11_4.2

К аппаратным средствам работы в сетях относятся:

• линии связи (кабели, радиосвязь, спутниковая связь);

• сетевые карты;

• модемы;

• серверы — компьютеры, выделенные для управления сетевыми ресурсами — сервер печати для управления принтером, коммуникационный сервер для связи с модемами, файловый сервер, которому в сети принадлежит центральная роль.

К узлам компьютерной сети подключаются персональные компьютеры пользователей подобно тому, как с телефонны­ми станциями соединяются телефоны абонентов. Причем в роли абонента компьютерной сети может выступать как от­дельный человек через свой ПК, так и целая организация через свою локальную сеть. В последнем случае к узлу под­ключается файл-сервер локальной сети.

Через компьютерную сеть абоненты получают определен­ные информационные услуги. Организация-поставщик таких услуг называется провайдером. Английское слово provider переводится как «поставщик», «снабженец». Пользователь заключает договор с провайдером и в дальнейшем оплачивает ему предоставляемые услуги (подобно тому, как мы оплачи­ваем услуги телефонной сети).

В распоряжении провайдера имеется один или несколько мощных компьютеров, которые находятся в состоянии по­стоянного подключения к сети. Они называются хост-ком­пьютерами (англ. host - хозяин).

Каждый хост-компьютер имеет свой постоянный адрес, который отличает его от всех других компьютеров в Интернете; он называется IP-адресом.

IP-адрес состоит из четырех десятичных чисел, каждое в диапазоне от 0 до 255, которые записываются через точку.

Пример:

193.126.7.29

128.29.15.124

Обычно первый и второй байты определяют адрес сети, третий байт определяет адрес подсети, а четвертый — адрес компьютера в подсети.

Такие же IP-адреса получают и компьютеры пользовате­лей Сети, но они называются временными адресами (дейст­вуют лишь во время подключения пользователя к сети и из­меняются в каждом новом сеансе связи), в то время как адреса хост-компьютеров остаются неизменными.

Наряду с цифровыми IP-адресами в Интернете действует система символьных адресов, более удобная и понятная для пользователей. Она называется доменной системой имен (DNS — Domain Name Sistem).

Каждый IP-адрес имеет соответствующее доменное имя.

Домен — самая крупная структурная единица Интернета, группа ресурсов, управляемых из одного центра или узла.

Например, IР-адресу 195.34.32.11 сервера компании «МТУ-Интел» соответствует доменное имя dialup.mtu.ru. Данное имя состоит из трех доменов, разделенных точками. В Интернете действует специальная адресная служба, кото­рая занимается выделением IР-адресов компьютерам, под­ключаемым к Сети, и назначением им доменных имен.

Слово «домен» обозначает участок, зону. Система домен­ных имен построена по иерархическому принципу. Первый справа домен (его еще называют суффиксом) — домен верх­него уровня, следующий за ним — домен второго уровня и так далее. Последний (первый слева) домен — имя компью­тера.+

Домены верхнего уровня бывают географическими (двухбуквенными) или административными (трехбуквенны­ми - чаще всего относятся к американской зоне Интернета).

Каждый домен верхнего уровня получает имя, которое регистрируется в координирующем органе Интернет-организации ISOC (www.isoc.org) и закрепляется за соответствующей сетью, организацией или страной на постоянной основе

Таким образом, организация доменной адресации компьютеров является иерархической системой и по своей структуре во многом напоминает файловую структуру на дисках ПК. Доменное имя состоит из нескольких частей, расположенных в определенном порядке и разделенных точками. На рис. 1 приведен пример доменного имени.

Связь доменного имени с IP-адресом осуществляется с помощью специальной службы DNS, которая переводит имена доменов в связанные с ними IP-адреса. DNS поддерживает список доменных имен компьютеров и соответствующих им IP-адресов. Доменные имена применяются только для серверов, предоставляющих услуги или ресурсы и имеющих постоянное подключение к сети Интернет.

Имя сети — это имя, которое организация или физическое лицо выбирает для системы (компьютерная сеть или отдельный компьютер) самостоятельно и регистрирует его в той организации, которая обеспечивает подключение. Это имя обычно созвучно с названием организации и должно быть уникальным в пределах домена верхнего уровня. В примере (см. рис. 1) «nha» — это аббревиатура организации, которая называется «Нефтехимавтоматика».

Сеть нуждается в соответствующем программном обеспечении, управляющем потоком данных.

Это ПО функционирует на хост-компьютерах и на персо­нальных компьютерах пользователей.

Прежде всего режимы работы в сети должна поддерживать операционная система. Наиболее распространенные сетевые операционные системы — Microsoft Windows NT, OS/2, Warp Connect, Unix, Solaris, Novell NetWare.

Коммуникационные программы поддерживают сетевые протоколы, то есть соглашения о правилах обмена данными по сетям.

Браузеры (Browser) — программы, обеспечивающие взаимодействие с пользователем посредством графического интерфейса и транслирующие его указания в команды, понятные компьютерам и сетевым протоколам (Navigator — NetScape Communication, Spry Mosaic, Internet Explorer и др.).

Программное обеспечение хост-компьютеров очень разно­образно. Условно его можно разделить на базовое (систем­ное) и прикладное.

Базовое ПО обеспечивает поддержку ра­боты сети по протоколу ТСР/IР — базовому протоколу Интернета, то есть оно решает проблемы рассылки и приема информации.

Прикладное ПО занимается обслуживанием разнообразных информационных услуг Сети, которые при­нято называть службами Интернета. Такие программы на­зываются серверами. Для каждой службы существует своя сервер-программа: для электронной почты, для телеконфе­ренций, для WWW и пр.

