Контрольная работа по «Информатике»

Группа 230400 Тимошечкин А. С. Контрольная работа по дисциплине «Информатика» 

Группа 230400 Тимошечкин А. С. Контрольная работа по дисциплине «Информатика» 

Группа 230400 Тимошечкин А. С. Контрольная работа по дисциплине «Информатика»

Группа 230400 Тимошечкин А. С. Контрольная работа по дисциплине «Информатика»       

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа

 

Содержание:

 

Введение 3

Глава 1. Пиринговые сети 4

1.1 Общие понятие 4

1.2 Одноранговая сеть 7

Глава 2. Сети и протоколы 10

2.1 BitTorrent 10

2.2 Принцип  работы протокола 11

Заключение 13

Список используемых источников: 14

Приложение 15

 

Введение

 

Все мы каким-то образом делимся информацией  с окружающими нас людьми. В  случае, когда мы делимся файлами  с помощью программ типа µTorrent, eMule, Shareaza, KaZaA и им подобных, такого рода обмен сопряжён с работой огромной машины, принципы работы которой, её истоки и идеи, на которых она построена, мы зачастую представляем себе довольно слабо.

Необходимость иметь доступ к огромному количеству информации, лежащей на других компьютерах, сначала породила локальные сети. Это помогло на некоторое время, но объединить, таким образом, большое количество компьютеров оказалось невозможно. Возможность же доступа к файлам, возможно имеющихся у кого-то ещё, была очень заманчива. Поэтому была предложена система, позволяющая принимать и передавать файлы с каждого компьютера, с которым есть связь и на котором имеется определенное программное обеспечение. Такие системы получили название п2п (p2p) или пиринговых (peer-to-peer) сетей. Это словосочетание можно перевести как «равноправный обмен». Это значит, что вы, имея некоторые файлы, которые могут быть интересны кому-то ещё, разрешаете желающим их у вас скопировать, а взамен получаете возможность получить файлы, необходимые вам, от тех, у кого они есть.

Т.к. в  настоящее время Интернет получает всё большую и большую распространённость, использование пиринговых сетей  является актуальнее с каждым днём. Ведь на сегодняшний день найти нужный файл (любимый фильм, новую программу  для своего «электронного друга», только что вышедшею песню любимой  звезды, книгу и просто какой-либо интересующий вас файл) намного проще, если вы знаете что такое пиринговые сети, и знаете как ими пользоваться.

 

Глава 1. Пиринговые сети

 

1. Общие понятие

 

Для возможности получения доступа  к определенной информации, находящейся  у разных пользователей, придумали  компьютеры объединять в локальные  сети, с помощью которых, у людей  появилась возможность удаленно обмениваться данными, хранящимися  на их устройствах. При этом сами способы  организации сетей могут быть разными и иметь свои достоинства  и недостатки.

Одной из основных трудностей реализации подобного  обмена являлось то, что было необходимо каким-то образом найти тех, у  кого есть то, что вам нужно. Для  решения этой проблемы существуют два  основных пути: централизованный и распределённый серверы. В случае работы с централизованным сервером каждый пользователь должен зарегистрироваться на этом сервере, который соберёт информацию о пользователе (файлы, доступные для обмена, идентификатор пользователя и т.д.), а затем внесёт эту информацию в свою базу данных, по которой и будет в дальнейшем идти поиск. Все запрошенные пользователем файлы будут искаться в базе данных центрального сервера, а найденные ссылки будут передаваться пользователю для установления прямой связи именно с тем компьютером, на котором есть нужная информация. Именно на таком принципе работает популярная КаЗа (KaZaa) и многие другие пиринговые приложения. Описанный способ обмена файлами с помощью одного или нескольких центральных серверов основан на так называемом протоколе ФастТрак (FastTrack), который является коммерческим, что несколько негативно влияет на разработку приложений, его использующих.

Во втором случае, когда центрального сервера  не существует, используется протокол Гнутелла (Gnutella), который передаёт запрос пользователя не центральному серверу, а непосредственно другим компьютерам сети. То есть пользователь сам является и клиентом, и сервером пиринговой сети. Такого рода системы менее требовательны к приёму и регистрации новых членов и отличаются огромной скоростью распространения запроса. По сути, количество опрошенных источников увеличивается в геометрической прогрессии. Примером приложения, использующего этот подход, может служить Морфеус (Morpheus).

