книги / Основы автоматизации проектирования в строительстве

Но единого центра управления сетями Internet не существует. В основе лежат опорные сети в США, Европе, Азии и на территории бывшего СССР. Часть национальных сетей входит непосредственно в мировое сообщество, но большинство из них выходит в Internet через шлюзы.

В Internet нет единого пункта подписки или регистрации; вме­ сто этого пользователь контактирует с поставщиком услуг, который предоставляет доступ к сети через местный компьютер. Не сущест­ вует какой-либо одной компании, принимающей решения об общем устройстве сети. Управлением и продвижением технологий зани­ маются крупные провайдеры, владельцы или организаторы опор­ ных сетей, местные (региональные) провайдеры, поставщики ин­ формации и организаторы сетевых услуг. Последствия такой децен­ трализации с точки зрения доступности сетевых ресурсов весьма значительны.

Любая сеть, входящая в ГВС, сама отвечает за свое финанси­ рование и сама устанавливает собственные административные процедуры. В связи с тем, что единого поставщика сетевых услуг не существует, организации сами финансируют свои сети, каждая из которых считается частью общей сети. Есть также и частные опорные сети, которые нередко на коммерческой основе предла­ гают доступ к ГВС компаниям и отдельным лицам, а число тех, кто заинтересован в подключении к сети, все время растет. Мно­ гие региональные сети США были изначально созданы на средст­ ва Национального научного фонда США в расчете на то, что со временем они перейдут на самофинансирование. В результате воз­ никло множество сетей, принципы финансирования, управления и «правила поведения» в которых значительно различаются. Неко­ торые сети, например, разрешают передачу коммерческой инфор­ мации, в то время как другие запрещают. Подобная ситуация сло­ жилась и в других странах с той лишь разницей, что в США разви­ тие глобальных вычислительных сетей шло в первую очередь за счет государственных средств, а во всех других странах в основ­ ном за счет средств корпораций, выделенных на развитие собст­ венных телекоммуникаций.

§2. АППАРАТНЫЕ И ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА

д о с т у п а в IN T E R N E T

Чтобы стать частью Internet, необходимо обеспечить безупреч­ ную работу каждой из трех составляющих: компьютер, канал связи, программное обеспечение.

Выбор компьютера зависит от решаемых задач (см. главу 3), а для автоматизированного проектирования, чем выше его быст­ родействие и оперативная память, тем лучше.

Канал связи - оборудование, обеспечивающее связь компью­ тера с сетью. Канал связи может быть проводным и беспроводным. Проводной канал связи обычно состоит из двух частей: телефонной линии и модема.

Телефонные линии могут быть коммутируемые и выделенные, по которым модем (устройство, позволяющее компьютеру посылать и принимать данные) осуществляет связь с узлом провайдера ГВС.

Линии системы телефонной связи изначально разрабатывались не для пользователей Internet, а для обеспечения качества, мини­ мально необходимого для устойчивой голосовой связи. Любой сигнал, передаваемый по телефонной линии, - аналоговый. Любая информация, поступающая с компьютера, - цифровая. Для пере­ хода от одного вида к другому служат модемы (от слов МОдуляция - ДЕМодуляция).

Модемы выпускаются как в виде отдельных блоков (внешние), так и встроенные в ПЭВМ (внутренние). В зависимости от встроен­ ного в модем оборудования различают модемы: аппаратные и про­ граммные. Внешние модемы, подключающиеся к COM-порту, могут быть только аппаратными, а модемы, подключающиеся по интер­ фейсу USB, могут быть как аппаратными, так и программными. Внутренние модемы выпускаются в виде карт расширения, которые вставляются в слот на системной (материнской) плате.

В зависимости от качества модемов и линий связи скорость передачи данных через модемы в настоящее время составляет от 33,6 до 56 кбит/с. Связь с Internet осуществляется в общем случае следующим образом: пользователь — модем пользователя - теле­ фонная сеть - модем провайдера —коммутатор провайдера - опто­

волокно (спутник) - информационный ресурс Internet (европейский или американский тракт).

Как известно, особую популярность сейчас приобретает видео­ связь, т.е. передача изображения в режиме реального времени, что невозможно при обычной модемной связи. Это стало возможным лишь с появлением цифровой сети с интегрированными услуга- ми - ISDN (Integrated Services Digital Network), которая позволяет существенно увеличить скорость передачи данных - до 128 кбит/с. По сети ISDN передается цифровой сигнал, а, значит, модуляция и демодуляция здесь не используются. Соответствующие устройства, осуществляющие доступ персонального компьютера к сети ISDN, встраиваются в компьютер и называются ISDN-адаптерами.

В настоящее время существуют, развиваются и другие виды проводных и беспроводных каналов связи: радиоканалы, спутнико­ вые и комбинированные каналы.

Программное обеспечение, необходимое для работы в Internet, реализует интерфейс между пользователем персонального компью­ тера и сетью и состоит из двух достаточно независимых частей:

♦программного обеспечения, отвечающего за обмен данными между аппаратными устройствами компьютеров, входящих в сеть, что достигается использованием драйверов сетевых плат и модемов,

атакже специальных программ - протоколов работы с пакетами данных TCP/IP;

♦прикладного программного обеспечения, реализующего взаимодействие пользователя с конкретными услугами Internet.

Чтобы работать в сети, нужно иметь устройство подачи элек­ трических сигналов по проводам (сетевую плату или модем). Ком­ пьютер должен уметь с этими устройствами работать (иметь драй­ веры для этих устройств). Электромагнитные сигналы должны по­ даваться согласно определенному стандарту (формировать пакеты по протоколу TCP/IP), независимо от типа компьютера и операци­ онной системы.

TCP/IP объединяет два стандарта. Они играют различные роли в процессе обмена информацией между компьютерами. Программы посылают в сеть данные в пакетах. Пакетом называется фрагмент данных, к которому присоединен заголовок с указанием служебной

информации о том, куда, на какой компьютер данный пакет должен быть передан. Протокол IP обеспечивает доставку пакетов по на­ значению, т.е. определяет метод перемещения. TCP гарантирует надежность доставки всех пакетов в обязательном порядке без оши­ бок в нужное место, т.е. этот стандарт предоставляет метод опреде­ ления наличия информации и проверки ее корректности.

Те программы, с которыми пользователь работает непосредст­ венно, желая посетить тот или иной сайт или загрузить на свой компьютер новую программу, общаются с ресурсами сети с помо­ щью прикладных протоколов - HTTP, FTP, POP и т.д.

На компьютере с установленной операционной системой Windows9x и выше для подключения к сети (набора телефонного номера и установления связи с провайдером) программа (Winsock) входит в комплект операционной системы. Для связи с провайдером используются протоколы РРР или SLIP, в зависимости от того, какой протокол использует провайдер.

Для обеспечения взаимодействия с ГВС из других операцион­ ных систем используются другие программы. Например, из опера­ ционной системы OS/2 используется программа IBM Internet Dialer, осуществляющая набор телефонного номера и обеспечивающая прием и передачу данных.

Для пользования услугами Internet (Telnet, FTP, Usenet, Gopher, WWW и целым рядом других), о которых будет сказано ниже, для наиболее распространенных операционных систем (Windows 9х, Windows NT, OS/2, MacOS, MacOS-PowerPC, HP-UX, IRIX, OSF/I, SunOS, Solaris, AIX, BSD/386, Linux) в настоящее время использу­ ется следующее прикладное программное обеспечение (программыброузеры):

-Microsoft Internet Exploer,

-Netscape Navigator.

Microsoft Internet Explorer пока предоставляется бесплатно (программа включена в поставку операционной системы Windows 9x/NT).

Netscape Navigator предоставляется в бесплатное пользование сроком на 90 дней, после чего необходимо оплатить за программу (либо получить новую бесплатную версию).

Вопрос о том, какой из этих двух программных пакетов лучший, является предметом бесконечных споров. Одно можно сказать опреде­ ленно: оба пакета предоставят возможность пользования электронной почтой, доступ к телеконференциям и просмотр World Wide Web.

Все программное обеспечение сети делится на клиентское и серверное. Программное обеспечение сервера занимается предос­ тавлением сетевых услуг, а клиентское программное обеспечение обеспечивает передачу запросов серверу и получение ответов от него. Сервером в сети Internet называется компьютер, способный предоставлять клиентам (по мере прихода от них запросов) некото­ рые сетевые услуги.

§3. А д р е с а ц и я в IN T E R N E T

Чтобы понять, как в сети перемещается информация от компь­ ютера к компьютеру и осуществляется поиск того, кому она пред­ назначена, следует иметь представление о системе соглашений об единой адресации компьютера и пользователя, принятой в Internet. Смысл адреса состоит в том, чтобы с гарантией привести любого человека в определенное место. Посылаемые данные в сети должны попасть туда, куда им предназначено, а для этого каждый компью­ тер, подключенный к сети, должен иметь адрес, отличный от адре­ сов других компьютеров.

В Internet используют три типа адресов:

♦IP-адреса самих компьютеров;

♦доменные адреса пользователей (компьютеров);

♦адреса местонахождения информационных ресурсов (URLадреса).

1. IP-адрес компьютера

Каждый компьютер в Internet имеет свой уникальный IP-адрес - комбинацию из четырех сегментов или 12 цифр вида xxx.xxx.xxx.xxx, где вместо ххх стоит число от 0 до 255, т.е. каждый сегмент адреса соответствует восьми битам информации, а каждый IP-адрес имеет размер в 32 бита (28=256, а 32=8x4), например адрес 192.13.77.125 Такая схема позволяет иметь более 4 млрд компьютеров.

Известно, что Internet возник изначально как соединение не­ скольких сетей. Количество компьютеров, образующих сети, может быть разным. Соответственно ЕР-адрес отражает положение данно­ го компьютера в различных сетях. Так, все компьютеры с адресом 192.xxx.xxx.xxx принадлежат к некоторой большой сети. Компью­ теры с адресами 192.13.ххх.ххх принадлежат к одной сети, но уже меньшей. И, наконец, число 125 обозначает конкретный компьютер в сети. Эти адреса обеспечивают корректную работу протокола IP, использующего 32-биговую адресацию.

Адрес служит для обработки получаемых запросов, и на него приходят ответы. Поэтому конечный пользователь получает IP-адрес, который может быть статическим (или постоянным) или динамиче­ ским, выделяемым при подключении к Internet на срок каждого сеан­ са подключения, что указывается в настройках программ.

У одного компьютера может быть несколько IP-адресов. Это бывает при расположении нескольких, например, крупных сайтов на одном и том же компьютере. В этом случае каждый IP-адрес высту­ пает для всей сети как отдельный независимый компьютер. То, что физически он находится на той же машине, что и другие, не имеет практического значения.

Возможна и обратная ситуация: несколько компьютеров с по­ мощью специального программного обеспечения - проксисервера- могут иметь один и тот же IP-адрес, что не помешает им работать в сети независимо.

2. Доменные адреса

Для более удобного представления адресов в Internet была раз­ работана система доменных имен. Слово «домен» в переводе озна­ чает «область», «зона». Доменное имя представляет адрес любого ресурса в Internet и состоит из групп символов (или слов), разделен­ ных точками, например www.microsoft.com или user.stf.pstu.ru.

Обычно словам стараются придать смысловую окраску, благодаря чему такой адрес сравнительно легко запоминается.

На примере user.stf.pstu.ru рассмотрим принцип образования ад­ реса. Крайний левый сегмент или домен (user) обозначает имя компь­ ютера, или владельца, или тип сервера, который располагается на этой

машине. Далее последовательно уточняются подразделение организа­ ции (stf- строительный факультет), домен фирмы pstu - Пермский государственный технический университет. Самый правый сегмент доменного адреса./*** представляет собой домен верхнего (первого) уровня и чаще всего указывает страну. Ниже приведены домены пер­ вого уровня некоторых стран:

Следует отметить, что при формировании доменного имени нет жестких правил. Теоретически может существовать 2, 3 и даже 4 домена. Первые компьютерные сети появились в Соединенных Штатах Америки, поэтому чаще всего в адресе США страна не ука­ зывается, а домен верхнего уровня определяется по признаку дея­ тельности организации:

Между IP-адресами и доменными именами установлено соот­ ветствие: одному доменному имени всегда соответствует один IP-адрес, хотя один и тот же IP-адрес может быть у нескольких доменных имен. Когда количество соединяемых компьютеров

превысило 1000, создали таблицы соответствия доменных адре­ сов и IP-адресов, распределение их по специальным узлам, называе­ мых DNS-серверами (Domain Naim System).

3. Адреса местонахождения информационных ресурсов (URL-адреса)

Адрес, определяющий местонахождение в сети информацион­ ного ресурса (источника), который может быть и компьютером, и файлом или чем-то еще, называется URL-адресом {Uniform Resource Locator). Он состоит из двух частей, разделенных двоеточием (:). Слева указывается, к какому типу принадлежит ресурс и как полу­ чить к нему доступ. Вторая часть указывает, где в сети располагает­ ся искомый ресурс. Например, http.V/www.freeware. ги (сайт бесплат­ но распространяемых программ, созданный Артемом Мкртычевым). В следующем разделе будут приведены примеры некоторых URL-адресов ресурсов Internet.

§4. И н ф о р м а ц и о н н ы е у с л у г и (р е с у р с ы ) с е т и IN T E R N E T

Периодически с момента зарождения Internet и до наших дней изобретаются все новые формы предоставления ресурсов и средства доступа к ним. В основе каждого такого средства лежит свой сете­ вой протокол. Один и тот же узел связи может одновременно рабо­ тать по нескольким протоколам, для которых на узле установлены программы-серверы. Многие старые протоколы активно использу­ ются и сейчас, но постоянно появляются и новые.

Услуги, предоставляемые глобальной вычислительной сетью, можно условно разделить на две категории:

I. Обмен информацией между абонентами сети;

II. Использование информационных ресурсов сети.

К числу услуг обмена информацией между абонентами сети принадлежат: электронная почта (E-mail) - обмен почтовыми со­ общениями с любым абонентами ГВС; группы новостей (UseNet) — получение сетевых новостей; файловая система FTP (File Transfer Protocol) - протокол передачи файлов; Telnet - удаленный доступ;

NFS {Network File System)- распределенная файловая система; Talk - возможность ведения «разговора» с пользователем удаленной ЭВМ; Whois - адресная книга ГВС; Finger - получение информации о пользователях удаленного компьютера; Webster- сетевая версия толкового словаря английского языка; Факс-сервис - отправка со­ общения по факсимильной связи и др.

К системам использования информационных ресурсов при­ надлежат:

WWW {World Wide Web) - всемирная паутина - система для ра­ боты с гипертекстом; Gopher- средство поиска информации, ис­ пользующее систему вложенных меню: WAIS - поиск информации по ключевым словам во всех текстах документов.

Рассмотрим некоторые из них подробнее.

1. Электронная почта E-mail

Это система пересылки текстовых сообщений между людьми, имеющими доступ к сети, - основной вид сетевых услуг. При реги­ страции пользователь получает в сети «почтовый ящик» (подката­ лог на диске узлового компьютера) и право читать файлы из этой области, а также доменный адрес. Это самое распространенное, де­ шевое и быстрое средство обмена информацией. При этом имеется возможность передачи сообщения сразу нескольким абонентам, в которое можно вкладывать разного рода файлы, в том числе бинар­ ные. Все файлы, которые пересылаются как вложения, обязательно следует архивировать. При пересылке сообщений нет необходимо­ сти присутствия абонента на другом конце линии, т.е. данная услуга предоставляется в режиме off-line.

Принцип работы с электронной почтой очень похож на работу с обычной корреспонденцией. С помощью специальной программы

с почтовым отделением, которое располагается на компьютере по­ ставщика услуг, и обмениваетесь почтой: вы пересылаете подготов­ ленные вами письма, а получаете пришедшую на ваш адрес коррес­ понденцию, которая помещается в папку для приходящей почты, расположенную на вашем компьютере.

Для работы с электронной почтой обычно используются про­ граммы: Outlook Express, входящая в состав программы Microsoft Internet Explorer, Netscape Mail, UUCP и др.

Адреса электронной почты формируются по такому же прин­ ципу, как и традиционные почтовые адреса, их можно сравнить с домашним адресом человека. Они несколько отличаются от дру­ гих адресов Internet, но очень похожи. Адрес электронной почты состоит из двух частей, разделенных символом @. Слева от символа указывается имя абонента, справа - адрес компьютера, на котором располагается почтовое отделение абонента. В общем виде это можно представить:

<сетевое имя пользователя>@< организация, город. страна>

Например, postmaster© pstu.perm .ru, или адрес электронной почты президента США: president@whitehouse.gov.

2.Группы новостей (UseNet)

ВInternet очень популярны группы новостей {UseNet). Их ино­ гда называют телеконференциями или электронными досками объ­ явлений, где каждый пользователь может наклеить свой листок (со­ общение) и прочитать все листки, наклеенные другими. Эта служба

предназначена для получения последних новостей, знакомства с людьми по интересам, обмена идеями и мнениями с единомыш­ ленниками, живущими в любой точке земного шара, для получения необходимых консультаций, для распространения коммерческих новостей. Для удобства дискуссий образованы различные группы, участники которых посылают и принимают сообщения по опреде­ ленной тематике. Чтобы участвовать в телеконференции надо «под­ писаться» на нее. Конференция существует, пока есть пользователи, нуждающиеся в ее тематике. Есть управляемые и неуправляемые телеконференции. Почта в конференции не имеет конкретного ад­ ресата, ее читает всякий, у кого есть доступ к ней, но имеется срок хранения.

Имена конференций строятся по единым стандартам и позволя­ ют объединять подборки конференций, близких по тематике в иерар­ хии. Тематика охватывает практически все области человеческих