Телекоммуникационные технологии

Рассмотрим кратко основные компоненты Интернета.

2.1 World Wide Web 

World Wide Web (WWW, просто Web, Всемирная паутина) представляет совокупность Web-серверов, на которых хранятся данные, реализованные в виде текстовых и/или графических страниц с гипертекстовыми ссылками на другие страницы или Web-серверы. Если ссылка заинтересовала пользователя, то он может перейти на нужную страницу, независимо от ее местонахождения, вернуться на предыдущую просмотренную, поставить закладку. В этом заключается основное преимущество WWW. Пользователя не интересует, как организовано и где находится огромное структурированное хранилище данных. Графическое представление подключения различных серверов представляет собой сложную невидимую электронную паутину.

Серверы Web - специальные  компьютеры, осуществляющие хранение страниц с информацией и обработку  запросов от других машин. Пользователь, попадая на какой-нибудь сервер Web, получает страницу с данными. На компьютере пользователя специальная программа (броузер) преобразует  полученный документ в удобный для  просмотра и чтения вид, отображаемый на экране. Серверы Web устанавливаются, как правило, в фирмах и организациях, желающих распространить свою информацию среди многих пользователей, и отличаются специфичностью информации. Организация и сопровождение собственного сервера требует значительных затрат. Поэтому в WWW встречаются «разделяемые» (shared) серверы, на которых публикуют свои данные различные пользователи и организации. Это самый дешевый способ опубликования своей информации для обозрения. Такие серверы зачастую представляют своеобразные информационные свалки.

Серверы FTP представляют собой  хранилища различных файлов и  программ в виде архивов. На этих серверах может находиться как полезная информация (дешевые условно бесплатные утилиты, программы, картинки), так и информация сомнительного характера, например порнографическая.

Электронная почта является неотъемлемой частью Интернета и  одной из самых полезных вещей. С  ее помощью можно посылать и получать любую корреспонденцию (письма, статьи, деловые бумаги и др.). Время пересылки  зависит от объема, обычно занимает минуты, иногда часы. Каждый абонент  электронной почты имеет свой уникальный адрес. Надо отметить, что  подключение к электронной почте  может быть организовано и без  подключения к Интернету. Необходимый  интерфейс пользователя реализуется  с помощью броузера, который, получив  от него запрос с Интернет-адресом, преобразовывает его в электронный  формат и посылает на определенный сервер. В случае корректностизапроса, он достигает WEB-сервера, и последний  посылает пользователю в ответ информацию, хранящуюся по заданному адресу. Броузер, получив информацию, делает ее читабельной  и отображает на экране. Современные  броузеры имеют также встроенную программу для электронной почты.

Среди наиболее распространенных броузеров необходимо выделить Microsoft Internet Explorer и Netscape Navigator.

Подсоединение к Интернету  для каждого конкретного пользователя может быть реализовано различными способами: от полного подсоединения  по локальной вычислительной сети (ЛВС) до доступа к другому компьютеру для работы с разделением и  использованием программного пакета эмуляции терминала.

Диапазон услуг, предлагаемых Интернетом, достаточно широк. Можно  воспользоваться: электронной почтой, электронными досками объявлений, пересылкой файлов, удаленным доступом, каталогизирующими  программами и т.д. Для получения  полного набора услуг у пользователя должно быть подсоединение по протоколу  ТСР/IР. Это необходимо для того, чтобы  компьютер пользователя был частью сети и мог устанавливать контакт  с любой сервисной программой, имеющейся в Интернете.

Фактически выход в  Интернет может быть реализован несколькими  видами подключений:

• доступ по выделенному каналу;
• доступ по ISDN (Integrated Services Digital Network - цифровая сеть с интегрированными услугами);
• доступ по коммутируемым линиям;
• с использованием протоколов SLIP и РРР.

Корпорациям и большим  организациям лучше всего использовать доступ по выделенному каналу. В  этом случае возможно наиболее полно  использовать все средства Интернета. Поставщик сетевых услуг при  этом сдает в аренду выделенную телефонную линию с указанной скоростью  передачи и устанавливает специальный  компьютер-маршрутизатор для приема и передачи сообщений от телекоммуникационного  узла организации. Это дорогостоящее  подключение. Однако, установив такое  соединение, каждый компьютер ЛВС-организации  является полноценным членом Интернета  и может выполнять любую сетевую  функцию.

ISDN - это использование  цифровой телефонной линии, соединяющей  домашний компьютер или офис  с коммутатором телефонной компании. Преимущество ISDN - в возможности  доступа с очень высокими скоростями  при относительно низкой стоимости.  При этом по Интернету предоставляется  такой же сервис, как и по  коммутируемым линиям. Услуги телефонных  компаний, предоставляющих сервис ISDN, доступны не на всей территории  России.

Наиболее простой и  дешевый способ получения доступа  к сети (Dial - up Access) осуществляется по коммутируемым линиям. В этом случае пользователь приобретает права  доступа к компьютеру, который  подсоединен к Интернету (хост-компьютеру или узлу Интернета). Войдя по телефонной линии (при этом используется модем  и программное обеспечение для  работы в коммутируемом режиме) с  помощью эмулятора терминала  в удаленную систему, необходимо в ней зарегистрироваться и далее  уже можно пользоваться всеми  ресурсами Интернета, предоставленными удаленной системе. Пользователь в  таком режиме арендует дисковое пространство и вычислительные ресурсы удаленной  системы. Если требуется сохранить  важное сообщение электронной почты  или другие данные, то это можно  сделать в удаленной системе, но не на диске пользовательского  компьютера: сначала нужно записать файл на диск удаленной системы, а  затем с помощью программы  передачи данных перенести этот файл на свой компьютер. При таком доступе  пользователь не может работать с  прикладными программами, для которых  нужен графический дисплей, так  как в такой конфигурации с  компьютера, подсоединенного к Интернету, нет возможности передать графическую  информацию на компьютер пользователя.

При дополнительных финансовых затратах и в коммутируемом режиме можно получить полный доступ к Интернету. Это достигается применением  протоколов SLIP и РРР. Один называется «межсетевой протокол последовательного  канала» (Serial Line Internet Protocol - SLIP), а другой - «протокол точка - точка» (Point-to-Point Protocol - РРР). Одно из главных достоинств SLIP и РРР состоит в том, что они обеспечивают полноценное соединение с Интернетом. Пользовательский компьютер не использует какую-то систему как «точку доступа», а непосредственно подключается к Интернету. Но для подключения средних и больших сетей к Интернету эти протоколы не подходят, поскольку их быстродействия недостаточно для одновременной связи со многими пользователями.

Современные сети создаются  по многоуровневому принципу. Передача сообщений в виде последовательности двоичных сигналов начинается на уровне линий связи и аппаратуры, причем линий связи не всегда высокого качества. Затем добавляется уровень базового программного обеспечения, управляющего работой аппаратуры. Следующий уровень  программного обеспечения позволяет  наделить базовые программные средства дополнительными необходимыми возможностями. Расширение необходимых функциональных возможностей сети путем добавления уровня за уровнем приводит к тому, что пользователь в конце концов получает по-настоящему дружественный  и полезный инструментарий.

Моделью Интернета можно  считать почтовое ведомство, представляющее собой сеть с коммутацией пакетов. Там корреспонденции конкретного  пользователя смешивается с другими  письмами, отравляется в ближайшее  почтовое отделение, где сортируется  и направляется в другие почтовые отделения до тех пор пока не достигнет  адресата.

Для передачи данных в Интернете  используются интернет-протокол (IP) и  протокол управления передачей (TCP).

С помощью интернет-протокола (IP) обеспечивается доставка данных из одного пункта в другой. Различные  участки Интернета связываются  с помощью системы компьютеров (называемых маршрутизаторами), соединяющих  между собой сети. Это могут  быть сети Ethernet, сети с маркерным  доступом, телефонные линии. Правила, по которым информация переходит из одной сети в друг|ую, называются протоколами. Межсетевой протокол (Internet Protocol - IP) отвечает за адресацию, т.е. гарантирует, что маршрутизатор знает, что  делать с данными пользователя, когда  они поступят. Некоторая адресная информация приводится в начале каждого  пользовательского сообщения. Она  дает сети достаточно сведений для  доставки пакета данных, так как  каждый компьютер в Интернете  имеет свой уникальный адрес.

Для более надежной передачи больших объемов информации служит протокол управления передачей (Transmission Control Protocol -TCP). Информация, которую пользователь хочет передать, TCP разбивает на порции. Каждая порция нумеруется, подсчитывается ее контрольная сумма, чтобы можно  было на приемной стороне проверить, вся ли информация получена правильно, а также расположить данные в  правильном порядке. На каждую порцию добавляется информация протокола IP, таким образом получается пакет  данных в Интернете, составленный по правилам TCP/IP.

По мере развития Интернета  и увеличения числа компьютерных узлов, сортирующих информацию, в  сети была разработана доменная система  имен - DNS, и способ адресации по доменному  принципу. DNS иногда еще называют региональной системой наименований.

Доменная система имен - это метод назначения имен путем  передачи сетевым группам ответственности  за их подмножество. Каждый уровень  этой системы называется доменом. Домены в именах отделяются друг от друга  точками: inr.msk.ru. В имени может  быть различное число доменов, но практически - не больше пяти. По мере движения по доменам слева направо в  имени, число имен, входящих в соответствующую  группу возрастает.

Все компьютеры Интернета  способны пользоваться доменной системой. Работающий в сети компьютер всегда знает свой собственный сетевой  адрес. Когда используется доменное имя, например mx.ihep.ru, компьютер преобразовывает  его в числовой адрес, Для этого  он начинает запрашивать помощь у DNS-серверов. Это узлы, рабочие машины, обладающие соответствующей базой данных, в  число обязанностей которых входит обслуживание такого рода запросов. PNS-сервер начинает обработку имени с его  правого конца и двигается  по нему влево, т.е. сначала осуществляет поиск адреса в самой большой  группе (домене), потом постепенно сужает его. Но для начала опрашивается на предмет наличия нужной информации местный узел. Если местный сервер адрес не знает он связывается  с корневым сервером. Это сервер, который знает адреса серверов имен высшего уровня (самых правых в  имени), здесь это уровень государства (ранга домена ru). У него запрашивается  адрес компьютера, ответственного за зону su. Местный DNS-сервер связывается  с этим более общим сервером и  запрашивает у него адрес сервера, ответственного за домен ihep.su. Теперь уже  запрашивается этот сервер и у  него выясняется адрес рабочей машины mx.

Важное значение имеют  правовые и этические нормы работы в Интернете, так как это не просто сеть, а сеть сетей, каждая из которых может иметь свои собственные  правила поведения и обычаи. Правила  эти довольно общи, и все будет  в порядке, если пользователь помнит некоторые общие положения. К  счастью, эти указания не очень строги. Если вы держитесь в отведенном ими  пространстве, вы можете делать все, что  угодно. Когда же вы теряете уверенность  в правоте своих поступков, свяжитесь  с вашим поставщиком сети и  выясните точно, дозволено это или  нет. Может быть, вы хотите вполне законного, но выяснение подлинной законности всегда остается на вашей ответственности. Незнание закона, как известно, не освобождает  от ответственности.

3 Технологии беспроводного доступа

Беспроводные технологии — подкласс информационных технологий, служат для передачи информации на расстояние между двумя и более точками, не требуя связи их проводами. Для передачи информации может использоваться инфракрасное излучение, радиоволны, оптическое или лазерное излучение.

В настоящее  время существует множество беспроводных технологий, наиболее часто известных  пользователям по их маркетинговым  названиям, таким как Wi-Fi, WiMAX, Bluetooth. Каждая технология обладает определёнными характеристиками, которые определяют её область применения.

Трудно в это поверить, но когда-то мобильные телефоны действительно  называли «телефонами», не смартфонами, не суперфонами… Они входят в ваш  карман и могут делать звонки. Вот  и все. Никаких социальных сетей, обмена сообщениями, загрузки фотографий. Они не могут загрузить 5-Мегапиксельную фотографию на Flickr и, конечно же, не могут превратиться в беспроводную точку доступа.Конечно, те мрачные  дни уже далеко позади, но по всему  миру продолжают появляться перспективные  беспроводные высокоскоростные сети передачи данных нового поколения, и многие вещи начинают казаться запутанными. «G»  означает «поколение», поэтому когда  вы слышите, что кого-то относят к  «сети 4G», это означает, что они  говорят о беспроводной сети, построенной  на основе технологии четвертого поколения. 

3.1 1G.

История начинается с появления  в 1980-х годах нескольких новаторских  сетевых технологий: AMPS в США и  сочетание TACS и NMT в Европе. Хотя несколько  поколений услуг мобильной связи  существовали и раньше, тройка AMPS, TACS и NMT считается первым поколением. Во времена 1G никто не думал об услугах передачи данных — это были чисто аналоговые системы, задуманные и разработанные исключительно для осуществления голосовых вызовов и некоторых других скромных возможностей. Модемы существовали, однако из-за того, что беспроводная связь более подвержена шумам и искажениям, чем обычная проводная, скорость передачи данных была невероятно низкой. К тому же, стоимость минуты разговора в 80-х была такой высокой, что мобильный телефон мог считаться роскошью. Отдельно хочется упомянуть первую в мире автоматическую систему мобильной связи «Алтай», которая была запущена в Москве в 1963 году. «Алтай» должен был стать полноценным телефоном, устанавливаемым в автомобиле. По нему просто можно было говорить, как по обычному телефону (т.е. звук проходил в обе стороны одновременно, т.н. дуплексный режим). Чтобы позвонить на другой «Алтай» или на обычный телефон, достаточно было просто набрать номер — как на настольном телефонном аппарате, без всяких переключений каналов или разговоров с диспетчером. Аналогичная система в США, IMTS (Improved Mobile Telephone Service), была запущена в опытной зоне на год позже. А коммерческий ее запуск состоялся лишь в 1969 году. Между тем в СССР к 1970 году «Алтай» был установлен и успешно работал уже примерно в 30 городах. Кстати, в Воронеже и Новосибирске система действует до сих пор.