 |
Структура и принципы размещения информации в сети. Система адресации. Протоколы обмена. Форматы файлов.
|
|
|
|
Способы размещения информации в сети:
- С централизованным хранением данных и программ
- С распределенным хранением данных и программ
Централизованное хранение данных и программ предполагает использование одного, наиболее мощного компьютера для хранения информации. Этот компьютер называется сервером – server (англ.) - в отличие от остальных ЭВМ сети, называемых рабочими станциями – workstations (англ.). При распределенном хранении информация распределяется по компьютерам сети.
Системы адресации – закодированное обозначение пункта отправления либо назначения данных; идентификация объекта (например, объекта сети).
Строится по так называемой доменной системе адресации. Это означает, что адрес пользователя сети состоит из двух частей: идентификатора пользователя и названия домена с разделительным символом @ («собака»): (user)@(domain).
Как название домена, так и идентификатор пользователя могут делиться на сегменты, разделяемые точкой. В адресе допустимы латинские буквы, цифры и некоторые другие символы. Адрес субъекта либо объекта определяется числом, кодом, фразой. В список объектов входят регистры, области памяти, внешние устройства, каналы, процессы, системы, сети. Объекты – получатели данных принято именовать адресатами. Часто адрес связывают с именем объекта.
В сети используются три вида адресов.
Глобальный адрес указывает, что блок данных, сообщение либо сигнал предназначены всем объектам. При использовании глобальных адресов в сети осуществляется широковещание.
Групповой адрес определяет множество объектов, которым предназначен блок данных.
Уникальный адрес выделяет только один объект сети. В зависимости от ситуации, складывающейся в сети, осуществляется модификация адресов. Ее суть состоит в изменении адресов объектов сети.
|
|
|
Адрес является одним из важнейших реквизитов.
В Интернете используются два основных понятия: адрес и протокол. Протокол - это правила взаимодействия. Например, дипломатический протокол предписывает, как поступать при встрече зарубежных гостей или при проведении приема. Так же сетевой протокол предписывает правила работы компьютерам, которые подключены к сети. Стандартные протоколы заставляют разные компьютеры "говорить на одном языке". Таким образом осуществляется возможность подключения к Интернету разнотипных компьютеров, работающих под управлением различных операционных систем.
Базовыми протоколами Интернета является стек протоколов TCP/IP. Прежде всего требуется уточнить, что, в техническом понимании TCP/IP — это не один сетевой протокол, а два протокола, лежащих на разных уровнях сетевой модели (это так называемый стек протоколов). Протокол TCP — протокол транспортного уровня. Он управляет тем, как происходит передача данных. Протокол IP — адресный. Он принадлежит сетевому уровню и определяет, куда происходит передача.
Протокол TCP. Согласно Протоколу TCP, отправляемые данные «нарезаются» на небольшие пакеты, после чего каждый пакет маркируется таким образом, чтобы в нем были данные, необходимые для правильной сборки документа на компьютере получателя.
Для понимания сути протокола TCP можно представить игру в шахматы по переписке, когда двое участников разыгрывают одновременно десяток партий. Каждый ход записывается на отдельной открытке с указанием номера партии и номера хода. В этом случае между двумя партнерами через один и тот же почтовый канал работает как бы десяток соединений (по одному на партию). Два компьютера, связанные между собой одним физическим соединением, могут точно так же поддерживать одновременно несколько TCP-соединений. Так, например, два промежуточных сетевых сервера могут одновременно по одной линии связи передавать друг другу в обе стороны множество ТСР-пакетов от многочисленных клиентов.
|
|
|
Когда мы работаем в Интернете, то по одной единственной телефонной линии можем одновременно принимать документы из Америки, Австралии и Европы. Пакеты каждого из документов поступают порознь, с разделением во времени, и по мере поступления собираются в разные документы.
Протокол IP. Теперь рассмотрим адресный протокол - IP (Internet Protocol). Его суть состоит в том, что у каждого участника Всемирной сети должен быть свой уникальный адрес (IP-адрес). Без этого нельзя говорить о точной доставке ТСР-пакетов на нужное рабочее место. Этот адрес выражается очень просто — четырьмя числами, например: 195.38.46.11. Структуру IP-адреса мы подробнее рассмотрим позже. Она организована так, что каждый компьютер, через который проходит какой-либо TCP-пакет, может по этим четырем числам определить, кому из ближайших «соседей» надо переслать пакет, чтобы он оказался «ближе» к получателю. В результате конечного числа перебросок ТСР-пакет достигает адресата.
Слово «ближе» взято в кавычки не случайно. В данном случае оценивается не географическая «близость». В расчет принимаются условия связи и пропускная способность линии. Два компьютера, находящиеся на разных континентах, но связанные высокопроизводительной линией космической связи, считаются более «близкими» друг к другу, чем два компьютера из соседних поселков, связанные простым телефонным проводом. Решением вопросов, что считать «ближе», а что «дальше», занимаются специальные средства — маршрутизаторы. Роль маршрутизаторов в сети обычно выполняют специализированные компьютеры, но это могут быть и специальные программы, работающие на узловых серверах сети.
Формат файла — спецификация структуры данных, записанных в компьютерном файле. Формат файла иногда указывается в его имени, как часть, отделённая точкой. Например, окончание имени (расширение) «.txt» обычно используют для обозначения файлов, содержащих только текстовую информацию, а «.doc» — содержащих текстовую информацию, структурированную в соответствии со стандартами программы Microsoft Word. Файлы, содержимое которых соответствует одному формату (реже — одному семейству форматов), иногда называют файлами одного типа.
|
|
|
Так как общепринятая в вычислительной технике концепция файла — неструктурированная последовательность байтов, компьютерные программы, сохраняющие в файлах структурированные данные, должны как-то преобразовывать их в последовательность байтов и наоборот (в ООП эти операции называются, соответственно, «сериализацией» и «десериализацией»; для текстовой информации последнее также называется «разбор» или «парсинг»). Алгоритм этого преобразования, а также соглашения о том, как различные фрагменты информации располагаются внутри файла, и составляют его «формат».
Различные форматы файлов могут различаться степенью детализации, один формат может быть «надстройкой» над другим или использовать элементы других форматов. Например, текстовый формат накладывает только самые общие ограничения на структуру данных. Формат HTML устанавливает дополнительные правила на внутреннее устройство файла, но при этом любой HTML-файл является в то же время текстовым файлом.
DNS (Domain Name System - система доменных имен). Ее задача - обеспечить уникальность каждого адреса в Сети, без необходимости запоминания чисел. Именно сервер DNS производит преобразование символьных (буквенных) адресов в числовые. Система образования доменных имен также логична и проста. Адрес любого web-сервера начинается с аббревиатуры http, обозначающей вид протокола передаваемых данных. Далее следуют двоеточие, две косые черты и латинские буквы www, после которых ставится точка. Затем идет конкретный адрес, содержащий название учреждения, персоны или аббревиатуру и, через точку, - указание на организационную или географическую принадлежность объекта. Организационная принадлежность, указываемая преимущественно для американских серверов, обозначается тремя символами, интуитивно понятными знающим английский язык: gov - правительственные, edu - образовательные, com - коммерческие, org - неправительственные и некоммерческие учреждения, mil - военные, net - сами сети. Географическая принадлежность выражается двумя символами:.ru - Россия,.uk - Великобритания,.ca - Канада,.nl - Нидерланды и т.д. В течении всех 90-х годов описанная система имен оставалась неизменной. Но к началу нынешнего века гигантские темпы развития Интернет привели к тому, что адресное пространство в рамках описанной системы было практически исчерпано. Особо "тесно" стало в доменах.com,.net и.org, в которых была разрешена регистрация не только американских, но любых других фирменных или персональных сайтов представителей любой страны мира. С целью разгрузить данные домены Корпорация по распределению в Интернет доменных имен и IP-номеров (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers - ICANN) дополнила существующую сетку новыми доменами первого уровня. В их число вошли:.biz,.info,.pro,.aero,.coop,.museum,.name. Распределение этих имен было произведено следующим образом:
|
|
|
.biz - коммерческие компании и проекты;
.info - учреждения, для которых информационная деятельность является ведущей (библиотеки, средства массовой информации);
.pro - сайты сертифицированных профессионалов таких областей деятельности как врачи, юристы, бухгалтеры, а также представители других профессий, в которых персональный аспект имеет ключевое значение (pro от слов profession, professional);
.aero - компании и персоны, непосредственно связанные с авиацией;
.coop - корпорации, использующие совместный капитал (от слова cooperative);
.museum - только музеи, архивы, выставки;
Формат — спецификация структуры данных, записанных в компьютерном файле. Формат файла иногда указывается в его имени, как часть, отделённая точкой (обычно эту часть называют расширением имени файла, хотя, строго говоря, это неверно). Например, окончание имени (расширение) «.txt» обычно используют для обозначения файлов, содержащих только текстовую информацию, а «.doc» — содержащих текстовую информацию, структурированную в соответствии со стандартами программы Microsoft Word. Файлы, содержимое которых соответствует одному формату (реже — одному семейству форматов), иногда называют файлами одного типа.
Последние символы, которые находится в названии файлов – обозначают его формат. Раньше формат определялся тремя символами, но со временем для него стали использоваться и более символов, например, 4 или 5.
Существует большое количество форматов, так как многие программы используют свои форматы. Поэтому пользователю не обязательно знать их все. Однако имеются наиболее распространенные, которые мы приведем в списке ниже. Если возникнет необходимость узнать, что означает тот или иной формат, можно в поисковике набрать слово формат, пробел точку и символы формата, например, для формата.jpeg наберем формат.jpeg.
|
|
|
