Федеральное государственное учреждение высшего профессионального образования Финансовый университет при Правительстве Российской

Федеральное государственное учреждение высшего
профессионального образования
«Финансовый университет при Правительстве Российской
Федерации»
Кафедра «Прикладная информатика»
Реферат
по дисциплине «Поиск и обработка экономической информации
средствами Интернет и офисных приложений»
на тему:
«Сетевые технологии и Интернет»
Выполнил:
студент группы М1-2
Ерокин А.П.
Научный руководитель:
Магомедов Р.М.
Москва 2011
План
Введение ............................................................................................................... 3
1. Общие принципы организации и функционирования сетевых технологий5
1.1. Сетевые технологии. Общая информация .............................................. 5
1.2. Преимущества сетевого объединения.................................................... 6
1.3. Система передачи данных и множество вычислительных сетей .......... 7
2. Маршрутизация и доменная система имён в Интернет ............................ 10
2.1. Общая структура сети Интернет ............................................................ 10
2.2. Процесс маршрутизации ....................................................................... 11
2.3. Система имён в сети Интернет .............................................................. 11
2.4. DNS-сервис.............................................................................................. 13
Заключение ......................................................................................................... 15
Список используемой литературы .................................................................... 16
Список иллюстраций:
Рисунок 1. Взаимодействие "клиент-сервер" ....................................................... 6
Рисунок 2.Централизованная организация управления. Преимущества и
недостатки ................................................................................................................ 8
Рисунок 3. Иерархическая структура сети Интернет ........................................ 10
Рисунок 4. Система доменных имен ................................................................... 13
Рисунок 5. Принцип функционирования DNS-сервера..................................... 14
Список таблиц:
Таблица 1. Классификация компьютеров, объединенных в сеть ....................... 5
Таблица 2. Функции сетевого объединения ......................................................... 7
Таблица 3. Доменные имена................................................................................. 12
Список диаграмм:
Диаграмма 1. Динамика роста количества персональных компьютеров в мире
................................................................................................................................... 3
Диаграмма 2. Удельный вес домашних хозяйств, имеющих доступ к сети
Интернет ................................................................................................................... 9
Диаграмма 3. Рост численности пользователей сети Интернет в России ...... 10
2
Введение
В настоящее время нет такого человека, пожалуй, которому ни разу не
довелось работать с компьютером. Современные компьютерные технологии
используются повсеместно: от обыкновенных точек розничной торговли до
научных центров.
В качестве потверждения исследуем данные, которые опубликовал
Минкомсвязи России и которые были представлены в электронной база
данных ООН "Millenium Development , Goals Indicators" в 2009 году:
Основной
Основной
Основной
Основной
Основной
Основной
2000
Основной
2003
Основной
2005
Основной
2008
Основной
Основной
Диаграмма 1. Динамика роста количества персональных компьютеров в мире (на 1000 человек)
Поэтому исследования тем, напрямую связанных с информационными
технологиями, крайне актуальны. Ни один экономист не сможет быть высоко
эффективен в своей работе, если он не имеет даже малейшего представления
о работе с компьютером.
Однако я считаю, что современный работник финансовой сферы
деятельности должен не только уметь использовать стандартный пакет
программ на примитивном уровне, но также знать, как работают данные
программы, сам процесс изнутри.
Поэтому в своём реферате, не претендуя на исчерпывающее изложение
темы, я ставила себе цель рассказать об общих принципах организации и
функционирования сетевых технологий. В данном пункте я освещу такие
подпункты как общая информация о сетевых технологиях, преимущества
сетевого объединения, система передачи данных и множества
вычислительных сетей. Также я расскажу о маршрутизации и доменной
системы имён в сети Интернет. В рамках данной темы будут затронуты такие
3
пункты как общая структура сети Интернет, процесс маршрутизации, система
имён в сети Интернет, а также DNS-сервис.
В ходе работы над рефератом были использованы статистические
данные Федеральной службы государственной статистики, различные
учебно-методические издания, а также статьи из сети Интернет.
4
1. Общие принципы организации и функционирования сетевых
технологий
1.1.Сетевые технологии. Общая информация
В 1960-х гг. появились первые вычислительные сети и началась новая
научно-техническая революция. Впервые произошло объединение
компьютерных технологий сбора, хранения, обработки информации с
технологиями передачи данных и технологиями связи. Это сделало
возможным применять распределенную обработку данных, обширно
использовать сетевые технологии в автоматизации различных сфер
деятельности: коммерческой, производственной, научной и др.
Под сетевыми технологиями следует понимать совокупность
программных, аппаратных и организационных средств, обеспечивающих
коммуникацию и распределение вычислительных ресурсов компьютеров,
подключенных к сети.
Вычислительные сети принято подразделять на:
 локальные (ЛВС)
 глобальные
В отличие от глобальных, локальные сети могут охватывать только
незначительные расстояния. Например: группа рядом стоящих зданий,
несколько компьтерных классов и т.д. Если же сеть, охватывает довольно
большие расстояния, такие как между городами или даже континентами, то
такие сети называются глобальными.
Компьютеры, объединенные в сеть, можно разделить на 2 группы по
функциональному признаку (см. таблицу 1)
Группы
Представители
Функции
Клиенты
Рабочие станции
Компьютер,
клиента
Осуществляет
запрос к серверу
на
выполнение
каких-либо
действий
или
предоставление
информации
Серверы
обслуживающий
запрос
a) Распределяет ресурсы сети (базы
данных, принтеры, память и т.д.)
b) Осуществляет планирование
задач
c) Обеспечивает защиту
информации
Таблица 1. Классификация компьютеров, объединенных в сеть
Если упрощенно изобразить принцип взаимодействия «клиент-сервер»,
то он выглядит следующим образом:
5
Сервер
•Делает запрос
серверу
Клиент
•Получает запрос
•Выполняет его
•Отсылает
результат клиенту
•Получает
результат от
сервера
Клиент
Рисунок 1. Взаимодействие "клиент-сервер"
1.2.Преимущества сетевого объединения
Сетевое объединение компьютеров на сегодняшний день явление
массовое. И это понятно, так как такое объединение даёт массу преимуществ,
выполняя ряд функций. Назовем основные из них:
Функция

1. Ресурсноразделительная


2. Разделения
данных


3. Обеспечения
надежности
4. Стоимостная


Описание
Позволяет высокоэффективно
использовать компьютерные
возможности.
Ресурсы памяти, мощности процессоров и
периферийных устройств распределены
максимально эффективно среди всех
устройств, объединенных в сеть
Предполагает возможность к одной или
нескольким базам данных для всех
компьютеров сети
Уровни доступа к информационным
ресурсам ограничиваются в соответствии
с определенной моделью управления
данными
Позволяет повысить надежность
информационной системы
Обеспечивает ее работоспособность, даже
в случае выхода из строя отдельного
сегмента сети
Снижает стоимость обработки
информации
6
 позволяет использовать принципиально
новые возможности и технологии, не
существовавшие ранее (системы
5. Инновационная
электронного документооборота,
технологии электронной почты,
видеоконференции и др.)
Таблица 2. Функции сетевого объединения
1.3.Система передачи данных и множество вычислительных сетей
Комплекс технических средств любой вычислительной сети включает в
себя компьютеры и системы передачи данных. Системы передачи данных
состоят из приемо-передающих устройств (модемы, сетевые карты,
концентраторы и др.) и коммуникационных каналов.
Существует большое множество вычислительных сетей. Поэтому
необходимо выделять критерии, согласно которым их можно
классифицировать. Самым важным, пожалуй, является конфигурация
физических соединений, узлов и компонентов сети – или топологическая
структура. По топологическому типу можно установить производительность
и надежность сети, а также насколько сильно он влияет на эффективность
функционирования сети в целом.
Рассмотрим взаимодействие компьютеров в сети. Если один компьютер
передает информацию другому, то в этот момент передающее устройство
первого трансформирует данные в сигнал, который может быть
идентифицирован данным каналом связи. С другой стороны, второе
передающее устройство декодирует информацию в первоначальный вид.
Если рассматривать сети с организационно-управленческой точки
зрения, то можно выделить 2 типа: централизованные и децентрализованные.
Первая характеризуется обработкой и хранением информации по
средствам специального компьютера «файл-сервера» (архитектура такого
построения системы распределенной обработки данных также имеет
название «файл-сервер»). Рабочие станции (компьютеры пользователей)
передают данные для обработки на файл-сервер, который предоставляет им
уже обработанную информацию. Данный подход часто используется при
необходимости централизации и концентрации информационных ресурсов в
едином узле сети.
7
Преимущества:
•относительно небольшие затраты на реализацию
•лучший контроль за информацией и программами
•высокий уровень безопасности
•отсутствие дублирования данных и операций по их
обработке
•простота модификации
Недостатки:
•сложность эксплуатации
•значительно меньшая гибкость
•большая вероятность несоответствия требованиям
всех пользователей
Рисунок 2.Централизованная организация управления. Преимущества и недостатки
Система, построенная по архитектуре «клиент-сервер», называется
децентрализованной. Здесь данные могут быть обработаны на различных
компьютерах. Главное из достоинств такой системы заключается в том, что
все недостатки централизованной нейтрализуются. Такие сети не содержат в
своем составе специально выделенных серверов: функции управления
передаются от одной рабочей станции к другой. Однако существуют и
недостатки. Наиболее значимым является сложность контроля над данными,
которые могут находиться в абсолютно разных узлах сети. Более того,
вызывает затруднение координация всех рабочих станций. Значительная
стоимость внедрения также является неотъемлемым недостатком.
Глобальная сеть Интернет основана на распределенной технологии
обработки данных по архитектуре «клиент-сервер» и в общем смысле
представляет собой совокупность взаимосвязанных локальных сетей, между
которыми возможен обмен информацией по протоколу передачи данных
TCР/IР (Transmission Control Рrotocol/Internet Рrotocol). Под таким
протоколом понимается набор технических правил и процедур, который
создавался для реализации обмена информацией между разнородными
сетями.
На сегодняшний день практически каждая страна мира обеспечивает
возможность подключения к сети Интернет для своих граждан. Так как
данная сеть основана по архитектуре «клиент-сервер», то следовательно,
имеет децентрализованную структуру. Это значит, что не существует ни
одного управляющего органа, который имел власть, управлял всеми. Однако
8
если рассматривать сеть по сегментно, то на национальном и международном
уровнях такие единые органы управления существуют.
По данным Федеральной службы государственной статистики,
удельный вес домашних хозяйств, имеющих доступ к сети Интернет, вырос
за период с 2005 года по 2009 в 4 раза – с 9 процентов до 36. В
высокоразвитых странах данный показатель более стабилен. В США же он
вовсе остается неизменным.
100%
90%
80%
70%
60%
2005
50%
2007
40%
2009
30%
20%
10%
0%
Россия
США
Япония
Исландия
Диаграмма 2. Удельный вес домашних хозяйств, имеющих доступ к сети Интернет
Если рассматривать ситуацию более детально, то в России
наблюдаются действительно высокие темпы роста численности
пользователей Сети. За 9 лет показатели подскочили с отметки в 20
пользователей на каждые 1000 жителей до отметки в 421 пользователь/1000
жителей Российской Федерации:1
1
По данным Федеральной службы государственной статистики за 2010 год
9
Динамика роста численности
Основной
Основной
Основной
Основной
Основной
Основной
Численность на 1000
человек населения
Основной
Основной
Основной
Основной
Диаграмма 3. Рост численности пользователей сети Интернет в России
2. Маршрутизация и доменная система имён в Интернет
2.1.Общая структура сети Интернет
Сеть Интернет, как уже сказано выше, не имеет единого центра
администрации, но они существуют на сегментах. Таким образом, можно
Городской домен 1
Региональный
домен 1
Кустовой домен 1-1
Кустовой домен 2-1
Городской домен 2
Кустовой домен 2-2
Высокоскоростные
магистральные сети
Кустовой домен 3-1
Региональный
домен 2
Городской домен 3
Кустовой домен 3-2
Рисунок 3. Иерархическая структура сети Интернет
10
сказать, что сеть имеет иерархическую структуру (см. рисунок)2
2.2.Процесс маршрутизации
Однако реально Интернет имеет намного более сложную структуру.
Отправленное сообщение, к примеру, может идти вовсе не по данной
структуре, а гораздо по более сложному маршруту. Это обусловлено большим
количеством доступных путей. Отсюда и пошло название сети Интернет как
«всемирная паутина».
Согласно правилам протокола TCР/IР, сообщение может быть передано
только при условии, что оно разбито на пакеты со стандартизированной
структурой. Для этого существует ряд условий. Такой пакет должен
обязательно содержать в себе адрес отправителя, адрес назначения,
заголовок, собственно передаваемую информацию. Маршрут, по которому
будет отправлено сообщение, заранее не известен.
В процессе отправки, пакеты нумеруются. Это делается для того, чтобы
при получении их можно было собрать в исходном виде. Далее, всем пакетам
присваивается определенная сумма, которая соответствует содержимому
каждого. В точке получения она подсчитывается повторно. Это делается для
того, чтобы проконтролировать правильность получателя. Если оказалось
так, что суммы не совпадают, то передача запрашивается еще раз.
Процедура установления пути от отправителя к получателю называется
маршрутизацией. Она выполняется для каждого передаваемого пакета на
основании алгоритмов, описанных в специальных протоколах
маршрутизации.
Для того, чтобы выполнить данную процедуру, были созданы
специальные устройства, такие как маршрутизаторы (роутеры).
Функционально они схожи с почтовыми подстанциями. Чтобы дойти до
адресата, письмо должно пройти несколько почтовых подстанций.
Аналогично этому электронные сообщения, письма могут проходить через Nное количество роутеров. Другая параллель: существует довольно много
уровней почтовых отделений. Например: районный, областные. Так и для
маршрутизаторов – они могут соответствовать городским, районным и
прочим доменам. В настоящее время существует более 130 протоколов
маршрутизации.
2.3.Система имён в сети Интернет
Как много существует протоколов маршрутизации, так много
существует различных доменов. Чтобы идентифицировать компьютер,
подсоединённый к Сети, нужно присвоить ему уникальный код. Этим кодом
2
Домены – это регионы
11
является IP-адрес. Он состоит из набора цифр, который в свою очередь
определяется четырьмя группами цифр, разделенных точками.
До 1984 года в системе имен использовались только цифровые
уникальные адреса компьютеров, подключенных к Сети. Позже, для
предоставления пользователям возможности использовать легко
запоминающиеся символьные имена, была введена доменная система имен.
Принцип построения доменных имен схож с построением иерархической
структуры сети Интернет. А именно: более мелкие домены входят в состав
крупных. Доменный адрес представляет собой набор групп символов,
разделенных точками.
Рассмотрим адрес fa.ru. Здесь ru – домен высшего уровня,
обозначающий страну, fa– обозначает домен, входящий в состав домена
высшего уровня (официальный сайт Финансового университета).
Родина доменных имен – США. Именно поэтому имена доменов
верхнего уровня соответствуют типам организаций:
Имя домена
Происхождение
Значение
«.edu»
Education
Образовательные организации
«.mil»
Militarу
Военные организации
«.com»
Commercial
Коммерческих организаций
«.net»
Network
Поставщики сетевых услуг
«.ru», «.ua»,
«.jр», «.dn» и
другие
От английских
аббревиатур названия
стран
Географические домены
Таблица 3. Доменные имена
Таким образом, вся система доменных имен представлена древовидной
структурой. Корнем дерева является корневой домен, внутри домена верхнего
уровня регистрируется домен второго уровня, внутри него субдомен.
12
Субдомен
Домен второго
уровня
Домен верхнего
уровня
Корневой домен
Рисунок 4. Структура система доменных имен
2.4.DNS-сервис
Сетевые протоколы имеют массу своих особенностей. Например,
информация может быть доставлена только по адресу, представленному
цифрами. Это вызвало необходимость преобразования доменных имён.
Нужно было изменить их с символьных на цифровые. Первоначально даже
были созданы таблицы соответствия, которые хранились на каждом
компьютере. Однако, с высокими темпами роста сети Интернет, от них
пришлось отказаться
Так как таблицы соответствия не могли больше удовлетворять
потребностям Сети, то создание нового сервиса было просто необходимо.
Таким сервисом стал DNS(Domain Name Sуstem). Программы
функционировали на DNS-сервере. Если существует необходимость
отправки сообщения компьютеру с указанным доменным именем, происходит
следующий процесс:
13
Компьютер передает
сообщение DNS-серверу
(для преобразования
адреса в цифровую
форму)
Если раньше обращался
Если не обращался
Цифровой адрес
хранится во временной
памяти
К. обращается к другому
DNS-серверу,
обладающему большей
информацией
Устанавливается быстро
Обращается к
различным серверам до
тех пор,пока цифровой
адрес не установлен
Рисунок 5. Принцип функционирования DNS-сервера
Таким образом, общий принцип состоит в том, что DNS-сервер
выполняет последовательные обращения к цепочке таких же серверов,
объединенных в иерархическую систему, с целью преобразования
символьного адреса в цифровой.
14
Заключение
Таким образом, информационные технологии в различном своем
проявлении прочно закрепились в нашей жизни.
В данной работе были освещены такие пункты как:
 общие принципы организации и функционирования сетевых
технологий:
o общая информация о сетевых технологиях
o преимущества сетевого объединения
o система передачи данных и множества вычислительных сетей.
 маршрутизации и доменной системы имён в сети Интернет:
o общая структура сети Интернет
o процесс маршрутизации,
o система имён в сети Интернет
o также DNS-сервис
Очевидно, что вовсе не каждый офисный работник располагает всей
той информацией, что была указана выше. Именно поэтому, владение такого
рода знаниями позволяет не только усовершенствовать свои навыки по
работе с персональным компьютером, сетью Интернет, но и преподнести себя
в лучшем свете перед руководством, увеличить свои конкурентные
преимущества на рынке труда, который, как всем известно, определяется
высокой степенью жесткой конкуренции.
Более того, теоретические знания в сфере именно внутреннего
процесса работы сетевых технологий, в частности сети Интернет, позволит
быть более независимым в плане того, чтобы самому самостоятельно
настроить маршрутизатор, установить соединение по локальной сети или
узнать свой личный IP-адрес.
15
Список используемой литературы
1. Божко В.П., Власов Д.В., Гаспариан М.С. Информационные
технологии в экономике и управлении. Учебно-методический
комплекс. – М.: ЕАОИ. 2008.
2. Столлингс В. Современные компьютерные сети. – СПб.: Питер. 2003
3. Хелеби С. Принципы маршрутизации в Internet. – М.: Вильямс. 2001
4. Официальный сайт Федеральной службы статистики. http://www.gks.ru
5. Официальный сайт International Telecommunication Union. http://www.itu.int
16