Основные компоненты сети

В результате даже поверхностного рассмотрения работы в сети понятно, что вычислительная сеть является сложным комплексом взаимосвязанных и согласованно функционирующих программных и аппаратных компонентов. Исследование сети в целом предполагает изучение принципов работы ее отдельных элементов, среди которых можно выделить:

1) компьютеры;

2) коммуникационное оборудование;

3) операционные системы;

4) сетевые приложения.

»» Виды локальных сетей

Для того чтобы связать между собой два ПК, их соединяют специальным нуль-модемным кабелем. Данный кабель подсоединяют при выключенных ПК, при этом для каждого способа соединения следует использовать свой вид кабеля.

Если используется прямое соединение ПК, то существует два типа их взаимодействия:

1) прямой доступ, при котором возможна только переправка информации с одного компьютера на другой;

2) удаленное управление, при котором возможно выполнение программы, размещенной на другом компьютере.

При прямом доступеодин из компьютеров является ведущим, а второй – ведомым. Управляет работой компьютеров, объединенных между собой, пользователь с ведущего ПК. При этом важно произвести следующие подготовительные операции:

»» Домен. Определение и структуры.

Доме?нное имя — символьное имя, служащее для идентификации областей — единиц административной автономии в сети Интернет — в составе вышестоящей по иерархии такой области. Каждая из таких областей называется доме?ном. Общее пространство имён Интернета функционирует благодаря DNS — системе доменных имён. Доменные имена дают возможность адресации интернет-узлов и расположенных на них сетевых ресурсов (веб-сайтов, серверов электронной почты, других служб) в удобной для человека форме.

Полное доменное имя состоит из непосредственного имени домена и далее имён всех доменов, в которые он входит, разделённых точками. Например, полное имя "ru.wikipedia.org" обозначает домен третьего уровня "ru", который входит в домен второго уровня ".wikipedia", который входит в домен верхнего уровня ".org", который входит в безымянный корневой домен ". ". В обыденной речи под доменным именем нередко понимают именно полное доменное имя.

Доме?нная зона — совокупность доменных имён определённого уровня, входящих в конкретный домен. Например, зона wikipedia.org включает все доменные имена третьего уровня в этом домене. Термин «доменная зона» в основном применяется в технической сфере, при настройке DNS-серверов (поддержание зоны, делегирование зоны, трансфер зоны).

»» Организация доменной сети

Когда компьютеры объединяются в сеть на платформе Windows NT, они группируются в рабочие группы или домены.

Группа компьютеров, составляющих административный блок и не принадлежащих доменам, называется рабочей.Она формируется на платформе Windows NT Workstation. Любой из компьютеров рабочей группы включает в себя собственную информацию по бюджетам пользователей и групп и не делит ее с другими компьютерами рабочей группы. Члены, которые входят в состав рабочих групп, регистрируются только на рабочей станции и могут по сети просматривать каталоги других членов рабочей группы. Компьютеры одноранговой сети образуют рабочие группы, которые следует формировать, исходя из организационной структуры предприятия: рабочая группа бухгалтерии, рабочая группа планового отдела, рабочая группа отдела кадров и т. д.

Рабочую группу можно создать на основе компьютеров с разными ОС. Члены данной группы могут выполнять роль как пользователей ресурсов, так и их поставщиков, т. е. они равноправны. Право предоставления другим ПК доступа ко всем или некоторым имеющимся в их распоряжении локальным ресурсам принадлежит серверам.

Когда в сеть входят компьютеры разной мощности, то самый производительный в конфигурации сети компьютер может использоваться в качестве невыделенного сервера файлов. При этом в нем можно хранить информацию, которая постоянно необходима всем пользователям. Остальные компьютеры работают в режиме клиентов сети.

При установке Windows NT на компьютере указывается, является он членом рабочей группу или домена.

Логическое объединение одного или нескольких сетевых серверов и других компьютеров, обладающих общей системой безопасности и информацией в виде централизованно управляемой базы данных о бюджетах пользователей, называется доменом.Каждый из доменов

обладает индивидуальным именем.

