Доклад по информатике. На тему: «Протоколы и серверы Интернета»




Скачать 129.26 Kb.
НазваниеДоклад по информатике. На тему: «Протоколы и серверы Интернета»
Дата публикации21.03.2014
Размер129.26 Kb.
ТипДоклад
uchebilka.ru > Информатика > Доклад
Реферат скачан с сайта allreferat.wow.ua


Протоколы и серверы интернета

СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЗАОЧНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ. Доклад по информатике. На тему: «Протоколы и серверы Интернета» Выполнила: студентка гр.№1 Чугунова Ю.В. Санкт-Петербург, 2002 г. Введение Сегодня множество людей неожиданно для себя открывают для себясуществование глобальных сетей, объединяющих компьютеры во всем мире вединое информационное пространство, которое называется Internet. Что этотакое, определить непросто. С технической точки зрения Internet - этообъединение транснациональных компьютерных сетей, работающих по различнымпротоколам, связывающих всевозможные типы компьютеров, физически передающихданные по всем доступным типам линий - от витой пары и телефонных проводовдо оптоволокна и спутниковых каналов. Большая часть компьютеров в Internetсвязано по протоколу TCP/IP. Можно сказать, что Internet- это сеть сетей,опутывающая весь земной шар. Теперь немного информации о технологии «клиент-сервер». Она известнауже довольно длительное время, но раньше чаще всего использовалась вкрупных сетях масштаба предприятия. Сегодня, с развитием Internet, этатехнология все чаще привлекает взоры разработчиков программногообеспечения. В мире накоплено огромное количество информации по различнымвопросам. Чаще всего эта информация хранится в базах данных (БД). Чтобыопубликовать её в Сети приходилось экспортировать БД в HTML–документы , чтотребовало больших затрат и усложняло поиск информации. Сегодня имеетсябольшой опыт подобных работ. Практически любой пользователь Сети не разсталкивался с подобными БД. Например, главное в работе популярногопоискового сервера Yahoo (адрес: http::\www.yahoo.com) – это запросы кбазе данных WWW-сервера по ключевым словам. Ответ сервера - списокгипертекстовых ссылок на найденные в Сети страницы, содержащие нужнуюинформацию. Именно сегодня проблема Web-интерфейса к БД как никогдаактуальна. Протоколы сети Internet. Основное, что отличает Internet от других сетей - это ее протоколы -TCP/IP. Вообще, термин TCP/IP обычно означает все, что связано спротоколами взаимодействия между компьютерами в Internet. Он охватываетцелое семейство протоколов, прикладные программы, и даже саму сеть. TCP/IP- это технология межсетевого взаимодействия, технология Internet. Сеть,которая использует технологию Internet, называется "Internet". Если речьидет о глобальной сети, объединяющей множество сетей с технологиейInternet, то ее называют Internet. Свое название протокол TCP/IP получил от двух коммуникационныхпротоколов (или протоколов связи). Это Transmission Control Protocol (TCP)и Internet Protocol (IP). Несмотря на то, что в сети Internet используетсябольшое число других протоколов, сеть Internet часто называют TCP/IP-сетью,так как эти два протокола, безусловно, являются важнейшими. Как и во всякой другой сети в Internet существует 7 уровнейвзаимодействия между компьютерами: физический, логический, сетевой,транспортный, уровень сеансов связи, представительский и прикладнойуровень. Соответственно каждому уровню взаимодействия соответствует наборпротоколов (т.е. правил взаимодействия). Протоколы физического уровня определяют вид и характеристики линийсвязи между компьютерами. В Internet используются практически все известныев настоящее время способы связи от простого провода (витая пара) доволоконно-оптических линий связи (ВОЛС). Для каждого типа линий связи разработан соответствующий протоколлогического уровня, занимающийся управлением передачей информации поканалу. К протоколам логического уровня для телефонных линий относятсяпротоколы SLIP (Serial Line Interface Protocol) и PPP (Point to PointProtocol). Для связи по кабелю локальной сети - это пакетные драйверы платЛВС. Протоколы сетевого уровня отвечают за передачу данных междуустройствами в разных сетях, то есть занимаются маршрутизацией пакетов всети. К протоколам сетевого уровня принадлежат IP (Internet Protocol) и ARP(Address Resolution Protocol). Протоколы транспортного уровня управляют передачей данных из однойпрограммы в другую. К протоколам транспортного уровня принадлежат TCP(Transmission Control Protocol) и UDP (User Datagram Protocol). Протоколы уровня сеансов связи отвечают за установку, поддержание иуничтожение соответствующих каналов. В Internet этим занимаются ужеупомянутые TCP и UDP протоколы, а также протокол UUCP (Unix to Unix CopyProtocol). Протоколы представительского уровня занимаются обслуживанием прикладныхпрограмм. К программам представительского уровня принадлежат программы,запускаемые, к примеру, на Unix-сервере, для предоставления различных услугабонентам. К таким программам относятся: telnet-сервер, FTP-сервер, Gopher-сервер, NFS-сервер, NNTP (Net News Transfer Protocol), SMTP (Simple MailTransfer Protocol), POP2 и POP3 (Post Office Protocol) и т.д. К протоколам прикладного уровня относятся сетевые услуги и программы ихпредоставления. Межсетевой протокол (IP). С помощью линий связи обеспечивается доставка данных из одного пунктав другой. Но Вы уже знаете, что Internet может доставлять данные во многиеточки, разбросанные по всему земному шару. Как это происходит? Различные участки Internet связываются с помощью системы компьютеров(называемых маршрутизаторами) соединяющих между собой сети. Это могут бытьсети Internet, сети с маркерным доступом, телефонные линии (см. рис.2). Рисунок 1. Аппаратные средства Internet. [pic] Телефонные линии и сети Ethernet эквивалентны автомобилям и самолетамслужбы доставки почты. Маршрутизаторы – это почтовые подстанции; онипринимают решения о том, куда направлять данные («пакеты»), так же, какпочтовая подстанция решает, куда направлять конверты с почтой. Каждаяподстанция, или маршрутизатор, не имеет связи с остальными станциями. ЕслиВы опустили письмо в почтовый ящик в Нью-Хэмпшире, а адресат живет вКалифорнии, то местное почтовое отделение не будет бронировать самолет,чтобы доставить Ваше письмо в Калифорнию. Местное почтовое отделениепосылает письмо на подстанцию, подстанция посылает его на другую подстанциюи так далее, пока письмо не дойдет до адресата. Таким образом, каждойподстанции нужно знать только, какие имеются соединения и какой из«следующих скачков» будет лучшим для перемещения пакета ближе к пунктуназначения. Похожая ситуация складывается и в Internet: маршрутизаторсмотрит, куда адресованы Ваши данные, и решает, куда их посылать. Откуда Internet знает, куда следует направить Ваши данные? Если Выотправляете письмо, то, просто опустив его в почтовый ящик без конверта, Выне можете рассчитывать, что корреспонденция будет доставлена по назначению.Письмо нужно вложить в конверт, написать на конверте адрес и наклеитьмарку. Точно так же, как почтовое отделение следует по правилам, которыеопределяют порядок работы почтовой сети, определенные правиларегламентируют порядок работы Internet. Эти правила называют протоколами.Межсетевой протокол (Internet Protocol, IP) отвечает за адресацию, т.е.гарантирует, что маршрутизатор знает, что делать с Вашими данными, когдаони поступят. Следуя нашей аналогии с почтовым ведомством, можно сказать,что межсетевой протокол выполняет функции конверта. Некоторая адресная информация приводится в начале Вашего сообщения.Она даёт сети достаточно сведений для доставки пакета данных. Internet - адреса состоят из четырёх чисел, каждое из которых непревышает 256. При записи числа отделяются одно от другого точками,например: 192.112.36.5 128.174.5.6 Адрес фактически состоит из нескольких частей. Поскольку Internet –это сеть сетей, то начало адреса содержит информацию для маршрутизаторов отом, к какой сети относится Ваш компьютер. Правая часть адреса служит длятого, чтобы сообщить сети, какой компьютер должен получить этот пакет.[1]Каждый компьютер в Internet имеет свой уникальный адрес. Здесь нам опятьпоможет аналогия со службой доставки почты. Возьмем адрес «50 Kelly Road,Hamden, CT». Элемент «Hamden, CT» похож на адрес сети. Благодаря этомуконверт попадает в необходимое почтовое отделение, то, которое знает обулицах в определенном районе. Элемент «Kelly Road» похож на адрескомпьютера; он указывает на конкретный почтовый ящик в районе, которыйобслуживает данное почтовое отделение. Почтовое ведомство выполнило своюзадачу, доставив почту в нужное местное отделение, а это отделение положилописьмо в соответствующий почтовый ящик. Аналогичным образом, Internetвыполнила свою задачу, когда ее маршрутизаторы направили данные всоответствующую сеть, а эта локальная сеть – в соответствующий компьютер. По целому ряду технических причин (в основном это аппаратныеограничения) информация, посылаемая по IP- сетям, разбивается на порции,называемые пакетами. В одном пакете обычно посылается от одного до 1500символов информации. Это не дает возможности одному пользователюмонополизировать сеть, однако позволяет каждому рассчитывать насвоевременное обслуживание. Это также означает, что в случае перегрузкисети качество ее работы несколько ухудшается для всех пользователей: она неумирает, если ее монополизировали несколько солидных пользователей. Одно из достоинств Internet состоит в том, что для работы на базовомуровне достаточно только межсетевого протокола. Сеть будет не оченьдружественной, но если Вы будете вести себя достаточно разумно, то решитесвои задачи. Поскольку Ваши данные помещаются в IP-конверт, то сеть имеетвсю информацию, необходимую для перемещения этого пакета из Вашегокомпьютера в пункт назначения. Здесь, однако, возникает сразу несколькопроблем.Во-первых, в большинстве случаев объем пересылаемой информации превышает1500 символов. Если бы почта принимала только открытки, Вас бы это,естественно, разочаровало.Во-вторых, может произойти ошибка. Почтовое ведомство иногда теряет письма,а сети иногда теряют пакеты или повреждают их при передаче. Вы увидите, чтов отличие от почтовых отделений Internet успешно решает такие проблемы.В-третьих, последовательность доставки пакетов может быть нарушена. Если Выпослали по одному адресу одно за другим два письма, то нет никакойгарантии, что они пойдут по одному маршруту или придут в порядке ихотправления. Такая же проблема существует и в Internet. Поэтому следующий уровень сети даст нам возможность пересылать болеекрупные порции информации и позаботиться об устранении тех искажений,которые вносит сама сеть. Протокол управления передачей (ТСР). Для решения упомянутых выше проблем используется «протокол управленияпередачей» (Transmission Control Protocol, TCP), который часто упоминаютвместе с протоколом IP. Как следовало бы поступить в случае, если Вы хотитепослать кому-нибудь книгу, а почта принимает только письма? Выход один:вырвать из книги все страницы, вложить каждую в отдельный конверт и броситьвсе конверты в почтовый ящик. Получателю пришлось бы собирать все страницы(при условии, что ни одно письмо не пропало) и склеивать обратно в книгу.Вот эти задачи и выполняет ТСР. Информацию, которую Вы хотите передать, ТСР разбивает на порции.Каждая порция нумеруется, чтобы можно было проверить, вся ли информацияполучена, и расположить данные в правильном порядке. Для передачи этогопорядкового номера по сети у протокола есть свой собственный «конверт», накотором «написана» необходимая информация. Порция Ваших данных помещается вконверт ТСР. Конверт ТСР, в свою очередь, помещается в конверт IP ипередается в сеть. На принимающей стороне программное обеспечение протокола ТСР собираетконверты, извлекает из них данные и располагает их в правильном порядке.Если каких-нибудь конвертов нет, программа просит отправителя передать ихеще раз. После размещения всей информации в правильном порядке эти данныепередаются той прикладной программе, которая использует услуги ТСР. Это, однако, несколько идеализированное представление о ТСР. Вреальной жизни пакеты не только теряются, но и претерпевают изменения подороге ввиду кратковременных отказов в телефонных линиях. ТСР решает и этупроблему. При помещении данных в конверт производится вычисление такназываемой контрольной суммы. Контрольная сумма – это число, котороепозволят принимающему ТСР выявлять ошибки в пакете.[2] Когда пакетприбывает в пункт назначения, принимающий ТСР, вычисляет контрольную суммуи сравнивает ее с той, которую послал отправитель. Если значения несовпадают, то при передаче произошла ошибка. Принимающий ТСР отбрасываетэтот пакет и запрашивает повторную передачу. Другие протоколы передачи. Протокол ТСР создает видимость выделенной линии связи между двумяприкладными программами, т.к. гарантирует, что информация, входящая наодном конце, выходит на втором. В действительности не существуетвыделенного канала между отправителем и получателем (другие люди могутиспользовать эти же маршрутизаторы и сетевые провода для передачи своейинформации в промежутке между Вашими пакетами), однако создаетсявпечатление, что он есть, и на практике этого обычно бывает достаточно. Это не самый лучший подход к использованию сети. Формирование ТСР -соединения требует значительных расходов и затрат времени; если этотмеханизм не нужен, лучше не использовать его. Если данные, которыенеобходимо послать, помещаются в одном пакете, и гарантия доставки неособенно важна, ТСР может стать обузой. Существует еще один стандартный протокол, который позволяет избежатьтаких накладных расходов. Он называется «протокол пользовательскихдейтаграмм» (user datagram protocol, UDP) и используется в некоторыхприкладных программах. Вместо вкладывания Ваших данных в конверт TCP ипомещения этого конверта в конверт IP прикладная программа вкладываетданные в конверт UDP, который и помещается в конверт IP. UPD проще ТСР, потому что этот протокол не заботится о пропавшихпакетах, расположении данных в правильном порядке и других тонкостях. UDPиспользуется для тех программ, которые посылают только короткие сообщения имогут повторить передачу данных, если ответ задерживается. Предположим, чтоВы пишете программу, которая ищет номера телефонов в одной из сетевых базданных. Нет нужды устанавливать ТСР - соединение для того, чтобы передатьпо всем направлениям по 20-30 символов. Можно просто поместить имя в одинUDP- пакет, вложить его в IP-пакет и отослать. Принимающая прикладнаяпрограмма получит этот пакет, прочитает имя, найдет номер телефона, вложитего в другой UDP- пакет и отправит обратно. Что случится, если пакет подороге потеряется? Это – проблема Вашей программы: если слишком долго нетответа, она посылает еще один запрос. MNP- протоколы MNP (Microsoft Network Protocols) - серия наиболее распространенныхаппаратных протоколов, впервые реализованная на модемах фирмы Microsoft.Эти протоколы обеспечивают автоматическую коррекцию ошибок и компрессиюпередаваемых данных. Сейчас известны 10 протоколов: MNP1. Протокол коррекции ошибок, использующий асинхронныйполудуплексный метод передачи данных. Это самый простой из протоколов MNP. MNP2. Протокол коррекции ошибок, использующий асинхронный дуплексныйметод передачи данных. MNP3. Протокол коррекции ошибок, использующий синхронный дуплексныйметод передачи данных между модемами (интерфейс модем - компьютер остаетсяасинхронным). Так как при асинхронной передаче используется десять бит набайт - восемь бит данных, стартовый бит и стоповый бит, а при синхроннойтолько восемь, то в этом кроется возможность ускорить обмен данными на 20%. MNP4. Протокол, использующий синхронный метод передачи,обеспечивает оптимизацию фазы данных, которая несколько улучшаетнеэффективность протоколов MNP2 и MNP3. Кроме того, при изменении числаошибок на линии соответственно меняется и размер блоков передаваемыхданных. При увеличении числа ошибок размер блоков уменьшается, увеличиваявероятность успешного прохождения отдельных блоков. Эффективность этогометода составляет около 20% по сравнению с простой передачей данных. MNP5. Дополнительно к методам MNP4, MNP5 часто использует простойметод сжатия передаваемой информации. Символы часто встречающиеся впередаваемом блоке кодируются цепочками битов меньшей длины, чем редковстречающиеся символы. Дополнительно кодируются длинные цепочки одинаковыхсимволов. Обычно при этом текстовые файлы сжимаются до 35% своей исходнойдлины. Вместе с 20% MNP4 это дает повышение эффективности до 50%. Заметим,что если вы передаете уже сжатые файлы, а в большинстве это так и есть,дополнительного увеличения эффективности за счет сжатия данных модемомэтого не происходит. MNP6. Дополнительно к методам протокола MNP5 протокол MNP6автоматически переключается между дуплексным и полудуплексным методамипередачи в зависимости от типа информации. Протокол MNP6 такжеобеспечивает совместимость с протоколом V.29. MNP7. По сравнению с ранними протоколами использует более эффективныйметод сжатия данных. MNP9. Использует протокол V.32 и соответствующий метод работы,обеспечивающий совместимость с низкоскоростными модемами. MNP10. Предназначен для обеспечения связи на сильно зашумленныхлиниях, таких, как линии сотовой связи, междугородними линиями, сельскиелинии. Это достигается при помощи следующих методов: - многократного повторения попытки установить связь - изменения размера пакетов в соответствии с изменением уровняпомех на линии - динамического изменения скорости передачи в соответствии с уровнемпомех линии Все протоколы MNP совместимы между собой снизу вверх. Приустановлении связи происходит установка наивысшего возможного уровня MNP-протокола. Если же один из связывающихся модемов не поддерживает протоколMNP, то MNP-модем работает без MNP-протокола. Почтовый сервер. Почтовые серверы – это серверы, получающие и отправляющие электронныесообщения. Сервер, получающий электронные сообщения, работает по протоколу POP(Post Office Protocol). Сервер, отправляющий электронные сообщения работает по протоколу SMTP(Simple Mail Transfer Protocol). Один сервер (что означает один компьютер) может выполнять функции каксервера SMTP, так и РОР. Каждый конкретный поставщик услуг устанавливаетлибо один и тот же сервер для получения и отправления почты, либо дваразных – все зависит от его аппаратного обеспечения. FTP-сервер. Сейчас практически все узлы, которые только можно найти в сети,являются по сути Web-серверами, хранилищами гипертекстовых документов(только, в отличие от обычных серверов, они обладают гораздо большимиграфическими возможностями). И среди них есть огромное множество FTP-серверов, которые представляют собой настоящие хранилища файлов. Еще назаре Internet была создана система, призванная управлять передачей файловот одного компьютера к другому ; этой системой и был FTP (File TransferProtocol, Протокол передачи данных). С помощью FTP пользователи могутполучить доступ к подобным хранилищам и загрузить себе на компьютертекстовые файлы, программы и многое другое. Существует множество FTP-серверов, где можно искать интересующие васфайлы. Администраторы общедоступных узлов предоставляют «анонимный» доступк данным. Многие FTP-серверы разрешают использовать такой доступ длясоединения и получения файлов в неограниченных пределах. Установив связь,вы ищите нужные данные, а затем загружаете файлы на компьютер, не выходя изWeb-броузера. Сервер новостей. Сервер новостей – это соединенный с Internet компьютер, через которыйпользователи получают доступ к группам новостей. Сервер новостей можно сравнить с разносчиком газет – именно через этотсервер идет загрузка статей групп новостей на ваш компьютер. Чтобы читатьэти статьи и отправлять свои сообщения, вы должны установить связь ссервером новостей. Кластеризация серверов. Бывают ситуации, когда сервер, с которым вы пытаетесь связаться неотвечает. Потенциальных причин для отказов сервера довольно много – скажем,аварийный сбой; выполняющееся в момент вашего обращения обновлениепрограммного или аппаратного обеспечения; аварийное состояние сервера,требующее ремонта. Чтобы справится с такого рода проблемами, необходима какая-то система,предусматривающая дублирование. Одно из подобных решений называетсякластеризацией и подразумевает соединение нескольких серверов такимспособом, чтобы образовавшаяся при этом система функционировала как однамашина. Для пользователей кластерная система прозрачна, то есть для нихразница между кластером и одиночным сервером неощутима – за исключениемтого факта, что время простоя системы сводится к минимуму. Принципвзаимодействия машин кластера состоит в следующем: если один из серверовперестает работать (незапланированно или согласно ранее намеченномуграфику), его функции в течение примерно одной минуты переходят к другоймашине кластера – процесс, названный преодолением отказов. Обслуживаниепоступивших от пользователей запросов на документы и ресурсы продолжаетсякак ни в чем не бывало, а системный администратор может заняться решениемвозникших проблем. Использованная литература: 1. Д. Крейнак, Д. Хебрейкен «Энциклопедия ИНТЕРНЕТ». Санкт-Петербург, 2000 г. 2. Н. Рендалл «Кластеризация серверов». PC Magazine № 2, 1998 г. 3. Б. Ливингстон, Д. Штрауб «Компьютер у вас дома», Москва 2001 г.-----------------------[1] Провести границу между подадресом сети и подадресом компьютера довольносложно. Эта граница устанавливается по соглашению между соседнимимаршрутизаторами. К счастью, как пользователю, Вам никогда не придётсябеспокоиться об этом. Это имеет значение только при создании сети.[2] Допустим, Вы передаёте необработанные цифровые данные 8-ми битовымипорциями или байтами. Самый простой вариант контрольной суммы – сложитьзначения этих байтов и поместить в конец этой порции информациидополнительный байт, содержащий эту сумму. (Или хотя бы ту её часть,которая помещается в 8-ми битах.) Принимающий TCP выполняет такой жерасчёт. Если в процессе передачи какой-нибудь байт изменится, токонтрольные суммы не будут совпадать, и Вы узнаете об ошибке. Конечно, приналичии двух ошибок они могут компенсировать друг друга, но такие ошибкиможно выявить более сложными вычислениями.

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Доклад по информатике. На тему: «Протоколы и серверы Интернета» iconДоклад доклад по физике на тему: «сверхпроводники»
Доклад по физике на тему: «сверхпроводники» [pic]Выполнил ученик 10«А» классаШколы№528 цао города москвысаная А. Г. Москва 14. 03....

Доклад по информатике. На тему: «Протоколы и серверы Интернета» iconСервер сетевых сообщений
Е другой машины, управление права доступа защищенным образом, удаленное уведомление, поддержку простого сервиса поиска сетевых имен,...

Доклад по информатике. На тему: «Протоколы и серверы Интернета» iconДоклад по биологии на тему: Экологическая характеристика популяции Доклад

Доклад по информатике. На тему: «Протоколы и серверы Интернета» iconРеферат по информатике на тему: «Искусственный интеллект»

Доклад по информатике. На тему: «Протоколы и серверы Интернета» iconРеферат по информатике на тему: «Internet технологии»

Доклад по информатике. На тему: «Протоколы и серверы Интернета» iconРеферат по информатике На тему: «Экспертные системы»

Доклад по информатике. На тему: «Протоколы и серверы Интернета» iconРеферат по информатике на тему: «Операционная система Windows 95»

Доклад по информатике. На тему: «Протоколы и серверы Интернета» iconРеферат по информатике на тему: Современные микропроцессоры. [pic]

Доклад по информатике. На тему: «Протоколы и серверы Интернета» iconРеферат по информатике на тему: «Что такое мультимедийный компьютер?»

Доклад по информатике. На тему: «Протоколы и серверы Интернета» iconКурсовая работа по информатике на тему: «Характеристика Microsoft Excel»

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
uchebilka.ru
Главная страница


<