Конспект урока история развития компьютерных сетей

Обновлено: 06.07.2024

В настоящее время широкое развитие получили различные системы, построенные на основе интегрированного использования средств вычислительной техники и техники связи, обеспечивающие взаимодействие информационных процессов и предоставляющие абонентам (пользователям) широкий спектр услуг по обмену информацией и обработке различных ее видов. Сети, осуществляющие передачу, обработку и хранение информации, называют информационными сетями (ИС) [1] .

Первоначально развитие таких ИС шло по пути автоматизации отдельных компонентов информационных процессов. Были созданы системы сбора, хранения и поиска информации на базе вычислительных средств, где основными процессами являлись хранение и поиск, но имели место также процессы обработки и передачи данных. В соответствии с целевым предназначением и спецификой решаемых задач были созданы различные сети: сети ЭВМ; компьютерные сети; сети информационных центров; вычислительные сети; сети телеобработки; информационно-вычислительные сети; информационно-справочные сети; телеинформационные сети.

Несмотря на разнообразие применяемых определений, все эти сети по своей структуре были однотипным объединением удаленных ЭВМ, которые различались типами используемых программно-технических средств передачи и обработки информации, наборами функций и реализуемыми протоколами взаимосвязи, а также областью применения.

Параллельным направлением развития ИС явилось создание систем передачи и распределения информации, в которых основное содержание составлял процесс обмена данными между удаленными объектами [2] .

Для передачи таких традиционных видов информации, как речь, документальная информация, изображение, звук, были созданы и совершенствуются различные специализированные (для передачи информации в определенном формате) информационные сети, называемые сетями электросвязи.

Современная информационная сеть - это сложная распределенная в пространстве техническая система, представляющая собой функционально связанную совокупность аппаратно-программных средств обработки и обмена информацией, которая состоит из территориально распределенных информационных узлов (подсистем обработки информации) и физических каналов передачи информации их соединяющих, в совокупности определяющих физическую структуру ИС.

Помимо понятия физической структуры для описания принципов построения и функционирования ИС применяют такие термины, как логическая и информационная структуры, описывающие размещения и взаимосвязи в ИС информационных процессов, а также понятие архитектуры ИС, определяющей принципы информационного взаимодействия в сети.

С точки зрения структурной организации ИС состоит из:

- транспортной сети, представляющей собой распределенную систему, состоящую из узлов коммутации, соединенных каналами первичной сети, обеспечивающей передачу информации между территориально распределенными абонентскими сетями (АС);

- архитектура сети Интернет;

- архитектура широкополосной сети (BNA) (IBM);

- архитектура дискретной сети (DNA) (DEC);

- детально проработанной и стандартизованной архитектурой для информационных сетей выполняющих функции содержательной обработки информации в территориально распределенных узлах сети, является архитектура взаимосвязи открытых систем - Open System Interconnection (OSI).

[1] Олифер, В. Г. Компьютерные сети. – 4-е изд.– СПб. : Питер, 2010. – 944 с.

[2] Бабешко В.Н. Многопроцессорные системы в туманных вычислительных сетях.

На этом уроке учащиеся узнают о том, как начинали развиваться компьютеры и компьютерные сети. Учащиеся узнают о том, какими аппаратными средствами представлен Интернет и другие компьютерные сети, и как эти аппаратные средства взаимодействуют между собой.

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока "История развития глобальных компьютерных сетей. Аппаратное обеспечение интернета"

Сегодня мы начнём изучать новый раздел информатики, в котором речь пойдёт о компьютерных сетях, в частности об интернете.

На уроке мы рассмотрим, как развивались компьютеры и компьютерные сети, а также при помощи каких аппаратных средств устроена работа современных компьютерных сетей и интернета.

История создания компьютеров неотделима от того, как развивались и усложнялись математические расчёты. Начиная с древности, по мере развития науки и государства математика и математические расчёты становились необходимым знанием. Но по мере усложнения этих расчётов, человеку становилось все сложнее их производить. Для того чтобы облегчить себе жизнь, люди стали изобретать и использовать различные вычислительные машины.

