Видеоурок для 8 класса "Как работает компьютерная сеть"

Обновлено: 04.07.2024

Несмотря на то, что были приложены все усилия для соблюдения правил стиля цитирования, могут быть некоторые расхождения. Если у вас есть какие-либо вопросы, обратитесь к соответствующему руководству по стилю или другим источникам.

Наши редакторы рассмотрят то, что вы отправили, и решат, нужно ли пересматривать статью.

Интернет — это обширная сеть, соединяющая компьютеры по всему миру. Через Интернет люди могут обмениваться информацией и общаться из любого места, где есть подключение к Интернету.

Интернет состоит из технологий, разработанных разными людьми и организациями. Важные фигуры включают Роберта У. Тейлора, который руководил разработкой ARPANET (ранний прототип Интернета), а также Винтона Серфа и Роберта Кана, которые разработали технологии протокола управления передачей/протокола Интернета (TCP/IP).

Интернет работает через ряд сетей, которые соединяют устройства по всему миру через телефонные линии. Пользователям предоставляется доступ в Интернет интернет-провайдерами. Широкое распространение мобильного широкополосного доступа и Wi-Fi в 21 веке сделало это подключение беспроводным.

С появлением Интернета появились новые формы эксплуатации, такие как спам по электронной почте и вредоносное ПО, а также вредоносное поведение в социальных сетях, такое как киберзапугивание и доксинг. Многие компании собирают обширную информацию от пользователей, что некоторые считают нарушением конфиденциальности.

Под темной паутиной понимается ряд веб-сайтов, для доступа к которым требуются специальные инструменты расшифровки и настройки. Чаще всего он используется для целей, требующих строгой анонимности, включая незаконную продажу (например, оружия и наркотиков), политическое инакомыслие в странах с жесткой цензурой и информирование о нарушениях.

Хотя Интернет теоретически децентрализован и, следовательно, не контролируется какой-либо единой организацией, многие утверждают, что технологические компании, такие как Amazon, Facebook и Google, представляют собой небольшую группу организаций, которые имеют беспрецедентное влияние на информацию и деньги в Интернете. В некоторых странах определенные разделы Интернета блокируются цензурой.

Интернет — системная архитектура, которая произвела революцию в области коммуникаций и методов коммерции, позволив различным компьютерным сетям по всему миру соединяться друг с другом. Иногда называемый «сетью сетей», Интернет появился в Соединенных Штатах в 1970-х годах, но не стал доступен широкой публике до начала 1990-х годов. По оценкам, к 2020 году около 4,5 млрд человек, или более половины населения мира, будут иметь доступ к Интернету.

Интернет предоставляет возможности настолько мощные и общие, что его можно использовать практически для любых целей, зависящих от информации, и он доступен каждому, кто подключается к одной из составляющих его сетей. Он поддерживает человеческое общение через социальные сети, электронную почту (e-mail), «чаты», группы новостей, а также аудио- и видеопередачу и позволяет людям работать совместно в разных местах. Он поддерживает доступ к цифровой информации многими приложениями, включая World Wide Web. Интернет оказался нерестилищем для большого и растущего числа «электронных предприятий» (включая дочерние компании традиционных «физических» компаний), которые осуществляют большую часть своих продаж и услуг через Интернет. (См. электронная коммерция.)

Происхождение и развитие

Ранние сети

Как на самом деле работает Интернет? В этом видеоролике вы познакомитесь с пакетом данных — одним из триллионов, задействованных в триллионах интернет-взаимодействий, происходящих каждую секунду.

Первыми компьютерными сетями были специальные системы специального назначения, такие как SABRE (система бронирования авиабилетов) и AUTODIN I (система командования и управления обороной), которые были разработаны и внедрены в конце 1950 – начале 1960 годов. К началу 1960-х годов производители компьютеров начали использовать полупроводниковые технологии в коммерческих продуктах, и во многих крупных технологически продвинутых компаниях существовали как обычные системы пакетной обработки, так и системы с разделением времени. Системы с разделением времени позволяли совместно использовать ресурсы компьютера в быстрой последовательности с несколькими пользователями, циклически проходя очередь пользователей так быстро, что компьютер казался выделенным для задач каждого пользователя, несмотря на существование многих других, получающих доступ к системе «одновременно». Это привело к идее совместного использования компьютерных ресурсов (называемых хост-компьютерами или просто хостами) по всей сети. Предусматривалось межхостовое взаимодействие, а также доступ к специализированным ресурсам (таким как суперкомпьютеры и системы хранения данных) и интерактивный доступ удаленных пользователей к вычислительным мощностям систем с разделением времени, расположенных в другом месте. Эти идеи были впервые реализованы в ARPANET, которая установила первое сетевое соединение между хостами 29 октября 1969 года.Он был создан Агентством перспективных исследовательских проектов (ARPA) Министерства обороны США. ARPANET была одной из первых компьютерных сетей общего назначения. Он соединял компьютеры с разделением времени в поддерживаемых государством исследовательских центрах, в основном в университетах США, и вскоре стал важным элементом инфраструктуры для исследовательского сообщества компьютерных наук в Соединенных Штатах. Быстро появились инструменты и приложения, такие как простой протокол передачи почты (SMTP, обычно называемый электронной почтой) для отправки коротких сообщений и протокол передачи файлов (FTP) для более длинных передач. Чтобы обеспечить рентабельную интерактивную связь между компьютерами, которая обычно обменивается короткими пакетами данных, ARPANET использовала новую технологию коммутации пакетов. Коммутация пакетов принимает большие сообщения (или фрагменты компьютерных данных) и разбивает их на более мелкие, управляемые части (известные как пакеты), которые могут независимо перемещаться по любому доступному каналу к целевому пункту назначения, где части снова собираются. Таким образом, в отличие от традиционной голосовой связи, для пакетной коммутации не требуется один выделенный канал между каждой парой пользователей.

Коммерческие пакетные сети появились в 1970-х годах, но они были разработаны главным образом для обеспечения эффективного доступа к удаленным компьютерам с помощью выделенных терминалов. Короче говоря, они заменили междугородние модемные соединения менее дорогими «виртуальными» цепями по пакетным сетям. В США такими пакетными сетями были Telenet и Tymnet. Ни один из них не поддерживал связь между хостами; в 1970-х годах это все еще было прерогативой исследовательских сетей, и так будет еще много лет.

DARPA (Агентство перспективных оборонных исследовательских проектов; ранее ARPA) поддержало инициативы по созданию наземных и спутниковых пакетных сетей. Наземная система пакетной радиосвязи обеспечивала мобильный доступ к вычислительным ресурсам, а пакетная спутниковая сеть соединяла Соединенные Штаты с несколькими европейскими странами и обеспечивала связь с широко рассредоточенными и удаленными регионами. С появлением пакетного радио подключение мобильного терминала к компьютерной сети стало возможным. Однако тогда системы с разделением времени были еще слишком большими, громоздкими и дорогостоящими, чтобы быть мобильными или даже существовать вне компьютерной среды с контролируемым климатом. Таким образом, существовала сильная мотивация для подключения сети пакетной радиосвязи к ARPANET, чтобы позволить мобильным пользователям с простыми терминалами получать доступ к системам разделения времени, для которых у них была авторизация. Точно так же DARPA использовало пакетную спутниковую сеть для связи Соединенных Штатов со спутниковыми терминалами, обслуживающими Великобританию, Норвегию, Германию и Италию. Однако эти терминалы должны были быть подключены к другим сетям в европейских странах, чтобы получить доступ к конечным пользователям. Таким образом, возникла необходимость соединения пакетной спутниковой сети, а также пакетной радиосети с другими сетями.

Как работает Интернет?

С чего начать? Интернет-адреса

Поскольку Интернет представляет собой глобальную сеть компьютеров, каждый компьютер, подключенный к Интернету, должен иметь уникальный адрес. Интернет-адреса имеют вид nnn.nnn.nnn.nnn, где nnn должно быть числом от 0 до 255. Этот адрес известен как IP-адрес. (IP означает Интернет-протокол; подробнее об этом позже.)

На рисунке ниже показаны два компьютера, подключенных к Интернету. ваш компьютер с IP-адресом 1.2.3.4 и другой компьютер с IP-адресом 5.6.7.8. Интернет представлен как абстрактный объект между ними. (По мере продвижения этой статьи Интернет-часть Диаграммы 1 будет объясняться и перерисовываться несколько раз по мере раскрытия деталей Интернета.)

Диаграмма 1

Если вы подключаетесь к Интернету через интернет-службу Провайдер (ISP), вам обычно назначается временный IP-адрес на время вашего сеанса телефонного подключения. Если вы подключаетесь к Интернету из локальной сети (LAN), ваш компьютер может иметь постоянный IP-адрес или может получить временный IP-адрес от сервера DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol). В любом случае, если вы подключены к Интернету, ваш компьютер имеет уникальный IP-адрес.

Стеки и пакеты протоколов

Уровень протокола	Комментарии
Приложение Уровень протоколов	Протоколы, специфичные для таких приложений, как WWW, электронная почта, FTP и т. д.
Уровень протокола управления передачей	TCP направляет пакеты определенному приложению на компьютере, используя номер порта.
Уровень протокола Интернета	IP направляет пакеты на определенный компьютер, используя IP-адрес .
Аппаратный уровень	Преобразует двоичные пакетные данные в сетевые сигналы и обратно. (Например, сетевая карта Ethernet, модем для телефонных линий и т. д. .)

Если бы мы пошли по пути, то сообщение "Привет, компьютер 5.6.7.8!" брал с нашего компа на комп с IP адресом 5.6.7.8, получилось бы примерно так:

<ПР>

Сообщение будет начинаться с вершины стека протоколов на вашем компьютере и продвигаться вниз.

Если отправляемое сообщение длинное, каждый уровень стека, через который проходит сообщение, может разбивать сообщение на более мелкие фрагменты данных. Это связано с тем, что данные, отправляемые через Интернет (и большинство компьютерных сетей), отправляются управляемыми фрагментами. В Интернете эти фрагменты данных называются пакетами .

Пакеты будут проходить через прикладной уровень и переходить на уровень TCP. Каждому пакету присваивается номер порта. Порты будут объяснены позже, но достаточно сказать, что многие программы могут использовать стек TCP/IP и отправлять сообщения. Нам нужно знать, какая программа на целевом компьютере должна получить сообщение, потому что она будет прослушивать определенный порт.

После прохождения уровня TCP пакеты переходят на уровень IP. Здесь каждый пакет получает адрес назначения 5.6.7.8.

Теперь, когда у наших пакетов сообщений есть номер порта и IP-адрес, они готовы к отправке через Интернет. Аппаратный уровень заботится о преобразовании наших пакетов, содержащих буквенный текст нашего сообщения, в электронные сигналы и их передаче по телефонной линии.

На другом конце телефонной линии ваш интернет-провайдер имеет прямое подключение к Интернету. Маршрутизатор провайдера проверяет адрес назначения в каждом пакете и определяет, куда его отправить. Часто следующей остановкой пакета является другой маршрутизатор. Подробнее о маршрутизаторах и интернет-инфраструктуре позже.

В конце концов пакеты достигают компьютера 5.6.7.8. Здесь пакеты начинаются с нижней части стека TCP/IP целевого компьютера и идут вверх.

По мере продвижения пакетов вверх по стеку все данные маршрутизации, добавленные стеком отправляющего компьютера (например, IP-адрес и номер порта), удаляются из пакетов.

Когда данные достигают вершины стека, пакеты снова собираются в исходную форму: "Привет, компьютер 5.6.7.8!"

Сетевая инфраструктура

Теперь вы знаете, как пакеты передаются с одного компьютера на другой через Интернет. Но что между ними? Из чего на самом деле состоит Интернет? Давайте посмотрим на другую диаграмму:

Диаграмма 3

Здесь мы видим диаграмму 1, перерисованную с большей детализацией. Физическое подключение через телефонную сеть к интернет-провайдеру было несложно догадаться, но помимо этого могло быть какое-то объяснение.

У поставщика услуг Интернета есть пул модемов для своих клиентов с коммутируемым доступом. Это управляется каким-либо компьютером (обычно выделенным), который управляет потоком данных от модемного пула к магистральному или выделенному маршрутизатору. Эту настройку можно назвать сервером портов, поскольку она «обслуживает» доступ к сети. Здесь также обычно собирается информация об оплате и использовании.

После того как ваши пакеты проходят через телефонную сеть и локальное оборудование вашего интернет-провайдера, они перенаправляются на магистральную сеть интернет-провайдера или на магистральную сеть, у которой интернет-провайдер покупает полосу пропускания. Отсюда пакеты обычно проходят через несколько маршрутизаторов и по нескольким магистралям, выделенным линиям и другим сетям, пока не найдут пункт назначения — компьютер с адресом 5.6.7.8. Но было бы неплохо, если бы мы знали точный маршрут, по которому наши пакеты проходят через Интернет? Как оказалось, способ есть.

Интернет-инфраструктура

Магистральная сеть Интернета состоит из множества крупных сетей, которые соединяются друг с другом. Эти крупные сети известны как поставщики сетевых услуг или NSP. Одними из крупных NSP являются UUNet, CerfNet, IBM, BBN Planet, SprintNet, PSINet и другие. Эти сети взаимодействуют друг с другом для обмена пакетным трафиком. Каждый NSP должен подключаться к трем точкам доступа к сети или NAP. В точках NAP пакетный трафик может переходить из одной магистрали NSP в магистральную сеть другого NSP. NSP также соединяются на городских биржах или MAE. MAE служат той же цели, что и NAP, но находятся в частной собственности. NAP были первоначальными точками подключения к Интернету. И NAP, и MAE называются точками обмена интернет-трафиком или IX. NSP также продают полосу пропускания более мелким сетям, таким как интернет-провайдеры и более мелкие поставщики полосы пропускания. На рисунке ниже показана эта иерархическая инфраструктура.

Диаграмма 4

Это не точное представление реального фрагмента Интернета. Диаграмма 4 предназначена только для демонстрации того, как поставщики сетевых услуг могут взаимодействовать друг с другом и более мелкими интернет-провайдерами. Ни один из компонентов физической сети не показан на диаграмме 4 так, как на диаграмме 3. Это связано с тем, что магистральная инфраструктура отдельного NSP сама по себе представляет собой сложный рисунок.Большинство поставщиков сетевых услуг публикуют карты своей сетевой инфраструктуры на своих веб-сайтах, и их легко найти. Нарисовать реальную карту Интернета было бы почти невозможно из-за его размера, сложности и постоянно меняющейся структуры.

Иерархия интернет-маршрутизации

Как же пакеты попадают в Интернет? Каждый ли компьютер, подключенный к Интернету, знает, где находятся другие компьютеры? Пакеты просто «рассылаются» на каждый компьютер в Интернете? Ответ на оба предыдущих вопроса — «нет». Ни один компьютер не знает, где находятся другие компьютеры, и пакеты не отправляются каждому компьютеру. Информация, используемая для доставки пакетов к месту назначения, содержится в таблицах маршрутизации, хранящихся на каждом маршрутизаторе, подключенном к Интернету.

Маршрутизаторы — это коммутаторы пакетов. Маршрутизатор обычно подключается между сетями для маршрутизации пакетов между ними. Каждый маршрутизатор знает о своих подсетях и используемых ими IP-адресах. Маршрутизатор обычно не знает, какие IP-адреса находятся «над ним». Изучите диаграмму 5 ниже. Черные ящики, соединяющие магистрали, — это маршрутизаторы. Более крупные магистрали NSP наверху подключаются к NAP. Под ними несколько подсетей, а под ними еще подсетей. Внизу две локальные сети с подключенными компьютерами.

Диаграмма 5

Когда пакет поступает на маршрутизатор, маршрутизатор проверяет IP-адрес, помещенный туда уровнем протокола IP на исходном компьютере. Маршрутизатор проверяет свою таблицу маршрутизации. Если сеть, содержащая IP-адрес, найдена, пакет отправляется в эту сеть. Если сеть, содержащая IP-адрес, не найдена, маршрутизатор отправляет пакет по маршруту по умолчанию, обычно вверх по магистральной иерархии к следующему маршрутизатору. Будем надеяться, что следующий маршрутизатор будет знать, куда отправить пакет. Если это не так, пакет снова направляется вверх, пока не достигнет магистрали NSP. Маршрутизаторы, подключенные к магистралям NSP, содержат самые большие таблицы маршрутизации, и здесь пакет будет перенаправлен на правильную магистраль, откуда он начнет свое путешествие «вниз» через все более и более мелкие сети, пока не найдет пункт назначения.

Доменные имена и разрешение адресов

Многие компьютеры, подключенные к Интернету, содержат часть базы данных DNS и программное обеспечение, позволяющее другим пользователям получать к ней доступ. Эти компьютеры называются DNS-серверами. Ни один DNS-сервер не содержит всю базу данных; они содержат только его подмножество. Если DNS-сервер не содержит доменного имени, запрошенного другим компьютером, DNS-сервер перенаправляет запрашивающий компьютер на другой DNS-сервер.

Диаграмма 6

Служба доменных имен имеет иерархическую структуру, аналогичную к иерархии IP-маршрутизации. Компьютер, запрашивающий разрешение имени, будет перенаправлен «вверх» по иерархии до тех пор, пока не будет найден DNS-сервер, способный разрешить доменное имя в запросе. На рис. 6 показана часть иерархии. В верхней части дерева находятся корни доменов. Некоторые из старых, более распространенных доменов видны вверху. Что не показано, так это множество DNS-серверов по всему миру, которые формируют остальную часть иерархии.

При настройке подключения к Интернету (например, для локальной сети или удаленного доступа к сети в Windows) в процессе установки обычно указываются один первичный и один или несколько вторичных DNS-серверов. Таким образом, любые интернет-приложения, которым требуется разрешение доменных имен, смогут работать правильно. Например, когда вы вводите веб-адрес в свой веб-браузер, браузер сначала подключается к вашему основному DNS-серверу. После получения IP-адреса для введенного вами доменного имени браузер подключается к целевому компьютеру и запрашивает нужную веб-страницу.

Проверить — отключить DNS в Windows Если вы используете Windows 95/NT и имеете доступ к Интернету, вы можете просмотреть свой DNS сервер(ы) и даже отключить их.

Если вы используете удаленный доступ к сети:
Откройте окно удаленного доступа к сети (которое можно найти в проводнике Windows под дисководом компакт-дисков и над сетевым окружением). Щелкните правой кнопкой мыши свое подключение к Интернету и выберите «Свойства». Внизу окна свойств подключения нажмите Настройки TCP/IP. кнопка.

Если у вас есть постоянное подключение к Интернету:
щелкните правой кнопкой мыши Сетевое окружение и выберите Свойства. Щелкните Свойства TCP/IP. Выберите вкладку Конфигурация DNS вверху.

Теперь вы должны посмотреть на IP-адреса ваших DNS-серверов. Здесь вы можете отключить DNS или установить для своих DNS-серверов значение 0.0.0.0. (Сначала запишите IP-адреса ваших DNS-серверов. Возможно, вам также придется перезагрузить Windows.) Теперь введите адрес в веб-браузере. Браузер не сможет разрешить доменное имя, и вы, вероятно, получите неприятное диалоговое окно, объясняющее, что DNS-сервер не найден.Однако, если вы введете соответствующий IP-адрес вместо имени домена, браузер сможет получить нужную веб-страницу. (Используйте ping для получения IP-адреса перед отключением DNS.) Другие операционные системы Microsoft аналогичны.

Пересмотр интернет-протоколов

Как упоминалось ранее в разделе о стеках протоколов, можно предположить, что в Интернете используется множество протоколов. Это верно; существует множество протоколов связи, необходимых для работы Интернета. К ним относятся протоколы TCP и IP, протоколы маршрутизации, протоколы управления доступом к среде, протоколы прикладного уровня и т. д. В следующих разделах описаны некоторые из наиболее важных и часто используемых протоколов в Интернете. Сначала обсуждаются протоколы более высокого уровня, а затем протоколы более низкого уровня.

Когда вы вводите URL-адрес в веб-браузере, происходит следующее:

Протоколы приложений: SMTP и электронная почта

Когда вы открываете почтовый клиент для чтения электронной почты, обычно происходит следующее:

<ПР>

Почтовый клиент (Netscape Mail, Lotus Notes, Microsoft Outlook и т. д.) открывает соединение со своим почтовым сервером по умолчанию. IP-адрес или доменное имя почтового сервера обычно настраиваются при установке почтового клиента.

Почтовый сервер всегда будет передавать первое сообщение, чтобы идентифицировать себя.

Клиент отправит команду SMTP HELO, на которую сервер ответит сообщением 250 OK.

В зависимости от того, проверяет ли клиент почту, отправляет почту и т. д., соответствующие SMTP-команды будут отправлены на сервер, который ответит соответствующим образом.

Эта транзакция запроса/ответа будет продолжаться до тех пор, пока клиент не отправит SMTP-команду QUIT. Затем сервер попрощается, и соединение будет закрыто.

Протокол управления передачей

Под прикладным уровнем в стеке протоколов находится уровень TCP. Когда приложения открывают соединение с другим компьютером в Интернете, отправляемые ими сообщения (используя определенный протокол прикладного уровня) передаются по стеку на уровень TCP. TCP отвечает за маршрутизацию протоколов приложений к правильному приложению на целевом компьютере. Для этого используются номера портов. Порты можно рассматривать как отдельные каналы на каждом компьютере. Например, вы можете просматривать веб-страницы, читая электронную почту. Это связано с тем, что эти два приложения (веб-браузер и почтовый клиент) использовали разные номера портов. Когда пакет поступает на компьютер и продвигается вверх по стеку протоколов, уровень TCP решает, какое приложение получит пакет, основываясь на номере порта.

TCP работает следующим образом:

<УЛ>

Когда уровень TCP получает данные протокола прикладного уровня сверху, он сегментирует их на управляемые «фрагменты», а затем добавляет к каждому «фрагменту» заголовок TCP с определенной информацией TCP. Информация, содержащаяся в заголовке TCP, включает номер порта приложения, которому необходимо отправить данные.

Когда уровень TCP получает пакет от нижележащего уровня IP, уровень TCP удаляет данные заголовка TCP из пакета, при необходимости выполняет некоторую реконструкцию данных, а затем отправляет данные нужному приложению, используя номер порта. из заголовка TCP.

TCP не является текстовым протоколом. TCP — это ориентированная на соединение, надежная служба потока байтов. Ориентированность на соединение означает, что два приложения, использующие TCP, должны сначала установить соединение перед обменом данными. TCP надежен, потому что для каждого полученного пакета отправителю отправляется подтверждение доставки. TCP также включает в свой заголовок контрольную сумму для проверки полученных данных на наличие ошибок. Заголовок TCP выглядит следующим образом:

Диаграмма 7

Обратите внимание, что здесь нет места для IP-адреса в заголовке TCP. Это потому, что TCP ничего не знает об IP-адресах. Задача TCP заключается в надежной передаче данных уровня приложения от приложения к приложению. Задача передачи данных от компьютера к компьютеру — это работа IP.

Проверьте это — общеизвестные номера интернет-портов Ниже перечислены номера портов для некоторых наиболее часто используемых интернет-сервисов.

Интернет-протокол

В отличие от TCP, IP является ненадежным протоколом без установления соединения. IP не важно, дойдет ли пакет до адресата или нет. IP также не знает о соединениях и номерах портов. Работа IP также заключается в отправке и маршрутизации пакетов на другие компьютеры. IP-пакеты являются независимыми объектами и могут поступать не по порядку или вообще не поступать. Задача TCP состоит в том, чтобы убедиться, что пакеты прибывают и находятся в правильном порядке. Единственное, что у IP общего с TCP, — это то, как он получает данные и добавляет свою собственную информацию заголовка IP к данным TCP. Заголовок IP выглядит следующим образом:

Диаграмма 8

Выше мы видим IP-адреса отправителя и принимающие компьютеры в заголовке IP. Ниже показано, как выглядит пакет после прохождения через прикладной уровень, уровень TCP и уровень IP. Данные прикладного уровня сегментируются на уровне TCP, добавляется заголовок TCP, пакет передается на уровень IP, добавляется заголовок IP, а затем пакет передается через Интернет.

Подведение итогов

Теперь вы знаете, как работает Интернет. Но как долго он будет оставаться таким? Версия IP, используемая в настоящее время в Интернете (версия 4), позволяет использовать только 232 адреса. В конце концов свободных IP-адресов не останется. Удивлен? Не волнуйтесь. IP версии 6 в настоящее время тестируется на исследовательской базе консорциумом исследовательских институтов и корпораций. И после этого? Кто знает. Интернет прошел долгий путь с момента его создания в качестве исследовательского проекта министерства обороны. Никто на самом деле не знает, чем станет Интернет. Однако одно можно сказать наверняка. Интернет объединит мир, как никакой другой механизм. Информационная эра в самом разгаре, и я рад быть ее частью.

Рус Шулер, 1998 г.
Обновления 2002 г.

Ресурсы

Ниже приведены некоторые интересные ссылки, связанные с некоторыми обсуждаемыми темами. (Надеюсь, они все еще работают. Все открываются в новом окне.)

Библиография

Следующие книги являются отличным источником информации и очень помогли в написании этой статьи. Я считаю, что книга Стивенса является лучшим справочником по TCP/IP и может считаться библией Интернета. Книга Шелдона охватывает гораздо более широкий круг вопросов и содержит огромное количество информации о сетях.

Компьютерная сеть — это группа из двух или более компьютеров, соединенных вместе. Сети обычно используются для совместного использования ресурсов, обмена файлами или общения с другими пользователями.

Сеть – это набор узлов, соединенных коммуникационными каналами. Узел может быть компьютером, принтером или любым другим устройством, способным отправлять или получать данные от другого узла по сети.

Для правильной работы сети часто требуются другие устройства. Примеры таких устройств включают концентраторы и коммутаторы. Различные типы сетей могут быть связаны друг с другом с помощью маршрутизатора. Как правило, сети, в которых для подключения используются кабели, могут работать на более высоких скоростях, чем сети, использующие беспроводные технологии.

Локальная сеть (LAN) соединяет компьютеры, которые находятся близко друг к другу. Построить локальную сеть проще, чем соединить разные сети (через глобальную сеть). Самая крупная глобальная сеть — это Интернет.

Компьютеры могут быть частью нескольких разных сетей. Сети также могут быть частью более крупных сетей. Локальная сеть в малом бизнесе обычно подключается к корпоративной сети более крупной компании. Эти подключения могут предоставлять доступ к Интернету. Например, магазин может использовать его для демонстрации товаров на своем веб-сайте через веб-сервер или для преобразования полученных заказов в инструкции по доставке.

К сети должно быть подключено соответствующее оборудование. Это может быть проводной или беспроводной. Для простой локальной сети достаточно компьютеров, носителей и периферийных устройств. Глобальным сетям (глобальным сетям) и некоторым крупным локальным сетям (локальным сетям) требуются дополнительные устройства, такие как мост, шлюз или маршрутизатор, для подключения различных малых и больших сетей.

Сеть нуждается в протоколе связи. Microsoft Windows, Linux и большинство других операционных систем используют TCP/IP. Компьютеры Apple Macintosh использовали Appletalk в 20 веке, но теперь используют TCP/IP.

Содержание

Сетевые модели

Внедрить технологию сетевой связи в виде одной большой модели будет сложно. В результате мы разбиваем различные компоненты сети на более мелкие модули или слои. Стандартной моделью сети является модель взаимодействия открытых систем (OSI), установленная Международным стандартом организации (ISO). Существуют и другие сетевые модели, хотя все они разбиты на аналогичные слои. Каждый уровень использует сервисы, предоставляемые нижележащим уровнем, одновременно предоставляя сервисы для уровня выше него. Каждый уровень может обмениваться данными только с тем же уровнем на целевом устройстве.

Модель OSI

OSI (Open Systems Interconnection) — это 7-уровневая сетевая модель, определенная стандартом ISO (Международная организация по стандартизации) и широко используемая во всем мире. Концепция семиуровневой модели была предложена Чарльзом Бахманом из информационной службы Honeywell. Различные аспекты проектирования OSI были разработаны на основе опыта работы с сетями ARPANET, NPLNET, EIN и CYCLADES, а также работы в рабочей группе IFIP WG6.1.

Слой 1

Физический уровень определяет электрические и физические характеристики устройств. Он также определяет модулированную передачу и передачу в основной полосе частот.

Основной диапазон

Основной диапазон — это цифровые данные в их необработанном виде (1001 1101 1010 0011). Это обеспечивает очень быструю и надежную передачу на короткие расстояния; тем не менее, средства массовой информации, как правило, заставляют биты мешать друг другу, диапазон передачи основной полосы частот очень ограничен. С увеличением скорости становится хуже. Технология основной полосы частот часто используется в локальных сетях.

Кабель UTP — не более 100 м на скорости 100 Мбит/с без повторителя
Оптоволокно – не более 1 км на скорости 100 Мбит/с без повторителя.

Типовая технология: Ethernet

Модулированная передача

В телекоммуникациях модуляция – это процесс передачи сигнала сообщения, например цифрового битового потока или аналогового аудиосигнала, внутри другого сигнала, который может быть физически передан. Устройство, обеспечивающее модуляцию сигнала основной полосы частот, называется модулятором, а устройство, обеспечивающее демодуляцию модулированного сигнала обратно в полосу модулирующих частот, называется демодулятором. Сегодня модулятор и демодулятор объединены в одно устройство под названием Модем (модулятор-демодулятор). Часто используется в WAN, WLAN, WWAN.
Типовая технология: WI-FI, ADSL, подключение к кабельному телевидению (CATV)

Слой 2

Уровень канала передачи данных предоставляет функциональные и процедурные средства для передачи данных между сетевыми объектами, а также для обнаружения и, возможно, исправления ошибок, которые могут возникнуть на физическом уровне.

Слой 3

Сетевой уровень предоставляет функциональные и процедурные средства передачи последовательностей данных переменной длины с исходного хоста в одной сети на конечный хост в другой сети с использованием IP-адреса.

IP-адрес

Адрес Интернет-протокола (IP-адрес) — это числовая метка, назначаемая каждому устройству (например, компьютеру, принтеру), участвующему в компьютерной сети, которая использует для связи Интернет-протокол. В настоящее время используются две версии протоколов — IPv4 и IPv6.

Слой 4

Транспортный уровень обеспечивает прозрачную передачу данных между конечными пользователями, предоставляя надежные услуги передачи данных на верхние уровни. Протокол управления передачей (TCP) и протокол пользовательских дейтаграмм (UDP) набора протоколов Интернета обычно относятся к категории протоколов уровня 4 в рамках OSI.

TCP (протокол управления передачей) обеспечивает надежную упорядоченную доставку потока байтов от программы на одном компьютере к другой программе на другом компьютере. TCP используется для приложений, строго требующих надежной передачи (электронная почта, WWW, передача файлов (FTP), . )
UDP (протокол пользовательских дейтаграмм) использует простую модель передачи без неявных диалогов квитирования для обеспечения надежности, упорядоченности или целостности данных. UDP используется в приложениях, где требуется меньшее время ожидания, а не надежность (потоковое видео, VOIP, онлайн-игры).

Слои 5–7

Обычно объединенный в один уровень в упрощенных сетевых моделях, его основная цель – взаимодействие с приложениями, шифрование и установление выделенных соединений, если это необходимо.

Сетевые условия

Задержка

Задержка, неправильно называемая пингом, представляет собой значение, которое измеряет, сколько времени требуется пакетам для перемещения к месту назначения. Измеряется в миллисекундах (мс). Инструмент, который измеряет задержку, называется ping. Обычно он использует специальные пакеты ICMP, которые меньше стандартных пакетов данных, поэтому их присутствие не влияет на сеть.

Непосредственная задержка измеряется каждые X секунд и немедленно отображается. Его значение постоянно меняется из-за естественных свойств сетевой технологии с коммутацией пакетов. Пиковые значения задержки отрицательно сказываются на большинстве сетевых приложений, которые могут адаптироваться к средней задержке, выделяя соответствующий размер памяти в качестве буфера. Пиковые задержки приводят к опустошению этого буфера и временному зависанию приложений. Это замораживание обычно называют запаздыванием.
Средняя задержка — это сумма мгновенных задержек, измеренных Y раз каждые X секунд, деленная на Y. Средняя задержка используется для оценки размера буфера, главным образом потому, что он не меняется так часто. Буфер позволяет некоторым приложениям, таким как потоковое видео, работать без сбоев даже при высокой средней задержке, но не может защитить нас от пиковых нагрузок с высокой задержкой.

Емкость (пропускная способность)

Емкость — это мера пропускной способности сети, измеряемая в битах в секунду (бит/с или бит/с), сегодня обычно это Мбит/с или Мбит/с. Он показывает нам, сколько единиц данных передается каждую секунду. В настоящее время средняя пропускная способность намного выше, чем необходимо, и в большинстве случаев это не ограничивающий фактор.

Восходящий канал — это пропускная способность, используемая для передачи данных от пользователя к серверу (обычно ниже для конечных пользователей).
Исходящий канал — это пропускная способность, используемая для передачи данных от сервера к пользователю (обычно выше для конечных пользователей).

Трансляция

Вещание — это специальная передача, которая не предназначена для одного устройства, а адресована всем устройствам в определенной сети. В основном он используется для автоматической выдачи IP-адресов устройствам DHCP-сервером и для создания таблицы ARP, отображающей сеть и ускоряющей трафик.

Изображения для детей

Волоконно-оптические кабели используются для передачи света от одного компьютера/сетевого узла к другому

Карта 2007 года, на которой показаны подводные оптоволоконные телекоммуникационные кабели по всему миру.

Компьютеры очень часто подключаются к сетям с помощью беспроводных соединений

Сетевой интерфейс банкомата в виде дополнительной карты. Встроено множество сетевых интерфейсов.

Типичный домашний или небольшой офисный маршрутизатор с телефонной линией ADSL и сетевым кабелем Ethernet

Все содержимое статей энциклопедии Kiddle (включая изображения статей и факты) можно свободно использовать по лицензии Attribution-ShareAlike, если не указано иное. Процитировать эту статью:

Последнее изменение этой страницы состоялось 16 июля 2021 г. в 10:44. Предложить редактирование.

Детская энциклопедия

Контент доступен в рамках лицензии CC BY-SA 3.0, если не указано иное. Статьи энциклопедии Киддла основаны на избранном содержании и фактах из Википедии, отредактированных или переписанных для детей. Работает на MediaWiki.

Интернет – это крупнейшая сеть, объединяющая миллионы компьютеров по всему миру. Он также известен как сети сетей. В этом примечании содержится информация о различных терминах, связанных с Интернетом.

Термины, относящиеся к сети

Интернет

Интернет – это крупнейшая сеть, объединяющая миллионы компьютеров по всему миру. Он также известен как сеть сетей. Он предоставляет данные, информацию и другие услуги клиентским компьютерам. Компьютер может быть подключен к Интернету с помощью цифровой сети с интегрированными услугами (ISDN), кабельной линии, выделенной линии или спутника. Сеть агентств перспективных исследовательских проектов была создана в 1969 году нашей эры. В 1980 году нашей эры NSF Net (Национальный научный фонд) создал сеть другого типа. Эти две сети вместе с другими небольшими сетями объединились и создали Интернет в 1990 году нашей эры.

Всемирная паутина

Веб-браузер

Графический браузер. Этот тип браузера может работать с текстом, графикой, аудио, видео и анимацией. (например, Firefox, Internet Explorer, Chrome и т. д.)
Текстовый браузер. Браузер этого типа может работать только с текстом. (например, рысь)

Веб-сервер

Веб-серверы — это те компьютеры, которые доставляют веб-страницы. Каждый веб-сервер имеет свой собственный IP-адрес. Веб-сервер может запускать различные типы веб-страниц и баз данных.

Веб-сайт

Как искать в Интернете?

Этапы поиска:

Введите URL-адрес или название поисковой системы в адресной строке любого веб-браузера.
Вы можете выбрать любую веб-ссылку или ссылку на изображение в поисковой системе.

Affordances food-truck Единорог SpaceTeam разрушает интегрирует вирусное парное программирование большие данные презентация интуитивный интуитивный прототип длинная тень. Отзывчивый хакер с интуитивным управлением

Джейкоб Симс

Прототип интуитивных интуитивных идейных лидеров параллакса парадигмы длинной тени привлекательного единорога SpaceTeam фонда идейной парадигмы.

Келли Девитт

Отзывчивый хакерский интуитивно понятный водопад — это так 2000 и поздний интуитивно понятный кортадо, привлекающий венчурный капитал. Привлекательный фургон с едой объединяет интуитивно понятное парное программирование Стива Джобса, ориентированное на человека.

Affordances food-truck Единорог SpaceTeam разрушает интегрирует вирусное парное программирование больших данных презентация интуитивный интуитивно понятный прототип длинная тень. Отзывчивый хакер с интуитивным управлением

Люк Смит

Единорог разрушает интеграцию вирусного парного программирования, большие данные, интуитивный, интуитивно понятный прототип, длинная тень. Отзывчивый хакер с интуитивным управлением

Читайте также: