Федеральное агентство по образованию

ГОУ «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет»

Чебоксарский институт экономики и менеджмента (филиал)

Контрольная работа

По курсу: «Информатика»

Тема: Глобальная компьютерная сеть

Выполнил студент

Й курса заочного отделения

Специальности ЭиМ

Никитин Владимир Юрьевич

Проверил Васильева А.М.

Чебоксары 2010

Содержание

• Введение
• 1. Теоретическая часть
• 1.1 История сети Интернет
• 1.2 Региональные компьютерные сети и Интернет
• 1.3 Средства доступа
• 1.4 Процесс стандартизации Интернета
• 1.5 Протокол TCP/IP
• 1.6 Некоторые термины глобальных компьютерных сетей
• 1.7.Адресация в интернет
• Заключение
• Список литературы
• Введение
• Интернет - глобальная компьютерная сеть, охватывающая весь мир. По разным данным доступ в Интернет имеют от 15 до 30 миллионов людей в более чем 150странах мира. Ежемесячно размер сети увеличивается на 7 - 10 процентов. Интернет образует как бы ядро, обеспечивающее связь различных информационных сетей, принадлежащих различным учреждениям во всем мире, одна с другой. Если ранее сеть использовалась исключительно в качестве среды передачи файлов и сообщений электронной почты, то сегодня решаются более сложные задачи распределения доступа к ресурсам. Интернет, служивший когда-то исключительно исследовательским и учебным группам, чьи интересы простирались вплоть до доступа к суперкомпьютерам, становится все больше популярной в деловом мире. Компании соблазняют быстрота, дешевизна, удобство для проведения совместных работ, доступные программы, уникальная база данных сети Интернет. При низкой стоимости услуг пользователи могут получить доступ к коммерческим и не коммерческим информационным службам США, Канады, Австралии и многих европейских стран. В архивах свободного доступа сети Интернет можно найти информацию по любым сферам деятельности человека, начиная с новых научных открытий до прогноза погоды на завтра.

1. Теоретическая часть

1.1 История сети Интернет

1961 году Defense Advanced Research Agency (DARPA) по заданию министерства обороны США приступило к проекту по созданию экспериментальной сети передачи пакетов. Эта сеть, названная ARPANET, первоначально предназначалась для изучения методов обеспечения надежной связи между компьютерами различных типов. Многие методы передачи данных через модемы были разработаны в ARPANET.

Тогда же были разработаны и протоколы передачи данных в сети -TCP/IP. Эксперимент с ARPANET был настолько успешен, что многие организации захотели войти в нее, с целью использования для ежедневной передачи данных. И в 1975 году ARPANET превратилось из экспериментальной в рабочую сеть. Ответственность за администрирование сети взяло на себя Defense Communication Agency (DCA), в настоящее время называемое Defense Information Systems Agency (DISA). Но развитие ARPANET на этом не закончилось, протоколы TCP/IP продолжали развиваться и совершенствоваться.

В 1983 году вышел первый стандарт для протоколов TCP/IP, вошедший в Military Standards (MIL STD), то есть в военные стандарты, и все, кто работал в сети, обязаны были перейти к этим новым протоколам. Для облегчения этого перехода DARPA обратилась с предложением к руководителям фирмы Berkley Software Design - внедрить протоколы TCP/IP в Berkley (BSD) UNIX. С этого и начался союз TCP/IP и UNIX.

Спустя некоторое время TCP/IP был адаптирован в обычный, то есть в общедоступный стандарт, и термин Интернет вошел во всеобщее употребление. В 1983 году из ARPANET выделилась MILNET, которая стала относиться к Defense Data Network (DDN) министерства обороны США. Термин Интернет стала использоваться для обозначения единой сети: MILNET плюс ARPANET. И хотя в 1991 году ARPANET прекратила свое существование, сеть Интернет существует, ее размеры намного превышают первоначальные, так как она объединила множество сетей во всем мире.

