Как работает Интернет (на начало урока 2)
Регистрационная метка
Выходим в Интернет (на оглавление книги)

На уроке у Нины Дмитриевны

На этой странице:

Методические комментарии

В уроках 2 и 3 в дополнение к основным темам излагаются основы систем счисления в следующем объёме:

  • В уроке 2 “Как работает Интернет”
    • Компьютерные числа
    • Позиционные системы счисления
    • Перевод в десятичную
    • Перевод из десятичной
  • В уроке 3 “Электронная почта”
    • Перевод из системы q в систему qk
    • Перевод из системы qk в систему q

Эти темы подкреплены электронными зачётами (зачёты с номером 2 в каждом уроке). Теория излагается на отдельных страницах (ссылка а располагается в начале каждого Зачётного класса).

Изложение основ систем счисления именно в этом месте курса вызвано следующими причинами:

  • Вопрос о представлении чисел в компьютере сопровождает рассказ о компьютерных сетях (урок 2: формат IP-пакета, формат IP-адреса), вплетается реальной нитью в разговоры об устройстве электронного письма (урок 6: кодировки текста и кодирование вложений), проникает в темы, связанные с разработкой гипертекстовых страниц (кодирование цвета в языке HTML).

  • По мнению автора, изложение теории в том самом месте, где видно её реальное приложение к практике, повышает эффективность усвоения (моя голова помнит лишь то, что делают мои руки) и лишает учеников возможности задавать учителю любимый вопрос “а зачем это всё надо?”

  • Умение работать с системами счисления, отличных от десятичной, потребуется ученикам в следующих книгах курса.

Автор полагает, что изучение правил работы с системами счисления, основание которых равно 2k (в частности, двоичное кодирование произвольной информации), не должно быть сложным для тех, кто работал с предыдущими книгами “Азов информатики”. Этот вопрос в той или иной степени уже затрагивался в разных темах:

  • Книга “В мире информации”
    • урок 4 “Хранение информации”
    • урок 7 “Искажения при передаче”
    • урок 10 “Кодирование информации”
    • урок 12 “Что там у компьютера внутри”

  • Книга “Рисуем на компьютере“
    • урок 7 “Paint: компьютерные цвета”,
    • урок 9 “Форматы графических файлов”.

Вверх

Вопросы

Ответы на вопросы

Объясните смысл следующих терминов:

  1. IP-пакет

    Ответ. IP-пакет — это небольшой информационный фрагмент, часть общего информационного блока (сообщения). Пакет предназначен для передачи по сети.

    Пакет кроме данных, предназначенных для передачи, содержит заголовок — служебную информацию, в состав которой входят:

    • Идентификация (указывает принадлежность пакета одному сообщению)
    • Флаги (обычный пакет или последний)
    • Номер пакета (для правильной сборки в конечном пункте)
    • Время жизни пакета (предотвращает бесконечное циркулирование пакета в сети)
    • Контрольная сумма (позволяет распознавать испорченные пакеты)
    • IP-адрес источника
    • IP-адрес приёмника
    • Другая служебная информация


  2. Пакетная передача

    Ответ. Способ передачи информации, при котором сообщение на исходном сервере разделяется на части-пакеты. Каждый пакет снабжается служебным заголовком. В конечном пункте из полученных пакетов сообщение восстанавливается.

  3. Коммутация каналов (линий)

    Ответ. Это способ передачи сообщений, при котором в каналах связи предварительно прокладывается (коммутируется) маршрут. Установленная связь удерживается в течение всего сеанса обмена сообщениями.

    Примером передачи сообщений по коммутируемым линиям является обычный телефонный разговор:



  4. Коммутация пакетов

    Ответ. Способ передачи сообщений, при котором связь между отправителем и получателем не устанавливается, информационные пакеты в каждом узле передаются следующему доступному узлу по маршруту следования.

    Прохождением пакета по сети управляет служебная часть пакета — заголовок.

  5. Сетевой протокол

    Ответ. Сетевым протоколом называется согласованный и утверждённый стандарт, содержащий описание форматов данных и правил приёма и передачи. Протоколы служат для синхронизации работы сети.

  6. Базовый протокол сети

    Ответ. Базовый протокол сети — это протокол нижнего уровня, по которому непосредственно осуществляется передача сообщений. В Интернете базовым протоколом считается протокол TCP/IP (совместная работа двух протоколов IP и TCP).

