12
В настоящее время различают три основных вида сетей: LAN
(Локальная вычислительная сеть), MAN (Региональная вычислительная
сеть) и WAN (Глобальная вычислительная сеть) [17].
Первой из перечисленных является локальная компьютерная сеть.
Этим термином принято определять группу компьютеров, которая связана
между собой посредством определенного канала. Обычно каждый
компьютер такой группы находится не далеко от всех остальных, что
включены в состав сети. Расстояние между вычислительными машинами
обычно достигает от нескольких метров до одного двух километров.
Чаще всего локальная сеть создается определенной организацией
или подразделением для более удобной работы её сотрудников. Первые
локальные сети появились ещё в семидесятых годах, и с тех пор по наш
день они находятся в постоянном развитии и их возможности постепенно
приближаются к тем, которыми могут обеспечить пользователей
глобальные сети.
Региональными вычислительными сетями принято определять сети,
которые предназначены для обслуживания города, мегаполиса или же
целого региона. Обычно в их основе лежит оптоволоконный канал,
который может обеспечивать магистральные каналы скоростью от 10
Гбит/с и больше.
Изначально подобные сети создавались только для передачи данных,
однако со временем их возможности расширялись. На сегодняшний день,
помимо передачи данных, подобные сети можно использовать также для
различных массовых видеоконференций, передачи медиа данных и
всевозможной аудио и текстовой информации.
По большому счёту городские сети являются чем-то средним между
локальными и глобальными сетями, однако, со временем границы и
различия между данными определениями могут быть стёрты.
13
Глобальные вычислительные сети сами по себе являются
прародителями всех остальных типов сетей, так как хронологически они
появились раньше всех [25].
Над созданием первых глобальных сетей люди задумались ещё в 60-
ых годах прошлого века, когда возникла потребность обмена информацией
на большом расстоянии. Именно они и заложили особенность данного
типа сетевого соединения.
Глобальные сети, в отличие от предыдущих типов соединений
компьютеров не ограничены расстоянием и могу соединять компьютеры,
находящиеся в разных странах или даже на разных континентах.
Современные глобальные сети могут иметь совершенно различное
предназначение и создаваться для всевозможных целей. Связано это
прежде всего с постоянным ростом крупных корпораций и их
потребностей, которые в основном и занимаются созданием подобных
проектов для своих нужд.
Глобальная сеть интернет – самая востребованная из ныне
существующих, но она не определяет весь спектр возможностей, которые
могут предоставить сети. Долгое время, и даже в наши дни к ним можно
было отнести телеграфные сети, радио или телевидение. В последнем
случае, глобальные кабельные сети, обеспечивающие телевещание и по
сей день являются крайне востребованными в современным обществе [30].
Возвращаясь к компьютерным сетям, необходимо отметить, что для
них характерен определенный ряд топологий, в который обычно входит
три вида: шинная, звездообразная и кольцевая. Однако есть и
расширенный список, включающий в себя ряд наименований, но к нему
обращаются довольно редко, так как большинство из представленных там
топологий сетей базируются на тех же самых технологиях и принципах,
которые используются и тремя основными.
14
Шинная топология характеризуется общедоступной линией связи, в
качестве которой обычно используются витая пара проводов,
коаксиальный или оптоволоконный кабель [8].
Для нее характерны низкая стоимость подключения новых ЭВМ,
простота управления, высокая гибкость и возможность простого
расширения сети. При шинной топологии все компьютеры могут
непосредственно обмениваться информацией друг с другом (Рисунок 1).
Рисунок 1 - Шинная топология сети.
Другим преимуществом является количественный фактор -
количество компьютеров может быть неограниченным. Однако в этом и
недостаток такой формы организации ЛВС - ее низкое быстродействие.
Топология звездообразной формы характерна тем, что в ней все узлы
соединены с одним центральным узлом. Подобная структура экономична и
удобна в отношении организации управления взаимодействия
компьютеров (абонентов).
Звездообразную сеть легко расширить, поскольку для добавления
нового компьютера нужен только один новый канал связи, который
довольно просто и быстро настроить [13].
15
Самые простые сети, использующие топологию звезды, могут
включать достаточно малое количество персональных компьютеров.
Обычно их количество варьируется от трёх до пяти (Рисунок 2) .
Рисунок 2 - Звездообразная топология
Существенным недостатком звездообразной топологии является
низкая надежность: при отказе центрального узла выходит из строя вся
сеть.
