Федотова Ю.И. Курс лекций по информатике

Подождите немного. Документ загружается.

При таком способе вся емкость канала используется для пе-

редачи одного импульса, т.е. занимает всю полосу пропускания. Про-

двигаясь по кабелю, сигнал постепенно затухает, и может исказиться.

Если кабель слишком длинный, на дальнем его конце передаваемый

сигнал может исказиться до неузнаваемости или совсем пропасть. Что-

бы избежать этого, в узкополосных

системах используют репитеры,

которые усиливают сигнал и позволяют увеличить длину кабеля.

Широкополосные системы

передают данные в виде аналого-

вого сигнала, который использует некоторый интервал частот. Сигналы

представляют собой непрерывные электромагнитные или оптические

волны, которые передаются в одном направлении.

Если обеспечить необходимую полосу пропускания, то по

одному кабелю одновременно может идти вещание нескольких систем,

на разных частотах, таких как кабельное телевидение и передача дан-

ных. Для восстановления сигнала при затухании в широкополосных

системах применяются усилители.

Существуют также беспроводные сети

, однако чаще не пол-

ностью сеть, а лишь отдельные ее компоненты. Например, для пере-

носных компьютеров или временного подключения к разным сетям.

Устройство, обеспечивающее обмен сигналами между сетью и мобиль-

ным компьютером, называется трансивер

. Для передачи данных ис-

пользуются инфракрасное излучение, лазерный луч или радиопередача.

Платы сетевого адаптера.

Платы сетевого адаптера

необходимы для соединения ком-

пьютера с сетевым кабелем. Платы вставляются в слоты расширения на

материнской плате. К соответствующему порту платы подключается

сетевой кабель. Плата сетевого адаптера состоит из аппаратной части и

встроенных программ, записанных в ПЗУ.

Внутри компьютера данные передаются по шинам, т.е. 16 или

32 бита движутся параллельно друг другу

. В сетевом кабеле данные

должны перемещаться последовательно. Таким образом, плата сетевого

адаптера принимает параллельные данные и организует их для после-

довательной передачи и наоборот. Часто данные поступают быстрее,

чем их способна передать плата, поэтому они помещаются в буфер.

Каждая плата имеет уникальный сетевой адрес.

Глобальная сеть Internet.

История глобальной сети.

Internet – это обширная, разветвленная сеть, которая включает

в себя компьютерные узлы разбросанные по всему миру. Internet -это

средство связи, доступное широкому кругу неискушенных в хитростях

информационных технологий пользователей. Простейшее решение для

них – модем и коммутируемое соединение с узловым компьютером по

телефонной линии.

Сеть Internet охватывает миллионы пользователей планеты из

которых

менее 1% составляет Россия, по некоторым данным темпы

роста количества пользователей составляют 10-15% ежемесячно.

Прародительницей Internet стала сеть Arpanet, разработанная

1969 году по заказу министерства обороны США. Она объединяла не-

сколько исследовательских институтов и учебных заведений.

В 1973 году была установлена компьютерная связь с европей-

ским континентом.

С 1974 года был разработан протокол TCP/IP, важнейшим пре-

имуществом которого

была возможность неограниченного наращива-

ния количества компьютеров в сети и то, что он позволял объединить

компьютерную технику различных платформ.

В 1977 учеными штата Висконсинт была реализована под-

держка электронной почты, которая сохранилась почти в неизмененном

виде и по сей день.

В 1979 году появились первые конференции Usenet, построен-

ные на принципах свободного доступа.

В 1988 году количество компьютеров в сети превысило 1000. В

том же году в сети был зафиксирован первый вирус, получивший на-

звание вирус Мориса.

В 1991 году разработана первая поисковая система Gopher, ко-

торая позволяла перемещаться по сети с помощью сложных запутан-

ных команд.

С 1992 года вступила в силу система World Wide Web, предос-

тавляющая доступ к информации

в виде набора документов с гипер-

ссылками, В этом году количество компьютеров сети превысило 1 мил-

лион.

С 1994 года начался стремительный рост числа сетей подклю-

ченных к Internet.

Распространение Интернет в мире (данные 2000 года):

Группу "лидеров", куда вошли 11 стран, возглавляет Швеция.

Из каждых 100 жителей этой страны 65 используют Интернет, и только

за один год 1999-2000 г.г. этот показатель вырос на 12%. США немного

отстает по числу пользователей - 59% . Замыкает список лидеров Гер-

мания, где 37% населения пользуются Интернетом. Группа "лидеров"

включает ведущие

европейские страны и США. Сингапур, имеющий

хорошо развитую коммуникационную инфраструктуру, занял 4-е место

в списке лидеров с 46% населения, использующего Интернет.

В группу "передовых" стран по использованию Интернет во-

шли страны Западной Европы, Япония, Гонконг и городское население

Мексики, где процент населения, пользующегося Интернетом, состав-

ляет 28-36% к общей численности населения страны.

Третья группа стран - так называемые "развивающиеся" .

Число пользователей Интернет колеблется в пределах около 20% (от

22%- в городах Бразилии, до 19% - в Польше.)

Замыкает рейтинг четвертая группа стран, где Интернет - ры-

нок является "молодым". Сюда вошли городское население Индии (9%

пользователей), Турция (13%). Последним в списке стоит Россия - 83%

респондентов ответили, что вообще не имеют доступа

в Интернет.

Основные причины низкого доступа в Интернет в России, как и

в других странах - аутсайдерах, вызваны слабостью экономического

развития и неразвитостью коммуникационной инфраструктуры. В та-

ких странах можно существенно расширить доступ в Интернет за счет

мест общественного пользования, таких как библиотеки, школы, на

работе и в Интернет - кафе.

Миллиарды людей

во всем мире никогда не слышали об Ин-

тернет и не собираются пользоваться им в ближайшее время. Даже в

таких странах, как США, Канада, Швеция и Нидерланды, почти треть

из тех, кто мог бы пользоваться Интернет, предпочел не делать этого.

В экономически развитых странах, где казалось бы есть все ус-

ловия для пользования Интернет, также существуют причины, которые

препятствуют расширению аудитории пользователей.

Среди более 7 тыс. человек, не планирующих использовать ин-

тернет, опрошенных в рамках исследования Ipsos-reid:

9 40% считают, что и не видят в этом необходимости

9 33% - не имеют компьютера

9 25%- говорят, что им это не интересно

9 16% - не знают, как

использовать Интернет

9 12% - указывают в качестве причины расходы, связан-

ные с использованием Интернет

9 8% - говорят о недостатке времени на его использование

9 7% - считают себя слишком старыми, чтобы использо-

вать Интернет

Незначительное число опрошенных 1-4% назвали также среди

причин отсутствие содержания сайта на родном языке и не интересное

содержание в целом, расходы на оплату услуг Интернет - провайдера,

платежи за пользование местным телефоном.

Но, несмотря на все проблемы и вышеизложенные причины,

ежедневно около 400

млн. человек во всем мире выходят во Всемир-

ную Паутину!

Схема адресации в Internet .

Важной особенностью Internet является то, что она, объединяя

различные сети, не создает при этом никакой иерархии – все компью-

теры, подключенные к сети, равноправны.

Internet скрывает детали соединения сетей между собой, по-

этому с точки зрения конечного пользователя представляет собой

еди-

ную виртуальную сеть, к которой подсоединены все компьютеры неза-

висимо от их реализации.

Каждый компьютер должен иметь программное обеспечение

доступа к Internet, которое позволяет прикладным программам исполь-

зовать Internet как одну физическую сеть.

Для каждого компьютера устанавливается: цифровой IP-адрес

(Internetwork Protocol – межсетевой протокол). Он выглядит как комби-

нация 12 цифр типа ххх.ххх.ххх.

ххх, где вместо ххх стоит число от 0 до

254. Цифры обозначают адреса сетей и подсетей. Выделяют адреса се-

тям специализированные организации, основной задачей которых явля-

ется недопущение одинаковых IP-адресов.

Чтобы людям, пользующимся сетью, было удобнее обращаться

к входящим в нее компьютерам, помимо IP-адреса, ресурсам Internet

присваиваются также и текстовые, или доменные, имена.

Доменная схема имен носит название база данных DNS (Do-

main Name System). В качестве единицы измерения используется домен

(территория, участок). Вся сеть представляется в виде единого иерар-

хического дерева. Доменами первого уровня чаще всего являются госу-

дарства, второго уровня бывают города, третьего – предприятия и ор-

ганизации. Любой компьютер в сети однозначно идентифицируется

полным доменным

именем или адресом. Части адреса разделяются

точками, самая левая часть адреса – имя компьютера, а самая правая

доменное имя верхнего уровня.

Существуют два типа имен доменов: описательные и геогра-

фические. Адрес компьютера может содержать один из этих типов

имен (но не оба вместе). Описательных имен доменов до недавнего

времени было всего 7 (например

com – коммерческие, edu – образова-

тельные, net – сетевые организации). Имя домена, определяющее его

местонахождение всегда состоит из двух букв (например : ru – Россия,

us – США

Примеры имен: www.svzserv.kemerovo.su, www.microsoft.com.

Оба адреса могут применяться равноценно. Конвертацией до-

менных имен в цифровые IP-адреса занимаются специализированные

программы DNS-серверы.

Виды подключения к Internet .

Терминальный или on-line доступ

– позволяет подключаться к

удаленному компьютеру, который полностью предоставляет свои ре-

сурсы в распоряжение клиента.

Сеансовое подключение (dial-up)

– компьютер с момента ус-

тановления связи и до момента отключения становится полноправным

узлом Internet. Это дает возможность без ограничений пользоваться

всеми распространенными сервисами глобальной сети. Это наиболее

старый и наиболее распространенный способ подключения, имеющий

ряд недостатков:

9 низкая скорость до 55,6 кбит/с,

9 низкая надежность связи, на которую влияет качество АТС,

ка-

чество линии до АТС,

9 невозможность использования телефона во время сеанса связи.

Плюсами является низкая стоимость и готовые линии связи.

Постоянное подключение

– требует выделенной линии свя-

зи с региональным узлом Internet и приобретения специального комму-

никационного оборудования. Наиболее дорогой вид связи, применяется

в основном для серверов Internet или для локальных сетей организаций.

ISDN

(Integrated Services Digital Network), что переводится на

русский язык примерно так: цифровая сеть с интеграцией услуг.

Технология предполагает использование стандартных медных теле-

фонных кабелей. Правда, на АТС необходимо установить дополни-

тельное оборудование.

Это цифровая технология, где данные передаются со скоро-

стью 64кбит/с, то есть практически в 1,5-2 раза быстрее, чем при dial-

up'е. Кроме того

, эта технология позволяет одновременно использовать

два канала, например, говорить по телефону и работать в Интернете.

Высокая надежность соединения и множество дополнительных воз-

можностей.

У нас пока технология ISDN не нашла широкого применения.

Пожалуй, самая главная причина этого - огромное число морально ус-

таревших АТС. Дело в том, что для использования ISDN на АТС

долж-

но быть установлено дополнительное оборудование, причем переобо-

рудованию подлежат не все станции, а только цифровые.

DSL

(Digital Subscabe Line, что переводится как цифровая

абонентская линия) - это самая современная технология. Так же, как и

ISDN, она требует переоборудования АТС. Принцип работы DSL -

расширение диапазона частот, передаваемых по телефонной линии.

У подобного решения несколько плюсов:

9 во-первых, частоты, соответствующие голосовому спектру ос-

таются для телефонии, а для передачи данных используются

другие диапазоны

. То есть получается, что человек может одно-

временно работать в Интернете и говорить по телефону.

9 во-вторых, скорость передачи данных: технология позволяет

достичь поистине небывалого значения этого параметра - 7,5

Мбит/с. Такая фантастическая скорость возможна, но... На самом

деле из-за плохого состояния телефонных линий скорость пере-

дачи данных часто

не превышает 1-2 мегабайт в секунду.

9 в-третьих, - постоянное подключение, то есть пользователь по-

стоянно подключен к Интернету, как будто у него есть выделен-

ная линия.

Минусы DSL - большая стоимость как оборудования и ограни-

чения на расстояние от пользователя до АТС (5-7 километров).

GPRS

(General Packet Radio Service). – способ подключения к

Internet, где вместо модема и проводной сети используется сотовый

телефон. При этом отсутствует надобность в каких-либо проводах для

соединения с Интернет, разве что, для соединения телефона с компью-

тером через стандартные порты (например, USB) или через инфракрас-

ный порт

Выбор модема и провайдера.

Для подключения ПК к

телефонной линии необходимо специ-

альное оборудование – модем. Название образовано из двух слов: мо-

дулятор-демодулятор, т.к. его функциональное назначение – преобра-

зовать цифровой дискретный сигал в непрерывный аналоговый, и об-

ратно.

По своему исполнению модемы делятся на внутренние и

внешние. Внутренний модем представляет собой плату, которая встав-

ляется в слот расширения

на материнской плате. Внешний модем - это

отдельный блок, который подключается к компьютеру через последо-

вательный порт с помощью специального кабеля. С точки зрения

функциональных возможностей обе модели идентичны. Внешний мо-

дем обладает большей мобильностью, его можно подключать к разным

компьютерам, стоит он обычно на 10-15% дороже аналогичной встро-

енной модели.

Различаются

также модемы по скорости передачи данных.

Средняя скорость передачи на текущий момент 33 600 бит/сек, кото-

рую выдерживает качество российских телефонных линий.

Сегодня практически все выпускаемые модемы поддерживают

факс - операции, многие способны работать как автоответчики, опреде-

лять номер абонента и т.д.

Провайдер

– региональная организация, предоставляющая ус-

луги по подключению отдельных пользователей или организаций к

глобальной сети Internet.

Основные правила, которыми следует руководствоваться при

выборе провайдера:

- наличие лицензии у провайдера;

- действующие тарифы;

- достаточная пропускная способность канала провайдера;

- количество каналов;

- наличие скидок на работу в ночное время;

- наличие дополнительных

бесплатных услуг (размещение

собственной web-страницы, скидок студентам и т.д.).

Сервисы Internet:

Электронная почта

– простейшая и самая старая услуга Internet,

дает возможность посылать другим пользователям, подключенным к

сети, письма, программы, картинки и т.д. Абонент получает личный

электронный адрес и «почтовый ящик» на сервере, в который поступа-

ет вся корреспонденция. С помощью клиентского программного обес-

печения абонент заранее подготавливает информацию для пересылки,

дозванивается с помощью

модема до удаленного сервера, передает ис-

ходящую почту, принимает входящую, после чего сеанс связи может

быть закончен.

Адрес состоит из двух частей, разделенных символом «@».

Первая часть адреса очень проста – это учетное имя или login, которое

данный пользователь получил на компьютере-сервере. Вторая часть –

это адрес или доменное имя компьютера, выделившего

пользователю

электронный «почтовый ящик», которое бывает более сложное и со-

держит одну или несколько разделяющих точек. Самая левая часть ад-

реса – это имя компьютера, а самая правая определяет домен верхнего

уровня. Например: julia@root.kemerovo.su.

WWW

Первоначально система World Wide Web была разработана Ти-

мом Бернерсом Ли из Европейской лаборатории физики элементарных

частиц как способ организации информации для ее научных сотрудни-

ков. Информация на Web-серверах хранится в виде документов, содер-

жащих гипертекстовые ссылки. Это самая распространенная услуга

Интернет. WWW нередко отождествляют с Интернетом, хотя это лишь

одна из его служб.

Гиперссылки – это выделение области документа, позволяю-

щие переходить к другому документу, содержащему связанную

ин-

формацию. Визуально, гиперссылку можно определить по изображе-

нию указателя мыши в виде руки с указательным пальцем. Таким обра-

зом, выбирая щелчком мыши подсвеченные слова, выделенные изо-

бражения и графику в тексте документа пользователи могут переме-

щаться по сети в любом направлении, «перескакивая» на другие инте-

ресующие их документы. При

этом сами документы могут находиться

на разных компьютерах, в разных географических точках планеты.

Все серверы WWW используют специальный язык HTML

(Hypertext Markup Language – язык разметки гипертекста). HTML - до-

кументы представляют собой текстовые файлы, в которые встроены

специальные команды, называемые «тегами».

Технология Web позволяет включать в документы не только

текст, но и графику, звук, видеоизображения, а так же

активные компо-

ненты – программы, способные выполнять определенные действия на

компьютере пользователя.

Для доступа к информации WWW необходимо специальное

программное средство, называемое браузер (browser) или система

просмотра документов, использующих язык HTML. По-русски это на-

зывается обозреватель. Наиболее популярные в настоящий момент

программы просмотра - Internet Explorer и Netscape Navigator являются

мощными программными комплексами, дающими возможность рабо-

тать с

большинством сервисов Internet

Отдельные документы, созданные по технологии WWW назы-

ваются Web-страницами. Группа тематически объединенных Web-

страниц, связанная гиперссылками, называется Web-сайт. Если web-

сайт достаточно широко используемый, популярный, содержит массу

разнородной информации, то его называют Web-портал. Один Web-

сервер (узловой компьютер) может хранить тысячи web-сайтов.

Точное местоположение документа в глобальной сети опреде-

ляет унифицированный

указатель ресурсов URL.

Он состоит из 3 частей:

1. протокола http (hiper text transfer protocol)

2. доменного имени web-сервера, т.е. компьютера, на котором он

хранится

3. полного имени файла, включая путь

например: http://www.microsoft.com/soft/russian/index.htm

Перемещаясь по огромным массивам электронных документов,

расположенных на тысячах серверов Internet, пользователи, которые

ищут конкретную информацию, могут совершать путешествия по все-

му свету. Такие путешествия называют Web-серфинг.

Поисковые системы.

Если бы не было поисковых узлов, то шансы отыскать какую-

либо информацию в Internet были бы очень малы, а пользователи

были

бы вынуждены перемещаться вслепую от одного указателя к другому.

Поисковые системы за считанные секунды производят сортировку

многих гигабайт данных, чтобы найти интересующую информацию на

серверах Internet разбросанных по всему миру. Доступ к этим средст-

вам предоставляется бесплатно всем пользователям Internet.

Чтобы начать поиск, надо запустить программу - браузер и пе-

рейти на

один из поисковых узлов. Наиболее популярные в российском

сегменте Интернет это yandex и rambler, общемировые – yahoo, alta-

vista, infoseek и т.д.

Структура ввода и реализации запросов однотипна для боль-

шинства поисковых узлов. Ключевые слова вводятся в текстовое окно.

По мере выполнения запроса поисковая машина выводит список гипер-

ссылок на страницы, соответствующие запросу.

Существует

тематический способ поиска, когда сначала обра-

щаются к спискам категорий, затем уточняют тему в нутрии категории,

и осуществляют поиск по ключевым словам уже внутри данной тема-

тики.

Служба пересылки файлов (протокол FTP) – упрощенный

доступ к большим архивам данных.

Телеконференции (группы новостей)

Первая система телеконференций Usenet была создана в США

в 1979 году. Она

была разработана для перемещения новостей между

компьютерами по всему миру. До создания WWW эта система была

доминирующей технологией, и сейчас представляет огромный интерес

как информационный ресурс сети.

Тематика телеконференций необычайно широка – от проблем с

ОС Unix до кулинарных рецептов. Все статьи разделены на рубрики,

организованные по иерархическому принципу. На рубрики можно под-

писываться или просто просматривать содержимое по желанию. Сего-

дня там большое место занимает реклама товаров и услуг. Срок хране-

ния статей в Usenet обычно не превышает пяти дней.

Служба IRC (Internet Replay Chat) –предназначена для прямо-

го общения нескольких человек в режиме реального времени.

ICQ – нечто вроде интернет–пейджера, дает возможность по-

сылать сообщения в режиме реального времени, предназначено для

клиентов, постоянно подключенных к глобальной сети.

WAP(Wireless Access Protocol), - метод доступа к информации,

которая находится в Сети Интернет, с сотового телефона.

При этом

пользователь не прибегает к помощи компьютера или

модема. Место модема и компьютера занимает специальная программа

- браузер, встроенный в телефонный аппарат абонента или находяща-

яйся на SIM-карте. Мобильный телефон в отличие от компьютера, име-

ет ограничения и размерах дисплея, и в цвете, и в звуке и т.д. поэтому

WAP -сайты, написаны

на специальном языке WML (Wireless Mark-up

Language) - "беспроводной гипертекстовый язык". WML позволяет ис-

пользовать для оформления страниц только текст и простейшую гра-

фику.

Wap-системы находят применение там, где нужно получить

короткую оперативную информацию. Так например, с помощью мо-

бильного телефона с режимом WAP можно получать информацию о

расписании движения самолетов и поездов, бронировать на них

биле-

ты, совершать покупки, узнавать телефоны нужных людей, заказывать

столики в ресторане или билеты в театр, отправлять и получать элек-

тронную почту, узнавать результаты спортивных матчей, получать

данные из справочной системы своей фирмы и вносить туда информа-

цию и т.д.

WAP-ресурсы можно просматривать и без телефона. Для этого

необходимо

установить у себя на компьютере программу-эмулятор

WAP-протокола.