Лекция №7 ИТ АСУ 8 окт12

Глобальная сеть интернет

1. Общие сведения

Интернет представляет собой совокупность соединенных между собой компьютерных сетей, в которых используются единые согласованные правила обмена данными между компьютерами.

В настоящее время к Интернету подключены десятки тысяч локальных сетей множества туристических и других компаний, правительственных учреждений, учебных заведений, библиотек, музеев и т.п. Для миллионов людей Интернет стал неотъемлемой частью повседневной жизни, как телевизор или телефон. Интернет состоит из двух компонентов: аппаратных средств (hardware) и программных систем (software).

Аппаратные средства – это миллионы находящихся на разных континентах компьютеров, объединенных коммуникационными каналами, в качестве которых используются глобальные сети. Обычно глобальные сети покрывают большие географические области, и каждая из них состоит из некоторого числа взаимосвязанных коммутирующих узлов. Основное назначение этих узлов – перемещать данные от одного узла к другому до соответствующего адресата. Для управления информационными потоками используются специальные мощные компьютеры, называемые маршрутизаторами (router). Узлы связаны между собой каналами передачи, реализуемыми посредством линий связи.

Линия связи – это некоторая физическая среда (атмосфера, космическое пространство, кабели и др.), по которой передаются сигналы. Различают следующие линии связи:

• проводные (воздушные);

• кабельные (медные и волоконно-оптические);

• радиоканалы наземной и спутниковой связи;

• инфракрасные каналы.

При построении проводных линий связи применяются провода без изолирующих или экранирующих оболочек, которые с помощью изоляторов и специальной арматуры закрепляются на столбах. Скорость передачи и помехозащищенность проводных линий невысоки, поэтому в настоящее время они вытесняются кабельными линиями.

В кабельных линиях сигналы передаются по кабелю, в котором провод защищен несколькими слоями изоляции: электрической, электромагнитной, механической и, иногда, климатической. Оптоволоконный кабель состоит из микронных оптических волокон, помещенных в защитную оболочку. При передаче по оптоволоконному кабелю информация кодируется изменением интенсивности света, источником которого являются светодиоды или инжекционные лазерные диоды. На приемной стороне световые сигналы преобразуются детектором в электрические. Этот кабель отличается высокой помехозащищенностью и большой скоростью передачи. Для него расстояние между ретрансляторами может быть десятки, а иногда сотни километров, в то время как для коаксиального кабеля или витой пары это всего несколько километров. Однако необходимо отметить его высокую стоимость, сложность монтажа и обслуживания.

Радиоканалы наземной связи – это обычно радиорелейные линии, в которых сигнал передается от одной ретрансляционной станции к другой в условиях прямой видимости между передатчиком и приемником. На каждой станции осуществляется восстановление характеристик сигналов, искаженных атмосферой и другими внешними факторами, и передача их на следующую станцию.

Спутниковые системы связи в качестве ретрансляторов используют космические аппараты (спутники), имеющие большую площадь обзора. Спутниковая связь использует цифровую передачу информации (связь, телевидение, звуковое вещание, передачу газет, данных и т.д.) и не имеет ограничения по зоне обслуживания.

Инфракрасные каналы осуществляют передачу данных в инфракрасном диапазоне частот.

В настоящее время широкое распространение средств домашней автоматики, сетей малых и домашних офисов, распределенных систем охранной сигнализации и т.п. вызывает повышенный интерес к электрическим сетям как к дешевым и повсеместно доступным средствам передачи данных. Ряд компаний разрабатывают проект доступа в Интернет через радиотрансляционные сети. Проводятся исследования по использованию газопроводов и нефтепроводов в качестве линий связи. Передача информации по каналам связи осуществляется в последовательной форме – битами. Скорость ее передачи измеряется в бит/с, Кбит/с, Мбит/с и Гбит/с. Для перехода к измерению скорости в байт/с необходимо бит/с разделить на десять.

Программные системы предоставляют пользователям Интернета разнообразные услуги:

• electronic mail (e-mail) – электронная почта;

• File Transfer Protocol (FTP) – протокол передачи файлов;

• newsgroups – группы новостей;

• Archie и Gopher – системы поиска;

• Telnet – удаленный вход в компьютеры;

• World Wide Web (Web) – Всемирная паутина;

• (Mailing list) – списки рассылки;

• (News) – телеконференции;

• (Archie, WAIS) – поиск файлов;

• Internet Relay Chat – переговоры в сети и другие.

Электронная почта e-mail, являющаяся самой первой услугой Интернета, позволяет абонентам с высокой скоростью обмениваться сообщениями по всей планете.

По протоколу FTP выполняется копирование файлов с FTP-серверов, на которых хранится информация, предназначенная для общего пользования. Некоторые из файлов открыты для свободного доступа, другие доступны только после регистрации пользователей. На FTP-сервере можно найти свободно и бесплатно распространяемые программы (freeware), например Internet Explorer, FTP-клиент, Leech FTP и другие.

Группы новостей newsgroups позволяют обмениваться сообщениями людям с одинаковым кругом интересов. Списки рассылки Mailing list основаны на электронной почте и позволяют подписаться на любой из имеющихся списков.

Телеконференции News позволяют организовать дискуссии по интересующим пользователей темам. При этом все сообщения в телеконференции группируются по темам и размещаются в группы новостей. Технологии Archie (WAIS) позволяют осуществлять поиск файлов.

Использование Internet Relay Chat позволяет вести разговоры в сети одновременно со многими участниками путем ввода текста с клавиатуры.

Однако главной услугой Интернета является World Wide Web или Web, так называемая Всемирная паутина. Она предоставляет пользователям разнообразную информацию, а также интегрирует в себе ряд ранее указанных услуг.

Любая услуга Интернета предоставляется по принципу клиент-сервер, при котором для получения конкретной услуги пользователь должен установить специальную программу (программу-клиент). В зависимости от услуги программа обращается к соответствующему серверу в Интернете (Mail-сервер, FTP-сервер, News-сервер, Web-серверы и другие), который, работая в мультизадачном режиме, одновременно предоставляет услуги многим ползователям.

Услуги Интернета предоставляются согласно соответствующему протоколу, определяющему совокупность правил взаимодействия компьютеров. Так, при работе с Web используется протокол передачи гипертекста HyperText Transfer Protocol (HTTP), с электронной почтой – протоколы Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) и Post Office Protocol (POP3), с группами новостей – протокол Network News Transfer Protocol (NNTP) и другие. Обычным пользователям достаточно иметь самое общее представление о протоколах.

Любой источник ресурсов (информации) в Internet называется сайтом. Все информационные ресурсы сайта представлены разнообразными файлами, поэтому получение пользователем услуги сводится к считыванию файлов. Ежедневно в Интернете появляются более 3000 новых сайтов.