Конспект лекции интернет технологии

Обновлено: 05.07.2024

Обучение в Технопарке совершенно бесплатное, оно проходит после занятий в университете. Стать участниками проекта могут студенты 3-5 курсов. Хотя для 2 и 6 курсов можем сделать исключение. Обучение длится 2 года, оно разбито на 4 семестра, в каждом из которых проходят по 3-4 предмета. Первый блок первого семестра посвящён всему, что связано с web-технологиями, от истории возникновения до программирования и безопасности web-приложений.

Лекция 1. Введение

Лекция 2. Сетевые протоколы

Лекция 3. Web-серверы

На этой лекции рассмотрена общая схема работы web-сервера: что такое сокеты, конструкция запросов, файловая структура и ведение логов. Рассказано о различиях между frontend- и backend-серверами, а также об использовании серверов для получения статического контента и проксирования запросов. Далее затрагиваются азы конфигурирования сервера, рассказывается о таких понятиях, как MIME и Content-Type. После рассмотрения роли web-сервера в качестве сервера приложений, лектор переходит к информационному блоку об интерфейсах взаимодействия с языком программирования. А в конце лекции рассказывается о модели обработки запросов и способах сравнения производительности разных web-серверов.

Лекция 4. Серверная разработка

Вначале проведён небольшой обзор языков, используемых для разработки серверов. Затем подробно изучен протокол CGI, устройство CGI-скриптов и библиотеки для работы с ними. Лектор рассказывает о том, как обрабатывать входные данные и работать с БД. Рассматривается работа с объектами и их списками, а также с формами. Затем вы узнаете, как использовать перенаправления, где и в каком виде хранятся данные на клиенте, как использовать cookie и сессии. Напоследок будет рассмотрена работа с шаблонами: использование шаблонизаторов, для чего нужны подшаблоны и особенности наследования шаблонов.

Лекция 5. Реляционные базы данных

Из этой лекции вы узнаете о том, что такое реляционные БД, для чего они используются и как развивались. Затем рассмотрены основные понятия, связанные с работой в реляционных БД, типы данных в SQL и работа с ними (нормализация, управление данными, выборки). Также лектор рассказывает о способах проверки целостности базы, использовании внешних ключей, а в конце лекции — о преимуществах и недостатках наиболее распространённых СУБД.

Лекция 6. MVC-фреймворки

Лекция 7. Django (часть 2)

В конце предыдущей лекции была затронута тема реализации MVC во фреймворке Django. Здесь этот вопрос рассматривается уже подробно. В частности, вы узнаете о том, как написать скрипт управления django-приложением, что такое middleware и зачем оно нужно. Также вы познакомитесь с представлениями-классами (Class Based Views), расширениями фильтров и тэгов в шаблонизаторе и многим другим.

Лекция 8. HTML и CSS

После просмотра этой лекции вы многое узнаете о вёрстке web-страниц. Здесь рассказывается об истории развития и особенностях таких языков разметки, как HTML, XML и XHTML. В лекции преподаются основы вёрстки, рассматриваются основные тэги и атрибуты, без которых нельзя создать даже простейшую страницу. Вы узнаете, какие бывают типы элементов страницы, как создавать таблицы и списки. Затем рассказывается о каскадных таблицах стилей (CSS), их создании и использовании.

Лекция 9. Javascript

Здесь вы познакомитесь с основами языка программирования JavaScript: с его синтаксисом, способами подключения к web-странице и моделями обработки событий. Заодно вы узнаете, что такое AJAX и как подключать JS-библиотеки. Остаток лекции посвящён использованию библиотеки jQuery и её плагинов.

Лекция 10. Rich Internet Applications

На данной лекции рассказывается о том, что собой представляют Rich Internet Applications, web-приложения, доступные через интернет. Они появились благодаря недостаткам, присущим HTML, CSS и JavaScript. Вы узнаете о возможностях, преимуществах и недостатках RIA, их устройстве и наиболее популярных видах использования.

Лекция 11. Безопасность web-приложений

Предмет курса

Предметом данного курса являются технологии глобальной сети World Wide Web (сокращенно WWW или просто Web ). На русском языке распространенным вариантом является название "Веб".

В частности, в рамках курса будут рассмотрены такие вопросы как:

Структура и принципы Веб (базовые понятия, архитектура, стандарты и протоколы);
Технологии сети Веб (языки разметки и программирования веб-страниц, инструменты разработки и управления веб-контента и приложений для Веб, средства интеграции веб-контента и приложений в Веб).

