Домашнее задание № 1, тема как работает компьютерная сеть, ответы

Обновлено: 21.11.2024

Компьютерные сети

CSC 249, весна 2018 г.

Профессор: Джудит Карделл, jcardell@smith.edu
Офис: 352 Ford Hall
Часы работы: Пн 1:00-2:00; Ср 11:00 - 12:00

Время занятий: 10:30 - 11:50 вторник/четверг, Ford Hall 342
Предварительные требования: CSC 111 (и *не* MTH 153)
Текст: Компьютерные сети: A top -down Approach, Джеймс Курос и Кит Росс, Pearson, 7-е изд., 2017 г.

  • Как данные или информация с одного компьютера отображаются на другом компьютере?
  • Как работает электронная почта? - Вы напишете небольшой почтовый клиент и сервер и будете использовать его для отправки сообщений.
  • Вы когда-нибудь пинговали кого-нибудь? Использовали телнет?
  • Что происходит, когда вы анализируете пакеты? А что такое пакет?
  • Каковы плюсы и минусы «сетевого нейтралитета»? Мы обсудим эту и/или другие темы.
  • Если вы получаете сообщение на свой телефон, почему оно приходит только на ваш телефон, а не на вашего друга, который находится рядом с вами? Как ваше сообщение электронной почты доставляется нужному человеку?
  • Можем ли мы защитить нашу конфиденциальность? Что является частным, а что может быть общедоступным?
  • Технические детали, необходимые для понимания всех этих вопросов, будут изучены и отработаны.

Расписание занятий и заданий CSC 249, весна 2018 г.

  • Всемирная выставка журналистов, 2014 г.
  • Основы
  • Принципы
  • Ответ ученых в FCC
  • Дебаты
  • Этика
  1. Основные сетевые принципы и текущая реализация (т.е.Интернет)
  2. Историческая модель многоуровневой сетевой архитектуры, а также ее развитие.
  3. Чтобы проанализировать сильные стороны и преимущества архитектуры Интернета, включая вопросы безопасности и конфиденциальности,
  4. Далеко идущее влияние компьютерных сетей на человеческое общество,
  5. Чтобы улучшить навыки устного и письменного общения.

Задания
В приведенном ниже расписании перечислены материалы для чтения для каждого периода занятий. Ожидается, что учащиеся прочитают материал до прихода в класс, чтобы быть полностью готовыми к закреплению материала на уроке. Почти каждую неделю будут домашние задания, которые будут включать вопросы из текста, одно задание по программированию и ряд лабораторных работ с Wireshark, сетевым анализатором. Также будет один промежуточный экзамен и итоговый экзамен.

Wireshark Labs
Сетевой анализатор и анализатор пакетов wireshark можно загрузить с сайта Wireshark. Версию руководства пользователя в формате html можно найти по адресу user's guide.html, а версию руководства пользователя в формате pdf можно загрузить по адресу user's guide.pdf. В руководстве пользователя wireshark говорится следующее: «Это руководство не предназначено для объяснения сетевого сниффинга в целом и не содержит сведений о конкретных сетевых протоколах. Много полезной информации по этим темам можно найти на Wireshark Wiki»

Формат домашнего задания
Студентам рекомендуется работать вместе, чтобы понять концепции, но каждый учащийся должен представить свои собственные решения. Все задания должны быть аккуратно написаны или напечатаны и скреплены скрепкой с вашим именем и датой. Обратите внимание, что учащиеся должны следовать Кодексу чести во всех работах по этому курсу. Списывание домашних заданий или контрольных/экзаменов и другие нарушения будут вынесены на доску почета.

Цель домашнего задания состоит в том, чтобы дать вам возможность попрактиковаться в навыках и понятиях, полученных в классе. Поскольку домашняя работа — это время для практики, от вас не ожидают, что у вас всегда будут идеальные решения. Однако ожидается, что вы сделаете все возможное для каждой проблемы. Полная попытка включает в себя выявление того, что известно, формулировку того, что вы решаете, изложение любых предположений, правильную маркировку цифр и четкое и аккуратное документирование вашего продвижения к конечному результату. Решения домашних заданий могут быть составлены из решений, представленных классом, поэтому очень важно, чтобы ваши решения были понятны всем!

Проект
Будет проект для небольших групп, в котором студенты смогут продемонстрировать свои знания в течение семестра. Промежуточные этапы проекта (выбор темы, список литературы) будут сдаваться в качестве домашних заданий в течение семестра.

Ссылки должны соответствовать рекомендациям по форматированию, изложенным в Правилах форматирования ссылок.

Экзамены
Будет один промежуточный экзамен в классе и заключительный экзамен, запланированный самостоятельно, которые используются для закрепления понятий и оценки обучения.

Посещаемость занятий
Студенты обязаны посещать занятия и участвовать в обсуждениях в классе и упражнениях по решению проблем. Оценка курса составляет 20 % за участие, что так же важно, как домашнее задание и проект! Это означает, что вы должны быть в классе и участвовать в обсуждениях, чтобы получить полный балл за эту часть курса.

Оценки
Оценки в этом курсе предназначены для демонстрации достижения вами целей, перечисленных выше. Компоненты курса, которые составят вашу оценку, перечислены ниже.

ЗАДАНИЕ ВКЛАД ОЦЕНКИ
Домашние задания и лабораторные работы 20%
Участие в классе 15%
Проект 20%
Промежуточный экзамен 20%
Выпускной экзамен 25%

Политика опоздания
Все домашние задания должны быть отправлены в указанное время; опоздавшие задания будут оштрафованы из расчета один балл в минуту, если вы не запросили и не получили продление не менее чем за 24 часа до крайнего срока. Тем не менее, у каждого учащегося будет в общей сложности 1 час (60 минут) льготного времени, которое он может использовать по своему усмотрению в течение семестра, так что вы можете иметь в общей сложности 60 минут опоздания на домашнюю работу и лабораторные работы в течение семестра без штрафных санкций. (обратите внимание, что эти минуты нельзя использовать для вопросов по чтению в классе, викторин или экзаменов).

Кодекс чести
Домашнее задание, которое вы отправляете, должно быть вашей собственной работой. Вам предлагается обсудить проблемы и вопросы для эссе с одноклассниками и поработать над ними вместе, но каждый ученик должен дать свои собственные ответы. Недопустимо копировать ответы из домашней работы другого ученика — это нарушение Кодекса чести. Обратите внимание, что нарушением кодекса чести является 1) использование или копирование работы другого учащегося и 2) предоставление другому учащемуся вашей работы. Проекты будут выполняться в малых группах. Экзамены должны быть исключительно собственной работой каждого учащегося в соответствии с инструкциями, прилагаемыми к каждому экзамену. Не стесняйтесь задавать любые вопросы, касающиеся кодекса чести!

Из этого введения в работу с сетями вы узнаете, как работают компьютерные сети, какая архитектура используется для проектирования сетей и как обеспечить их безопасность.

Что такое компьютерная сеть?

Компьютерная сеть состоит из двух или более компьютеров, соединенных между собой кабелями (проводными) или WiFi (беспроводными) с целью передачи, обмена или совместного использования данных и ресурсов. Вы строите компьютерную сеть, используя оборудование (например, маршрутизаторы, коммутаторы, точки доступа и кабели) и программное обеспечение (например, операционные системы или бизнес-приложения).

Географическое расположение часто определяет компьютерную сеть. Например, LAN (локальная сеть) соединяет компьютеры в определенном физическом пространстве, например, в офисном здании, тогда как WAN (глобальная сеть) может соединять компьютеры на разных континентах. Интернет — крупнейший пример глобальной сети, соединяющей миллиарды компьютеров по всему миру.

Вы можете дополнительно определить компьютерную сеть по протоколам, которые она использует для связи, физическому расположению ее компонентов, способу управления трафиком и ее назначению.

Компьютерные сети позволяют общаться в любых деловых, развлекательных и исследовательских целях. Интернет, онлайн-поиск, электронная почта, обмен аудио и видео, онлайн-торговля, прямые трансляции и социальные сети — все это существует благодаря компьютерным сетям.

Типы компьютерных сетей

По мере развития сетевых потребностей менялись и типы компьютерных сетей, отвечающие этим потребностям. Вот наиболее распространенные и широко используемые типы компьютерных сетей:

Локальная сеть (локальная сеть). Локальная сеть соединяет компьютеры на относительно небольшом расстоянии, позволяя им обмениваться данными, файлами и ресурсами. Например, локальная сеть может соединять все компьютеры в офисном здании, школе или больнице. Как правило, локальные сети находятся в частной собственности и под управлением.

WLAN (беспроводная локальная сеть). WLAN похожа на локальную сеть, но соединения между устройствами в сети осуществляются по беспроводной сети.

WAN (глобальная сеть). Как видно из названия, глобальная сеть соединяет компьютеры на большой территории, например, из региона в регион или даже из одного континента в другой. Интернет — это крупнейшая глобальная сеть, соединяющая миллиарды компьютеров по всему миру. Обычно для управления глобальной сетью используются модели коллективного или распределенного владения.

MAN (городская сеть): MAN обычно больше, чем LAN, но меньше, чем WAN. Города и государственные учреждения обычно владеют и управляют MAN.

PAN (персональная сеть): PAN обслуживает одного человека. Например, если у вас есть iPhone и Mac, вполне вероятно, что вы настроили сеть PAN, которая позволяет обмениваться и синхронизировать контент — текстовые сообщения, электронные письма, фотографии и многое другое — на обоих устройствах.

SAN (сеть хранения данных). SAN – это специализированная сеть, предоставляющая доступ к хранилищу на уровне блоков — общей сети или облачному хранилищу, которое для пользователя выглядит и работает как накопитель, физически подключенный к компьютеру. (Дополнительную информацию о том, как SAN работает с блочным хранилищем, см. в разделе «Блочное хранилище: полное руководство».)

CAN (сеть кампуса). CAN также известен как корпоративная сеть. CAN больше, чем LAN, но меньше, чем WAN.CAN обслуживают такие объекты, как колледжи, университеты и бизнес-кампусы.

VPN (виртуальная частная сеть). VPN – это безопасное двухточечное соединение между двумя конечными точками сети (см. раздел "Узлы" ниже). VPN устанавливает зашифрованный канал, который сохраняет личность пользователя и учетные данные для доступа, а также любые передаваемые данные, недоступные для хакеров.

Важные термины и понятия

Ниже приведены некоторые общие термины, которые следует знать при обсуждении компьютерных сетей:

IP-адрес: IP-адрес — это уникальный номер, присваиваемый каждому устройству, подключенному к сети, которая использует для связи Интернет-протокол. Каждый IP-адрес идентифицирует хост-сеть устройства и местоположение устройства в хост-сети. Когда одно устройство отправляет данные другому, данные включают «заголовок», который включает IP-адрес отправляющего устройства и IP-адрес устройства-получателя.

Узлы. Узел — это точка подключения внутри сети, которая может получать, отправлять, создавать или хранить данные. Каждый узел требует, чтобы вы предоставили некоторую форму идентификации для получения доступа, например IP-адрес. Несколько примеров узлов включают компьютеры, принтеры, модемы, мосты и коммутаторы. Узел — это, по сути, любое сетевое устройство, которое может распознавать, обрабатывать и передавать информацию любому другому сетевому узлу.

Маршрутизаторы. Маршрутизатор — это физическое или виртуальное устройство, которое отправляет информацию, содержащуюся в пакетах данных, между сетями. Маршрутизаторы анализируют данные в пакетах, чтобы определить наилучший способ доставки информации к конечному получателю. Маршрутизаторы пересылают пакеты данных до тех пор, пока они не достигнут узла назначения.

Коммутаторы. Коммутатор — это устройство, которое соединяет другие устройства и управляет обменом данными между узлами в сети, обеспечивая доставку пакетов данных к конечному пункту назначения. В то время как маршрутизатор отправляет информацию между сетями, коммутатор отправляет информацию между узлами в одной сети. При обсуждении компьютерных сетей «коммутация» относится к тому, как данные передаются между устройствами в сети. Три основных типа переключения следующие:

Коммутация каналов, которая устанавливает выделенный канал связи между узлами в сети. Этот выделенный путь гарантирует, что во время передачи будет доступна вся полоса пропускания, что означает, что никакой другой трафик не может проходить по этому пути.

Коммутация пакетов предполагает разбиение данных на независимые компоненты, называемые пакетами, которые из-за своего небольшого размера предъявляют меньшие требования к сети. Пакеты перемещаются по сети к конечному пункту назначения.

Переключение сообщений отправляет сообщение полностью с исходного узла, перемещаясь от коммутатора к коммутатору, пока не достигнет узла назначения.

Порты: порт определяет конкретное соединение между сетевыми устройствами. Каждый порт идентифицируется номером. Если вы считаете IP-адрес сопоставимым с адресом отеля, то порты — это номера люксов или комнат в этом отеле. Компьютеры используют номера портов, чтобы определить, какое приложение, служба или процесс должны получать определенные сообщения.

Типы сетевых кабелей. Наиболее распространенными типами сетевых кабелей являются витая пара Ethernet, коаксиальный и оптоволоконный кабель. Выбор типа кабеля зависит от размера сети, расположения сетевых элементов и физического расстояния между устройствами.

Примеры компьютерных сетей

Проводное или беспроводное соединение двух или более компьютеров с целью обмена данными и ресурсами образует компьютерную сеть. Сегодня почти каждое цифровое устройство принадлежит к компьютерной сети.

В офисе вы и ваши коллеги можете совместно использовать принтер или систему группового обмена сообщениями. Вычислительная сеть, которая позволяет это, вероятно, представляет собой локальную сеть или локальную сеть, которая позволяет вашему отделу совместно использовать ресурсы.

Городские власти могут управлять общегородской сетью камер наблюдения, которые отслеживают транспортный поток и происшествия. Эта сеть будет частью MAN или городской сети, которая позволит городским службам экстренной помощи реагировать на дорожно-транспортные происшествия, советовать водителям альтернативные маршруты движения и даже отправлять дорожные билеты водителям, проезжающим на красный свет.

The Weather Company работала над созданием одноранговой ячеистой сети, которая позволяет мобильным устройствам напрямую взаимодействовать с другими мобильными устройствами, не требуя подключения к Wi-Fi или сотовой связи. Проект Mesh Network Alerts позволяет доставлять жизненно важную информацию о погоде миллиардам людей даже без подключения к Интернету.

Компьютерные сети и Интернет

Поставщики интернет-услуг (ISP) и поставщики сетевых услуг (NSP) предоставляют инфраструктуру, позволяющую передавать пакеты данных или информации через Интернет. Каждый бит информации, отправленной через Интернет, не поступает на каждое устройство, подключенное к Интернету. Это комбинация протоколов и инфраструктуры, которая точно указывает, куда направить информацию.

Как они работают?

Компьютерные сети соединяют такие узлы, как компьютеры, маршрутизаторы и коммутаторы, с помощью кабелей, оптоволокна или беспроводных сигналов. Эти соединения позволяют устройствам в сети взаимодействовать и обмениваться информацией и ресурсами.

Сети следуют протоколам, которые определяют способ отправки и получения сообщений. Эти протоколы позволяют устройствам обмениваться данными. Каждое устройство в сети использует интернет-протокол или IP-адрес, строку цифр, которая однозначно идентифицирует устройство и позволяет другим устройствам распознавать его.

Маршрутизаторы – это виртуальные или физические устройства, облегчающие обмен данными между различными сетями. Маршрутизаторы анализируют информацию, чтобы определить наилучший способ доставки данных к конечному пункту назначения. Коммутаторы соединяют устройства и управляют связью между узлами внутри сети, гарантируя, что пакеты информации, перемещающиеся по сети, достигают конечного пункта назначения.

Архитектура

Архитектура компьютерной сети определяет физическую и логическую структуру компьютерной сети. В нем описывается, как компьютеры организованы в сети и какие задачи возлагаются на эти компьютеры. Компоненты сетевой архитектуры включают аппаратное и программное обеспечение, средства передачи (проводные или беспроводные), топологию сети и протоколы связи.

Основные типы сетевой архитектуры

В сети клиент/сервер центральный сервер или группа серверов управляет ресурсами и предоставляет услуги клиентским устройствам в сети. Клиенты в сети общаются с другими клиентами через сервер. В отличие от модели P2P, клиенты в архитектуре клиент/сервер не делятся своими ресурсами. Этот тип архитектуры иногда называют многоуровневой моделью, поскольку он разработан с несколькими уровнями или ярусами.

Топология сети

Топология сети — это то, как устроены узлы и каналы в сети. Сетевой узел — это устройство, которое может отправлять, получать, хранить или пересылать данные. Сетевой канал соединяет узлы и может быть как кабельным, так и беспроводным.

Понимание типов топологии обеспечивает основу для построения успешной сети. Существует несколько топологий, но наиболее распространенными являются шина, кольцо, звезда и сетка:

При топологии шинной сети каждый сетевой узел напрямую подключен к основному кабелю.

В кольцевой топологии узлы соединены в петлю, поэтому каждое устройство имеет ровно двух соседей. Соседние пары соединяются напрямую; несмежные пары связаны косвенно через несколько узлов.

В топологии звездообразной сети все узлы подключены к одному центральному концентратору, и каждый узел косвенно подключен через этот концентратор.

сетчатая топология определяется перекрывающимися соединениями между узлами. Вы можете создать полносвязную топологию, в которой каждый узел в сети соединен со всеми остальными узлами. Вы также можете создать топологию частичной сетки, в которой только некоторые узлы соединены друг с другом, а некоторые связаны с узлами, с которыми они обмениваются наибольшим количеством данных. Полноячеистая топология может быть дорогостоящей и трудоемкой для выполнения, поэтому ее часто используют для сетей, требующих высокой избыточности. Частичная сетка обеспечивает меньшую избыточность, но является более экономичной и простой в реализации.

Безопасность

Безопасность компьютерной сети защищает целостность информации, содержащейся в сети, и контролирует доступ к этой информации. Политики сетевой безопасности уравновешивают необходимость предоставления услуг пользователям с необходимостью контроля доступа к информации.

Существует множество точек входа в сеть. Эти точки входа включают аппаратное и программное обеспечение, из которых состоит сама сеть, а также устройства, используемые для доступа к сети, такие как компьютеры, смартфоны и планшеты. Из-за этих точек входа сетевая безопасность требует использования нескольких методов защиты. Средства защиты могут включать брандмауэры — устройства, которые отслеживают сетевой трафик и предотвращают доступ к частям сети на основе правил безопасности.

Процессы аутентификации пользователей с помощью идентификаторов пользователей и паролей обеспечивают еще один уровень безопасности. Безопасность включает в себя изоляцию сетевых данных, чтобы доступ к служебной или личной информации был сложнее, чем к менее важной информации. Другие меры сетевой безопасности включают обеспечение регулярного обновления и исправления аппаратного и программного обеспечения, информирование пользователей сети об их роли в процессах безопасности и информирование о внешних угрозах, осуществляемых хакерами и другими злоумышленниками. Сетевые угрозы постоянно развиваются, что делает сетевую безопасность бесконечным процессом.

Использование общедоступного облака также требует обновления процедур безопасности для обеспечения постоянной безопасности и доступа. Для безопасного облака требуется безопасная базовая сеть.

Ознакомьтесь с пятью основными соображениями (PDF, 298 КБ) по обеспечению безопасности общедоступного облака.

Ячеистые сети

Как отмечалось выше, ячеистая сеть — это тип топологии, в котором узлы компьютерной сети подключаются к как можно большему количеству других узлов. В этой топологии узлы взаимодействуют друг с другом, чтобы эффективно направлять данные к месту назначения. Эта топология обеспечивает большую отказоустойчивость, поскольку в случае отказа одного узла существует множество других узлов, которые могут передавать данные. Ячеистые сети самонастраиваются и самоорганизуются в поисках самого быстрого и надежного пути для отправки информации.

Тип ячеистых сетей

Существует два типа ячеистых сетей — полная и частичная:

  • В полной ячеистой топологии каждый сетевой узел соединяется со всеми остальными сетевыми узлами, обеспечивая высочайший уровень отказоустойчивости. Однако его выполнение обходится дороже. В топологии с частичной сеткой подключаются только некоторые узлы, обычно те, которые чаще всего обмениваются данными.
  • беспроводная ячеистая сеть может состоять из десятков и сотен узлов. Этот тип сети подключается к пользователям через точки доступа, разбросанные по большой территории.

Балансировщики нагрузки и сети

Балансировщики нагрузки эффективно распределяют задачи, рабочие нагрузки и сетевой трафик между доступными серверами. Думайте о балансировщиках нагрузки как об управлении воздушным движением в аэропорту. Балансировщик нагрузки отслеживает весь трафик, поступающий в сеть, и направляет его на маршрутизатор или сервер, которые лучше всего подходят для управления им. Цели балансировки нагрузки – избежать перегрузки ресурсов, оптимизировать доступные ресурсы, сократить время отклика и максимально увеличить пропускную способность.

Полный обзор балансировщиков нагрузки см. в разделе Балансировка нагрузки: полное руководство.

Сети доставки контента

Сеть доставки контента (CDN) – это сеть с распределенными серверами, которая доставляет пользователям временно сохраненные или кэшированные копии контента веб-сайта в зависимости от их географического положения. CDN хранит этот контент в распределенных местах и ​​предоставляет его пользователям, чтобы сократить расстояние между посетителями вашего сайта и сервером вашего сайта. Кэширование контента ближе к вашим конечным пользователям позволяет вам быстрее обслуживать контент и помогает веб-сайтам лучше охватить глобальную аудиторию. Сети CDN защищают от всплесков трафика, сокращают задержки, снижают потребление полосы пропускания, ускоряют время загрузки и уменьшают влияние взломов и атак, создавая слой между конечным пользователем и инфраструктурой вашего веб-сайта.

Прямые трансляции мультимедиа, мультимедиа по запросу, игровые компании, создатели приложений, сайты электронной коммерции — по мере роста цифрового потребления все больше владельцев контента обращаются к CDN, чтобы лучше обслуживать потребителей контента.

Компьютерные сетевые решения и IBM

Компьютерные сетевые решения помогают предприятиям увеличить трафик, сделать пользователей счастливыми, защитить сеть и упростить предоставление услуг. Лучшее решение для компьютерной сети, как правило, представляет собой уникальную конфигурацию, основанную на вашем конкретном типе бизнеса и потребностях.

Сети доставки контента (CDN), балансировщики нагрузки и сетевая безопасность — все упомянутые выше — это примеры технологий, которые могут помочь компаниям создавать оптимальные компьютерные сетевые решения. IBM предлагает дополнительные сетевые решения, в том числе:

    — это устройства, которые дают вам улучшенный контроль над сетевым трафиком, позволяют повысить производительность вашей сети и повысить ее безопасность. Управляйте своими физическими и виртуальными сетями для маршрутизации нескольких VLAN, для брандмауэров, VPN, формирования трафика и многого другого. обеспечивает безопасность и ускоряет передачу данных между частной инфраструктурой, мультиоблачными средами и IBM Cloud. — это возможности безопасности и производительности, предназначенные для защиты общедоступного веб-контента и приложений до того, как они попадут в облако. Получите защиту от DDoS, глобальную балансировку нагрузки и набор функций безопасности, надежности и производительности, предназначенных для защиты общедоступного веб-контента и приложений до того, как они попадут в облако.

Сетевые службы в IBM Cloud предоставляют вам сетевые решения для увеличения трафика, обеспечения удовлетворенности ваших пользователей и легкого предоставления ресурсов по мере необходимости.

Развить сетевые навыки и получить профессиональную сертификацию IBM, пройдя курсы в рамках программы Cloud Site Reliability Engineers (SRE) Professional.

В этом лабораторном занятии вы узнаете, как работает Интернет.

На этой странице вы узнаете основы того, что такое Интернет, что наиболее важно в его работе и что означает хранение информации в "облаке".

    Интернет — это компьютерная сеть, в которой для стандартизации связи используются открытые протоколы. Для доступа в Интернет требуется компьютерное устройство, подключенное к устройству, подключенному к Интернету.

Интернет — это более широкое понятие, чем Всемирная паутина. Он также поддерживает электронную почту, мобильные приложения, текстовые сообщения (SMS или службу коротких сообщений), передачу файлов и многие другие способы связи между компьютерами.

Всемирная паутина вышла далеко за рамки своей первоначальной цели, которая заключалась в быстром и простом обмене информацией в научном сообществе. Расширение Интернета за счет включения таких вещей, как интернет-магазины и личные блоги, было непреднамеренным следствием этой технологии.

Как работает Интернет?

  • Интернет отказоустойчив, потому что это сеть с резервированием. Между его физическими соединениями существует множество путей для создания избыточности. Даже если один путь недоступен, есть еще один способ передать сообщение от отправителя к получателю (как показано справа). Программное обеспечение в точках подключения знает, как перенаправить данные в случае сбоя одного подключения.
  • Данные передаются по открытым протоколам. Протоколы стандартизируют связь, поэтому все данные отправляются по одним и тем же правилам отправки и получения данных. Эти протоколы являются открытыми (доступными для использования кем угодно), чтобы каждый мог создавать системы, подключаемые к Интернету.

Однако Интернет — это не просто сеть компьютеров. Это сеть сетей. Точки соединения между сетями называются маршрутизаторами, сетевыми устройствами, которые направляют трафик между подсетями в Интернете. Осмысление информации происходит на целевом компьютере.

  • Маршрутизатор – это компьютер, передающий информацию из одной сети в другую.

Возможно, ваш компьютер использует маршрутизатор, который находится где-то в вашем доме, для подключения к вашему провайдеру.

Компьютеры, подключенные к Интернету, и соединения между ними не принадлежат какой-либо одной организации. Разные интернет-провайдеры предоставляют Интернет разным сообществам. Как правило, в крупной организации (например, в университете) подключение к Интернету обеспечивается самой организацией.

  1. Почему график Интернета выглядит как клубок посередине с фейерверком снаружи?
  2. Обсудите, как эта фигура связана с тем, как люди подключаются к Интернету (через провайдера и т. д.). Напишите краткое описание и/или объясните его кому-нибудь другому.

    Что такое облако?

    В первые дни существования Интернета пропускная способность была низкой, поэтому люди не могли отправлять видео (только текст и небольшие изображения). В то время компьютеры были огромными и дорогими, поэтому люди шли в компьютерный центр для выполнения своих вычислений. Однако по мере того, как технологии становились меньше и эффективнее, эти центры становились менее важными, поскольку люди могли выполнять вычисления на персональных вычислительных устройствах.

    Однако в последнее время некоторые виды вычислений (такие как веб-поиск и распознавание голоса) требуют большей вычислительной мощности, и вместо этого эти задачи отправляются на огромные "компьютерные фермы", где десятки тысяч компьютеров совместно работают над задачей. Все вместе эти компьютерные фермы называются облаком. На протяжении всего курса вы использовали облако: все ваши проекты Snap! хранятся в облаке. Вы по-прежнему пользуетесь компьютером за своим рабочим столом, но некоторые программы на самом деле работают в облаке.

    Когда вы сохраняете проекты Snap! в своей учетной записи, они сохраняются не на вашем локальном компьютере, а в облаке; вот почему вы должны войти в систему, чтобы получить к ним доступ. Точно так же, если вы используете Google Диск или Dropbox, все эти файлы хранятся в облаке. А если вы пользуетесь веб-службой электронной почты (например, Gmail или Yahoo), ваши электронные письма также хранятся в облаке.

    Второкурсница средней школы в Бруклине, штат Нью-Йорк, регистрируется в классе из дома после того, как ее школа объявила о закрытии из-за опасений по поводу нового коронавируса. (Эндрю Лихтенштейн/Corbis через Getty Images)

    Поскольку чиновники K-12 во многих штатах закрывают школы и переводят уроки и задания в онлайн из-за распространения нового коронавируса, они сталкиваются с реальностью, что некоторые учащиеся не имеют надежного доступа к Интернету дома, особенно те, кто из малообеспеченных семей.

    Вот основные выводы об Интернете, домашних заданиях и влиянии цифрового разрыва на американскую молодежь.

    1 Большинство восьмиклассников в США пользуются Интернетом дома, чтобы выполнить домашнюю работу. Примерно шесть из десяти учащихся (58%) говорят, что используют Интернет дома для выполнения домашних заданий каждый день или почти каждый день, согласно новому анализу данных исследовательского центра Pew Research Center 2018 National Assessment of Educational Progress (NAEP). . Всего 6 % учащихся говорят, что никогда не используют Интернет дома для этой цели.

    Эти модели различаются в зависимости от типа сообщества и уровня образования родителей. Примерно две трети учащихся пригородных школ (65%) говорят, что используют Интернет для выполнения домашних заданий каждый день или почти каждый день, по сравнению с 58% учащихся школ в городах, 50% учащихся сельских районов и 44% посещающих школы в городах. Учащиеся, чьи родители закончили колледж, чаще используют Интернет для домашней работы. Около 62% этих учащихся используют Интернет дома для выполнения домашних заданий, по сравнению с меньшей долей учащихся, чьи родители имеют среднее образование (53%), имеют только среднее образование (52%) или не имеют среднего образования. (48%).

    В этом анализе рассматривается влияние Интернета и цифрового разрыва на молодежь в США. Приведенные здесь данные опроса взяты из опроса 743 американских подростков, проведенного исследовательским центром Pew Research Center с 7 марта по 10 апреля 2018 года с использованием панели NORC AmeriSpeak. AmeriSpeak — это национально репрезентативная, основанная на вероятности панель населения домохозяйств США. Произвольно выбранные домохозяйства США отбираются с известной вероятностью отбора из национальной структуры NORC, а затем связываются с интервьюерами по почте, телефону или лично в США. Более подробная информация о методологии панели NORC AmeriSpeak доступна здесь.