Компьютеры, входящие в один домен, могут располагаться в локальной сети или в разных странах и континентах. Они могут быть связаны различными физическими линиями, например телефонными, оптоволоконными, спутниковыми и др.

Каждый компьютер, входящий в домен, обладает собственным именем, которое, в свою очередь, должно разделяться точкой с именем домена. Членом данного имени является компьютер, и домен образует полное имя домена для компьютера.

Контроллером домена является организация доменной структуры в сети, установление в ней определенных правил, управление взаимодействием между пользователем и доменом.

Компьютер, который работает под управлением Windows NT Server и использует один разделяемый каталог для сохранения информации по бюджетам пользователей и безопасности, касающейся всего домена, называется контроллером домена.Его задачей является управление внутри домена взаимодействием между пользователем и доменом.

Все изменения информации о бюджетах домена отбирает, сохраняет информацию в базе данных каталога и постоянно тиражирует на резервные домены главный контроллер домена. Благодаря этому обеспечивается централизованное управление системой безопасности.

Используется несколько моделей построения сети с доменной архитектурой:

• однодоменная модель;

• модель с мастер-доменом;

• модель с несколькими мастер-доменами;

• модель полностью доверительных отношений.

»» Типы интерфейсов

Многоуровневое представление средств сетевого взаимодействия обладает своей спецификой, которая связана с тем, что в обмене сообщениями участвуют две машины, т. е. в этом случае следует организовать согласованную работу двух «иерархий». При передаче сообщений оба участника сетевого обмена должны принять много соглашений. Например, им необходимо согласовать уровни и форму электрических сигналов, способ определения длины сообщений, договориться о способах контроля достоверности и т. п. Таким образом, соглашения должны быть приняты для всех уровней, начиная от самого низкого, которым являются уровни передачи битов, до самого высокого, который выполняет сервис для пользователей сети.

Модули, которые реализуют протоколы соседних уровней и находящиеся в одном узле, также взаимодействуют друг с другом в соответствии с четко определенными нормами и с помощью стандартизованных форматов сообщений. Эти правила называют интерфейсом.Интерфейс – это набор сервисов, которые предоставляются данным уровнем соседнему уровню. На самом деле протокол и интерфейс определяют одно и то же понятие, но традиционно в сетях за ними закрепили различные области действия: протоколы назначают правила взаимодействия модулей одного уровня в разных узлах, а интерфейсы определяют модули соседних уровней в одном узле.

Средства любого из уровней должны отрабатывать, во-первых, свой собственный протокол, а во-вторых, интерфейсы с соседними уровнями.

Иерархически организованный набор протоколов, который достаточен для организации взаимодействия узлов в сети, носит название стеков коммуникационных протоколов.

Коммуникационные протоколы можно выполнить как программно, так и аппаратно. Протоколы нижних уровней чаще всего реализуются комбинацией программных и аппаратных средств, а протоколы верхних уровней – обычно чисто программными средствами.

Программный модуль, который реализует некоторый протокол, часто для краткости также именуют протоколом. В данном случае соотношение между протоколом – формально определенной процедурой и протоколом – программным модулем, который выполняет эту процедуру, аналогично соотношению между алгоритмом решения некоторой задачи и программой, решающей эту задачу.

Один и тот же алгоритм можно запрограммировать с разной степенью эффективности. Аналогично и протокол может обладать несколькими программными средствами реализации. Исходя из этого при сравнении протоколов необходимо учитывать не только логику их работы, но и качество программных решений. Кроме того, на эффективность взаимодействия устройств в сети оказывает влияние качество всей совокупности протоколов, которые составляют стек, в частности, насколько рационально распределены функции между протоколами различных уровней и насколько хорошо определены интерфейсы между ними.

Протоколы организуются не только компьютерами, но и другими сетевыми устройствами, например концентраторами, мостами, коммутаторами, маршрутизаторами и т. д. В общем случае связь компьютеров в сети выполняется не напрямую, а через различные коммуникационные устройства. В зависимости от вида устройства в нем необходимы определенные встроенные средства, которые реализуют тот или иной набор протоколов.

»» Учетные записи пользователей

Все сведения о пользователе, которые необходимы для его идентификации и работы в сети Windows NT, называются учетной записью.Она создается для каждого пользователя и содержит уникальное имя, которое набирается пользователем при регистрации в сети, и пароль для входа в сеть.

