Локальные вычислительные сети (ЛВС)

Появление ЛВС связано с автоматизацией управленческой и учрежденческой деятельности на основе мини- и микро- ЭВМ. Бурное развитие ЛВС получили в связи с распространением персональных компьютеров.

После объединения различного вычислительного оборудования в сеть специалист может использовать те ресурсы сети, которые наиболее соответствуют характеру решаемой задачи.

Под ЛВС понимают вычислительные сети (т. е. систему переда­чи данных), охватывающие абонентов в одном или несколько близко расположенных зданиях. В настоящее время ЛВС имеют следующие ти­пичные характеристики: высокую скорость передачи данных (0,1¸100 Мбит/с); небольшую протяженность (0,1 ¸ 10 км); малую веро­ятность ошибки передачи данных (10 - 10).

Топология сети определяется способом соединения связных устройств и абонентов каналами связи. На практике для ЛВС ис­пользуют звездную, кольцевую, шинную, а также смешанную и древо­видную базовые топологии.

Основные свойства топологии - надежность, расширяемость и производительность.

Производительность характеризуется отношением задержки к пропускной способности. Задержка сети - это среднее время пере­дачи сообщений между абонентами, а пропускная способность сети -максимальное число битов абонентских сообщений, которые могут передаваться через сеть в одну секунду.

Топология сети определяет расположение узлов и соединений между ними. Наибольшее распространение получили звездообразная (радиальная), кольцевая и шинная топология.

а б у₂ у₃

у₁ у₂

П П

ЦУ

у₁ П

у₃ у₄ у₅ П П

у₅ у₄

в у₂ у₃

Z₁

у₁

Z₂

у₅ у₄

Рис.5.1. Основные топологии радиальной (а), кольцевой (б), шинной (в) сетей:

У - узел, ЦУ - центральный узел, П - повторитель. Z -согласующая нагрузка

Звездообразная сеть показана на рис.5.1. в центре звезды обычно располагается обрабатывающая ЭВМ или коммутатор, соединя­ющий различных пользователей сети. Звездообразная сеть идеальна для ситуаций, когда требуется доступ многих абонентов к одному обслуживающему центру, пригодна для подключения простейших тер­миналов. Ее достоинства: независимость радиальных направлений друг от друга; высокий уровень защиты доступа к данным; простая адресация и контроль адресации центральным узлом; простые про­цессы обнаружения и устранения неисправностей. К недостаткам звездообразных сетей относят: зависимость от надежности цент­рального узла; сложность технологии обработки данных в централь­ном узле, и как следствие, его высокая стоимость, меньшая про­пускная способность, чем при кольцевой или шинной топологии, поскольку требуется обработка передаваемых кадров в центральном узле, большая длина линий связи.

Кольцевая сеть состоит из нескольких повторителей или прие­мопередатчиков, соединенных линией связи (рис.5.16). Вместо концентрации всего управления сетью в одном сложном и дорогом коммутационном узле каждый узел сети объединен с повторителем, который имеет простую логику работы - обеспечивает только прием и передачу данных по кольцу и доступ к линии связи подключенного к нему узла. Передача информации по кольцу выполняется в одном направлении, что значительно упрощает повторители и протоколы передачи данных. Сообщения, передаваемые по кольцу, циркулируют до тех пор, пока не будут удалены или приняты каким-либо узлом. Обычно узел - отправитель информации - удаляет ее из сети в случае, когда информация, пройдя по кольцу, вновь поступает в этот узел. Для удаления информации, которую узел-отправитель не может распознать, или информации, посланной узлом, прекратившей затем работу, в кольцевую сеть включают узел-монитор, который также запускает кольцо в работу и посылает тестирующие сообщения.

Преимущества кольцевых сетей в следующем: пропускная способность равномерно разделяется между всеми пользователями: зависимость от центрального узла отсутствует; неисправные каналы и узлы могут быть легко идентифицированы; маршрутизация очень простая; широковещательная передача всем узлам реализуется просто; доступ к кольцу гарантирован, даже если сеть сильно загружена; вероятность ошибки очень мала; очень высокая скорость передачи и использования неодинаковых линий связи на разных участках возможны.

