Интернет как электронная транспортная система. Сервисы Интернет

Компьютерная сеть (вычислительная сеть, сеть передачи данных) — система связи компьютеров и/или компьютерного оборудования (серверы, маршрутизаторы и другое оборудование). Для передачи информации могут быть использованы различные физические явления, как правило — различные виды электрических сигналов,световых сигналов или электромагнитного излучения.

Основное назначение компьютерных сетей - совместное использование ресурсов и осуществление интерактивной связи как внутри одной формы, так и за ее пределами. Ресурсы - это данные, приложения и периферийные устройства, такие, как внешний дисковод, принтер, мышь, модем или джойстик. Понятие итерактивной связи компьютеров подразумевается обмен сообщениями в реальном режиме времени.

По назначению комп. сети распределяются: 1) вычислительные 2) информационные 3) смешанные (информационно-вычислительные)

Вычислительные сети предназначены главным образом для решения заданий пользователей с обменом данными между их абонентами. Информационные сети ориентированы в основном на предоставление информационных услуг пользователям. Смешанные сети совмещают функции первых двух.

По типу функционального взаимодействия

Клиент-сервер (вычислительная или сетевая архитектура, в которой задания или сетевая нагрузка распределены между поставщиками услуг (сервисов), называемых серверами, и заказчиками услуг, называемых клиентами. Нередко клиенты и серверы взаимодействуют через компьютерную сеть и могут быть как различными физическими устройствами, так и программным обеспечением.)

Смешанная сеть

Одноранговая сеть (это компьютерные сети, основанные на равноправии участников. В таких сетях отсутствуют выделенные серверы, а каждый узел (peer) является как клиентом, так и сервером. В отличие от архитектуры клиент-сервера, такая организация позволяет сохранять работоспособность сети при любом количестве и любом сочетании доступных узлов. Участниками сети являются пиры.)

Многоранговые сети

По типу сетевой топологии

1) Шина (Топология типа шина, представляет собой общий кабель (называемый шина или магистраль), к которому подсоединены все рабочие станции. На концах кабеля находятся терминаторы, для предотвращения отражения сигнала.)

2) Звезда (базовая топология компьютерной сети, в которой все компьютеры сети присоединены к центральному узлу (обычно сетевой концентратор), образуя физический сегмент сети. Подобный сегмент сети может функционировать как отдельно, так и в составе сложной сетевой топологии (как правило "дерево"). Весь обмен информацией идет исключительно через центральный компьютер, на который таким способом ложится очень большая нагрузка, потому ничем другим, кроме сети, оно заниматься не может. Как правило, именно центральный компьютер является самым мощным, и именно на него возлагаются все функции по управлению обменом. Никакие конфликты в сети с топологией звезда в принципе невозможны, потому что управление полностью централизовано.)

3) Кольцо (это топология, в которой каждый компьютер соединен линиями связи только с двумя другими: от одного он только получает информацию, а другому только передает. На каждой линии связи, как и в случае звезды, работает только один передатчик и один приемник. Это позволяет отказаться от применения внешних терминаторов.)

4) Решётка (понятие из теории организации компьютерных сетей. Это топология, в которой узлы образуют регулярную многомерную решетку. При этом каждое ребро решетки параллельно ее оси и соединяет два смежных узла вдоль этой оси. Одномерная «решётка» — это цепь, соединяющая два внешних узла (имеющие лишь одного соседа) через некоторое количество внутренних (у которых по два соседа — слева и справа). При соединении обоих внешних узлов получается топология «кольцо». Двух- и трехмерные решетки используются в архитектуре суперкомпьютеров).

5) Смешанная топология (топология преобладающая в крупных сетях с произвольными связями между компьютерами. В таких сетях можно выделить отдельные произвольно связаные фрагменты (подсети), имеющие типовою топологию, поэтому их называют сетями со смешанной топологией.)