При создании учетной записи необходимо внести следующие сведения:

1) группа пользователей, включающая в себя пользователя;

2) путь к профилю пользователя, который определяет среду пользователя и доступные ему программы;

3) время, в которое пользователю разрешено войти в сеть;

4) рабочая станция, через которую данный пользователь может войти в сеть;

5) сроки действия учетной записи и вид учетной записи;

6) права пользователя на средства удаленного доступа и обратного вызова.

С помощью управления учетной записью вносят изменения в учетные записи. Данные изменениями могут включать в себя: изменение пароля, переименование учетной записи, изменение пользовательской группы (удаление из одной и включение в другую), блокировка доступа, удаление учетной записи. Учетные записи контроллера домена могут являться действительными и для других доменов, при этом данные домены должны вызывать доверие.

В Windows NT 4 присутствует концепция управления группами пользователей.Основу данной концепции составляет назначение прав сразу целой группе пользователей и исполнение контроля доступа через добавление и удаление пользователей из разных групп. Этот подход к ведению учетной записи предоставляет все права доступа той группе, в которую помещена данная учетная запись.

Учетные записи пользователей, которые имеют доступ к серверам и рабочим станциям в своем и других доменах, с которыми установлены доверительные отношения, называются глобальными группами.Они управляются диспетчером пользователейдля доменов.

Локальные группысостоят из учетных записей пользователей, имеющих доступ к ресурсам только в локальной системе в пределах ее собственного домена, и учетных записей пользователей глобальных групп, которые имеют доступ к серверам, входящим в их домен.

Администратораминазывают группу, отвечающую за общую конфигурацию домена и его серверов. Эта группа обладает наибольшими правами. В ее состав входит глобальная группа администраторов домена,которые обладают теми же правами, что и администраторы.

Операторы бюджетаимеют право создания новых групп и учетных записей пользователей. Однако у них ограничены права администрирования учетных записей, серверов и групп домена. Правами со значительными ограниченными возможностями обладают также группы пользователей, пользователей домена, гостей домена, гостей.Возможно копировать, корректировать и удалять созданные пользователем группы. Мастер управления группами имеет право добавлять и создавать пользователей. Он работает в полуавтоматическом режиме и оказывает поэтапную помощь в выполнении следующих административных задач:

•создание пользовательских учетных записей;

•управление группами;

•осуществление контроля доступа к файлам и папкам;

•ввод драйверов принтеров;

•инсталляция и деинсталляция программ;

•управление лицензированием;

•администрирование сетевых клиентов.

»» Определение ресурсов сети и сетевых служб

Управление ресурсами сети многогранно и включает в себя следующие задачи:

1) выборочное компрессирование томов, папок и файлов NTFS, осуществляемое для экономии дискового пространства. Электронные таблицы, текстовые файлы и некоторые графические файлы способны уменьшиться в несколько раз;

2) архивация данных и решение сходных с этим задач;

3) разработка сценариев, которые задаются набором команд. Среди них можно выделить: сценарий автоматического выполнения задач при регистрации пользователя в системе, сценарий определенного собственного каталога пользователя, установления соответствующих сетевых связей при использовании разных пользовательских имен, фамилий и т. д.;

4) репликация папок на другие компьютеры, которая санкционирует тиражирование сценариев регистрации с одного контроллера домена на другой, базы данных с одного сервера на другой в целях поддержки и организации доверительных отношений;

5) совместное с диспетчером сервисов управление запуском и работой сервисов. Среди них могут быть приложения, функционирующие на сервере в фоновом режиме и обеспечивающие поддержку других приложений;

6) контроль производительности системы, осуществляемый при помощи программы Системный монитор;

7) управление дисками с использованием программы Администратор дисков, в том числе создание основных и расширенных разделов, форматирование разделов, создание составных томов и т. д.;

8) оптимизация работы Windows NT 4 как файлового сервера, как сервера приложений (контроль процессора сервера приложений, контроль виртуальной памяти, устранение сетевых проблем) и др. В этом случае осуществляется оптимизация работы жестких дисков, устранение проблем доступа к дискам на программном уровне, повышение пропускной способности сети;

