Коммуникационные технологии

=== Вступление ===
В основе коммуникационных технологий лежит обмен информации. Обмен информацией производится по каналам передачи информации. Каналы передачи информации могут использовать различные физические принципы. Так, при непосредственном общении людей информация передается с помощью звуковых волн, а при разговоре по телефону — с помощью электрических сигналов. Компьютеры могут обмениваться информацией с использованием каналов связи различной физической природы: кабельных, оптоволоконных, радиоканалов и др.
:: Если производится двусторонний обмен информацией, то отправитель и получатель информации могут меняться ролями.
: Основной характеристикой каналов передачи информации является их пропускная способность ( скорость передачи информации). Пропускная способность канала равна количеству информации, которое может передаваться по нему в еденицу времени.
: Обычно пропускная способность измеряется в битах в секунду (бит/с) и кратных единицах Кбит/с, Мбит/с. Однако иногда в качестве единицы измерения используется байт в секунду (байт/с) и кратные ему единицы Кбайт/с и Мбайт/с.
:: Соотношения между единицами пропускной способности канала передачи информации такие же, как между единицами измерения количества информации:
: 1 байт/с = 8 бит/с;
: 1 Кбит/с = 1024 бит/с;
: 1 Мбит/с = 1024 Кбит/с;
: 1 Гбит/с = 1024 Мбит/с;

Шаблон:TOC-left

== Локальные компьютерные сети ==
:: Создание компьютерных сетей вызвано практической потребностью совместного использования информации пользователями, работающими на удаленных друг от друга компьютерах. Сети предоставляют пользователям возможность не только быстрого обмена информацией, но и совместного использования принтеров и других переферийных устройств и даже одновременной работы с документами.

В небольших локальных сетях все компьютеры обычно равноправны, то есть пользователь самостоятельно решает, какие ресурсы своего компьютера (диски, каталоги, файлы) сделать общедоступными по сети. Такие сети называются одноранговыми.
: Если к локальной сети подключено более 10 компьютеров, одноранговая сеть может оказаться недостаточно производительной. Для увеличения производительности, а так же в целях обеспечения большей надежности при хранении информации в сети некоторые компьютеры специально выделяются для хранения файлов и программных приложений. Такие компьютеры называются серверами, а локальная сеть — сетью на основе сервера.

Аппаратное обеспечение сети.
: Каждый компьютер, подключенный к локальной сети, должен иметь специальную плату (сетевой адаптер).
: Основной функцией сетевого адаптера вляется передача и прием информации из сети. В настоящее время наиболее часто используются сетевые адаптеры типа EtherNet, которые могут объединять в сеть компьютеры различных аппаратных и программных платформ (IBM-совместимых, Macintosh, Unix- компьютеры).
: Соединение компьютеров (сетевых адаптеров) между собой производится с помощью кабелей различных типов ( коаксиального, витой пары, оптоволоконного). Для подключения к локальной сети партативных компьютеров часто используется безпроводное подключение, при котором передача данных осуществляется с помощью электромагнитных волн.
: Важнейшей характеристикой локальных сетей, которая определяется типом используемых сетевых адаптеров и кабелей, является скорость передачи информации по сети. Скорость передачи информации по локальной сети обычно находится в диапазоне от 10 до 100 Мбит/с.
:: Топология сети
: Общая схема соединения компьютеров в локальной сети называется топологией сети.
:: Существуют следующие топологии:
: Локальная сеть типа "Линейная шина"
: Локальная сеть типа "Звезда"
: Локальная сеть типа "Кольцо"

== Глобальная компьютерная сеть Интернет ==
:: Локальные сети обычно объединяют несколько десятков компьютеров, размещенных в одном здании, однако они не позволяют обеспечить совместный доступ к информации пользователям, находящимся, например, в различных частях города. В этом случае создаются региональные сети, объединяющие компьютеры в пределах одного региона (города, страны, континента).
:: Многие организации, заинтересованные в защите информации от несанкционированного доступа (например, военные, банковские и пр.), создают собственные, так называемые корпоративные сети. Корпоративная сеть может объединять тысячи и десятки тысяч компьютеров, размещенных в различных странах и городах.
:: Потребности формирования единого мирового информационного пространства привели к созданию глобальной компьютерной сети Интернет.
:: В настоящее время на более чем 150 милионнах компьютеров, подключенных к Интернету, хранится громадный объем информации. Глобальная сеть Интернет привлекает пользователей своими информационными ресурсами и сервисами, которыми пользуются около миллиарда человек во всех странах мира.
:: В каждой локальной или корпоративной сети обычно имеется, по крайней мере, один компьютер, который имеет постоянное подключение к Интернету с помощью линии связи с высокой пропускной способностью. В качестве таких «магистральных» линий связи обычно используются оптоволоконные линии с пропускной способностью до 20 Гбит/с или более.
:: Надежность функционирования глобальной сети обеспечивает большое количество линий связи между региональными сегментами сети. Например, российский региональный сегмент Интернета имеет несколько магистральных линий связи, соединяющих его с североамериканским, европейским и японским сегментами.

== Протокол передачи данных TCP/IP ==
:: Каждый компьютер, подключенный к Интернету, имеет свой уникальный 32-битный (в двоичной системе) IP-адрес.
IP-адрес. Для того чтобы в процессе обмена информацией компьютеры могли найти друг друга, в Интернете существует единая система адресации, основанная на использовании IP-адреса.

Система IP-адресации учитывает структуру Интернета, то есть то, что Интернет является сетью сетей, а не объединением отдельных компьютеров. IP-адрес содержит адрес сети и адрес компьютера в данной сети.

Для обеспечения максимальной гибкости в процессе распределения IP-адресов, в зависимости от количества компьютеров в сети, адреса разделяются на 3 класса А, В, С. Первые биты адреса отводятся для идентификации класса, а остальные разделяются на адрес сети и адрес компьютера.
: Например, адрес сети класса А имеет только 7 битов для адреса сети и 24 бита для адреса компьютера, то есть может существовать лишь 128 сетей этого класса, зато в каждой сети может содержаться 2^24 = 16 777 216 компьютеров.

В десятичной записи IP-адрес состоит из 4 чисел, разделенных точками, каждое из которых лежит в диапазоне от 0 до 255. Достаточно просто определить по первому числу IP-адреса компьютера его принадлежность к сети того или иного класса:
адреса класса А — число от 0 до 127;
адреса класса В — число от 128 до 191;
адреса класса С — число от 192 до 223;
: Например, IP-адрес сервера компании МТУ-Интел записывается как 195.34.32.11. Он относится к сети класса С, адрес которой 195, а адрес компьютера в сети 34.32.11.

Провайдеры часто предоставляют пользователям доступ в Интернет не с постоянным, а с динамическим IP-адресом, который может меняться при каждом подключении к сети.

Компьютеры легко могут найти друг друга по числовому IP-адресу, однако человеку запомнить числовой адрес нелегко, и для удобства была введена Доменная Система Имен (DNS- Domain Name System).

Доменная система имен имеет иерархическую структуру: домены верхнего уровня — домены второго уровня и т. д. Домены верхнего уровня бывают 2-х типов: географические (двухбуквенные — каждой стране соответствует двухбуквенный код) и административные (трехбуквенные).

Некоторые имена доменов верхнего уровня
* com — Коммерческая
* са — Канада
* edu — Образовательная
* de — Германия
* gov — Правительственная США
* jp — Япония
* int — Международная
* ru — Россия
* net — Компьютерная сеть
* uk — Англия/Ирландия

Сеть Интернет, являющаяся сетью сетей и объединяющая громадное количество различных локальных, региональных и корпоративных сетей, функционирует и развивается благодаря использованию единого протокола передачи данных TCP/IP. Термин TCP/IP включает название двух протоколов:
: — Transmission Control Protocol — транспортный протокол;
: — Internet Protocol — протокол маршрутизации.

В Интернете часто случается аналогичная ситуация, когда компьютеры обмениваются большими по объему файлами. Если послать такой файл целиком, то он может надолго «закупорить» канал связи, сделать его недоступным для пересылки других сообщений.
: Для того чтобы этого не происходило, на компьютере-отправителе необходимо разбить большой файл на мелкие части, пронумеровать их и транспортировать в отдельных IP-пакетах до компьютера-получателя. На компьютере-получателе необходимо собрать исходный файл из отдельных частей в правильной последовательности.
: Интересно, что для IP-протокола, ответственного за маршрутизацию, эти пакеты совершенно никак не связаны между собой. Поэтому последний IP-пакет вполне может по пути обогнать первый IP-пакет. Может сложиться так, что даже маршруты доставки этих пакетов окажутся совершенно разными. Однако протокол TCP дождется первого IP-пакета и соберет исходный файл в правильной последовательности.

== Электронная почта ==
:: Широкую популярность электронная почта завоевала потому, что имеет несколько серьезных преимуществ перед обычной почтой. Наиболее важное из них — это скорость пересылки сообщений. Если письмо по обычной почте может идти до адресата дни и недели, то письмо, посланное по электронной почте, сокращает время передачи до нескольких десятков секунд или, в худшем случае, до нескольких часов.
: Другое преимущество состоит в том, что электронное письмо может содержать не только текстовое сообщение, но и вложенные файлы (программы, графику, звук и пр.). Однако не рекомендуется пересылать по почте слишком большие файлы, так как это замедляет работу сети. Для того чтобы этого не происходило, на некоторых почтовых серверах вводятся ограничения на размер пересылаемых сообщений.
:: Электронная почта позволяет:
: — посылать сообщение сразу нескольким абонентам;
: — пересылать письма на другие адреса;
: — включить автоответчик, на все приходящие письма будет автоматически отсылаться ответ.
: — создавать правила для выполнения определенных действий с однотипными сообщениями и т. д.

Для того чтобы электронное письмо дошло до адресата, оно, кроме самого сообщения, обязательно должно содержать адрес электронной почты получателя письма.

Любой пользователь Интернета может зарегистрировать почтовый ящик на одном из серверов Интернета, в котором будут накапливаться передаваемые и получаемые электронные письма.

Для работы с электронной почтой необходимы специальные почтовые программы, причем для любой компьютерной платформы существует большое количество почтовых программ. Почтовые программы входят в состав широко распространенных коммуникационных пакетов: Outlook Express входит в Microsoft Internet Explorer, Netscape Messenger — в Netscape Communicator.

С помощью почтовой программы создается почтовое сообщение на локальном компьютере. На этом этапе кроме написания текста сообщения необходимо указать адрес получателя сообщения, тему сообщения и вложить в сообщение при необходимости файлы.
: Процесс передачи сообщения начинается с подключения к Интернету и доставки сообщения в свой почтовый ящик на удаленном почтовом сервере. Почтовый сервер сразу же отправит это сообщение через систему почтовых серверов Интернета на почтовый сервер получателя в его почтовый ящик.
: Адресат для получения письма должен соединиться с Интернетом и доставить почту из своего почтового ящика на удаленном почтовом сервере на свой локальный компьютер.
: Почтовые программы обычно предоставляют пользователю также многочисленные дополнительные сервисы по работе с почтой (выбор адресов из адресной книги, автоматическую рассылку сообщений по указанным адресам и др.).

== Список литературы ==
:: Угринович Н. Д. Информатика и ИКТ: учебник для 8 класса
:: Угринович Н. Д. — 2-е изд., испр.- М.: Бином. Лаборатория знаний, 2009 г.
:: Угринович Н. Д. Информатика и информационные технологии (10-11 класс).-М.: БИНОМ, 2003.