  7. Прикладной протокол сети

    Ответ. Прикладной протокол сети — это протокол, надстроенный над базовым протоколом и организующий ту или иную сетевую службу (сервис сети). Примером прикладного протокола является протокол FTP — протокол передачи файлов.

  8. Протокол TCP/IP

    Ответ. Протокол TCP/IP — это базовый протокол Интернета. Он объединяет два протокола IP и TCP, работающих совместно.

  9. IP-адрес

    Ответ. IP-адрес — это 32-битный номер узла в сети Интернет. IP-адрес принято записывать в виде четырёх десятичных чисел, отделяя их друг от друга точками. Каждое десятичное число является значением соответствующего байта 32-разрядного двоичного адреса. Пример записи IP-адреса: 195.208.224.2.

  10. Доменный адрес

    Ответ. Доменный адрес — это символьный адрес сетевого узла, построенный по иерархическому принципу.

    Каждая часть адреса — она называется доменом — отделяется от другой части точкой. Домены в адресе записываются справа налево, начиная со старшего:

    компьютер.подразделение.организация.страна

    Пример доменного адреса:

    kisa.roga.obender.ru


  11. DNS-сервер

    Ответ. DNS-сервер — это специальный сервер, который хранит таблицу с доменными именами и соответствующими им IP-адресами:

    Доменный адрес IP-адрес
    ... ...
    pereslavl.ru 193.232.174.1
    ... ...

    Обычный сервер обращается к DNS-серверу, указывая ему доменное имя. В ответ DNS-сервер сообщает IP-адрес, найденный в соответствующей строке таблицы Обычный сервер использует IP-адрес при отправке в сеть информационного пакета.

  12. Маршрутизация пакетов

    Ответ. Маршрутизация пакетов — обеспечение движения пакетов в сети от источника до станции назначения. Маршрутизацией пакетов в Интернете управляет сам пакет при помощи служебной информации, записанной в его заголовке.

  13. Маршрутизатор

    Ответ. Маршрутизатор — устройство с программным обеспечением (возможно, сам сервер сети), которое определяет (возможно, при помощи обращения к другим маршрутизаторам) соседний узел, в который надо передать пакет для его продвижения к пункту назначения.

  14. Сервис сети

    Ответ. Сервис сети — комплекс из специального сетевого программного обеспечения и прикладного протокола, реализующего в сети ту или иную службу.

  15. Telnet

    Ответ. Telnet — сервис Интернета, реализующий управление удалённым компьютером по сети.

  16. FTP

    Ответ. FTP — сервис Интернета, осуществляющий передачу файлов.

  17. E-mail

    Ответ. E-mail — сервис Интернета — служба доставки текстов (возможно с файлами произвольной структуры в виде вложений). Другое название — электронная почта.

  18. News

    Ответ. Служба News (новости) — работает примерно так же, как электронная почта, но сообщения посылаются не на почтовый ящик конкретного адресата, а в тематическую группу для общего обозрения.

  19. IRC

    Ответ. IRC (чаты) — письменный диалог в режиме реального времени.

  20. Instant Messaging

    Ответ. Instant Messaging (мгновенные сообщения, ICQ) — сервис предназначен для оперативных контактов абонентов. Служба автоматически сообщает, какие абоненты подключены в данный момент к этому сервису. С любым из них можно установить связь в режиме реального времени, обменяться письменными или голосовыми сообщениями, переслать файлы.

  21. IP-Phone

    Ответ. IP-Phone — служба, реализующая Интернет-телефонию.

  22. Видеоконференции

    Ответ. Этот сервис позволяет пользователям, компьютеры которых снабжены Web-камерами, динамиками и микрофонами не только разговаривать, но и видеть собеседника на экране монитора.

  23. WWW

    Ответ. WWW — всемирная паутина, Web, гипертекстовое пространство Интернета.

    В основе Web-технологии лежит понятие гипертекста — иллюстрированного документа с “чувствительными” областями-ссылками. Мышиный щелчок на гиперссылке приводит к показу документа, связанного с данной чувствительной областью.

    Используя программу-браузер, можно просматривать Web-сайты с презентациями различных компаний, организаций, объединений и личные сайты людей. Одни сайты специализируются на поиске информации в сети, другие предлагают свежие новости, прогноз погоды и программу телепередач.

    Браузер можно использовать для работы с другими службами Интернета. Через Web-страницы можно читать электронную почту, получать доступ к FTP-архивам, работать с группами новостей, использовать практически все другие сервисы Интернета.

Ответьте на следующие вопросы:

  1. Какие преимущества имеет передача информации небольшими частями (пакетами)?