Часто под словом «сервер» понимают хост-компьютер.

Хост-компьютер выполняет функцию сервера определен­ной службы Интернета, если на нем работает сервер-про­грамма этой службы. Один и тот же компьютер в разное время может выполнять функции сервера различных услуг; все зависит от того, какая сервер-программа на нем в дан­ный момент выполняется. На ПК пользователей сети об­служиванием различных информационных услуг занима­ются клиент-программы.

Примерами популярных программ являются: Outlook Express — клиент электронной почты, Internet Explorer — клиент службы WWW (браузер). Во время работы пользователя с определенной службой Интернета между его клиент-програм­мой и соответствующей сервер-программой устанавливается связь. Каждая из этих программ выполняет свою часть работы в предоставлении данной информационной услуги. Такой спо­соб работы Сети называется технологией «клиент-сервер».

Огромное количество информационных ресурсов размещено в настоящее время в глобальной сети Интернет. Интернет не является отдельной сетью: на самом деле это объединение многих региональных и локальных сетей. Именно поэтому Интернет часто называют «сетью сетей». Если вы подключены к какой-либо сети, являющейся частью Интернета, то имеете доступ к ресурсам любого из компьютеров, входящих в неё.

Основные средства обмена информацией в глобальных сетях (сетевые услуги):+

• электронные доски объявлений (Bulletin Board System, или BBS);

• электронная почта (e-mail);

• телеконференции;

• обмен файлами между компьютерами (протокол обмена файлами называется File Transfer Protocol — FTP);

• параллельные беседы в Интернете (Internet Relay Chat, или IRC);

• поисковые системы «Всемирной паутины» (World Wide Web, или WWW).

В Интернете используется пакетная технология переда­чи информации. Чтобы в этом лучше разобраться, пред­ставьте себе следующую ситуацию. Вам нужно переслать то­варищу в другой город какой-то многостраничный документ (например, распечатку романа). Полностью в конверт весь роман не помещается, а посылать бандеролью вы не хоти­те — слишком долго будет идти. Тогда вы делите весь доку­мент на части по 4 листа, вкладываете каждую часть в поч­товый конверт, на каждом конверте пишете адрес, и всю эту пачку конвертов кидаете в почтовый ящик. Например, если ваш роман занимает 100 страниц, то вам придется отпра­вить 25 конвертов. Вы даже можете опустить конверты в разные почтовые ящики на разных узлах связи (для интере­са, чтобы узнать, какие дойдут быстрее). Но поскольку на них указан один и тот же адрес, то все конверты должны дойти до вашего товарища. А еще, чтобы товарищу было удобно собрать роман целиком, на конвертах желательно указать порядковые номера.

Аналогично работает пакетная передача информации в Интернете. За ее работу отвечает протокол ТСР/IР, о кото­ром уже говорилось раньше. Пора разобраться, что же обо­значают эти загадочные буквы.

Фактически речь идет о двух протоколах. Первый — ТСР — расшифровывается так: Transfer Control Protocol — протокол управления передачей. Именно согласно этому протоколу, всякое сообщение, которое нужно передать по Сети, разбивается на части. Эти части называются ТСР-пакетами. К каждому пакету прилагается IР-адрес его достав­ки и еще некоторая служебная информация. Таким образом, ТСР-пакет — это аналог конверта с «кусочком» романа и адресом получателя. Каждый такой пакет будет самостоя­тельно перемещаться по сети независимо от других, но все они вместе соберутся у адресата. Далее, согласно протоколу ТСР, происходит обратный процесс: из отдельных пакетов собирается исходное сообщение. Здесь, очевидно, необходи­мы те самые порядковые номера на конвертах; аналогичные номера содержатся и в ТСР-пакетах. Если какой-то из паке­тов не дошел или был испорчен при транспортировке, его передача будет запрошена повторно.

Согласно протоколу ТСР, передаваемое сообщение разби­вается на пакеты на отправляющем сервере и восстанавливается в исходном виде на принимающем сервере.

Назначение IР-протокола (Internet Protocol) — достав­ка каждого отдельного пакета до места назначения.

Пакеты передаются как эстафетные палочки от одного узла к другому. Причем маршруты для разных пакетов из одного и того же сообщения могут оказаться разными. Опи­санный механизм передачи пакетов отображен на рис. 2. Вопрос о маршруте решается отдельно для каждого пакета. Все зависит от того, куда его выгоднее передать в момент обработки. Если на каком-то участке Сети произошел «об­рыв», то передача пакетов пойдет в обход этого участка.

Таким образом, в любой момент времени по любому каналу Сети перемещается «вперемешку» множество пакетов из самых разных сообщений. Использование всякого канала связи стоит денег: междугородние, а тем более, междуна­родные телефонные разговоры достаточно дороги. Если бы, работая в Сети, вы в течение всего сеанса связи монопольно занимали международный канал, то расходы вас быстро бы разорили. Однако, согласно описанной технологии, канал вы делите с сотнями (а может — тысячами) других пользо­вателей, и поэтому на вашу долю приходится лишь неболь­шая часть расходов.

Для работы прикладных программ, таких, как программы электронной почты, требуется не только правильно упаковать информацию в пакеты и отправить их, но и четко договориться о содержимом этих пакетов, а также о процедуре обмена пакетами. Так, например, для получения письма необходимо предъявить пароль обладателя почтового ящика, а это уже целая последовательность действий. Таким образом, необходимы и другие протоколы.