Перспективы развития компьютерных сетей
История развития компьютерных сетей, направления повышения эффективности их использования. Достоинства и недостатки первых сетей, цели их создания. Классификация и особенности главных видов сетей. Топология и перспективы развития компьютерных сетей.
Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 23.06.2012 |
Размер файла | 70,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Сближение в методах передачи данных происходит на платформе цифровой передачи данных по волоконно-оптическим линиям связи. Высокое качество цифровых каналов изменило требования к протоколам глобальных компьютерных сетей. Появились новые технологии глобальных сетей, такие как frame relay и АТМ. В этих сетях предполагается, что искажение битов происходит настолько редко, что ошибочный пакет выгоднее просто уничтожить, а все проблемы, связанные с его потерей, перепоручить программному обеспечению более высокого уровня, которое непосредственно не входит в состав сетей frame relay и АТМ.
Большой вклад в сближение локальных и глобальных сетей внесло доминирование протокола IP. Этот протокол сегодня используется поверх любых технологий локальных и глобальных сетей - Ethernet, Token Ring, ATM, frame relay - для создания из различных подсетей единой составной сети.
Компьютерные глобальные сети 90-х, работающие на основе скоростных цифровых каналов, существенно расширили набор своих услуг и догнали в этом отношении локальные сети. Стало возможным создание служб, работа которых связана с доставкой пользователю больших объемов информации в реальном времени - изображений, видеофильмов, голоса, в общем, всего того, что получило название мультимедийной информации. Наиболее яркий пример - гипертекстовая информационная служба World Wide Web, ставшая основным поставщиком информации в Интернете.
Одним из проявлений сближения локальных и глобальных сетей является появление сетей масштаба большого города, занимающих промежуточное положение между локальнами и глобальнами сетями. Городские сети или сети мегаполисов (Metropolitan Area Networks, MAN), предназначены для обслуживания территории крупного города. Современные сети типа MAN отличаются разнообразием услуг, позволяя своим клиентам объединять коммуникационное оборудование различного типа, в том числе и офисные АТС.
Интернет
Интернет (произносится англ. Internet) -- всемирная система объединённых компьютерных сетей, построенная на использовании протокола IP и маршрутизации пакетов данных. Интернет образует глобальное информационное пространство, служит физической основой для Всемирной паутины и множества других систем (протоколов) передачи данных. Часто упоминается как «Всемирная сеть» и «Глобальная сеть».
В 1961 году Advanced Research Agensy (DARPA) по заданию министерства обороны США приступила к проекту по созданию экспериментальной сети передачи пакетов данных. Эта сеть, названная ARPANET, предназначалась первоначально для изучения методов обеспечения надежной связи между компьютерами различных типов.
Первые международные подключения к ARPANET были осуществлены в 1973 году, когда к сети подключились машины из Англии и Норвегии. Эксперимент с ARPANET был настолько успешен, что многие организации захотели войти в нее, с целью использования для ежедневной передачи данных. В 1975 году ARPANET превратилась из экспериментальной сети в рабочую сеть. Ответственность за администрирование сети взяло на себя Defence Communication Agency (DCA), в настоящее время называемое Defence Information Systems Agency (DISA) Но развитие ARPANET на этом не остановилось; протоколы TCP/IP продолжали развиваться и совершенствоваться. Спустя некоторое время TCP/IP был адаптирован в обычный, то есть в общедоступный стандарт, и термин Internet вошел во всеобщее употребление.
В 1993 году по инициативе NSF был создан InetNIC для регистрации доменных имен. Начиная с 1994 года началась торговая деятельность через Internet. C 1995 года регистрация доменных имен перестала быть бесплатной. В апреле NSFNET перестала существовать, и была установлена коммерческая система.
B 1999 году вошла в строй новая глобальная сеть - Internet 2 Internet Assigned Numbers Authority(IANA), оказывающая основное воздействие на организацию технической базы функционирования глобальной Сети, одобрила вариант перехода на новую систему IP-адресов. IANA уже выделила первичные блоки разрабатывавшим проект региональным службам, отвечающим за дальнейшее распределение адресов: ARIN, APNIC и RIPE. На смену сегодняшней 32-битовой системе представления, ограничивающей число уникальных пользователей Сети четырьмя миллиардами, идет новая - 128-битовая.
Фактически Internet состоит из множества локальных и глобальных сетей, принадлежащих различным компаниям и предприятиям, связанных между собой различными линиями связи. Internet можно представить себе в виде мозаики сложенной из небольших сетей разной величины, которые активно взаимодействуют одна с другой.
Интернет - организация с полностью добровольным участием. Высшая власть, где бы Internet ни была, остается за ISOC (Internet Society). ISOC - общество с добровольным членством. Его цель - способствовать глобальному обмену информацией через Internet. Оно назначает совет старейшин(IAB), который отвечает за техническую политику, поддержку и управление Internet.
Интернет состоит из многих тысяч корпоративных, научных, правительственных и домашних компьютерных сетей. Объединение сетей разной архитектуры и топологии стало возможно благодаря протоколу IP (англ. Internet Protocol) и принципу маршрутизации пакетов данных.
Протокол IP был специально создан агностическим в отношении физических каналов связи. То есть любая система (сеть) передачи цифровых данных, проводная или беспроводная, для которой существует стандарт инкапсуляции в неё IP-пакетов, может передавать и трафик Интернета. Агностицизм протокола IP, в частности, означает, что компьютер или маршрутизатор должен знать тип сетей, к которым он непосредственно присоединён, и уметь работать с этими сетями; но не обязан (и в большинстве случаев не может) знать, какие сети находятся за маршрутизаторами.
На стыках сетей специальные маршрутизаторы (программные или аппаратные) занимаются автоматической сортировкой и перенаправлением пакетов данных, исходя из IP-адресов получателей этих пакетов. Протокол IP образует единое адресное пространство в масштабах всего мира, но в каждой отдельной сети может существовать и собственное адресное подпространство, которое выбирается исходя из класса сети.
Такая организация IP-адресов позволяет маршрутизаторам однозначно определять дальнейшее направление для каждого пакета данных. В результате между отдельными сетями Интернета не возникает конфликтов, и данные беспрепятственно и точно передаются из сети в сеть по всей планете и ближнему космосу.
Общество Интернета предоставляет организационную основу для разных исследовательских и консультативных групп, занимающихся развитием Интернет.
Доменное имя -- символьное имя, помогающее находить адреса интернет-серверов.
Доменная система имён представляет собой метод назначения имён путём возложения на разные группы пользователей ответственности за подмножества имён. Каждый уровень в этой системе называется доменом. Домены отделяются один от другого точками:
ux.cso.uiuc.edu
nic.ddn.mil
yoyodyne.com
В имени может быть любое число доменов, но более пяти встречается редко. Каждый последующий домен в имени (если смотреть слева направо) больше предыдущего. В имени ux.cso.uiuc.edu элемент ux - имя реального компьютера с IP - адресом.
Имя этого компьютера создано и курируется группой cso, которая есть не что иное, как отдел, в котором стоит этот компьютер. Отдел cso является отделом университета штата Иллинойс (uiuc). uiuc входит в национальную группу учебных заведений (edu). Таким образом, домен edu включает в себя все компьютеры учебных заведений США; домен uiuc.edu - все компьютеры университета штата Иллинойс и т.д.
Каждая группа может создавать и изменять все имена, находящиеся под её контролем. Если uiuc решит создать новую группу и назвать её ncsa, она может ни у кого не спрашивать разрешения. Всё, что нужно сделать - это добавить новое имя в свою часть всемирной базы данных, и рано или поздно тот, кому нужно, узнает об этом имени (ncsa.uius.edu). Аналогичным образом cso может купить новый компьютер, присвоить ему имя и включить в сеть, не спрашивая ни у кого разрешения. Если все группы, начиная с edu и ниже, будут соблюдать правила, и обеспечивать уникальность имён, то никакие две системы в Internet не будут иметь одинакового имени. У Вас могут быть два компьютера с именем fred, но лишь при условии, что они находятся в разных доменах (например, fred.cso.uiuc.edu и fred.ora.com).
На самом деле TCP/IP является не одним протоколом, а целым набором протоколов, работающих совместно. Он состоит из двух уровней. Протокол верхнего уровня, TCP, отвечает за правильность преобразования сообщений в пакеты информации, из которых на приемной стороне собирается исходное послание. Протокол нижнего уровня, IP, отвечает за правильность доставки сообщений по указанному адресу. Иногда пакеты одного сообщения могут доставляться разными путями.
Протокол HTTP (Hypertext Transfer Protocol - Протокол передачи гипертекста) является протоколом более высокого уровня по отношению к протоколу TCP/IP - протоколом уровня приложения. HTTP был разработан для эффективной передачи по Интернету Web-страниц. Именно благодаря HTTP мы имеем возможность созерцать страницы Сети во всем великолепии. Протокол HTTP является основой системы World Wide Web.
Вы отдаете команды HTTP, используя интерфейс браузера, который является HTTP-клиентом. При щелчке мышью на ссылке браузер запрашивает у Web-сервера данные того ресурса, на который указывает ссылка - например, очередной Web-страницы.
Чтобы текст, составляющий содержимое Web-страниц, отображался на них определенным образом - в соответствии с замыслом создателя страницы - он размечается с помощью особых текстовых меток - тегов языка разметки гипертекста (HyperText Markup Language, HTML).
Адреса ресурсов Интернета, к которым вы обращаетесь по протоколу HTTP, выглядит примерно следующим образом: http://www.tut.by
FTP
Протокол FTP (File Transfer Protocol - Протокол передачи файлов) специально разработан для передачи файлов по Интернету. Позже мы поговорим о нем подробно. Сейчас скажем лишь о том, что адрес FTP-ресурса в Интернете выглядит следующим образом: ftp://ftp.netscape.com
TELNET
С помощью этого протокола вы можете подключиться к удаленному компьютеру как пользователь (если наделены соответствующими правами, то есть знаете имя пользователя и пароль) и производить действия над его файлами и приложениями точно так же, как если бы работали на своем компьютере.
Telnet является протоколом эмуляции терминала. Работа с ним ведется из командной строки. Если вам нужно воспользоваться услугами этого протокола, не стоит рыскать по дебрям Интернета в поисках подходящей программы. Telnet-клиент поставляется, например, в комплекте Windows 98.
Чтобы дать команду клиенту Telnet соединиться с удаленным компьютером, подключитесь к Интернету, выберите в меню Пуск (Start) команду Выполнить (Run) и наберите в строке ввода, например, следующее: telnet lib.ru (Вместо lib.ru вы, разумеется, можете ввести другой адрес.) После этого запустится программа Telnet, и начнется сеанс связи.
WAIS
WAIS расшифровывается как Wide-Area Information Servers. Этот протокол был разработан для поиска информации в базах данных. Информационная система WAIS представляет собой систему распределенных баз данных, где отдельные базы данных хранятся на разных серверах. Сведения об их содержании и расположении хранятся в специальной базе данных - каталоге серверов. Просмотр информационных ресурсов осуществляется с помощью программы - клиента WAIS.
Поиск информации ведется по ключевым словам, которые задает пользователь. Эти слова вводятся для определенной базы данных, и система находит все соответствующие им фрагменты текста на всех серверах, где располагаются данные этой базы. Результат представляется в виде списка ссылок на документы с указанием того, насколько часто встречается в данном документе искомое слово и все искомые слова в совокупности.
Даже в наши дни, когда систему WAIS можно считать морально устаревшей, специалисты во многих областях при проведении научных исследований тем не менее обращаются к ней в поисках специфической информации, которую не могут найти традиционными средствами.
Адрес ресурса WAIS в Интернете выглядит примерно так: wais://site.edu
Gorpher
Протокол Gopher - протокол уровня приложения, разработанный в 1991 году. До повсеместного распространения гипертекстовой системы World Wide Web Gopher использовался для извлечения информации (в основном текстовой) из иерархической файловой структуры. Gopher был провозвестником WWW, позволявшим с помощью меню передвигаться от одной страницы к другой, постепенно сужая круг отображаемой информации. Программы-клиенты Gopher имели текстовый интерфейс. Однако пункты меню Gopher могли указывать и не только на текстовые файлы, но также, например, на telnet-соединения или базы данных WAIS.
Gopher переводится как "суслик", что отражает славное университетское прошлое разработчиков этой системы. Студенческие спортивные команды Университета Миннесоты носили название Golden Gophers ("Золотые суслики").
Сейчас ресурсы Gopher можно просматривать с помощью обычного Web-браузера, так как современные браузеры поддерживают этот протокол.
Адреса информационных ресурсов Gopher имеют примерно следующий вид: gopher://gopher.tc.umn.edu
WAP
WAP (Wireless Application Protocol) был разработан в 1997 году группой компаний Ericsson, Motorola, Nokia и Phone.com (бывшей Unwired Planet) для того, чтобы предоставить доступ к службам Интернета пользователям беспроводных устройств - таких, как мобильные телефоны, пейджеры, электронные органайзеры и др., использующих различные стандарты связи.
К примеру, если ваш мобильный телефон поддерживает протокол WAP, то, набрав на его клавиатуре адрес нужной Web-страницы, вы можете увидеть ее (в упрощенном виде) прямо на дисплее телефона. В настоящее время подавляющее большинство производителей устройств уже перешли к выпуску моделей с поддержкой WAP, который также продолжает совершенствоваться.
3. Топология и перспективы развития компьютерных сетей
Термин «топология», или «топология сети», характеризует физическое расположение компьютеров, кабелей и других компонентов сети. Топология -- это стандартный термин, который используется профессионалами при описании основной компоновки сети. Если Вы поймете, как используются различные топологии, Вы сумеете понять, какими возможностями обладают различные типы сетей. Чтобы совместно использовать ресурсы или выполнять другие сетевые задачи, компьютеры должны быть подключены друг к другу. Для этой цели в большинстве сетей применяется кабель. Однако просто подключить компьютер к кабелю, соединяющему другие компьютеры, не достаточно. Различные типы кабелей в сочетании с различными сетевыми платами, сетевыми операционными системами и другими компонентами требуют и различного взаимного расположения компьютеров. Каждая топология сети налагает ряд условий. Например, она может диктовать не только тип кабеля, но и способ его прокладки. Топология может также определять способ взаимодействия компьютеров в сети. Различным видам топологий соответствуют различные методы взаимодействия, и эти методы оказывают большое влияние на сеть.
Базовые топологии
Все сети строятся на основе трех базовых топологий:
1. шина (bus) (приложение Г);
2. звезда (star) (приложение Д);
3. кольцо (ring) (приложение Е).
Если компьютеры подключены вдоль одного кабеля (сегмента (segment)), топология называется шиной. В том случае, когда компьютеры подключены к сегментам кабеля, исходящим из одной точки, или концентратора, топология называется звездой. Если кабель, к которому подключены компьютеры, замкнут в кольцо, такая топология носит название кольца. Хотя сами по себе базовые топологии несложны, в реальности часто встречаются довольно сложные комбинации, объединяющие свойства нескольких топологий.
Шина компьютерный сеть топология
Топология типа «шина» проще и экономичнее, так как для нее не требуется дополнительное устройство и расходуется меньше кабеля. Но она очень чувствительна к неисправностям кабельной системы. Если кабель поврежден хотя бы в одном месте, то возникают проблемы для всей сети. Место неисправности трудно обнаружить.
Топологию «шина» часто называют «линейной шиной» (linear bus). Данная топология относится к наиболее простым и широко распространенным топологиям. В ней используется один кабель, именуемый магистралью или сегментом, вдоль которого подключены все компьютеры сети.
Взаимодействие компьютеров
В сети с топологией «шина» компьютеры адресуют данные конкретному компьютеру, передавая их по кабелю в виде электрических сигналов. Чтобы понять процесс взаимодействия компьютеров по шине, Вы должны уяснить следующие понятия:
передача сигнала;
отражение сигнала; терминатор.
Передача сигнала
Данные в виде электрических сигналов передаются всем компьютерам сети; однако информацию принимает только тот, адрес которого соответствует адресу получателя, ' зашифрованному в этих сигналах. Причем в каждый момент времени, только один компьютер может вести передачу. Так как данные в сеть передаются лишь одним компьютером, ее производительность зависит от количества компьютеров, подключенных к шине. Чем их больше, т.е. чем больше компьютеров, ожидающих передачи данных, тем медленнее сеть. Однако вывести прямую зависимость между пропускной способностью сети и количеством компьютеров в ней нельзя. Ибо, кроме числа компьютеров, на быстродействие сети влияет множество факторов, в том числе:
1. характеристики аппаратного обеспечения компьютеров в сети;
2. частота, с которой компьютеры передают данные;
3. тип работающих сетевых приложений;
4. тип сетевого кабеля;
5. расстояние между компьютерами в сети.
Шина -- пассивная топология. Это значит, что компьютеры только «слушают» передаваемые по сети данные, но не перемещают их от отправителя к получателю. Поэтому, если один из компьютеров выйдет из строя, это не скажется на работе остальных. В активных топологиях компьютеры регенерируют сигналы и передают их по сети.
Отражение сигнала
Данные, или электрические сигналы, распространяются по всей сети - от одного конца кабеля к другому. Если не предпринимать никаких специальных действий, сигнал, достигая конца кабеля, будет отражаться и не позволит другим компьютерам осуществлять передачу. Поэтому, после того как данные достигнут адресата, электрические сигналы необходимо погасить.
Терминатор
Чтобы предотвратить отражение электрических сигналов, на каждом конце кабеля устанавливают терминаторы (terminators), поглощающие эти сигналы. Все концы сетевого кабеля должны быть к чему-нибудь подключены, например, к компьютеру или к баррел-коннектору -- для увеличения длины кабеля. К любому свободному -- неподключенному -- концу кабеля должен быть подсоединен терминатор, чтобы предотвратить отражение электрических сигналов.
Нарушение целостности сети
Разрыв сетевого кабеля происходит при его физическом разрыве или отсоединении одного из его концов. Возможна также ситуация, когда на одном или нескольких концах кабеля отсутствуют терминаторы, что приводит к отражению электрических сигналов в кабеле и прекращению функционирования сети. Сеть «падает». Сами по себе компьютеры в сети остаются полностью работоспособными, но до тех пор, пока сегмент разорван, они не могут взаимодействовать друг с другом.
Звезда
При топологии «звезда» все компьютеры с помощью сегментов кабеля подключаются к центральному компоненту, именуемому концентратором (hub). Сигналы от передающего компьютера поступают через концентратор ко всем остальным. Эта топология возникла на заре вычислительной техники, когда компьютеры были подключены к центральному, главному, компьютеру.
В сетях с топологией «звезда» подключение кабеля и управление конфигурацией сети централизованны. Но есть и недостаток: так как все компьютеры подключены к центральной точке, для больших сетей значительно увеличивается расход кабеля. К тому же, если центральный компонент выйдет из строя, нарушится работа всей сети. А если выйдет из строя только один компьютер (или кабель, соединяющий его с концентратором), то лишь этот компьютер не сможет передавать или принимать данные по сети. На остальные компьютеры в сети это не повлияет.
Кольцо
При топологии «кольцо» компьютеры подключаются к кабелю, замкнутому в кольцо. Поэтому у кабеля просто не может быть свободного конца, к которому надо подключать терминатор. Сигналы передаются по кольцу в одном направлении и проходят через каждый компьютер. В отличие от пассивной топологии «шина», здесь каждый компьютер выступает в роли репитера, усиливая сигналы и передавая их следующему компьютеру. Поэтому, если выйдет из строя один компьютер, прекращает функционировать вся сеть.
Передача маркера
Один из принципов передачи данных в кольцевой сети носит название передачи маркера. Суть его такова. Маркер последовательно, от одного компьютера к другому, передается до тех пор, пока его не получит тот, который «хочет» передать данные. Передающий компьютер изменяет маркер, помещает электронный адрес в данные и посылает их по кольцу.
Данные проходят через каждый компьютер, пока не окажутся у того, чей адрес совпадает с адресом получателя, указанным в данных. После этого принимающий компьютер посылает передающему сообщение, где подтверждает факт приёма данных. Получим подтверждение, передающий компьютер создаёт новый маркер и возвращает его в сеть. На первый взгляд кажется, что передача маркера отнимает много времени, однако на самом деле маркер передвигается практически со скоростью света. В кольце диаметром 200 м маркер может циркулировать с частотой 10 000 оборотов в секунду.
При проектировании сетей связи имеет достаточно большое значение выбор топологии, то есть, соединения узлов как физического, так и информационного. Надежность и скорость передачи данных во многом определяет эффективность всей системы в целом. В то же время, излишества, делают только хуже и повышают затраты, а посему все предприятие становится нерентабельным. Как следствие, большинство проектировщиков ищут наиболее оптимальные варианты, совмещая различные типы топологий.
К основным направлениям и путям развития компьютерных сетей можно отнести следующие.
1. Развитие топологии сетей, направленное на обеспечение одновременного обслуживания запросов от большего количества абонентских систем и увеличение оперативности и надежности доставки пакетов адресатам за счет создания альтернативных маршрутов.
2. Создание новых, более совершенных протоколов обмена информацией и управления сетями, развитие информационных и телекоммуникационных технологий.
3. Совершенствование существующих и создание новых аппаратных средств передачи и обработки информации, расширение работ по проектированию и производству многофункциональных мультиплексоров, коммутаторов и других изделий, по оснащению центров коммутации каналов, сообщений, пакетов более совершенным оборудованием.
4. Развитие программного обеспечения сетей. В этом направлении постоянно работают многие коллективы, предлагающие новые версии операционных систем (обладающие более широкими возможностями по управлению функционированием сетей и более удобные для пользователей), прикладных программных систем, программ технического (в том числе дистанционного) обслуживания аппаратных средств КС.
5. Повышение надежности сетей, совершенствование и развитие методов и средств обеспечения высоких показателей по всем аспектам проблемы надежности КС - техническому, программному, информационному, функциональному.
6. Развитие методов и средств (традиционных и специфических) обеспечения более высокого уровня безопасности информации, циркулирующей в сетях, повышение эффективности служб безопасности и механизмов реализации их функций.
7. Расширение перечня предоставляемых информационно-вычислительных услуг, повышение их интеллектуального уровня за счет широкого использования интеллектуальных систем и баз знаний.
8. Рациональное сочетание различных организационных форм использования СВТИ в рамках компьютерных сетей. Речь идет о более широком подключении к сетям мощных, средних и малых вычислительных центров, которые использовались бы в КС как центры обработки и хранения информации, а также о массовом подключении к сети персональных компьютеров, находящихся в индивидуальном пользовании граждан в домашних условиях
9. Совершенствование организационных форм технического обслуживания СВТИ и телекоммуникаций, используемых в сетях. Повышение эффективности обслуживания достигается совершенствованием индивидуальной, централизованной и смешанной организационных форм обслуживания, а также развитием технологии обслуживания.
10. Рациональная организация обслуживания очередей запросов пользователей сети.
11. Повышение эргономичности компьютерных сетей, достигаемое путем оптимизации трудовой деятельности пользователей сети, ее управленческого и обслуживающего персонала.
12. Интенсивный переход на использование методов и средств, определяющих процессы интеграции в системах передачи информации. Основные направления интеграции - электронизация, цифровизация, компьютеризация, интеллектуализация, унификация, персонализация, глобализация, стандартизация.
13. Создание и непрерывное совершенствование глобальной интеллектуальной сети, объединяющей сети всех государств.
В рамках такой сети вполне реально решение задачи по удовлетворению запроса пользователя из любой точки планеты и в любое время. Основные этапы создания и развития глобальной интеллектуальной сети: - телефонизация страны, участвующей в создании сети; - цифровизация сети, т.е. повсеместный переход на использование цифровых сетей связи, входящих в состав глобальной интеллектуальной сети; - интеграция услуг, т.е. обеспечение возможности удовлетворения любого запроса (из числа тех, которые входят в перечень удовлетворяемых запросов) в любом звене сети; - интеллектуализация сети, т.е. повышение интеллектуального уровня предоставляемых услуг, базирующееся на широком использовании интеллектуальных систем и баз знаний.
Перспективы развития этой технологии определяются тем, что Internet, в котором используются протоколы TCP/IP, является быстро развивающейся, дешевой и общедоступной транспортной сетью компьютерной связи, предоставляющей ее пользователям доступ к всемирной системе информационных и телекоммуникационных услуг. Российская часть Internet продолжает активно развиваться.
В настоящее время имеются десятки коммерческих организаций по предоставлению доступа и услуг Internet, десятки тысяч Web-узлов и более 700 тыс. зарегистрированных пользователей этой сети. Быстро расширяется русскоязычная часть информационных ресурсов Internet, доступ к которым обеспечивается рядом компаний (Relcom, Demos, Global One, РОСНЕТ и др.).
В настоящее время в сети Internet используются практически все известные линии связи от низкоскоростных телефонных линий до высокоскоростных цифровых спутниковых каналов. Операционные системы, используемые в сети Internet, также отличаются разнообразием. Большинство компьютеров сети Internet работают под ОС Unix. Широко представлены также специальные маршрутизаторы сети типа Cisco, чья ОС напоминает ОС Unix.
Интернет по праву можно считать одним из самых значительных изобретений человечества. И как любое глобальное явление, существенно влияющее на развитие человеческого общества, Интернет имеет две стороны медали. Плюсы стремительного развития интернет-технологий уже очевидны и бесспорны. Тенденция ясна - Интернет вошел в повседневную жизнь человека и на работе и дома и его влияние продолжает расти. С каждым днём Интернет занимает в нашей ежедневной жизни всё больше и больше времени. Вместо того чтобы писать письма, мы используем электронную почту или ICQ. Даже разговоры по телефону замещает Интернет сервис Skype. Теперь есть люди, которые не ходят по магазинам за покупками - они покупают вещи в интернет-магазинах! Сейчас в Интернете есть уже много интересных материалов на русском языке, и новые пользователи Интернета могут получать от него удовольствие и пользу, и не владея английским. Интернет сейчас стал единой информационной средой, объединяющей людей всей планеты. Он естественным образом поощряет сотрудничество, а не военное противостояние.
Вот лишь некоторые полезные свойства Интернета:
1. Экономия времени и усилий;
2. Оперативность получения информации
3. В Интернет нет кордонов, расстояния в тысячи километров не помеха для общения;
4. Удобность произведения покупок нельзя сравнить с покупками в реальных магазинах;
5. Поиск информации в электронных библиотеках осуществляется быстрее, чем в обычных.
6. Информация на компьютерах занимает намного меньше места чем, например, в печатных изданиях, на видео- и аудиокассетах;
7. Интернет-радио и интернет-телевидение вещают везде, где есть доступ к всемирною паутине, а не только в больших городах;
8. Доступ в Интернет можно получить не только с огромных домашних ПК, а и с компактных нетбуков и мобильных телефонов, что делает Интернет таким же доступным, как и мобильную связь.
Во всемирной сети Интернет находится очень много информации.
В настоящее время в сети Internet используются практически все известные линии связи от низкоскоростных телефонных линий до высокоскоростных цифровых спутниковых каналов. Операционные системы, используемые в сети Internet, также отличаются разнообразием. Большинство компьютеров сети Internet работают под ОС Unix или VMS. Широко представлены также специальные маршрутизаторы сети типа NetBlazer или Cisco, чья ОС напоминает ОС Unix.
Фактически Internet состоит из множества локальных и глобальных сетей, принадлежащих различным компаниям и предприятиям, связанных между собой различными линиями связи. Internet можно представить себе в виде мозаики сложенной из небольших сетей разной величины, которые активно взаимодействуют одна с другой, пересылая файлы, сообщения и т.п.
Во многих странах дальнейшее расширение доступа к Интернету лимитируется высокой стоимостью услуг связи и низкой распространенностью персональных компьютеров - как на работе, так и дома. По-видимому, важнейшим фактором, который будет стимулировать в будущем рост Интернета, является конкуренция на рынке доступа к информации. Традиционный каналы связи вытесняются кабельным и спутниковым телевидением, услугами местной проводной и беспроволочной связи, и даже электрокомпании теперь готовы представлять пользователям доступ в Сеть. Можно ожидать, что тарифы на услуги связи будут в будущем падать из-за конкуренции.
Основой для превращения Интернета в информационную систему будущего является также прогнозируемое развитие электронной коммерции. Банки внедряют услуги, оказываемые по Интернету, создаются все более совершенные системы проведения коммерческих и финансовых операций и их подтверждения.
Однако ко всем этим предсказаниям нужно относиться с большой осторожностью.
Ни одна из исследовательских компаний не предсказывала бурный рост Интернета, несмотря на то, что необходимая для этого технология не только существовала и действовала в течение 20 лет. Хотя никто не сомневается, что число пользователей Интернета будет продолжать расти. Но, к примеру, вопреки всем ожиданиям, пользование Интернетом в Новой Зеландии сокращается. Работодатели ограничивают время доступа в Сеть для своих сотрудников, поскольку оно по большей части тратится впустую. И все же ни одна из исследовательских компаний не предсказывает уменьшение популярности Интернета.
С появлением браузеров все ресурсы Интернета стали легко доступны для широкой публики. Именно в этот времени стали интенсивно развиваться многие online услуги. Сначала ожидалось, что Сеть быстро превратится в место продажи "цифровых товаров", таких как музыка и электронные газеты. Однако очень скоро выяснилось, что эти ожидания совершенно не оправдались. В Сети оказалось гораздо выгоднее бесплатно распространять информацию, чем ограничивать доступ к ней тем, кто готов за это платить. Что же касается "цифровых продуктов", например, музыки, то Интернет стал кошмаром для музыкальной индустрии. Теперь любой подросток может выставить на сайте свою коллекцию CD, а любой другой человек на земном шаре может разыскать на нем и скопировать песни, защищенные авторскими правами. Именно это и происходит сейчас. "Проигрыватель" MP3 Man позволяет слушать музыку, "скачанную" из Интернета, где угодно - даже на пляже. Устройство было создано уже после появления в Интернете цифровой музыки - сама Сеть порождает новые "игрушки".
Одновременно с этим Интернет превратился в лидера по торговле потребительскими товарами. Огромный объем продаж компакт-дисков и книг новичками на рынке заставил и "ветеранов" разрабатывать стратегии торговли в Сети. Однако правила игры online отличаются от обычных. Сравнивать цены становится так легко, что компаниям приходится бороться за покупателей другими способами.
Что касается масс-медиа, то у традиционных СМИ - газет и вещателей - все еще достаточно крепкие позиции для выхода со своей продукцией online.
Их огромное преимущество состоит в устоявшемся круге пользователей, в интересном содержании и в эффективно действующей системе производства. Они также осознают, что информационная online продукция приносит прибыль, хотя на первом этапе могут потребоваться инвестиции и терпение. Нужно понимать также, что для того, чтобы получить прибыль недостаточно одного лишь появления в Сети и ожидания посетителей сайта и рекламодателей. Успех может принести только объединение связи, услуг и коммерции.
В каждой локальной или корпоративной сети обычно имеется, по крайней мере, один компьютер, который имеет постоянное подключение к Интернету с помощью линии связи с высокой пропускной способностью (сервер Интернета).
Надежность функционирования глобальной сети обеспечивается избыточностью линий связи: как правило, серверы имеют более двух линий связи, соединяющих их с Интернетом.
Основу, «каркас» Интернета составляют более ста миллионов серверов, постоянно подключенных к сети.
К серверам Интернета могут подключаться с помощью локальных сетей или коммутируемых телефонных линий сотни миллионов пользователей сети.
В Интернет можно найти самую разнообразную информацию. Через интернет можно слушать радио и просматривать телепередачи. Глобальная сеть позволяет проводить селекторные совещания и видео конференции. С помощью Интернет многие служащие могут работать дома, обмениваясь документами со своими коллегами, которые находятся за тысячи километров от них. Через интернет мы можем общаться с друзьями и искать себе новых знакомых и друзей. Можем разговаривать по видео связи с родственниками, которые живут в других странах и т.д. Также с помощью интернет мы можем учиться и посылать друг другу письма по электронной почте не выходя из дома. Интернет становится одним из основных средств связи, главным способом получения и передачи информации. Поэтому интернет имеет очень большое значение в современном мире.
Поиск сведений. Веб содержит огромный объем информации, намного больший, чем самые богатые библиотеки. Например, можно читать газетные репортажи и обзоры фильмов, узнавать расписание авиарейсов, просматривать дорожные карты, получать прогнозы погоды для своего города. Широко доступны справочные источники, например словари и энциклопедии, а также исторические документы и классическая литература.
Связь. Одно из самых популярных применений Интернета - это электронная почта. Сообщение электронной почты можно отправить любому пользователю с адресом электронной почты. Оно будет практически мгновенно доставлено в папку «Входящие» получателя даже на другом конце земли.
Общий доступ. Можно загрузить рисунки со своей цифровой камеры на общий Веб-узел фотографий. После этого приглашенные друзья и члены семьи смогут посещать этот Веб-узел и просматривать ваши фотоальбомы.
Магазин. Веб - это величайший в мире торговый пассаж. На Веб-узлах большинства розничных продавцов можно высматривать и покупать различные вещи - книги, музыку, игрушки, одежду, электронику и многое другое.
Игры. В Вебе можно играть, в том числе с партнерами, которые при этом могут находиться где угодно. Многие игры предлагаются бесплатно, но за некоторые необходимо платить. Можно слушать вещающие в Интернете радиостанции, смотреть видеоклипы, загружать или покупать музыкальные звукозаписи, видео.
В будущем компьютерные сети, в традиционном смысле этого слова, то есть сети, передающие только текст и числа исчезнут. Главная тенденция для всех типов сетей - телефонных, компьютерных, телевизионных - конвергенция, поэтому уже сегодня компьютерные сети передают несвойственные им изначально типы трафика. Это. прежде всего, звук в разных видах: в форме интерактивного взаимодействия двух участников телефонного разговора; в форме вещания по запросу - передача песен или заранее записанных выступлений или интервью через Интернет; в форме голосовой почты. Передача изображения требует существенно более высокой пропускной способности и поэтому пока применяется, гораздо в более скромных масштабах, однако даже при скорости доступа 64-128 кбит/с можно просмотреть в реальном времени телепередачу в небольшом прямоугольном окошке на экране ПК.
Таким образом, телекоммуникационные сети будущего - это сети, одинаково хорошо передающие и пульсирующий трафик данных, и потоковый трафик звука и видео. Сети будущего унаследуют лучшие черты своих прародителей - телефонных и компьютерных сетей, а также сетей радио и телевещания, но с использованием общей транспортной технологии, которая должна обеспечить передачу каждого типа трафика с требуемым для него качеством обслуживанием (QoS). Такая технология должна, по общему мнению специалистов, основываться на технике коммутации пакетов и широко применять протокол-победитель IP, что роднит сети будущего с нынешними компьютерными сетями, но со значительными технологическими новациями.
В число таких усовершенствований, скорее всего, войдут терминальные устройства нового типа, которые будут сочетать функциональную мощь ПК с простотой в обращении телефона. Прообразом таких устройств сегодня являются органайзеры, персональные секретари и мобильные телефоны. Ответом на резкий рост потребности в сверхскоростном и качественном транспорте станет технология управляемых виртуальных путей на основе стандартов DWDM и GMPLS. Ядро новой публичной телекоммуникационной сети будет строится на оптических кабелях с большим количеством волокон, что обеспечит мультитерабитную пропускную способность между узлами коммутации и создаст основу для передачи кажущихся сегодня немыслимыми объемов информации между абонентами сети.
Низкая скорость доступа, особенно для массовых абонентов, является сегодня одним из основных препятствий на пути широкого внедрения новых мультимедийных услуг. Существуют несколько путей решения этой проблемы - использование существующих медных абонентских окончаний, что наиболее подходит для массового индивидуального доступа; беспроводной доступ, как фиксированный, так и мобильный; прокладка оптических абонентских окончаний с использований экономичной пассивной технологии PON.
Изменяются и локальные сети. Вместо соединяющего компьютеры пассивного кабеля в них в большом количестве появилось разнообразное коммуникационное оборудование - коммутаторы, маршрутизаторы, шлюзы. Благодаря такому оборудованию стало возможным построение больших корпоративных сетей, насчитывающих тысячи компьютеров и имеющих сложную структуру. Возродился интерес к крупным компьютерам - в основном из-за того, что после спада эйфории по поводу легкости работы с персональными компьютерами выяснилось, что системы, состоящие из сотен серверов, обслуживать сложнее, чем несколько больших компьютеров. Поэтому на новом витке эволюционной спирали на предприятия стали возвращаться мэйнфреймы, но уже как полноправные сетевые узлы, поддерживающие технологию Ethernet или Token Ring, а также стек протоколов TCP/IP, ставший благодаря Интернету сетевым стандартом де-факто.
Аналитики представили возможные сценарии развития интернета на следующие 15 лет. Соответствующий отчет был подготовлен совместно компаниями Cisco и Monitor Group.
Предполагается, что в будущем интернет-аудитория будет расти в основном за счет жителей развивающихся стран. Также аналитики исходили из предпосылки, что система управления интернетом в будущем не претерпит изменений, а тарификация доступа в Сеть, наоборот, изменится очень сильно.
Всего аналитики выделили четыре возможных сценария развития. Первый подразумевает, что границы интернета будут размыты. В этом случае через 15 лет пользователи по всему миру смогут выходить в Сеть с большого количества доступных устройств, а интернет станет центром для оказания услуг.
По второму сценарию интернет ждет превращение в небезопасную сеть из-за возрастающего числа кибератак. Предполагается, что у "Всемирной паутины" могут появиться безопасные аналоги, доступ к которым будет недешевым.
Третий вариант предвидит снижение скорости распространения интернета из-за нестабильной экономической ситуации в ряде стран. Последний сценарий предполагает, что популярность интернета станет настолько огромной, что Сеть не сможет справиться с потоком информации ввиду существующих технических ограничений.
Заключение
В заключении отметим, что с распространением электронно-вычислительных машин нетрудно предсказать рост в потребности передачи данных. На сегодняшний день в мире существует более 1,3 миллиарда компьютеров и более 80 процентов из них объединены в различные информационно-вычислительные сети от малых локальных сетей в офисах до глобальных сетей типа Internet. Всемирная тенденция к объединению компьютеров в сети обусловлена рядом важных причин, таких как ускорение передачи информационных сообщений, возможность быстрого обмена информацией между пользователями, получение и передача сообщений, не отходя от рабочего места, возможность мгновенного получения любой информации из любой точки земного шара, а так же обмен информацией между компьютерами разных фирм и производителей, работающих под разным программным обеспечением.
За свою сравнительно недавнюю историю, сети «прочно» обосновались в нашем окружающем мире. За пол века сети сделали гигантский скачок в развитии цивилизации, начиная с телефонных и заканчивая Интернетом, на который возлагают большие надежды. В промышленности средствам связи уделяется большое внимание системам передачи данных на большие расстояния. Индустрия глобальных сетей развивается и занимает прочные позиции. Локальные сети являются относительно новой областью средств передачи данных. Промышленность производства локальных сетей развивалась с поразительной быстротой за последние несколько лет. Использование локальных сетей позволяет облегчить доступ к устройствам оконечного оборудования данных установленных в учреждении. Эти устройства - не только ЭВМ, но и другие устройства, обычно используемые в учреждениях, такие, как принтеры, графопостроители и все возрастающее число электронных устройств хранения и обработки файлов и баз данных.
В настоящее время отечественная сетевая технология (при некотором отставании - на 1-2 года) твердо развивается в направлениях, по которым идут наиболее передовые в этом отношении страны: США, Великобритания, Германия, Франция.
Я считаю, что в наше время, необходимо более широко внедрять беспроводные компьютерные сети в общественные места (отдыха, торговые центры, библиотеки, кафе и т.д).
Глоссарий
№ п/п |
Понятие |
Определение |
|
1 |
Вычислительная сеть - |
совокупность компьютеров и терминалов, соединенных с помощью каналов связи в единую систему, удовлетворяющую требованиям распределенной обработки данных. |
|
2 |
Высокоскоростные компьютерные сети - |
это сети, имеющие скорость передачи информации свыше 100 Мбит/с. |
|
3 |
Глобальная сеть - |
компьютерная сеть, охватывающая большие территории и включающая в себя большое число компьютеров. |
|
4 |
Информационно-вычислительная сеть - |
локальная компьютерная сеть, имеющая весьма развитую инфраструктуру. |
|
5 |
Интернет - |
всемирная система объединённых компьютерных сетей, построенная на базе протокола IP и маршрутизации IP-пакетов. |
|
6 |
Клиент - |
задача, рабочая станция или пользователь компьютерной сети. |
|
7 |
Локальная сеть - |
компьютерная сеть, покрывающая обычно относительно небольшую территорию или небольшую группу зданий (дом, офис, фирму, институт). |
|
8 |
Многомашинный вычислительный комплекс (МВК) - |
группа установленных рядом вычислительных машин, объединенных с помощью специальных средств сопряжения и выполняющих совместно информационно-вычислительный процесс |
|
9 |
Низкоскоростные компьютерные сети - |
это сети, имеющие скорость передачи информации до 100 Мбит/с. |
|
10 |
Программное обеспечение - |
это набор команд, управляющих работой компьютера. |
|
11 |
Рабочая станция - |
персональный компьютер, подключенный к сети, через который пользователь получает доступ к ее ресурсам. |
|
12 |
Сервер - |
компьютер, подключенный к сети и обеспечивающий ее пользователей определенными услугами. |
|
13 |
Сетевой концентратор (приложение Ж)- |
сетевое устройство, предназначенное для объединения нескольких устройств Ethernet в общий сегмент сети. |
|
14 |
Структурированная кабельная система - |
физическая основа инфраструктуры здания, позволяющая свести в единую систему множество сетевых информационных сервисов разного назначения: локальные вычислительные и телефонные сети, системы безопасности, видеонаблюдения и т. д. |
|
15 |
Топология сети - |
способ описания конфигурации сети, схема расположения и соединения сетевых устройств. |
Список использованных источников
1 Алиев, Т.И. Сети ЭВМ и телекоммуникации. - СпбГУ ИТМО, 2011. - 400 стр.
2 Анкудинов Г.И. Сети ЭВМ и телекоммуникации: Санкт-Петербург, 2006г. - 176стр.
3 Айвенс К. - Компьютерные сети, хитрости. - Питер, 2006 - 305 с.: ил.
4 Андрончик А.Н. и др.- Защита информации в компьютерных сетях. Практический курс. - Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2008 - 248 с.: ил.
5 Борисенко А.А. - "Локальная сеть. Просто как дважды два", 2007 - 160с.
6 Баловсяк. Н, Бойцев О - Интернет. Новые возможности, 2008 - 304 с.: ил. Баловсяк. Н, Бойцев О - Интернет. Новые возможности, 2008 - 304 с.: ил.
7 Ватаманюк А. - Обслуживание и администрирование сетей на 100%. - Питер, 2010 - 288 с.: ил.
8 Виснадул Б.Д., Лупин С.А., Сидоров СВ., Чумаченко П.Ю «Основы компьютерных сетей» 2007 г. - 272с.
9 Герасименко В.Г., Нестеровский И.П., Пентюхов В.В. и др. Вычислительные сети и средства их защиты: Учебное пособие/ Герасименко В.Г., Нестеровский И.П., Пентюхов В.В. и др. - Воронеж: ВГТУ, 2008- 124с.
10 Глушаков С.В, Хачиров Т.С - Настраиваем сеть своими руками, 2008 - 96 с.:ил.
11 Глушаков С.В., Мирошник А.М., Хачиров Т.С. - Сеть своими руками. - АСТ, АСТ Москва, ВКТ, 2008 - 288 с.: ил.
12 Джон Росс. - Wi-Fi. Беспроводная сеть. - НТ Пресс, 2007 - 320 с.: ил
13 Камалян А.К., Кулев С.А., Назаренко К.Н. и др. Компьютерные сети и средства защиты информации: Учебное пособие /Камалян А.К., Кулев С.А., Назаренко К.Н. и др. - Воронеж: ВГАУ, 2007г.-119с.
14 Криста Андерсон, Марком Минаси. - Локальные сети - полное руководство, - 458 с.
15 Макарова Н.В. Информатика /под ред. Проф. Н.В. Макаровой. -- М.: Финансы и статистика, 2007. -- 768 с.: ил.
16 Макарский Д - Работа в интернете, 2008 - 192 с.: ил.
17 Малышев Р.А. Локальные вычислительные сети: Учебное пособие/ РГАТА. - Рыбинск, 2007. - 83 с.
18 Максимов Н.В., Попов И.И. - Компьютерные сети: учебное пособие для студентов учреждений среднего профессионального образования. - ФОРУМ, 2008 - 448 с.: ил.
19 Мелехин В.Ф., Павловский Е.Г.. - Вычислительные машины, системы и сети. - Академия, 2007 - 560 с.: ил.
20 Олифер В.Г, Олифер Н.А. Сетевые операционные системы/ В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. - СПб.: Питер, 2010. - 544 с.: ил.
21 Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, техно-логии, протоколы /В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. - СПб.: Питер, 2010.- 943 с.: ил.
22 Пролетарский А.В., Баскаков И.В., Чирков Д.Н. - Безпроводние сети Wi-Fi, 2007 - 216 с.: ил.
23 Пащенко И.Г - Интернет и электронная почта, 2008 - 464 с.: ил.
24 Скляров О.К - Волоконно-оптические сети и системы связи. - Лань, 2010 - 272 с.
25 Симонович С.В. Информатика. Базовый курс/ Симонович С.В. и др. -- СПб.: издательство "Питер", 2009. -- 640 с.: ил.
26 Скотт Хогдал Дж. - Анализ и диагностика компьютерных сетей. - Лори, Addison Wesley Longman, - 368с.: ил.
27 Таненбаум Э - Компьютерные сети. - Питер, 2007 - 992 с.: ил.
28 Уэнделл Одом "Компьютерные сети. Первый шаг". - Вильямс, 2007 - 432 с.: ил.
29 Чекмарев Ю.В. - Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебное пособие. - ДМК Пресс, 2009 - 184 с.: ил.
30 Шаньгин В.Ф. - Информационная безопасность компьютерных систем и сетей. 2008. - 416 с.: ил. Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Классификация компьютерных сетей в технологическом аспекте. Устройство и принцип работы локальных и глобальных сетей. Сети с коммутацией каналов, сети операторов связи. Топологии компьютерных сетей: шина, звезда. Их основные преимущества и недостатки.
реферат [134,0 K], добавлен 21.10.2013Функции компьютерных сетей (хранение и обработка данных, доступ пользователей к данным и их передача). Основные показатели качества локальных сетей. Классификация компьютерных сетей, их главные компоненты. Топология сети, характеристика оборудования.
презентация [287,4 K], добавлен 01.04.2015Особенности совместного использования информации на удаленных друг от друга компьютерах. Классификация, структура, юридические и негативные аспекты, новые возможности компьютерных сетей. Обзор вспомогательного программного обеспечения и оборудования.
реферат [41,0 K], добавлен 22.10.2010Понятие и характеристики компьютерных сетей. Классификация сетей по ряду признаков: по назначению, территориальной распространенности, по типу функционального взаимодействия, типу среды передачи, топологии сетей, скорости передач, по сетевым ОС.
презентация [510,5 K], добавлен 12.09.2011Создание компьютерных сетей с помощью сетевого оборудования и специального программного обеспечения. Назначение всех видов компьютерных сетей. Эволюция сетей. Отличия локальных сетей от глобальных. Тенденция к сближению локальных и глобальных сетей.
презентация [72,8 K], добавлен 04.05.2012Топология компьютерных сетей. Методы доступа к несущей в компьютерных сетях. Среды передачи данных, их характеристики. Структурная модель OSI, её уровни. Протокол IP, принципы маршрутизации пакетов. Физическая топология сети. Определение класса подсети.
контрольная работа [101,8 K], добавлен 14.01.2011Основные признаки классификации компьютерных сетей как нового вида связи и информационного сервиса. Особенности локальных и глобальных сетей. Объекты информационных сетевых технологий. Преимущества использования компьютерных сетей в организации.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 23.04.2013Особенности, отличия, топология и функционирование локальных компьютерных сетей. Программное обеспечение информационно-вычислительных сетей. Основные протоколы передачи данных, их установка и настройка. Аутентификация и авторизация; система Kerberos.
курсовая работа [67,7 K], добавлен 20.07.2015Системы пакетной обработки данных. Появление первых глобальных и локальных компьютерных сетей. Классификационные признаки компьютерных сетей. Четыре основных вида компьютерных преступлений, их характеристика. Распространение вирусов через Интернет.
реферат [32,6 K], добавлен 29.03.2014Устройство компьютерных сетей. Системы для передачи информации, состоящие из терминалов, серверов и коммуникационной среды. Технические, программные и информационные средства сетей. Классификация компьютерных сетей. Сетевые операционные системы.
курсовая работа [3,7 M], добавлен 10.07.2014