    Ответ.

    • Пакетная передача позволяет передавать по каналу связи одновременно несколько сообщений: никто не простаивает в очереди. Одновременная передача сообщений получается за счёт того, что по каналу связи проходят пакеты, принадлежащие разным сообщениям.

    • Если на линии возникают помехи, заново приходится передавать только повреждённые пакеты, а не всё сообщение целиком.


  2. Какие недостатки имеет передача информации небольшими частями (пакетами)?

    Ответ.

    • При пакетной передачи сообщения не простаивают в очереди, но время передачи каждого отдельного сообщения увеличивается, так как одновременно с его частями по линии передаются части других сообщений.

    • Время передачи сообщения увеличивается и за счёт того, что пакет, кроме фрагмента передаваемого сообщения, содержит управляющую информацию (заголовок пакета).


  3. Какие преимущества имеет связь с коммутацией линий?

    Ответ. Скорость передачи. Скоммутированный канал связи удерживается во время всего сеанса работы абонентов и предназначается только для их сообщений.

  4. Какие преимущества имеет связь с коммутацией пакетов?

    Ответ. Отсутствие монополизации (каналы связи не блокируются одним сеансом приёма/передачи, никто не простаивает в очереди). Надежность (если прямые линии выходят из строя, пакеты доходят до пункта назначения обходными путями).

  5. Какую информацию содержит заголовок IP-пакета?

    Ответ.

    • Идентификация. Указывает принадлежность пакета одному сообщению. Не позволяет пакетам перепутаться на станции назначения.

    • Флаги (статус пакета). Разные пометки для обычного и последнего пакета. Позволяет в пункте назначения определить момент, когда все пакеты, принадлежащие одному сообщению, получены.

    • Номер пакета (реально смещение пакета от начала сообщения). Запись предназначена для правильной сборки сообщения из составляющих пакетов в конечном пункте.

    • Время жизни пакета. Значение этого поля уменьшается при прохождении через каждый маршрутизатор. Пакет отбрасывается, если значение поля становится нулём. Благодаря этому полю, предотвращается бесконечное циркулирование пакетов в сети.

    • Контрольная сумма. Позволяет распознавать испорченные пакеты.

    • IP-адрес источника. Нужен для посылки уведомлений посылающей станции и отправки ответных сообщений.

    • IP-адрес приёмника. Нужен для прокладывания маршрута до пункта назначения.

    • Другая служебная информация (версия протокола IP, длина заголовка, тип службы, длина данных, протокол, параметры IP).


  6. Зачем в заголовке IP-пакета присутствует адрес отправителя?

    Ответ. Для посылки уведомлений в стартовый пункт (уведомление об испорченных пакетах с просьбой послать их заново, уведомление об успешном приёме всего сообщения в конечном пункте). Для предоставления возможности получателю отправить ответ на сообщение отправителя.

  7. Как принимающий сервер отличает “хорошие” пакеты от “испорченных”?

    Ответ. При помощи контрольной суммы, которая записана в заголовке пакета. Контрольная сумма вычисляется заново и если полученное значение совпадает со значением контрольной суммы, записанной в заголовке пакета, пакет признаётся “хорошим”.

  8. Что делает принимающий сервер с “испорченными” пакетами?

    Ответ. Испорченный пакет отбрасывается, а в пункт отправления посылается уведомление с просьбой отправить пакет повторно.

  9. Как сервер получателя определяет, что все пакеты исходного сообщения получены?

    Ответ. При помощи двух полей в заголовке пакета: Номер пакета и Флаги. Второе поле позволяет определить последний пакет, а первое — получение всех промежуточных.

  10. Что делает сервер получателя, если не все пакеты исходного сообщения получены?

    Ответ. Посылает в пункт отправления уведомление с просьбой заново отправить неполученные пакеты.

  11. Как сервер получателя собирает из пакетов исходное сообщение?

    Ответ. Полученные пакеты сортируются в порядке их номеров, из пакетов удаляются заголовки, оставшиеся данные объединяются в одно целое.

  12. Как работает передача информации по протоколам TCP и IP?

    Ответ. Протокол TCP разделяет сообщение на части и нумерует их. Протокол IP добавляет к частям заголовки и отправляет полученные пакеты в сеть. На станции назначения протокол IP принимает пакеты, а протокол TCP собирает из них исходное сообщение.

  13. С помощью каких средств реализуется работа протоколов сети?

    Ответ. Работа протоколов сети реализуется при помощи специальных программ.

