Экономическая информатика лекция 2 Версия 2010 Кочергин Илья Андреевич
реклама
Экономическая информатика лекция 2 Версия 2010 Кочергин Илья Андреевич ikochergin@gmail.com www.econ.msu.ru Снизу давит, сверху гнется Загадка СЕТИ, ИНТЕРНЕТ И ВСЕМИРНАЯ ПАУТИНА Кафедра экономической информатики ЭФ МГУ 2 План Мы обсудим темы • Компьютерные сети • Технологии передачи данных • Стек протоколов TCP/IP Кафедра экономической информатики ЭФ МГУ 3 Курс Зачем во все это вникать? В лекциях изложены базовые принципы построения компьютерных сетей и Интернет. Нужно ли это знать нормальному пользователю? Я собираюсь рассказать основные принципы по которым построены современные компьютерные сети, как раз в объеме полезном для нормального пользователя. Только для того чтобы создать небольшой каркас знаний, который позволит Вам воспринимать практические рекомендации, и те технические детали без которых трудно совсем избежать. Кафедра экономической информатики ЭФ МГУ 4 Основные понятия Компьютерные сети • Компьютерная сеть - это объединение нескольких или многих компьютеров с целью совместного использования ресурсов (оборудования, программ и данных) и обмена информацией. • Хост – компьютер, подсоединенный к сети. От англ. host – хозяин ресурсов. Все компьютеры сети могут делиться своими ресурсами. Название пришло из сетевых стандартов, разработанных в 70-80 гг. Кафедра экономической информатики ЭФ МГУ 5 Основные понятия Условия сетевого взаимодействия • Есть подходящая технология передачи данных Модемная связь, ADSL WiMax, LTE 3G Wi-Fi Ethernet • Есть среда для передачи Провод «витая пара» Эфир Телефонная линия • Участники придерживаются одних стандартов • взаимодействия – сетевых протоколов HTTP SMTP Кафедра экономической информатики ЭФ МГУ 6 Основные понятия Технологии передачи данных Локальные сети • Ethernet (10Mb,100Мb, 1Gb, 10Gb) • Wi-Fi Глобальные сети • Мобильная связь 4G (WiMAX, LTE) 3G (CDMA2000, UMTS) 2G-2.75G (GPRS, EDGE) • ADSL • Модемная связь Кафедра экономической информатики ЭФ МГУ 7 Основные понятия Протоколы • • • • • • • • • • Протокол это набор согласованных процедур, используемых двумя или более участниками взаимодействия. Протоколы в мире компьютеров играют ту же роль, что языки общения, правила грамматики или стандарты в человеческом обществе. Слово протокол понимается не в милицейском смысле, а в дипломатическом. Название большинства протоколов – это аббревиатуры. Например: FTP, SMTP Кафедра экономической информатики ЭФ МГУ 8 Основные понятия Интернет • Интернет — мировое объединение сетей, использующих стек протоколов TCP/IP • Интернет образует глобальное информационное пространство • Интернет служит физической основой для Всемирной паутины. • В англоязычной литературе: Internet (с большой буквы) – это глобальная сеть Интернет internet (с маленькой буквы) – просто объединение сообщающихся между собой сетей Кафедра экономической информатики ЭФ МГУ 9 Выгоды интернет • Образует глобальное информационное пространство • Снижает трансакционные издержки • Позволяет оптимизировать материальные потоки Кафедра экономической информатики ЭФ МГУ 10 Свойства интернета • Работа пользователя мало зависит от технологии подключения (wifi,3G,adsl,..) • По одному носителю (каналу) одновременно идет много информационных потоков (голос, текст, видео) • Устойчивость к сбоям Кафедра экономической информатики ЭФ МГУ 11 Классические сервисы Интернет (до WWW) • E-mail - Электронная почта • FTP (File Transfer Protocol) – протокол передачи файлов • Telnet – удаленная (на расстоянии) работа на компьютере в интерфейсе командной строки Кафедра экономической информатики ЭФ МГУ 12 Web-страница. Язык HTML <html> <head> <title> страница о слонах </title> </head> <body> <h1>Глава о слонах</h1> <a href='http://ru.wikipedia.org/wiki/Слон' > Слоны в Wikipedia </a> <p> Слоны обычно очень симпатичны. <p> <img src='http://www.maxitoys.ru/images/QLB-49_b.jpg'> </body> </html> Кафедра экономической информатики ЭФ МГУ 13 WWW-средства • Веб-сервер Обслуживает запросы поступающие от веб-браузеров выдает в ответ требуемые веб-страницы Популярные марки: Apache (СПО), Internet Information Server (Microsoft IIS) • Веб-браузер Программа для просмотра мультимедийного гипертекста на языке HTML Популярные марки: Firefox, Safari, Chrome, Opera, Internet Explorer • Запросы веб-браузера и ответы веб-сервера используют протокол HTTP (Hyper-Text Transfer Protocol) Кафедра экономической информатики ЭФ МГУ 14 Создание Web-страниц • Текстовым редактором (требуется знать HTML-теги) • Сохранить документ Word как webстраницу • Использовать средства класса WYSIWIG (What You See Is What You Get): Adobe Dreamweaver , Microsoft FrontPage • Средства с web-интерфейсом: sites.google.com, narod.yandex.ru Кафедра экономической информатики ЭФ МГУ 15 Гиперссылки связывают веб-страницы во всемирную паутину Webстраница WebWebстраница Webстраница Webстраница страница Webстраница Гиперсылки WebWeb-страница страница Web-WebWeb-страница страница страница WebWebстраница страница Webстраница World Wide Web Гиперсылки Webстраница WebWebстраница страница Webстраница Кафедра экономической информатики ЭФ МГУ 16 URL – universal resource locator • Гиперссылки используют синтаксис URL • В адресной строке браузера можно ввести URL • URL обычно задается в виде протокол://имя.или.адрес.сервера/ресурс Протокол - обычно ftp или http, но встре IP-адрес или доменное имя сервера на котором ресурс находится Ресурс – часто это путь к файлу на сервере • Примеры: http://www.econ.msu.ru -- только имя сервера http://lx.academy.ru/pub/stud2004 ресурс /pub/stud2004 ftp://ftp.cdrom.com/pub/games • URI (Universal Resource Identifier) – это обобщение URL. Для некоторых протоколов ресурс указывается не местоположением, а как-нибудь ещё, например, уникальным номером Кафедра экономической информатики ЭФ МГУ 17 Динамичность Web-страниц • На стороне сервера: Генерация веб-страниц по запросу пользователя База данных • На стороне клиента: Апплеты на языке Java (требуется Java plug-in сайта java.sun.com) Flash-анимации (требуется Flash plug-in с сайта adobe.com) Сценарии (скрипты) на языке Javascript (не требуется дополнительных компонентов) Кафедра экономической информатики ЭФ МГУ 18 Многоуровневая структура стека TCP/IP (DoD-модель) Хост А прикладной транспортный межсетевой канальный физический Сетевые механизмы на одном хосте взаимодействуют с механизмами того же уровня на другом хосте Хост B прикладной транспортный межсетевой канальный физический Каждый уровень обслуживает непосредственного «соседа» сверху и опирается на услуги непосредственного «соседа» снизу Кафедра экономической информатики ЭФ МГУ 19 Основные понятия Многоуровневая структура взаимодействия протоколов • Протоколы прикладного уровня используются прикладными программами и сетевыми службами • Протоколы более низкого уровня обеспечивают необходимую инфраструктуру для протоколов более высокого уровня. Одна из их главных задач — правильно доставлять сообщения, которыми обмениваются программы, общающиеся при помощи какого-либо протокола высокого уровня. • Многоуровневый набор взаимодействующих протоколов называют стеком протоколов. • Наиболее известный стек протоколов TCP/IP. Он используется в Интернет и в большинстве сетей Кафедра экономической информатики ЭФ МГУ 20 Сервис, предоставляемый уровнями Уровень Сервис Прикладной На этом уровне работают взаимодействующие через сеть программы – и клиенты и серверы. Например, Web-браузер и Web-сервер. Транспортный Скрывает от прикладного уровня все сложности передачи данных по сети. На хостеотправителе делит пересылаемое сообщение на пакеты, снабжает их номерами и передает межсетевому уровню. На хосте получателе, собирает в порядке номеров принятые пакеты и собирает из них исходное сообщение и передает прикладному уровню. Межсетевой Задействован не только на хостах, взаимодействующих через сеть, но и на промежуточных маршрутизаторах На этом уровне обрабатываются IP-адреса и передаются пакеты из одной сети в другую. Канальный Взаимодействие компьютеров одной сети. Физический Описывает среду передачи данных и кодирование данных сигналами (электромагнитными колебаниями) Кафедра экономической информатики ЭФ МГУ 21 Расположение протоколов по уровням Прикладной HTTP(web), SMTP (почта), LDAP (службы каталогов), FTP (копирование файлов), Telnet (удаденный доступ) и т. д. Транспортный TCP (Transmission Control Protocol), UDP(User Datagram Protocol) Межсетевой IP (Internet Protocol), ICMP Канальный Еthernet, Wi-Fi, Физический Провода, радиоволны, оптоволокно – среды передачи данных Кафедра экономической информатики ЭФ МГУ 22 Основные понятия Картинка из en.Wikipedia.org статья DoD-модель Кафедра экономической информатики ЭФ МГУ 23 Прикладной уровень Взаимодействие клиент-сервер • Программа-сервер постоянно запущена и постоянно готова обслужить запросы на от клиентских программ. • Программа-клиент является инициатором сетевого взаимодействия. • Программа клиент должна знать адрес по которому работает программа сервер (адрес компьютера и порт) Кафедра экономической информатики ЭФ МГУ 24 Доп. понятия Доменное имя, Адрес • Каждый хост в сети TCP/IP (каждый его сетевой интерфейс) имеет уникальный IP-адрес (например: 195.26.162.39 • Хостам, предоставляющим ресурсы и услуги назначают имя (crow, saturn, mail, www) • Во избежание конфликта имен в глобальных сетях, именам хостов приписывают справа имя домена (например: crow.academy.ru, www.econ.msu.ru) • Сравните файл: D:\downloads\film.avi (путь от корня диска к конкретному файлу) Доменное имя: r63cs.econ.msu.ru (путь от конкретного хоста к домену первого уровня) Кафедра экономической информатики ЭФ МГУ 25 Доп. понятия Программа и процесс • Программа – это файл (или группа файлов), содержащий данные и инструкции для выполнения определенных задач • Процесс – это выполняющийся экземпляр программы • Взаимодействующие через сеть процессы работают на прикладном уровне и обращаются к услугам транспортного уровня Кафедра экономической информатики ЭФ МГУ 26 Доп. понятия Порт • Процессы, взаимодействующие через сеть регистрируют на транспортном уровне отдельный порт – адрес процесса внутри компьютера Аналогия: Жители многоквартирного дома, для пользования услугами почты (транспортный уровень) имеют отдельный почтовый ящик с номером их квартиры. IP-адрес аналог адреса дома, а номер порта (1-65535) аналог номера квартиры. Кафедра экономической информатики ЭФ МГУ 27 Прикладной уровень Протоколы прикладного уровня (Web) HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) - передает не только гипертекст (веб-страницы) но и картинки и любые файлы. HTTPS - безопасный HTTP - используется обмена с сервером конфиденциальной информацией, когда есть дополнительные требования к безопасности: - подтверждение подлинности участников взаимодействия - шифрование передачи данных Кафедра экономической информатики ЭФ МГУ 28 Прикладной уровень Протоколы прикладного уровня (передача файлов) • Совместное использование папок CIFS (Сommon Internet Filesystem ) для Windows NFS (Network Filesystem) для ОС Unix, Linux • Копирование файлов: FTP - File Transfer Protocol HTTP SSH (Secure Shell) Кафедра экономической информатики ЭФ МГУ 29 Прикладной уровень Протоколы прикладного уровня (e-mail) • SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) - используется и почтовыми серверами и почтовыми клиентами для передачи сообщения почтовому серверу • POP3 (Post Office Protocol ver. 3) традиционный протокол, используемый почтовыми клиентами для скачивания писем с почтового сервера на локальный диск. • IMAP (Internet Message Access Protocol) – более современный протокол, используемый почтовыми клиентами, для доступа к почтовому ящику на сервере • Для доступа к Web-интерфейсу почтовых служб (gmail.com, hotmail.com, mail.ru) используется протокол HTTP или HTTPS Кафедра экономической информатики ЭФ МГУ 30 Прикладной уровень Протоколы прикладного уровня (службы каталогов) • LDAP (Lightweight Directory Access Protocol) – позволяет получить доступ к службе каталога предприятия и использовать ее для: Нахождения сетевых сервисов Аутентификации пользователей (проверки пароля) Хранения конфигурационной информации • DNS (Domain Name Service) – позволяет узнать по доменному имени IP-адрес и найти сетевые службы Кафедра экономической информатики ЭФ МГУ 31 Протоколы прикладного уровня (удаленный доступ) • Текстовый: Telnet, SSH • Графический : VNC (кросс-платформенный, открытый) Windows Remote Desktop (RDP) протокол Citrix ICA (кросс-платформенный, проприетарный) X-Window (Unix, Mac OS X) открытый протокол Кафедра экономической информатики ЭФ МГУ 32 Двоичное представление разных значений байта 10000000 =128=27 11000000 =128+27/2= 192 11100000 =192+32 = 224 11110000 =224+16 = 240 11111000 =240+8 = 248 11111100 =248+4 = 252 11111110 =252+2 = 254 11111111 =254+1 = 255 100000000 =28 - Количество различных чисел, которых можно хранить в байте (в 8 битах) Кафедра экономической информатики ЭФ МГУ 33 IP-адреса Кафедра экономической информатики ЭФ МГУ 34 Частные диапазоны IP-адресов Кафедра экономической информатики ЭФ МГУ 35 proxy-сервер Кафедра экономической информатики ЭФ МГУ 36