6) Полносвязная топология (топология компьютерной сети, в которой каждая рабочая станция подключена ко всем остальным. Этот вариант является громоздким и неэффективным, несмотря на свою логическую простоту. Для каждой пары должна быть выделена независимая линия, каждый компьютер должен иметь столько коммуникационных портов сколько компьютеров в сети. По этим причинам сеть может иметь только сравнительно небольшие конечные размеры. Чаще всего эта топология используется в многомашинных комплексах или глобальных сетях при малом количестве рабочих станций.)

Глобальная вычислительная сеть, ГВС — компьютерная сеть, охватывающая большие территории и включающая в себя десятки и сотни тысяч компьютеров.

ГВС служат для объединения разрозненных сетей так, чтобы пользователи и компьютеры, где бы они ни находились, могли взаимодействовать со всеми остальными участниками глобальной сети. Совмещают компьютеры, рассредоточенные на расстоянии сотен и тысяч километров. Часто используются уже существующие не очень качественные линии связи. Более низкие, чем в локальных сетях, скорости передачи данных (десятки килобит в секунду) ограничивают набор услуг передачей файлов, преимущественно не в оперативном, а в фоновом режиме, с использованием электронной почты. Для стойкой передачи дискретных данных применяются более сложные методы и оборудование, чем в локальных сетях.

Сеть коммутации пакетов – (Это сети TCP/IP, FRAME Relay, ATM, X.25) коммуникационная сеть, в которой данные передаются в виде пакетов с промежуточным хранением этих пакетов в узлах коммутации. Сеть состоит из узлов коммутации пакетов, соединенных друг с другом магистральными каналами. Различают два основных интерфейса сети коммутации пакетов:
- абонентский интерфейс на который подключаются абонентские и административные системы; и
- межсетевой интерфейс, обеспечивающий доставку пакетов.

Интерне́т — объединённые сети; глобальная телекоммуникационная сеть информационных и вычислительных ресурсов. Служит физической основой для Всемирной паутины. Часто упоминается как Всемирная сеть, Глобальная сеть, либо просто Сеть. Представляет собой хаотичное объединение автономных систем, что не гарантирует качества связи, но обеспечивает хорошую устойчивость и независимость функционирования системы в целом от работоспособности какого-либо ее участка.

Иерархия протоколов TCP/IP (можно сказать, что интернет - это не монолитная сеть. Как паутина. Внутри интернета много небольших и крупных сетей и подсетей. Они связана как в паутине.)

Основой иерархии протоколов TCP/IP является протокол IP. Он обеспечивает общий формат пакета для всех протоколов в иерархии и общую схему адресации. Согласно протоколу IP идентификация каждого компьютера в сети выполняется 32-разрядным беззнаковым целым числом, которое принято называть IP-адресом.

Над протоколом IP определены транспортные протоколы. Эти протоколы обеспечивают передачу информации между абонентами. Каждый протокол этого и последующего уровня идентифицируется целым числом, именуемым порт. Пара “IP-адрес–порт” обеспечивает точку доступа к услугам конкретного протокола со стороны прикладных программ.

Протоколы верхнего уровня в иерархии протоколов TCP/IP характеризуются как прикладные. Это значит, что данные протоколы ориентированы на выполнение какой-либо прикладной задачи.

TCP/IP — (ЭТА СВЯЗКА ЛЕЖИТ В ОСНОВЕ ИНТЕРНЕТ. IP ОТВЕЧАЕТ ЗА ДОСТАВКУ ОТДЕЛЬНЫХ ПАКЕТОВ, А TCP СЛЕДИТ ЗА ТЕМ, ЧТОБЫ ОТПРАВЛЕННЫЙ МАТЕРИАЛ БЫЛ ПРАВИЛЬНО ПО ЭТИМ КОНВЕРТАМ УПАКОВАН, А ПОТОМ ВОССТАНОВЛЕН В ТОЧНОСТИ В ИСХОДНОМ ВИДЕ.) - набор сетевых протоколов разных уровней модели сетевого взаимодействия DOD, используемых в сетях. Протоколы работают друг с другом в стеке — это означает, что протокол, располагающийся на уровне выше, работает «поверх» нижнего, используя механизмы инкапсуляции. Например, протокол TCP работает поверх протокола IP.

Стек протоколов TCP/IP основан на модели сетевого взаимодействия DOD и включает в себя протоколы четырёх уровней:

прикладного (application),

транспортного (transport),

сетевого (internet),

уровня доступа к среде (network access).

Протоколы этих уровней полностью реализуют функциональные модели OSI. На стеке протоколов TCP/IP построено всё взаимодействие пользователей в IP-сетях. Стек является независимым от физической среды передачи данных.

это согласованный заранее стандарт, служащий для обмена данных между двумя узлами(компьютерами в сети), причём неважно, на какой платформе эти компьютеры и какая между ними сеть. TCP/IP служит как мост, соединяющий все узлы сети воедино, за это он и завоевал свою популярность. TCP/IP зародился в результате исследований, профинансированных ARPA (Advanced Research Project Agency) - специальным отделением правительства США в 1970-х годах. Он был задуман, как общий стандарт, который объединит все сети в единую виртуальную "сеть сетей"(internetwork). Таким образом был создан Интернет, в результате преобразования существующего конгломерата вычислительных сетей, носивших название ARPAnet, с помощью TCP/IP.
Название "TCP/IP" связано с двумя протоколами: TCP и IP. Но TCP/IP - это не только эти два протокола. Это целое семейство протоколов, объединенное под одним началом - IP-протоколом.

ТИПЫ АДРЕСОВ СТЕКА TCP/IP

В стеке TCP/IP используется три типа адресов:

1. Локальные (аппаратные адреса) – тип адреса, который используется средствами базовой технологии для доставки данных в пределах подсети, которая является элементом составной интерсети. Адрес имеет формат 6 байт и назначается производителем оборудования и является уникальным

2. IP-адрес – представляет собой основной тип адресов, на основании которых сетевой уровень передаёт пакеты между сетями. Эти адреса состоят из 4 байт. Назначаются администратором во время конфигурирования компьютеров и маршрутизатора. Он состоит из двух частей:

а) Номер сети – выбирается администратором произвольно или назначается службой InterNic;

б) Номер узла в сети – назначается независимо от локального адреса узла.

Маршрутизатор имеет столько адресов, сколько сетевых связей.

3. Символьно-доменное имя (keytown.smolmarket.ru). Символьные имена разделяются точками.

DNS - компьютерная распределённая система для получения информации о доменах. Чаще всего используется для получения IP-адреса по имени хоста (компьютера или устройства), получения информации о маршрутизации почты, обслуживающих узлах для протоколов в домене.

Распределённая база данных DNS поддерживается с помощью иерархии DNS-серверов, взаимодействующих по определённому протоколу.

Основой DNS является представление об иерархической структуре доменного имени и зонах. Каждый сервер, отвечающий за имя, может делегировать ответственность за дальнейшую часть домена другому серверу (с административной точки зрения - другой организации или человеку), что позволяет возложить ответственность за актуальность информации на сервера различных организаций (людей), отвечающих только за "свою" часть доменного имени.

Маршрутизация (англ. Routing) — процесс определения маршрута следования информации в сетях связи. В русском языке часто используется слово «роутинг». Надо заметить, что английское произношение этого слова — «рутинг» (американское же — «раутинг», соответственно маршрутизатор — «раутер» ^[1]).

Маршруты могут задаваться административно (статические маршруты), либо вычисляться с помощью алгоритмов маршрутизации, базируясь на информации о топологии и состоянии сети, полученной с помощью протоколов маршрутизации (динамические маршруты).

