1.Архитектура АИС. Физическая, логическая, программная, функциональная структуры АИС и их взаимосвязь

Архитектурой АИС называется распределение функций по ее подсистемам и компонентам, точное определение границ этих подсистем и их взаимодействие по управлению и данным, а также распределение хранения и исполнения этих подсистем и компонентов по различным ЭВМ, объединенным в локальную или глобальную вычислительную сеть.

Опыт показывает, что только изменение архитектуры АИС при прочих равных условиях может изменять в сотни раз суммарные затраты на разработку. Поэтому правильный выбор архитектуры АИС - наиболее эффективный способ снижения стоимости разработки и эксплуатации всей системы в целом.

С целью эффективного управления информационно-вычислительными ресурсами в распределенной системе в основу архитектуры АИС налоговой инспекции положена трехуровневая модель «клиент - сервер»

Основная цель выбора такой модели - отделение компонентов, реализующих прикладные функции, которые определяются налоговым законодательством. Это позволяет, например, в случае изменения последнего корректировать только прикладную логику соответствующих компонентов и не затрагивать пользовательский интерфейс. Такой принцип построения архитектуры АИС существенно экономит ресурсы на модификацию и упрощает администрирование и сопровождение.

 Техническая часть предполагает описание и обоснование схемы тех. процесса обработки данных; обоснование требований к разработке нестандартного оборудования; обоснование и выбор структуры КТС и его функциональных групп; комплекс мероприятий по обеспечению надежности функционирования технических средств.

АИС относятся к большим системам и требуют деления на отдельные части и элементы: подсистемы, набор задач, отдельные задачи. Принято выделять две группы подсистем в структуре АИС: функциональные подсистемы и обеспечивающие подсистемы.

  2. Функционирование подсистем АИС и принципы их построения. Характеристика и состав обеспечивающей подсистемы АИС.

Принципы проектирования АИС и АИТ:

Принцип эффективности, т.е. выгоды от новой автоматизированной системы должны быть больше расходов на нее

Принцип контроля, т.е. информационная система должна обладать механизмами для защиты имущества фирмы, ее данные были бы достаточно надежны для принятия управленческих решений

Принцип совместимости, т.е. проект системы будет учитывать организационные и человеческие факторы предприятия

Принцип гибкости требует от системы возможности расширения без проведения больших изменений

Принцип системности позволяет исследовать объект как единое целое во взаимосвязи всех его элементов. На базе системного подхода применяется и метод моделирования, позволяющий моделировать изучаемые процессы вначале для анализа, а затем и синтеза создаваемых систем

Принцип развития заключается в непрерывном обновлении функциональных и обеспечивающих составляющих системы

Принцип стандартизации и унификации предполагает использование уже накопленного опыта в проектировании и внедрении АИС и АИТ посредством программирования типовых элементов, что позволяет сократить затраты на создание АИС и АИТ.

 Обеспечивающая часть.

 Информационное обеспечение АИС — это совокупность баз данных и файлов операционной системы, форматной и лексической баз, а также языковых средств, предназначенных для ввода, обработки, поиска и представления информации в форме, необходимой потребителю. Подробно об информационном обеспечении (ИО) см. в разд. 2.1.

  ИО включает массивы форматированных (и неформатированных) документов, классификаторы, кодификаторы, словари, нормативную базу для реализации решений по объемам, размещению и формам существования информации в АИС, а также совокупность средств и правил для формализации естественного языка, используемых при общении пользователей и персонала АС с комплексом средств автоматизации.

 В настоящее время ИО рассматривают как совокупность собственно ИО и лингвистического обеспечения. При этом собственно ИО включает файлы операционных систем и БД, а лингвистическое — форматную базу, лексическую базу и языковые средства.

 Математическое обеспечение — «совокупность математических методов, моделей и алгоритмов, примененных в АС» (ГОСТ 34.03-90).

 Программное обеспечение — совокупность общесистемных и прикладных программ, а также инструктивно-методической документации по их применению.

 Техническое обеспечение — комплекс технических средств, обеспечивающих работу системы. Это технические средства сбора, регистрации, передачи, обработки, отображения, размножения информации.

 Правовое обеспечение — совокупность нормативно-правовых документов, определяющих права и обязанности персонала в условиях функционирования системы, а также комплекс документов, регламентирующих порядок хранения и защиты информации, правил ревизии данных, обеспечение юридической чистоты совершаемых операций.

 Организационно-методическое обеспечение — совокупность документов, определяющих организационную структуру системы автоматизации для выполнения конкретных автоматизируемых функций.

 Эргономическое обеспечение — совокупность методов и средств по созданию оптимальных условий для работы специалистов в рамках АИС.

Метрологическое обеспечение — методы и средства метрологии и инструкции по их применению для всех компонентов АИС.

 3. Аппаратно-программные платформы серверов АИС и их характеристика.

 Выбор аппаратной платформы и конфигурации системы представляет собой чрезвычайно сложную задачу. Это связано, в частности, с характером прикладных систем, который в значительной степени может определять рабочую нагрузку вычислительного комплекса в целом. Однако часто оказывается просто трудно с достаточной точностью предсказать саму нагрузку, особенно в случае, если система должна обслуживать несколько групп разнородных по своим потребностям пользователей. Например, иногда даже бессмысленно говорить, что для каждых N пользователей необходимо в конфигурации сервера иметь один процессор, поскольку для некоторых прикладных систем, в частности, для систем из области механических и электронных САПР, может потребоваться 2-4 процессора для обеспечения запросов одного пользователя. С другой стороны, даже одного процессора может вполне хватить для поддержки 15-40 пользователей, работающих с прикладным пакетом Oracle*Financial. Другие прикладные системы могут оказаться еще менее требовательными. Но следует помнить, что даже если рабочую нагрузку удается описать с достаточной точностью, обычно скорее можно только выяснить, какая конфигурация не справится с данной нагрузкой, чем с уверенностью сказать, что данная конфигурация системы будет обрабатывать заданную нагрузку, если только отсутствует определенный опыт работы с приложением. 

Следует отметить, что выбор той или иной аппаратной платформы и конфигурации определяется и рядом общих требований, которые предъявляются к характеристикам современных вычислительных систем. К ним относятся:

отношение стоимость/производительность

надежность и отказоустойчивость

масштабируемость

совместимость и мобильность программного обеспечения.

 Отношение стоимость/производительность. Появление любого нового направления в вычислительной технике определяется требованиями компьютерного рынка. Поэтому у разработчиков компьютеров нет одной единственной цели. Большая универсальная вычислительная машина (мейнфрейм) или суперкомпьютер стоят дорого. Для достижения поставленных целей при проектировании высокопроизводительных конструкций приходится игнорировать стоимостные характеристики.

Надежность и отказоустойчивость. Важнейшей характеристикой вычислительных систем является надежность. Повышение надежности основано на принципе предотвращения неисправностей путем снижения интенсивности отказов и сбоев за счет применения электронных схем и компонентов с высокой и сверхвысокой степенью интеграции, снижения уровня помех, облегченных режимов работы схем, обеспечение тепловых режимов их работы, а также за счет совершенствования методов сборки аппаратуры.

 Отказоустойчивость - это такое свойство вычислительной системы, которое обеспечивает ей, как логической машине, возможность продолжения действий, заданных программой, после возникновения неисправностей. Введение отказоустойчивости требует избыточного аппаратного и программного обеспечения.

Масштабируемость. Масштабируемость представляет собой возможность наращивания числа и мощности процессоров, объемов оперативной и внешней памяти и других ресурсов вычислительной системы. Масштабируемость должна обеспечиваться архитектурой и конструкцией компьютера, а также соответствующими средствами программного обеспечения.

Совместимость и мобильность программного обеспечения. Концепция программной совместимости впервые в широких масштабах была применена разработчиками системы IBM/360. Основная задача при проектировании всего ряда моделей этой системы заключалась в создании такой архитектуры, которая была бы одинаковой с точки зрения пользователя для всех моделей системы независимо от цены и производительности каждой из них. Огромные преимущества такого подхода, позволяющего сохранять существующий задел программного обеспечения при переходе на новые (как правило, более производительные) модели были быстро оценены как производителями компьютеров, так и пользователями и начиная с этого времени практически все фирмы-поставщики компьютерного оборудования взяли на вооружение эти принципы, поставляя серии совместимых компьютеров.

4Выбор аппаратной платформы и конфигурации системы представляет собой чрезвычайно сложную задачу. Это связано, в частности, с характером прикладных систем, который в значительной степени может определять рабочую нагрузку вычислительного комплекса в целом. Однако часто оказывается просто трудно с достаточной точностью предсказать саму нагрузку, особенно в случае, если система должна обслуживать несколько групп разнородных по своим потребностям пользователей.