К недостаткам кольцевых сетей относятся: зависимость надежности сети от работоспособности всех кабелей и повторителей; потребность мониторного устройства на практике, близкое расположение повторителей (не более 100 м) и внесение ими некоторой задержки сигнала.

Шинная сеть (рис.5.1в) характеризуется тем, что информация передается в шину через узлы и доступна для всех узлов, подключенных к шине. Передача информации осуществляется двумя способами: немодулированными сигналами, представляющими собой нули и единицы, и модулированными сигналами.

Шинная связь с передачей модулированных сигналов напоминает радиоканал, в котором для различных радиостанций выделяются различные несущие частоты. В шинной сети с передачей немодулированных сигналов в каждый момент только один узел может вести передачу. В противном случае информация каждого из узлов искажается и должна передаваться снова. Для исключения искажения используется временное разделение шины. Способы организации временного разделения шины составляют сущность различных методов доступа к шине.

Шинная сеть с передачей немодулированных сигналов имеет следующие преимущества: все компоненты сети легко доступны; пропускная способность эффективно используется; монтаж сети простои; сложные проблемы маршрутизации отсутствуют. Ее недостатки: для связи с шиной требуется "интеллектуальное" устройство; автоматическое подтверждение приема и равномерное распределение ресурсов между узлами отсутствуют; общая длина шины не может быть более 2 км.

Преимущества шинной сети с передачей модулированных сигна­лов: сеть легко развивается путем добавления новых ответвлении; сеть приспособлена для продолжительной передачи данных с высокой скоростью; можно производить совместную передачу по одному кабе­лю изображения, данных и речи.

Основной недостаток такой сети - высокая стоимость модемов.

Древовидная топология имеет те же преимущества и недостат­ки, что и простая шинная топология.

Топология определяет не только общую структуру взаимосвя­зей, но и такие характеристики ЛВС как надежность, стоимость и гибкость.

Типы линий связи (среда передачи данных), употребляемые в ЛВС: витая пара, коаксиальный кабель с дискретной сигнализацией. коаксиальный кабель с аналоговой сигнализацией, оптоволоконный кабель.

В ЛВС линия связи представляет собой совокупность кабелей, аппаратур (повторители сигналов, приемопередатчики, модемы), ре­ализующую интерфейс оборудования пользователя с сетью.

Витая пара используется для объединения ПЭВМ и совместно используемых печатающего устройства, накопителей на магнитных дисках, графопостроителей и т. д. Ее достоинство - низкая стоимость, а недостаток - невысокая скорость передачи данных до 10 Мбит/с.

Таблица 5.1

Характеристики ЛВС с различной топологией

Коаксиальный кабель с дискретной сигнализацией (коаксиал ДС) обеспечивает более высокие скорость передачи (до 40 Мбит/с) и помехозащищенность, чем витая пара, но он дороже.

Коаксиальный кабель с аналоговой сигнализацией (коаксиал AC) требует использования радиочастотных модемов. При передаче может применяться частотное уплотнение. Недостатки коаксиала АС по сравнении с коаксиалом ДС: более высокие капитальные затрата и стоимость эксплуатации, поскольку подключаются модемы, которые в процессе эксплуатации требуют частой настройки; подключение к сети выполняется только в заранее запланированных местах.

Преимущества коаксиала АС связаны с развитием техники кабельного телевидения, возможностью одновременной передачи речи, данных и изображений в разных полосах частот коаксиала АС (по коаксиалу ДС реализуется пока мультиплексируемая по времени пе­редача речи и данных). Сеть с коаксиалом АС может иметь длину до 50 км.

Оптоволоконный кабель позволяет передавать данные со скоростью 150 Мбит/с и более.

Его основные достоинства - высокая скорость и помехозащищенность. недостаток - высокая стоимость.

Методы доступа устройств к каналу связи определяют в значительной степени скорость обмена данными между устройствами, подключенными к сети. Для подключения к сети передачи данных используют методы частотного и временного уплотнения.

При частотном уплотнении в одной линии связи одновременно организуются несколько каналов, расположенных в различных частотных диапазонах (аналогично кабельному телевидению).