9) управление службой печати. Обслуживание принтеров производится благодаря применению программы, доступ к которой осуществляется через папку Принтеры из панели управления или Настройка;

10) управление вводом компьютеров в состав домена своего сервера, организация доменов, удаление компьютеров, назначение сервера главным контроллером домена, репликация данных на другие серверы, объединение доменов, управление доверительными отношениями между доменами, аудит сетевых ресурсов каждого пользователя и т. д. Все перечисленные действия выполняются с помощью программ Диспетчер серверов и Диспетчер пользователей для доменов;

11) управление общими ресурсами. При загрузке компьютера системой Windows NT для каждого из дисков системы создаются системные общие ресурсы, заданные по умолчанию, в целях поддержки работы в сети и управления внутренними операциями;

12) установка управления удаленным доступом. Установка клиента и сервера удаленного доступа приводится в действие с помощью утилиты Сеть из панели управления. Модемы, протоколы и коммуникационные порты устанавливаются с помощью этой же утилиты;

13) управление всеми соединениями в сети и доступом к информации сервера удаленного доступа, для которого применяется утилита Управление удаленным доступом;

14) поиск неисправностей в сети с помощью сетевого монитора, которым можно пользоваться для просмотра поступающих на Windows NT и отправляемых пакетов.

5.9. Сетевые службы

Для пользователя сеть представляет собой не компьютеры, кабели и концентраторы и даже не информационные потоки, а является прежде всего набором сетевых служб, которые позволяют просмотреть список имеющихся в сети компьютеров или удаленный файл, распечатать документ на «чужом» принтере или послать почтовое сообщение. Именно совокупность перечисленных возможностей – насколько широк их выбор, насколько они удобны, надежны и безопасны – устанавливает для пользователя облик каждой из сетей.

Кроме самого обмена данными, сетевые службы призваны решать и другие, более специфические, задачи, в частности порождаемые распределенной обработкой данных. Это задачи, направленные на обеспечение непротиворечивости нескольких копий данных, размещенных на разных машинах (служба репликации), или организация выполнения одной задачи одновременно на нескольких машинах сети (служба вызова удаленных процедур). Из сетевых служб можно выделить административные, т. е. ориентированные не на простого пользователя, а на администратора и предназначенные для организации правильной работы сети в целом. К ним относятся: служба администрирования учетных записей о пользователях, позволяющая администратору вести общую базу данных о пользователях сети; система мониторинга сети, в функции которой входит захват и анализ сетевого трафика; служба безопасности, которая среди прочего выполняет процедуры логического входа с последующей проверкой пароля, и т. д.

Работа сетевых служб производится программными средствами. Основными службами являются файловая служба и служба печати, которые обычно предоставляются сетевой ОС, а вспомогательными – служба баз данных, факса или передачи голоса, выполняемые системными сетевыми приложениями или утилитами, которые работают в тесном контакте с сетевой ОС. Распределение служб между ОС и утилитами вполне условно и меняется в конкретных реализациях этой системы.

При разработке сетевых служб необходимо решать проблемы, свойственные любым распределенным приложениям, среди которых определение протокола взаимодействия между клиентской и серверной частями, распределение функций между ними, выбор схемы адресации приложений и др.

Одним из главных показателей качества сетевой службы является ее удобство. Для одного и того же ресурса можно разработать несколько служб, которые по-разному решают одну и туже задачу. Основные проблемы заключаются в производительности или уровне удобства предоставляемых услуг. Например, файловая служба может основываться на применении

команды передачи файла из одного компьютера в другой по имени файла, а для этого необходимо, чтобы пользователь знал имя нужного файла. Та же файловая служба может быть организована так, что пользователь монтирует удаленную файловую систему к локальному каталогу, а затем обращается к удаленным файлам как к своим собственным, что намного удобнее. Качество сетевой службы определяется качеством пользовательского интерфейса – интуитивной понятности, наглядности, рациональности.

В случае определения степени удобства разделяемого ресурса часто используют термин «прозрачность». Прозрачным является такой доступ, при котором пользователь не замечает, где находится нужный ему ресурс – на его компьютере или на удаленном. После монтирования удаленной файловой системы в свое дерево каталогов, доступ к удаленным файлам становится для него абсолютно прозрачным. Сама операция монтирования также может обладать разной степенью прозрачности. В сетях с меньшей прозрачностью пользователю необходимо знать и задавать в команде имя компьютера, хранящего удаленную файловую систему, в сетях с большей степенью прозрачности соответствующий программный компонент сети осуществляет поиск разделяемых томов файлов безотносительно мест их хранения, а затем показывает их пользователю в удобном для него виде, например в виде списка или набора пиктограмм.

Для достижения прозрачности важен способ адресации (именования) разделяемых сетевых ресурсов. Имена таких ресурсов не должны зависеть от их физического расположения на том или другом компьютере. В лучшем случае пользователь не должен ничего менять в своей работе, если администратор сети переместил том или каталог между компьютерами. Администратор и сетевая ОС обладают информацией о расположении файловых систем, однако от пользователя она скрыта. Эта степень прозрачности пока редко встречается в сетях. Чаще всего для получения доступа к ресурсам определенного компьютера следует устанавливать с ним логическое соединение. Данный подход применяется, в частности, в сетях Windows NT.

»» Архитектура сети Интернет

В настоящее время в Интернете существует достаточно большое количество сервисов, обеспечивающих работу со всем спектром ресурсов. Наиболее известными среди них являются:

сервис DNS, или система доменных имен, обеспечивающий возможность использования для адресации узлов сети мнемонических имен вместо числовых адресов;

электронная почта (E-mail), обеспечивающая возможность обмена сообщениями одного человека с одним или несколькими абонентами;

сервис IRC, предназначенный для поддержки текстового общения в реальном времени (chat);

телеконференции, или группы новостей (Usenet), обеспечивающие возможность коллективного обмена сообщениями;

сервис FTP — система файловых архивов, обеспечивающая хранение и пересылку файлов различных типов;

сервис Telnet, предназначенный для управления удаленными компьютерами в терминальном режиме;

World Wide Web (WWW, W3, «Всемирная паутина») — гипертекстовая (гипермедиа) система, предназначенная для интеграции различных сетевых ресурсов в единое информационное пространство;

Потоковое мультимедиа.

»» ПО для работы в Интернете

Для того чтобы система Интернет функционировала, существуют следующие программы:

1) универсальные программы или программные комплексы, которые обеспечивают доступ к любой службе Интернет;

2) специализированные программы, которые предоставляют более широкие возможности при работе с конкретным сервисом Интернет.

Браузераминазываются программы для работы с WWW. Обычно они поставляются в виде комплекса программных средств, обеспечивающих все возможности работы в сети.

Наиболее применяемыми комплексами являются комплексы Netsape Communicator различных версий и Microsoft Internet Explorer (IE) версий 4.0 и 5.0. В терминологии Microsoft данные комплексы называют обозревателями.Одним из важных достоинств IE является то, что одновременно с функциями браузера он используется и как проводник файловой системы локального компьютера. При этом работа с комплексом IE в качестве проводника организована по тем же самым принципам, что и работа в качестве браузера. При этом следует учесть, что работа осуществляется в том же окне, с тем же меню, инструментальными кнопками и инструментами. Использование IE уничтожает различия между работой с файловой системой локального компьютера и работой с WWW. При этом IE тесно связан с программами MS Office, обеспечивая работу в Интернет непосредственно из этих программ. Такими программами MS Office могут служить Word, Excel, Access, Power Point и др.

Кроме браузера для работы с WWW в состав комплекса IE входит программа Outlook Express (ОЕ). Ее используют для работы с электронной почтой и телеконференциями. Благодаря комплексности IE браузер и Outlook Express поставляются в виде единого инсталляционного пакета. Эти программы могут инсталлироваться одновременно, обладать общими настройками, вызываться друг из друга и обмениваться информацией.

В MS Office присутствуют программы-органайзеры MS Outlook (которые не входят в комплекс IE), обеспечивающие в числе многих своих функций и возможность работы с электронной почтой и Новостями. Программа-органайзер MS Outlook способна полностью заменить Outlook Express. В тех случаях, когда нерационально использовать MS Outlook как программу-органайзер, а только как средство работы в Интернет, предпочтительнее работать с Outlook Express.