Что такое Интернет?

Поскольку физической основой сети Веб является Интернет , то для более глубокого понимания многих вопросов данного курса потребуется кратко ознакомиться со структурой и протоколами Интернета.

Что же такое Интернет ?

По сути, это самая большая в мире сеть , не имеющая единого центра управления, но работающая по единым правилам и предоставляющая своим пользователям единый набор услуг. Интернет можно рассматривать как " сеть сетей", каждая из которых управляется независимым оператором – поставщиком услуг Интернета ( ISP , Internet Service Provider ).

С точки зрения пользователей Интернет представляет собой набор информационных ресурсов, рассредоточенных по различным сетям, включая ISP -сети, корпоративные сети , сети и отдельные компьютеры домашних пользователей. Каждый отдельный компьютер в данной сети называется хостом (от английского термина host ).

Сегодняшний Интернет обязан своему появлению объединенной сети ARPANET , которая начиналась как скромный эксперимент в новой тогда технологии коммутации пакетов (табл. 1.1). Сеть ARPANET была развернута в 1969 г. и состояла поначалу всего из четырех узлов с коммутацией пакетов, используемых для взаимодействия горстки хостов и терминалов. Первые линии связи, соединявшие узлы, работали на скорости всего 50 Кбит/с. Сеть ARPANET финансировалась управлением перспективного планирования научно-исследовательских работ ARPA ( Advanced Research Projects Agency ) министерства обороны США и предназначалась для изучения технологии и протоколов коммутации пакетов, которые могли бы использоваться для кооперативных распределенных вычислений.

Возможно ли централизованное управление в такой глобальной сети? Ответ на данный вопрос будет отрицательным, поскольку, во-первых, данная сеть является транснациональной и, во-вторых, в силу исторических предпосылок ее формирования.

Тем не менее, в Интернете могут проявляться опосредованные формы централизации в форме единой технической политики, согласованном наборе технических стандартов, назначении имен и адресов компьютеров и сетей, входящих в Интернет .

То есть Интернет является децентрализованной сетью, что имеет свои достоинства и недостатки.

Достоинства:
- Легкость наращивания Интернета путем заключения соглашения между двумя ISP.

Сложность модернизации технологий и услуг Интернета, поскольку требуются согласованные усилия всех поставщиков услуг.
Невысокая надежность услуг Интернета.
Ответственность за работоспособность отдельных сегментов этой сети возлагается на поставщиков услуг Интернета.

Существуют различные типы поставщиков услуг Интернета:

просто поставщик услуг Интернета выполняет транспортную функцию для конечных пользователей – передачу их трафика в сети других поставщиков услуг Интернета;
поставщик интернет-контента имеет собственные информационно-справочные ресурсы, предоставляя их содержание в виде веб-сайтов;
поставщик услуг хостинга предоставляет свои помещения, каналы связи и серверы для размещения внешнего контента;
поставщик услуг по доставке контента занимается только доставкой контента в многочисленные точки доступа с целью повышения скорости доступа пользователей к информации;
поставщик услуг по поддержке приложений предоставляет клиентам доступ к крупным универсальным программным продуктам, например SAP R3;
поставщик биллинговых услуг обеспечивает оплату счетов по Интернету;

О роли стандартизации в Интернет

Как следует из всего вышеизложенного, Интернет является очень сложной сетью, и соответственно такой же сложной является задача организации взаимодействия между устройствами сети. Для решения такого рода задач используется декомпозиция, т.е. разбиение сложной задачи на несколько более простых задач-модулей. Одной из концепций, реализующих декомпозицию, является многоуровневый подход . Такой подход дает возможность проводить разработку, тестирование и модификацию каждого отдельного уровня независимо от других уровней. Иерархическая декомпозиция позволяет, перемещаясь в направлении от более низких к более высоким уровням переходить к более простому представлению решаемой задачи.

Рис. 1.2. Организация взаимодействия между уровнями иерархии при иерархической декомпозиции в сети Интернет

Иерархически организованный набор протоколов, достаточный для организации взаимодействия узлов в сети, называется стеком протоколов.

