundrevis av Mbit/s.

I mange år har de fleste Internett-brukere koblet til en vert via oppringt (dvs. byttet) telefonlinjer. Denne tilkoblingen gjøres ved hjelp av en spesiell enhet kalt modem. Ordet "modem" er en forkortet kombinasjon av to ord: "jodulator" - "dejodulator". Modemet er installert både på brukerens datamaskin og på vertsdatamaskinen. Modemet konverterer diskret signal(produsert av en datamaskin) til et kontinuerlig (analogt) signal (brukt i telefonkommunikasjon) og den inverse transformasjonen. Hovedkarakteristikken til modemet er maksimal dataoverføringshastighet. I forskjellige modeller varierer den fra 1200 bps til 56 000 bps

Kabelkommunikasjon brukes vanligvis på Ikke lange avstander(mellom ulike tilbydere i samme by). På lange avstander er det mer lønnsomt å bruke radiokommunikasjon. Alle større antall Brukere i dag går fra lavhastighets oppringte forbindelser til høyhastighets ikke-svitsjede kommunikasjonslinjer.

Programvare sikkerhet Internett

Driften av nettverket støttes av viss programvare. Denne programvaren fungerer på servere og på brukernes personlige datamaskiner. Som du kanskje vet fra grunnkurs informatikk, er grunnlaget for all dataprogramvare operativsystem, som organiserer arbeidet til alle andre programmer. Programvare node-datamaskiner er svært forskjellige. Konvensjonelt kan det deles inn i grunnleggende (systemisk) og anvendt. Grunnleggende programvare gir støtte for nettverksdrift TCP-protokoll/IP - et standard sett med Internett-protokoller, dvs. det løser problemene med å sende og motta informasjon. Applikasjonsprogramvare er engasjert i å betjene ulike informasjonstjenester i nettverket, som vanligvis kalles Internett-tjenester. Tjenesten kobler sammen servere og klientprogrammer, utveksle data ved hjelp av noen applikasjonsprotokoller. Hver tjeneste har sitt eget serverprogram: for E-post, for telekonferanser, for WWW osv. En vertsdatamaskin utfører funksjonen til en server for en bestemt Internett-tjeneste hvis serverprogrammet for denne tjenesten kjører på den. Samme datamaskin inn annen tid kan utføre funksjonene til en server for ulike tjenester; alt avhenger av hvilket serverprogram som kjører på den for øyeblikket. På PC-ene til nettverksbrukere leveres ulike informasjonstjenester av programmer - klienter. Eksempler populære klientprogrammer er: Outlook Express- e-postklient, Internet Explorer- WWW-tjenesteklient (nettleser). Mens en bruker arbeider med en bestemt Internett-tjeneste, opprettes en forbindelse mellom klientprogrammet hans og det tilsvarende serverprogrammet på noden. Hvert av disse programmene gjør sin del i å tilby denne informasjonstjenesten. Denne måten å jobbe på kalles nettverket klient-server-teknologi.

Hvordan virker Internett

Brukes på Internett teknologi for overføring av pakkeinformasjonsjoner. For å forstå dette bedre, se for deg følgende situasjon. Du må sende et flersidig dokument til en venn i en annen by (for eksempel en utskrift av en roman du har skrevet). Hele romanen din vil ikke passe helt i en konvolutt, og du vil ikke sende den med postpakke - det vil ta for lang tid. Så deler du opp hele dokumentet i deler av 4 ark, legger hver del i en postkonvolutt, skriver adresse på hver konvolutt og legger hele denne bunken med konvolutter i postkassen. For eksempel, hvis romanen din er på 100 sider, må du sende 25 konvolutter. Du kan til og med legge konvolutter i forskjellige postkasser på forskjellige kommunikasjonssentre (for moro skyld, for å finne ut hvilke som kommer raskere). Men siden de inneholder samme adresse, bør alle konvolutter nå vennen din. For å gjøre det praktisk for en venn å samle hele romanen, er det tilrådelig å angi serienumre på konvoluttene.

Pakkeoverføring av informasjon på Internett fungerer på lignende måte. Ansvarlig for hennes arbeid TCP/IP-protokoll, som allerede er nevnt før. Det er på tide å finne ut hva disse mystiske bokstavene betyr.

Faktisk snakker vi om to protokoller. Først - TCP-protokoll står for: Transmission Control Protocol - overføringskontrollprotokoll. Det er i henhold til denne protokollen at enhver melding som må overføres over nettverket deles i deler. Disse delene kalles TCP- i pakker. For levering overføres pakker til IP-protokollen, som tilføyer hver pakke IP-adressen til leveringen og noen andre offisiell informasjon. Dermed er en TCP-pakke analog med en konvolutt med et "stykke" av en roman og mottakerens adresse. Hver slik pakke vil uavhengig bevege seg gjennom nettverket uavhengig av de andre, men de vil alle samles sammen hos adressaten. Deretter, i henhold til TCP-protokollen, skjer den omvendte prosessen: den opprinnelige meldingen er satt sammen fra individuelle pakker. Her trengs det åpenbart de samme serienumrene på konvoluttene; lignende tall finnes i TCP-pakker. Hvis noen av pakkene ikke ankom eller ble skadet under transport, vil overføringen bli forespurt på nytt.

I følge protokollTCP, overført melding brytes opp i pakker på avsenderserveren og gjenopprettes til opprinnelig form på mottaksserveren.

Hensikt IP-protokoll(Internett protokoll) - levering av hver enkelt pakke til bestemmelsesstedet. Pakker sendes som relébatonger fra en node til en annen. Dessuten kan rutene for forskjellige pakker fra samme melding være forskjellige. Den beskrevne pakkeoverføringsmekanismen er vist i fig. 4.16. Ruteproblemet avgjøres separat for hver pakke. Alt avhenger av hvor det er mer lønnsomt å overføre det på behandlingstidspunktet. Hvis det er et "brudd" i en del av nettverket, vil overføringen av pakker omgå denne delen.

Derfor, til enhver tid, flytter mange pakker fra en rekke meldinger "blandet" langs en hvilken som helst nettverkskanal. Å bruke hvilken som helst kommunikasjonskanal koster penger: langdistanse, og enda mer internasjonalt telefonsamtaler, ganske dyrt. Hvis du, mens du jobbet på Internett, monopoliserte den internasjonale kanalen under hele kommunikasjonsøkten, ville kostnadene raskt ødelegge deg. I følge den beskrevne teknologien deler du imidlertid kanalen med hundrevis (eller kanskje tusenvis) av andre brukere, og derfor faller bare en liten del av kostnadene på deg.

Formål og struktur for globale nettverk

Globalt datamaskinnettverk (GCN) Bredt område Network, WAN) - et datanettverk som dekker store områder og inkluderer stort antall datamaskiner.

Globale nettverk lar deg organisere interaksjon mellom abonnenter over tusenvis av kilometer. Dataoverføring i globale nettverk er basert på pakkesvitsjeteknologi.

Hver overført fil er delt opp i små porsjoner, som legges i en pakke som inneholder adressene til både avsender- og mottakerdatamaskinen.

Pakker reiser uavhengig over nettverket: Hvis en pakke går tapt, kan den enkelt sendes på nytt. Siden hver pakke sendes uavhengig av de andre og blandes med tusenvis av lignende, sørger dette blant annet for at dataoverføring over Internett er relativt billig. For eksempel kostnadene ved levering e-post er ubetydelig sammenlignet med kostnadene ved å sende en melding av samme lengde på faks.

WAN kalles også territorielle datanettverk, tjene til å tilby sine tjenester et stort antall sluttabonnenter spredt over et stort område – innenfor en region, region, land, kontinent eller hele kloden.

På grunn av den store lengden på kommunikasjonskanaler, bygging av et globalt nettverk krever veldig stort kostnader, som inkluderer kostnaden for kabler og arbeid med installasjonen av dem, kostnaden for svitsjeutstyr og mellomforsterkningsutstyr som gir nødvendig kanalbåndbredde, samt driftskostnader for konstant vedlikehold av i fungerende stand nettverksutstyr spredt over et stort område.

Typisk globale abonnenter datanettverk er lokale bedriftsnettverk lokalisert i forskjellige byer og land som trenger å utveksle data med hverandre. Globale nettverkstjenester brukes også av individuelle datamaskiner. Store datamaskiner mainframe-klassen gir vanligvis tilgang til bedriftsdata, mens personlige datamaskiner brukes til å få tilgang til bedriftsdata og offentlige internettdata.