При временном уплотнении канал использует группу устройств таким образом, что в каждый момент времени активным является лишь одно устройство. Для осуществления временного разделения в ЛВС используются специальные методы и оборудование: в кольцевых сетях - методы вставки регистра (метод введения задержки) и передачи маркера - особое сообщение, которое передается по сетевому каналу от одного узла к другому (метод передачи права); в шинных сетях - множественный доступ с контролем несущей частота и множественный доступ с контролем несущей частоты и обнаружением конфликтов между пакетами.

Протоколы. Традиционные вычислительные системы являются замкнутыми в том смысле, что взаимодействие устройств, входящих в такие системы, подчиняется правилам, специально разработанным для этой системы, а устройство, изготовленное для другой серии ЭВМ, нельзя подключить к вычислительной системе без доработки аппаратуры или программной эмуляции подключаемого устройства.

Эмуляция - способ, позволяющий использовать ПЭВМ в режиме терминала, работающего совместно с главной ЭВМ. Такой режим требует в составе ПЭВМ наличия специальных технических и программных компонентов.

Поскольку ассортимент устройств, изготовляемых разными фирмами, весьма разнообразен, построение закрытой сети существенно ограничивает возможности пользователей. Поэтому необходим некоторый набор стандартных интерфейсов для создания открытых систем, для которых допускается взаимодействие различных устройств. Основой для разработки всего множества стандартных протоколов взаимодействия ЭВМ и другого вычислительного оборудования служит эталонная модель взаимодействия открытых систем (ЭМФОС), имеющая иерархическую модульную структуру из семи уровней (см.рис.5.2). Для каждого уровня модели определяется набор функций, реализуе­мых с использованием услуг нижних уровней таким образом, что нижние уровни оказываются как бы прозрачными для верхних уровней.

Локальная сеть не гарантирует, что информация, передаваемая от устройства в устройству, будет понятна пользователям. Она лишь обеспечивает достоверную передачу информации от отправителя к получателю, реализуя протоколы нижних уровней ЭМВОС. Другие функции эталонной модели реализуются самим пользователем. Иными словами, локальные сети являются системами передачи данных, на которых должен строиться широкий набор услуг, предоставляемых пользователю.

Протоколы управления каналами передачи данных (сетевой про­токол) обеспечивают передачу по сети цифровой информации в заданном порядке и с обнаружением и исправлением ошибок. Существуют знакоориентированные (байт-ориентированные) и бит-ориентированные протоколы.

Знакоориентированные протоколы предназначены для посимволь­ной передачи данных. Они удобны для медленных и "малоинтеллектуальных" устройств, работающих с алфавитно-цифровой информацией, т. е. для клавиатуры печатающего устройства.

Бит-ориентированные протоколы используют для высокоскорост­ной связи между ЭВМ. В этих протоколах представляемую информацию упаковывают в кадры, указывая с помощью специальных последовательностей битов начало и конец кадра.

ПС - программные средства, АС - аппаратные средства

Протокол становится независимым от формата передаваемой информации. Наиболее распространенный бит-ориентированный протокол - высокоуровневый протокол управления каналом передачи данных (HDLC). Структура кадра (или пакета) в протоколе HDLC приведена на рис.5.3. Здесь 01111110 - фланг, т.е. последовательность битов, ограничивающая кадр (пакет). С целью избавления от символьного представления границ кадра в качестве флага используют специальную последовательность из шести единиц. Для исключения такой комбинации бит внутри кадра применяют прием, называемый вставкой бита. Бит "0" вставляется отправителем после каждой последовательности из пяти единиц, если эта последовательность встречается внутри кадра. Получатель выполняет обратную операцию.

Передаваемые данные размещаются в информационном поле кадра. Адресное поле используется для указания адреса отправителя или адреса получателя информации. Управляющее поле содержит информацию о назначении кадра. Поле проверки служит для обнаружения ошибок в адресном управляющем и информационном палях.

Протокол HDLC является базовым для магистральных сетей с коммутацией пакетов и используется в несколько измененной форме во многих локальных сетях, поскольку благодаря наличию в кадре адреса узла-приемника позволяет передать по одному каналу информацию для разных абонентов.