В начале 80-х годов международные организации по стандартизации ISO ( International Organization for Standardization ), ITU ( International Telecommunications Union ) и другие разработали стандартную модель взаимодействия открытых систем OSI ( Open System Interconnection ). Назначение данной модели состоит в обобщенном представлении средств сетевого взаимодействия. Ее также можно рассматривать в качестве универсального языка сетевых специалистов ( справочной модели ).

Поскольку сеть – это соединение разнородного оборудования, актуальной является проблема совместимости, что в свою очередь , требует согласования всеми производителями общепринятых стандартов. Открытой является система, построенная в соответствии с открытыми спецификациями.

Спецификация представляет собой формализованное описание аппаратных (программных) компонентов, способов их функционирования, взаимодействия с другими компонентами, условий эксплуатации, особых характеристик. Под открытыми спецификациями понимаются опубликованные, общедоступные спецификации, соответствующие стандартам и принятые в результате достижения согласия после всестороннего обсуждения всеми заинтересованными сторонами. Использование открытых спецификаций при разработке систем позволяет третьим сторонам разрабатывать для этих систем аппаратно-программные средства расширения и модификации, а также создавать программно-аппаратные комплексы из продуктов разных производителей.

Если две сети построены с соблюдением принципов открытости, это дает следующие преимущества:

Возможность построения сети из аппаратных и программных средств различных производителей, придерживающихся стандарта;
Безболезненная замена отдельных компонентов сети другими, более совершенными;
Легкость сопряжения одной сети с другой.

В рамках модели OSI средства взаимодействия делятся на семь уровней: прикладной, представления, сеансовый, транспортный, сетевой, канальный и физический. В распоряжение программистов предоставляется прикладной программный интерфейс , позволяющий обращаться с запросами к самому верхнему уровню, а именно, - уровню приложений.

Сеть Интернет строилась в полном соответствии с принципами открытых систем. В разработке стандартов этой сети принимали участие тысячи специалистов-пользователей сети из вузов, научных организаций и компаний. Результат работы по стандартизации воплощается в документах RFC.

RFC (англ. Request for Comments) — документ из серии пронумерованных информационных документов Интернета, содержащих технические спецификации и Стандарты, широко применяемые во Всемирной сети. В настоящее время первичной публикацией документов RFC занимается IETF под эгидой открытой организации Общество Интернета ( ISOC ). Правами на RFC обладает именно Общество Интернет . Формат RFC появился в 1969 г. при обсуждении проекта ARPANET. Первые RFC распространялись в печатном виде на бумаге в виде обычных писем, но уже с декабря 1969 г., когда заработали первые сегменты ARPANET , документы начали распространяться в электронном виде. В таблице 1.2 приведены некоторые из наиболее известных документов RFC .

Основным организационным подразделением, координирующим работу по стандартизации Интернет , является ISOC ( Internet Society), объединяющее порядка 100 тысяч участников, которые занимаются различными аспектами развития данной сети. ISOC курирует работу IAB ( Internet Architecture Board ), включающую две группы:

IRTF (Internet Research Task Force). Координирует долгосрочные исследовательские проекты, относящиеся к TCP/IP;
IETF ( Internet Engineering Task Force ). Инженерная группа, определяющая спецификации для последующих стандартов Интернет.

Разработкой стандартов для сети Веб, начиная с 1994 года, занимается Консорциум W3C (World Wide Web Consortium), основанный и до сих пор возглавляемый Тимом Бернерсом-Ли.

Консорциум W3C — организация, разрабатывающая и внедряющая технологические стандарты для Интернета и WWW . Миссия W3C формулируется следующим образом: "Полностью раскрыть потенциал Всемирной паутины путем создания протоколов и принципов, гарантирующих долгосрочное развитие Сети". Две другие важнейшие задачи Консорциума — обеспечить полную "интернационализацию Сети" и сделать ее доступной для людей с ограниченными возможностями.

W3C разрабатывает для WWW единые принципы и стандарты, называемые " Рекомендациями ", которые затем внедряются разработчиками программ и оборудования. Благодаря Рекомендациям достигается совместимость между программными продуктами и оборудованием различных компаний, что делает сеть WWW более совершенной, универсальной и удобной в использовании.

Все Рекомендации W3C открыты, то есть, не защищены патентами и могут внедряться любым человеком без каких-либо финансовых отчислений Консорциуму.

