Компьютерные сети и Интернет Inna Issajeva

Передача информации Обмен информацией производится по каналам передачи информации. Каналы передачи информации могут использовать различные физические принципы. Компьютеры могут обмениваться информацией с использованием каналов связи различной физической природы: кабельных, оптоволоконных, радиоканалов и т.д.

Общая схема передачи информации: Отправитель информации Отправитель информации Получатель информации Канал передачи информации

Основная характеристика каналов передачи информации – их пропускная способность (скорость передачи информации). Пропускная способность канала = количеству информации, которое может передаваться по нему в единицу времени. Обычно пропускная способность измеряется в бит/с (Кбит/с или Мбит/с). Однако иногда используются байт/с (Кбайт/с или Мбайт/с).

Локальные сети Для связи с внешними (периферийными) устройствами компьютер имеет порты, через которые он способен передавать и принимать информацию. Нетрудно догадаться, что если через эти порты соединить два или несколько компьютеров, то они смогут обмениваться информацией между собой. В этом случае они образуют компьютерную сеть.

Если компьютеры находятся недалеко друг от друга, используют общий комплект сетевого оборудования и управляются одним пакетом программного обеспечения, то такую компьютерную сеть называют локальной (LAN – Local Area Network)

Рабочие станции и файловый сервер Чтобы соединить более двух компьютеров, прямого соединения недостаточно. В этом случае необходимо в каждый компьютер установить сетевую плату, соединить их кабелями и запустить специальные программы, управляющие совместной работой компьютеров. В некоторых сетях есть специальный управляющий компьютер, который называют файловым сервером. Все «обычные» компьютеры в такой сети называют рабочими станциями.

Одноранговые сети Если в сети есть специально выделенный компьютер (файловый сервер), то говорят, что это сеть типа клиент-сервер. Если специального сервера нет, то все рабочие станции имеют как бы равные возможности, и такую сеть называют одноранговой.

ОС Windows позволяет управлять режимами доступа к совместным данным. Такое управление называют системной политикой или системными правилами. Лицо, ответственное за работу локальной сети и настройку системной политики, называется системным администратором. Если в организации имеется локальная сеть, в ней должен быть системный администратор. В его обязанности входит также инструктаж сотрудников, работающих в локальной сети.

Назначение локальной сети Назначение всех компьютерных сетей можно выразить двумя словами: совместный доступ (или совместное использование). Прежде всего имеется в виду совместный доступ к данным. Благодаря локальной сети разные люди могут работать над одним проектом не по очереди, а одновременно.

Оборудование, программы и данные объединяют одним термином: ресурсы. Можно считать, что основное назначение локальной сети – совместный доступ к ресурсам. У локальной сети есть также и административная функция. Контролировать ход работ над проектами в сети проще, чем иметь дело с множеством автономных компьютеров. Если в учебном классе есть локальная сеть, то она тоже выполняет административную функцию, позволяя контролировать ход занятий учащихся.

Топология локальной сети 1. Наиболее простой вид топологии – шина. В такой сети все компьютеры подключены к одному кабелю. 2.На шину похожа и структура, которую называют кольцо. 3. Для локальных сетей, основанных на файловом сервере, может применяться схема звезда. 4. Если предприятие занимает многоэтажное здание, то в нем может быть применена схема снежинка, в которой имеются файловые серверы для разных рабочих групп и один центральный сервер для всего предприятия.

Сетевой протокол. Пакетный протокол Работой компьютеров в локальной сети управляют программы. Для того чтобы все компьютеры могли понимать друг друга, отправлять друг другу запросы и получать ответы, они должны общаться на одном языке. Такой язык общения компьютеров называется сетевым протоколом.

Аппаратное обеспечение сети Каждый К., подключенный к локальной сети, должен иметь специальную плату – сетевой адаптер (другое название - сетевая карта). В настоящее время наиболее часто используются сетевые адаптеры типа EtherNet, которые могут объединять в сеть компьютеры различных аппаратных и программных платформ (IBM- совместимые, Macintosh, Unix-компьютеры). Соединение К. (сетевых адаптеров) между собой производится с помощью кабелей различных типов (коаксиального, витой пары, оптоволоконного).

Аппаратное обеспечение сетей включает: Кабели Серверы Сетевые интерфейсные платы (NIC, Network Interface Card) Концентраторы Коммутаторы Маршрутизаторы (территориально-распределенные сети) Серверы удаленного доступа (территориально- распределенные сети) Модемы (территориально-распределенные сети)

Кабели Витая пара Кабель типа "витая пара" (TP, Twisted Pair) бывает двух видов: экранированная витая пара (STP, Shielded Twisted Pair) и неэкранированная витая пара (UTP, Unshielded Twisted Pair). Оба типа кабеля состоят из пары скрученных медных проводов. Кабель типа "неэкранированная витая пара" стал наиболее популярным благодаря своей низкой стоимости, гибкости и простоте инсталляции. Единственным недостатком такого кабеля является уязвимость к электрическим помехам и "шумам" в линии.

Тонкий и толстый коаксиальный кабель Это типы кабеля аналогичны стандартному телевизионному кабелю. Оптоволоконный кабель Оптоволоконный кабель поддерживает скорость передачи данных (в виде пакетов) 10, 100 или 1000 Мбит/с. Данные передаются с помощью световых импульсов, проходящих по оптическому волокну. Хотя этот кабель гораздо дороже и сложнее в инсталляции, чем UTP, он часто применяется в центральных магистральных сетях, поскольку обеспечивает полную защиту от электрических помех и позволяет передавать информацию на очень большие расстояния.

Концентраторы В структурированной кабельной конфигурации все входящие в сеть ПК взаимодействуют с концентратором (или коммутатором). Hab (хаб; концентратор) - устройство множественного доступа, выполняющее роль центральной точки соединения в топологии "физическая звезда". Соединенные с концентратором ПК образуют один сегмент локальной сети. Такая схема упрощает подключение к сети большого числа пользователей, даже если они часто перемещаются. В основном функция концентратора состоит в объединении пользователей в один сетевой сегмент.

Коммутаторы Switch (коммутатор) - многопортовое устройство, обеспечивающее высокоскоростную коммутацию пакетов между портами. Коммутатор предоставляет каждому устройству (серверу, ПК или концентратору), подключенному к одному из его портов, всю полосу пропускания сети.

Маршрутизаторы Маршрутизаторы могут выполнять следующие простые функции: Подключение локальных сетей (LAN) к территориально-распределенным сетям (WAN). Соединение нескольких локальных сетей.

Глобальные компьютерные сети. Интернет Локальные компьютерные сети можно объединять друг с другом, даже если между ними очень большие расстояния. Объединенные, или территориально- распределенные сети (WAN – Wide Area Network) можно разделить на: региональные сети (объединяют компьютеры в пределах одного региона - города, страны, континента) корпоративные сети (их создают многие организации, заинтересованные в защите информации от несанкционированного доступа, например, военные, банковские и пр. Корпоративная сеть может объединять тысячи и десятки тысяч К., размещенных в различных странах и городах.

При соединении двух или более сетей между собой возникает межсетевое объединение и образуется глобальная компьютерная сеть. Интернет – глобальная компьютерная сеть, объединяющая многие локальные, региональные и корпоративные сети и включающая сотни миллионов К.

Каждый сервер использует стандартный протокол передачи данных – ТСР/IР (Transmission Control Protocol/ Internet Protocol – группа стандартных протоколов для обмена компьютеров данными в Интернете). Создание и внедрение этого протокола считают датой рождения Интернета. Термин TCP/IP включает название 2 протоколов. TCP (Control Protocol) – транспортный протокол IP (Internet Protocol) – протокол маршрутизации

Адресация в Интернете IP-адрес. Для того, чтобы К. могли найти друг друга, в Интернете существует единая система адресации, основанная на использовании IP-адреса.

Подключение к Интернету Чтобы подключиться к Интернету, надо подключить компьютер к другому компьютеру, имеющему постоянный 1Р-адрес. Организации, предоставляющие право на такое подключение, называются поставщиками услуг Интернета (или сервис-провайдерами).

Юридические и этические правила и защита информации в Интернете Соблюдение юридических и этических норм и правил в области инфотехнологии. Законы запрещают использование пиратского программного обеспечения, незаконное копирование информации с web-сайтов без ссылки на источник информации, запрещается пропаганда насилия в Интернете.

Общение с помощью электронной почты или в чатах, участие в телеконференциях предполагает соблюдение определенных правил: отвечать на письма, не рассылать знакомым и незнакомым людям многочисленные рекламные сообщения (спам), не отклоняться от темы обсуждения в телеконференциях и т.д.

Правовая охрана информации. Для оповещения о своих правах на созданные программные продукты (в том числе и web-cайты) разработчик может использовать знак охраны авторского права, состоящий из 3 элементов: Знак © Наименование (имя) правообладателя Год первого выпуска продукта Например, © Корпорация Microsoft, Ссылка на использованный программный продукт обязательна.

Защита информации в Интернете При подключении компьютера к Интернету возможны следующие механизмы проникновения из Интернета на локальный компьютер и в локальную сеть: Загружаемые в браузер web-страницы могут содержать активные элементы ActiveX или Java- апплеты, способные выполнять деструктивные действия на локальном компьютере Некоторые web-серверы размещают на локальном компьютере текстовые файлы cookie, используя которые можно получить конфиденциальную информацию о пользователе локального компьютера

Для избежания этого устанавливается программный и аппаратный барьер между Интернетом и Интранетом с помощью брандмауэра (firewall - межсетевой экран). Брандмауэр отслеживает передачу данных между сетями, осуществляет контроль текущих соединений, выявляет подозрительные действия и тем самым предотвращает несанкционированный доступ из Интернета в локальную сеть. Необходимо использование антивирусных программ, программ- антишпионов и др. Не следует открывать потоковые сообщения от незнакомых лиц (во избежание компьютерных вирусов).