Кольцевая топология - это такая топология, в которой каждый
компьютер соединен линиями связи только с двумя другими: от одного он
только получает информацию, а другому только передает. На каждой
линии связи, как и в случае звезды, работает только один передатчик и
один приемник. Это позволяет отказаться от применения
внешних терминаторов
Работа в сети кольца заключается в том, что каждый компьютер
ретранслирует сигнал, то есть выступает в роли ретранслятора, потому
затухание сигнала в кольце не имеет особого значения, важно только
16
затухание между соседними компьютерами кольца. Четко выделенного
центра в этом случае нет, все компьютеры могут быть одинаковыми
(Рисунок 3).
Рисунок 3 - Кольцевая Топология
Однако достаточно часто в кольце выделяется специальный абонент,
который управляет обменом или контролирует обмен. Очевидно, что факт
присутствия управляющего аппарата снижает надежность сети, потому
что выход его из строя влияет на всю сеть целиком.
Компьютеры в кольце не являются полностью равноправными. Одни
из них обязательно получают информацию от компьютера, который ведет
передачу в этот момент, раньше, а другие — позже. Именно на этой
особенности топологии и строятся методы управления обменом по сети,
специально рассчитанные на «кольцо». В этих методах право на
следующую передачу (или, как еще говорят, на захват сети) переходит
последовательно к следующему по кругу компьютеру [19].
17
В заключении хочется сказать, что сети активно развиваются и по
сей день. Раз в несколько лет регулярно появляется какой-либо протокол
передачи данных, а также постепенно меняются криптографические ключи
для доменных имен интернета. В свою очередь все новые и старые
технологии сетей закладываются в основу разработки различных
изобретений, многие из которых становятся неотъемлемой частью
повседневной жизни.
1.2.2. Почтовый сервер
Почтовый сервер, сервер электронной почты, мейл-сервер — в
системе пересылки электронной почты так обычно называют агент
пересылки сообщений (англ. mail transfer agent, MTA).
По большому счёту, почтовый сервер - это компьютерная программа,
которая передаёт сообщения от одного компьютера к другому. Обычно
почтовый сервер работает «за кулисами», а пользователи имеют дело с
другой программой — клиентом электронной почты (англ. mail user agent,
MUA) [37].
К примеру, в распространённой конфигурации клиентом
электронной почты является Outlook Express, однако в последнее время
часто используются полноценные версии почтового клиента от Microsoft -
Outlook, а также клиента от Mozilla - Thunderbird. Когда пользователь
набрал сообщение и посылает его получателю, почтовый клиент
взаимодействует с почтовым сервером, используя протокол SMTP [18].
Почтовый сервер отправителя взаимодействует с почтовым сервером
получателя (напрямую или через промежуточный сервер — релей). На
почтовом сервере получателя сообщение попадает в почтовый ящик
посредством агента доставки сообщений MDA. MDA может быть частью
POP/IMAP сервера (например, deliver и lmtpd у Cyrus-IMAP), частью
18
SMTP сервера (например, mail.local у Sendmail, хотя чаще с Sendmail
используют Procmail), или отдельным ПО (например Procmail) [36].
Для финальной доставки полученных сообщений используется не
SMTP, а другой протокол — часто POP3 или IMAP — который также
поддерживается большинством почтовых серверов. Хотя в простейшей
реализации MTA достаточно положить полученные сообщения в личный
каталог пользователя в файловой системе центрального сервера
(«почтовый ящик»).
Появление же первой электронной почты принято относить в 1965-
му году, когда сотрудники Массачусетского технологического института
(MIT) Ноэль Моррис и Том Ван Влек написали программу mail для
операционной системы CTSS (Compatible Time-Sharing System),
установленную на компьютере IBM 7090/7094.
Собственно, создание почты всё также связано с появлением
APRANET, из-за которого появились первые сети. В этот момент у
сотрудников университета довольно быстро возникла идея передачи
данных внутри отдельно взятой сети.
Через несколько лет после появления почты произошло и создание
оболочки для первого почтового клиента, который в свою очередь дал
сильный толчок для дальнейшего бурного развития почты.
Первые крупные почтовые службы, которыми люди пользуются и
по сей день, появились в конце девяностых годов. В 1998-ом году появился
первый почтовый сервис для русскоязычных пользователей интернета.
Создателем его является сайт Mail.ru, который и в наше время пользуется
довольно большой популярностью в странах СНГ.
При помощи почты человек давно уже привык передавать
множество данных на большом расстоянии без каких-либо задержек,
поэтому практически любое в области информационных технологий,
направленное на массовое пользование, обычно включает в себя функцию
19
передачи, многие из которых реализованы как раз таки на основе почтовых
серверов.
Тем не менее и почтовые серверы не утрачивают свою
актуальность, а сайты и компании, владеющие ими, зачастую создают их
для привлечения новых пользователей на свои ресурсы.
Сейчас существует огромное количество почтовых клиентов, к
самым популярным из них можно отнести:
- Microsoft Outlook;
- Zimbra Desktop;
- Thunderbird;
- Windows Mail;
- Claws Mail;
- The Bat!;
- SeaMonkey.
Большинство из данных сервисов являются бесплатными и имею
свои особенности в виде различных баз данных для функции анти-спама
или же библиотек с шаблонами писем.
Тем не менее, всё больше и больше клиентов отходит в небытие,
уступая место на жестких дисках персональных компьютеров десктопным
версиям различных мессенджеров, которые не наделены практически
всеми функциями обычных почтовых клиентов, но и имеют массу своих
преимуществ.
1.2.3. Прокси-серверы
Несмотря на то, что необычайную популярность прокси-серверы
получили лишь в последние несколько лет, способы, а зачастую и
необходимость их применения рассматривали сотрудники многих фирм
ещё в самом начале двухтысячных годов.
20
Обычно прокси-сервер принято определять, как сервер-посредник
между пользователем персонального компьютера и целевым сервером, к
которому этому самому пользователю нужно обратиться.
Используют прокси-серверы по совершенно различным причинам,
кто-то пытается получить с их помощью вход на сайты с ограниченным
доступом, кто-то пытается скрыть своё местоположение при посещении
каких-либо ресурсов, а кто-то и вовсе использует прокси-сервера для того,
чтобы повысить безопасность передачи данных.
Чаще всего прокси-серверы применяются для следующих целей:
- Обеспечение доступа компьютеров локальной сети к сети Интернет;
- Кэширование данных: если часто происходят обращения к одним и тем
же внешним ресурсам, то можно держать их копию на прокси-сервере и
выдавать по запросу, снижая тем самым нагрузку на канал во внешнюю
сеть и ускоряя получение клиентом запрошенной информации. С
развитием динамического контента кэширование утратило актуальность;
- Сжатие данных: прокси-сервер загружает информацию из Интернета и
передаёт информацию конечному пользователю в сжатом виде. Такие
прокси-серверы используются, в основном, с целью экономии
внешнего сетевого трафика клиента или внутреннего - компании, в
которой установлен прокси-сервер;
- Защита локальной сети от внешнего доступа: например, можно настроить
прокси-сервер так, что локальные компьютеры будут обращаться к
внешним ресурсам только через него, а внешние компьютеры не смогут
обращаться к локальным вообще (они «видят» только прокси-сервер);
- Ограничение доступа из локальной сети к внешней. Например, можно
запрещать доступ к определённым веб-сайтам, ограничивать
использование интернета каким-то локальным пользователям,
устанавливать квоты на трафик или полосу пропускания, фильтровать
рекламу и вирусы;
21
- Анонимизация доступа к различным ресурсам. Прокси-сервер может
скрывать сведения об источнике запроса или пользователе. В таком случае
целевой сервер видит лишь информацию о прокси-сервере, например, IP-
адрес, но не имеет возможности определить истинный источник запроса.
Существуют также искажающие прокси-серверы, которые передают
целевому серверу ложную информацию об истинном пользователе;
- Обход ограничений доступа. Прокси-серверы популярны среди
пользователей стран, где доступ к некоторым ресурсам ограничен
законодательно и фильтруется.
Прокси-сервер, к которому может получить доступ любой
пользователь сети интернет, называется открытым, однако такие серверы
наиболее уязвимы для воровства пользовательских данных и хакерских
атак, поэтому в большинстве случаев используются закрытые прокси-
серверы. [23]
Все функции и преимущества, которые дают прокси сервера
пользователю, нашли активное применение в структуре практически всех
мессенджеров, ведь большая доля подобных приложений старается
максимально обеспечивать сохранность данных своих клиентов.
Помимо этого важным качество прокси-серверов, которое нашло
своё применение в мобильных приложениях, является сжатие информации.
Изначально подобная функция была довольно сильно востребована
владельцами компьютеров, собранных из устаревших компонентов. Позже
применять её стали и в мобильных устройствах для экономии трафика.
Благодаря этому, в зависимости от услуг, предоставляемых сотовыми
операторами, пользователи могли экономить значительную часть денег.
Сейчас, интернет для мобильных устройств стал более доступен,
однако функция не потеряла свою актуальность, работая больше не на
экономию средств пользователя, а на уменьшение используемых ресурсов
смартфонов или планшетов [11].