WAN-er opprettes vanligvis av store telekommunikasjonsselskaper for å tilby betalte tjenester til abonnenter. Slike nettverk kalles offentlig eller offentlig. Det finnes også konsepter som nettverksoperatør og nettverksleverandør.

Nettoperatør(nettverksoperatør) er selskapet som støtter normalt arbeid nettverk. Tjenesteleverandør, ofte også kalt forsørger(tjenesteleverandør) - selskapet som yter betalte tjenester nettverksabonnenter. Eieren, operatøren og tjenesteleverandøren kan være ett selskap, eller de kan representere forskjellige selskaper.

Det er mye mindre vanlig at et globalt nettverk opprettes utelukkende av noen stort selskap (som Dow Jones eller Transneft) for deres interne behov. I dette tilfellet kalles nettverket privat. Veldig vanlig og mellomalternativ - bedriftsnettverk bruker tjenestene eller utstyret til et offentlig stornett, men supplerer disse tjenestene eller utstyret med sitt eget. Det mest typiske eksemplet her er utleie av kommunikasjonskanaler, på grunnlag av hvilke deres egne territorielle nettverk opprettes.

I tillegg til globale datanettverk finnes det også andre typer territorielle informasjonsoverføringsnettverk. For det første er dette telefon og telegrafnettverk, i drift i mange tiår, samt telexnettverket.

På grunn av de høye kostnadene for WAN, har det vært en langsiktig trend mot et enkelt WAN som kan overføre data av enhver type: datadata, telefonsamtaler, fakser, telegrammer, fjernsynsbilder, teletex (overføring av data mellom to terminaler), videotex (motta data lagret på nettverket til din terminal), etc., etc.

Selv om det er basert på lokalt og globalt datanettverk ligger samme metode - metode pakkesvitsjing har globale nettverk ganske mange forskjeller fra lokale nettverk..

Wide Area Networks (WAN), også kalt territoriale datanettverk, tjener til å tilby sine tjenester til et stort antall sluttabonnenter spredt over et stort område - innenfor en region, region, land, kontinent eller hele kloden.

På grunn av den store lengden på kommunikasjonskanaler, krever det å bygge et globalt nettverk svært store kostnader, som inkluderer kostnadene for kabler og arbeid med installasjonen av dem, kostnadene for svitsjutstyr og mellomforsterkningsutstyr som gir nødvendig kanalbåndbredde, samt drift kostnader for hele tiden å holde et spredt nettverk i stand over et stort område med nettverksutstyr.

Typiske abonnenter på et globalt datanettverk er lokale nettverk av bedrifter lokalisert i forskjellige byer og land som trenger å utveksle data med hverandre. Individuelle datamaskiner bruker også tjenestene til globale nettverk. Store stormaskiner gir vanligvis tilgang til bedriftsdata, mens personlige datamaskiner brukes til å få tilgang til bedriftsdata og offentlige Internett-data.

WAN-er opprettes vanligvis av store telekommunikasjonsselskaper for å tilby betalte tjenester til abonnenter. Slike nettverk kalles offentlige eller offentlige. Det finnes også konsepter som nettverksoperatør og nettverksleverandør. Nettoperatøren er selskapet som opprettholder normal drift av nettet. En tjenesteleverandør, ofte også kalt en tjenesteleverandør, er et selskap som leverer betalte tjenester til nettabonnenter. Eieren, operatøren og tjenesteleverandøren kan være ett selskap, eller de kan representere forskjellige selskaper.

Mye sjeldnere skapes et globalt nettverk utelukkende av et stort selskap (som Dow Jones eller Transneft) for sine interne behov. I dette tilfellet kalles nettverket privat. Svært ofte er det et mellomalternativ - et bedriftsnettverk bruker tjenestene eller utstyret til et offentlig brednettverk, men supplerer disse tjenestene eller utstyret med sitt eget. Det mest typiske eksemplet her er utleie av kommunikasjonskanaler, på grunnlag av hvilke deres egne territorielle nettverk opprettes.

I tillegg til globale datanettverk finnes det andre typer territorielle informasjonsoverføringsnettverk. For det første er dette telefon- og telegrafnettverk som har vært i drift i mange tiår, samt telexnettet.

Globalt Internett

Konseptet med et globalt nettverk - et system med tilkoblede datamaskiner plassert i store avstander fra hverandre - dukket opp i prosessen med utviklingen av datanettverk. I 1964 ble den opprettet i USA datasystem tidlig varsling om fiendtlige missiler som nærmer seg. Det første globale nettverket for ikke-militære formål var ARPANET-nettverket i USA, introdusert i 1969. Den hadde et vitenskapelig formål og kombinerte datamaskiner fra flere universiteter i landet.

På 80-90-tallet av forrige århundre i forskjellige land Mange industri- og regionale nasjonale datanettverk blir opprettet. Deres forening i internasjonalt nettverk skjedde på grunnlag av Internett-internettarbeidsmiljøet.

Et viktig år i Internetts historie var 1993, da det ble opprettet Verdenstjeneste Wide Web (WWW) – over hele verden informasjonsnettverk (Verdensveven). Med bruken av WWW økte interessen for Internett kraftig, og prosessen med dets raske utvikling og spredning begynte. Mange mennesker, når de snakker om Internett, mener WWW, selv om dette bare er en av tjenestene.

Internett-maskinvare

Hovedkomponentene i ethvert globalt nettverk er datanoder og kommunikasjonskanaler.

Her kan vi tegne en analogi med telefonnettet: nodene til telefonnettet er automatiske telefonsentraler - automatiske telefonsentraler, som er forbundet med kommunikasjonslinjer og danner en by telefonnett. Hver abonnents telefon er koblet til en bestemt hussentral.

Brukernes personlige datamaskiner er koblet til datanettverksnoder på samme måte som med telefonsentraler abonnentenes telefoner er tilkoblet. Dessuten kan rollen som en datanettverksabonnent enten være en individuell person gjennom sin PC, eller en hel organisasjon gjennom sin lokalt nettverk. I sistnevnte tilfelle er en lokal nettverksserver koblet til noden.

En organisasjon som tilbyr datautvekslingstjenester med et nettverksmiljø kalles en nettverkstjenesteleverandør. Det engelske ordet "leverandør" betyr "leverandør", "leverandør". Brukeren inngår en avtale med leverandøren om å koble seg til noden sin og betaler ham deretter for tjenestene som tilbys (i likhet med hvordan vi betaler for telefonnetttjenester).

En node inneholder en eller flere kraftige datamaskiner, som er i en tilstand med konstant tilkobling til nettverket. Informasjonstjenester leveres av driften av serverprogrammer installert på vertsdatamaskiner.

Hver vertsdatamaskin har sin egen permanente Internett-adresse; det kalles en IP-adresse.

Sammen med digitale IP-adresser driver Internett et system med symbolske adresser, som er mer praktisk og forståelig for brukerne. Det kalles domenesystem navn (DNS - Domain Name System).

Domenenavnsystemet er bygget på et hierarkisk prinsipp. Det første domenet til høyre (også kalt et suffiks) er domenet toppnivå, den neste er et andrenivådomene osv. Den siste (først til venstre) er datamaskinnavnet. Toppdomener kan være geografiske (to bokstaver) eller administrative (tre bokstaver). For eksempel tilhører den russiske Internett-sonen det geografiske domenet ru. Flere eksempler: uk - domene til England; ca - domene til Canada; de - tysk domene; jp - japansk domene. Administrative toppdomener tilhører oftest den amerikanske sonen av Internett: gov - US Government Network; mil - militært nettverk; edu - pedagogisk nettverk; com - kommersielt nettverk.

Historien om utviklingen av globale nettverk 1964 USA. Et datasystem for tidlig varsling om fiendtlige missiler som nærmer seg er opprettet. Det første globale nettverket for ikke-militære formål ARPANET ble opprettet.Det hadde et vitenskapelig formål og forente datamaskinene til flere universiteter. Tjenesten opprettet Verdensomspennende Web (WWW) – Verdensomspennende informasjonsnettverk.

Hver datamaskin som er koblet til Internett må ha egen adresse, som kalles en IP-adresse (IP = Internet Protocol) En IP-adresse består av fire tall atskilt med prikker; hvert av disse tallene er i området 0...255, for eksempel:

Hvordan Internett fungerer Internett bruker pakkeoverføring av informasjon. TCP/IP-protokollen, overføringskontrollprotokollen, er ansvarlig for driften. I henhold til TCP-protokollen brytes den overførte meldingen opp på avsenderserveren og gjenopprettes til sin opprinnelige form på mottakerserveren. Hensikten med IP-protokollen er å levere hver enkelt pakke til sin destinasjon.

Nettverksadresser Fysisk adresse (MAC-adresse) – en unik 48-biters kode nettverkskort(i heksadesimal) E9-41-AC-73 IP-adresse – digital adresse datamaskin (nettverksnummer + datamaskinnummer på nettverket): Nettverksmasken bestemmer hvilke datamaskiner som er "synlige" og plassert i samme undernett; når overlagret en IP-adresse (logisk OG operasjon) gir nettverksnummeret FF.FF.FF.0 nettverksnummer, datamaskinnummer 48

Nettverksadresser Gateway - adressen til datamaskinen som pakker går til andre nettverk (Internett): DNS-server - adressen til datamaskinen dit forespørsler om konvertering går domeneadresse til IP-adresse: WINS-server – adressen til datamaskinen dit konverteringsforespørsler går nettverksnavn datamaskin til IP-adresse.

Adressen til et dokument på Internett (URL = Uniform Resource Locator) består av følgende deler: protokoll, oftest http (for websider) eller ftp (for filarkiver) protokoll, oftest http (for nettsider) eller ftp (for filarkiver) // tegn som skiller protokollen fra resten av adressen // tegn som skiller protokollen fra resten av adressen Domenenavn(eller IP-adressen) til nettstedets domenenavn (eller IP-adressen) til nettstedskatalogen på serveren hvor filen ligger katalogen på serveren hvor filen ligger filnavnet filnavn Det er vanlig å skille kataloger ikke med omvendt skråstrek "\" (som i Windows), men rett "/" som i UNIX-system og hennes "slektninger", for eksempel i Linux eksempel adresser (URL) her gul markør protokollen er uthevet, hvit er domenenavnet til nettstedet, blått er katalogen på nettstedet og grønt er filnavnet

Oppgave IP-adresse Nettverksmaske Bestem datamaskinnummeret på nettverket

Løsning IP-adresse Subnettmaske Den bitvise konjunksjonen brukes – logisk operasjon"OG"; Utgang: datamaskinnummer på nettverket er 48.

Subnet Mask-oppgaven er en 32-biters binært tall, som bestemmer hvilken del av datamaskinens IP-adresse som er nettverksadressen, og hvilken del av IP-adressen som definerer datamaskinens undernettadresse. I en subnettmaske har de mest signifikante bitene som er tildelt i datamaskinens IP-adresse for nettverksadressen verdien 1, de lavordnede bitene som er tildelt i datamaskinens IP-adresse for datamaskinens subnettadresse har verdien 0. For eksempel subnettet maske kan se slik ut: () Dette betyr at de 19 mest signifikante bitene i IP-adressen inneholder nettverksadressen, de resterende 13 bitene av lav orden inneholder adressen til datamaskinen på nettverket. Hvis nettverksmasken og IP adresse datamaskin på nettverket, da serienummer datamaskin på nettverket er lik_____

Løsning La oss utføre den bitvise konjunksjonen ovenfor; nullbitene til masken og de tilsvarende bitene i IP-adressen, som bestemmer datamaskinnummeret på nettverket, er uthevet i hvitt: = 12 Svar: 12.

Problem En nettverksmaske er et 32-bits binært tall som bestemmer hvilken del av en datamaskins IP-adresse som er nettverksadressen, og hvilken del av IP-adressen som definerer datamaskinens undernettadresse. I en subnettmaske har de mest signifikante bitene som er tildelt i datamaskinens IP-adresse for nettverksadressen verdien 1, de lavordnede bitene som er tildelt i datamaskinens IP-adresse for datamaskinens subnettadresse har verdien 0. For eksempel subnettet maske kan se slik ut: () Dette betyr at de 19 mest signifikante bitene i IP-adressen inneholder nettverksadressen, de resterende 13 bitene av lav orden inneholder adressen til datamaskinen på nettverket. Hvis nettverksmasken og IP-adressen til en datamaskin på nettverket, er serienummeret til datamaskinen på nettverket _____