11328

Глобальная сеть Internet

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Занятие 2. Глобальная сеть Internet. Учебные и воспитательные цели: 1. Изучить и систематизировать знания по глобальной сети Internet. 2. Прививать навыки активного и целенаправленного изучения учебного материала. 3. Воспитывать высокую воинскую дисциплину исполнительност

Русский

2013-04-07

209 KB

5 чел.

Занятие 2.  Глобальная сеть Internet.

Учебные и воспитательные цели:

1. Изучить и систематизировать знания по глобальной сети Internet.

2. Прививать навыки активного и целенаправленного изучения учебного материала.

3. Воспитывать высокую воинскую дисциплину, исполнительность, ответственность за выполнение воинского долга.

Вид занятия: лекция.

Время: 2 часа.

Учебные вопросы:

п/п

Содержание

Время,

мин.

1

2

3

ВВЕДЕНИЕ

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

  1.  Способы соединения сетей.
  2.   новые информационные технологии им основные услуги сети Internet: компьютерная телефония, электронная почта, видеоконференцсвязь

3. Принципы защиты информации

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

5

80

20

40

20

5

Материальное обеспечение.

     1. Плакат "Структурная схеме радиостанции Р-173.

Список использованной литературы.

  1.  Круг Б.И., Попантонопуло В.И., Шувалов В.П. Телекоммуникационные системы и сети, современные технологии. Под редакцией  Шувалова В.П. Том 1. – М.Горячая линия – Телеком, 2004 г. с.277-292..

ВВЕДЕНИЕ

Как это ни парадоксально, но история возникновения Internet берет свое начало в послевоенном противостоянии США и СССР. Запуск первого искусственного спутника Земли продемонстрировал значительное отставание США в области ракетных и космических технологий, а также послужил причиной создания в рамках министерства оборогы США Агентства  по перспективным научным проектам – DARPA (Defence Advanced Research Project Agency). Вновь созданная организация объединила виднейших ученых страны  для решения ряда стратегических задач, а через несколько лет основная деятельность ее сконцентрировалась на сетевых и коммуникационных технологиях в рамках проекта ARPANET [1].  Через 26 лет, в 1983 году, исследовательская стадия проекта завершилась созданием стабильно функционирующей сети «ARPANET» с коммутацией пакетов, связавшей компьютеры  на разных континентах. Одним из основных требований, предъявляемых министерством обороны  США к этой сети, было обеспечение высокой устойчивости к внешним воздействиям. Дальнейшее развитие ARPANET сопровождалось отделением ее военной части (MilNet) от общенациональной (Internet), включающей в себя сеть суперкомпьютеров США (NSFnet) и научный сегмент Csnet (Computer Science NETwork).

В настоящее время Internet представляет собой всемирное объединение взаимосвязанных компьютерных сетей. Изучению основ построения глобальной сети, основных услуг, предоставляемых Internet, принципов защиты информации и посвящена данная лекция.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ.

1. Способы соединения сетей

Самым важным компонентом сети Internet является ее техническая основа – кабели, аппаратура передачи данных и коммутационное оборудование. С точки зрения пользователя Internet ведет себя так, словно все компьютеры соединены единым гигантским кабелем.

Линии связи обеспечивают электрическое соединение компьютеров между собой. Именно они определяют, подключен компьютер к сети или нет. Кроме того, от характеристик линий связи зависит эффективность работы сети и, следовательно, стоимость подключения к Internet.

Компьютеры, соединенные с Internet, получили название хостов сети, и фраза «сетевой хост» означает, что компьютер соединен линией связи с сетью Internet.  Такой хост может быть частью собственной локальной вычислительной сети (ЛВС) или принадлежать поставщику услуг – провайдеру.

Локальные сети строятся на основе коротких линий связи (обычно менее километра) и обеспечивают превосходную скорость обслуживания (пример – локальная сеть НВИС). Для соединения ЛВС с Internet используют маршрутизаторы – точки соединения локальной сети с Internet. То есть маршрутизатор – это, по сути компьютер, образующий мостик между средой распространения в ЛВС и средой распространения в линии дальней связи, используемой для доступа в Internet. Это иллюстрирует рис.1

Рис.1

Маршрутизатор изолирует ЛВС и Internet друг от друга, защищает ЛВС от огромного трафика Internet и защищает Internet от случайных сбоев, имеющих место в локальных сетях.

На дальних расстояниях в физической сети Internet применяются выделенные телефонные линии.

Таким образом, в заключении первого вопроса отметим, что самым важным компонентом Internet является ее техническая основа – кабели, аппаратура передачи данных и коммутационная аппаратура.

2. Новые информационные технологии м основные услуги сети Интернет: компьютерная телефония, электронная почта, видеоконференцсвязь.

Электронная почта (electronic-mail или e-mail). Это электронный •вариант бумажной почты, предполагающий, как правило, наличие у абонента электронного почтового ящика на сервере Интернет - провайдера или же любом другом почтовом сервере.

Электронные письма (сообщения) легко готовить, посылать и читать. С точки зрения дешевизны, скорости и надежности доставки корреспонденции электронный вариант почты гораздо более предпочтителен. Так отправка электронного письма в среднем занимает 10-40 секунд, и обходится в десятки раз дешевле, чем пересылка его бумажного аналога. Скорость пересылки электронной корреспонденции такова, что среднее время доставки писем в электронный почтовый ящик абонента составляет 1-2 минуты. Упрощенная структурная схема организации почтового обмена приведена на рис. 2.

Рис. 2. Упрощенная структурная схема организации почтового обмена

В то же время электронное письмо может иметь несколько адресатов, имеющих почтовые ящики на серверах разных сегментов и областей. Если переслать сообщение в течение установленного времени не удается, то оно либо возвращается отправителю, либо удаляется из системы.

Сетевые новости (usenet или еще телеконференции) - вид услуги, заключающийся в информировании пользователей сети по самой различной тематике. В отличие от электронной почты получателями сообщений в данном случае, являются серверы новостей (news-серверы), производящие сортировку писем по тематическим группам, обмен ими и подписку пользователей на интересующие их конференции. На данный момент насчитывается более 15 тысяч различных телеконференций.

Передача файлов (FTP -file transport protocol) - услуга, oбеспечивающая доступ, пользователей к файловым архивам сети и построенная по технологии клиент-сервер. Пользователь, имеющий программу - клиент устанавливает соединение с ftp-сервером, просматривает доступные ему файлы и при необходимости копирует их на свой компьютер.

Помимо рассмотренных сеть Интернет предоставляет еще такие виды услуг, как поиск информации на ftp-серверах (archie), предоставление структурированной (gopher), гипермедийной (WWW, Hyper-G), индексирование и поиск неструктурированной информации (WAIS), интерактивное общение пользователей (IRC-MUD и MOD).

Из перечисленных услуг в настоящее время самой богатой по возможностям и самой популярной является WWW (World Wide Web - «всемирная паутина"). Благодаря ей число пользователей Интернет стало резко расти. На конец 1995 года этой услугой пользовались от 30 до 40 млн. человек.

В названной выше системе насчитывается более 300 тысяч Web-cepверов, разбросанных по всему миру. Хранимая на них информация имеет страничную организацию. Каждая страница может содержать текст, графику, звук, видеофрагменты, а также скрипты (небольшие по размеру программы, выполняемые, в том числе и автоматически, при активизации страницы) и ссылки на другие страницы или виды услуг Интернет.

Для описания web-страниц используется гипертекстовый язык – HTML. Каждая из таких страниц является обычным текстовым файлом, содержащим некоторый объем полезной информации и набор инструкций для корректного представления ее в программе - просмотрщике (броузере - browser),

Процесс выполнения запросов на выдачу информации из WWW-системы определяется протоколом HTTP. При этом каждая web-страница имеет уникальный адрес - URL (uniform resource locator). Например, адрес главной страницы одного из русскоязычных поисковых серверов имеет вид: http://www/yandex.ru или http://www/yandex.ru/index.html обоих случаях открывается одна .и та же страница).

Таким образом, широкий спектр услуг, предоставляемых сетью Интернет, при невысокой их стоимости ведет к значительному росту числа пользователей «сети сетей» во всем мире. Потребителями ресурсов Интернет являются как физические, так и юридические лица, включая крупнейшие научные центры и корпорации. Последних привлекает не только возможность рекламы своих товаров и услуг перед миллиардной аудиторией, но и расширение сферы деятельности. Электронная коммерция, дистанционные образование и медицинское консультирование, проведение аудио и видеоконференций, трансляция видео и радиопередач, предоставление доступа к ресурсам искусственных спутников Земли и радиотелескопов - вот лишь некоторые виды современных услуг, доступных пользователям во всем мире благодаря Интернет.

Нельзя не упомянуть и вторую, не менее важную составляющую этой сети -вычислительную. Она обеспечивает как предоставление в распоряжение пользователя вычислительных ресурсов современнейших суперкомпьютеров, так и объединение процессорных мощностей миллионов персональных ЭВМ для coвместного решения сложных задач. В качестве примера можно привести проекты, направленные на проверку стойкости шифров, полученных с помощью разных алгоритмов и длин ключей. В этом случае пользователи Интернет выделяют некоторый лимит процессорного времени собственного персонального компьютер  интересах решения общей задачи направленного перебора ключей.

Под компьютерной телефонией будем понимать обеспечение естественного  речевого общения двух или нескольких лиц, являющихся абонентами paзличных коммуникационных сетей, посредством сети связи с коммутацией пакетов. Обмен голосовой информацией в режиме реального времени через сеть Интернет или любую другую сеть на основе протокола IP назовем Интернет-телефонией, или JP-телефонией.

IP-телефония - уже начинает составлять конкуренцию традиционным операторам телефонной связи. Она начиналась с масштабов корпоративной сети. В процессе развития деловой активности практически каждая компания сталкивалась с необходимостью создания собственной корпоративной телефонной сети до недавнего времени выбирая из двух вариантов: создание собственных линий связи или аренда телефонных линий и номеров у оператора телефонной связи (рис. 3).

Первый вариант сопряжен со значительными финансовыми затратами на создание собственных линий связи, служб их эксплуатации и ремонта, а также на обучение персонала, который должен производить конфигурацию оборудования.

Рис. 3. Варианты организации телефонной связи

Второй вариант более приемлем на краткосрочную перспективу, поскольку в случае использования номерной емкости оператора не приходится создавать дополнительные службы, а эксплуатацию и конфигурирование осуществляет оператор телефонной сети. Но, как известно, долгосрочная аренда линий всегда дороже, чем единовременные капиталовложения на создание собственной телефонной сети.

Появившаяся не так давно третья возможность - IР-телефония - это способ организации телефонной сети, не требующий значительных средств на создание линий связи и сокращающий расходы на оплату телефонных услуг.

Существует три основных варианта построения IP-телефонных систем:

- компьютер-компьютер;

- компьютер-телефон;

- телефон-телефон.

Первый из них (рис. 4) связан с организацией телефонных переговоров между пользователями персональных компьютеров, оснащенных мультимедийны оборудованием, обеспечивающим ведение дуплексных телефонных переговорен, необходимый сервис и контроль. Пользовательские компьютеры могут входить в состав локальной сети, иметь персональный IP-адрес или подключаться к сети Интернет при помощи модема.

Рис. 4. Структурная схема организации телефонной связи компьютер-компьютер через сеть Интернет

Второй вариант (рис. 5), предусматривает использование специальных многофункциональных устройств - шлюзов. Шлюз предназначен для преобразования аналоговых речевых и служебных сигналов в цифровую последовательность организации из этой последовательности пакетов глобальной сети Интернет  и передачи их в сеть, прием пакетов и восстановление цифровой последовательности преобразование ее в аналоговую форму, а так же решением ряда других задач. При этом главная функция шлюза - обеспечение качественного дуплексного телефонного общения абонентов в режиме пакетной передачи и коммутации цифровых сигналов.

Шлюзы могут устанавливаться на серверах Интернет-провайдеров городских телефонных станциях, учрежденческих АТС, серверах локальных вычислительных сетей, Web-серверах компаний, нуждающихся в организации голосовых горячих линий, служб технической поддержки, диалоговых справочных служб и т.д.

Рис. 5. Структурная схема организации телефонной связи компьютер-телефон через сеть Интернет

Третий вариант построения системы IP-телефопии предусматриваем организацию междугородной и международной связи в обход существующих телефонных сетей общего пользования. Как правило, служба IP-телефонии по такому  сценарию выглядит следующим образом. Поставщик услуги подключает свое  шлюзовое оборудование к узлу коммутации телефонного оператора с одной стороны и по сети Интернет или по выделенному каналу соединяется с аналогичным шлюзовым оборудованием поставщика услуги, находящегося  в  другом  городе  или  другой стране (рис. 6).

Один из возможных вариантов такой услуги состоит в следующем. Поставщик услуги выпускает свои телефонные карточки. Пользователь, желают звонить в другой город, набирает номер данного поставщика услуги, затем в режиме тонального набора вводит свой идентификатор и PIN-код, указанный карточке. После процедуры аутентификации он набирает телефонный номер адресата.

Рис. 6. Структурная схема организации телефонной связи телефон-телефон через сеть Интернет

Привлекательность этого варианта для пользователя заключается в значительно более низкой стоимости телефонных переговоров по сравнению с обычной междугородной или международной телефонной связью.

Достоинства и недостатки рассмотренных вариантов IP-телефонии очевидны, поскольку в каждом из них находится компромисс между качеством обеспечиваемой связи и стоимостью оборудования для ее организации.

3.  Компьютерные системы видеоконференцсвязи

Наряду с IP-телефонией современные сетевые технологии позволяют организовать такой вид услуги, как видеоконференцсвязь. Использование при этом глобальной компьютерной сети Интернет позволяет связать абонентов, находящихся практически в любой точке мира.

В литературе видеоконференцсвязь трактуется как обмен оцифрованными видеоизображениями и звуком между двумя или более удаленными сторонами. Передаваемые пакеты данных включают фрагменты видео, фотографии объект, информацию или данные из графиков, файлов или приложений. Это позволял участникам конференции слышать, видеть и сотрудничать в реальном времен  своими собеседниками.

Для организации групповых конференций требуется выделенный сервер рефлектор. Рефлектор в зависимости от его конфигурации позволяет одновременно общаться группам от 2 до 20 человек. Существуют специальные программы, обеспечивающие удобный поиск доступных серверов для общения. Как правило, многие из доступных серверов принадлежат университетам из различных стран.

Программно-аппаратный комплекс для организации видеоконференций включает в себя персональный мультимедийный компьютер, имеющей аппаратную (в крайнем случае, программную) реализацию аудио- и видео-кодеков, .звуковую систему, видеокамеру (web-камеру) с возможностью ввода информации в ЭВМ, устройство для доступа в сеть Интернет, а также специальное программное обеспечение.

Таким образом, в заключении II вопроса отметим, что Internet предоставляет пользователям самый широкий спектр услуг.

3. Принципы защиты информации

Безопасность информации – это составляющие защищенности информации, обрабатываемой средствами вычислительной техники или автоматизированной системы, от внутренних или внешних угроз.

Безопасность и защита информации – проблема комплексная. Ее решение достигается правовым, организационным и криптографическим обеспечением.

Правовой – законы, нормативные акты, стандарты и т.д.

Организационный – действия общего характера, принимаемые руководством организации и системными администраторами.

Программно-техническое – конкретные технические меры, например, снижение уровня побочных излучений.

Основным документом, регламентирующим правовые вопросы в ВС РФ является ДГШ № 317/2/620. Данный документ определяет основные положения и требования по организации работы в области защиты информации от несанкционированного доступа, общий порядок работы с документами и другими материальными носителями информации.

К мероприятиям организационного характера относятся:

контрольно-пропускной режим;

защита информации при ее обработке и хранении;

аутентификацию пользователей ВТКС;

разграничение доступа к информационным ресурсам в соответствии с предоставленными пользователю правами.

Отдельно остановимся на программно-технических средствах защиты информации. Под программно-техническими средствами защиты информации понимают совокупность технических средств и программного обеспечения, которые обеспечивают безопасность информации при ее передаче по компьютерным сетям. К ним относятся:

1. Программно-аппаратный комплекс защиты DALLAS LOCK 3.1, имеющий сертификат Гостехкомисии № 30 и обеспечивающий 4-й класс защиты;

2. Антивирусные программы;

3. Администраторы безопасности;

4. программы конфиденциальной связи;

5. протоколы аутентификации, шифрования, контроля целостности данных;

6. Средства защиты информационных ресурсов корпоративных сетей от атак из Internet и внутренних нападений.

Таким образом, в заключение третьего вопроса отметим, что Internet дает широкий спектр услуг по обмену информацией, но требует ее защиты от несанкционированного доступа.

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Рассмотренные на лекции основные положения глобальной сети Internet имеют большое  значение для понимания основных функций и возможностей, которые способны предоставить информационные сети.

Задание на самостоятельную подготовку

1. Изучить основные возможности сети Internet.

2. Дополнить конспект лекции.

Разработал начальник кафедры

                                       полковник                                Г.Журбин

Рецензент  доцент кафедры                                            Б.Степанов


Использование

IP-телефонии

ренда телефонных линий и номеров у операторов связи

Создание собственных линий связи

Варианты организации телефонной связи


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

73797. Психопрофилактика, как одно из направлений деятельности практического психолога 17.39 KB
  Врачи часто недооценивают значение работы медицинских психологов в клинике и активно ее не принимают. Проявляется взаимное непонимание врачей и психологов. Заключения психологов строятся на использовании методов несопоставимых по своей точности с диагностическими медицинскими исследованиями. Сейчас большинство медицинских психологов работает в области психиатрии.
73798. Психокоррекционная и развивающая работа, как одно из направлений деятельности практического психолога 18.96 KB
  Термин коррекция психического развития как обозначение определенной формы психологической деятельности впервые возник в дефектологии применительно к вариантам аномального развития. В психологии психокоррекция стала трактоваться как совокупность мер психологического воздействия направленных на доформирование отсутствующих психических...
73799. Программирование разветвлений 524 KB
  Блок-схема алгоритма Условные операторы Для программирования разветвляющейся структуры на Фортране предусмотрено несколько видов условных операторов: условный логический оператор условный блочный оператор условный структурный оператор. В записи алгоритма эти операторы заменяют шаг ЕСЛИ в блокс-хемах. В этих операторах условие записывается в виде логического выражения которое может принимать лишь два значения...
73800. Философия Нового Времени 94.5 KB
  Развитие принципов научного познания в европейской философии XVII века Философия нового времени. Гоббс: единство эмпирических и рациональных методов познания. Развитие принципов научного познания в европейской философии XVII века Философия нового времени Общественный прогресс определяемый глубокими экономическими причинами все в большей степени выявляет необходимость развития научного познания и науки в целом. Именно в это время создаются первые системы научного познания всесторонне обсуждаются возможности человеческого разума...
73801. Реконструкция, модернизация и капитальный ремонт общественных и жилых зданий 45.5 KB
  Характеристика существующего фонда общественных и жилых зданий. Фонд общественных и гражданских зданий составляют в основном здания постройки второй половины Х1Х века и нашего столетия. Кроме того в тот период для выполнения строительно-монтажных работ имелся достаточный парк строительных машин и механизмов способных обеспечить строительство зданий такой высоты.
73803. Немецкая классическая философия XIX века 67.5 KB
  Общая характеристика Становление немецкой классической философии проходило на фоне радикальных социально-экономических преобразований в некоторых европейских странах высшей точкой которых стала Французская буржуазная революция 1789-1794 гг. Критическая философия Иммануила Канта Иммануил Кант 1724-1804 основатель немецкой классической философии...
73804. Примеры программ с циклическим алгоритмом 458.5 KB
  Вычисление суммы конечного числа слагаемых алгоритм накопления суммы Рассмотрим сумму конечного числа слагаемых: 1 Здесь n слагаемое или общий член суммы с номером n. В математике принята следующая сокращенная запись такой суммы: Здесь n слагаемое или общий член суммы с номером индексом суммирования n. Вычислять данную сумму будем последовательно добавляя очередное слагаемое к ранее вычисленному значению суммы. Алгоритм накопления суммы:...
73805. Основные направления западной философии конца XIX-XX веков 123 KB
  Основные направления западной философии конца XIX-XX веков. Основными тенденциями в развитии современной философии выступают сциентизм и антропологизм. Первая проявляется в позитивизме философии науки структурализме и других. Необходимо также отметить что тенденции к ограничению теоретического разума отчетливо проявлялись в недрах самой классической философии.