Інформатика

РОЗДІЛ 1(Комп’ютерні мережі)

&1 Комп’ютерна мережа

Мережа— це сукупність пов’язаних між собою об’єктів, що мають однакове призначення та спільні властивості.

Комп’ютери також можуть бути об’єднані в мережу. Але щоб комп’ютери були об’єднані між собою, потрібні додаткові пристрої та спеціальне програмне забезпечення.

Комп’ютерна  мережа — сукупність комп’ютерів й інших пристроїв, з’єднаних між собою для обміну даними та спільного використання пристроїв.

&2 Локальна мережа

Локальна комп’ютерна мережа — це мережа, що об’єднує комп’ютери та інші пристрої на обмеженій площі, наприклад, локальна мережа в школі, будинку, офісі.

Якщо комп’ютери об’єднано в локальну мережу, користувачі можуть переглядати об’єкти файлової системи кожного з комп’ютерів мережі; переміщувати дані з одного комп’ютера на інший; отримувати доступ до мережевого пристрою.

Пристрої з’єднуються в мережу за допомогою спеціального мережевого обладнання. З’єднання може бути бездротовим або кабельним

Бездротове з’єднання забезпечує передачу даних без допомоги дротів.

Найбільш поширені:

• Wi-Fi
• Bluetooth
• Стільникові мережі.

Bluetooth — технологія бездротового зв’язку, що забезпечує безкоштовний і надійний обмін даними між персональними комп’ютерами, мобільними  телефонами, принтерами, цифровими фотоапаратами, мишами, клавіатурами, навушниками тощо в радіусі  до  10 м.

Зв’язок Wi-Fi діє на відстані кількох десятків метрів і використовується для організації бездротових локальних мереж вдома, у класі, в офісі.

Щоб комп’ютер міг передавати або отримувати дані з локальної мережі, він має бути оснащений мережевою картою.

У кабельних мережах комп’ютери з’єднуються один з одним за допомогою мережевих кабелів.

Пристрій, що призначений для з’єднання всіх комп’ютерів у локальній мережі, називається мережевим комутатором або роутером.

Комп’ютер у мережі виконує одну з функцій: або надає ме-
режеві ресурси, або використовує їх.

Комп’ютер, який надає ресурси, називають сервером.
Комп’ютер, який використовує ресурси, називають клієнтом, або робочою станцією.

Інтернет — глобальна комп’ютерна мережа, що складається з мільйонів комп’ютерів у всьому світі.

Доменне ім’я складається з назв кількох доменів, відокремлених крапками.

Останнім у доменному імені є домен першого (верхнього) рівня, який зазвичай вказує тип організації чи державу; назва домену другого рівня найчастіше є ім’ям сервера даних; найпершим зліва є власне ім’я ресурсу.

school.regionserv.ua
ua  —  домен 1 рівня

regionserv — домен 2 рівня

school — домен 3 рівня

Домени верхнього рівня за країною:

UA — Україна, US — США, UK — Велика Британія, RU — Росія, PL — Польща,

MD — Молдова, FR — Франція, EU — Європейський Союз, DE — Німеччина.

Загальний домен верхнього рівня  — домен верхнього рівня, створений для певного класу організацій:

.com, .biz — для комерційних сайтів
.edu — для освітніх сайтів
.gov — для сайтів державних організацій США
.net — для сайтів, чия діяльність пов’язані з Мережею
.org — для некомерційних організацій
.mil — для військових організацій США
Нині домени .com, .net і, .org використовуються повсюдно незалежно від типу організації.

&3 Використання мережевих папок.

Комп’ютери об’єднують у мережу, щоб мати можливість швидко обмінюватися даними, спільно використовувати програми та обладнання. Так, за допомогою локальної мережі всі учні класу після виконання практичного завдання можуть зберегти свої файли в одній папці, доступній із будь-якого комп’ютера. Такі папки називають мережевими. Вони містять файли, призначені для спільного використання.

-Мережева папка — це папка, до якої відкритий спільний
доступ користувачам мережі.

Значок мережевого ресурсу містить знизу спеціальну позначку:

Доступ до ресурсів мережі в користувачів може бути різним. Це зумовлено потребою в захисті даних. Доступ може бути повним або частковим.

-Ресурси мережі — це апаратні, програмні та інформаційні об’єкти.

Наприклад, у локальній мережі школи можна:

• надати доступ до мережевих папок бібліотеки — так учні зможуть копіювати тексти для вивчення на уроках української та зарубіжної літератури;
• заборонити доступ учнів до програм і документів, розміщених на комп’ютерах учителів;
• надати права вчителям інформатики переглядати й редагувати файли учнів, розміщені у визначених папках на комп’ютерах комп’ютерних класів;
• дозволити адміністратору встановлювати програми на комп’ютери локальної мережі тощо.

&4 Класифікація мереж

Класифікація за територіальною поширеністю:

• PAN (Personal Area Network) – персональна мережа, призначена для взаємодії різних пристроїв, що належать одному власнику.
• LAN (Local Area Network) – локальні мережі, що мають замкнуту інфраструктуру до виходу на постачальників послуг.
• CAN (Campus Area Network – кампусна мережа) – об’єднує локальні мережі близько розташованих будівель.
• MAN (Metropolitan Area Network) – міські мережі між установами в межах одного або кількох міст, котрі пов’язують багато локальних обчислювальних мереж.
• WAN (Wide Area Network) – глобальна мережа, що покриває великі географічні регіони, що включають у себе як локальні мережі, так і інші телекомунікаційні мережі і пристрої.

За типом функціональної взаємодії:

• Клієнт-сервер – обчислювальна або мережева архітектура, в якій завдання або мережева навантаження розподілені між постачальниками послуг (сервісів) – серверами, і замовниками – клієнтами.
• Однорангова мережа – це комп’ютерна мережа, заснована на рівноправності учасників. У такій мережі відсутні виділені сервери, а кожен вузол є як клієнтом, так і сервером.
• Багаторангові мережі.
• Змішана мережа.

За типом мережевої топології:

• Шина (загальний кабель (шина або магістраль), до якого приєднані всі робочі станції. На кінцях кабелю знаходяться термінатори, для запобігання відбивання сигналу)
• 
• Кільце (кожен комп’ютер з’єднаний лініями зв’язку тільки з двома іншими: від одного він тільки одержує інформацію, а іншому тільки передає);
• 
• Подвійне кільце (топологія, побудована на двох кільцях. Перше кільце – основний шлях для передачі даних. Друге – резервний шлях, що дублює основний);
• Зірка (базова топологія комп’ютерної мережі, в якій всі комп’ютери мережі приєднані до центрального вузла);
• 
• Комірчаста (базова повнозв’язна топологія комп’ютерної мережі, в якій кожна робоча станція мережі з’єднується з декількома іншими робочими станціями цієї ж мережі);

• 

  • Дерево
  • 

  За типом середовища передачі:

  • Провідні (телефонний дріт, коаксіальний кабель, вита пара, волоконно-оптичний кабель)
  • Безпровідні (передачею інформації по радіохвилях у певному частотному діапазоні)

  Класифікація мереж за швидкістю передачі даних:

  • низькошвидкісні (до 10 Мбіт/с)
  • середньошвидкісні (до 100 Мбіт/с)
  • високошвидкісні (понад 100 Мбіт/с)

&5 Середовище передачі даних в комп’ютерних мережах

Коаксіальний кабель – електричний кабель, що складається з розташованих співвісно центрального провідника та екрану і слугує для передачі високочастотних сигналів.

Будова коаксіального кабелю:

• внутрішній провідник
• ізоляція
• зовнішній провідник
• оболонкаТонкий» Ethernet

  Був найбільш поширеним кабелем для побудови локальних мереж. Діаметр приблизно 6 мм і значна гнучкість дозволяли йому бути прокладеним практично в будь-яких місцях. Кабелі з’єднувалися один з одним і з мережевою платою в комп’ютері за допомогою Т-конектора BNC. Між собою кабелі могли з’єднуватися за допомогою I-коннектора BNC (пряме з’єднання). На обох кінцях сегмента повинні бути встановлені термінатори. Підтримує передачу даних до 10 Мбіт/с на відстань до 185 м.

  

  «Товстий» Ethernet

  Більш товстий, у порівнянні з попереднім, кабель – близько 12 мм в діаметрі, мав більш товстий центральний провідник. Погано гнувся і мав значну вартість. Крім того, при приєднанні до комп’ютера були деякі складності – використовувалися трансівери AUI, приєднані до мережевої карти за допомогою відгалужень, що пронизували кабель, так званих «вампірчиків». За рахунок більш товстого провідника передачу даних можна було здійснювати на відстань до 500 м із швидкістю 10 Мбіт/с.

  

  Вита пара – вид кабелю зв’язку, що являє собою одну або кілька пар ізольованих провідників, скручених між собою (з невеликою кількістю витків на одиницю довжини), покритих пластиковою оболонкою.

  Залежно від наявності захисту – електрично заземленої мідної оплітки або алюмінієвої фольги навколо скручених пар, визначають різновиди даної технології:

  • неекранована вита пара (UTP – Unshielded twisted pair) – без захисного екрана;
  • фольгована вита пара (FTP – Foiled twisted pair), або F/UTP) – присутній один загальний зовнішній екран у вигляді фольги;
  • екранована вита пара (STP – Shielded twisted pair) – присутній захист у вигляді екрану для кожної пари і загальний зовнішній екран у вигляді сітки;
  • фольгована екранована вита пара (S/FTP – Screened Foiled twisted pair) – зовнішній екран з мідної оплітки і кожна пара в фольгованій оплітці.

&6 Мережеве обладнання

Мережеве обладнання – пристрої, необхідні для роботи комп’ютерної мережі, наприклад: маршрутизатор, комутатор, концентратор та ін. Можна виділити активне і пасивне мережеве обладнання.

Під активним мається на увазі обладнання, за яким слідує деяка «інтелектуальна» особливість. Тобто маршрутизатор, комутатор (світч) і т.д. є активним мережевим устаткуванням. Навпаки – повторювач (репітер) і концентратор (хаб) не є активним, так як просто повторюють електричний сигнал для збільшення відстані з’єднання або топологічного розгалуження і нічого «інтелектуального» собою не представляють.

Мережева плата, мережна карта, мережевий адаптер, Ethernet-адаптер, NIC (network interface card) – периферійний пристрій, що дозволяє комп’ютеру взаємодіяти з іншими пристроями мережі. В даний час, особливо в персональних комп’ютерах, мережеві плати досить часто інтегровані в материнські плати для зручності і здешевлення всього комп’ютера в цілому.

Внутрішня (Edimax EN-9260TXE) та зовнішня (D Link DUB E100) мережеві карти


Модем (модулятор і демодулятор) – пристрій, що застосовується в системах зв’язку для фізичного сполучення інформаційного сигналу з середовищем його поширення, де він не може існувати без адаптації (тобто перенесення його на несучу з модуляцією), і виконує функцію модуляції і демодуляції цього сигналу (найчастіше в мовному діапазоні).

Dial-Up модем ZyXEL Omni 56K! та модем від оператора мобільного зв’язку МТС

Повторювач (репітер, Repeater) – мережеве обладнання, призначене для збільшення відстані мережевого з’єднання шляхом повторення електричного сигналу «один в один». У термінах моделі ISO OSI працює на фізичному рівні.

Повторювач Matrox Veos Repeater Unit


Мережевий концентратор (хаб, Hub) – мережевий пристрій, призначений для об’єднання кількох пристроїв Ethernet в спільний сегмент мережі.

Мережевий концентратор 10 Mbps 5 Port Network HUB


Мережевий комутатор (свіч, світч, Switch) – пристрій, призначений для з’єднання декількох вузлів комп’ютерної мережі в межах одного або декількох сегментів мережі. На відміну від концентратора, який розповсюджує трафік від одного підключеного пристрою до всіх інших, комутатор передає дані лише безпосередньо отримувачу, виняток становить широкомовний трафік усіх вузлів мережі. Це підвищує продуктивність і безпеку мережі, позбавляючи інші сегменти мережі від необхідності обробляти дані, які їм не призначалися.

Мережевий комутатор Cisco SLM248G 48-port Gigabit Smart Ethernet Switch

Маршрутизатор (роутер, Router) – мережевий пристрій, що пересилає пакети даних між різними сегментами мережі і приймає рішення на підставі інформації про топологію мережі і певних правил, заданих адміністратором.

Маршрутизатор Linksys RV082


Безпровідна точка доступу (Wireless Access Point) – пристрій для об’єднання комп’ютерів в єдину безпровідну мережу.

Безпровідна точка доступу AirTies AP-302 802.11g

&7 Пошукові системи

Пошукова система – програмно-апаратний комплекс з веб-інтерфейсом, що надає можливість пошуку інформації в Інтернеті. Під пошуковою системою зазвичай мається на увазі сайт, на якому розміщений інтерфейс системи. Програмною частиною пошукової системи є пошукова машина – комплекс програм, що забезпечує функціональність пошукової системи і зазвичай є комерційною таємницею компанії-розробника пошукової системи.

Більшість пошукових систем шукають інформацію на сайтах Всесвітньої павутини, але існують також системи, здатні шукати файли на FTP-серверах, товари в інтернет-магазинах, а також інформацію в групах новин Usenet.

Пошукові системи зазвичай складаються з трьох компонентів:

• агент (павук або кроулер), який переміщається по Мережі і збирає інформацію;
• база даних, яка містить всю інформацію, яка збирається павуками;
• пошукова машина, яку люди використовують як інтерфейс для взаємодії з базою даних.

Засоби пошуку типу агентів, павуків, кроулерів і роботів використовуються для збору інформації про документи, що знаходяться в мережі Інтернет. Це спеціальні програми, які займаються пошуком сторінок, витягають гіпертекстові посилання на цих сторінках і автоматично індексують інформацію, яку вони знаходять для побудови бази даних. Кожен пошуковий механізм має власний набір правил, що визначають, як збирати документи. Деякі слідують за кожним посиланням на кожній знайденій сторінці і потім, в свою чергу, досліджують кожне посилання на кожній з нових сторінок, і так далі. Деякі ігнорують посилання, які ведуть до графічних і звукових файлів, файлів мультиплікації, інші ігнорують посилання до ресурсів типу баз даних WAIS, інші переглядають насамперед найбільш популярні сторінки.

Агенти – найбільш “інтелектуальні” з пошукових засобів. Вже зараз вони можуть шукати сайти специфічної тематики і повертати списки сайтів, відсортованих за відвідуваністю. Агенти можуть обробляти вміст документів, знаходити і індексувати інші види ресурсів, не тільки сторінки. Вони можуть також бути запрограмовані для витягування інформації з уже існуючих баз даних. Незалежно від інформації, яку агенти індексують, вони передають її назад базі даних пошукового механізму.

Загальний пошук інформації в Мережі здійснюють програми, відомі як павуки. Павуки повідомляють про вміст знайденого документа, індексують його і витягують підсумкову інформацію. Також вони дивляться заголовки, деякі посилання і посилають проіндексовану інформацію базі даних пошукового механізму.

Кроулери переглядають заголовки і повертають тільки перше посилання.

Роботи можуть бути запрограмовані так, щоб переходити по різних посиланнях різної глибини вкладеності, виконувати індексацію і навіть перевіряти посилання в документі. Вони можуть застрявати в циклах, тому, проходячи за посиланнями, їм потрібні значні ресурси Мережі. Проте, є методи, призначені для того, щоб заборонити роботам пошук по сайтах, власники яких не бажають, щоб вони були проіндексовані.

Пошукова машина – комплекс програм, призначений для пошуку інформації. Зазвичай є частиною пошукової системи.

Основними критеріями якості роботи пошукової машини є релевантність (ступінь відповідності запиту і знайденого, тобто доречність результату), повнота бази, врахування морфології мови.

Пошукові машини здійснюють пошук інформації різного типу, наприклад текстів, відео, зображень, географічних об’єктів, персональних даних та ін. Поки найбільш поширеним є саме пошук по текстових документах. Такими документами можуть бути web-сторінки, документи в форматі doc, rtf, txt і т.д.

Пошук по зображеннях, відео, звуках більш складний з технологічної точки зору, тому масово не реалізований. Такі системи, що проводять пошук картинок (Яндекс.Картинки, Google Images) шукають не по самим зображенням, а по альтернативному тексту, що відповідає цим зображенням. Однак TinEye спеціалізується на пошуку зображень в Інтернеті за зображеннями.

Комп’ютерні мережі | Тест