  14. Что понимается под базовыми протоколами сети Интернет?

    Ответ. Базовый протокол сети — это протокол нижнего уровня. По нему непосредственно осуществляется передача сообщений. В Интернете базовым протоколом считается протокол TCP/IP (совместная работа двух протоколов IP и TCP).

  15. Что понимается под прикладными протоколами сети Интернет?

    Ответ. Прикладной протокол сети — это протокол, надстроенный над базовым протоколом и осуществляющий ту или иную сетевую службу (сервис сети). Примером прикладного протокола является протокол FTP — протокол передачи файлов.

  16. Как устроен IP-адрес?

    Ответ. IP-адрес — это 32-битный номер узла в сети Интернет. IP-адрес принято записывать в виде четырёх десятичных чисел, отделяя их друг от друга точками. Каждое десятичное число является значением соответствующего байта 32-разрядного двоичного адреса. Пример записи IP-адреса: 195.208.224.2.

  17. Как устроен символьный доменный адрес?

    Ответ. Доменный адрес — это символьный адрес сетевого узла, построенный по иерархическому принципу.

    Каждая часть адреса — она называется доменом — отделяется от другой части точкой. Домены в адресе записываются справа налево, начиная со старшего:

    компьютер.подразделение.организация.страна

    Пример доменного адреса:

    kisa.roga.obender.ru


  18. Как работают маршрутизаторы?

    Ответ. Маршрутизатор определяет (возможно, при помощи обращения к другим маршрутизаторам сети) соседний узел, в который нужно передать пакет для приближения его к станции назначения.

    Алгоритм работы маршрутизатора можно представить следующим образом.

    1. Если адрес получателя пакета присутствует в таблицах маршрутизатора, пакет передаётся следующему серверу по пути следования.

    2. Если адреса в таблицах нет, маршрутизатор посылает запрос другому маршрутизатору, своему предку по иерархической адресной лестнице, и тот ищет получателя в своих таблицах или, в свою очередь, запрашивает маршрутизатор своего родителя. В конце концов, маршрут оказывается проложенным (если адрес получателя существует), и пакет передаётся следующему серверу по пути следования.


  19. Назовите известные вам службы Интернета.

    Ответ. Популярные службы Интернета:

    • Telnet — удалённый терминал
    • FTP — передача файлов
    • E-mail — электронная почта
    • News — телеконференции
    • IRC — телеконференции в реальном времени (чаты)
    • Instant Messaging — мгновенная почта, ICQ
    • IP-Phone — Интернет-телефония
    • Видеоконференции
    • WWW — всемирная паутина


  20. Как работает электронная почта?

    Ответ. Корреспондент соединяется с почтовым отделением, расположенным на сервере провайдера, посылает подготовленные письма и получает пришедшую почту.

  21. Что такое гипертекст?

    Ответ. Гипертекст — это иллюстрированный документ с “чувствительными” областями-ссылками. Мышиный щелчок на гиперссылке приводит к показу документа, связанного с данной чувствительной областью.

    На рисунке условно показана загрузка нового документа при щелчке на гиперссылке (гиперссылка выделена в тексте цветом и подчёркиванием):



  22. Что такое Web-страница?

    Ответ. Web-страница — гипертекстовый документ в Интернете.

  23. Что такое сайт?

    Ответ. Сайт — совокупность Web-страниц, относящаяся к одному информационному узлу.



  24. Что такое браузер?

    Ответ. Браузер — специальная программа, установленная на компьютере пользователя, предназначенная для просмотра гипертекстовых документов. Примеры браузеров: Microsoft Internet Explorer, Firefox, Opera, Netscape.

  25. Что такое HTML?

    Ответ. HTML — язык, на котором создаются гипертекстовые страницы. Средства HTML служат для указаний браузеру, в каком виде выводить на экран текст и графику, а также позволяют записывать на страницах гиперссылки.

    Пример кода HTML и вид страницы, которая строится по этому коду, показаны на рисунке.



  26. Какие услуги можно получать через WWW?

    Ответ. Браузер можно использовать для работы с другими службами Интернета. Через Web-страницы можно читать электронную почту, получать доступ к FTP-архивам, работать с группами новостей, использовать практически все другие сервисы Интернета.

Вверх

Зачетный класс

Решения зачётных классов

Зачет 1 Общие вопросы
Зачет 2 Системы счисления

Азы информатики RU 2000/2006 © А.А.Дуванов

Вверх Оглавление книги Урок 2. Как работает Интернет Письмо автору Об авторах