 5Серверное ПО представляет собой довольно сложный и дорогостоящий комплекс, для использования и администрирования которого требуется обучение персонала.

 Серверное программное обеспечение

 Современный почтовый сервер является достаточно сложным программным продуктом.

 Основной задачей почтовых серверов является обеспечение работы пользователей с электронной почтой. Это подразумевает, что почтовый сервер выполняет функции по пересылке, хранению и предоставлению пользователю почтовых сообщений. В связи с этим почтовый сервер, как правило, интегрирует в себе следующие компоненты:

 SMTP-сервер - серверная часть протокола SMTP, обеспечивающая отправку почты, поступившей от пользователя, прием и промежуточную маршрутизацию сообщений, поступивших от других SMTP-серверов. Программный модуль, входящий в состав сервера, реализующий функцию пересылки сообщений, обычно называют агентом пересылки почты (Mail Transfer Agent, MTA).

 POP3-сервер и/или IMAP4-сервер - серверные части протоколов POP3 и IMAP4 соответственно, обеспечивающие работу почтовых клиентов с входящей почтой. В их задачи входит предоставление почтовому клиенту по запросу сообщений из почтового ящика или информации о них и самом ящике, а обеспечение дистанционного управления ящиком, осуществляемое клиентом, например, удаление сообщений.

 Специальная база данных, представляющая пространство почтовых ящиков, в которой хранятся сообщения, адресованные пользователям сервера, а также программные модули управления этой базой данных. Пользователи, чьи почтовые ящики размещены на почтовом сервере, обычно называются локальными пользователями для этого сервера. Соответственно, почтовые ящики, размещенные на сервере, называются локальными (для данного сервера), а все остальные - внешними.

 Сервер рассылки - программный компонент, обеспечивающий формирование и поддержку списков рассылки.

 Однако не следует забывать, что все эти компоненты могут реализовываться не интегрировано (в одном программном комплексе), а в качестве независимых программных продуктов.

 Клиентское программное обеспечение - совокупность программных компонентов для визуализации и аналитической обработки данных, хранящихся в базе серверной части системы мониторинга;

 Клиентское программное обеспечение

 Одной из главных концепций WWW является концепция "универсальной читаемости" (Universal readership), т.е. обеспечение возможности получения доступа и организации работы с информационными объектами различных типов с помощью с помощью одной клиентской программы. Именно поэтому с самого начала на клиентское программное обеспечения накладывалось требование универсальности, как с точки зрения представления пользователю различных информационных объектов (Web-документов, тестовых файлов, графических файлов и т.п.), так и с точки зрения обеспечения доступа к различным серверам по различным протоколам (например, к FTP-серверам).

 Естественно, что с момента появления сам по себе сервис WWW постоянно развивается, и, следовательно, меняется состав функций, которые должны выполнять Web-клиенты.

 Функции современных Web-клиентов можно разделить на две группы: стандартные функции, которые поддерживаются всеми клиентами и обеспечивают основные механизмы работы с WWW, и дополнительные, которые в принципе являются не обязательными и поддерживаются всеми развитыми клиентами для повышения удобства работы пользователей.

 Стандартные функции Web-клиентов

 Стандартные функции Web-клиентов обеспечивают возможность использования WWW как интегрирующего сервиса (см. раздел "Основные концепции"). К ним относятся:

 обеспечение доступа к различным информационным ресурсам Интернет;

 обеспечение работы с информационными объектами различного типа;

 обеспечение навигации в информационном пространстве WWW;

 обеспечение кэширования и управление загрузкой объектов.

 6Универсальные серверы — особый вид серверной программы, не предоставляющий никаких услуг самостоятельно. Вместо этого универсальные серверы предоставляют серверам услуг упрощенный интерфейс к ресурсам межпроцессного взаимодействия и/или унифицированный доступ клиентов к различным услугам. Существуют несколько видов таких серверов:

Игровые сервера

 Игровые серверы служат для одновременной игры нескольких пользователей в единой игровой ситуации. Некоторые игры имеют сервер в основной поставке и позволяют запускать его в невыделенном режиме (то есть позволяют играть на машине, на которой запущен сервер).

Файл-серверы

Основная статья: Файловый сервер

 Файл-серверы представляют собой серверы для обеспечения доступа к файлам на диске сервера.

 Прежде всего это серверы передачи файлов по заказу, по протоколам FTP, TFTP, SFTP и HTTP. Протокол HTTP ориентирован на передачу текстовых файлов, но серверы могут отдавать в качестве запрошенных файлов и произвольные данные, например динамически созданные веб-страницы, картинки, музыку и т. п.

 Другие серверы позволяют монтировать дисковые разделы сервера в дисковое пространство клиента и полноценно работать с файлами на них. Это позволяют серверы протоколов NFS и SMB. Серверы NFS и SMB работают через интерфейс RPC.

 Недостатки файл-серверной системы:

Очень большая нагрузка на сеть, повышенные требования к пропускной способности. На практике это делает практически невозможной одновременную работу большого числа пользователей с большими объемами данных.

Обработка данных осуществляется на компьютере пользователей. Это влечет повышенные требования к аппаратному обеспечению каждого пользователя. Чем больше пользователей, тем больше денег придется потратить на оснащение их компьютеров.

Блокировка данных при редактировании одним пользователем делает невозможной работу с этими данными других пользователей.

Безопасность. Для обеспечения возможности работы с такой системой Вам будет необходимо дать каждому пользователю полный доступ к целому файлу, в котором его может интересовать только одно поле

Сервера доступа к данным

 Серверы доступа к данным обслуживают базу данных и отдают данные по запросам. Один из самых простых серверов подобного типа — LDAP (англ. Lightweight Directory Access Protocol — облегчённый протокол доступа к спискам).

 Для доступа к серверам баз данных единого протокола не существует, однако все серверы баз данных объединяет использование единых правил формирования запросов — язык SQL (англ. Structured Query Language — язык структурированных запросов).

Службы обмена сообщениями

 Службы обмена сообщениями позволяют пользователю передавать и получать сообщения (обычно — текстовые).

 В первую очередь это серверы электронной почты работающие по протоколу SMTP. SMTP-сервер принимает сообщение и доставляет его в локальный почтовый ящик пользователя или на другой SMTP-сервер (сервер назначения или промежуточный). На многопользовательских компьютерах, пользователи работают с почтой прямо на терминале (или веб-интерфейсе). Для работы с почтой на персональном компьютере, почта забирается из почтового ящика через серверы, работающие по протоколам POP3 или IMAP.

 Для организации конференций существует серверы новостей, работающие по протоколу NNTP.

 Для обмена сообщениями в реальном времени существуют серверы чатов, стандартный чат-сервер работает по протоколу IRC — распределенный чат для интернета. Существует большое количество других чат-протоколов, например ICQ или Jabber.

Сервера удалённого доступа

 Серверы удалённого доступа, через соответствующую клиентскую программу, обеспечивают пользователя консольным доступом к удалённой системе.

 Для обеспечения доступа к командной строке служат серверы telnet, RSH, SSH.

 Графический интерфейс для Unix-систем — X Window System, имеет встроенный сервер удалённого доступа, так как с такой возможностью разрабатывался изначально. Иногда возможность удалённого доступа к интерфейсу Х-Window неправильно называют «X-Server» (этим термином в X-Window называется видеодрайвер).

 Стандартный сервер удалённого доступа к графическому интерфейсу Microsoft Windows называется терминальный сервер.

 Некоторую разновидность управления (точнее мониторинга и конфигурирования), также, предоставляет протокол SNMP. Компьютер или аппаратное устройство для этого должно иметь SNMP-сервер.

7Файловый сервер. Это выделенный сервер, предназначенный для хранения огромного количества разнородных файлов. Такому серверу необходима быстрая система ввода-вывода и он должен обладать большими объёмами дискового пространства. Для достижения полной сохранности данных, в серверах используются RAID-контроллеры с технологиями зеркалирования данных; для коррекции ошибок, используется память с технологией ECC, а в более отказоустойчивых решениях реализовано резервирование питания с технологией HOT-SWAP, что позволяет уберечь сервер от остановки даже при выходе из строя одного блока питания.

 Сервер баз данных. Подобный сервер обслуживает базы данных и обеспечивает целостность и сохранность данных при их хранении, а также операциях ввода-вывода при доступе клиента к информации. Серверам баз данных требуется большая мощность, так как на них ложится задача не только по хранению информации, но и работа с базами данных организации, обработка запросов пользователей, резервное копирование и прочие задачи.

 Терминальный сервер. Сервер, предоставляющий клиентам вычислительные ресурсы (процессорное время, память, дисковое пространство) для решения заранее определённого круга задач. Технически терминальный сервер представляет собой очень мощный компьютер, соединенный по сети с терминальными (тонкими) клиентами — которые, как правило, представляют собой маломощные или устаревшие рабочие станции или специализированные решения для доступа к терминальному серверу. Терминальный сервер — это одно из решений, позволяющих организовать работу удаленных сотрудников в единой информационной среде организации.

 Почтовый сервер. На основе почтового сервера организуется корпоративная почтовая система. Сервер выполняет пересылку электронных писем, хранение и сортировку архивов и многое другое. Подробнее о почтовых системах можно прочитать здесь.

 Сервер обмена быстрыми сообщения. Такие сервера востребованы внутри сети организации. Они позволяют обмениваться сообщения через внутреннюю информационную сеть организации не используя для этого выход в глобальную сеть Интернет. Такой подход позволяет выстраивать гибкую и мощную политику безопасности, что, в свою очередь, позволяет свести к нулю утечку информации через так называемые «интернет-болталки».

Сетевой сервер печати — это специальный сервер, обеспечивающий подключение принтера к сети. Он позволяет пользователю выполнять печатные задания независимо от файлового сервера или специально выделенного компьютера.

 Веб-сервер — это сервер, принимающий HTTP-запросы от клиентов, обычно веб-браузеров, и выдающий им HTTP-ответы, обычно вместе с HTML-страницей, изображением, файлом, медиа-потоком или другими данными. Веб-серверы — основа Всемирной паутины.

 Веб-сервером называют как программное обеспечение, выполняющее функции веб-сервера, так и непосредственно компьютер (см.: Сервер (аппаратное обеспечение)), на котором это программное обеспечение работает.

 Клиент, которым обычно является веб-браузер, передаёт веб-серверу запросы на получение ресурсов, обозначенных URL-адресами. Ресурсы — это HTML-страницы, изображения, файлы, медиа-потоки или другие данные, которые необходимы клиенту. В ответ веб-сервер передаёт клиенту запрошенные данные. Этот обмен происходит по протоколу HTTP.

Веб-серверы могут иметь различные дополнительные функции, например:

Автоматизация работы веб страниц;

ведение журнала обращений пользователей к ресурсам;

аутентификация и авторизация пользователей;

поддержка динамически генерируемых страниц;

поддержка HTTPS для защищённых соединений с клиентами.

Часто на компьютере вместе с веб-сервером устанавливается также и почтовый сервер.

 8Сервер приложений (англ. application server) — это программная платформа (software framework), предназначенная для эффективного исполнения процедур (программ, механических операций, скриптов), которые поддерживают построение приложений. Сервер приложений действует как набор компонентов, доступных разработчику программного обеспечения через API (Интерфейс прикладного программирования), который определен самой платформой.

 Для веб-приложений эти компоненты обычно работают на той же машине, где запущен веб-сервер. Их основная работа — обеспечивать создание динамических страниц. Однако современные серверы приложений нацелены гораздо больше не на то, чтобы генерировать веб-страницы, а на то, чтобы выполнять такие сервисы как кластеризация, отказоустойчивость и балансировка нагрузки, позволяя таким образом разработчикам сфокусироваться только на реализации бизнес-логики.

 Обычно этот термин относится к Java-серверам приложений. В этом случае сервер приложений ведет себя как расширенная виртуальная машина для запуска приложений, прозрачно управляя соединениями с базой данных с одной стороны и соединениями с веб-клиентом с другой.

 Двухзвенная модель (two-tier model) — архитектура построения сети, предусматривающая один сервер и несколько клиентов, является наиболее простой и распространенной. Недостаток — ограниченное число клиентских рабочих мест.

Трехзвенная модель (three-tier model) — архитектура построения системы клиент-сервер, в которой предусмотрено промежуточное звено (дополнительный компьютер), расположенное между сервером и клиентом двухзвенной модели. Промежуточное звено работает как монитор обработки транзакций или брокер объектных запросов. Трехзвенные модели обеспечивают работу существенно большего числа клиентов, чем двухзвенные модели.

 «Сервер безопасности DioNIS® Security Server» — программно-аппаратный комплекс (ПАК), предназначенный для работы в TCP/IP сетях. В составе ПАК Дионис имеются средства сопряжения с коммутируемыми каналами телефонной сети общего пользования (ТфОП) и с устаревшими сетями X.25 и IPX. ПАК Дионис выполняет функции следующих устройств: 

 многофункциональный IP-маршрутизатор, поддерживающий различные типы интерфейсов, приоритет IP-датаграмм;

терминальный сервер, обеспечивающий доступ множества абонентов ТфОП к ресурсам TCP/IP сети;

межсетевой экран, включающий IP-фильтры, NAT/PAT-обработчик, средства организации VPN, систему регистрации фактов нарушения защиты;

шифрратор IP-потока, позволяющий закрыть обмен между сетями VPN;

полноценный сервер DNS, DHCP, электронной почты (SMTP, POP3, IMAP4, LDAP);

начальный сервер Web (только HTML), FTP, баз данных.

 Брандмауэр (firewall) - перегородка из огнеупорного материала, возводимая на пути распространения пожара. Также данный термин стал использоваться для обозначения аппаратных и программных средств сетевой защиты (сетевой экран). Пожалуй, такое название было выбрано из маркетинговых соображений: "Пусть за стеной бушует пожар или беснуются варвары, но вам за надежной защитой ничего не грозит". В действительности сетевой экран походит не на сплошную стену, а на таможенный пост, где в соответствии с предписаниями проверяется багаж путешественников. Если груз к ввозу или вывозу разрешен, его пропускают. Если нет - извините. Причем решения принимаются на основе адресов получателя/отправителя, а не содержимого груза. Так что доверенный отправитель может отправить своему визави не только поздравительную открытку, но и грамм триста тротилового эквивалента. Таможня "посылочку" пропустит, если связь разрешена в предписании.

 Прокси-сервер (от англ. proxy — «представитель, уполномоченный») — служба (комплекс программ) в компьютерных сетях, позволяющая клиентам выполнять косвенные запросы к другим сетевым службам. Сначала клиент подключается к прокси-серверу и запрашивает какой-либо ресурс (например, e-mail), расположенный на другом сервере. Затем прокси-сервер либо подключается к указанному серверу и получает ресурс у него, либо возвращает ресурс из собственного кэша (в случаях, если прокси имеет свой кэш). В некоторых случаях запрос клиента или ответ сервера может быть изменён прокси-сервером в определённых целях. Также прокси-сервер позволяет защищать клиентский компьютер от некоторых сетевых атак и помогает сохранять анонимность клиента.

 11. Локальная сеть (ЛВС) представляет собой коммуникационную систему, позволяющую совместно использовать ресурсы компьютеров, подключенных к сети, таких как принтеры, плоттеры, диски, модемы, приводы CD-ROM и другие периферийные устройства. Локальная сеть обычно ограничена территориально одним или несколькими близко расположенными зданиями. Каждый компьютер в составе ЛВС должен иметь следующие компоненты: 

·        сетевой адаптер;

·        кабель;

·        сетевая операционная система (сетевые программы).

Топология: последовательная, звезда и комбинация.

Глобальная ВС – Интернет, принцип организации огромные сервера по всему миру, соединения с ними по телефонной розетке или по оптоволокну.

В ЛВС реализуются все 7 уровней OSI, включая прикладной и пользовательский.

 12 Протокол TCP/IP и его применение в АИС.

TCP/IP -  аббревиатура термина Transmission Control Protocol/Internet Protocol (Протокол управления передачей/Интернет Протокол) - это согласованный заранее стандарт, служащий для обмена данных между двумя узлами(компьютерами в сети), причём неважно, на какой платформе эти компьютеры и какая между ними сеть. TCP/IP служит как мост, соединяющий все узлы сети воедино, за это он и завоевал свою популярность. TCP/IP зародился в результате исследований, профинансированных ARPA (Advanced Research Project Agency) - специальным отделением правительства США в 1970-х годах. Он был задуман, как общий стандарт, который объединит все сети в единую виртуальную "сеть сетей"(internetwork). Таким образом был создан Интернет, в результате преобразования существующего конгломерата вычислительных сетей, носивших название ARPAnet, с помощью TCP/IP.

 Название "TCP/IP" связано с двумя протоколами: TCP и IP. Но TCP/IP - это не только эти два протокола. Это целое семейство протоколов, объединенное под одним началом - IP-протоколом. В это семейство входят протоколы, которые взаимодействуют с протоколом IP и с его помощью строят свои каналы данных. Это сам TCP, а также UDP, ICMP, telnet, SMTP, FTP и многие другие.

 Почему же эти протоколы повсеместно связывают друг с другом настолько тесно? Стоит сказать сначала несколько слов про протокол IP. На него возложена важная задача - маршрутизация. Он обеспечивает доставку данных по каналам(маршрутам) к адресату, т.е. отвечает за доставку данных из пункта А в пункт В. Но сам IP является дейтограмным протоколом, а значит, он не гарантирует, что посланные по нему данные придут к получателю полностью и без искажений(а такое часто происходит из-за помех на канале связи). Надёжность передачи данных по IP протоколу обеспечивают протоколы более высокого уровня. Расскажем об основных из них:

1. TCP - Transmission Control Protocol. Он занимается передачей больших объёмов данных по сети с помощью IP-протокола, разделяя их по частям и вновь собирая воедино в конце маршрута. При отправке с помощью TCP/IP данные кодируются и делятся на TCP-пакеты(сегменты) так, чтобы потом была возможность восстановить их при распаковке в случае их повреждения. Существуют целые науки о таком кодировании. Простым же примером обеспечения безопасности TCP-пакета является проверка на чётность(для чего к каждому байту добавляется ещё по одному биту) и хранение контрольной суммы в заголовке TCP-пакета. При помещении данных в TCP-конверт вычисляется контрольная сумма, которая записывается в TCP-заголовок. Если при приеме заново вычисленная сумма не совпадает с той, что указана на конверте, значит при передаче данные были утеряны или искажены, поэтому протокол требует пересылку этого пакета заново. Таким образом, для работы по этому протоколу TCP модули должны быть установлены и у адресата, и у отправителя такого пакета.

 В большинстве случаев TCP-пакет пересылается в одной IP-дейтограмме. Но бывает, что TCP разбивает сегмент на несколько дейтограмм. Иными словами, TCP не сохраняет во время передачи границы записей, но по прибытию данные будут собраны воедино в правильной последовательности.

 TCP требует от получателя подтверждения прихода данных. Он использует ожидания (таймауты) и повторные передачи для обеспечения надежной доставки. Отправителю разрешается передавать некоторое количество данных, не дожидаясь подтверждения приема ранее отправленных данных. Таким образом, между отправленными и подтвержденными данными существует "окно" уже отправленных, но ещё не подтвержденных данных. Количество байт, которое можно передавать без подтверждения, называется размером окна(этот размер устанавливается в стартовых файлах ПО). TCP является двунаправленным протоколом и данные могут передаваться по нему в двух направлениях одновременно, за счёт этого подтверждения принятия данных идут вместе с данными, идущими в этот момент в противоположном направлении. Такие возможности TCP даются не просто так. Его реализация требует немалой производительности от машины и большой пропускной способности сети.

 Таким образом, протокол TCP обеспечивает гарантированную доставку с установлением логического соединения в виде байтовых потоков. Он освобождает прикладные процессы от необходимости использовать ожидания и повторные передачи для обеспечения надежности. Наиболее типичными прикладными процессами, использующими TCP, являются ftp и telnet. Кроме того, TCP использует система X-Windows. Однако бывают случаи, когда нам не столь нужна точность информации, сколь скорость передачи(например, при передаче мультимедийных данных). В таких случаях применяют другой протокол передачи данных.

2. User Datagram Protocol - протокол пользовательских дейтаграмм. Он приходит на смену TCP, когда нас не заботит точность передаваемых данных. Этот протокол реализует дейтограммный метод передачи данных. Дейтаграмма - это пакет, передаваемый через сеть независимо от других пакетов без установления логического соединения и подтверждения приема. Она сама содержит в себе все нужные данные для доставки.

 В отличие от TCP, UDP не требует установки соединения и при передаче не делит свои дейтограммы на части. Схема без установления соединения привлекательна также тем, что позволяет при передаче данных от исходного источника к большому числу приемников минимизировать общий трафик. Использование точек разветвления (разветвителей) поможет сократить исходящий от передатчика трафик для передачи данных N машинам в N раз! Таким образом мультикастинговая передача с помощью UDP более практична, чем с TCP.

 На практике UDР находит применение при транслировании мультимедийных данных, а также, например, в SNMP (Simple Network Management Protocol - простой протокол управления сетями) и многих других программах.

 Альтернатива TCP - UDP - позволяет программисту гибко и рационально использовать предоставленные ресурсы, исходя из своих возможностей и потребностей. Именно для этого и служит TCP/IP. Входящие в его состав протоколы предоставляют широкие возможности настройки сети с помощью IP-протокола.