Информационная технология базирующаяся на использовании сети интернет. Сетевые информационные технологии. Предшественники локальных сетей

k {\displaystyle k} , на алгоритм генерации которого накладываются определенные ограничения. Получение случайных простых чисел является неотъемлемой частью процедур выработки ключей во многих криптографических алгоритмах, включая RSA и ElGamal .

Ввиду того, что тестирование простоты больших чисел требует существенных временных затрат, требование простоты получаемого числа часто ослабляют до сильной псевдопростоты по нескольким различным случайным основаниям. Существующие алгоритмы тестирования сильной псевдопростоты на порядки быстрее лучших известных алгоритмов тестирования простоты. В то же время, числа, успешно прошедшие тестирования сильной псевдопростоты по нескольким случайным основаниям, с большой вероятностью являются простыми, причём эта вероятность растет с ростом количества оснований, по которым проводится тестирование.

Требования к алгоритму и его реализации

Требования к алгоритмам генерации случайных простых чисел сводятся к следующим двум:

• Распределение получаемых простых чисел должно быть близко к равномерному на множестве всех k -битных простых чисел. Существует несколько способов обеспечить выполнимость этого требования.
• Процесс генерации конкретного случайного простого числа нельзя воспроизвести, даже зная детали алгоритма и его реализации. Обычно выполнение этого требования обеспечивается использованием криптостойкого ГПСЧ , проинициализированного некоторым ключом , получаемым извне (т. е. не являющимся частью алгоритма или его реализации). В качестве ключа может выступать, например, значение криптографической хеш-функции от секретной фразы, запрашиваемой у пользователя.

Типовые алгоритмы генерации случайных простых чисел

Везде далее предполагается использование криптографически стойкого ГПСЧ , проинициализированного с помощью секретного ключа (детали зависят от используемого ГПСЧ и способа получения и представления ключа).

Тестирование простоты

Проверить (вероятную) простоту числа p , содержащего k битов, можно так:

1. Убедиться, что p не делится на небольшие простые числа 3, 5, 7, 11, и т.д. до некоторого небольшого предела (например, 256). Такая проверка позволяет эффективно отсечь множество заведомо составных чисел, прежде чем проверять их посредством более трудоёмких алгоритмов. Так, проверка делимости p на простые числа 2, 3, 5 и 7 отсеивает все четные числа и 54% нечетных чисел, проверка делимости p на все простые числа до 100 отсеивает 76% нечетных чисел, а проверка делимости p на все простые числа до 256 отсеивает 80% нечетных чисел.
2. Выполнить тест Миллера - Рабина с количеством раундов не меньше k .

Если число p не проходит хотя бы одной проверки - оно не является простым. В противном случае с большой вероятностью (зависящей от количества раундов) число p является простым.

Прямое построение

Второй шаг можно ускорить, если рассматривать только нечетные числа или числа сравнимые с 1 и 5 по модулю 6 и т.п.

(n -1)-методы

(n -1)-методы построения простых чисел используют знание о простых делителях числа n -1 для тестирования простоты n с помощью

Потребность общения вызывает у социума стремление организовывать удобные для него средства, позволяющие реализовать государственные, общественные и личные нужды в этой области. На протяжении веков этому способствовали средства связи. Современные информационные технологии в области обмена информацией (сетевые технологии) позволяют не только совершенствовать существовавшие ранее, но и создавать новые.

В начале прошлого века лишь телефонная связь, образованная на базе местных, городских, государственных и, затем, международных проводных телефонных сетей, давала возможность непосредственного голосового общения между людьми. Во второй половине прошлого века телевидение позволило организовать беспроводные сеансы аудиовизуального общения.

В 1960-е г. появились первые вычислительные сети (ВС) с ЭВМ. С этого времени собственно и появляются сетевые информационные технологии, объединяющие сбор, хранение, передачу и обработку информации на ЭВМ с техникой связи. К концу XX в. компьютеры и специальное коммуникационное оборудование соединили компьютеры не только в локальные, городские, государственные, но и в международные сети, что способствовало появлению глобальной телекоммуникационной вычислительной и информационной среды. Ныне практически нет такой предметной области, где бы ни применялись сетевые информационные технологии. Сетевые технологии решают проблемы оперативного доступа различных категорий пользователей к информации в независимости от места ее нахождения.

Теоретические исследования и практический опыт позволили не только повсеместно внедрять новые информационные технологии в любые сферы жизнедеятельности общества, но и сформировали и научно обосновали основные принципы создания информационных сетей.

Сеть (англ. «Network») – это взаимодействующая совокупность объектов, связанных друг с другом линиями связи.

В информационных процессах, системах и технологиях под термином «сеть» понимают как минимум несколько компьютеров и иных вычислительных машин, соединенных между собой с помощью специального оборудования для обеспечения вычислений и обмена различными видами информации. Сложные сети подразумевают большое количество пользователей, разветвленную структуру, узлы коммутации и коммуникации, соединяющие всех в единую структуру.

Коммуникационная сеть – это система объектов, осуществляющих функции создания (генерации), преобразования, хранения и потребления продукта и линий передачи, по которым осуществляется передача этого продукта внутри сети. Объекты такой системы называют пунктами или узлами сети, а линии – коммуникациями, соединениями или каналами связи.

По функциональной принадлежности компьютерные сети бывают: информационные, вычислительные, информационно-вычислительные.

Основу сетевых технологий составляют вычислительные сети – это средства связи (телекоммуникации), с помощью которых распределенные в пространстве компьютеры объединяются в систему. Первые коммуникационные компьютерные сети создавались, в первую очередь, для проведения математических вычислений и получили название – «вычислительные сети» – это компьютерные коммуникационные сети, предназначенные для проведения измерений, экспериментов, сложных объединенных математических вычислений и т.п. работ, в том числе в автоматических и автоматизированных системах. Практически одновременно эти сети стали использовать для обмена различного рода данными (сети передачи данных) и информацией. В результате появились как информационно-вычислительные сети, так и информационные сети.

Информационно-вычислительные сети включают вычислительные сети, предназначенные для распределенной обработки данных (совместное использование вычислительных мощностей в любых предметных областях), и информационные сети, предназначенные для совместного использования информационных ресурсов.

Информационная сеть – это коммуникационная сеть, в которой информация выступает в качестве продукта создания, переработки, хранения и использования. В таких сетях осуществляются сеансы информационного взаимодействия разных категорий пользователей.

Информационное взаимодействие (англ. «Information interaction») – это процесс взаимодействия двух и более субъектов, целью и основным содержанием которого является изменение имеющейся информации хотя бы у одного из них.

Любая сеть характеризуется наличием одной или нескольких структур, управляющих ее работой и конечными пользователями (исполнителями, клиентами, заказчиками и т.п.). В информационных сетях управляющие системы называются серверами – это подключенные к сети достаточно мощные вычислительные машины, обладающие определенными ресурсами общего пользования и, как правило, возможностью объединять компьютеры в информационных сетях.

С точки зрения организации существует разделение сетей на три вида: реальные, искусственные и одноранговые.
К реальным сетям относят сети, в которых компьютеры соединяются меж-ду собой по определенной схеме посредством специальных устройств – сетевых адаптеров и требуют присутствия специалистов, осуществляющих контроль и эксплуатацию таких сетей. Их называют сетями с выделенным сервером (англ. «real network» или «Network With an Attitude», NWA). Например, NetWare фирмы Novell и Windows NT фирмы Microsoft. Эти сети позволяют осуществлять централизованное управление. Более сложной и одновременно распространенной считается технология сети «клиент/сервер», когда любой компьютер сети в определенных ситуациях может быть попеременно как сервером, так и клиентом.

Искусственные сети не требуют специального сетевого жесткого диска. Компьютеры в этих сетях связываются между собой через последовательные или параллельные порты без специальных сетевых адаптеров. Иногда такая связь называется ноль-модемной или ноль-слотовой, так как ни в один из слотов компьютера не включена сетевая плата (адаптер).

Одноранговые сети организуются по принципу «равный среди равных» (англ. «peer-to-peer network»), т.е. без выделенного сервера и относятся к промежуточному типу между реальными и искусственными. В них любой компьютер попеременно может выступать в роли сервера или рабочей станции (РС)–«клиента».

Используется и понятие «виртуальные частные сети» (англ. «Virtual Personal Network», VPN), первоначально означавшее организацию работы (рабочие места) некоторых сотрудников организации на дому. При создании таких сетей в соответствующие здания заводят один кабель, и пользователи получают возможность передачи данных, выхода в Интернет, телевидение и телефонную связь, другие информационные услуги.

Сети различаются назначением, конфигурацией, характеристиками применяемого оборудования и программ. Они бывают универсальные и специализированные; однородные (гомогенные), т.е. состоящие из программно совместимых ЭВМ, и неоднородные (гетерогенные), включающие различное программное обеспечение и разнотипные компьютеры.

В зависимости от принятого способа управления сети делятся на: централизованные, децентрализованные и смешанные.

По отношению к собственности различают частные сети и сети общего пользования.

В типизации сетей по области использования (распространения) выделяют локальные, региональные (территориальные) и глобальные сети.

С точки зрения количества используемых ЭВМ сети можно разделить на малые (до 10 ПК), средние (до 30 ПК) и большие (более 30 ПК).

По методам передачи данных существуют сети с:
1) передачей данных по выделенным каналам связи;
2) коммутацией каналов;
3) коммутацией сообщений;
4) коммутацией пакетов сообщений.

По типу организации передачи информации они подразделяются на сети с коммутацией сообщений, пакетов и каналов. Существуют варианты использования смешанных типов передачи данных.

По типу используемых средств передачи информации сети бывают проводные (кабельные), беспроводные (радио и спутниковые) и комбинированные.

Беспроводные сети

С точки зрения установления соединения беспроводные сети характеризуются двумя вариантами:
1) установление прямого соединения на все время сеанса связи, независимо от реальной загрузки канала (аналогично коммутации каналов в кабельных сетях);
2) соединение устанавливается только на время реальной передачи (аналогично системам с коммутацией пакетов). При этом емкость каналов используется значительно эффективнее.

Три фактора влияют на распространение радиосетей: 1) мобильность, 2) удаленность, 3) срочность.

Одним из способов обмена данными в беспроводных системах на радиочастоте около 2,4 ГГц и расстоянии до 100 м является Bluetooth.
Bluetooth – это технология беспроводного обмена данными между различными устройствами (мобильный телефон, ПК, принтер, цифровые аппараты, кондиционеры и др. бытовые электроприборы). В ней используются высокочастотный диапазон волн 2,4–2,48 ГГц, скорость передачи доходит до 720 Кбит/с, энергопотребление устройств – до 10 мВт, а расстояние устойчивой связи – до 100 м. Данная технология обеспечивает надежную (в том числе зашифрованную) и экономичную радиосвязь между различными цифровыми устройствами.

Структура построения сетей (топология), в первую очередь, определяется способом соединения компьютеров между собой.

Топология – это описание способа физического соединения серверов и РС в сеть. В общем случае различают базовые топологии: «шинное» (параллельное подключение компьютеров к одной линии связи), звездообразное (радиальное, т.е. когда все компьютеры – РС соединяются с одним компьютером – сервером), кольцевое и вспомогательные (смешанные или комбинированные) топологии соединения компьютеров в сеть, например, логическая кольцевая сеть, которая физически монтируется как соединение звездных топологий. К комбинированным относится не только одновременное использование названных выше способов соединения компьютеров, но и иерархическое, а также многосвязное (в этом случае каждый компьютер соединяется со всеми остальными в сети) их соединение.

Протокол сети (англ. «Network Protocol») – это стандарт на взаимодействие одноименных уровней и процессов взаимодействия между собой; документ, определяющий правила и процедуру совместного взаимодействия систем и ЭВМ.

В Интернете данные пересылаются в пакетах с помощью протокола IP.
IP-протокол (англ. «Internet Protocol») является межсетевым протоколом. Он обеспечивает доставку сетевых пакетов с информацией и межмашинные коммуникации. Протокол управляет адресацией пакетов, направляя их по разным маршрутам между узлами сети, и позволяет объединять различные сети.

Правила работы с пакетами данных называются протоколом TCP.
TCP-протокол (англ. «Transmission Control Protocol») служит для организации надёжной полнодуплексной связи между конечными пунктами (узлами) обмена информацией в Интернете. Он преобразует сообщения в поток пакетов на передающей стороне и собирает полученные пакеты в сообщения на приемной стороне.
Протокол TCP основан на протоколе IP, поэтому их обычно обозначают вместе и называют стеком TCP/IP. Эти межсетевые протоколы управляют передачей данных в сети.

В Интернете используется стандарт OSI (англ. «Open Systems Interconnection»), обеспечивающий взаимосвязь открытых систем для европейских информационных сетей. На его основе ISO разработала эталонную модель со стеком протоколов ISO/OSI.

Для приема и отправки сообщений в Интернете используются специальные протоколы POP3 и SMTP. Протокол POP3 (англ. «Post Office Protocol», версия 3) позволяет компьютеру пользователя загружать поступающую почту через телефонную сеть, а протокол SMTP (англ. «Simple Mail Transport Protocol») используется для отправки почты с компьютера пользователя.

Протокол POP3 предусматривает обращение почтового пользователя сети к почтовому серверу с предложением забрать пришедшие письма, сообщает серверу имя ящика и пароля, загружает сообщения клиенту и удаляет их из почтового ящика.

С помощью SMTP происходит накопление отправляемых писем и обеспечение их получения адресатом. Протокол SMTP использует транспортный протокол TCP, совместно с которым может использоваться и UUCP. Он не зависит от транспортной среды и может использоваться для доставки почты в сетях с протоколами, отличными от TCP/IP и Х.25.

HTTP (англ. «HyperText Transfer Protocol») – это гипертекстовый транспортный протокол для связи веб-серверов и веб-клиентов. Он является протоколом прикладного уровня, разработанным для обмена гипертекстовой информацией в Интернете.

FTP (англ. «File Transfer Protocol») – это протокол файлового обмена, используемый для пересылки файлов с одного компьютера на другой, например, для получения клиентом файлов с FTP-сервера. Обмен данными в FTP проходит по TCP-каналу и построен по технологии «клиент-сервер».

Telnet – это протокол эмуляции удаленного терминала. Он служит для управления в сети (в т.ч. Интернете) одним компьютером с другого и может использоваться для организации взаимодействий «терминал–терминал» (связь) и «процесс–процесс» (распределенные вычисления). Telnet строится как прикладной протокол над транспортным протоколом TCP.

Для работы в Интернете сервера, хосты, сайты и порталы имеют собственные адреса, аналогично почтовому адресу проживания пользователя. Адрес необходим пользователю как для проведения поиска информационных ресурсов в Интернете, так и для обмена различными сообщениями с другими пользователями. В Интернете уникальные адреса формируются с помощью доменной системы.

Доменная система имен и адресация в Интернете
Основными, используемыми в сетях, типами адресов являются: адрес Ethernet; IP-адрес (основной адрес в Интернете); доменные адреса; почтовые адреса; номера портов; универсальный локатор (идентификатор) сетевого ресурса (URL/URI).

Пользователи Интернета и расположенные в сети серверы, сайты, информационные системы, порталы и т.п. обладают уникальными адресами, называемыми URL (англ. «Uniform Resource Locator»). Такой адрес позволяет определить тип протокола транспортировки, имя машины, к которой нужно добраться, и имя объекта (ресурса) на этом хосте. Идентификация пользователей осуществляется с использованием метода адресации доменов. При этом различают принципы организации адресов сайтов (хостов, и других главных машин) и адресов пользователей. URL-адрес состоит из трех частей:
1) описывает транспортный протокол, используемый при пересылке данных (http, ftp);
2) доменное имя сервера в сети Интернета (компьютера, на котором находятся нужные ИР);
3) путь к конкретному (искомому) файлу.

Адрес сервера состоит из доменного имени, которое может иметь несколько уровней, считающихся по порядку справа налево и отделяющихся друг от друга точкой. Первый (верхний) доменный уровень называют зоной. Он обозначает код страны (географический домен) или профиль организации (организационный домен). Второй уровень используется для указания аббревиатуры организации, а третьего уровня может не быть или его применяют с целью обозначения подразделения (отдел, группа, факультет, филиал и др.), а также полного или сокращенного собственного имени абонента (фамилия, имя или инициалы, аббревиатура и т.п.).

Кроме подобной адресации существуют и цифровые IP-адреса, формируемые на основе системы доменных имен (англ. «Domain Name System», DNS) для преобразования условных адресов в их внутреннее представление. Эти адреса состоят из четырех групп трехразрядных цифр, отделяемых друг от друга точками и используются программами связи для автоматического определения мест доставки информации.

В Интернете нет единого руководства. Вопросами регистрации адресов серверов и пользователей занимаются, как правило, национальные агентства (в России до 2005 г. РосНИИРОС, а затем АНО «Региональный Сетевой Информационный Центр» – RU-CENTER) или службы, старающиеся корреспондироваться, а также пытающиеся разрабатывать некоторые рекомендации по использованию систем адресации, сетевых форматов и др.

Корпоративные сети

Корпоративные сети (сети масштаба предприятия; англ. «enterprise-wide networks») связывают между собой ЛВС, охватывающие территорию, как правило, представляющую одно или несколько близко расположенных зданий, входящих в состав этой корпорации (предприятия). В зависимости от масштаба и охватываемых территорий, они являются разновидностью территориальных и региональных сетей.
Корпоративные сети образуют сложные информационные системы (инфосистемы) с распределенной информационной архитектурой.

Распределенные сети бывают проводными и беспроводными.
Распределенные сети беспроводной широкополосной связи называют сетями широкополосного доступа (англ. «Broadband Wireless Access», BWA).

Для корпоративных сетей (как и сетей общего пользования) создается архитектура сетей связи нового поколения (англ. «Next Generation Networks», NGN), в основе которой лежит требуемая и предоставляемая пользователю системы функциональность. Благодаря этому, корпоративная сеть связи (КСС) представляет собой среду, обеспечивающую пользователям на качественно новом уровне широкий спектр услуг. В единой мультисервисной транспортной сети формируется единое информационное пространство корпорации. Специалисты отмечают, что на основе КСС возможно создание комплексных систем поддержки эксплуатационных процессов, интеллектуальных систем поддержки принятия решений (СППР), мультиагентных и иных систем.
Система управления КСС строится на основе использования объектно-ориентированной распределенной структуры.

Мультиагентные системы относятся к новому классу интеллектуальных систем. В них определяющим являются не функциональные возможности индивидуального агента, выполняющего поручения клиента в распределенной компьютерной среде, а качественно новые свойства сообщества целенаправленно действующих агентов.

Другой вариант решения данных проблем заключается в использовании GRID, представляющей набор стандартизированных служб, обеспечивающих надёжный, совместимый, дешевый и повсеместный доступ к информационным и вычислительным ресурсам, подразумевающей интеграцию на основе управляющего и оптимизирующего ПО (middleware) нового поколения. GRID не только концепция, но и работающие технологии, применяемые прежде всего для решения потоков/наборов однотипных задач. Она реализуется, в том числе, на основе метакомпьютинга – научной дисциплины по организации массовых и сложно-структурированных вычислительных процессов. Некоторые технологии GRID предполагается использовать в корпоративных системах.

К сетям нового поколения относят и нейронные сети.
Нейронные сети – это обобщенное название групп алгоритмов, умеющих обучаться на примерах, извлекая скрытые закономерности из потока данных.

При этом алгоритмы обучения не требуют предварительных знаний о существующих в предметной области взаимосвязях. Необходимо подобрать достаточное число примеров, описывающих поведение моделируемой системы в прошлом.
Компьютерные технологии, получившие название нейросетевых, работают по аналогии с принципами строения и функционирования нейронов головного мозга человека и позволяют решать чрезвычайно широкий круг задач: распознавание человеческой речи и абстрактных образов, классификацию состояний сложных систем, управление технологическими процессами и финансовыми потоками, решение аналитических, исследовательских, прогнозных задач, связанных с обширными информационными потоками. Являясь мощным технологическим инструментом, нейросетевые технологии облегчают принятие важных и неочевидных решений в условиях неопределенности, дефицита времени и ограниченных информационных ресурсов.
Гибкость и мощность нейронных сетей открывает перед неограниченные возможности применения, особенно в качестве аналитических инструментов в плохо формализуемых и многокритериальных областях (например, для анализа финансовой и банковской деятельности).

Другим сервисом Интернета было создание режима удаленного терминала. Сервис «telnet» позволяет войти в терминальный сеанс работы с удаленным компьютером. После ввода имени и пароля пользователь оказываетесь в режиме терминальной работы с удаленной машиной.
Используемый при этом протокол Telnet предназначен для осуществления эмуляции удаленных машин, т.е. организации сеансов работы на них.
Это один из наиболее простых способов переноса локальных информационных систем в технологию Интернета, т.к. он не требует переделки баз данных и программного обеспечения, которое используется при доступе. Его использование позволяет отказаться от копирования системы на каждый из компьютеров пользователей и обеспечить централизованное управление информационным ресурсом. Он продолжает оставаться важным способом первичной организации доступа к локальным информационным системам через сеть.

FTP – это протокол передачи файлов прикладного уровня, определяющий правила передачи файлов с одного компьютера на другой.

С точки зрения применения этот протокол во многом аналогичен протоколу telnet. Пользователи сети могут записать свои файлы на FTP-сервер, но для этого на их компьютерах должна быть установлена программа FTP-клиента.

Конференции бывают локальные и глобальные; модерируемые и немодерируемые. В первом случае любое письмо в конференцию сначала попадает к модератору, принимающему решения, например, стоит ли письмо направлять всем подписчикам. Во втором – будет автоматически разослано всем участникам. Участие в конференциях позволяет находиться в курсе последних событий обсуждаемой темы, получать необходимую консультацию и помощь и др.

Электронные конференции называют также телеконференциями, т.е. конференциями на расстоянии, определяя их как системы, обеспечивающие пользователям выделенный доступ к информации группового использования для проведения электронных тематических конференций; как системы типа news groups и Usenet, образующие в Интернете сообщества людей (группы пользователей глобальной сети) для обмена мнениями, консультирования, получения новостей по интересам.

Списки рассылки (Mailing list, Listserv) – это форма обмена информацией между пользователями сети Интернета, напоминающая электронную конференцию. Это практически единственный сервис, не имеющий собственного протокола и программы-клиента, работающий исключительно через электронную почту.
Он часто выполняет ту же функцию, что и электронная конференция, но это более централизованная система, как правило, поддерживаемая конкретным инициатором, осуществляющим по электронной почте обычно бесплатную рассылку всей поступающей в конференцию информации по определенной теме.

Выделяют три варианта проведения видеоконференций: студийные, групповые и персональные.
Студийные видеоконференции требуют специальных аппаратных средств, выделенных высокоскоростных линий связи и высококачественного телеоборудования.
Некоторые студийные или групповые системы видеоконференций обеспечивают одновременное соединение четырех–шести абонентов. Такой метод получил название «многопортовая конференцсвязь» (англ. «Multipoint Conference Unit», MCU) или внутренняя MCU. При каскадном включении двух устройств с внутренним MCU может образовываться до десяти точек, участвующих в одной конференции.

В первой главе мы рассматривали Интернет как объект понятия информации и информатики как часть соответствующего понятия и понятийного аппарата. В данном случае мы весьма кратко рассмотрим Интернет как техническое средство хранения и передачи различной информации, как разновидность информационных технологий. Данная технология, называемая World-Wide Web, или сокращенно WWW смогла вывести систему пользования информации на новую ступень, открыла кардинально иные возможности ее применения в разных об­ластях жизни - науке, образовании, бизнесе и т.д.

История становления Интернета пока еще невелика, но уже бо­гата научными событиями. Впервые об информационной эпохе как о реальной перспективе развития человечества заговорили в связи с соз­данием в 1888 г. У. Берроу первой счетной машины, способной в тече­ние короткого времени складывать большие числа". Через два года по­сле этого Г. Холлрит построил машину, получавшую задания на пер­форированных карточках. В середине XX в. X. Эйкен (Гарвардский университет) построил «автоматический вычислитель с последова­тельностью управления» (весом около 4,5 т) - «МАРК 1». Практиче­ски одновременно с этим ученые Пенсильванского университета Дж. Экерт и Дж. Мокли создали первый электронный компьютер ЭНИАК", а Дж. Фон Нейман предложил для управления подобными машинами систему двоичного исчисления. Кроме того, этот ученый разработал принцип введения и хранения в машине не только данных, но и команд управления ее действиями.

Однако рост производства вычислительной техники уже не обеспечивал сам по себе потребности общества. Локальные сети, системы управления базами данных и даже мультимедийные технологии использовались, в основном, как инструмент внутренней автоматиза­ции отдельных компаний и фирм, а сами компьютеры работали изоли­рованно друг от друга. Поэтому следующий этап создания вычисли­тельной техники связан с появлением глобальных компьютерных се­тей, многократно увеличивших информационные возможности отдель­ных компьютеров. Особую роль в этом сыграл факт мирового призна­ния международной компьютерной сети Интернет. Интернет предоста­вил возможность объединиться миллионам людей из десятков стран, уничтожил преграды для общения, обмена научной и культурной ин­формации и т.д.

История мировой сети началась в 60-х гг. прошлого века, когда перед Министерством обороны США была поставлена стратегическая задача: разработать систему управления страной в случае ядерного конфликта с Советским Союзом. Американские стратеги предполага­ли, что возможный ядерный удар будет нанесен по национальному коммуникационному центру США (центру связи военного руководства страны со стратегическими силами США). Решением данной задачи стал заниматься отдел департамента Министерства обороны, извест­ный под названием ARPA (Агентство исследовательских проектов особой трудности) . Результатом проведенных исследований стало создание децентрализованной сети, состоящей из отдельных независи­мых сегментов. Информационный обмен в рамках этой сети обеспечи­вался оригинальной конструкцией - разбиением информационных данных на малые порции, так называемые «пакеты», каждый из кото­рых достигал цели назначения различными путями, иначе говоря, снабжался соответствующим адресом. Если он в силу каких-либо при­чин не доходил до получателя или был искажен в процессе передачи, то передавался еще раз".

Первые документы, в которых давались технические характери­стики системы, увидели свет в 1964 г., а уже в 1969 г. первые четыре компьютера образовали маленькую, но действительно функциони­рующую сеть, ставшую известной как ARPANET. Данную сеть с пол­ным право можно считать прообразом Интернета. В 1971 г. она вклю­чала в себя уже 14 компьютеров, а в 1972 г. их число приблизилось к 37. 70-е гг. были посвящены разрастанию компьютерной сети и усо­вершенствованию механизма межсетевого обмена в рамках проекта ARPANET. В 1982 г. получили широкую огласку протоколы Transfer Control Protocol и Internet Protocol, терминологические аббревиатуры которых - «TCP» и «IP» - с тех пор вошли в профессиональный язык программистов и традиционно закрепились за всеми видами докумен­тов и стандартов, используемых в сети ARPANET и немного позднее в Интернете. Собственно глобальная информационная сеть, Интернет, стала результатом осуществления грандиозного компьютерного проек­та Национального Научного Фонда США (NSF).

В исследовательских целях в Америке был организован ряд вычис­лительных центров, оснащенных новейшими по тем временам компьюте­рами. Для того чтобы облегчить научным работникам, проводившим важ­ные исследования, доступ к ресурсам и вычислительным программам дан­ных центров, было решено объединить их в единую компьютерную сеть. Поскольку использовать в данных целях оборонную сеть ARPANET по известным причинам было запрещено, Фонд реализовал сходный проект, вылившийся в создание сети NSFNET. Основой научной информаци­онной сети послужили уже готовые механизмы обмена информацией, оп­робованные в ходе функционирования ARPANET.

Примерно в это же время возникают первые шесть доменов Ин­тернета, такие, как: gov, mil, edu, com, org и net. Расшифровываются данные сокращения следующим образом: «gov» - указывает на сеть правительственных организаций, «mil» - на военных; «edu» - обо­значает образовательные ресурсы университетов; под «org» скрывают­ся неправительственные и некоммерческие организации, а под «com» - сеть коммерческих структур. Доменом «net» наделяются уч­реждения, отвечающие за работу и развитие глобальной сети в целом.

В 1993 г., когда число подключенных серверов перевалило за миллион, сеть Интернет приобрела тот вид, который знаком нам сего­дня, тогда же была провозглашена задача всеобщей, глобальной ин­форматизации человечества. Именно в 1993 г. в рамках Интернета ста­ли все чаще использоваться новые тогда мультимедийные технологии. И частный коммерческий сектор, и государственные структуры быстро оценили плюсы и возможности глобальной системы коммуникаций и активно включились в ее развитие. Наращиванию информационного потенциала Сети значительно способствовали в то же время академи­ческие институты и образовательные центры.

Сеть Интернет изначально задумывалась и поддерживалась как доступная для всех, и это явилось одним из главнейших ее преиму­ществ. Практически необходимо оплачивать только услуги местных провайдеров, сам же обмен информацией, поиск и прочие полезные новшества в рамках Сети бесплатны. Это обеспечило массовый приток

к Интернету рядовых пользователей персональных компьютеров. Точ­ное число пользователей глобальной паутины установить невозможно, однако известно, что ежегодно их ряды пополняются несколькими де­сятками миллионов членов.

На российской почве Интернет взошел в начале 80-х гг., первым же в нашей стране получил доступ к мировой информационной сокро­вищнице Курчатовский институт. В последние годы в Интернет вклю­чают как саму Сеть, так и весь комплекс функционирующих в ней про­грамм и технологий, превращающих ее в новую экономическую и со­циальную среду. Популярность Интернет в России стремительно рас­тет: рост количества пользователей составляет порядка 10% в месяц, и это далеко не предел.

В настоящее время Интернет - это мир коммуникаций, научной и культурной информации, место для встреч, индустрия развлечений - одним словом, мир, для которого не существует понятия «расстояние». Интернет, или Всемирная информационная паутина, является распреде­ленной базой знаний, состоящей из разнообразных информационных мас­сивов, соединенных друг с другом трансграничной телекоммуникацион­ной связью. Пользоваться интернет - ресурсами достаточно просто, напри­мер, не нужно владеть навыками реализации сетевых протоколов для того, чтобы работать с интересующей их информацией.

Такому простому и удобному инструменту связи мы обязаны Тиму Бернерс-Ли, который предложил новый способ передачи документов и установления контакта. Суть его заключается в использовании системы гипертекстовых связей, соединяющей друг с другом произвольные точки графических или текстовых документов типа WWW, а также компоненты этих документов. Они предоставляются в формате HTML и могут также включать в себя графические и текстовые фрагменты, элементы оформле­ния, отдельные данные и иные подобные структуры. Бесперебойную ра­боту Интернета обеспечивают бесчисленные «провайдеры», или собст­венники «серверов» (так называются головные компьютеры, на которых собственно и хранятся информационные резервы).

Изначально проект WWW осуществлялся в CERN, европейском центре физики высоких энергий, но постепенно вышел за тесные рамки сообщества ученых-физиков. Первые программы, показывающие потенциал системы, были завершены в 1992 г. и рассчитывались для компьюте­ров серии NeXT. Совсем немного времени потребовалось технологии WWW для того, чтобы завоевать и освоить практически все доступные операционные платформы, включая даже «допотопную» MS-DOS.

Хотя рабочее место WEB-технологии - сеть Интернет, это не означает, что они не могут обойтись друг без друга, использоваться по отдельности. Напротив, вполне допустимо запустить проект WWW в качестве локальной информационной системы, поскольку имеющиеся в ней форматы данных и протоколы не являются родственными техно­логической основе сети (IP). Но так как любая информационная систе­ма, помимо технических возможностей, привлекательна, в первую оче­редь, своим содержанием и простотой управления (интерфейсом), именно сеть Интернет, с ее масштабом, открытостью и структурой, сделала технологию «паутины» глобальным достоянием.

Кроме простоты управления достоинствами системы WEB явля­ются легкость осуществления навигации в глобальном информационном пространстве и способность без проблем соединять и сочетать разные мультимедийные объекты в одном целом. Так, классический навигатор (browser) паутины «все в одном» востребован почти всеми популярными информационными службами в Интернете. Девиз Всемирной паутины - «просто и гениально» - как нельзя лучше подтверждается тем фактом, что от 60 до 75% пользователей тратят на изучение языка WWW - HTML и его разновидности в среднем не более 6 часов. Язык HTML, с чисто практической точки зрения, представляет собой разметку, сделан­ную обычными английскими словами внутри документа, и был создан для того, чтобы выделить в документах логическую структуру. Протокол HTTP до такой степени прост, что это иногда даже мешает организации информационного сервиса. Сущность его заключается в создании рамок общения между навигатором и WWW-сервером. Одна операция легко укладывается в схему «запрос-ответ». Простейший пример: навигатор запрашивает некий документ, и сервер его предоставляет. Также не явля­ется головоломкой технология http (HyperText Transfer Protocol), лежащая в основе гипертекстовых связей.

Каждый пользователь в обязательном порядке имеет свое до­менное имя, которое используется для названия и указания адреса сай­та в сети Интернет. Домен - это область иерархического пространства доменных имен сети Интернет, которая обозначается уникальным до­менным именем. Доменное имя - это адрес сетевого соединения, который идентифицирует владельца адреса. Доменное имя должно быть уникальным в рамках одного домена, не допускается существование двух одинаковых доменных имен в сети. Оно служит для адресации узлов сети Интернет и расположенных на них сетевых ресурсов (сай­тов, серверов электронной почты, сетевых сервисов) в удобной для че­ловека форме. Альтернативой может быть адресация узла по IP-адресу, что менее удобно и труднее запоминается.

Чем же является доменное имя в качестве информационного объекта? Прежде всего, как уже отмечалось выше, это адрес располо­жения информационного ресурса в Интернет. В связи с этим, как и в случае с почтовым адресом, необходимо соблюдение его уникально­сти, самобытности. Данное условие выполнимо при помощи регистра­ции доменного имени. При этом заложенный в него смысл (равно, как и отсутствие оного) для целей идентификации не имеет значения.

Если в материальном вещественном мире содержание адреса не обладает большим значением, то в виртуальном мире, как выяснилось, настоящий факт весьма значим, что доказывают события последних нескольких лет. В частности, широкую огласку получили споры, рас­сматривающие законность использования в роли доменного имени ка­ких-либо фирменных наименований или известных товарных марок.

Отличие в употреблении адресов в глобальной сети и в реаль­ном мире заключается в специфике функционирования и назначения среды Интернет, что в корне меняет весь смысл процесса распростра­нения информации. Конечной целью данного процесса является, без­условно, донесение ее содержания до адресата/потребителя. В вещест­венном мире это осуществляется путем физических действий опреде­ленного субъекта. Информация при этом может распространяться как по указанным адресам, так и в результате отправления сообщений не­установленному кругу лиц. Подобный метод донесения информации до потенциального потребителя называется активным.

Необходимо заметить, что представление о том, что в Интернете можно самостоятельно найти любые сведения, является иллюзией. Информационное пространство сети слишком обширно, чтобы рядовой ее пользователь мог ознакомиться со всеми имеющимися в наличии базами данных, даже с учетом местных вспомогательных поисковых сервисов. В связи с этим одним из насущных направлений деятельно­сти по усовершенствованию сети стало создание различных коммерче­ских поисковых информационных служб. Последние состоят из раз­ветвленных (по принципу иерархии) перечней информационных ре­сурсов и напоминают предметно-содержательные каталоги большин­ства библиотек. Обычно представленный электронный каталог упорядочивает перечни по секторам, также располагая специальной систе­мой обрабатывания запросов с использованием ключевых слов или словоформ. Пользователи могут выбирать принцип поиска по своем} усмотрению. Новичкам, скорее, удобнее использовать предметный ка­талог: спускаясь по нему, рано или поздно можно встретить нужные ссылки. Единственно, что необходимо принимать во внимание при данном типе поиска, - это то, что понятия о содержании той или иной тематической области и свойственных ей терминах, присущие разработчикам информационных служб и заинтересованным пользова­телям, не всегда совпадают. Пока человек привыкает работать с поис­ковыми службами сети, он неизбежно тратит уйму времени на лишние. процедуры просмотра, связанные с неточностью своего запроса. Тем не менее, та же проблема характерна и для начального этапа работы с традиционными каталогами, архивными списками. Производители се­тевых информационных каталогов постоянно пытаются так или иначе улучшить принципы и параметры поиска, но пока имеющиеся поиско­вые системы от совершенства весьма и весьма далеки.

Кроме всего прочего, различные механизмы упорядочивания, существующие в Интернете, свойственны национальным информаци­онным ресурсам. Иногда в их основе лежит административное разде­ление страны, а иногда принадлежность к той или иной сфере жизне­деятельности. Это касается, к примеру, образовательных ресурсов, правительственных, бизнес -информационных систем распределения информационных ресурсов и предоставление их пользователям.

Поиск необходимой информации по ключевым элементам явля­ется обязательной услугой любого информационного каталога сети. Для этого существуют специальные поля ввода ключевых слов, а при формировании запросов между ними используются слова-связки - «или», «и». Употребление союза «и» подразумевает, что все введенные слова должны присутствовать в требуемом документе, а «или» указы­вает на возможность альтернативы данных элементов. Поисковая стра­ница может выступать одновременно начальной страницей информа­ционного каталога (примером может служить система Yahoo) или быть к нему «привязанной», открываться сама по себе (как практикуется в системе Galaxy). Опытный пользователь поисковых служб, создавая электронный запрос, может не только ограничиваться введением ряда слов-сигналов, но и применить более сложную форму поиска - вплоть до указания частей документов, в которых следует искать. Результаты работы информационно-поисковых сервисов отображаются в виде пе­речня наименований документов, отвечающих указанным критериям. Конечный перечень, с одной стороны, принадлежит к «семейству Web», с другой - несущая его страница не фиксируется в ресурсах сети. Она мгновенно, на «месте», производится навигационной про­граммой, хотя в большинстве случаев, конечно, может быть затем сохраненной пользователем.

Среду Интернет часто именуют виртуальной, подразумевая фи­зическую неосязаемость информации - ключевого объекта данной среды. Нередко виртуальный определяют как возможный, который может или должен проявиться при конкретных условиях или услов­ный, кажущийся. Это определение не раскрывает в полном объеме сущности понятия «виртуальный» относительно сети Интернет. Так, кодированная при помощи цифр и хранимая в компьютере информация становится зрительно воспринимаемой и вполне реальной при выводе ее на монитор и, тем более, при печати. Таким образом, информа­ция - это не «кажущаяся», а действительная реальность, которая мо­жет быть подтверждена в вещественном виде.

И тем не менее отношения пользователей или субъектов Интер­нета как виртуальных отличаются от отношений пользователей в сис­теме, так, скажем, реальных физически, что приводит к некоторым особенностям, например, в области права и пр.

Многие исследователи данной проблемы единодушны в сле­дующем: дальнейший прогресс информационных и телекоммуникаци­онных технологий, связанных с Интернетом, зависит не столько от но­вых открытий, сколько от того, как быстро смогут люди приспособить к новым условиям старые правила, регулирующие деятельность разных секторов телекоммуникаций, телевидения и СМИ. Это весьма важный момент, поскольку стремительное развитие новых технологий ведет за собой кардинальные изменения в информационной сфере на качественно ином, глобальном, уровне. Другими словами, революционное влияние Интернет распространяется и на государственные структуры. на экономическую и социальную сферу; охватывает науку и культуру, институты гражданского общества и весь образ жизни людей. В Окинавской Хартии глобального информационного общества подчеркива­ется, что «информационно-коммуникационные технологии становятся важным стимулом развития мировой экономики». Интернет -техно­логии становятся одним из определяющих факторов, которые обеспе­чивают стабильную работу мировых рынков информации и знаний, капитала и труда и т.д.

Сегодня сети и сетевые технологии соединяют людей в любых уголках мира и обеспечивают им доступ к самой большой роскоши на свете - человеческому общению. Люди без помех общаются и играют с друзьями, находящимися в других частях света.

Происходящие события становятся известны во всех странах мира за считанные секунды. Каждый в состоянии подключиться к Интернету и выложить свою порцию информации.

Сетевые информационные технологии: корни их возникновения

Во второй половине прошлого века человеческой цивилизацией были сформированы две ее важнейшие научно-технические отрасли - компьютерные и Около четверти века обе эти отрасли развивались самостоятельно, и в их рамках были созданы соответственно компьютерные и телекоммуникационные сети. Однако в последней четверти ХХ столетия в результате эволюции и взаимопроникновения этих двух отраслей человеческого знания и возникло то, что мы называем термином «сетевая технология», являющимся подразделом более общего понятия «информационная технология».

В результате их появления в мире произошла новая технологическая революция. Подобно тому как за несколько десятилетий до нее поверхность суши покрылась сетью скоростных автомагистралей, в конце прошлого века все страны, города и села, предприятия и организации, а также индивидуальные жилища оказались связанными "информационными магистралями". При этом все они стали элементами различных сетей передачи данных между компьютерами, в которых были реализованы те или иные технологии передачи информации.

Технология сети: понятие и содержание

Сетевая технология представляет собой достаточный для построения некоторой целостный комплекс правил представления и передачи информации, реализуемых в виде так называемых «стандартных протоколов», а также аппаратных и программных средств, включающих сетевые адаптеры с драйверами, кабели и ВОЛС, различные коннекторы (разъемы).

"Достаточность" этого комплекса средств означает его минимализацию при сохранении возможности построения работоспособной сети. Она должна иметь потенциал совершенствования, например, за счет создания в ней подсетей, требующих применения протоколов различного уровня, а также спецкоммуникаторов, именуемых обычно «маршрутизаторами». После усовершенствования сеть становится надежнее и быстрее, но ценой появления надстроек над основной сетевой технологией, составляющей ее базис.

Термин "сетевая технология" наиболее часто применяется в вышеописанном узком смысле, однако зачастую он расширенно трактуется как любой набор средств и правил построения сетей определенного типа, например "технология локальных компьютерных сетей".

Прообраз сетевой технологии

Первым прообразом компьютерной сети, но еще не самой сетью, стали в 60-80-х гг. прошлого века многотерминальные системы. Представляя собой совокупность монитора и клавиатуры, располагающихся на больших расстояниях от больших ЭВМ и соединяющихся с ними посредством телефонных модемов или по выделенным каналам, терминалы выходили из помещений ИВЦ и рассредоточивались по всему зданию.

При этом, кроме оператора самой ЭВМ на ИВЦ, все пользователи терминалов получали возможность вводить с клавиатуры свои задания и наблюдать за их выполнением на мониторе, осуществляя и некоторые операции управления заданиями. Такие системы, реализующие как алгоритмы разделения времени, так и пакетной обработки, назывались системами удаленного ввода заданий.

Глобальные сети

Вслед за многотерминальными системами в конце 60-х гг. ХХ в. был создан и первый тип сетей - глобальные компьютерные сети (ГКС). Они связали суперкомпьютеры, существовавшие в единичных экземплярах и хранившие уникальные данные и ПО, с большими ЭВМ, находившимися от них на расстояниях до многих тысяч километров, посредством телефонных сетей и модемов. Эта сетевая технология была ранее апробирована в многотерминальных системах.

Первой ГКС в 1969 г. стала ARPANET, работавшая в Минобороны США и объединявшая разнотипные компьютеры с различными ОС. Они оснащались допмодулями для реализации коммуникационных общих для всех входящих в сеть компьютеров. Именно на ней были разработаны основы сетевых технологий, применяемые и в настоящее время.

Первый пример конвергенции компьютерных и телекоммуникационных сетей

ГКС достались в наследство линии связи от более старых и более глобальных сетей — телефонных, т. к. прокладывать новые линии большой протяженности было очень дорого. Поэтому многие годы в них использовались аналоговые телефонные каналы для передачи в данный момент времени только одного разговора. Цифровые данные передавались по ним с очень низкой скоростью (десятки кбит/с), а возможности ограничивались передачей файлов данных и электронной почтой.

Однако унаследовав телефонные линии связи, ГКС не взяли их основную технологию, основанную на принципе коммутации каналов, когда каждой паре абонентов на все время сеанса связи выделялся канал с постоянной скоростью. В ГКС использовали новые компьютерные сетевые технологии, основанные на принципе пакетной коммутации, при котором данные в виде небольших порций-пакетов с постоянной скоростью выдаются в некоммутируемую сеть и принимаются их адресатами в сети по адресным кодам, встроенным в заголовки пакетов.

Предшественники локальных сетей

Появление в конце 70-х гг. ХХ в. БИС привело к созданию мини-ЭВМ с невысокой стоимостью и богатыми функциональными возможностями. Они стали реально конкурировать с большими ЭВМ.

Широкую популярность приобрели мини-ЭВМ семейства PDP-11. Их стали устанавливать во все, даже очень небольшие производственные подразделения для управления техпроцессами и отдельными технологическими установками, а также в отделы управлений предприятий для выполнения офисных задач.

Возникла концепция распределенных по всему предприятию компьютерных ресурсов, хотя все мини-ЭВМ все еще работали автономно.

Появление LAN-сетей

К середине 80-х гг. ХХ в. были внедрены технологии объединения мини-ЭВМ в сети, основанные на коммутации пакетов данных, как и в ГКС.

Они превратили построение сети одного предприятия, называемую локальной (LAN - сеть), в почти тривиальную задачу. Для ее создания нужно только купить сетевые адаптеры под выбранную LAN-технологию, например, Ethernet, стандартную кабельную систему, установить на ее кабели коннекторы (разъемы) и соединить адаптеры с мини-ЭВМ и между собой посредством этих кабелей. Далее на ЭВМ-сервер устанавливалась одна из ОС, предназначенная для организации LAN - сети. После этого она начинала работать, и последующее присоединение каждой новой мини-ЭВМ не вызывало никаких проблем.

Неизбежность появления Интернета

Если появление мини-ЭВМ позволило распределить компьютерные ресурсы равномерно по территориям предприятий, то появление в начале 90-х гг. ПК обусловило их постепенное появление сначала на каждом рабочем месте любого работника умственного труда, а затем и в индивидуальных человеческих жилищах.

Относительная дешевизна и высокая надежность работы ПК сначала дали мощный толчок развитию LAN-сетей, а затем привели и к возникновению глобальной компьютерной сети - Интернета, охватившей сегодня все страны мира.

Размер Интернета каждый месяц прирастает на 7-10%. Он представляет собой ядро, связующее различные локальные и глобальные сети предприятий и учреждений во всем мире друг с другом.

Если на первом этапе через Интернет в основном передавались файлы данных и сообщения электронной почты, то сегодня он обеспечивает в основном удаленный доступ к распределенным информресурсам и электронным архивам, к коммерческим и некоммерческим информслужбам многих стран. Его архивы свободного доступа содержат сведения практически по всем областям знания и деятельности человека - от новых направлений в науке до прогнозов погоды.

Основные сетевые технологии LAN-сетей

Среди них выделяют базовые технологии, на которых может строиться базис любой конкретной сети. В качестве примера можно привести такие известные LAN-технологии как Ethernet (1980), Token Ring (1985) и FDDI (конец 80-х гг.).

В конце 90-х гг. в лидеры технологии LAN-сетей вышла технология Ethernet, объединившая классический его вариант со до 10 мбит/с, а также Fast Ethernet (до100 Мбит/c) и Gigabit Ethernet (до 1000 Мбит/c). Все Ethernet-технологии имеют близкие принципы работы, упрощающие их обслуживание и объединение построенных на их основе LAN-сетей.

В тот же период в ядра практически всех компьютерных ОС их разработчиками стали встраиваться сетевые функции, реализующие вышеперечисленные сетевые информационные технологии. Появились даже специализированные коммуникационные ОС вроде IOS компании Cisco Systems.

Как развивались ГКС-технологии

Технологии ГКС на аналоговых телефонных каналах из-за большого уровня искажений в них отличались сложными алгоритмами контроля и восстановления данных. Примером их является технология X.25 разработки еще начала 70-х гг. ХХ в. Более современные сетевые технологии - это frame relay, ISDN, ATM.

ISDN - аббревиатура, означающая «цифровую сеть с интеграцией услуг», позволяет проведение удаленных видеоконференций. Удаленный доступ обеспечивается установкой в ПК адаптеров ISDN, работающих во много раз быстрее любых модемов. Имеется и специальное ПО, позволяющее популярным ОС и браузерам работать с ISDN. Но дороговизна оборудования и необходимость прокладывать специальные линии связи тормозит развитие этой технологии.

Технологии глобальных сетей прогрессировали вместе с телефонными сетями. После появления цифровой телефонии была разработана спецтехнология Plesiochronous Digital Hierarchy (PDH), поддерживающая скорости до 140 Мбит/с и используемая для создания предприятиями их собственных сетей.

Новая технология Synchronous Digital Hierarchy (SDH) в конце 80-х гг. ХХ в. расширила пропускную способность цифровых телефонных каналов до 10 Гбит/c, а технология Dense Wave Division Multiplexing (DWDM) — до сотен Гбит/c и даже до нескольких Тбит/c.

Технологии Интернета

Сетевые основаны на использовании языка гипертекста (или HTML-языка) - спецязыка разметки представляющего собой упорядоченный набор атрибутов (тегов), внедряемых предварительно разработчиками интернет-сайтов в каждую их страницу. Конечно, речь в данном случае не идет о текстовых или графических документах (фотографиях, картинках), которые уже «скачаны» пользователем из Интернета, находятся в памяти его ПК и просматриваются через текстовые или Речь идет о так называемых веб-страницах, просматриваемых через программы-браузеры.

Разработчики интернет-сайтов создают их на HTML-языке (сейчас создано множество средств и технологий этой работы, обобщенно называемой «версткой сайтов») в виде совокупности веб-страниц, а владельцы сайтов помещают в интернет-серверы на условиях аренды у владельцев серверов их памяти (так называемого «хостинга»). Они круглосуточно работают в Интернете, обслуживая запросы его пользователей на просмотр загруженных в них веб-страниц.

Браузеры пользовательских ПК, получив через сервер своего интернет-провайдера доступ к конкретному серверу, адрес которого содержится в имени запрашиваемого интернет-сайта, получают доступ к этому сайту. Далее, анализируя HTML-теги каждой просматриваемой страницы, браузеры формируют ее изображение на экране монитора в том виде, как это было задумано разработчиком сайта - со всеми заголовками, цветами шрифта и фона, различными вставками в виде фото, диаграмм, картинок и т. п.

Что это такое - сетевая технология? Зачем она нужна? Для чего используется? Ответы на эти, а также на ряд других вопросов и будут даны в рамках данной статьи.

Несколько важных параметров

1. Скорость передачи данных. От этой характеристики зависит, какое же количество информации (измеряется в большинстве случаев в битах) может быть передано через сеть за определённый промежуток времени.
2. Формат кадров. Информация, которая передаётся через сеть, объединяется в пакеты информации. Они и называются кадрами.
3. Тип кодирования сигналов. В данном случае решается, как же зашифровать информацию в электрических импульсах.
4. Среда передачи. Такое обозначение используется для материала, как правило, это кабель, по которому и осуществляется проход потока информации, что в последующем и выводится на экраны мониторов.
5. Топология сети. Это схематическое построение конструкции, по которой осуществляется передача информации. Используются, как правило, шина, звезда и кольцо.
6. Метод доступа.

Набор всех этих параметров и определяет сетевую технологию, чем она является, какие приспособления использует и характеристики имеет. Как можете догадаться, их существует великое множество.

Общая информация

Но что же собой представляет сетевая технология? Ведь определение этому понятию так и не было дано! Итак, сетевая технология - это согласованный набор стандартных протоколов и программно-аппаратных средств, которые их реализовывают в объеме, достаточном для построения локальной вычислительной сети. Это определяет, как же будет получен доступ к среде передачи данных. В качестве альтернативы можно ещё встретить название «базовые технологии». Рассмотреть их все в рамках статьи не представляется возможным из-за большого количества, поэтому внимание будет уделено самым популярным: Ethernet, Token-Ring, ArcNet и FDDI. Что же они собой представляют?

Ethernet

На данный момент это самая популярная во всём мире сетевая технология. Если подведёт кабель, то вероятность того, что используется именно она, близка к ста процентам. Ethernet можно смело зачислять в наилучшие сетевые информационные технологии, что обусловлено низкой стоимостью, большой скоростью и качеством связи. Наиболее известным является тип IEEE802.3/Ethernet. Но на его основе было разработано два очень интересных варианта. Первый (IEEE802.3u/Fast Ethernet) позволяет обеспечить скорость передачи в 100 Мбит/секунду. У этого варианта существует три модификации. Разнятся они между собой по использованному материалу для кабеля, длине активного сегмента и конкретным рамкам диапазона передачи. Но колебания происходят в стиле «плюс-минус 100 Мбит/секунду». Другой вариант - это IEEE802.3z/Gigabit Ethernet. У него передающая способность равна 1000 Мбит/с. У этой вариации существует четыре модификации.

Token-Ring

Сетевые информационные технологии данного типа используются для создания разделяемой среды передачи данных, которая в конечном итоге образуется как объединение всех узлов в одно кольцо. Строится данная технология на звездно-кольцевой топологии. Первая идёт как основная, а вторая - дополнительная. Чтобы получить доступ к сети, применяется маркерный метод. Максимальная длина кольца может составлять 4 тысячи метров, а количество узлов - 260 штук. Скорость передачи данных при этом не превышает 16 Мбит/секунду.

ArcNet

Этот вариант использует топологию «шина» и «пассивная звезда». При этом он может строиться на неэкранированной витой паре и оптоволоконном кабеле. ArcNet - это настоящий старожил в мире сетевых технологий. Длина сети может достигать 6000 метров, а максимальное количество абонентов - 255. При этом следует отметить основной недостаток этого подхода - его низкую скорость передачи данных, которая составляет только 2,5 Мбита/секунду. Но эта сетевая технология всё ещё широко используется. Это происходит благодаря ее высокой надежности, низкой стоимости адаптеров и гибкости. Сети и сетевые технологии, построенные по другим принципам, возможно, и обладают более высокими показателями скорости, но именно из-за того, что ArcNet обеспечивает высокую доходимость данных, это позволяет нам не скидывать её со счетов. Важным преимуществом данного варианта является то, что используется метод доступа посредством передачи полномочий.

FDDI

Сетевые компьютерные технологии данного вида являются стандартизированными спецификациями архитектуры высокоскоростной передачи данных, использующей оптоволоконные линии. На FDDI значительным образом повлияли ArcNet и Token-Ring. Поэтому эту сетевую технологию можно рассматривать как усовершенствованный механизм передачи данных на основании имеющихся наработок. Кольцо этой сети может достигать в длину сто километров. Несмотря на значительное расстояние, максимальное количество абонентов, которые могут подключиться к ней, составляет только 500 узлов. Следует отметить, что FDDI считается высоконадежной благодаря наличию основного и резервного путей передачи данных. Добавляет ей популярность и возможность быстро передавать данные - примерно 100 Мбит/секунду.

Технический аспект

Рассмотрев, что собой представляют основы сетевых технологий, что используются, сейчас давайте уделим внимание тому, как же всё устроено. Первоначально следует отметить, что рассмотренные ранее варианты - это исключительно локальные средства соединения электронно-вычислительных машин. Но есть и глобальные сети. Всего их в мире около двух сотен. Как же работают современные сетевые технологии? Для этого давайте рассмотрим действующий принцип построения. Итак, есть ЭВМ, которые объединены в одну сеть. Условно они делятся на абонентские (основные) и вспомогательные. Первые занимаются всеми информационно-вычислительными работами. От них же зависит то, каковы будут ресурсы сети. Вспомогательные занимаются преобразованием информации и её передачей по каналам связи. Из-за того что им приходится обрабатывать значительное количество данных, серверы могут похвастаться повышенной мощностью. Но конечным получателем любой информации всё же являются обычные хост-ЭВМ, которые чаще всего представлены персональными компьютерами. Сетевые информационные технологии могут использовать такие типы серверов:

1. Сетевой. Занимается передачей информации.
2. Терминальный. Обеспечивает функционирование многопользовательской системы.
3. Баз данных. Занимается обработкой запросов к БД в многопользовательских системах.

Сети коммутации каналов

Они создаются благодаря физическому соединению клиентов на то время, когда будут передаваться сообщения. Как это выглядит на практике? В таких случаях для отправки и получения информации от точки А до точки Б создаётся прямое соединение. Оно включает в себя каналы одного из множества (как правило) вариантов доставки сообщения. И созданное соединение для успешной передачи должно быть неизменным в течение всего сеанса. Но в таком случае проявляются довольно сильные недостатки. Так, приходится относительно долго ожидать соединения. Это сопровождается высокой стоимостью передачи данных и низким коэффициентом использования канала. Поэтому использование сетевых технологий данного типа не распространено.

Сети коммутации сообщений

В этом случае вся информация передаётся небольшими порциями. Прямое соединение в таких случаях не устанавливается. Передача данных осуществляется по первому же свободному из доступных каналов. И так до тех пор, пока сообщение не будет передано своему адресату. Сервера при этом постоянно занимаются приёмом информации, её сбором, проверкой и установлением маршрута. И в последующем сообщение передаётся далее. Из преимуществ необходимо отметить низкую цену передачи. Но в таком случае всё ещё существуют такие проблемы, как низкая скорость и невозможность осуществления диалога между ЭВМ в режиме реального времени.

Сети коммутации пакетов

Это самый совершенный и популярный на сегодняшний день способ. Развитие сетевых технологий привело к тому, что сейчас обмен информацией осуществляется посредством коротких пакетов информации фиксированной структуры. Что же они собой представляют? Пакеты - это части сообщений, что удовлетворяют определённому стандарту. Небольшая их длина позволяет предотвратить блокировку сети. Благодаря этому уменьшается очередь в узлах коммутации. Осуществляется быстрое соединение, поддерживается невысокий уровень ошибок, а также достигнуты значительные высоты в плане увеличения надежности и эффективности сети. Следует отметить и то, что существуют различные конфигурации этого подхода к построению. Так, если сеть обеспечивает коммутацию сообщений, пакетов и каналов, то она называется интегральной, то есть можно провести её декомпозицию. Часть ресурсов при этом может использоваться монопольно. Так, некоторые каналы могут применяться для того, чтобы передавать прямые сообщения. Они создаются на время передачи данных между разными сетями. Когда сеанс отправки информации заканчивается, то они распадаются на независимые магистральные каналы. При использовании пакетной технологии важным является настройка и согласование большого количества клиентов, линий связи, серверов и целого ряда иных устройств. В этом помогает установление правил, которые известны как протоколы. Они являются частью используемой сетевой операционной системы и реализуются на аппаратном и программном уровнях.