    Часть этого анализа также основана на данных Национальной оценки прогресса в образовании (NAEP) 2018 года. NAEP проводит цифровую оценку технологической и инженерной грамотности, чтобы лучше понять, что студенты в США знают и могут делать в области технологий и инженерии. Дополнительную информацию см. в методологии оценки.

    В другой части этого анализа используются данные опроса американского сообщества (ACS) 2015 года, полученные от Бюро переписи населения США. ACS — это национальное обследование с использованием методов непрерывного измерения. В обследовании серия ежемесячных выборок дает годовые оценки для тех же небольших территорий (переписных участков и квартальных групп), которые ранее обследовались с помощью развернутой выборки десятилетней переписи. Дополнительную информацию см. в методологии ACS.

    2 «Разрыв в выполнении домашних заданий», который относится к детям школьного возраста, не имеющим доступа к интернету, необходимому им для выполнения школьных заданий дома, более заметен для чернокожих, латиноамериканцев и домохозяйств с низким уровнем дохода. Согласно ранее опубликованному исследованию Pew Research Center данным Бюро переписи населения США за 2015 год, около 15% домохозяйств в США с детьми школьного возраста не имеют дома высокоскоростного интернет-соединения. Дети школьного возраста в домохозяйствах с низкими доходами особенно часто не имеют доступа к широкополосной связи. Примерно треть (35%) домохозяйств с детьми в возрасте от 6 до 17 лет и годовым доходом менее 30 000 долларов в год не имеют дома высокоскоростного подключения к Интернету, по сравнению с 6% таких домохозяйств с доходом 75 000 долларов и более в год. . Эти пробелы в широкополосном доступе особенно заметны в домохозяйствах чернокожих и латиноамериканцев с детьми школьного возраста, особенно в семьях с низким доходом.

    3 Некоторые подростки из малообеспеченных семей говорят, что им не хватает средств для выполнения школьных заданий дома. В опросе Центра 2018 года примерно каждый пятый подросток в возрасте от 13 до 17 лет (17%) заявил, что часто или иногда не может выполнять домашние задания из-за отсутствия надежного доступа к компьютеру или интернет-соединению. Чернокожие подростки и те, кто живет в семьях с низким доходом, чаще говорили, что не могут выполнять домашние задания по этой причине.

    Например, четверть темнокожих подростков заявили, что они часто или иногда не могут выполнять домашние задания из-за отсутствия надежного доступа к компьютеру или подключения к Интернету, по сравнению с 13 % белых подростков и 17 % латиноамериканских подростков. Подростки с годовым доходом семьи менее 30 000 долларов США также чаще говорили это, чем подростки с семейным доходом не менее 75 000 долларов США в год (24% против 9%).

    В том же опросе примерно каждый десятый подросток (12%) заявил, что часто или иногда использует общедоступный Wi-Fi для выполнения школьных заданий из-за отсутствия домашнего подключения к Интернету.Опять же, чернокожие подростки и подростки с низким доходом чаще делали это. Примерно каждый пятый чернокожий подросток (21%) заявил, что использует общедоступный Wi-Fi для выполнения школьных заданий из-за отсутствия домашнего интернет-соединения, по сравнению с 11% белых подростков и 9% латиноамериканских подростков. И около пятой части (21%) подростков с годовым семейным доходом менее 30 000 долларов США сообщили, что им приходится использовать общественный Wi-Fi для выполнения домашних заданий, по сравнению с 11 % подростков в семьях с семейным доходом от 30 000 до 74 999 долларов США и всего 7 % те, кто живет в домохозяйствах с доходом не менее 75 000 долларов США.

    4 Четверть малообеспеченных подростков не имеют доступа к домашнему компьютеру. Согласно опросу 2018 года, каждый четвертый подросток в домохозяйствах с годовым доходом менее 30 000 долларов не имеет доступа к домашнему компьютеру, по сравнению с 4% подростков в домохозяйствах с доходом более 75 000 долларов. Существуют также различия по расовому и этническому признаку. Подростки латиноамериканского происхождения чаще всего говорили, что у них нет доступа к домашнему компьютеру: так сказали 18 % по сравнению с 9 % белых подростков и 11 % чернокожих подростков.

    Читайте также: