Адресація у мережах.

План викладання нового матеріалу.

1. Вступ.

2. Стандарт локальної мережі.

3. Види мереж, обладнання, програми.

4. Використання мережі.

5. Електронна пошта.

1. Вступ.

Комп’ютерною мережею називається сукупність обчислювальних машин, з’єднаних між собою каналами передачі даних і призначених для розподілу та колективного використання апаратних, обчислювальних, програмних засобів та інформаційних ресурсів.

Перші робочі мережі комп'ютерів виникли у 60-х роках ХХ ст. в Америці. Там же виникла перша локальна мережа, яка стала основою сучасних локальних мереж. Це сталося 22 травня 1973 року. Вперше мова йшла про Ethernet. На початку 80-х років ХХст. почала працювати електронна пошта, на базі якої у подальшому розвилася мережа Internet. Паралельно з нею розвивалася мережа Fidonet. Почалося використання спеціального протоколу передачі даних між ПЕОМ за допомогою телефонних ліній – TCP/IP. Мережа Internet набула широкого вжитку починаючи з середини 90­х років ХХст. До 1995 року Internet використовувалась лише для передачі електронної пошти. Із 1998 року почалися роботи над мережею Internet-2. Для передачі інформації в ній застосовується оптико-волоконний кабель та су­пут­ни­ко­вий зв'язок. Швидкість передачі інформації більше ніж у 1000 разів перевищує швидкість передачі у Internet.

ПЕОМ у мережах можуть з'єднуватися одна з одною по різному: дротами, оптико-волоконними лініями (спеціальні світловодні кабелі) або безпровідними засобами на основі радіохвиль або інфрачервоного випромінювання.

Обмін інформацією у мережах здійснюється на основі мережених протоколів. ПРОТОКОЛ – набір правил та угод у вигляді комп’ютерних програм, які визначають формат, послідовність при передачі інформації між ПЕОМ та спосіб контролю по­ми­лок. Протокол дозволяє одній ПЕОМ " розуміти" іншу. Існує багато протоколів.

Для роботи в мережі ПЕОМ повинна мати відповідне технічне обладнання та програмне забезпечення. Настройка правильності роботи ПЕОМ у мережі – складна робота.

2. Стандарт локальної мережі.

В 1980 році виник стандарт на роботу з інформацією в локальних мережах – Ethernet. Стандарт – загальний та технічний опис понять. Він потрібен, щоб ПЕОМ у мережі працювали із розуміли одна одну. Стандарт для Ethernet:

· фізична середа передачі даних (товстий коаксіальний кабель);

· метод керування доступом до інформації (множинний доступ з контролем);

· швидкість передачі даних (10 Мегабіт за секунду; пізніше – 100Мб, а зараз набуває поширення Гігабітна мережа – 1000 Мегабіт);

· інформація великих об'ємів передається частинами (пакетами);

· пакет містить від 72 до 1526 байт інформації (сучасне прийняте значення 40-1500);

· регламентовано вміст пакетів;

· метод кодування інформації (манчестерський код).

3. Види мереж, обладнання, програми.

Способи з’єднання ПЕОМ у мережі називають ТОПОЛОГІЄЮ. Найпростіші – загальна шина та зірка, які представлені на малюнках: (дати студентам замалювати; збільшено – у кінці тексту). При з’єднанні у загальну шину всі ПЕОМ рівноправні. При зірці всі ПЕОМ під’єднано до одного центрального – Серверу. Виділений комп’ютер на правах сервера може бути і при загальній шині. Сервер – це спеціалізована потужна ЕОМ або ПЕОМ основною задачею якої є керування переміщенням інформації в мережі у тому числі керування правами доступу до робочих станцій і інформації на них. Робоча станція – це комп’ютер, який задовольняє особливим вимогам для виконання певного виду інтелектуальної професіональної діяльності. В залежності від додаткового призначення сервери поділяють на сервери загального призначення, файл-сервери для централізованого збереження файлів, принт-сервери для загального використання принтерів, підключених до сервера та ін. ПЕОМ у мережах мають свої імена за якими користувач може їх розпізнати і специфічні номери за якими інформація по протоколах передається між комп’ютерами. Номер задається через властивості Інтернет-протоколу TCP/IP і являє собою послідовність 4-х чисел розділених точками. Кожне число у межах 0…255, наприклад, 10.0.0.1. Якщо мережа правильно налагоджена, то достатньо активізувати піктограму „Сетевое окружение” на робочому столі WINDOWS і відкриється список ПЕОМ, які на даний час під’єднані у мережу. Відкриваючи ПЕОМ із даним номером можна отримати доступ до пристроїв, папок та програм, які знаходяться або підключені до даної ПЕОМ. Для захисту інформації в мережі по різному організовують доступ до інформації. Наприклад, доступ можна організувати так, що буде отримано доступ не до всієї інформації, а тільки до указаної, або інформацію можна буде тільки читати, а зміни не можна буде записати та ін.

Існує 4 види з’єднання ПЕОМ між собою.

ПРЯМЕ З’ЄДНАННЯ – з’єднання разом двох ПЕОМ. ПЕОМ з’єднуються за допомогою спеціального кабелю через наявні послідовні або паралельні порти.

ЛОКАЛЬНА МЕРЕЖА – це група із декількох ПЕОМ, які з’єднані між собою за допомогою кабелів й, іноді, за допомогою телефонних та радіомереж через мережний адаптер. Мережні адаптери або вбудовуються у системну плату, або підключаються до неї через спеціальний роз’єм (все у системному блоці). Локальна мережа використовується для передачі інформації на невеликі відстані (найбільша, зазвичай, в межах організації).

ГЛОБАЛЬНИМИ називаються мережі, які об’єднують ПЕОМ на великій території. Частиною глобальних мереж можуть бути локальні мережі. Найбільшими глобальними мережами є INTERNET та FIDONET. Організації та фірми, які забезпечують підключення і надають послуги роботи в INTERNET називають ПРОВАЙДЕРАМИ. Кожна ПЕОМ в мережі має свою унікальну адресу (як поштову). Internet-адреса починається із абревіатури WWW: всесвітня розподілена база гіпертекстових документів. В такій базі документи написані на спеціальній мові програмування – HTML. Види доступу до INTERNET: On-Line – доступ до всіх можливостей internet у режимі реального часу та Off-Line завдання для передачі через мережу готується заздалегідь, а при підключення відбувається тільки для передачі, наприклад робота електронної пошти.

У 1969 році в США була створена комп’ютерна мережа ARPAnet, об’єднуюча комп’ютерні центри міністерства оборони і ряду академічних організацій. Ця мережа була призначена для вузької мети: головним чином для вивчення того, як підтримувати зв’язок у разі ядерного нападу і для допомоги дослідникам в обміні інформацією. У міру зростання цієї мережі створювалися і розвивалися багато інших мережі. Ще до настання ери персональних комп’ютерів творці ARPAnet приступили до розробки програми Internetting Project (”Проект об’єднання мереж”). Успіх цього проекту привів до наступних результатів. По-перше, була створена найбільша в США мережа internet (з малої літери i). По-друге, були випробувані різні варіанти взаємодії цієї мережі з низкою інших мереж США. Це створило передумови для успішної інтеграції багатьох мереж в єдину світову мережу. Таку “мережу мереж” тепер усюди називають Internet (у вітчизняних публікаціях широко застосовується і російськомовне написання - Інтернет).

В даний час на десятках мільйонів комп’ютерів, підключених до Інтернету, зберігається величезний об’єм інформації (сотні мільйонів файлів, документів і т. д.) і сотні мільйонів людей користуються інформаційними послугами глобальної мережі.

Інтернет - це глобальна комп’ютерна мережа, що об’єднує багато локальні, регіональні і корпоративні мережі і включає в себе десятки мільйонів комп’ютерів.

У кожній локальній або корпоративній мережі зазвичай є, принаймні, один комп’ютер, який має постійне підключення до Інтернету за допомогою лінії зв’язку з високою пропускною здатністю (сервер Інтернету).
Надійність функціонування глобальної мережі забезпечується надмірністю ліній зв’язку: як правило, сервери мають більше двох ліній зв’язку, що з’єднують їх з Інтернетом.

Основу, «каркас» Інтернету складають більше ста мільйонів серверів, постійно підключених до мережі.
До серверів Інтернету можуть підключатися за допомогою локальних мереж або комутованих телефонних ліній сотні мільйонів користувачів мережі.

Адресація в Інтернет
Для того щоб зв’язатися з деяким комп’ютером в мережі Інтернет, Вам треба знати його унікальний Інтернет - адресу. Існують два рівноцінних формати адрес, які розрізняються лише по своїй формі: IP - адреса і DNS - адреса.
IP - адреса складається з чотирьох блоків цифр, розділених крапками. Він може мати такий вигляд: 84.42.63.1

Кожен блок може містити число від 0 до 255. Завдяки такій організації можна отримати понад чотири мільярди можливих адрес. Але оскільки деякі адреси зарезервовані для спеціальних цілей, а блоки конфігуруються залежно від типу мережі, то фактична кількість можливих адрес трохи менше. І тим не менш, його більш ніж достатньо для майбутнього розширення Інтернет.

З поняттям IP - адреси тісно пов’язане поняття “хост”. Під хостом розуміється будь-який пристрій, що використовує протокол TCP / IP для спілкування з іншим устаткуванням. Це може бути не тільки комп’ютер, але і маршрутизатор, концентратор і т.п. Всі ці пристрої, підключені до мережі, зобов’язані мати свій унікальний IP - адреса.

DNS - адреса
IP - адресу має числовий вигляд, оскільки його використовують у своїй роботі комп’ютери. Але він дуже складний для запам’ятовування, тому була розроблена доменна система імен: DNS. DNS - адреса включає зручніші для користувача буквені скорочення, які також розділяються крапками на окремі інформаційні блоки (домени). Наприклад: сайт порталу объявления Бердичев

Якщо Ви вводите DNS - адреса, то він спочатку прямує в так званий сервер імен, який перетворить його в 32 - бітний IP - адреса для машинного зчитування.

Доменні імена
DNS - адреса зазвичай має три складові (хоча їх може бути скільки завгодно).
Доменна система імен має ієрархічну структуру: домени верхнього рівня - домени другого рівня і так далі. Домени верхнього рівня бувають двох типів: географічні (дволітерні - кожній країні свій код) і адміністративні (трьохбуквені).

КОРПОРАТИВНИМИ мережами називають мережі, в яких ПЕОМ належать одній організації і можуть знаходитись у межах декількох будівель, району міста і навіть у межах країни. ПЕОМ у такій мережі з’єднуються за допомогою окремого кабелю. Дуже рідко додатково можуть використовуватись телефонні та радіомережі. Прикладом такою мережі в межах України є мережа INTERMEDVUZ. Як правило принаймні одна із таких ПЕОМ може також працювати у мережі INTERNET.

Для роботи в різних типах мереж використовують різне додаткове обладнання:

- мережні контролери (синоніми – адаптери, мережні карти) які встановлюються у системному блоці, з’єднувальні кабелі із відповідним обладнанням;

- концентратори (хаби) та комутатори які дозволяють покращити і пришвидшити роботу у локальних мережах із більше ніж 10 ПЕОМ;

- модеми для роботи у глобальних мережах (перекодовують інформацію із цифрового виду в аналоговий та навпаки оскільки в мережі вона передається по телефонним лініям) та ін.

Для роботи в локальній та глобальній мережах використовують різні спеціалізовані програми:

- для прямого з’єднання можна використовувати не тільки сучасні потужні операційні системи, але й простіші операційні оболонки типу Norton Commander;

- для однорангової мережі в якій всі ПЕОМ рівноправні. Основою роботи можуть слугувати операційні системи WINDOWS для ПЕОМ – WINDOWS 95, 98, МE, ХР Home Edition. для управління інформацією на серверу як правило встановлюють більш потужні операційні системи WINDOWS NT, NT SERVER, 2000, XP;

- для глобальних мереж необхідно не тільки правильно настроїти на роботу операційної системи але й мати спеціалізовані програми-браузери. Найбільш поширена із них Internet Explorer. Якщо технічна та програмна складові правильно налагоджені, то для з’єднання достатньо завантажити програму-браузер, в рядку адреси написати правильну адресу і натиснути клавішу Enter.

4. Використання мереж.

Для передавання інформації від однієї ПЕОМ до іншої можна викорис­товувати дискети. Однак розповсюджені комп'ютерні мережі дозволяють це робити набагато швидше. Особливо це стосується великих об'ємів інформа­ції, яку необхідно передати або якщо інформація повинна передаватись на велику відстань.

Для чого в наш час зазвичай використовуються мережі ПЕОМ?

· передача інформації від однієї ПЕОМ до іншої;

· використання для складних обчислень декількох ПЕОМ одночасно;

· збереження інформації на тій ПЕОМ, яка спеціально створена для збереження великих об'ємів інформації (файл-сервер);

· використання декількома ПЕОМ одного пристрою для друку чи скану­вання інформації, використання спільного модему для роботи в INRENET та ін.

Якщо мова ведеться про складні обчислення то мережа ПЕОМ являє собою КЛАСТЕР – з'єднані одна із одною велика кількість ЕОМ і одна ПЕОМ або сервер для управління системою. Під складними обчисленнями зазвичай розуміють:

· обчислювальні експерименти, які заміняють або доповнюють натуральні випробування у фундаментальних або прикладних дослідах;

· моделювання складних технічних систем на різних етапах проектування;

· побудова математичних моделей природних, соціальних, економічних структур;

· розв'язок задач управління великомасштабними системами з великим степенем ризику, наприклад, протиповітряною обороною країни;

· логістика;

· побудова, аналіз та оптимізація моделей бізнес-процесів;

· розв'язок глобальних задач оптимізації транспортної, комунікаційної, енергетичної та оборонної систем;

· управління закупками енергоносіїв та ін.

Адресація у мережах.

Яким би способом не з’єднувалися комп’ютери один із одним у комп’ютерній мережі кожен із них окрім імені має також унікальну для даної мережі адресу. Ця адреса складається із послідовності чотирьох чисел розділених точками, наприклад, 10.0.56.12. Числа можуть знаходитись в інтервалі від 0 до 255. Адреса задається за певними правилами і не може бути абсолютно довільною. При роботі із глобальними комп’ютерними мережами для спрощення спілкування між комп’ютерами цю адресу замінюють словесною. Її також називають Web-адресою. Наприклад, www.mail.ru. Адреса для глобальної мережі Internet розпочинається абревіатурою https://, для Fidonet — ftp: //. Будь-який комп’ютер може одночасно бути підключеним до декількох мереж. Для кожної – своя адреса і з’єднання через окремий пристрій.

Для того, щоб узнати адресу комп’ютера у мережі потрібно скористатися піктограмою «Сетевое окружение». На попередньому занятті апро це говорилось: Контекстне меню, пункт «Свойства». Вибрати такий самий пункт у контекстному меню мережі (див. мал.). Далі вибрати Інтернет протокол Інтернету TCP/IP і натиснути кнопку «Свойства» (див. мал.). IP-адреса та маска – це і є адреси комп’ютера у мережі. Інші числа задають можливості виходу до глобальних комп’ютерних мереж. Вище наведено алгоритм для Windows XP. Для Windows 98 назву мережі вибирати не потрібно.

Якщо комп’ютер виходить до глобальної мережі через інший комп’ютер чи пристрій, то для з’єднання із ним указується адреса основного шлюзу у властивостях протоколу TCP/IP.