Условно, развитие компьютерной техники можно разделить на три этапа. Началом развития компьютерной техники считается момент появления первой электронной вычислительной машины, или ЭВМ в тысяча девятьсот сорок пятом году. До начала 70-х годов двадцатого века к ЭВМ имел доступ ограниченный круг людей, а их использование было связано в основном с проведением сложных научных расчётов.

Середина тысяча девятьсот семидесятых годов считается началом второго этапа развития компьютерной техники. Именно тогда компьютеры стали применять не только в науке, а также производстве, сфере образования, обслуживания и даже быту. Компьютеры стали появляться в домах у обычных людей, наряду с другой бытовой техникой.

На каждом этапе развития менялось и представление о компьютерной грамотности. Так называется минимальный набор знаний и умений человека, позволяющий ему использовать компьютер.

Так на первом этапе для использования компьютера требовались знания в программировании. Ведь так, как компьютер использовался небольшим количеством людей для проведения сложных научных вычислений, вначале не было понятия о программном обеспечении, а все вычисления производились на аппаратном уровне. На втором этапе, так как компьютер стал использоваться большим количеством людей, с различными познаниями в технике, для его использования стал необходим лишь набор некоторых элементарных навыков по работе в среде операционной системы. На третьем этапе, с развитием информационного общества, появились понятия информационной культуры и сетевого этикета. То есть для использования компьютера стало необходимо знать, помимо основ работы в операционной системе так же и правила поведения в интернете.

Все компьютеры, подключённые к Интернету имеют свой тридцати двух битный IP-адрес, который делится на четыре однобайтных октета. Каждый октет имеет своё значение, по которому можно определить, на пример, к какой подсети подключён компьютер. Так, как человеку трудно воспринять длинную последовательность единиц и нулей, значения октетов переводят в десятичную систему счисления и записывают их по порядку, разделяя точками. Стоит обратить внимание, что узловые компьютеры имеют постоянные, то есть статические, IP-адреса. В тоже время компьютеры-клиенты чаще всего получают новый Ай-Пи адрес при каждом подключении к сети, то есть имеют динамические IP адреса. Так как большое количество IP адресов пользователю так же не под силу запомнить на ряду с ними действует доменная система имён (Domen name sistem) или сокращённо DNS. Так некоторым серверам присваиваются уникальные символьные имена, которые легче воспринимаются и запоминаются людьми, доменные имена.

Доменные имена имеют иерархическую структуру. Справа налево располагаются имена доменов от первого уровня к последнему.

Домены первого уровня делятся на: территориальные и административные. Так на пример домен ru принадлежит Российской Федерации, by – Беларуси, jp – Японии, uk – Великобритании. Домен gov– принадлежит правительственным организациям, edu– образовательным, com – коммерческим.

Узловые компьютеры так же имею свою иерархию. Так узел, расположенный в Саратове, связан с узлом, расположенным в Москве, а тот, в свою очередь связан с узлами в других странах.

В тоже время интернет имеет именно сетевую, а не древовидную структуру, так, как каждый узел связан ещё не с одним, а несколькими узлами. Один узел имеет множество каналов получения и передачи информации, такой вид соединения имеет большую устойчивость. То есть при выходе из строя одного узла или одной из линий связи, соединение с интернетом потеряет не большое количество компьютеров.

Рассмотрим, какие же существуют виды связи между компьютерами в глобальных сетях. Компьютеры в глобальных сетях могут быть связаны между собой с использованием:

· телефонных линий;

· электрического кабеля;

· оптоволоконного кабеля;

· радиосвязи (через спутники).

Эти каналы связи отличаются друг от друга ценой, скоростью передачи данных, а также надёжностью.

Самым дорогим из перечисленных каналов связи является оптоволоконный кабель, а самым дешёвым телефонная линия. Но также у них сильно отличаются надёжность, так как телефонная линия более подвержена помехам, а также скорость передачи данных для телефонной линии исчисляется сотнями килобит в секунду, а скорость передачи оптоволоконного кабеля может достигать нескольких сотен мегабит в секунду.