Статическими маршрутами могут быть:

· маршруты, не изменяющиеся во времени

· маршруты, изменяющиеся по расписанию

· маршруты, изменяющиеся по ситуации — административно в момент возникновения стандартной ситуации

Процесс маршрутизации в компьютерных сетях выполняется специальными программно-аппаратными средствами — маршрутизаторами. Название идёт от самого процесса (основной функции) — маршрутизации. В дополнение к маршрутизации, маршрутизаторы осуществляют и коммутацию каналов/сообщений/пакетов/ячеек, так же, как и коммутатор компьютерной сети выполняет маршрутизацию (определение на какой порт отправить пакет на основании таблицы MAC адресов), а называется в честь основной его функции — коммутации.

Клиент-сервер — вычислительная или сетевая архитектура, в которой задания или сетевая нагрузка распределены между поставщиками услуг (сервисов), называемых серверами, и заказчиками услуг, называемых клиентами. Нередко клиенты и серверы взаимодействуют через компьютерную сеть и могут быть как различными физическими устройствами, так и программным обеспечением. Такую систему образуют три основных элемента: комплекс аппаратных средств (серверы, рабочие станции, коммуникационное оборудование); сетевая операционная система; комплексы прикладных программ (приложения), которые обеспечивают решение задач пользователя. Основная идея – разделить ключевые функции по обработке информации между программой-приложением и программой управления базой данных – сервером.

Сервисы Интернет - сервисы, предоставляемые в сети Интернет пользователям, программам, системам, уровням, функциональным блокам. В сети Интернет сервисы предоставляют сетевые службы. Наиболее распространенными Интернет-сервисами являются:
- хранение данных;
- передача сообщений и блоков данных;
- электронная и речевая почта;
- организация и управление диалогом партнеров;
- предоставление соединений;
- проведение сеансов;
- видео-сервис.

Протокол прикладного уровня — протокол верхнего (7-ого) уровня сетевой модели OSI, обеспечивает взаимодействие сети и пользователя. Уровень разрешает приложениям пользователя иметь доступ к сетевым службам, таким как обработчик запросов к базам данных, доступ к файлам, пересылке электронной почты. Также отвечает за передачу служебной информации, предоставляет приложениям информацию об ошибках и формирует запросы к уровню представления. Пример: HTTP, POP3, SMTP. Связь прикладных протоколов с сервисами - большинство интернет сервисов работают не только через браузер, но и через прикладные протоколы.
например, протоколы передачи почты pop3 и smtp связаны с почтовым сервисом mail.ru.

Поэтому в настоящее время в Интернет существует достаточно большое количество сервисов, обеспечивающих работу со всем спектром ресурсов. Наиболее известными среди них являются:

· электронная почта (E-mail), обеспечивающая возможность обмена сообщениями одного человека с одним или несколькими абонентами;

· телеконференции, или группы новостей (Usenet), обеспечивающие возможность коллективного обмена сообщениями;

· сервис FTP – система файловых архивов, обеспечивающая хранение и пересылку файлов различных типов;

· сервис Telnet, предназначенный для управления удаленными компьютерами в терминальном режиме;

· World Wide Web (WWW, W3) – гипертекстовая (гипермедиа) система, предназначенная для интеграции различных сетевых ресурсов в единое информационное пространство;

· сервис DNS, или система доменных имен, обеспечивающий возможность использования для адресации узлов сети мнемонических имен вместо числовых адресов;

· сервис IRC, предназначенный для поддержки текстового общения в реальном времени (chat);

Перечисленные выше сервисы относятся к стандартным. Это означает, что принципы построения клиентского и серверного программного обеспечения, а также протоколы взаимодействия сформулированы в виде международных стандартов. Следовательно, разработчики программного обеспечения при практической реализации обязаны выдерживать общие технические требования.

Наряду со стандартными сервисами существуют и нестандартные, представляющие собой оригинальную разработку той или иной компании. В качестве примера можно привести различные системы типа Instant Messenger (своеобразные Интернет-пейджеры – ICQ, AOl, Demos on-line и т.п.), системы Интернет-телефонии, трансляции радио и видео и т.д. Важной особенностью таких систем является отсутствие международных стандартов, что может привести к возникновению технических конфликтов с другими подобными сервисами.