1.2 Региональные компьютерные сети и Интернет

В настоящее время любая компьютерная сеть, обеспечивающая взаимодействие с другими компьютерными сетями в мире по протоколу TCP/IP, сама является частью Интернет. В нашей стране существует и успешно работает несколько региональных компьютерных сетей. Можно назвать такие сети, как Relcom, Sprint, Glasnet, Rosnet и другие. Выбор той или иной сети может зависеть от многих причин: близости узла связи, сроков появления услуг в конкретном населенном пункте, просто знакомством со специалистами данной организации. Различаются и услуги, оказываемые этими сетями. Но в большинстве сетей организован обмен информацией с другими компьютерными сетями по протоколу TCP/IP, эта сеть сама становится частью Интернет.

1.3 Средства доступа

Модемы.

Модем - это устройство, преобразующее при передачи данных дискретные (цифровые) сигналы компьютера в аналоговую форму в соответствии с принятыми в телефонии стандартами - протоколами, включая как стандарты проводных, так и сотовых радиосетей. Следует заметить что в литературе термин протокол при описании сетей и коммуникационных систем часто используется в различном контексте. Однако в любом случае протокол - это описание способа преобразования информации для ее передачи про сетям, а так же вид дополнительно используемой служебной информации. При описании работы с модемом используются следующие группы протоколов:

1) Протоколы работы модема, в том числе:

а) Протоколы допускающие обмен данными только между компьютерами.

б) Протоколы допускающие обмен данными как между компьютерами, так и между компьютером и различными факсимильными устройствами.

2) Протоколы передачи данных.

3) Протокол доступа в Internet.

Межкомпьютерный обмен данных с помощью модема может производиться тремя способами:

1) Прямой обмен данными между двумя «обычными» компьютерами, компьютером и BBS.

2) Обмен информацией с использованием средств Internet.

3) Промежуточная ситуация - обмен через почтовый сервер, который может использовать оба эти способа.

Также модемы используют протоколы коррекции и обнаружения ошибок, которые позволяют выявлять искаженные данные, а в некоторых случаях даже вычислять исходные данные без повторной их передачи. После выбора протокола модуляции аналогичным способом подключаются алгоритмы обнаружения и коррекции ошибок.

Вот некоторые из них: MNP уровней 1,2,3 и 4; V.42 также известный как LAPM. Порядок применения этих протоколов следующий: V.42, MNP4, MNP3, MNP2 и MNP1. Использование модемом протоколов обнаружения и коррекции ошибок не позволяет на более высоких уровнях совсем отказаться от применения протоколов коррекции ошибок.

Спутники

Попытки расширить канал доступа в Internet зашли достаточно далеко, буквально «до небес». Технология спутниковых сетей «шагнула» от лабораторных образцов в коммерческих сетей.

Компания Hughes Systems запустила проект под названием DirectPC. Система DirectPC требует небольшой спутниковой антенны, которая кабелем подключается к адаптеру, устанавливаемого в ISA слот компьютера. Обеспечиваемая скорость приема данных - 11,7 Мбит/с (пропускная способность транспондера). Пропускная способность, которую реально получит потребитель, определяется популярностью системы, т.е. числом пользователей на один транспондер. Компания Hughes утверждает, что их системы обеспечивают каждому пользователю скорость 400 Кбит/с. Для DirectPC как и для некоторых кабельных систем, необходимо наличие обычного модема, через который посылаются запросы DirectPC. Результат - асимметричная сеть, где скорость передачи в одном направлении значительно отличается от обратной; она подходит для асимметричных приложений, например путешествия по Web. А программы для которых необходима высокая пропускная способность в обоих направлениях, например видеоконференции и базовые услуги телефонии, не смогут работать с этой системой. Стоимость услуг зависит не от длительности соединения, а от объема передаваемых данных.