Кроме перечисленных программ, входящих в комплекс IE, существует много программ различных фирм, предназначенных для работы с электронной почтой и серверами FTR. Их можно приобретать и устанавливать отдельно от комплекса IE. Благодаря этим программам пользователь может получить дополнительные удобства.

Выход в Интернет производится через провайдера. Для связи с ним применяется один из следующих способов:

•доступ в Интернет по коммутируемым линиям или Dial-Up. При таком режиме главным ограничением является качество телефонной линии и модема;

•постоянное соединение с Интернет по выделенной линии. Данный способ работы наиболее совершенный, но самый дорогой. Он автоматически открывает доступ ко всем ресурсам сети Интернет.

При заключении контракта с провайдером по коммутируемым телефонным линиям необходимо, чтобы была предоставлена информация, которую в дальнейшем требуется указать в качестве параметров в различных программах связи с провайдером. Эти программы применяются при непосредственной работе в Интернет. При заключении договора на Dial-Up-доступ провайдер обязан установить для каждого абонента определенный набор параметров.

»» DOM-модель

DOM (от англ. Document Object Model — «объектная модель документа») — это не зависящий от платформы и языка программный интерфейс, позволяющий программам и скриптам получить доступ к содержимому HTML, XHTML и XML-документов, а также изменять содержимое, структуру и оформление таких документов.

Модель DOM не налагает ограничений на структуру документа. Любой документ известной структуры с помощью DOM может быть представлен в виде дерева узлов, каждый узел которого представляет собой элемент, атрибут, текстовый, графический или любой другой объект. Узлы связаны между собой отношениями "родительский-дочерний".

Изначально различные браузеры имели собственные модели документов (DOM), несовместимые с остальными. Для того чтобы обеспечить взаимную и обратную совместимость, специалисты международного консорциума W3C классифицировали эту модель по уровням, для каждого из которых была создана своя спецификация. Все эти спецификации объединены в общую группу, носящую название W3C DOM

»» Определение и типы тегов

Тег, те?ги (иногда тэг[1], англ. tag, читается /t?g/) в SGML (в HTML, WML, AmigaGuide, языках семейства XML) — элемент языка разметки гипертекста. Более правильное название — дескриптор.[2][3][4][5] Например, текст Википедии, заключенный между начальным тегом <small>и конечным тегом </small> (от англ. small маленький) предписывает отображать его меньше основного текста.

Используют либо только два тега — открывающий, или начальный, и закрывающий, или конечный, или еще дополнительно в зависимости от реализации языка возможно применение одиночного тега и тега пустого элемента. Например, тег отступа абзаца может оформлять абзац между <p> </p>, а может в одиночной форме до следующего первого попавшегося <p>

Пример пустого элемента: <HR></HR> - разрыв текста без сохранения отступов, но вы можете использовать специальную форму записи тега, используя меньшее число символов: <HR/>

Набор и рекомендуемые интерпретации тегов определены организацией W3C.

В SGML можно назначать другие символы для обрамления тега (например, фигурные скобки), но в некоторых подмножествах этого языка (например, HTML и XML) такая возможность отсутствует.

Кроме того, существуют разные системы языков-подмножеств, которые используются, с меньшими возможностями, например на веб-форумах и досках объявлений используется язык разметки BBCode, теги которого ограничиваются символами квадратных скобок: [ ].

Например, [url="http://ru.wikipedia.org"]Русская Википедия[/url] — ссылка на языке BBCode, указывающая на страницу русской Википедии. [6]

У тега могут быть свойства, называемые атрибутами, дающие дополнительные возможности форматирования текста. Они записываются в виде пары имя-значение, причем нечисловое значение заключается в кавычки.

Например, можно выделить фрагмент текста определенным шрифтом (тег <font>), указав в этом теге название шрифта и желаемый размер: <font face="Times, Arial, Courier" size=4> оформляемый текст </font>

Структура документа, страница, сверстанная на блоках, несколько картинок и динамических элементов, атрибуты, стили