Для удобства пользователей Консорциумом созданы специальные программы-валидаторы (англ. Online Validation Service ), которые доступны по сети и могут за несколько секунд проверить документы на соответствие популярным Рекомендациям W3C . Консорциумом также созданы многие другие утилиты для облегчения работы веб-мастеров и программистов. Большинство утилит — это программы с открытым исходным кодом, все они бесплатные. В последнее время, повинуясь мировым тенденциям, Консорциум, в целом, гораздо больше внимания уделяет проектам с открытым исходным кодом.

В российском сегменте Интернета имеется своя организация - Российский НИИ Развития Общественных Сетей РОСНИИРОС (Russian Institute for Public Networks , RIPN). РОСНИИРОС занимается координацией российских исследований и разработок в Интернете.

Прежде чем перейти к описанию структуры, принципов работы и основных протоколов сети Веб, рассмотрим основной стек протоколов сети Интернет - стек TCP/IP .

Веб-технологии – представляют собой комплекс технических, коммуникационных, программных методов решения задач организации совместной деятельности пользователей с применением сети Интернет.

Первое знакомство с WEB технологиями стоит начать со знакомства с сетевой моделью OSI. Модель Open Systems Interconnection ( OSI ) – это скелет, фундамент и база всех сетевых сущностей.

Модель определяет сетевые протоколы, распределяя их на 7 логических уровней. Важно отметить, что в любом процессе, управление сетевой передачей переходит от уровня к уровню, последовательно подключая протоколы на каждом из уровней. Нижние уровни отвечают за физические параметры передачи, такие как электрические сигналы. Да – да, сигналы в проводах передаются с помощью представления в токи. Токи представляются в виде последовательности единиц и нулей (1 и 0), затем, данные декодируются и маршрутизируются по сети. Более высокие уровни охватывают запросы, связанные с представлением данных. Условно говоря, более высокие уровни отвечают за сетевые данные с точки зрения пользователя.

Модель OSI была изначально придумана как стандартный подход, архитектура или паттерн, который бы описывал сетевое взаимодействие любого сетевого приложения. Рассмотрим каждый уровень Модели OSI подробнее:

Клиент – локальный компьютер на стороне виртуального пользователя, который выполняет отправку запроса к серверу для возможности предоставления данных или выполнения определенной группы системных действий.

Сервер – очень мощный компьютер или специальное системное оборудование, которое предназначается для разрешения определенного круга задач по процессу выполнения программных кодов. Он выполняет работы сервисного обслуживания по клиентским запросам, предоставляет пользователям доступ к определенным системным ресурсам, сохраняет данные или БД.

Это может быть вычислительная или сетевая архитектура, в которой задания или сетевая нагрузка распределены между поставщиками услуг, называемыми серверами, и заказчиками услуг, называемыми клиентами.

Клиентские функции - отправка запросов и отображение результатов.

Серверные функции - обработка запросов.

Основная причина разделения на клиент и сервер – это снижение затрат.

Особенности такой модели заключаются в том, что пользователь отправляет определенный запрос на сервер, где тот системно обрабатывается и конечный результат отсылается клиенту. В возможности сервера входит одновременное обслуживание сразу нескольких клиентов.

Если одновременно поступает более одного запроса, то такие запросы устанавливаются в определенную очередь и сервером выполняются по очереди. Порой запросы могут иметь свои собственные приоритеты. Часть запросов с более высокими приоритетами будут постоянно выполняться в первоочередном порядке!

Хранение, защита и доступ к данным;
Работа с поступающими клиентскими запросами;
Процесс отправки ответа клиенту.

Площадка по предоставлению пользовательского графического интерфейса;
Формулировка запроса к серверу и его последующая отправка;
Получение итогов запроса и отправка дополнительной группы команд (запросы на добавление, обновление информации, удаление группы данных).

Сетевой протокол – набор правил и действий (очерёдности действий), позволяющий осуществлять соединение и обмен данными между двумя и более включёнными в сеть устройствами.

ВИДЫ СЕТЕВЫХ ПРОТОКОЛОВ

TCP/IP – совокупность протоколов передачи информации. TCP/IP – это особое обозначение всей сети, которая функционирует на основе протоколов TCP, а также IP.

TCP – вид протокола, который является связующим звеном для установки качественного соединения между 2 устройствами, передачи данных и верификации их получения.

MAC – вид протокола, на основании которого происходит процесс верификации сетевых устройств. Все устройства, которые подключены к сети Интернет, содержат свой оригинальный MAC-адрес.

ICMP – протокол, который ответственен за обмен данными, но не используется для процесса передачи информации.

UDP – протокол, управляющий передачей данных, но данные не проходят верификацию при получении. Этот протокол функционирует быстрее, чем протокол TCP.

FTP – протокол передачи информации из особого файлового сервера на ПК конечного пользователя.

POP3 – классический протокол простого почтового соединения, который ответственен за передачу почты.

SMTP – вид протокола, который может устанавливать правила для передачи виртуальной почты. Он ответственен за передачу и верификацию доставки, а также оповещения о возможных ошибках.

ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ КЛИЕНТ-СЕРВЕРНОЙ АРХИТЕКТУРЫ

Отсутствие дублирования кода программы-сервера программами-клиентами.
Снижение требований к аппаратной части конечного пользователя (так как все вычисления выполняются на сервере).
Повышение уровня безопасности. Все данные хранятся на сервере, который, как правило, защищён гораздо лучше большинства клиентов. На сервере проще организовать контроль полномочий, чтобы разрешать доступ к данным только клиентам с соответствующими правами доступа.
Такой подход повышает масштабируемость и доступность системы, если есть ограниченное число ресурсов, к которым требуется ограниченный правами доступ большого числа потребителей.

Пониженная отказоустойчивость (неработоспособность сервера может сделать неработоспособной всю вычислительную сеть)
Неработоспособным сервером следует считать сервер, производительности которого не хватает на обслуживание всех клиентов, а также сервер, находящийся на ремонте, профилактике и т. п.
Сложность поддержки работы системы (требует отдельного специалиста — системного администратора).
Высокая стоимость оборудования.

Слабый клиент – производительный сервер

При такой модели весь процесс обработки информации перенесен на мощности сервера, а у пользователя права доступа очень строго ограничены. Сервер начинает отправлять ответ, который вообще не требует дополнительной работы по обработке. Клиент взаимодействует с пользователем: создает и отправляет запрос, принимает входящие итоги и выводит данные на экран пользователя.

Сильный клиент

Концепция, при которой часть обработки данных предоставляет клиенту. В такой ситуации сервер является простым хранилищем информации, а вся деятельность по обработке и предоставлению данных переносится на ПК пользователя.

Продукт или система, которая говорит о том, что часть обрабатывающей информации предоставляется пользователю.

При такой ситуации сервер выступает особым хранилищем информации, а вся деятельность по обработке и предоставлению данных может переноситься на ПК пользователя.

Двухуровневая (двухзвенная):

Клиент, который может предоставлять пользовательский графический интерфейс.
Веб-сервер, который ответственен за получение входящих запросов и отправку ответа пользователю, применяя при этом собственные ресурсы системы;

Особенности работы заключаются в том, что на сервер приходит определенный запрос, потом его обрабатывают и дают напрямую, без дополнительного применения группы внешних ресурсов.

Представление данных — на стороне клиента. Этот уровень не должен иметь прямых связей с базой данных быть нагруженным основной бизнес-логикой и хранить состояние приложения. На этот уровень обычно выносится только простейшая бизнес-логика: интерфейс авторизации, несложные операции с данными (сортировка, группировка, подсчёт значений), уже загруженными на терминал.
Прикладной компонент — на выделенном сервере приложений (как вариант, выполняющем функции промежуточного ПО). На этом уровне сосредоточена большая часть бизнес-логики.
Управление ресурсами — на сервере БД, который и представляет запрашиваемые данные. Сервер БД обеспечивает хранение и предоставление данных.

Двухзвенная архитектура проще, так как все запросы обслуживаются одним сервером, но именно из-за этого она менее надежна и предъявляет повышенные требования к производительности сервера.

Высокую степень гибкости и масштабируемости.
Высокую безопасность (т.к. защиту можно определить для каждого сервиса или уровня).
Высокую производительность (т.к. задачи распределены между серверами).

Многоуровневая система

Подобная виртуальная архитектура позволяет существенным образом повысить эффективность функционирования информационных систем, а также выполнить оптимизированное распределение части ее программно-аппаратных ресурсов.

Нюансы взаимодействия системы клиент-сервер позволяют пользователям разделять определенный функционал и вычислительную нагрузку между подключенными клиентскими веб-продуктами и серверными приложениями при разнообразных процессах тестирования (от тестирования БД до замеров общей производительности системы).

Понимание программистами и тестировщиками внутренней архитектуры приложения позволяют им более качественно не только создавать продукт, но и тестировать его, выполняя полноценные проверки от кроссбраузерного соответствия до регрессионных тестов.

Фронтендом называют клиентскую сторону пользовательского интерфейса по отношению к программно-аппаратной части сервиса, простыми словами все, что браузер может читать, выводить на экран и/или запускать. То есть это HTML, CSS и JavaScript.

Код клиентской части написан с использованием HTML, CSS и JavaScript; выполняется внутри веб-браузера и имеет ограниченный доступ, или вообще никакого к операционной системе (включая ограниченный доступ к файловой системе).

HTML (от английского HyperText Markup Language) — это язык гипертекстовой разметки страницы. Он используется для того, чтобы дать браузеру понять, как нужно отображать загруженный сайт.

CSS (Cascading Style Sheets, каскадные таблицы стилей) — язык описания внешнего вида HTML-документа. Это одна из базовых технологий в современном интернете. Практически ни один сайт не обходится без CSS, поэтому HTML и CSS действуют в единой связке.

JavaScript — это язык скриптов, на котором держится весь frontend веб-разработки. Он позволяет перехватывать события и выполнять различные действия. Например, пользователь кликнул по какой-нибудь кнопке — сработало событие click. И, связав с ним, мы можем выполнить нужную нам функцию — открыть модальное окно или изменить цвет элемента.

Бэкенд — это программно-аппаратная часть сервиса. Это набор средств, с помощью которых происходит реализация логики веб-сайта. Это то, что скрыто от наших глаз, т. е. происходит вне компьютера и браузера.

Для разработки серверной части вы можете использовать любой универсальный язык программирования: Ruby, PHP, Python, Java, JavaScript / Node, bash. Это также означает, что вы можете использовать системы управления базами данных, такие как MySQL, PostgreSQL, MongoDB, Cassandra, Redis, Memcached.

Информационная сеть – сеть, предназначенная для обработки, хранения и передачи данных. Основное предназначение компьютерных сетей – обеспечить распределенную обработку данных, повысить надежность информационно-управленческих решений .

В 90-х владельцы компьютеров в России впервые узнали, что такое глобальная паутина и что подключиться к ней можно было по простой телефонной сети.

Компьютерные сети (англ. – Network) – это совокупность персонального компьютера, распределенных на некоторой территории и объединенных для совместного использования ресурсов (данных, программ и аппаратных компонентов).

Главной целью объединения компьютеров в сеть является предоставление пользователям возможности доступа к различным информационным ресурсам (например, документам, программам, базам данных и т.д.)

Локальная сеть – соединение компьютеров, расположенных на небольших расстояниях друг от друга (одноранговая сеть). Как правило, такие сети связывают компьютеры, расположенные на расстояниях (порядка 50-100 метров) в пределах одного или близлежайших зданий.

ЛВС – локальная вычислительная сеть

LAN – Local Area Network

Региональная (городская) сеть – объединение компьютеров и локальных сетей, для решения общих проблем регионального масштаба.

РВС – региональная вычислительная сеть

MAN – Metropolitan Area Network

Корпоративная сеть – объединение компьютеров и локальных сетей в пределах корпорации.

Глобальная сеть – объединение компьютеров и локальных сетей, расположенных на удаленном расстоянии, для общего использования мировых информационных ресурсов.

ГВС – глобальная вычислительная сеть

WAN – Wide Area Network

Классификация сетей:

- по технологии передачи.

- по скорости работы.

- по функциональному назначению .

По скорости передачи сети классифицируются на:

- низкоскоростные соединения. К ним относятся такие пути поступления данных, которые действуют на скорости менее 10 мегабит в секунду.

- среднескоростные. Относятся те соединения, которые оперируют с пакетами информации на скорости от 10 до 100 мегабит в секунду.

- высокоскоростные. Относятся те, которые способны передавать данные со скоростью более 100 мегабит в секунду.

Обязательными компонентами любой сети являются каналы связи (проводные и беспроводные), для которых используют различные физические среды .

Существуют различные типы каналов связи:

- спутниковая связь и др.

Принцип устройств и характеристики проводных каналов связи

Проводные каналы связи предстают в виде параллельно размещенных или скрученных элементов из меди.

В них используют такие разновидности кабеля:

витая пара;
коаксиальный тип;
оптоволоконный образец.

В зависимости от используемого типа, варьируется скорость передачи потока с данными. Так, в первом варианте она составляет 1 Мбит/сек, во втором – 15 Мбит/сек. Оптоволоконный кабель передает потоки со скоростью 400 Мбит/сек.

Современный кабель связи диаметром 1,3 см вмещает миллион оптических волокон.

Эффективность связи в компьютерных сетях зависит от следующих параметров каналов связи :

пропускной способности (скорости передачи данных), измеряемой количеством бит информации, переданной по сети в секунду;

Пропускная способность характеризует максимально возможную скорость передачи данных по линии связи.

надежности – способности передавать информацию без искажений и потерь;
стоимости;
возможности расширения (подключения новых компьютеров и устройств);
резервы развития.

Техническое устройство, выполняющие функции сопряжения компьютеров с каналами связи

В век интернет-технологий практически любому человеку приходилось пользоваться интернетом, и наверняка многим знакомо название такого прибора, как модем.

Модем – устройство, производящее модулящию (преобразование цифровых сигналов в аналоговые) и демодуляцию (преобразование аналоговых сигналов в цифровые).

Другими словами, модем — это специальное устройство, которое предназначено для кодировки, передачи, получения и преобразования сигналов.

Пошагово это процесс выглядит следующим образом:

Интернет-провайдер передает кодированный сигнал.
Модем ловит этот сигнал и расшифровывает его.
Устройство преобразовывает сигнал в цифровой (радиосигнал или проводной).
Радиосигнал передается по протоколу Wi-Fi.

Беспроводной модем (модуль или шлюз) – это приёмопередатчик, использующий сети операторов мобильной связи для передачи и приёма информации. Для использования сети сотовой связи в модем вставляется sim-карта. Беспроводные модемы могут использоваться вместо обычных телефонных модемов (в банкоматах, охранных системах, системах дистанционного управления компьютера).

Беспроводной модем используется в местах, где доступна мобильная связь и можно подключить ноутбук либор персональный компьютер к Интернет.

Для включения в сеть большего числа компьютеров необходимо было выработать некоторый единый набор правил, определяющих способ взаимодействия узлов сети ARPANET. Такой набор правил и соглашений, используемый при передаче данных между компьютерами в сети называется протоколом .

Протоколы TCP/IP и на сегодняшний день используется для обмена данными между различными сетями, так как они обеспечивают взаимодействие компьютеров, работающих под управлением различных ОС, также обеспечивают возможность работы с указанными протоколами в локальных и глобальных сетях.

Протоколы IP (Internet Protocol) – протоколы маршрутизации обеспечивают доставку всех пакетов, они добавляют к каждому пакету служебную информацию с адресами отправителя и получателя и отвечают за адресацию сетевых узлов.

Протоколы локальных сетей должны иметь следующие

- обеспечивать надежность сетевых каналов;

- обладать высоким быстродействием;

- обрабатывать исходные и целевые адреса узлов;

- соответствовать сетевым стандартам, в особенности - стандарту IEEE 802.

Простое подключение одного компьютера к другому - шаг, необходимый для создания сети, но не достаточный. Чтобы начать передавать информацию, нужно убедиться, что компьютеры "понимают" друг друга. Как же компьютеры "общаются" по сети? Чтобы обеспечить эту возможность, были разработаны специальные средства, получившие название "протоколы". Протокол - это совокупность правил, в соответствии с которыми происходит передача информации через сеть. Понятие протокола применимо не только к компьютерной индустрии. Даже те, кто никогда не имел дела с Интернетом, скорее всего, работали в повседневной жизни с какими-либо устройствами, функционирование которых основано на использовании протоколов. Так, обычная телефонная сеть общего пользования тоже имеет свой протокол, который позволяет аппаратам, например, устанавливать факт снятия трубки на другом конце линии или распознавать сигнал о разъединении и даже номер звонящего.

Исходя из этой естественной необходимости, миру компьютеров потребовался единый язык (то есть протокол), который был бы понятен каждому из них.

Основные протоколы, используемые в работе Интернет:

3). FTP

Протокол FTP (File Transfer Protocol - Протокол передачи файлов) специально разработан для передачи файлов по Интернету.

4). ELNET

С помощью этого протокола вы можете подключиться к удаленному компьютеру как пользователь (если наделены соответствующими правами, то есть знаете имя пользователя и пароль) и производить действия над его файлами и приложениями точно так же, как если бы работали на своем компьютере.

Адресация в сети

Метод связи имен и IP – номеров называется сервером имени домена (Domain Name Server, DNS). Сервер DNS поддерживает список имен компьютеров, локальных сетей и соответствующих им IP – номеров.

Обзор новых возможностей и интерфейс internet

Для просмотра содержимого страниц Интернета в операционной системе MS Windows имеется специальная программа-браузер. Для запуска этого браузера достаточно дважды щелкнуть по значку

Давайте рассмотрим браузер- Internet Explorer. Программа Internet Explorer - бесплатный браузер для операционных систем семейства Windows.

Окно (рис.1), появляющееся при запуске программы, состоит из следующих основных частей .

- Адресная строка , в которой пользователь набирает нужный адрес веб-страницы.

- Кнопочная управляющая панель, включающая самые необходимые пользователю функции. Для его появления в некоторых случаях нужно нажать клавишу Alt .

- Заголовок, отображающий название открытой страницы.

Просмотр веб-страниц начинается

с введения в адресную строку нужного адреса

• ru - домен верхнего уровня;

• ucoz - домен первого уровня;

• avtomagazin21 - домен второго уровня.

Домен первого уровня rambler, ucoz обычно включает название организации или фирмы, которой принадлежит этот сайт. Домен верхнего уровня определяет, к какому типу относится организация, которой принадлежит этот сайт.

• com - коммерческие организации;

• edu - учебные заведения (университеты, средние школы и т. д.);

• gov - правительственные учреждения (кроме военных);

• mil - военные учреждения (армия, флот и т. д.);

• org - прочие организации;

• net - сетевые ресурсы .

По следующим типам можно только определить, к какой стране относится сайт, - это географические домены-идентификаторы:

Теоретические основы информационных технологий

Интернет – глобальная компьютерная сеть. В настоящее время является самым быстрым средством обмена информацией на большие расстояния.

Портал – крупный сайт с большим количеством информации. Как правило, он содержит несколько объединенных между собой тем и ориентируется на определённый круг аудитории.

Интерактивность – взаимодействие интернет-пользователя с другими пользователями или с элементами сайта.

Кодирование – зашифровка информации с помощью специальных символов. В итоге закодированную информацию можно легко хранить, передавать и обрабатывать.

Поисковый запрос – ключевые слова, используемые для нахождения информации в поисковиках. В результате интернет-пользователь получает список статей, соответствующих его запросам.

HTML (HyperText Markup Language) – набор кодов, который вводится в документ для обозначения, например, связей между его частями. Благодаря ему сайты и главные страницы объединены друг с другом, а их содержание упорядочено .

Что такое компьютерная сеть?
Для чего предназначены протоколы?
Что такое топология?
Назначение модема?
Что обеспечивает канал связи?

Ответы к вопросам

(с овокупность персонального компьютера, распределенных на некоторой территории и объединенных для совместного использования ресурсов ).

(набор правил и соглашений, используемый при передаче данных между компьютерами в сети).

( схема соединения каналами связи компьютеров или узлов сети между собой )

( для модуляции сигнала, то есть для преобразования аналогового сигнала в цифровой ).

(обеспечивает соединение передатчика и приёмника).

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Вашему вниманию предлагается методическая разработка урока и презентации учащихся, позволяющиее более наглядно раскрыть тему.Internet безусловно представляет собой очень важный источ.

План-конспект учебного занятия "Образовательные возможности глобальной сети Интернет"

По программе учебной дисциплины "Информатика и ИКТ в профессиональной деятельности" на изучение темы "Образовательные возможности глобальной сети Интернет" отводится 4 часа. Представленное в конс.

Разработка урока по теме "Телекоммуникационные технологии. Глобальная сеть Интернет"

Разработка урока по теме "Телекоммуникационные технологии. Глобальная сеть Интернет" расчитана на 2 часа. В данной разработке представлен план-конспект занятия, презентация и тест по теме заняти.

Урок Глобальная сеть Интернет

Открытый урок по инфориатике для студентов 1 курса.

Выбор способа подключения к глобальной сети Интернет

В данной лекции рассмотренны методы подключения к глобальной сети Интернет, с кратким описанием каждой технологии. .

Читайте также: