Работа в сетях
РАБОТА В СЕТЯХ
- Назначение и классификация выч
ислительных сетей. Понятие одноранговой и двуранговой сети, технологии клиент-сервер.
Локальная сеть, Local Area Network (LAN) - объединяет компьютеры, как правило, одной организации, которые располагаются компактно в одном или нескольких зданиях. Размер локальной сети не превышает нескольких километров, поэтому, высококачественные линии связи позволяют использовать простые алгоритмы и процедуры передачи данных и относительно дешевые коммуникационные устройства. Пропускная способность современных локальных сетей достигает 1000 Мбит/с. Данная сеть предоставляет пользователю широкий спектр услуг: файловую службу, печать, факс, электронную почту, сканер и др.
Глобальные сети, Wide Area Network (WAN) - объединяют компьютеры, которые могут располагаться на значительном расстоянии друг от друга. В общем случае компьютер может находиться в любой точке земного шара. Это обстоятельство, делает экономически невозможным прокладку линий связи к каждому компьютеру. При организации WAN-сетей используются уже существующие линии связи, например, телефонные линии. Глобальные сети обладают хорошей масштабируемостью. Подключение дополнительных компьютеров практически не влияют на общие показатели всей сети.
Классификация по масштабу сети
Основное отличие локальных сетей от глобальных заключается в использовании качественных линий связи. В настоящее время в глобальных сетях улучшается качество каналов связи. Ярким примером может служить применение оптоволоконной техники, стоимость которой приблизилась к стоимости традиционных линий связи. Скорость передачи данных существенно возросла и приблизилась к скорости передачи данных в локальных сетях.
Разработанные для применения в глобальных открытых сетях методы защиты информации от несанкционированного доступа находят широкое применение в локальных сетях.
Процесс переноса технологий глобальных сетей в мир локальных сетей получил в последнее время самое широкое развитие. Появилось понятие intranet-технология, которое обозначает применение служб глобальных сетей для реализации целей, которые ставятся перед локальными сетями. Масштабы локальных сетей перестали определяться лишь территориальными признаками.
Локальные сети рабочих групп объединяют небольшое количество компьютеров, работающих, как правило, под управлением одной операционной среды. В сети выделен один компьютер, который выполняет сетевые службы, например файловый сервер, сервер печати, сервер факса.
Локальные сети отделов могут объединять компьютеры целого отдела.
Сетевые службы
могут быть распределены между
отдельными выделенными компьютерами-серверами.
Оба типа локальных сетей используют одну
из базовых технологий. Эти сети можно
назвать классическими локальными сетями.
Территориально они могут занимать небольшую
площадь, одно - два здания.
Сети кампусов
преследуют цель объединения нескольких
мелких сетей в одну большую Сеть.
Такие сети могут занимать большие
территории. При объединении сетей
в одну необходимо решать вопросы
интеграции разнородных технологий,
программного и аппаратного обеспечения. Значительный
сетевой трафик локализован в рамках сетей
отделов и рабочих групп. Сеть кампусов
решает задачи взаимодействия отдельных
сетей, обеспечивает доступ к общесетевым
ресурсам, как правило, дорогостоящим.
При объединении не используются глобальные
связи.
Корпоративные сети объединяют компьютеры
и сети в рамках одного предприятия или
корпорации.
Одноранговые сети
Этот тип
сетей характерен для небольших
учреждений, где требуется поддержка
работы файловых архивов, сетевых принтеров и сетевых программ (например,
небольших комплексов бухгалтерского
учета). В этой сети каждый компьютер может
предоставить, скажем, свой диск для хранения
общедоступной информации или принтер
для печати. В локальных сетях с протоколом
TCP/IP (а именно такие мы в дальнейшем и будем
рассматривать) каждый компьютер (точнее
его сетевой порт) имеет свой уникальный
IP-адрес, заданный системным администратором,
и благодаря этому программы, установленные
на нескольких машинах, могут осуществлять
обмен данными. Пример одноранговой сети
приведен на рис.
Двуранговая локальная сеть
Эта схема не является универсальной, и может варьироваться в зависимости от конкретной сети. Покажем преимущества данной схемы. В отличие от одноранговой сети, клиент-серверная архитектура позволяет перенести большую часть вычислительной нагрузки на сервер приложений или баз данных. Например, высокотребовательное к аппаратным ресурсам приложение 3D Studio Max, предназначенное для создания анимации, позволяет клиенту, подготовившему описание трехмерной сцены, производить просчет анимации на сервере. Процесс, порою длящийся часами на обычной машине, выполняется сервером за несколько минут. Таким образом сеть, составленная из не очень дорогих клиентских машин и мощного сервера, ускоряет технологический процесс в несколько десятков раз, экономя средства фирмы. Такая же ситуация и с базами данных. Работая с клиентской частью системы управления базами данных (СУБД), компьютер пользователя выполняет простейшие команды. Наиболее требовательные к ресурсам процессы выполняются на сервере. При этом, по сети передаются лишь содержимое запросов и ответы сервера. Сетевой трафик намного снижается, и реализуются более гибкие механизмы обеспечения целостности данных. Многие программные комплексы не могут работать в других архитектурах, как, например, системы электронной почты или Web-сервера.
Технологии клиент – сервер.
В настоящее время сеть Интернет объединяет несколько миллионов компьютеров пользователей по всему миру. Все эти компьютеры можно условно разделить на два основных класса: клиенты и серверы.
Клиенты —это компьютеры, подключенные к Сети через поставщика услуг Интернета (Internet Service Provider), используют ее, как правило, для поиска и получения информации, работы с электронной почтой.
Программное обеспечение клиентов может включать:
Браузер или универсальный клиент. Это программа, которая обеспечивает загрузку и отображение Web-страниц. Кроме того, современные версии этого ПО позволяют выполнять небольшие клиентские приложения (скрипты и апплеты), расширяющие возможности обычных Web-страниц, а также осуществлять путешествия в виртуальных мирах.
Почтовые приложения, работающие
с электронной почтой.
Другие мультимедийные средства, как,
например, воспроизведение звуковых и
видеороликов.
Клиентские модули систем групповой работы,
которые обеспечивают создание единого
информационного поля над распределенными
клиентами и информационными системами.
Серверы - это мощные компьютеры, которые имеют высокопропускной канал для связи с Интернетом и соответствующее программное обеспечение, поддерживающее работу тех или иных служб, и, как правило, предоставляют информацию клиенту. В зависимости от типа сервисов, которые предоставляют серверы, они делятся на:
Web-серверы —работают
с протоколом высокого уровня
HTTP, и в ответ на запрос клиента
формируют по заранее
Почтовые серверы - как правило, поддерживают протокол POP (Post Office Protocol) и SMTP (Simple Mail Transfer Protocol). Посредством протокола POP обеспечивается загрузка писем с ящика клиента на почтовом сервере, которым он пользуется, в его программу-клиент, а также некоторые другие возможности для клиент-серверного взаимодействия.
Ftp-серверы —работают с протоколом FTP и служат для организации доступа к файловым архивам сервера.
Gopher-серверы —работают
по протоколу Gopher, разработанному
в Университете Миннесоты (
Информационные серверы устанавливаются на специализированные операционные системы. Как правило, это различные версии Unix, Windows NT Server или Novel NetWare.
Запрос клиента должен содержать адрес (имя) Web-страницы, которая затем будет отправлена сервером клиенту, или имя выполняемого модуля, который будет выполнен сервером для того, чтобы динамически сформировать и послать клиенту страницу. Адреса запрашиваемых документов содержатся в их URL (Universal Resources Locator) или в терминах спецификации языка HTML 4.0 — URI (Universal Resource Identifier).
- Адресация компьютера в IP – сети. Охарактеризовать физический, цифровой и доменный адреса компьютера в IP –сети.
Каждый компьютер имеет свой уникальный IP-адрес. Этот адрес назначается провайдером из пространства доступных ему адресов на время сеанса (динамический адрес) или на все время пользования клиентом услугами данного провайдера (статический адрес).
IP-адрес может иметь вид: 195.242.9.22
Физический адрес компьютера в IP-сети.
В протоколе IP-адрес узла, то есть адрес компьютера или порта маршрутизатора, назначается произвольно администратором сети и прямо не связан с его локальным адресом, как это сделано, например, в протоколе IPX. Подход, используемый в IP, удобно использовать в крупных сетях и по причине его независимости от формата локального адреса, и по причине стабильности, так как в противном случае, при смене на компьютере сетевого адаптера это изменение должны бы были учитывать все адресаты всемирной сети Internet (в том случае, конечно, если сеть подключена к Internet'у).
Локальный адрес используется в протоколе IP только в пределах локальной сети при обмене данными между маршрутизатором и узлом этой сети. Маршрутизатор, получив пакет для узла одной из сетей, непосредственно подключенных к его портам, должен для передачи пакета сформировать кадр в соответствии с требованиями принятой в этой сети технологии и указать в нем локальный адрес узла, например его МАС-адрес. В пришедшем пакете этот адрес не указан, поэтому перед маршрутизатором встает задача поиска его по известному IP-адресу, который указан в пакете в качестве адреса назначения.
Для определения локального адреса по IP-адресу используется протокол разрешения адреса Address Resolution Protocol, ARP.
Все узлы локальной сети получают ARP запрос и сравнивают указанный там IP-адрес с собственным. В случае их совпадения узел формирует ARP-ответ, в котором указывает свой IP-адрес и свой локальный адрес и отправляет его уже направленно, так как в ARP запросе отправитель указывает свой локальный адрес.
Доменный адрес компьютера в IP –сети.
Для более удобной навигации в сети Интернет создана система Domain Name Service (DNS), сопоставляющая символьные названия IP-адресам. Например, IP-адресу, приведенному выше, соответствует имя: www.bhv.ru
В этом случае пользователи избавлены от необходимости помнить четыре трехзначные цифры при подключении к серверам. Вместо этого они ассоциативно подключаются к нужному серверу по названию, которое обычно соответствует либо профилю предоставляемой информации, либо имени фирмы или частного лица, поддерживающих данный узел. За основу взято две системы структуризации: территориальная и организационная.
Согласно территориальной
структуризации, всем государствам присваивается
имя своего домена: пространства адресов.
При организационной
имясервера. имядомена.ru
Например: Имя домена- ru, Принадлежность – Россия
- Выполнить поиск в Internet по темам:
а) Назначение и структура чипсета в персональном компьютере.
Чипсет (chIPset) - это набор БИС (обычно 1-3 микросхемы), функционально эквивалентный микросхемам, входящим в стандартную конфигурацию микропроцессорной системы.
Как правило, чипсет интегрирует в себе функции следующих устройств:
• контроллера оперативной
памяти;
• контроллеров кэш-памяти 2-го и/или 3-го
уровня;
• контроллеров ПДП;
• контроллеров приоритетных прерываний;
• контроллера клавиатуры;
• контроллера мыши PS/2;
• контроллера инфракрасного порта;
• таймера реального времени;
• моста шины PCI;
• моста шины ISA и др.
Обычно в составе чипсета
выделяют:
- северный мост (North Bridge) - системный контроллер, в который входит контроллер системной шины, шин AGP и PCI, ОЗУ и кэш-памяти (для наборов под обычный Pentium);
- южный мост (SOUTh Bridge) - периферийный контроллер, включающий контроллеры EIDE, клавиатуры, моста PCI-to-PCI, последовательных/параллельных портов, шины USB и других подобных устройств.
Выбор чипсета во многом
определяет конфигурацию МПС и ее
производительность. Если МП можно
заменить, а емкость ОЗУ увеличить,
то замена чипсета однозначно связана
с заменой системной платы, а
ограничения чипсета также одно
Чипсет накладывает ограничения на следующие
функциональные характеристики системы
в целом: тип памяти, тип кэш-памяти второго
и/или третьего уровня, тип МП, максимальная
частота системной шины, тип шины PCI (32-
или 64-разрядная); поддержка многопроцессорной
конфигурации и некоторые другие характеристики.
Практика показывает, что разница в производительности
системных плат разных фирм, построенных
с применением одного и того же чипсета,
составляет от силы несколько процентов,
между тем как тот же параметр для различных
чипсетов может отличаться на порядок.
Рассмотрим использование чипсета на
примере организации микропроцессорной
системы на базе МП Pentium III на ядре Katmai.
Структура микропроцессорной системы
с использованием чипсета
Частота шины PCI составляет 33 МГц и при
частоте системной шины и 66, и 100 МГц (используется
деление частоты на 2 и 3 соответственно).
AGP (Accelerated GraphiCS Port) - 32-разрядная шина (тактовая
частота всегда 66 МГц), используемая для
подключения графического адаптера и
позволяющая ускорить обмен данными между
графическим адаптером и основной памятью.
В режиме AGP 2х эффективная частота в 133
МГц обеспечивается использованием обоих
фронтов импульсов частоты 66 МГц. Шина
ISA работает на частоте 8 МГц. За ее функционирование
отвечает мост PCI/ISA, являющийся обычным
PCI-устройством (просто встроенным в чипсет).
Системная шина может
работать на разной частоте, но все
эти варианты совместимы по разводке и электрически, что создает
почву для "разгона".
Таким образом, при смене частоты системной
шины, например, с 66 на 100 МГц замене подлежат
лишь три устройства: процессор, чипсет
и память. Никакие другие устройства не
заметят подмены шины - ни AGP видеоадаптеры,
ни любой из PCI-контроллеров, ни старые
ISA-карты. В этом и заключается принципиальное
отличие шины 100 МГц от шины 66 МГц, разогнанной
до 75/83 МГц. В первом случае новый чипсет
обеспечивает работу PCI на частоте 33 (100/3)
МГц, во втором старый чипсет и не подозревает
о "разгоне" и продолжает делить частоту
системной шины на 2, а в итоге частота
PCI-шины равна 37,5 или 41,5 МГц, что может привести
к неправильной работе некоторых PCI-устройств.
б) Наиболее эффективные способы защиты ценных бумаг.
Защита от подделки — комплекс защитных элементов, вносимых в ценную бумагу при ее изготовлении с целью предотвращения фальсификаций и облегчения диагностики подделок. Защита ценных бумаг от подделок обеспечивается за счет использования особых технологий, определенного сочетания способов и приемов нанесения полиграфического оформления, а также за счет применения специальных материалов.
Условно можно выделить три вида защиты: технологическая защита;
- полиграфическая защита;
- физико-химическая защита.
Технологическая защита представляет собой визуально обнаруживаемые особенности (элементы), вносимые в отдельные составные части ценных бумаг в процессе их изготовления за счет использования специальных технологических приемов.
Такими элементами являются:
- водяной знак бумаги;
- защитные волокна;
- защитные нити;
- компонентные составы бумаг и красок;
- голограммы, кинеграммы и т. п.
Полиграфическая защита выражается в использовании определенного сочетания способов и приемов полиграфической печати, а также в нанесении на ценные бумаги специальных элементов полиграфическими способами. В ценных бумагах данный вид защиты доминирует по количеству используемых защитных элементов.
Основными из них являются следующие:
- способы полиграфической печати (высокая, в том числе орловская и типоофсет; плоская, в том числе офсетная; глубокая, в том числе металлографская и т. п.);
- микропечать;
- скрытые изображения;
- графические элементы;
- фоновые сетки;
- графические ловушки;
- ирисные раскаты и т. п.
Физико-химическая защита основана на использовании в составах материалов документов добавок химических веществ, наличие которых может быть определено специальными методами.
В качестве таких материалов в ценных бумагах используют:
- люминесцентные вещества (люминофоры);
- ферромагнитные компоненты;
- метамерные краски;
- оптически варьирующие (OVI) краски и т. п.
Все ценные бумаги обеспечиваются комбинированной защитой от подделок, включающей определенное сочетание названных элементов защиты разных видов. Конкретный набор указанных элементов определяется, исходя из необходимости обеспечения соответствующего уровня защиты, экономической обоснованности их применения, а также с учетом дизайна ценных бумаг.
Технологическая защита
Подложка — бумажная основа, служащая для нанесения полиграфического оформления ценной бумаги. В качестве подложки (основы) наиболее часто используют бумаги различных видов, изготовленные по специальной технологии. Бумаги отличаются друг от друга по основным технологическим показателям (плотность или масса 1 кв. м, толщина, наличие поверхностного покрытия и отделка поверхности, «просветная» структура или характер маркировки от сетки и т. п.) и содержат, в свою очередь, различные защитные элементы.
Для изготовления
ценных бумаг, в основном, используются
неокрашенные бумаги. Вместе с тем,
в некоторых векселях применяется бумага,
имеющая разные цветовые оттенки в результате
введения соответствующих красителей.
Достаточно важной характеристикой является
толщина бумаги. Это связано с тем, что
многие практические работники часто
используют этот показатель при определении
подлинности ценных бумаг, хотя и оценивают
его субъективно на ощупь.
В качестве специальных элементов защиты
бумаги могут содержать водяные знаки,
защитные нити, защитные волокна и другие
элементы.
Производители ценных бумаг, как правило, используют бумаги, изготовленные на специализированных предприятиях по их заказу. Такие бумаги характеризуются индивидуальными технологическими особенностями и используются для изготовления ценных бумаг большинства эмитентов. Вместе с тем, некоторые эмитенты для своих ценных бумаг предпочитают использовать эксклюзивные бумаги, изготовленные для них по отдельным заказам. Такие бумаги определяются, прежде всего, по водяному знаку.
Водяной знак — элемент защиты бумаги, определяемый в проходящем свете в виде изображений, образованных за счет локальных различий в оптической плотности бумаги.
Водяные знаки являются обязательными элементами защиты. В этом качестве они достаточно эффективны, однако требуют навыков в определении подлинности. При изучении ценных бумаг в проходящем свете с применением лупы на их незапечатанных участках часто определяется сетчатая структура бумаги. Указанная структура является отображением оборудования, применяемого при ее изготовлении. В технической терминологии этот показатель бумаги называется «маркировкой от сетки», так как является отображением рисунка сетки бумагоделательной машины. В бумагах, используемых изготовителями ценных бумаг, определяется маркировка от сеток с разными рисунками и размерными характеристиками.
Защитные волокна — отдельные волокна различной природы и окраски, введенные в бумагу при ее изготовлении дополнительно к основному волокнистому составу. Для этого преимущественно используют шелковые и вискозные волокна толщиной 0,05—0,15 мм и длиной 3—7 мм. Кроме шелковых и вискозных волокон применяют разнообразные полимерные волокна.
Способы печати. Для исполнения полиграфического оформления ценных бумаг используются практически все основные способы печати — высокая, плоская и глубокая.
С целью повышения уровня защиты оттисков офсетной печати, а также улучшения их художественного восприятия используется прием печати с ирисовыми раскатами — ирисная печать.
Способ офсетной печати часто используется при изготовлении поддельных ценных бумаг. Это обусловлено доступностью и компактностью оборудования, относительной простотой технологии печати и возможностью получения качественных оттисков.
Одной из разновидностей офсетной печати является типоофсет, технология которого реализована только на предприятиях Гознака. Данный способ сочетает в себе элементы и высокой и офсетной печати: в качестве печатной формы используется форма высокой печати, а нанесение изображения на подложку с нее осуществляется, как и в офсетной печати, через промежуточный эластичный вал.
Микропечать — элемент полиграфической защиты, представляющий собой изображения очень малых размеров (менее 0,3 мм). Микропечатьобеспечивает защиту ценных бумаг от копирования из-за невозможности достижения при этом необходимого разрешения
Физико-химическая защита
Магнитная защита — элементы физико-химической защиты, основанные на введении ферромагнитных компонентов в составные части ценных бумаг, в результате которого они приобретают магнитные свойства. Диагностика наличия ферромагнитных компонентов и их топографии (распределения по ценной бумаге) осуществляется с помощью детекторов, встроенных в соответствующие устройства, или специальных визуализаторов типа «МАГ». В отдельных случаях диагностика ферромагнитных частиц возможна с помощью постоянных магнитов небольшого размера.
Ферромагнитные частицы наиболее часто вводятся в полиграфические краски, и таким образом магнитные свойства приобретают соответствующие фрагменты изображений и отдельные реквизиты, например, номера, выходные данные и т. п. Эффективность магнитной защиты может быть значительно повышена при локальном распределении ферромагнитных компонентов в оттисках.
Люминисценция — способность веществ испускать избыточную поглощенную энергию в виде кванта света определенной энергии (длины волны испускания). В наиболее доступной форме люминесценция представляет собой свечение веществ при воздействии на них ультрафиолетовым излучением — видимая люминесценция, возбужденная УФ-излучением.
в) Тема по выбору. Общие сведения о сетевых технологиях
Сетевая технология - это
согласованный набор
Самым распространенным методом доступа в локальных сетях являются:
1. Ethernet
2. Token-Ring
3. ArcNet
Протоколы, на основе которых строится сеть определенной, специально разрабатывались для совместной работы, поэтому от разработчика сети не требуется дополнительных усилий по организации их взаимодействия. Иногда сетевые технологии называют базовыми технологиями, имея в виду то, что на их основе строится базис любой сети. Примерами базовых сетевых технологий могут служить наряду с Ethernet такие известные технологии локальных сетей как, Token Ring и FDDI, или же технологии территориальных сетей Х.25 и Frame Relay. Для получения работоспособной сети в этом случае достаточно приобрести программные и аппаратные средства, относящиеся к одной базовой технологии - сетевые адаптеры с драйверами, концентраторы, коммутаторы, кабельную систему и т. п., - и соединить их в соответствии с требованиями стандарта на данную технологию.
Решение о технологии работы ЛВС относится к разряду стратегических решений. Технология магистрали определяется используемыми протоколами нижнего уровня, такими как Ethernet, TokenRing, FDDI, FastEthernet и т.п. и существенно влияет на типы используемого в сети коммуникационного оборудования. На основании построенного плана конфигурации сети выбираю подходящие сетевые архитектуры.
Технология Ethernet
Ethernet - это самый распространенный
на сегодняшний день стандарт
локальных сетей. Общее
Главным достоинством сетей Ethernet благодаря которому они стали такими популярными, является их экономичность. Для построения сети достаточно иметь по одному сетевому адаптеру для каждого компьютера плюс один физический сегмент коаксиального кабеля нужной длины. Другие базовые технологии, например Token Ring, для создания даже небольшой сети требуют наличия дополнительного устройства - концентратора.
Кроме того, в сетях Ethernet реализованы достаточно простые алгоритмы доступа к среде, адресации и передачи данных. Простота логики работы сети ведет к упрощению и, соответственно, удешевлению сетевых адаптеров и их драйверов. По той же причине адаптеры сети Ethernet обладают высокой надежностью.
И наконец, еще одним замечательным свойством сетей Ethernet является их хорошая расширяемость, то есть легкость подключения новых узлов.
Технология FDDI
Технология FDDI во многом основывается на технологии Token Ring, развивая и совершенствуя ее основные идеи. Разработчики технологии FDDI ставили перед собой в качестве наиболее приоритетных следующие цели:
· Повысить битовую скорость передачи данных до 100 Мб/с;
· Повысить отказоустойчивость сети за счет стандартных процедур восстановления ее после отказов различного рода - повреждения кабеля, некорректной работы узла, концентратора, возникновения высокого уровня помех на линии и т.п.;
· Максимально эффективно использовать потенциальную пропускную способность сети как для асинхронного, так и для синхронного трафиков.
Сеть FDDI строится на основе двух оптоволоконных колец, которые образуют основной и резервный пути передачи данных между узлами сети. Использование двух колец - это основной способ повышения отказоустойчивости в сети FDDI, и узлы, которые хотят им воспользоваться, должны быть подключены к обоим кольцам. В нормальном режиме работы сети данные проходят через все узлы и все участки кабеля первичного (Primary) кольца, поэтому этот режим назван режимом Thru - "сквозным" или "транзитным". Вторичное кольцо (Secondary) в этом режиме не используется.
В случае какого-либо вида отказа, когда часть первичного кольца не может передавать данные (например, обрыв кабеля или отказ узла), первичное кольцо объединяется со вторичным, образуя вновь единое кольцо. Этот режим работы сети называется Wrap, то есть "свертывание" или "сворачивание" колец.
Станция может начать
передачу своих собственных кадров
данных только в том случае, если
она получила от предыдущей станции
специальный кадр - токен доступа.
После этого она может передава