1.4 Процесс стандартизации Интернета

Международная общественная организация, именуемая сообществом Internet (Internet Society, ISOC), управляет развитием семейства протоколов TCP/IP. Стандарты для TCP/IP публикуются в серии документов, называемых RFC (Reguest For Comments). Хотя Интернет не является собственностью ни одной организации, некоторые из них отвечают за управление им.

Сообщество Internet (ISOC) образованно в 1992 году и отвечает за технологии сетевого взаимодействия и использования сети. Поскольку основная цель Сообщества - развитие и доступность Интернета, она регулирует выработку стандартов и протоколов, позволяющих ему функционировать.

Архитектурная группа Internet (IAB, Internet Architecture Board) входит в состав ISOC. Эта группа отвечает за установку стандартов Internet, публикацию RFC и наблюдение за процессом стандартизации сети. Группа IAB руководит группами IETF (Internet Engineering Task Force), IANA (Internet Assigned Numbers Authority), IRTF (Internet Research Task Force). Группа технической поддержки Internet (IETF) разрабатывает стандарты и протоколы Internet, решает технические проблемы по мере их возникновения в сети. IANA наблюдает и координирует назначение каждого уникального идентификатора протокола, применяемого в Internet. Группа IRTF координирует все исследовательские проекты в области TCP/IP. серия документов RFC. Стандарты для протокола TCP/IP публикуются в виде документов «Запрос комментариев» (Request For Comments). Они описывают устройство Internet. Стандарты TCP/IP всегда публикуются в RFC. Стандарты протоколов TCP/IP разрабатываются не специальной группой, а скорее, всем сообществом. Любой член ISOC может предложить на рассмотрение документ для его публикации в RFC. После этого документ рассматривается техническим экспертом, группой разработчиков или редактором RFC, а затем классифицируется (assigned aclassification). В классификации указывается, обсуждается ли документ в настоящее время, или он уже принят в качестве стандарта. Существует пять типов RFC:

Required (требуется) - стандарт должен быть реализован на всех основанных на TCP/IP узлах и шлюзах.

Recommended (рекомендуется) - Предлагается реализовать RFC на всех основанных на TCP/IP узлах и шлюзах. Рекомендуемые RFC обычно реализуются.

Elective (избирательно) - Реализация необязательна. Применение согласованно, но используется нешироко.

Limited Use (ограниченное использование) - Не рекомендуется для всеобщего использования.

Not recommended - не рекомедуется.

1.5 Протокол TCP/IP

Протокол TCP/IP был создан в результате исследований сетей с коммутацией пакетов, проводимых министерством DARPA Министерства обороны США в конце 60-х - начала 70-х годов. В эволюции протокола TCP/IP можно отметить несколько важных этапов.

1970 г. Узлы сети ARPANet начали использовать протокол NCP (Network Control Protocol).

1972 г. Первая спецификация. Telnet оформлена как RFC 318.

1973 г. Веден протокол FTP (File Transfer Protocol).

1974 г. Представлена программа Transmission Control Protocol (TCP).

1981 г. Опубликован стандарт протокола IP.

1982 г. Агентство DSA (Defense Communication Agency) и агентство ARPA Объединили протокол TCP и протокол IP в набор TCP/IP.

1983 г. Сеть ARPANet переключилась с протокола NCP на протокол TCP/IP.

1984 г. Введена доменная система имен (DNS).

TCP/IP был разработан по инициативе Министерства обороны США более 20 лет назад для связи экспериментальной сети ARPANet с другими сетями как набор общих протоколов для разнородной вычислительной среды. Большой вклад в развитие TCP/IP, внес университет Беркли, реализовав протокол в своей версии операционной системы Unix. Популярность этой операционной системы привела к широкому распространению протоколов TCP/IP. Сегодня этот протокол используется для связи компьютеров всемирной информационной сети Internet а также в огромном числе корпоративных сетей.

TCP/IP на нижнем уровне поддерживает все популярные стандарты физического и канального уровней: для локальных сетей - это Ethernet, Token Ring, FDDI, для глобальных - протоколы работы на аналоговых и выделенных линиях SLIP, PPP, протоколы территориальных сетей X.25 и ISDN. Протокол IP обеспечивает продвижение пакета, а TCP гарантирует надежность его доставки.

За долгие годы использования в сетях различных стран и организаций TCP/IP вобрал в себя большое количество протоколов прикладного уровня. К ним относятся такие популярные протоколы, как протокол пересылки файлов FTP, почтовый протокол SMTP, используемый в электронной почте сети Internet, гипертекстовые сервисы службы WWW и многие другие.

Сегодня TCP/IP представляет собой один из самых распространенных транспортных протоколов вычислительных сетей. Действительно, только в сети Internet объединено около 10 миллионов компьютеров по всему миру, которые взаимодействуют друг с другом с помощью протокола TCP/IP.

Стремительный рост популярности Internet привел к изменениям в расстановке сил в мире коммуникационных протоколов - протоколы TCP/IP, на которых построен Internet, стали быстро теснить бесспорного лидера прошлых лет -

IPX/SPX компании Novell. Сегодня в мире общее количество компьютеров, на которых установлен протокол TCP/IP, сравнялось с общим количеством компьютеров, на которых работает протокол IPX/SPX, и это говорит о резком переломе в отношении администраторов локальных сетей к протоколам, используемым на настольных компьютерах. Процесс становления протокола TCP/IP в качестве протокола номер один в любых типах сетей продолжается, и сейчас любая промышленная операционная система обязательно включает программную реализацию этого протокола в своем комплекте поставки.

Хотя протоколы TCP/IP неразрывно связаны с Internet и каждый из много миллионной армады компьютеров Internet работает на основе этого протокола, существует большое количество локальных, корпоративных и территориальных сетей, непосредственно не являющихся частями Internet, в которых также используются протоколы TCP/IP. Чтобы отличать их от Internet, эти сети называют сетями TCP/IP или просто IP-сетями.

Поскольку протокол TCP/IP изначально создавался для глобальной сети Internet, он имеет много особенностей, дающих ему преимущество перед другими протоколами, когда речь заходит о построении сетей, включающих глобальные связи. В частности, очень полезным свойством, делающим возможным применение этого протокола в больших сетях, является его способность фрагментировать пакеты. Действительно, большая составная сеть часто состоит из сетей, построенных на совершенно разных принципах. В каждой их этих сетей может быть установлена собственная величина максимальной длинны единицы передаваемых данных (кадра). В таком случае при переходе из одной сети, имеющей большую максимальную длину, в сеть с меньшей максимальной длиной может возникнуть необходимость деления передаваемого кадра на несколько частей. Протокол IP эфективно решает эту проблему.

1.6 Некоторые термины глобальных компьютерных сетей

Доменная организация сети

Каждый компьютер, подключенный к Интернет, должен быть уникально описан в глобальной сети. Эта структура подобна структуре каталогов в компьютере: есть домены самого верхнего уровня, есть вложенные в них домены, которые, в свою очередь, могут содержать другие домены. Имена доменов самого верхнего уровня строго распределены. Существует два типа таких имен: по типу организации и по стране. Имена по типу организации (com - коммерческая организация, edu - учебная, gov - правительственная и т.д.), были исторически первыми, сейчас практически не присваиваются и, в основном характерны для организаций в США. Обычно адрес, присваиваемый компьютеру, будет включать в себя в качестве имени самого “верхнего” домена символы, определяющие страну пребывания.

Российские компьютеры имеют адреса, заканчивающиеся на ru или su. Далее, уже в рамках данной страны, провайдеры регистрируют свои группы имен - домены. Имя каждого домена отделяется при написании от другого имени точкой, причем имя домена верхнего уровня пишется справа. Так, адрес сервера газеты "Уральский рабочий” - это ur.etel.ru. В этом адресе ru - обозначение страны, etel - домен, зарегистрированный провайдером (Екатеринбургским телеграфом), ur - имя компьютера в газете. Если предоставление услуг осуществляется через несколько организаций, то имя компьютера может состоять из большего числа групп символов, хотя на практике редко встретишь имена, включающие в себя больше пяти групп. Доменное имя в компьютере уникально. Но оно еще ничего не говорит о местонахождении компьютера. Вы можете зарегистрировать на себя новый домен и в дальнейшем, при переезде из города в город сохранять за собой эти имена. Будет меняться только организации, которые осуществляют ваш выход в Интернет, регистрируя эти имена в глобальной сети. IP адрес

Второй параметр, который будет уникально определять ваш компьютер в мире - это IP адрес. IP адрес - это четыре числа, каждое из которых может принимать значение от 0 до 255. Например IP - адрес ftp-сервера фирмы Microsoft (то есть сервера, с которого можно получить файлы по сети) 189.105.232.1.

Существуют специальные правила, которые определяют адрес, присваиваемый компьютеру. Не вдаваясь в ненужные подробности, отметим только, что этот цифровой адрес уникален, то есть в мире нет второго компьютера с таким же адресом. В чем причина существования двух типов адресов? Во-первых, человеку проще работать с символьным адресом, чем запоминать сочетания цифр. Обычно имена доменов даются по имени организаций, так что - даже не зная цифрового адреса фирмы - можно предположить о доменном адресе. Кроме того, сохранение «за собой» позволяет не беспокоиться, что в случае возможных переездов придется организовывать новую рекламу доменного адреса. Во-вторых, IP адреса обычно получают на себя фирмы, предоставляющие услуги выхода в Интернет.

Эти адреса (один или несколько) они закрепляют за конкретным пользователем, кто-то может иметь «свое», собственное доменное имя. После опре­деленно процедуры регистрации пользователь может начинать работу в Интернет. Процедура полностью автоматизирована, но необходимо некоторое время (около суток), чтобы сервера во всем мире произвели нужные записи о пользователе. Программное обеспечение на компьютерах, предоставляющих услуги Internet, обеспечивает нахождение по IP-адресу имени компьютера и наоборот

Заметим только, что не все компьютеры, имеющие IP-адрес, имеют зарегистрированное в глобальной сети свое доменное имя.

Маска сети

Для правильного функционирования протокола IP необходимо определить, какой диапазон IP-адресов присвоен Вашей до сети. Для этих целей используется так называемая маска сети: четыре тройки цифр, имеющих значение от 0 до 255. Конечный пользователь обычно имеет маску 255.255.255.???, где вместо знаков вопроса стоят цифры, определяющие размер сети. Эти параметры должны быть сообщены Вам провайдером.

Gateway (шлюз)

Для правильной работы в настройках должен быть указан IP-адрес устройства, которое обеспечивает связь с внешней сетью. Это так же может быть сделано явно или автоматически.

DNS-сервер

Для того, чтобы Вы могли указывать не только цифровые IP-адреса, но и имена компьютеров, нужно определить IP-адрес компьютера, где установлено программа, обеспечивающая такое преобразование (domain name service).

1.7 Адресация в интернет

Для того, чтобы связаться с некоторым компьютером в сети Интернет, Вам надо знать его уникальный Интернет - адрес. Существуют два равноценных формата адресов, которые различаются лишь по своей форме: IP - адрес и DNS - адрес.

IP - адрес

IP - адрес состоит из четырех блоков цифр, разделенных точками. Он может иметь такой вид: 148.32.253.1

Каждый блок может содержать число от 0 до 255. Благодаря такой организации можно получить свыше четырех миллиардов возможных адресов. Но так как некоторые адреса зарезервированы для специальных целей, а блоки конфигурируются в зависимости от типа сети, то фактическое количество возможных адресов немного меньше. И тем ни менее, его более чем достаточно для будущего расширения Интернет.

С понятием IP - адреса тесно связано понятие "хост". Под хостом понимается любое устройство, использующее протокол TCP/IP для общения с другим оборудованием. Это может быть не только компьютер, но и маршрутизатор, концентратор и т.п. Все эти устройства, подключенные в сеть, обязаны иметь свой уникальный IP - адрес.

DNS - адрес

IP - адрес имеет числовой вид, так как его используют в своей работе компьютеры. Но он весьма сложен для запоминания, поэтому была разработана доменная система имен: DNS. DNS - адрес включает более удобные для пользователя буквенные сокращения, которые также разделяются точками на отдельные информационные блоки (домены). Например: www.tsua.net

Если Вы вводите DNS - адрес, то он сначала направляется в так называемый сервер имен, который преобразует его в 32 - битный IP - адрес для машинного считывания.

Доменные имена

DNS - адрес обычно имеет три составляющие (хотя их может быть сколько угодно). Первая - имя компьютера, подключенного к сети Интернет (или как его еще называют, узловое имя). Имя дает организация, владеющая данным компьютером. В приведенном выше примере компьютер имеет имя www, так как он работает как Web - сервер. Можно использовать или уже существующие в Интернет узловые имена, или придумать свои.

Вторая часть - домен компании. Продолжая рассматривать приведенный пример, можно сказать, что компания "Технологические системы" имеет в Интернет доменное имя "tsua".

Последняя составляющая доменного имени говорит либо о типе организации, владеющей компьютером, либо о стране, где размещен компьютер. В нашем примере домен "net" означает, что это сетевая организация. Наиболее часто встречаются следующие домены, определяющие профиль деятельности(они называются доменами высшего уровня): edu образовательное учреждение

Gov правительственное учреждение или организация

Mil военное учреждение

Com коммерческая организация

Net сетевая организация

Org организация, которая не относится не к одной из выше перечисленных

Среди часто используемых доменов - идентификаторов стран можно выделить следующие

at Австрия

Au Австралия

Ca Канада

Ch Швейцария

de Германия

dk Дания

es Испания

fi Финляндия

fr Франция

it Италия

jp Япония

nl Нидерланды

no Норвегия

nz Новая Зеландия

ru Россия

se Швеция

ua Украина

za Южная Африка

Заключение

В последние годы Internet претерпевает большой подъем как в мире, так и в нашей стране. Все больше функций в сфере информации выполняет она в жизни человека. Электронный адрес занял прочное место на визитках фирм.

Правда, многие люди, в том числе и достаточно солидного возраста, попадая в паутину Internet'a, проводят в ней все свое свободное время. И таких достаточно много.

Продолжительное время препровождение у монитора отрицательно сказывается на здоровье. Да и личная жизнь у многих страдает. Во время компьютерного бума в Америке, например, за пару лет массового освоения Internet'а и длительного использования компьютеров произошло укрупнение населения США в среднем на 10--20 кг. Так что пришлось проводить экстренную спортивную программу в рамках всей страны. Но в нашей стране этого скорей всего не случится, по крайней мере, еще лет 10, так как вы сами понимаете, что далеко не каждый может позволить себе Internet.

Список литературы

1. Большая компьютерная энциклопедия: самое полное современное издание: более 3000 компьютерных терминов./ авт. кол.: Богачкина С. А. [и др.]. - М.: Эксмо, 2007.

2. Тихонов В.А., Райх В.В. Информационная безопасность: концептуальные, правовые, организационные и технические аспекты: учеб. пособие / В.А. Тихонов, В.В. Райх. - М.: Гелиос АРВ, 2006.

3. Жукова Е.; Бурда Е. Информатика

4. Могилев А.В., Пак Н.И., Хеннер Е.К. Практикум по информатике. М.: ACADEMIA, 2001.

5.Обязательный минимум содержания образования по информатике. // Информатика и образование. - 1999.