Несмотря  на то, что протокол Гнутелла является некоммерческим, то есть бесплатным для  использования, сравнение этих двух протоколов заканчивается не в его  пользу. Протокол ФастТрак осуществляет более эффективный поиск, чётче  обрабатывает запросы и в целом  является более стабильным.

Несомненным первопроходцем пиринговых систем стал Напстер (Napster), на свою беду попавший под  горячую руку защитников авторских  прав. Через несколько месяцев  после появления Напстера свет увидел ещё одного новорожденного в той  же семье: ИМеш (IMesh). В отличие от почившего Напстера, ИМеш жив и  поныне, хотя в последнее время  участились сообщения о сбоях  на центральном сервере. Возраст, знаете ли, не шутка...

После закрытия Напстера пиринговые приложения стали  появляться с чудовищной скоростью  и к настоящему времени их существует довольно много. Периодически одни погибают, другие рождаются и перерождаются. Одним из самых известных в  мире является КаЗа, а в рунете –  разновидности еМул (eMule) и еДонки (eDonkey).

На самом  деле, ослик и мул, как их называют те, кто ими пользуется, являются в некотором смысле промежуточными системами между распределёнными  и централизованными системами: существуют центральные сервера, которые обрабатывают запросы пользователей, но таких серверов достаточно много, что позволяет с одной стороны их не перегружать, но с другой стороны несколько усложняет поиск, так как обновление и получение информации с других серверов занимает некоторое время.

Как и  в любом другом сообществе, среди  тех, кто пользуется пиринговыми  сетями, существуют некоторые правила  поведения и правила хорошего тона. Они просты и очевидны, но, к  сожалению, не всегда и не всеми выполняются. После скачивания не удаляйте файл сразу. Пока есть возможность – подержите и дайте его скачать другим. Не зажимайте скорость исходящего соединения без необходимости. Конечно, это нагрузка на ваш компьютер, но ведь другие тоже хотят что-то получить. Делитесь файлами. Если у вас есть то, что может быть интересно кому-то ещё (например, номер вашей кредитной карточки или коллекция фотографий шнурков от ботинок), не держите это в тёмном и пыльном углу диска: выложите для всеобщего доступа и пусть все удивятся, как много денег у вас было на карточке. Вот, собственно, и все правила.

 

1.2 Одноранговая сеть

 

Одноранговые, децентрализованные или пиринговые (от англ. peer-to-peer, P2P — один на один, с глазу на глаз) сети — это компьютерные сети, основанные на равноправии участников. В таких сетях отсутствуют выделенные серверы, а каждый узел (peer) является как клиентом, так и сервером. В отличие от архитектуры клиент-сервер, такая организация позволяет сохранять работоспособность сети при любом количестве и любом сочетании доступных узлов.

Впервые фраза «peer-to-peer» была использована в 1984 году Парбауэллом Йохнухуйтсманом (Parbawell Yohnuhuitsman) при разработке архитектуры Advanced Peer to Peer Networking фирмы IBM.

Например, в сети есть 12 машин, при этом любая  может связаться с любой. В  качестве клиента (потребителя ресурсов) каждая из этих машин может посылать запросы на предоставление каких-либо ресурсов другим машинам в пределах этой сети и получать их. Как сервер, каждая машина должна обрабатывать запросы  от других машин в сети, отсылать то, что было запрошено, а также  выполнять некоторые вспомогательные  и административные функции.

Любой член данной сети не гарантирует никому своего присутствия на постоянной основе. Он может появляться и исчезать в  любой момент времени. Но при достижении определённого критического размера  сети наступает такой момент, что  в сети одновременно существует множество  серверов с одинаковыми функциями

Помимо  чистых P2P-сетей, существуют так называемые гибридные сети, в которых существуют сервера, используемые для координации  работы, поиска или предоставления информации о существующих машинах  сети и их статусе (on-line, off-line и т. д.). Гибридные сети сочетают скорость централизованных сетей и надёжность децентрализованных благодаря гибридным схемам с независимыми индексационными серверами, синхронизирующими информацию между собой. При выходе из строя одного или нескольких серверов, сеть продолжает функционировать. К частично децентрализованным файлообменными сетям относятся, например EDonkey, BitTorrent.

Технология  пиринговых сетей (не подвергающихся квазисинхронному исчислению) применяется также для  распределённых вычислений. Они позволяют  в сравнительно очень короткие сроки выполнять поистине огромный объём вычислений, который даже на суперкомпьютерах потребовал бы, в зависимости от сложности задачи многих лет и даже столетий работы. Такая производительность достигается благодаря тому, что некоторая глобальная задача разбивается на большое количество блоков, которые одновременно выполняются сотнями тысяч компьютеров, принимающими участие в проекте.

Разрабатываются и обкатываются на игровых моделях децентрализованных денежных систем. Основная идея в том, что современные деньги — несовершенный механизм расчетов, зависящий от воли высокопоставленных чиновников, а децентрализованные деньги, основанные на p2p технологиях, в теории являются более справедливым средством взаимных расчетов пользователей. 

1.3 Пиринговая файлообменная сеть

 

Одна  из областей применения технологии пиринговых сетей — это обмен файлами. Выглядит это так: пользователи сети выкладывают какие-либо файлы в  «расшаренную» (англ. share, делиться) папку, т. е. папку, файлы из которой доступны для скачивания другим клиентам. Какой-нибудь другой пользователь сети посылает запрос на поиск какого-либо файла. Программа  ищет у клиентов сети файлы, соответствующие  запросу, и показывает результат. После  этого пользователь может скачать  файлы у найденных источников. Современные файлообменные сети позволяют скачивать один файл сразу  с нескольких источников (так быстрее  и надёжнее). Чтобы убедиться, что  этот файл у всех источников одинаковый, производится сравнение не только по названию файла, но и по контрольным  суммам или хэшам типа MD4, TTH, SHA-1. Во время скачивания файла пользователем (и после его окончания) этот файл у него могут скачивать и другие клиенты сети, в результате чего особенно популярные файлы могут  в итоге быть доступными для скачивания с сотен источников одновременно.

Обычно  в таких сетях обмениваются фильмами и музыкой, что является извечной головной болью видеоиздательских  и звукозаписывающих компаний, которым  такое положение дел очень  не по душе. Проблем им добавляет  тот факт, что пресечь распространение  файла в децентрализованной пиринговой сети технически невозможно — для  этого потребуется физически  отключить от сети все машины, на которых лежит этот файл, а таких машин может быть очень и очень много — в зависимости от популярности файла их число может достигать сотен тысяч. В последнее время видеоиздатели и звукозаписывающие компании начали подавать в суд на отдельных пользователей таких сетей, обвиняя их в незаконном распространении музыки и видео.

 

Глава 2. Сети и протоколы

2.1 BitTorrent

 

BitTorrent (букв. англ. «битовый поток») — пиринговый (P2P) сетевой протокол Коэна для кооперативного обмена файлами через Интернет.

Файлы передаются частями, каждый torrent-клиент, получая (закачивая) эти части, в это же время отдаёт (подкачивает) их другим клиентам, что снижает нагрузку и зависимость от каждого клиента-источника и обеспечивает избыточность данных.

Начинающие пользователи BitTorrent часто  допускают две ошибки:

• Забывают открыть порт приёма. Всегда, когда это возможно, порт должен быть открыт в брандмауэре или роутере. Пир с закрытым портом не может связаться с другим пиром, у которого порт приёма также закрыт.
• Удаляют закачку, как только она закончилась. После того, как закачка закончилась, клиент должен некоторое время побыть в режиме сида, раздавая закачанный файл другим.

Первый torrent-клиент «BitTorrent» был создан программистом Брэмом Коэном на языке Python 4 апреля 2001 года, запуск первой версии состоялся 2 июля 2001 года. Существует множество других программ-клиентов для обмена файлами по протоколу BitTorrent.

 

2.2 Принцип работы протокола

Перед началом скачивания клиент подсоединяется к трекеру, сообщает ему свой адрес  и хэш-сумму запрашиваемого файла, на что в ответ клиент получает адреса других клиентов, скачивающих или раздающих этот же файл. Далее клиент периодически информирует трекер о ходе процесса и получает обновлённый список адресов.

Клиенты соединяются друг с другом и обмениваются сегментами файлов без  непосредственного участия трекера, который лишь регулярно обновляет  информацию о подключившихся к обмену клиентах и другую статистическую информацию. Для эффективной работы сети BitTorrent необходимо, чтобы как можно больше клиентов были способны принимать входящие соединения. Неправильная настройка  NAT или файрвола могут этому помешать.