Раньше большинство пользователей подключались к интернету, используя телефонную линию. Для этого требовалось специальное устройство, модем, сокращённо от слов модулятор и демодулятор. Это устройство предназначалась для преобразования цифрового сигнала, передаваемого компьютером в аналоговый, который передавался по телефонной линии и наоборот. Такие устройства были установлены и у провайдеров, и у клиентов. Сейчас, используется в основном соединение, посредством электрической и оптоволоконной кабельной связи. Соединение между узлами, находящимися на больших расстояниях устанавливается посредством радиосвязи.

Сегодня мы рассмотрели историю развития глобальных компьютерных сетей и аппаратное устройство интернета. Важно запомнить, что глобальной компьютерной сетью называется система объединённых компьютеров, расположенных на больших расстояниях друг от друга. Всемирная паутина, или тройное WWW – важнейшая служба интернета. Основными аппаратными средствами интернета являются компьютерные узлы и каналы связи. Все компьютеры, подключённые к интернету имеют уникальный тридцати двухбитный идентификатор, или IP-адрес. При помощи доменной системы имён или DNS, некоторые серверы получают также уникальное символьное имя или домен.

Сегодня сложно представить себе жизнь современного человека без компьютера. Компьютеры используются в самых разнообразных сферах деятельности людей, они оказывают неоценимую помощь ученым, экономистам, менеджерам и людям многих других специальностей. Такое широкое распространение компьютеров можно объяснить в первую очередь активным развитием электронной вычислительной техники, постоянным её усовершенствованием и внедрением в разные сферы жизни и деятельности людей.

Благодаря соединению компьютеров в сети люди получили возможность значительно повысить производительность труда. На сегодняшний день компьютеры используются не только в качестве рабочего инструмента, но и в качестве одного из важных обучающих инструментов.

Компьютерные сети. Топология сетей, виды.

Компьютерная сеть (вычислительная сеть, сеть передачи данных) — система связи компьютеров и/или компьютерного оборудования (серверы, маршрутизаторы и другое оборудование). Для передачи информации могут быть использованы различные физические явления, как правило — различные виды электрических сигналов или электромагнитного излучения.

Сегодня очень большую популярность и распространение получили локальные вычислительные сети, которые сокращенно называются ЛВС. Подобную популярность локальных сетей можно объяснить несколькими факторами:

благодаря объединению компьютеров в сеть достигается значительная экономия финансовых ресурсов за счет снижения затрат на содержание компьютеров, поскольку в данном случае вполне достаточно одного файл-сервера (главного компьютера сети), на котором и устанавливаются все рабочие программы, необходимые другим пользователям, это программное обеспечение могут использовать сразу несколько рабочих станций;

достаточно установить необходимое программное обеспечение и пользователи разных компьютеров одной локальной сети смогут одновременно работать с одним и тем же файлом, к примеру, сотрудники бухгалтерии смогут обрабатывать проводки, которые относятся к одной и той же бухгалтерской книге;

Классификация компьютерных сетей.

Традиционно выделяются компьютерные сети трех основных типов:

локальная вычислительная сеть или ЛВС;

региональная вычислительная сеть или РВС;

глобальная вычислительная сеть или Internet.

Любая из сетей, относящихся к одному из выше названных типов, может быть:

односерверной, то есть эта сеть обслуживается одним файл-сервером;

многосерверной, то есть обслуживание осуществляется несколькими файл-серверами;

распределенной, в данном случае несколько локальных сетей объединяются либо внутренним, либо внешним мостами. Посредством моста осуществляется управление процессом обмена пакетами информации и данных из одной кабельной системы в другую кабельную систему. Пользователи распределенной сети могут пользоваться резервами всех объединенных локальных вычислительных сетей: файлами, принтерами и др.;

многосерверной локальной, то есть это локальная сеть, обслуживание которой осуществляется двумя и более файл-серверами;

Локальные сети (ЛС) в зависимости от назначения и технических решений могут иметь различные конфигурации (или, как еще говорят, архитектуру, или топологию).

В кольцевой ЛС информация передается по замкнутому каналу. Каждый абонент непосредственно связан с двумя ближайшими соседями, хотя в принципе способен связаться с любым абонентом сети.

В звездообразной (радиальной) ЛС в центре находится центральный управляющий компьютер, последовательно связывающийся с абонентами и связывающий их друг с другом.

Кроме того, возможны конфигурации без отчетливого характера связей; пределом является полносвязная конфигурация, когда каждый компьютер в сети непосредственно связан с любым другим компьютером

Передача данных может осуществляться последовательно или параллельно. При параллельной передаче биты данных передаются одновременно по нескольким проводникам (по шине).

Напротив, последовательное соединение подразумевает передачу данных по очереди бит за битом. В сетях чаще всего используется именно этот способ.

При передаче используют три различных метода, обозначаемых разными терминами: симплексный (simplex), дуплексный(duplex) и полудуплексный(half-duplex). При симплексном методе данные предаются только в одном направлении. При полудуплексном - в обоих направлениях, но в разное время, а в дуплексном - одновременно в обоих направлениях.

Коммутируемые сети

Коммутация, или переключение соединения позволяет аппаратным средствам использовать один и тот же физический канал для соединения со множеством устройств. Этот принцип лежит в основе телефонной сети общего пользования (ТФОП). При отсутствии механизма коммутации, вам необходимо иметь тысячу соединительных линий чтобы позвонить тысяче абонентов. Используя механизм коммутации можно обойтись одной единственной линией. По этой же причине коммутация используется в компьютерных сетях. Существует два вида коммутации: коммутация цепей и коммутация пакетов.

Переключение цепей создает единое непрерывное соединение между двумя сетевыми устройствами. Пока эти устройства взаимодействуют, другие не могут воспользоваться этим соединением. Т.е. устройства делят между собой физический канал связи и вынуждены ждать, пока он не освободится. В телефонной сети используют именно этот способ коммутации.

Переключение пакетов позволяет не поддерживать постоянный физический канал между двумя устройствами. Информация при этом способе коммутации делится на части, называющиеся пакетами, и каждый пакет передается отдельно, по свободным в данный момент каналом связи. При этом каждый пакет может проходить по своему маршруту.

Топология сети

Чтобы совместно использовать ресурсы или выполнять другие сетевые задачи, компьютеры должны быть подключены друг к другу. Для этой цели в большинстве сетей применяется кабель. Однако просто подключить компьютер к кабелю, соединяющему другие компьютеры, не достаточно. Различные типы кабелей в сочетании с различными сетевыми платами, сетевыми операционными системами и другими компонентами требуют и различного взаимного расположения компьютеров. Каждая топология сети налагает ряд условий. Например, она может диктовать не только тип кабеля, но и способ его прокладки. Топология может также определять способ взаимодействия компьютеров в сети. Различным видам топологий соответствуют различные методы взаимодействия, и эти методы оказывают большое влияние на сеть.

Базовые топологии

Все сети строятся на основе трех базовых топологий:

Если компьютеры подключены вдоль одного кабеля [сегмента (segment)], топология называется шиной.

В том случае, когда компьютеры подключены к сегментам кабеля, исходящим из одной точки, или концентратора, топология называется звездой.

Если кабель, к которому подключены компьютеры, замкнут в кольцо, такая топология носит название кольца.

Хотя сами по себе базовые топологии несложны, в реальности встречаются довольно сложные комбинации, объединяющие свойства нескольких топологий.

Взаимодействие компьютеров

 отражение сигнала; терминатор.

Передача сигнала

Данные в виде электрических сигналов передаются всем компьютерам сети; однако информацию принимает только тот, адрес которого соответствует адресу получателя, зашифрованному в этих сигналах. Причем в каждый момент времени только один компьютер может вести передачу. Так как данные в сеть передаются лишь одним компьютером, ее производительность зависит от количества компьютеров, подключенных к шине. Чем их больше, т.е. чем больше компьютеров, ожидающих передачи данных, тем медленнее сеть. Однако вывести прямую зависимость между пропускной способностью сети и количеством компьютеров в ней нельзя. Ибо, кроме числа компьютеров, на быстродействие сети влияет множество факторов, в том числе:

 характеристики аппаратного обеспечения компьютеров в сети;

 частота, с которой компьютеры передают данные;

 тип работающих сетевых приложений;

 тип сетевого кабеля;

 расстояние между компьютерами в сети.

Отражение сигнала

Данные, или электрические сигналы, распространяются по всей сети – от одного конца кабеля к другому. Если не предпринимать никаких специальных действий, сигнал, достигая конца кабеля, будет отражаться и не позволит другим компьютерам осуществлять передачу. Поэтому, после того как данные достигнут адресата, электрические сигналы необходимо погасить.

Чтобы предотвратить отражение электрических сигналов, на каждом конце кабеля устанавливают заглушки (терминаторы, terminators), поглощающие эти сигналы. Все концы сетевого кабеля должны быть к чему-нибудь подключены, например к компьютеру или к баррел-коннектору — для увеличения длины кабеля. К любому свободному — неподключенному — концу кабеля должен быть подсоединен терминатор, чтобы предотвратить отражение электрических сигналов.

Нарушение целостности сети

Расширение ЛВС

Увеличение участка, охватываемого сетью, вызывает необходимость ее расширения. В сети с топологией ``шина'' кабель обычно удлиняется двумя способами.

Для соединения двух отрезков кабеля можно воспользоваться баррел-коннектором (barrel connector). Но злоупотреблять ими не стоит, так как сигнал при этом ослабевает. Лучше купить один длинный кабель, чем соединять несколько коротких отрезков. При большом количестве ``стыковок'' нередко происходит искажение сигнала.

Для соединения двух отрезков кабеля служит репитер (repeater). В отличие от коннектора, он усиливает сигнал перед передачей его в следующий сегмент. Поэтому предпочтительнее использовать репитер, чем баррел-коннектор или даже один длинный кабель: сигналы на большие расстояния пойдут без искажений.

Передача маркера

На первый взгляд кажется, что передача маркера отнимает много времени, однако на самом деле маркер передвигается практически со скоростью света. В кольце диаметром 200 метров маркер может циркулировать с частотой 10 000 оборотов в секунду.

Сетевые устройства

Повторитель (repeater)

Усиливает сигнал сетевого кабеля, который затухает на расстоянии более 100 м. Он работает на физическом уровне стека протоколов, не требует программного обеспечения и представляет собой обычно автономное устройство, не дающее непроизводительных издержек при передаче данных. Таким образом, с помощью наращивания сегментов общая протяженность сети может достигать 500 м. Компьютеры, связанные повторителем считаются принадлежащими одному сегменту. Количество компьютеров в сегменте не должно превышать 50.

Это устройство уровня связи данных, объединяющее две или более сети с одной или разной топологией. Обычно это компьютер с несколькими сетевыми платами, к каждой из которых подсоединен свой сегмент ЛВС. Основной задачей моста служит обеспечение прозрачной связи между абонентами различных сетей.

Коммутатор (коммутирующий концентратор, switch)

Маршрутизатор

Требует более высокого уровня протоколов архитектуры связи, чем мост или коммутатор. Он связывает сегменты сети через сетевой уровень. Например, инструкции по маршрутизации пакетов содержатся в сетевом уровне IP. Маршрутизатор отличается от моста тем, что он может считывать адрес рабочей станции и адрес ЛВС в пакете. Благодаря этому маршрутизатор может фильтровать пакеты и перенаправлять их по наилучшему маршруту, который определяет по таблице маршрутизации.

Обычно работает на самом высоком уровне стека протоколов и обеспечивают взаимодействие систем и сетей, которые используют несовместимые протоколы. Примерами межсистемных продуктов являются пакеты электронной почты. Они позволяют обмениваться почтовыми файлами пользователей на самых различных системах.

Сетевой адаптер

PC подключается к сети с помощью сетевой карты, которая устанавливается в один из свободных слотов материнской платы. Сетевые карты являются посредниками между PC и сетью и передают данные по системе шин к CPU и RAM сервера или рабочей станции. Большинство сетевых карт имеют гнездо для установки микросхемы ПЗУ удаленной загрузки (Remote Boot ROM), что необходимо для бездисковых станций.

Выпускаются 16- и 32-разрядные сетевые карты для различных компьютерных архитектур: ISA, EISA, PCI, MCA.

Коаксиальный кабель состоит из центрального проводника (одножильного или многожильного) и внешней экранирующей оплетки. Для Ethernet применяют кабель с волновым сопротивлением 50 Ом. Существуют два варианта реализации Ethernet на коаксиальном кабеле: на тонком кабеле и на толстом. Для Ethernet на тонком кабеле рекомендуется использовать кабель RG-50. Толстый кабель "Yellow Ethernet" по своим показателям значительно превосходит тонкий.

Оптоволоконный кабель (ВОК), проводящий световые волны, состоит из двух проводов, причем каждый из них может передавать данные только в одном направлении. Этот кабель изготовлен из стекла (или пластика), покрытого материалом, отражающим свет, и оболочкой из различных термопластических материалов. ВОК может быть одномодовым и многомодовым. Лазер или светодиод испускает пульсирующий пучок света в торец стеклянного сердечника, расположенного на одном конце кабеля.

Этот пучок распространяется по кабелю в одномодовом или многомодовом режиме, который зависит от физических свойств ВОК. Оптическое волокно одномодового кабеля имеет сечение от 8 до 10 мкм, многомодового - 62,5 мкм, может варьироваться в пределах от 50 до 100 мкм. На другом конце кабеля установлен приемник, преобразующий импульсы света в электрический сигнал. Такие кабели обладают многими замечательными свойствами: они невосприимчивы к электромагнитному радиочастотному излучениям, позволяют передавать данные с очень высокой скоростью. Однако ВОК все еще значительно дороже медного кабеля, а установка требует участия специалистов очень высокой квалификации.

Максимальная длина сегмента кабеля

 Витая пара - 100 м;

 Тонкий коаксиальный кабель - 185 м (максимальная длина кабелей всей сети при использовании дополнительного оборудования может достигать 925 м);

 Толстый коаксиальный кабель - 500 м (общая длина кабелей сети при использовании специальных усилителей может составлять 2500 м);

 Оптоволоконный кабель одномодовый -10 км;

 Оптоволоконный кабель многомодовый - 2 км

Одноранговые сети

В одноранговой сети все компьютеры равноправны: нет иерархии среди компьютеров и нет выделенного (dedicated) сервера. Как правило, каждый компьютер функционирует и как клиент, и как сервер; иначе говоря, нет отдельного компьютера, ответственного за администрирование всей сети. Все пользователи самостоятельно решают, какие данные на своем компьютере сделать общедоступными по сети.

Одноранговые сети называют также рабочими группами. Рабочая группа — это небольшой коллектив, поэтому в одноранговых сетях чаще всего не более 20 компьютеров.

Одноранговые сети относительно просты. Поскольку каждый компьютер является одновременно и клиентом, и сервером, нет необходимости в мощном центральном сервере или в других компонентах, обязательных для более сложных сетей.

Одноранговые сети обычно дешевле сетей на основе сервера, но требуют более мощных (и более дорогих) компьютеров.

В одноранговой сети требования к производительности и к уровню защиты для сетевого программного обеспечения, как правило, ниже, чем в сетях с выделенным сервером.

Выделенные серверы функционируют исключительно в качестве серверов, но не клиентов или рабочих станций (workstation).

В такие операционные системы, как Microsoft Windows NT Workstation, Microsoft Windows 9Х, Microsoft Windows 2000/XP, встроена поддержка одноранговых сетей. Поэтому, чтобы установить одноранговую сеть, дополнительного программного обеспечения не требуется.

Реализация и целесообразность применения

Одноранговая есть характеризуется рядом стандартных решений:

 компьютеры расположены на рабочих столах пользователей;

 пользователи сами выступают в роли администраторов и обеспечивают защиту информации;

 для объединения компьютеров в сеть применяется простая кабельная система.

Одноранговая сеть вполне подходит там, где:

 количество пользователей не превышает 20 человек;

 пользователи расположены компактно;

 вопросы зашиты данных не являются критичными;

 в обозримом будущем не ожидается значительного расширения фирмы и, следовательно, сети.

Если эти условия выполняются, то, вероятнее всего, выбор одноранговой сети будет правильным. Поскольку в одноранговой сети каждый компьютер функционирует и как клиент, и как сервер, пользователи должны обладать достаточным уровнем знаний, чтобы работать и как пользователи, и как администраторы своего компьютера.

Сети на основе сервера

Если к сети подключено более 20 пользователей, то одноранговая сеть, где компьютеры выступают в роли и клиентов, и серверов, может оказаться недостаточно производительной. Поэтому большинство сетей использует выделенные серверы. Выделенным называется такой сервер, который функционирует только как сервер (исключая функции клиента или рабочей станции). Они специально оптимизированы для быстрой обработки запросов от сетевых клиентов и для управления защитой файлов и каталогов. Сети на основе сервера стали промышленным стандартом, и именно они будут приводиться обычно в качестве примеров.

С увеличением размеров сети и объема сетевого трафика необходимо увеличивать количество серверов. Распределение задач среди нескольких серверов гарантирует, что каждая задача будет выполняться самым эффективным способом из всех возможных.

Появление и развитие компьютерной техники во второй половине XX века стали важнейшим фактором научно-технической революции.

В этом процессе выделяют три этапа .

Создание первой ЭВМ (1945 г.)

Появление и распространение ПК (середина 70-х гг. XX ст.)

Появление Интернета (1983 г.)

По некоторым данным именно так выглядит карта современного интернета.

Каждая линия нарисована между двумя узлами, соединяя IP-адреса. Длина линии показывает временную задержку (пинг) между узлами.

С распространением компьютеров возникает понятие

компьютерной грамотности .

Это необходимый уровень знаний и умений человека, позволяющий ему использовать компьютер для общественных и личных целей.

На первом этапе развития ЭВМ компьютерная грамотность сводилась к умению программировать.

На втором этапе под общим уровнем компьютерной грамотности стали понимать умение работать на ПК с прикладными программами, выполнять минимум необходимых действий в среде операционной системы.

На третьем этапе важным элементом компьютерной грамотности стало умение использовать Интернет.

ИНФОРМАЦИОННАЯ КУЛЬТУРА - способность общества эффективно использовать информационные ресурсы и средства информационных коммуникаций, а также применять для этих целей передовые достижения в области развития средств информатизации и информационных технологий.

ИНФОРМАЦИОННАЯ КУЛЬТУРА выражается в наличии у человека комплекса знаний, умений, навыков и рефлексивных установок во взаимодействии с информационной средой.

В процессе развития компьютерных сетей появилось понятие глобальной сети — системы объединенных компьютеров, расположенных на больших расстояниях друг от друга.

В 1964 году в США была создана компьютерная система раннего оповещения о приближении ракет противника.

Первой глобальной сетью невоенного назначения стала сеть ARPANET в США (1969), которая имела научное назначение и объединяла компьютеры нескольких университетов страны.

В 1980-90-х гг. в разных странах создается множество отраслевых, региональных национальных компьютерных сетей. Их объединение в международную сеть произошло на базе межсетевой среды Интернет.

Создание службы World Wide Web (WWW) — Всемирная информационная сеть

Аппаратные средства Интернета

Основными составляющими любой глобальной сети являются:

Организация, предоставляющая услуги обмена данными с сетевой средой, называется провайдером сетевых услуг .

Узловой компьютер

Каждый узловой компьютер имеет свой постоянный адрес в Интернете; он называется IP-адресом .

IP-адрес состоит из четырех десятичных чисел, каждое в диапазоне от 0 до 255, которые записываются через точку.

Например:

Наряду с цифровыми IP-адресами в Интернете действует система символьных адресов, более удобная и понятная для пользователей. Она называется доменной системой имен ( DNS — Domain Name System).

Например ,

Данное имя состоит из трех доменов, разделенных точками.

Система доменных имен построена по иерархическому принципу . Первый справа домен — домен верхнего уровня, следующий за ним — домен второго уровня и т.д. Последний (первый слева) — имя компьютера.

Домены верхнего уровня бывают

географическими (двухбуквенными);
административными (трехбуквенными).

Географические домены: ru – Россия, uk —Великобритания, са —Канада, de —Германия; jp —Япония.

Административные домены : gov — правительственная сеть; mil — военная сеть; edu — образовательная сеть;

com — коммерческая сеть.

Связь узлов Интернета:

Технические способы связи в глобальной сети:

Существуют самые разные технические способы связи в глобальной сети: -Телефонные линии; - Электрическая кабельная связь; -Оптоволоконная кабельная связь; -Радиосвязь(через радиорелейные линии, спутники связи)

Различные каналы связи различаются тремя основными свойствами:

пропускной способностью , помехоустойчивостью , стоимостью .

Классификация линий связи: Проводные (воздушные) линии связи представляют собой провода без каких-либо изолирующих или экранирующих оплеток, проложенные между столбами и висящие в воздухе. Еще в недалеком прошлом такие линии связи были основными для передачи телефонных или телеграфных сигналов. Сегодня проводные линии связи быстро вытесняются кабельными. Но кое-где они все еще сохранились и при отсутствии других возможностей продолжают использоваться и для передачи компьютерных данных. Скоростные качества и помехозащищенность этих линий оставляют желать много лучшего. Кабельные линии имеют достаточно сложную конструкцию. Кабель состоит из проводников, заключенных в несколько слоев изоляции: электрической, электромагнитной, механической и, возможно, климатической. Кроме того, кабель может быть оснащен разъемами, позволяющими быстро выполнять присоединение к нему различного оборудования. В компьютерных (и телекоммуникационных) сетях применяются три основных типа кабеля: кабели на основе скрученных пар медных проводов —неэкранированная витая пара (Unshielded Twisted Pair, UTP) и экранированная витая пара (Shielded Twisted Pair, STP), коаксиальные кабеели с медной жилой, волоконно-оптические кабели. Первые два типа кабелей называют также медными кабелями.

Электрическая кабельная связь

Оптоволоконные линии связи

Оптоволоконная связь — связь, построенная на базе оптоволоконных кабелей. Широко применяется также сокращение ВОЛС (волоконно-оптическая линия связи). Используется в различных сферах человеческой деятельности, начиная от вычислительных систем и заканчивая структурами для связи на больших расстояниях. Является сегодня наиболее популярным и эффективным методом для обеспечения телекоммуникационных услуг.

Радиосвязь — разновидность беспроводной связи (электросвязи), при которой в качестве носителя сигнала используются радиоволны, то есть электромагнитные волны, свободно распространяющиеся в пространстве

Программное обеспечение Интернета

Работа Сети поддерживается определенным программным обеспечением (ПО). Это ПО функционирует на серверах и на персональных компьютерах пользователей. Основой всего программного обеспечения компьютера является операционная система.

Программное обеспечение узловых компьютеров можно разделить на базовое (системное) и прикладное .

Базовое ПО обеспечивает поддержку работы сети по протоколу TCP/IP — стандартному набору протоколов Интернета.

Прикладное ПО занимается обслуживанием разнообразных информационных услуг Сети, которые принято называть службами Интернета . Служба объединяет серверы и клиентские программы, обменивающиеся данными по некоторым прикладным протоколам.

Читайте также: