Коспект "Компьютерные сети, их классификация. Работа в локальной сети. Топологии локальных сетей. Обмен данными."

Компьютерные сети, их классификация. Работа в локальной сети. Топологии локальных сетей. Обмен данными.

План лекции:

1. Передачи информации. Компьютерная сеть

2. Локальные сети. Топологии сети.

1. Компьютеры могут обмениваться информацией с использованием каналов связи различной физической природы: кабельных, оптоволоконных, радиоканалов и др.

 Основной характеристикой каналов передачи данных является их пропускная способность (скорость передачи информации), которая определяется как количество информации, которое может передаваться по каналу связи в единицу времени.

Обычно пропускная способность измеряется в битах в секунду (бит/с) и кратных единицах Кбит/с и Мбит/с. Однако иногда в качестве единицы измерения используется байт в секунду (байт/с) и кратные ему единицы Кбайт/с и Мбайт/с.

Передача информации между компьютерами существует с самого момента возникновения ЭВМ. Она позволяет организовать совместную работу отдельных компьютеров, решать одну задачу с помощью нескольких компьютеров, совместно использовать ресурсы и решать множество других проблем.

Под компьютерной сетью понимают систему распределенных на территории аппаратных, программных и информационных ресурсов, связанных между собой каналами передачи данных.

Компьютерные сети обеспечивают:

— быстрый обмен данными;

— совместное использование ресурсов (сканеров, модемов, принтеров и т. д.);

— совместное использование программного обеспечения и баз данных;

— совместную работу пользователей над некоторым заданием и проектом;

— возможность удаленного управления компьютерами.

В зависимости от выполняемых в сети функций различают компьютеры-серверы и компьютеры-клиенты:

1.                 Сервер — это компьютер, предоставляющий доступ к собственным ресурсам или управляющий распределением ресурсов сети.

2.                 Клиент-компьютер, использующий ресурсы сервера.

По территориальному признаку сети разделяются на локальные и глобальные. Локальные сети — это сети, состоящие из близко расположенных компьютером (сеть здания, помещения и т. д.).

Региональные сети охватывают город, район, область, небольшую республику (например, сеть Департамента образования Краснодарского края). Корпоративные сети – соединение компьютеров одной корпорации, где важно защитить информацию от несанкционированного доступа (например, сеть Министерства обороны)

Глобальные сети — это сети, охватывающие большие территории и включающие большое число компьютеров.

По архитектуре различают: одноранговые сети и сети с выделенным сервером.

Одноранговые сети — это сети, в которых каждый может представлять свои ресурсы другим компьютерам сети и использовать другие.

Сети с выделенным сервером — это сети, в которых один или несколько компьютеров являются серверами, а все остальные — клиентами.

Компьютерные сети могут разделяться по скорости передачи данным. Пропускная способность сети — это максимальное количество бит, которые могут быть переданы за одну секунду.

2.  Основными свойствами локальной сети являются:

·                     высокая скорость передачи, большая пропускная способность;

·                     низкий уровень ошибок передачи;

·                     эффективный, быстродействующий механизм управления обменом;

·                     ограниченное, точно определенное число компьютеров, подключаемых к сети.

Под топологией компьютерной сети обычно понимают физическое расположение компьютеров сети относительно друг друга и способ соединения их линиями.

Существует три основных топологии сети.

1.                 Шина (bus), при которой все компьютеры параллельно подключаются к одной линии связи, и информация от каждого компьютера одновременно передается ко всем остальным компьютерам.

Согласно этой топологии создается одноранговая сеть. При таком соединении компьютеры могут передавать информацию только по очереди, так как линия связи единственная.

2.                 Звезда (star), при которой к одному центральному компьютеру присоединяются остальные периферийные компьютеры, причем каждый из них использует свою отдельную линию связи.

Весь обмен информацией идет исключительно через центральный компьютер, на который ложится очень большая нагрузка, поэтому он предназначен только для обслуживания сети.

3.                 Кольцо (ring), при котором каждый компьютер передает информацию всегда только одному компьютеру, следующему в цепочке, а получает информацию только от предыдущего в цепочке компьютера, и эта цепочка замкнута.

Особенностью кольца является то, что каждый компьютер восстанавливает приходящий к нему сигнал, поэтому затухание сигнала во всем кольце не имеет никакого значения, важно только затухание между соседними компьютерами.

В отдельных случаях при конструировании сети используют комбинированную топологию. Например, дерево (tree) – комбинация нескольких звезд.

Каждый компьютер, который функционирует в локальной сети, должен иметь сетевой адаптер (сетевую карту). Функцией сетевого адаптера является передача и прием сигналов, распространяемых по кабелям связи. Кроме того, компьютер должен быть оснащен сетевой операционной системой.

Глобальная сеть Интернет. IP-адресация. Правовые основы работы в сети Интернет.

План лекции

1. Глобальная сеть

2.IP-адресация

3. Правовые основы работы в сети

1. Интернет — это глобальная сеть, в которой многочисленные научные, корпоративные, государственные и другие сети, а также персональные компьютеры отдельных пользователей соединены между собой каналам передачи данных.

В отличие от локальных сетей в глобальных сетях нет какого-либо единого центра управления. Основу сети составляют десятки и сотни тысяч компьютеров, соединенных теми или иными каналами связи. Каждый компьютер имеет уникальный идентификатор, что позволяет "проложить к нему маршрут" для доставки информации.

Обычно в глобальной сети объединяются компьютеры, работающие по разным правилам (имеющие различную архитектуру, системное программное обеспечение и т.д.).

Поэтому для передачи информации из одного вида сетей в другой используются шлюзы (gateway) – устройства (компьютеры), служащие для объединения сетей с совершенно различными протоколами обмена.

Протокол обмена – это набор правил (соглашение, стандарт) передачи информации в сети. Протоколы условно делятся на базовые (более низкого уровня), отвечающие за передачу информации любого типа, и прикладные (более высокого уровня), отвечающие за функционирование специализированных служб.

Сеть Интернет функционирует и развивается благодаря использованию единого протокола передачи данных TCP/IP. Термин TCP/IP включает название двух протоколов:

·                     — Transmission Control Protocol (TCP) - транспортный протокол;

·                     — Internet Protocol (IP) – протокол маршрутизации.

Протокол IP обеспечивает маршрутизацию IP-пакетов, то есть доставку информации от компьютера-отправителя к компьютеру-получателю.

Транспортный протокол (TCP) обеспечивает разбиение файлов на IP пакеты фиксированного размера в процессе передачи и сборку файлов в процессе получения.

Пакеты передаются с одного сервера на другой и далее пересылаются на следующий сервер, находящийся «ближе» к адресату. Если пакет передан неудачно, передача повторяется. Разные пакеты могут пройти по разным каналам связи и в любом направлении, но все равно достигнут адресата и будут собраны в полный документ.

Для работы в глобальной сети пользователю необходимо иметь соответствующее аппаратное и программное обеспечение.

2. За каждым компьютерным узлом в Интернете закреплён постоянный адрес, называемый IP-адресом. Такие адреса получают и пользователи сети Интернет, но в отличии от адресов узлов они действуют только во время подключения пользователя к сети и изменяются при каждом новом сеансе.

IP-адрес представляет собой 32-битный идентификатор, например:

10110110110110110110110110110001

Так как человеку сложно воспринимать такую длинную строку, ее делят на 4 равные части:

10110110.11011011.01101101.10110001

Чтобы пользователи было еще удобнее работать с IP-адресом каждую часть переводят в 10-ую систему счисления:

182.219.109.177

Таким образом число в IP-адресе не может превышать 255.

Задание. IP-адрес записан в 32-битном представлении.

11111011010011110101011010010010.

Запишите его в привычном для нас виде ( 251.79.86.18)

С понятием IP - адреса тесно связано понятие "хост". Под хостом понимается любое устройство, использующее протокол TCP/IP для общения с другим оборудованием. Это может быть не только компьютер, но и маршрутизатор, концентратор и т.п. Все эти устройства, подключенные в сеть, обязаны иметь свой уникальный IP - адрес.

DNS – адрес

IP - адрес имеет числовой вид, так как его используют в своей работе компьютеры. Но он весьма сложен для запоминания, поэтому была разработана доменная система имен: DNS. DNS - адрес включает более удобные для пользователя буквенные сокращения, которые также разделяются точками на отдельные информационные блоки (домены). Например:

www.sch575.edusite.ru

Если вводится DNS - адрес, то он сначала направляется в так называемый сервер имен, который преобразует его в 32 - битный IP - адрес для машинного считывания.

Доменные имена

DNS - адрес обычно имеет три составляющие (хотя их может быть сколько угодно).

Доменная система имен имеет иерархическую структуру: домены верхнего уровня - домены второго уровня и так далее. Домены верхнего уровня бывают двух типов: географические (двухбуквенные - каждой стране свой код) и административные (трехбуквенные).

России принадлежит географический домен ru.

gov - правительственное учреждение или организация

mil - военное учреждение

com - коммерческая организация

net - сетевая организация

org - организация, которая не относится не к одной из выше перечисленных

3. В современном обществе большинство людей занято деятельностью в информационной сфере. Правовое регулирование в информационной сфере является новой и сложной задачей для государства. Некоторые действия программистов, специалистов, работающих с информацией, обычных пользователей могут быть квалифицированы как правонарушения (преступления).

В Российской Федерации принят ряд указов, постановлений, законов, которые направлены на защиту прав собственности

Например, Закон РФ «О правовой охране программ для ЭВМ и баз данных» дает юридически точное определение понятий, связанных с авторством и распространением компьютерных программ и баз данных.

Авторское право распространяется на указанные объекты, являющиеся результатом творческой деятельности автора. Автор (или авторы) имеет исключительное право на выпуск в свет программ и баз данных, их распространение, модификацию и иное использование.

Однако имущественные права на указанные объекты, созданные в порядке выполнения служебных обязанностей или по заданию работодателя, принадлежат работодателю.

Закон РФ «Об информации, информационных технологиях и защите информации» регулирует отношения, возникающие при: осуществлении права на поиск, получение, передачу и производство информации; применении информационных технологий; обеспечении защиты информации.

В современном информационном обществе информация является товаром. Производство программ и информационных ресурсов ведется в больших масштабах.

Основой правовых отношений между пользователем и собственником программного обеспечения является лицензия — это документ, определяющий порядок использования и распространения программного обеспечения, защищённого авторским правом.

Производимые программные продукты по условиям распространения можно разделить на четыре группы: лицензируемые; условно бесплатные (shareware, trial, демо); распространяемые бесплатно (freeware). Форма, в которой распространяется программный продукт, называется его дистрибутивом. Дистрибутивы лицензируемых программ распространяются фирмой-продавцом на основании договора с покупателем на платной основе.

Некоторые фирмы-разработчики предлагают условно бесплатные программные продукты (shareware). Пользователю предоставляется версия программы с ограниченным сроком действия или версия программы с ограниченными функциональными возможностями (демоверсия).

Бесплатные программы (freeware). К таким программным продуктам относятся: новые, ещё недоработанные версии программ, требующие широкого тестирования; программы, представляющие принципиально новые технологии (что позволяет разработчику провести маркетинговые исследования); дополнения к ранее выпущенным программным продуктам, расширяющие их возможности или исправляющие найденные ошибки; устаревшие версии программ; драйверы к новым устройствам.

Кейсы для закрепления

1. Миша с раннего детства увлекался компьютерными играми. В колледже он решил написать простую, но захватывающую игру сам. Антон узнал об этом и попросил дать ему диск с игрой. По прошествии некоторого времени от одноклассников Миша узнал, что Антон продаёт его игру, не сказав об этом ему. Встретившись на улице, автор игры спросил об этом одногруппника, на что Антон ответил, что игра не зарегистрирована и он не нарушил закон.  Кто является в данной ситуации автором компьютерной игры? (Миша)

2. Сергей увлёкся сайтостроением и решил сделать свой первый сайт. Рядом с его домом находилась фирма «Кофейня у ворот». Он позвонил директору фирмы и предложил свои услуги, в ответ получил заказ на сайт. Первоначально Сергей создал шаблон и стал искать изображения. Просидев несколько часов в интернете, он нашёл сайт ru.wikipedia.org и написал письмо автору о разрешении использовать изображения. Теперь ему нужно было найти информацию о видах кофе, который подают в кофейне, и он стал искать текст. Случайно он нашёл в интернете книгу о кофе, как оказалось, автор книги умер уже более 100 лет назад. Взяв материал из книги, Сергей разместил его на своём сайте.

Правомерно ли было скачивание изображений с данного сайта? (Да)

Правомерно ли использование статьи из книги о кофе? (Да)

В «подвале» сайта Сергей разместил знак копирайта. Как он выглядит?