Передача данных по цифровым сетям. Передача данных в сети интернет
К оборудованию относятся клиент, сервер и сетевое оборудование. Их назначение состоит в передаче данных, которые могут являться абсолютно любой информацией от обычного текста до длительного видео.
Под клиентом подразумевается персональный компьютер, ноутбук, телефон или любое другое устройство, которое способно отправлять запросы на получение информации из сети, принимать ответы на них и отображать их в доступном виде. Под сервером понимается то место, где информация хранится. Это базы данных, которые отвечают на запросы клиента и передают ему то, чем он интересуется. Сетевое оборудование – это канал, который соединяет сервер и клиента.
Как происходит передача информации
Если рассмотреть суть работы глобальной сети схематически, то она будет выглядеть следующим образом. Клиент направляет на сервер запрос на информацию. Этот запрос передается на обработку через сетевое оборудование на сервер. После получения сервер сформирует ответ на вопрос и отправит его обратно по сетевому оборудованию клиенту. Так получается схема взаимодействия между клиентом и сервером. Для того чтобы эта схема бесперебойно работала, сервер должен круглосуточно находиться в рабочем состоянии, иначе информация, которая хранится в его владении, будет недоступна.Как работает сетевое оборудование
Для того чтобы клиент и сервер могли взаимодействовать между собой, используется сетевое оборудование: модемы, маршрутизаторы, коммутаторы и каналы связи.Модем работает посредством переработки информации из цифрового вида в аналоговые сигналы и наоборот, после чего он передает ее по оптическим каналам связи.
Маршрутизаторы работают посредством хранения «таблицы маршрутизации», в которой содержатся пакеты для передачи данных и соответствующие им адреса.
Коммутатор передает информацию между устройствами, которые подключены к нему напрямую на небольшом расстоянии с помощью специального кабеля. Как правило, коммутаторы используются для создания локальных сетей, поэтому для работы в интернете применяют модемы и маршрутизаторы.
Я рассказывал о цифровых сигналах. Чем же так хороши эти цифровые сигналы? Как это бы странно не звучало, но цифровые сигналы по своей природе являются аналоговыми, так как передаются путем изменения значения напряжения или тока, но передают сигналы с ранее оговоренными уровнями. По своей сути, они являются дискретными сигналами. А что означает слово “дискретный”? Дискретный – это значит состоящий из отдельных частей, раздельный, прерывистый. Цифровые сигналы относятся как раз к дискретным сигналам, так как имеют только ДВА СОСТОЯНИЯ: «активно» и «не активно» - «есть напряжение/ток» и «нет напряжения/тока».
Главный плюс цифровых сигналов в том, что их проще передавать и обрабатывать. Для передачи чаще всего используют напряжение. Поэтому, принято два состояния: напряжение близко к нулю (менее 10% от значения напряжения) и напряжение близко к напряжению питания (более 65% от значения). Например, при напряжении питания схемы 5 Вольт мы получаем сигнал с напряжением 0,5 Вольт - «ноль», если же 4,1 Вольта - «единица».
Последовательный метод передачи информации
Есть просто два провода, источник электрического сигнала и приемник электрического сигнала, которые цепляются к этим проводам.
Это ФИЗИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ.
Как мы уже сказали, по этим двум проводам мы можем передавать только два сигнала: «есть напряжение/ток» и «нет напряжения/тока». Какие способы передачи информации мы можем реализовать?
Самый простой способ – сигнал есть (лампочка горит) – это ЕДИНИЧКА, сигнала нет (лампочка не горит) – это НОЛЬ
Если пораскинуть мозгами, можно придумать еще несколько различных комбинаций. Например, широкий импульс принять за единичку, а узкий – за ноль:
Или даже вообще взять за единичку и ноль фронт и срез импульса. Внизу рисунок, если подзабыли, что такое фронт и срез импульса.
А вот и практическая реализация:
Да можно хоть сколько придумать различных комбинаций, если “получатель” и “отправитель” согласуют прием и передачу . Здесь я привел просто самые популярные способы передачи цифрового сигнала. То есть все эти способы и есть ПРОТОКОЛЫ. И их, как я уже сказал, можно напридумывать очень много.
Скорость обмена данными
Представьте себе картину… Студенты, идет лекция… Преподаватель диктует лекцию, а студенты ее записывают
Но если преподаватель очень быстро диктует лекцию и в придачу эта лекция по физике или матанализу, то в результате получаем:
Почему же так произошло?
С точки зрения цифровой передачи данных, можно сказать, что скорость обмена данными между «Отправителем» и «Получателем» разная. Поэтому, может быть реальна ситуация, когда «Получатель» (студент) не в состоянии принять данные от «Отправителя» (преподавателя) из-за несоответствия скорости передачи данных: скорость передачи может быть выше или ниже той, на которую настроен приемник (студент).
Данная проблема в разных стандартах последовательной передачи данных решается по-разному:
- предварительная договоренность о скорости передачи данных (договориться с преподавателем, чтобы диктовал лекцию медленнее или чуть быстрее);
- перед передачей информации «Отправитель» передает некую служебную информацию, используя которую «Получатель» подстраивается под «Отправителя» (Преподаватель: “Кто не запишет эту лекцию полностью, тот не получит зачет”)
Чаще всего, используется первый способ: в устройствах связи заранее устанавливается необходимая скорость обмена данными. Для этого используется тактовый генератор, который вырабатывает импульсы для синхронизации всех узлов устройства, а также для синхронизации процесса связи между устройствами.
Управление потоком
Также возможна ситуация, когда «Получатель»(студент) не готов принимать передаваемые «Отправителем»(преподавателем) данные по какой-либо причине: занятость, неисправность и др.
Решается эта проблема различными методами:
1) На уровне протоколов . Например, в протоколе обмена оговорено: после передачи «Отправителем» служебного сигнала «начало передачи данных» в течение определенного времени «Получатель» обязан подтвердить принятие этого сигнала путем передачи специального служебного сигнала «готовность к приему». Данный способ называют «программным управлением потоком» – «Soft»
2) На физическом уровне - используются дополнительные каналы связи, по которым «Отправитель» ДО передачи информации запрашивает у «Получателя» о его готовности к приему). Такой способ называют «аппаратным управлением потоком» – «Hard»;
Оба метода очень распространены. Иногда они используются одновременно: и на физическом уровне, и на уровне протокола обмена.
При передаче информации важно засинхронизировать работу передатчика и приемника . Способ установки режима связи между устройствами называют «синхронизацией». Только в этом случае «Получатель» может правильно (достоверно) принять переданное «Отправителем» сообщение.
Режимы связи
Симплексная связь.
В этом случае Получатель может только принимать сигналы от отправителя и никак не может на него повлиять. Это в основном телевидение или радио. Мы можем их только или смотреть или слушать.
Полудуплексная связь.
В этом режиме и отправитель и получатель могут передавать друг другу сигналы поочередно, если канал свободен. Отличный пример полудуплексной связи – это рации. Если оба абонента будут трещать каждый в свою рацию одновременно, то никто никого не услышит.
– Первый, первый. Я второй. Как слышно?
– Слышу вас нормально, отбой!
Сигнал может посылать только отправитель, в этом случае получатель его принимает. Либо сигнал может отправлять получатель, а в этом случае отправитель его получает. То есть и отправитель и получатель имеют равные права на доступ к каналу (линии связи). Если они сразу оба будут передавать сигнал в линию, то, как я уже сказал, ничего из этого не получится.
Дуплексная связь.
В этом режиме и прием и передача сигнала могут вестись сразу в двух направлениях одновременно . Яркий тому пример – разговор по мобильному или домашнему телефону, или разговор в Skype.
Пакет - единица информации, передаваемой по компьютерной сети.
заголовок - часть пакета, содержащий следующую информацию:
адрес источника;
данные - это часть пакета, содержащая собственно передаваемые данные;
трейлер (или концевик) - это часть пакета, содержащая информацию для проверки ошибок при приеме пакета.
Назначение пакетов
Данные обычно содержатся в больших по размерам файлах. Однако сети не будут нормально работать, если компьютер посылает этот блок данных целиком. Существует две причины, замедляющие работу сети при передаче по кабелю больших блоков данных.
Во-первых, такой блок, посылаемый одним компьютером, заполняет кабель и "связывает" работу всей сети, т.е. препятствует взаимодействию остальных сетевых компонентов.
Во-вторых, возникновение ошибок при передаче крупных блоков приводит к повторной передаче всего блока. А если поврежден небольшой блок данных, то требуется повторная передача именно этого небольшого блока, что значительно экономит время.
Чтобы быстро и легко, не тратя времени на ожидания, передавать по сети данные, надо разбить их на небольшие управляемые блоки. Эти блоки называются пакетами или кадрами. Хотя термины "пакет" и "кадр" синонимичны, полными синонимами они все-таки не являются. Существуют различия между этими терминами в компьютерных сетях некоторых типов.
Пакет - основная единица информации в компьютерных сетях. При разбиении данных на пакеты скорость их передачи возрастает настолько, что каждый компьютер в сети получает возможность принимать и передавать данные практически одновременно с остальными компьютерами. На целевом компьютере (компьютере-получателе) пакеты накапливаются и выстраиваются в должном порядке для восстановления исходного вида данных.
При разбиении данных на пакеты сетевая операционная система добавляет к каждому пакету специальную управляющую информацию. Она обеспечивает:
передачу исходных данных небольшими блоками;
сбор данных в надлежащем порядке (при их получении);
проверку данных на наличие ошибок (после сборки).
Структура пакета
Пакеты могут содержать несколько типов данных:
информацию (например, сообщения или файлы);
определенные виды данных и команд, управляющих компьютером (например, запросы к службам);
коды управления сеансом (например, запрос на повторную передачу для исправления ошибки).
Основные компоненты
Некоторые компоненты являются обязательными для всех типов пакетов:
адрес источника (source), идентифицирующий компьютер-отправитель;
передаваемые данные;
адрес местоназначения (destination), идентифицирующий компьютер-получатель;
инструкции сетевым компонентам о дальнейшем маршруте данных;
информация компьютеру-получателю о том, как объединить передаваемый пакет с остальными, чтобы получить данные в исходном виде;
информация для проверки ошибок, обеспечивающая корректность передачи.
Компоненты пакета группируются в три раздела: заголовок, данные и трейлер.
Примечание
Если вы еще помните, что такое тип данных MIME, то, взглянув на приведенные выше названия методов кодирования данных, сразу увидите, что это как раз типы MIME. Именно с их помощью задаются методы кодирования.
В подавляющем большинстве случаев используется метод кодирования application/x-www-form-uriencoded. Кстати, именно он применяется по умолчанию, если метод кодирования не задан. Метод кодирования multipart/form-data используется, если вы собираетесь отправить на Web-сервер файлы; он обеспечивает соответствующее такому случаю преобразование двоичных данных. Последний метод - text/plain -- представляет данные в виде обычного текста, что может быть полезно, если данные формы будут отправляться по электронной почте (иногда применяется и такой способ передачи данных).
Итак, с кодированием данных разобрались. Остается выяснить, как же эти данные передаются по каналам Сети.
Как вы уже знаете, для пересылки данных по Интернету, да и по любой локальной или глобальной компьютерной сети, используется особый набор.правил, называемый протоколом. Протокол определяет, каким образом данные будут шифроваться и упаковываться для последующей передачи по сети. Естественно, что и передающая, и принимающая программы должны поддерживать один и тот же протокол, чтобы "понять" друг друга. (Иначе возникнет так называемая несовместимость по протоколу передачи данных, штука весьма неприятная.) Собственно, уже говорилось об интернет-протоколах и повторяться сейчас нет смысла.
Также вы знаете, что для пересылки по Сети Web-страниц и связанных с ними файлов (графических изображений, звуков, архивов и т. п.) используется протокол HTTP. Он же применяется и для передачи данных, причем для этого предусмотрены два метода передачи данных. Оба способа широко используются в интернет-программировании и имеют свои преимущества и недостатки. Давайте их рассмотрим.
Первый способ носит название GET по значению соответствующего параметра формы. При его использовании данные передаются как часть интернет-адреса в HTTP-запросе.
Как вы помните, Web-обозреватель для того, чтобы получить от Web-сервера нужный ему файл, отправляет этому серверу так называемый HTTP-запрос, включающий в себя интернет-адрес необходимого файла. Так вот, данные могут быть переданы как часть этого адреса.
Возьмем, например, такой набор данных, приведенный чуть выше:
name1 = Ivan surname = Ivanovich name2 = Ivanov age = 30
Теперь подготовим его для пересылки по методу GET (сами данные выделены полужирным шрифтом):
Как видите, пересылаемые по методу GET данные помещаются в самый конец интернет-адреса и отделяются от него вопросительным знаком. При этом пары "имя" = "значение" отделяются друг от друга знаком "коммерческое и" ("&"). Все очень просто и наглядно.
Такая простота и наглядность представления данных - основное преимущество метода GET. Как говорится, все на виду. Также значительно упрощается отладка Web-страниц: поскольку передаваемый Web-серверу адрес отображается в строке адреса Web-обозревателя, вы всегда сможете увидеть, что именно было передано. (Однако, как вы понимаете, конфиденциальные данные таким методом не передашь - их увидят все, кто стоит за вашей спиной.)
http://www.mysite.ru/bin/choose.exe?chapter=3
Как видите, фактически это ссылки на серверную программу, содержащие один параметр chapter и его значение. Это значит, что все остальные страницы такого сайта формируются серверной программой динамически, на основании полученных параметров. По такому принципу очень часто строятся сайты-справочники, сайты-каталоги программ, электронные магазины и другие сайты, содержащие большое количество классифицированной информации.
К несчастью, метод GET обладает огромным недостатком: с его помощью невозможно передавать большие объемы данных. Это происходит из-за ограничения, накладываемого стандартами на длину интернет-адреса: не более 256 символов. Вычтите отсюда длину собственно адреса серверной программы - и вы получите максимально допустимый размер ваших данных. Второй недостаток метода GET - обратная сторона его достоинства. Данные, пересылаемые им, открыты для всеобщего обозрения и могут быть легко прочитаны в строке адреса Web-обозревателя.
Метод GET стоит использовать, если пересылаемые серверной программе данные заведомо невелики и не являются секретными. В частности, он используется для пересылки ключевых слов поисковым машинам, в сайтах, построенных на основе серверной программы (см. выше) и т. п. Если же вам нужно пересылать объемистые либо конфиденциальные данные, используйте второй метод передачи, называемый POST.
Метод POST передает данные серверной программе все в том же HTTP-запросе, но уже не частью интернет-адреса, а в виде так называемых дополнительных данных. Поскольку размер дополнительных данных не ограничен (по крайней мере, он может быть очень велик), вы можете передавать все, что угодно, в каких угодно количествах. В частности, именно этим способом Web-серверу могут передаваться даже файлы.
Достоинства метода POST: отсутствие ограничения на объем передаваемых данных и "невидимость" их. Недостатки: сложность расшифровки данных и трудность отладки. Методом POST передаются, например, анкетные данные, адреса покупателей в электронных магазинах, литературные произведения на сайты http://www.stihi.ru и http://www.proza.ru и т. п. В общем, то, что имеет большие объемы.
Как говорят, комитет WWWC намерен вообще со временем отказаться от метода GET и все данные передавать с помощью метода POST. Пока что метод GET просто объявлен не рекомендованным для использования во вновь создаваемых сайтах, реально же он еще поддерживается Web-обозревателями.
Сведения о фамилии, имени, отчестве, месте и дате рождения, а также его адресе, семейном, социальном статусе, доходах и активах, образовании относят к персональной информации, которая не может становиться публичной без согласия на это самого человека. Исчерпывающее определение этого понятия указано в законе «О персональных данных» , принятом еще в 2006 году.
Передача данных возможна:
- (на территорию иностранного государства);
- внутренняя (на территории РФ).
СПРАВКА! Сбор и хранение этих сведений осуществляют операторы (государственные, муниципальные учреждения или коммерческие организации). На их плечи ложится и обязанность сохранять конфиденциальность.
Защита данных не требуется только в том случае, когда они являются общедоступными либо обезличенными. Например, если информация о человеке размещена на его сайте или уже была использована в СМИ или других открытых источниках либо если сведения поданы в виде статистики для научных целей.
Можно ли передавать ее в другие организации?
Личную информацию о человеке передавать можно, но для этого необходимо заручиться его . К примеру, работодатель должен получить от сотрудника письменное одобрение , за исключением случаев, когда передача сведений необходима в целях предупреждения угрозы его жизни и здоровью (ст. 88 ТК РФ). Не допускается также передача информации в коммерческих целях, к примеру, для последующей рассылки спама или рекламы.
Какие данные работника охраняются законом:
Речь идет о сведениях, который любой работник самостоятельно передает в бухгалтерию или отдел кадров, когда оформляется на работу. Сам работодатель эту информацию не собирает. Это не должно попасть в посторонние руки, например, в базу данных клиентов телефонной компании или любой другой коммерческой компании.
Работодатель также не вправе требовать отчета о состоянии здоровья работника , за исключением тех сведений, которые относятся к вопросу о возможности выполнения им своих обязанностей. Сведения о человеке (заполненная им анкета, личная карточка, результаты аттестации и пр.) могут быть переданы только специально уполномоченным лицам.
Личные сведения передаются и при регистрации в онлайн-магазинах. Для этого покупатель всегда ставит галочку в онлайн-форме договора о своем согласии. Передается информация и в других случаях: от устройства ребенка в школу и до получения кредита.
Кому можно получать?
Передавать данные можно всем, кто их запрашивает в рамках заключения договора (в том числе трудового) или другой деятельности.
По законодательству вся информация об операциях клиента банка должна храниться на электронных носителях не менее пяти лет . В случае отзыва у банка лицензии, электронные носители должны быть переданы в Банк России. Защищаются только данные физлиц, поскольку на компании действие закона не распространяется.
Данные клиентов хранятся в системе Клиент-Банк, перевода денег, а также на сайте компании и других ресурсах. Для защиты сведений в банковских и других структурах используются самые разные технические и организационные меры, например, подсистемы контроля доступа, регистрации, межсетевой безопасности, антивирусные меры, средства для обнаружения вторжений. Операторы шифруют свои архивы, документы, каналы связи и используют пакетную коммутацию MPLS.
Особенности распространения личной информации
Передача сведений может быть с согласия их владельца либо без согласия. Например, человек, который устраивается на работу, обязан передать информацию о себе в компанию , а если в отношении его начато следствие, то — нет.
Передавать сведения в банки безопасно, так же как и в любые другие организации, которые работают с большим количеством клиентов, соблюдают все требования по защите данных и стремятся к тому, чтобы утечки ценных сведений не происходило.
С разрешения владельца
С согласия владельца передаются данные при любом заключении договора , а также при трудоустройстве. От работника в этом случае требуется письменное согласие. Если данные сотрудника, возможно, получить только у третьей стороны, то работодатель уведомляет его о запросе не позднее 5 рабочих дней.
ВАЖНО! При изменении данных работник должен уведомить работодателя и в течение двух недель предоставить копии документов, подтверждающие перемены (например, свидетельство о браке, подтверждающее факт смены фамилии).
Письменное согласие работника требуется:
- при получении сведений у третьей стороны;
- при обработке специальных категорий данных.
К спецкатегориям относятся сведения о расовой, национальной принадлежности, политических взглядах, религиозных и философских убеждениях, состоянии здоровья, интимной жизни. Для обработки этих данных нужно обязательное письменное одобрение сотрудника.
Без его согласия
Без согласия информация передается в том случае, если она обезличена (для статистических или иных научных целей) либо является общедоступной. Обработка биометрических данных может осуществляться без согласия только в связи с осуществлением правосудия, в целях безопасности, в рамках оперативно-розыскной деятельности, следствия.
Согласие работника не требуется, если обработка данных необходима для защиты жизни, здоровья или иных жизненно важных интересов работника, если получение его согласия невозможно.
Процедура отправки
Передать данные очень просто. Если требуется согласие, то его нужно дать в письменной форме или в виде электронной записи. Однако учтите, что регистрируясь на сайте интернет-магазина, нельзя передавать пин-коды карты .
СПРАВКА! Желательно также не делать отметки о своем доходе, медицинскую и личную информацию. Иными словами, если можно уменьшить количество сведений, которые вы передаете, то лучше это сделать.
Как передать данные третьим лицам:
- Определиться с набором сведений, которые будут переданы.
- Дать согласие на передачу.
- Получить информацию о возможном отзыве согласия (например, адрес электронной почты, куда можно направить заявление в случае, если вы передумаете).
После того как согласие будет передано, можно будет приступать к онлайн-покупкам или к выполнению трудовых обязанностей, пользоваться кредитом, страховкой и так далее.
Подготовка документов
Основной документ, подтверждающий готовность передать персональные сведения о себе, называется письменное согласие.
Это может быть документ, в котором указывается дата, персональные данные и контакты, а также дается разрешение на их передачу. Либо пользователь принимает его путем регистрации на сайте или подачи заявки на получение товара или услуги. В последнем случае достаточно будет просто поставить отметку напротив соответствующей фразы.
Включает в себя:
Согласие дается на срок действия договора и в течение 5 лет после его окончания . Отзыв согласия может быть произведен в письменной форме не ранее даты прекращения договора или даты исполнения обязательств в соответствии с ним.
Согласие дается на целый ряд действий: от сбора до уничтожения и трансграничной передачи. Обработка осуществляется путем хранения, записи на электронные носители и их хранение, составления перечней, маркировки. Если вы регистрируетесь на сайте, то оператор должен разъяснить, как может быть отозвано согласие и что для этого нужно сделать.
Трудовой договор
При заключении письменного договора с работодателем иногда дается одновременное согласие на передачу данных. Оформляется оно в виде отдельного пункта соглашения. Подписывая договор, работник одновременно дает согласие. В пунктах соглашения может быть отражено, какие именно данные будут обрабатываться.
Согласие работника действует со дня заключения договора до прекращения трудовых отношений и может быть отозвано. После заключения договора, сведения о работнике можно, например, публиковать на сайте компании (например, информацию об образовании, возрасте и пр.).
Каналы
Передавать данные можно из рук в руки, когда вы заключаете письменный договор, по открытым каналам связи (например, по телефону), а также по электронной почте. Передача может осуществляться внутри страны или за ее пределами (). Прежде чем рассказывать личную информацию о себе по телефону или высылать по электронной почте стоит убедиться, что это действительно необходимо и безопасно.
Досрочный отзыв
В любой момент, даже если данные уже переданы, можно запретить их обработку и хранение другими лицами. В случае отзыва согласия оператор обязан по закону прекратить обработку и уничтожить их в течение месяца.
Как отозвать разрешение на обработку данных:
Например, часто отказываются от дальнейшей обработки и хранения медицинских данных родители детей, которые передавали их при оформлении в детские сады. Для этого пишется отзыв согласия в виде заявления на имя руководства учреждения. Аналогичные действия могут предпринимать и жильцы дома, которые протестуют против опубликования списка должников по коммунальным услугам.
Оформление заявления
СПРАВКА! Образец этого документа легко найти в Сети. Он составляется произвольно, но с обязательным указанием контактов, Ф.И.О. заявителя, даты и причины требования отзыва согласия.
В заявлении необходимо указать:
- сроки прекращения;
- просьбу о письменном уведомлении о результатах рассмотрения заявления.
Нужно перечислить и какие именно данные нужно перестать обрабатывать. Например, если заявление составляется для банка, то речь может идти об адресе и регистрации, контактах работодателей, телефонов (личных и, например, поручителей, родственников). К заявлению может быть приложена копия договора и паспорта заявителя.
Запрет на отправку своих сведений
Если владелец данных не намерен передавать их в другие организации, например, при заключении договора, то он может просто отказаться от его подписания. Подписать договор, наложив запрет на передачу данных зачастую просто невозможно. Отказ от обработки данных делает невозможным заключение договора.
Точно также нельзя отказаться от передачи данных при трудоустройстве . Однако владелец данных всегда может отозвать их, если он считает это необходимым, написав заявление об отзыве.
Обращение в суд в случае несанкционированного разглашения
СПРАВКА! Иск о гражданской ответственности подается только в том случае, когда оператор допустил утечку данных и причинил вред владельцу сведений (п.6.1 ст. 29 ГПК РФ
Запрещается передача сведений о человеке без его согласия в любые сторонние организации. Всегда требуется запрашиваться согласие на обработку и передачу личной, а тем более биометрической информации о владельце. Согласие на обработку и хранение можно отозвать в любое время. При нарушении прав можно обращаться за их защитой в суд или с жалобой в Роскомнадзор.