Федеральное государственное образовательное учреждение среднего профессионального образования

«Рязанский колледж электроники»

Конспект лекций

Программное обеспечение компьютерных сетей и Web-серверов

для специальности 230106 Техническое обслуживание средств вычислительной техники и

компьютерных сетей

Преподаватель: Ларина Марина Евгеньевна

Общее количество часов по учебному плану на дисциплину 108 часов В том числе лабораторно-практические занятия 40 часов

Рязань 2011

Тематическое планирование

№ заня тия по поря дку	Содержание учебного материала, лабораторные работы и практические занятия, самостоятельная работа обучающихся
1	Вводное занятие, цели и задачи курса. Рекомендуемая литература.
	Студент должен знать и уметь: Понимать виды различных групп сетевого ПО, выбирать необходимое ПО для решения определенных задач, знать принципы построения сетевого ПО на основе модели OSI, знать суть и назначение протокола, различать протоколы низкого и высокого уровней, знать понятие и назначение прокси-сервера.
2	Классификация, назначение. Необходимое ПО для работы в сети.
3	Опорная модель OSI.
4	Понятие протокола. Протоколы высокого и низкого уровней.
5	Принципы адресации ПК и ресурсов в локальных и глобальных сетях.
6	Понятие Proxy-сервера.
7	Виды Proxy-сервера. Письменная проверочная работа.
	Студент должен знать: Назначение и структуру сетевых ОС, средства ОС для создания подключения, встроенное сетевое ПО, настройка прав доступа к сетевым ресурсам, подключение к домену и рабочей группе.
8	Назначение, особенности и разновидности сетевых ОС.
9	Взаимодействие сетевых компонентов ОС.
10	Администрирование сетей Windows.
11	Создание подключения. Настройка соединения.
12	Стандартные сетевые средства ОС. Сетевые службы.
	Студент должен знать: историю создания и принципы функционирования глобальной сети, принципы пакетной коммутации данных, основные предоставляемые услуги, протоколы, способы подключения к сети Интернет.
13	История создания и развития глобальной сети Internet. Принципы пакетной коммутации данных.
14	Структура сети. Основные услуги и протоколы. WWW, FTP.
15	Изучение браузеров. (Пр.р.1)
1б	E-mail, Usenet, RSS, Telnet.
17	VoIP, IRC, IMS.
18	Работа с почтовым клиентом Outlook Express. (Пр.р.2)
19	Способы подключения к глобальной сети Интернет (проводные).
20	Способы подключения к глобальной сети Интернет (беспроводные).
	Студент должен знать и уметь: Знать виды и назначение дополнительного программного обеспечения для работы в сети, уметь пользоваться диагностическими сетевыми средствами, знать встроенные в ОС сетевые команды, способы кодирования русскоязычной текстовой информации, принцип действия поисковых интернет-сервисов.
21	Краткий обзор видов дополнительного ПО для работы в сети.
22	Проблемы кодировки текста и русификации в сети Интернет.
23	Классификация и обзор ПО анализа и диагностики сетей. Анализ утилит диагностики сети средствами ОС. Контр.работа.
24	Утилиты ОС для диагностики и анализа сети. (Пр.р.3)
25	Поисковые системы и серверы. Сложный поиск и язык запросов.
26	Поиск в сети Интернет (Пр.р.4).
27	Брандмауэры и межсетевые экраны. Характеристики и особенности.
28	Настройка брандмауэра Windows XP.
	Студент должен знать и уметь: элементы и типы страниц, структура сайта, понятие модульной сетки, способы верстки,

	организацию навигации, форматы графических и мультимедийных файлов для Интернет, логическая и физическая структура сайта. Знать основы языка HTML, уметь создавать web-страницы и сайты, уметь работать с различными HTML-редакторами, программами для web-дизайна, создавать JavaScript, Java-апплеты и встраивать их в web-страницы. Знать клиентские и серверные технологии для создания интернет- приложений. Уметь устанавливать и настраивать персональный WEB-сервер.
29	Планирование и структура WEB-узла. Типы страниц в узле.
30	Верстка страницы. Модульные сетки.
31	Хостинг, регистрация. Продвижение в поисковых системах.
32	Разработка Web-страниц с использованием HTML (языка разметки гипертескта).
33	Структура HTML документа, форматирование текста. (Пр.р. 5)
34	Ссылки, графические карты ссылок. (Пр.р.6)
35	Таблицы, верстка таблицами. (Пр.р. 7)
36	Фреймы. (Пр.р. 8)
37	Каскадные таблицы стилей. Типы CSS.
38	Оформление страницы с использованием CSS. Ч.1. (Пр.р. 9)
39	Оформление страницы с использованием CSS. Ч.2. (Пр.р. 9)
40	Обзор клиентских технологий для разработки Интернет приложений. Java, Java Script, DHTML.
41	Внедрение Java-script на WEB -страницу. (Пр.р. 10)
42	События и обработчики событий (Пр. р. 11)
43	Обзор клиентских технологий для разработки Интернет приложений. Active X.
44	Внедрение компонентов Active X в WEB-страницу. (Пр. р. 12)
45	Обзор серверных технологий для разработки Интернет приложений. CGI, PHP, ASP, SSI.
46	Разработка и внедрение форм на WEB-страницу. (Пр. р. 13)
47	Персональный WEB-сервер.
48	Установка и настройка персонального WEB-сервера. Ч. 1. (Пр. р. 14)
49	Установка и настройка персонального WEB-сервера. Ч. 2. (Пр. р. 14)
50	Знакомство с HTML-редакторами. Виды WEB-редакторов.
51	Работа с WEB-редактором. Ч. 1. (Пр. р. 15)
52	Работа с WEB-редактором. Ч. 2. (Пр. р. 15)
53	Текст и графика в WEB-дизайне. Анимация на WEB страницах.
54	Зачетное практическое занятие.

Программное обеспечение компьютерных сетей и Web-серверов 1

Тематическое планирование 2

1 . Основные понятия 4

2. Классификация сетевого программного обеспечения 6

3. Опорная модель сети 7

4. Основные протоколы, применяемые в компьютерных сетях 9

5. Распределенные и параллельные вычисления. Клиент- серверная модель 16

6. Адресация компьютеров в сети Интернет 17

7. Понятие proxy-сервера. Назначение. Классификация 22

8. Сетевые операционные системы 28

9. Конфигурация локальной сети в Windows XP 35

10. Описание служб в Windows XP/Vista/7 38

11. Глобальная сеть Интернет. История создания и развития 50

12. WWW - ресурсы Internet 54

13. FTP - ресурсы Internet 56

14. Электронная почта 57

15. Группа новостей (телеконференция) 59

16. Общение в сети Internet (IRC, ICQ, IP-телефония) 60

17. Структура Internet 63

18. Способы подключения к глобальной сети 64

19. Telnet. Понятие, назначение, возможности, команды. 72

20. Браузеры - программы для просмотра web-страниц 77

21. Работа с почтовыми клиентами 78

d 81

22. Кодировка сообщений. Типы кодировок. Проблемы русификации 82

23. Поиск в сети Интернет 86

24. Дополнительное ПО для работы в сети Интернет 94

25. ПО для диагностики и анализа сетей 99

26. Общие сведения о межсетевой защите 102

27. Планирование WEB-узла. Этапы разработки сайта 109

Рис* /*7, Сетевая структура Web-узла 113

29. Типы WEB-страниц в узле 113

30. Статическая и динамическая компоновка сайта 114

31. Элементы WEB-страниц 117

32. Краткий обзор технологий для Интернет- приложений 118

33. Создание фреймов 125

34. Разбор данных HTML-форм. Понятие CGI 126

35. Типы форм, способы их создания, атрибуты. 129

36. Понятие события и обработчики событий. 133

37. Обзор редакторов для создания WEB-сайтов 138

38. Серверные технологии и персональный веб-сервер 141

39. Начальные сведения ASP. Возможности ASP. Понятие ASP-сценария 143

40. Начальные сведения PHP. Возможности и особенности PHP. 145

41. Понятие растровой и векторной графики. Обзор популярных графических редакторов 148

Примерные экзаменационные вопросы 150

Список использованной и рекомендуемой литературы 152

1 . Основные понятия

Сеть ЭВМ - комплекс аппаратного и программного обеспечения, поддерживающий функции обмена информацией между отдельно расположенными (на расстояниях от нескольких метров до тысяч километров) компьютерами. Сеть с централизованным управлением содержат одну или более выделенных ЭВМ (серверов), управляющих обменом по сети (остальные ЭВМ в этом случае называются рабочими станциями), одноранговая сеть не содержит выделенных машин (функции управления сетью осуществляются рабочими станциями поочередно).

Соответственно программное обеспечение компьютерных сетей - комплекс программ, поддерживающий функции обмена информацией между о тдельно расположенными ЭВМ. В настоящее время программное обеспечение компьютерных сетей обычно является (иногда опционально устанавливаемой) составной часть операционных систем.

Локальная вычислительная сеть (ЛВС) - система связи отдельно расположенных ЭВМ на относительно небольшом расстоянии (обычно в пределах помещении и/или этажа здания); обычно объединяет до нескольких десятков (чаще однотипных) компьютеров, физическая линия связи - двухпроводной кабель или коаксиальный кабель.

Корпоративная вычислительная сеть - сеть, работающая по протоколу TCP/IP и не обязательно подключенная к InterNet, но использующая коммуникационные стандарты InterNet^ и сервисные приложения, обеспечивающие доставку данных пользователям сети; эксплуатируется в пределах (крупной) организации.

Глобальная вычислительная сеть объединяет множество локальных сетей и сотни тысяч - миллионы разнотипных ЭВМ по всему миру, физическая линия связи - оптокабель или космическая радиолиния связи.

Рабочая группа (workgroup) - набор компьютеров, объединенных для удобства при просмотре сетевых ресурсов одним именем.

Домен (domain) - определенная администратором сети совокупность компьютеров, использующих в операционной системе WINDOWS NT Server общую базу данных и систему защиты; каждый домен имеет уникальное имя.

Узел (host) - подключенное к сети устройство (обычно компьютер), идентифицируемое собственным адресом (например, в сети InterNet host-адресом является уникальное 32-разрядное двоичное число, подробнее см. подраздел 7.1.1).

Скорость передачи данных по компьютерной сети измеряется в битах в секунду (bps

• bit per second) или бодах (boud).

Трафик (traffic) - поток сообщений в разделяемой среде передачи данных, часто используется для грубой оценки уровня использования передающей среды (тяжелый, средний, легкий трафик).

Серверная ЭВМ - компьютер (обычно обладающий высоким быстродействием и значительным объемом оперативной и дисковой памяти) и выполняющий запросы, поступающие с клиентских ЭВМ.

Файл-сервер - выделенная ЭВМ, выполняющая функции хранения данных и программ, используемых пользователями на клиентских ЭВМ.

Серверное приложение - выполняющееся ЭВМ приложение, могущее выполнять запросы, генерируемые другим (выполняющемся на данной или удаленной ЭВМ) приложением-клиентом.

Клиентская ЭВМ - пользовательский компьютер (обычно обладающий ограниченными ресурсами), выдающий запросы для исполнения серверу.

Клиентское приложение - приложение, обращающееся (с целью выполнения отдельных функций) к другому приложению-серверу (и обычно инициирующее начало его выполнения и завершение).

Протокол (коммуникационный) - набор правил и соглашений, согласно которому взаимодействуют два (или более) компьютеров.

Топология (topology) сети - физическая конфигурация машин в сети.

Временное уплотнение при передаче данных - метод передачи данных по линии связи, основанный на последовательной (по времени) передаче пакетов (порций) данных, причем каждый пакет снабжен маркером (в состав которого входит адрес, идентифицирующий машину-получателя пакета и некоторая дополнительная информация). Временное уплотнение является стандартом для систем коллективного пользования, при этом множество пользователей получают высокоскоростной канал, доступный в течение всего времени (но по отношению к каждому из них канал имеет очень низкий показатель использования).

Маршрутизация - процесс определения (оптимального) пути доступа к объектам (компьютерам) сети.

Пакет (датаграмма) - определенное количество байт, сгруппированное вместе и посылаемое одновременно (практически все сети коммуникаций передают данные небольшими частями - пакетами или датаграммами).

В общем случае задача сетевого программного обеспечения состоит в приеме запроса (обычно это запрос ввода-вывода) от приложения на одной машине, передаче его на другую машину, выполнения запроса на удаленной машине и возврате результата на первую машину. В ходе этих операций запрос несколько раз преобразуется. Высокоуровневый запрос (например, ‘прочитать N байтов из файла X на машине Y’) требует, чтобы программное обеспечение определило, как достичь машины Y и какой коммуникационный протокол она ‘понимает ’. Затем запрос должен быть преобразован для передачи по сети - например, _разбит на короткие пакеты информации. Когда запрос достигнет другой стороны, необходимо проверить его целостность, декодировать и послать на выполнение соответствующему компоненту ОС. По окончании выполнения запрос должен быть декодирован для обратной передачи по сети.

2. Классификация сетевого программного обеспечения

Программирование для сетей - это очень обширная область системного программирования, включающая в себя несколько, в общем-то, не связанных между собой, достаточно больших и сложных разделов. Ниже мы попытаемся дать классификацию сетевого ПО.

1. Собственно сетевое ПО:

• ПО - клиенты, которые могут устанавливать соединение, посылать запросы к серверам и получать от них ответы.

• ПО - сервера, которые могут прослушивать сеть, устанавливать соединение, принимать запросы в свой адрес и посылать ответы в адрес клиента.

• Модули обслуживания стеков протоколов TCP, IP, ICMP и других.

• ПО для локальных сетей - например, обслуживание протокола NetBios.

Для построения подобного рода ПО необходимо знать стандарт сокетов Беркли (Berkeley) для UNIX-систем и API сокетов Беркли, стандарты Winsock 1.1, 2.0 библиотечные функции Winsock API и WinInet API , языки и системы программирования С/С++, системы программирования MS Visual C++, Delphi и т. д. для программирования под Windows. Фактически это программирование для соответствующего стека протоколов, самым популярным из которых в настоящее время является стек протоколов TCP/ГР, и особенностей его программирования. При использовании NetBios необходимо знание соответствующего программного интерфейса.

Примерами таких программ могут быть программы-клиенты и программы-сервера для взаимодействия с протоколами FTP, HTTP, DNS, SMTP, POP3 и IMAP, proxy-сервера, системы защиты типа Firewall различной степени сложности, разные сетевые утилиты, например, акселераторы закачки типа FlashGet или DAP, множественного доступа в Internet через один сетевой интерфейс типа Wingate или WinRoute, программы типа Ping и Traceroute, снифферы и системы сетевого мониторинга (типа CommView или NetWatcher), программы отладки и трассировки типа Traceplus32, TCPdump или WinDump, различные почтовые утилиты, системы обновлений (update) через Internet (например, обновле ние антивирусных баз, Windows Update,) программы online-регистрации, маршрутизаторы, программы для обслуживания пиринговых сетей - KaZaa, DC и т. д.

2. ПО для обеспечения представления иерархических структур баз гипертекстовых документов на серверной стороне (создание web-страниц и WEB-сайтов).

Для построения подобного рода программ необходимо знание языков типа HTML (в настоящее время версии 4.0 и выше), Java, JavaScript, VBscript, XML (Extended Markup Language), CSS, стандартов CGI, FastCGI и т. д., умение работать с HTML редакторами и графическими редакторами, программными средами разработки типа Java Development Kit и т. д.

3. Шлюзовые программы для построения расширений WEB-серверов.

Для построения подобных программ необходимо знание стандартов интер фейса типа CGI и серверного API - MS IsApI, Netscape NSAPI, IBM ICAPI, технологий SsI, ASP и ActiveX и т. д., знание стандарта протокола HTTP 1.1 и умение программировать на любом языке высокого уровня. Предпочтительно знание языка Perl, созданного для написания таких приложений, а также языка PHP.

4. ПО, не связанное напрямую с сетевыми протоколами и стандартами, но имеющих непосредственное отношение к работе с файлами, полученными из Internet или передаваемых в Internet.

Типичный пример такого ПО - интерпретатор языка HTML, применяемый в программах-броузерах, мультимедийные программы для обработки музыкальных и др. байтовых потоков (телеконференции, видеоконференции), системы управления баз данных, сетевые игры и т. д. Программирование подобных приложений (за исключением систем управления базами данных) как правило, не привязано к какому-либо языку или системе программирования и обычно осуществляется с помощью средств визуального программирования.

5. Другое ПО - банковские операции по сети обслуживание банкоматов, электронная коммерция, Web-магазины и др. Для таких приложений зачастую надо знать стандарты протоколов типа X.25, X.400 или других, применяющихся в коммерческих приложениях и частных сетях. В некоторых случаях может также понадобиться знание протоколов типа PPP, обслуживающих физическое соединение.