Рис.5.3. Структура кадра в протоколе HDLC:

А-адрес получателя, с-управление (адрес отправителя), 1-информация (информационное поле), FCS-контрольная последовательность (проверочное поле)

Отметим, что особую роль в передаче информации играетметод коммутации пакетов, являющийся методом динамического распределения пропускной способности каналов передачи, который обеспечивает эффективность их использования в 3 - 100 раз по сравнению с методом предварительного резервирования (методом коммутации ка­налов). Кроме того, метод коммутации пакетов при передаче данных между ЭВМ выполняет и такие важные функции как безошибочная доставка информации, преобразование кодов, изменение скорости передачи данных для связи с несовместимыми терминалами, возможность шифрования в цифровом виде.

Метод коммутации пакетов применяется во всех видах вычислительных сетей: в спутниковой связи, локальных сетях, наземных сетях передачи данных общего пользования, т. е. везде, где тре­буется интерактивный режим обмена данными.

При создании большой сети с коммутацией пакетов возникает задача коллективного использования ее ресурсов такими процессами (прикладными задачами пользователя), поведение которых имеет неравномерный пульсирующий характер. При этом для осуществления функции связи и координации процессов требуются не только вычислительные, но и дорогостоящие связные ресурсы. Поэтому в региональной или общегосударственной сети, где расходы на связь отно­сительно велики, скорость передачи данных на много порядков меньше, чем в локальной сети. а задержки - на много порядков больше. Развитие широкополосных волоконно-оптических средств передачи. а также спутниковых систем связи может изменить ситуацию и сблизить характеристики локальных и глобальных сетей.

Глобальные (открытые) ВС

С появлением необходимости объединения разнотипных ЭВМ в распределенные многомашинные ассоциации (вычислительные сети) возникла острая необходимость в разработке некоторой идеологической концепции, которая позволила бы установить универсальные правила взаимодействия разнотипных ЭВМ между собой. Международная организация по стандартизации (МОС) приняла и рекомендовала к использованию семиуровневую иерархию взаимодействия ЭВМ. При этом самым высоким уровнем считается уровень прикладных вычислительных процессов, реализуемых в различных ЭВМ, самым низким -уровень установления соединения в канале связи. Каждая из взаимодействующих ЭВМ рассматривается как некоторая открытая система в том смысле, что реализуемое в ней программное обеспечение удовлетворяет некоторому набору универсальных соглашений (протоколов), точное выполнение которых гарантирует возможность взаимодействия различных ЭВМ (открытых систем).

Эта так называемая эталонная модель взаимодействия открытых систем определяет стандарты соединения и взаимодействия элементов вычислительных систем. Элементы сети делятся на ряд функциональных слоев, называемых уровнями. Каждый уровень состоит из объектов, выполняет определенную логическую функцию и обеспечивает определенный набор услуг для расположенного над ним уровня.

Согласно модели, функции передачи сообщений в сети ограничиваются четырьмя нижними уровнями: физическим, канальным, сетевым и транспортным. Рассмотрим реализацию этих уровней.

Физический уровень - базовый уровень в иерархии протоколов ЭМВОС. Он обеспечивает передачу потока двоичных сигналов, в виде которых представляются передаваемые данные через каналы связи, которые включают в себя совокупность технических средств приема-передачи сигналов и линии передачи, т. е. физической среды для электрических сигналов, представляющих биты переданной информации. При передаче данных по аналоговым каналам связи после­довательность двоичных сигналов-битов на входе канала преобразу­ется в устройства модуляции / демодуляции - модемах в аналоговые сигналы, параметры которых согласованы с параметрами линий передачи. В случае использования цифровых каналов связи преобразование последовательностей бит в аналоговые сигналы не производится. При этом используется сопрягающее оборудование - контролеры. Физический уровень представляет единственную реальную взаимосвязь между узлами сети.

Канальный уровень используется для организации безошибочной передающей среды на основе реальных дискретных каналов, вносящих ошибки в передаваемые по ним данные. В соответствии с рекомендацией X.25 МККТТ используется протокол HDLC, позволяющий организовать дуплексный обмен и обеспечивающий эффективную защиту от ошибок. Вместо термина "канальный уровень" часто используется термин "уровень звена передачи данных". Все функции по организации звена реализуются в адаптере, содержащем следующие наиболее важные компоненты (см.рис.5.4): формирователь (Ф) в передатчике или дешифратор (ДШ) в приемнике "флаговой" последовательности, кодонезависимой последовательности, контрольного поля; буферную память (БФ) на один пакет; схему управления (СУ).

Для обеспечения обратной связи в звене приемник-передатчик в составе одного адаптера имеется прямая сигнальная связь. Линейная часть канала связи образуется с помощью двух двухпроводных соединительных линий.

В исходном состоянии звена модули приемника (ПРМ) находятся в состоянии готовности к приему пакета из линии, модули передатчика (ПРД) - к передаче. По линиям связи между ПРД и ПРМ постоянно передается синхронизирующая последовательность.

Работа звена осуществляется следующим образом. При наличии в узловой ЭВМ заявки на передачу и при условии готовности ПРД производится передача пакета из буфера ЭВМ в буфер ПРД, затем начинается передача пакета в линию и прием его в БФ ПРМ на другой стороне звена. В процессе передачи пакета формируется контрольная последовательность, а после окончания передачи на приемной стороне - проверка правильности передачи. В случае отсутствия ошибки по обратному каналу передается "квитанция" о нор­мальном завершении обмена, в случае ошибки - квитанция "сбой", и в этом случае передатчик повторяет передачу пакета (до 8 раз). После завершения передачи пакета по линии связи ПРД выставляет сигнал о готовности к приему нового пакета, а ПРМ выставляет сигнал о наличии его в буфере принятого пакета и необходимости дальнейшей обработки пакета. Обе станции звена равнозначны и мо­гут одновременно начинать и осуществлять встречные обмены. Воз­никающие конфликты по использованию каналов связи разрешаются на уровне завершенности отдельных этапов обмена с приоритетом в пользу обмена квитанциями. При идеальной синхронизации встречных потоков в канале его пиковая пропускная способность будет соответствовать удвоенной скорости передачи битов в каждой линии связи.

Связь адаптера в ЭВМ осуществляется либо через интерфейс "ОБЩАЯ ШИНА" , либо через Е- интерфейс, при этом адаптер размещают рядом с ЭВМ. По отношению к ЭВМ адаптер представляется в виде некоторого устройства, которому присвоено два программных адреса. С их помощью организуется программный канал связи между про­цессором ЭВМ и адаптером для передачи команд, управляющих слов, прерываний. Кроме этого, организуется и канал прямого доступа со стороны адаптера к оперативной памяти ЭВМ.

Процесс взаимодействия между ЭВМ и адаптером (обмен одним пакетом данных) можно разделить на три этапа: передача запроса (получение разрешения); обмен данными (в режиме прямого досту­па); завершение обмена.

Приоритет по направлению потока данных отдан адаптеру с целью предотвращения возможных пиковых перегрузок сети, т.е. при одновременной попытке передачи пакетов от ЭВМ к адаптеру: вначале передается пакет от адаптера к ЭВМ, затем из ЭВМ в адап­тер.

Рис.5.4. Функциональная схема адаптера

Сетевой уровень обеспечивает сетевые соединения между ЭВМ сети путем коммутации и маршрутизации пакетов. Сетевой протокол реализуется в связной ЭВМ ВЦ сети в виде последовательности сле­дующих фаз: организация виртуального соединения, передача дан­ных, разъединение. На отдельных фазах используются несколько ти­пов пакетов, различающихся по своей структуре и содержанию слу­жебных полей.

Техническая реализация функций коммутации пакетов в сети обеспечивается с помощью центра коммутации пакетов (ЦКП). Про­цесс коммутации отдельного пакета связан с выполнением следующей последовательности операций: прием пакета из линии или ЭВМ ( пе­репись пакета в буфер ЦКП ); отработка пакета ( анализ типа па­кета, назначение маршрута дальнейшей его передачи); установка в очередь на передачу пакета в линию или ЭВМ; передача пакета в линию или ЭВМ.

С помощью ЦКП можно строить достаточно сложную конфигура­цию сети.

Для каждого ЦКП задается таблица маршрутизации, записанная в микросхему ПЗУ. В этой таблице для каждого адресуемого узла задается основное, резервное и дополнительное направление (номе­ра линейных направлений ЦКП) для дальнейшего следования пакета. В случае нормального состояния узлов и сети в целом пакет прохо­дит к адресату по кратчайшему пути, заданному в таблицах как ос­новное направление. В случае, если основное направление не рабо­тоспособно (заблокировано, пакет не проходит из-за ошибок в линии, срабатывает таймер по неготовности ПРД), производится смена маршрута и пакет отправляется по резервному направлению. Когда же необходимо отказаться от резервного направления, используется дополнительное направление. Этот механизм работает в каждом ЦКП и на каждом шаге определения очередного направления следования пакета. В итоге, если полного разрыва в цепи нет, то пакет дол­жен достичь адресата. Однако существуют ситуации, когда даже при наличии пути прохода пакета может произойти его "зацикливание" -хождение по замкнутым внутренним маршрутам. В этих случаях, а также в ситуациях разрыва сети "зацикленный" пакет уничтоже­ния, так как в противном случае будет происходить засорение сети блуждающими пакетами. Таблицы маршрутизации формируются по мере развития сети и изменения ее конфигурации.

Транспортный уровень реализуют функции сквозной передачи сообщений между адресуемыми узлами сети. Протокол этого уровня выполняется в узловой ЭВМ ВЦ и реализуется в виде следующих фаз:

установление соединений между абонентами сети; передача сообще­ний (разбиение на пакеты, сборка пакетов); завершение обмена и разъединение соединений; контроль и управление потоком в сети, мультиплексирование соединений.

Протоколы верхних уровней: сеансовый, представительный и прикладной - определяют функционирование сети. Эти протоколы ус­танавливают стандартные для сети способы выполнения прикладных функций. Необходимость стандартизации способов вызвана неодно­родностью сети - разнотипностью ЭВМ и операционных систем.

Сеансовый уровень обеспечивает реализацию соответствующих протоколов по организации диалога между процессами и управлению обменом данными между этими процессами.

Представительный уровень осуществляет преобразование информации пользователей и представление ее в требуемой форме при об­мене между взаимодействующими системами, т.е. образует единый интерфейс для операционных и прикладных программ. Эти функции реализуются программными интерпретаторами и трансляторами, кото­рые преобразуют данные и процедуры, соответствующие протоколам взаимодействия процессов, в форму, определяемую спецификой опе­рационных систем и ЖВМ.

Прикладной уровень- обеспечивает взаимодействие между прикладными процессами. В отличии от представительного уровня, где определяется форма представления данных, на прикладном уров­не определяется содержание информации.

Разработка протоколов высокого уровня позволит предостав­лять пользователю сети следующие услуги: удаленный ввод заданий, т. е. выполнение заданий, поступающих с любых терминалов на любую ЭВМ, в пакетном или диалоговом режиме; передачу файлов между ЭВМ сети; доступ к удаленным файлам - обработку файлов, хранимых в удаленных ЭВМ; исследование распределенных баз данных, размещае­мых в нескольких ЭВМ; распределенную обработку, т.е. параллель­ное выполнение задачи несколькими ЭВМ.

Реализация этих услуг возможна на основе создания единой программно-технологической среды пользователя. Базовыми протоко­лами такой среды являются: протокол виртуального терминала; пе­редача файлов; протокол передачи графической информации.

Протокол виртуального терминала обеспечивает организацию взаимодействия реальных терминалов с другими компонентами вычис­лительной сети - программами и терминалами. Процедуры взаимо­действия с сетью преобразования пакетов и символов и обратно, а также управление реальным терминалом реализуется ЭВМ, к которой подключен терминал.

Протокол передачи файлов устанавливает единый для сети спо­соб взаимодействия процессов, участвующих в передаче файла: про­цесса - источника файла, процесса - получателя файла и процесса, управляющего передачей файла. При обработке данных одна програм­ма может применяться для обработки многих файлов, размещенных в разных системах, и один файл может подвергаться обработке по программам, находящимся в нескольких ЭВМ. На основе передачи файлов реализуется электронная почта.

Протокол передачи графической информации определяет способ управления графическими данными при диалоговом режиме взаимодействия пользователей со средствами обработки данных.

Наряду со стандартами и рекомендациями НОС в мире существу от ранее разработанные системные сетевые архитектуры.

Сети Internet.

Internet — совокупность компьютерных сетей, связывающих правительственные, военные, образовательные и коммерческие институты, а также отдельных граждан с широким выбором

компьютерных услуг, ресурсов, информации. Комплекс сетевых соглашений и общедоступных инструментов сети разработан с целью создания одной большой сети, в которой компьютеры, соединенные воедино, взаимодействуют имея множество различных программных и аппаратных платформ.

Все компьютеры мира, поддерживающие протокол TCP/IP и каким-либо образом подключенные друг к другу, образуют данную глобальную всемирную сеть. Internet включает сотни тысяч компьютеров и обеспечивает миллионы пользователей более, чем из 100 стран мира информационным сервисом. Темпы роста сети составляют примерно 100000 IP-адресов в месяц. В ее состав входят компьютерные сети, подчиненные группе стандартов взаимосвязи открытых систем (OSI). Физической базой сети являются мультипротокольные технологии на магистральных каналах, связывающих опорные сегменты.

Internet активно используется зарубежными университетами и высшими учебными заведениями в образовательных целях. Система создана и функционирует в результате полномасштабного сотрудничества многих частных, общественных, правительственных и промышленных (отраслевых и фирменных) компьютерных сетей, взаимодействующих таким образом, что постоянно поддерживается целостная коммуникационная инфраструктура.

Сеть Internet позволяет обмениваться информацией и получать доступ к тысячам архивов, баз данных, баз знаний, электронных журналов и электронных учебников, содержащих многоаспектную и тематически разнообразную информацию. Пользователи Internet, кроме наиболее известных сетевых служб (электронная почта, файловый обмен), имеют возможность интерактивного доступа к удаленной машине, поиск по базам данных, распределенным на машинах всей сети.

Сетевые прикладные программы работают по принципу “клиент-сервер”. Это означает то, что, когда пользователь запускает программу, запрашивающую какую-либо сетевую услугу (такую программу называют “клиентом”), эта программа соединяется по сети с программой (называемой “демоном”), запущенной на другой машине сети, которая передает запрос программе, обрабатывающей запрос (называемой “сервером”). Машина, предоставляющая сетевую услугу, также называется сервером. Машина. подключенная к сети, называется хостом(host). Сервером может быть хост, если на нем установлены и работают соответствующие программы-серверы с момента первого обращения за услугой.

Программа-сервер представляет собой специальное программное обеспечение, которое принимает запросы {вопросы пли команды) и автоматически посылает ответ, или пересылает их дальше — адресату. Запросы, получаемые сервером, могут поступать как от пользователя, работающего на том же компьютере, где функционирует сервер, так и от пользователя, работающего на другом компьютере, а также от другого сервера. Многие серверы принимают запросы через электронную почту даже от таких компьютеров, которые подключены к иным, нежели сервер, сетям.

Примеры серверов:

• newserver — сервер телеконференций, позволяющий обеспечить пользователям доступ к конференциям через электронную почту.

• mailserver — сервер, обеспечивающий доступ к архивам по электронной почте.

Хост, на котором работает пользователь, называется локальным (local host). Все хосты имеют Internet-адрес, состоящий из четырех чисел, разделенных точками (например, 191.53.171.60), и составное имя в доменной форме (например, diamond@stup.ac.ru). Один хост может иметь несколько имен и адресов. Раньше соответствие между адресом и именем определялось из специального текстового файла с именем host . Но когда количество машин в Internet стало очень большим, была изобретена специальная система запросов, позволяющая получать эту информацию из сети — это система DNS (Domain Name System) и протокол ARP (Address Resolution Protocol).

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: