Kompiuterių tinklai ir internetas

Kompiuterių tinklai

 

1. Kompiuterių tinklų evoliucija

 

1. Daugiaterminalinės sistemos – apie 1960 m.
   1. terminalas-kompiuteris,
   2. kompiuteris-kompiuteris.
2. Pirmieji lokalieji tinklai – 20 a. 7-as dešimtmetis:
   1. 1964 m. – sukurtas pirmas JAV lokalinis tinklas,
   2. 1984 m. – sukurtas globalus tinklas NSFnet, sujungti universitetai ir mokslinio tyrimo centrai,
   3. Sukurtas nekomercinis tinklas FIDO.
3. Vystomas globalusis kompiuterių tinklas:
   1. 1968 m. – ARPA pradėjo globalus karinio kompiuterių tinklas,
   2. 9-as dešimtmetis internetas ir kiti tinklai, panaudojant turimas ryšio priemones.

 

2. Pagrindinės tinklo sąvokos, tinklo klasifikavimas ir topologijos

 

Tinklas – tai kompiuterių grupė, kurie sujungti kabeliais arba kitokiais informacijos perdavimui skirtais įrenginiais.Vietinis tinklas – tai kompiuterių grupė, esanti vieno pastato arba vienos organizacijos priklau-somybėje ir dažniausiai sujungta, panaudojant kabelius.Globalūs kompiuterių tinklai WAN(Wide Area Network) jungia tarpusavyje kompiuterius ir kompiuterių tinklus visame pasaulyje, panaudojant įvairiausias tarpusavio ryšio technologijas

Hosta-s arba galinė sistema (end system). Dažniausiai tai kompiuteris valdantis, taikomojo lygio programas ir yra kraštinis tinklo elementas, jis gali būti vadinamas klientu arba serveriu.

Klientas ir serveris bendrauja:

Nagrinėjant tinklo darbą būtina įvertinti kiekvieno jo elemento darbo principus:

1. kompiuteriai,
2. komunikacinė įranga,
3. operacinės sistemos,
4. tinklo priedai.

Perduodant informaciją ji koduojama. Koduojant keičiamas analoginis signalas. Yra taikomos trys kodavimo rūšys:

• potencialų, kai diskrečiajame signale kinta potencialas,
• impulsinė, kai tam tikrais laiko tarpais yra arba nėra nustatyto impulso,
• moduliacija, kai diskrečiajame signale kinta fazė, amplitudė arba kiti parametrai.

 

Siekiant patikrinti ar teisingai perduota informacija atliekami skaičiavimai, dažniausiai skaičiuojama kontrolinė suma.

Signalo kodavimui naudojami fiziniai įrenginiai:

• vietiniuose tinkluose tai dažniausiai tinklo plokštės,
• globaliuose modemai arba kiti įrenginiai.

 

Signalą jie perduoda taip vadinama perdavimo terpe – kabelis, radijo bangos ir t.t.

 

Pagal naudojimo paskirtį kompiuterių tinklas gali būti:

uždarasis (private network), aptarnaujantis konkrečios organizacijos informacinius mainus,

viešasis (public network), už nustatytą mokestį teikiantis savo abonentams įvairias informacinių komunikacijų paslaugas, tarp jų ir telefoninį, kompiuterinį bei videoryšį,

tarptautinis (international network), palaikantis vartotojų tarpkontinentinius ryšius povandeniniais kabeliais, palydovinio ryšio sistemomis ir kitų technologijų pagalba.

Pagal naudojimo pobūdį kompiuterių tinklas gali būti:

Vietinis (local area network – LAN) – tai uždarasis tinklas, aptarnaujantis mažoje teritorijoje esančius vienos organizacijos vartotojus, sujungtus telefoninio , kabelinio arba optinio ryšio kanalais.

Municipalinis (metropolitian area network – MAN), įvairiomis ryšio linijomis jungiantis kompiuterių vartotojus didelėje teritorijoje (rajone, mieste).

Globalusis (wide area network – WAN) –  tai ryšio kanalais sujungtų mažesnių tinklų visuma.

Pagal architektūrinį išsidėstymą kompiuterių tinklas gali būti:

Žvaigždinis (star network), kai prie vieno centrinio kompiuterio atskiromis linijomis jungiami pavieniai terminalai, įvairūs išoriniai įrenginiai (spausdintuvai, braižytuvai) arba kiti kompiuteriai.

Magistralinis (bus network), kai visi tinklo kompiuteriai ir išoriniai įrenginiai jungiami prie vienos ryšio magistralės.

Žiedinis (ring network) – tai magistralinis tinklas su uždara ryšio magistrale.

Pagal informacijos perdavimo galimybes tinklas skaidomas į:

Siaurajuostį, kai informacija per kabelį ar kita perdavimo terpę vienu metu gali perduoti tik vieną signalą.

Plačiajuostį, kai vienu metu tinklas gali perduoti keletą signalų, tam panaudodamas skirtingas dažnių juostas ir pan.

Pagal informacijos perdavimo būdą tinklus dar galime skaidyti:

Su paketų komutavimu(packet-switching network). Informacija yra skaidoma į nedideles porcijas – paketus(packets), o po to perduodama.

Su kanalų komutavimu(circuit switching). Gavėjas su siuntėju nustato pastovų tiesioginio ryšio kanalą, skirtą duomenų perdavimui.

 Tinklo kompiuteriai dažniai vadinami stotimis arba tinklo mazgais(nodes).

Pilnai susieta vadinama tokia tinklo topologija, kai kiekvienas kompiuteris sujungtas su kiekvienu

Jungimo būdas lastelėmis, kai iš pilnai susietos tinklo tipologijos pašalinami tie sąryšiai, kurie nebūtini

Jungimo būdas MAGISTRALĖ

Galimi du kompiuterio prijungimo prie magistralės būdai:

• centralizuotas, kai viena kompiuteris yra vedantysis(boss computer).
• laisvas, dar vadinamo “tuščio lango” jungimo būdo (CSMA/CD – Carrier Sense Multiple Access with Colosion Detection)

 

3. Ryšio linijų ir tinklo valdymas.

Kompiuterių tinkluose naudojamos dviejų rūšių perdavimo linijos:

• individualios, skirtos kompiuterių porai sujungti, 
• paskirstytos(shared), kai keletas kompiuterių gali panaudoti tą pačią liniją.

 

Vienos gyslos kabeliai, kurie dažniausiai buvo ekranuoti(specialus apsauginis sluoksnis, sulaikanti pašalinius trikdžius) dar vadinami koaksialiniais (BNC).

 

Kabeliai yra sudaryti iš keletos gyslų, suvytų tarpusavyje, vadinami vytos poros(UTP) kabeliai, suvijus galima buvo išvengti pašaliniu trikdžių.

 

Jei vienu metu du kompiuteriai pasiunčia duomenų paketus į tą patį kabelį, tai jie gali susidurti, t.y. tinkle atsiranda kolizija(Collision) ir tinklas kuriam laikui tampa neveiksnus.

Tinklų kompleksai, sudaryti iš daugelio lokaliųjų tinklų, vadinamų tinklo segmentais.

Globalinis tinklas – tai mažesnių (vietinių) tinklų visuma, tarp kurių yra dideli atstumai. Vietiniai tinklai (toliau jie vadinami globaliojo tinklo sistemomis) tarpusavyje gali skirtis technine bei programine įranga

 

INTERNETAS

 

Internetas – tai didžiausias pasaulyje kompiuterių tinklas. Jis dar vadinamas informacijos greitkeliu (information highway).

Intranetas – tai organizacijos viduje esantis vietnis tinklas, kuriame veikia interneto protokolai, leidžiantys naudotis visomis interneto teikiamomis paslaugomis: elektroniniu paštu, WWW, Telnet ir kt.

Interneto tinklo kompiuteris, saugantis informaciją, vadinama hostu (host), o tinkle registruotas vartotojas- klientu (client). Interneto kompiuterių tinkluose bendravimo ir prisijungimo procesas klientas/hostas vyksta pagal pagrindinį interneto protokolą TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol). Įvairius interneto procesus valdo skirtingi protokolai (Protokolas – tai susitarimai, leidžiantys, skirtingiems kompiuteriams keisitis informacija):

   Telnet protokolu galima prisijungti prie bet kurio interneto kompiuterio ir į savo kompiuterio ekraną iškviesti progrmą bei ją valdyti (emuliuoti ekraną), peržiūrėti įvairiose pasaulio vietose esančias duomenų bazes, bibliotekų katalogus ir kt.informaciją.

   FTP (File Transfer Protocol) naudojant protokolą galima parsisiųsti failus iš bet kurio nutolusio kompiuterio į savo kompiuterį ir atvirkščiai.

   HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) protokolas naudojamas informacijai perduoti WWW informacinėje sistemoje.

 

Interneto tinklo vartotojai gali naudotis įvairiomis paslaugomis, kurias atlieka patarnaujančios ir pagalbiės programos:

 

Elektroninis paštas (e-mail) – suteikia galimybę greitai (per kelias minutes ar sekundes) nusiųsti arba gauti laišką naudojantis kompiuterių ryšių priemonėmis.

 

WWW (World Widw Web) – pasaulinis platusis voratinklis, kuriame informacija kaupiama naudojant hipertekstinę programinę įrangą, kada platesnę, aiškesnę ir gilesnę informaciją galima pasiekti per loginius ryšius pereinant į kitus informacinius failus. Informacija WWW pateikiama šiuolaikinės technologijos – multimedijos pagalba, kai duomenys ir informacija gali būti pateikiami realiame laike, integruojant tradicinius ir originalius duomenis, t.y. tekstus, vaizdus, televizijos kadrus, garsus. WWW serveriuose galima pasiekti įvairiausią pasaulinę informaciją – apsilankyti muziejuose, parodų salėse, konferencijose ir kt.

 

WWW

 

Informacija WWW tinkle keliauja pagal WWW protokolą HTTP (Hyper Text Transfer Protocol). WWW serveriai saugo informaciją vadinamųjų web-puslapių (web-page) arba web-dokumentų (web-site) pavidalu. Didelės apimties dokumentų sankaupa vadinama portalu. Kiekvienas puslapis ar dokumentas apibrėžiamas šiomis trimis dalimis:

1. HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) – WWW protokolas.
2. URL (Uniform Resource Locator) – unikalus adresas.
3. HTML (Hyper Text Markup Language) – speciali puslapių kūrimo kalba.

Tai dokumentai, kuriuose pateikiama multimedijos informacija bei loginiai ryšiai-nuorodos į kitus su ta informacija susijusius puslapius ar dokumentus. Šių nuorodų buvimas ir padaro WWW vientisa informacine sistema. Nuorodos padeda vartotojui kreiptis į norimą dokumentą, turintį papildomą, platesnę informaciją, ir visai nesvarbu, kur internete ši informacija bebūtų, o vėliau – grįžti į pradinį tekstą ir tęsti skaityti. Nuorodos dažniausiai išskiriamos kita spalva ar pabraukimu.

 

WWW informacijai peržiūrėti naudojamos programos – peržvalgos langai (web browsers). Dažniausiai vartojamos ir tarpusavyje konkuruojančios yra: Netscape Navigator (NN), Netscape Communicator(NC), Microsoft Internet Explorer(IE), Mozilla Firefox irk t..