पुस्तकालयों में ICT II: कंप्यूटर नेटवर्क और टोपोलॉजी; इंटरनेट, ब्राउज़र, वेब, ई-मेल और खोज इंजन; इंटरनेट प्रोटोकॉल और मानक; हाइपरटेक्स्ट, बहुमाध्यम, वीडियो सम्मेलन और आभासी तथा संवर्धित वास्तविकता; और आँकड़ा तथा नेटवर्क सुरक्षा
1. कंप्यूटर नेटवर्क: टोपोलॉजी और प्रकार
| टोपोलॉजी | विन्यास | शक्ति और दुर्बलता |
|---|---|---|
| बस | सभी नोड एक साझा रीढ़ केबल पर | सस्ता और सरल; रीढ़ में दोष नेटवर्क रोक देता है और यातायात टकराता है |
| तारा | हर नोड केंद्रीय हब या स्विच से जुड़ा | प्रबंधन और विस्तार आसान, और एक केबल दोष एक नोड को प्रभावित करता है; केंद्रीय उपकरण विफलता का एकल बिंदु है; सामान्य LAN विन्यास |
| वलय | बंद लूप में नोड, आँकड़े चारों ओर घूमते (टोकन रिंग) | व्यवस्थित पहुँच; एक टूट वलय बाधित कर सकती है जब तक वह दोहरा न हो |
| जाल | नोड परस्पर जुड़े; n नोडों के पूर्ण जाल को n(n − 1) / 2 कड़ियाँ चाहिए | अतिरिक्त पथों सहित अत्यधिक विश्वसनीय; केबलिंग महँगी |
| वृक्ष और संकर | तारों के पदानुक्रम, या संयोजन | भवनों और परिसरों में विस्तार योग्य |
विस्तार के अनुसार नेटवर्क व्यक्तिगत क्षेत्र नेटवर्क (PAN, कुछ मीटर), स्थानीय क्षेत्र नेटवर्क (LAN, एक भवन या परिसर, सामान्यतः IEEE 802.3 के अंतर्गत ईथरनेट और वाई-फ़ाई), महानगरीय क्षेत्र नेटवर्क (MAN, एक नगर) और विस्तृत क्षेत्र नेटवर्क (WAN, एक देश या विश्व, जिनमें इंटरनेट सबसे बड़ा है) होते हैं। उपकरणों में रिपीटर (संकेत पुनर्जीवित करता है), हब (सभी पोर्टों को दोहराता है), स्विच (हार्डवेयर पते से सही पोर्ट पर भेजता है), ब्रिज (दो LAN खंड जोड़ता है), राउटर (IP पते से नेटवर्कों के बीच पैकेट भेजता है) और गेटवे (भिन्न प्रोटोकॉल वाले नेटवर्क जोड़ता है) आते हैं। OSI संदर्भ मॉडल (ISO) सात स्तर बताता है, भौतिक, आँकड़ा कड़ी, नेटवर्क, परिवहन, सत्र, प्रस्तुति और अनुप्रयोग; इंटरनेट का TCP/IP मॉडल चार का उपयोग करता है, कड़ी, इंटरनेट, परिवहन और अनुप्रयोग। 8 पुस्तकालय शाखाओं के पूर्ण जाल को 8 × 7 / 2 = 28 कड़ियाँ चाहिए, इसीलिए वास्तविक नेटवर्क तारा और वृक्ष विन्यास अपनाते हैं।
2. इंटरनेट: ब्राउज़र, वर्ल्ड वाइड वेब, ई-मेल और खोज इंजन
इंटरनेट ARPANET (1969) से विकसित हुआ, जिसने 1 जनवरी 1983 को TCP/IP अपनाया। भारत में सार्वजनिक इंटरनेट पहुँच VSNL के माध्यम से 15 अगस्त 1995 को आरंभ हुई। वर्ल्ड वाइड वेब, इंटरनेट पर हाइपरलिंक्ड प्रलेखों की प्रणाली, टिम बर्नर्स-ली ने CERN में 1989 में प्रस्तावित किया; उन्होंने 1990 में पहला ब्राउज़र और सर्वर लिखा, और वेब 1991 में सार्वजनिक रूप से खुला। ब्राउज़र वेब पृष्ठ प्रदर्शित करते हैं: चित्रात्मक मोज़ेक (1993) ने वेब को लोकप्रिय बनाया, जिसके बाद नेटस्केप नेविगेटर, इंटरनेट एक्सप्लोरर, फ़ायरफ़ॉक्स, क्रोम, सफ़ारी और एज आए। ई-मेल वेब से पहले का है: रे टॉमलिन्सन ने 1971 में नेटवर्क ई-मेल भेजा और @ चिह्न चुना। खोज इंजन में क्रॉलर (स्पाइडर) होता है जो लिंकों का अनुसरण कर पृष्ठ लाता है, अनुक्रमणिकार जो शब्दों की प्रतिलोम अनुक्रमणी बनाता है, और प्रश्न संसाधक जो प्रश्नों का मिलान कर परिणाम क्रमित करता है, जैसा गूगल के पेजरैंक (1998) ने लिंकों को मत मानकर किया। मेटा खोज इंजन एक प्रश्न अनेक खोज इंजनों को भेजता और उनके परिणाम मिलाता है (उदाहरण डॉगपाइल और मेटाक्रॉलर हैं)। सत्ता खोज इंजन प्रलेखों की सूची के बजाय सत्ताओं, व्यक्तियों, स्थानों, संगठनों या उत्पादों, के बारे में तथ्य लौटाता है, ज्ञान ग्राफ़ों का सहारा लेते हुए, जैसे प्रमुख खोज इंजनों के ज्ञान पैनलों में।
3. इंटरनेट प्रोटोकॉल और मानक: HTTP, S-HTTP, FTP, SMTP, TCP/IP, URI और URL
| प्रोटोकॉल या मानक | कार्य |
|---|---|
| TCP/IP | इंटरनेट का मूल समुच्चय: IP पैकेटों को पता देता और मार्गित करता है (IPv4 32-बिट पते, लगभग 4.3 अरब; IPv6 128-बिट पते); TCP विश्वसनीय, क्रमबद्ध, संबंध-उन्मुख वितरण देता है |
| HTTP | हाइपरटेक्स्ट ट्रांसफ़र प्रोटोकॉल: ब्राउज़र और सर्वर के बीच वेब का अनुरोध-प्रत्युत्तर प्रोटोकॉल; स्थितिहीन; पोर्ट 80 |
| HTTPS और S-HTTP | HTTPS एन्क्रिप्टेड TLS संबंध पर HTTP चलाता है (पोर्ट 443) और अब मानक है; S-HTTP (सिक्योर HTTP), 1990 के दशक के मध्य में अभिकल्पित, इसके बजाय अलग-अलग संदेशों को सुरक्षित करता था, और HTTPS से पिछड़ गया |
| FTP | फ़ाइलें अपलोड और डाउनलोड करने हेतु फ़ाइल ट्रांसफ़र प्रोटोकॉल (पोर्ट 20 और 21); सुरक्षित रूप SFTP और FTPS |
| SMTP, POP3 और IMAP | SMTP (सिंपल मेल ट्रांसफ़र प्रोटोकॉल, पोर्ट 25) ई-मेल भेजता और आगे बढ़ाता है; POP3 और IMAP उसे मेल सर्वर से प्राप्त करते हैं |
| URI, URL और URN | URI (यूनिफ़ॉर्म रिसोर्स आइडेंटिफ़ायर) संसाधन की पहचान करता है; URL उसे उसकी पहुँच विधि से ढूँढता है, scheme://host:port/path?query#fragment; URN उसे स्थान से स्वतंत्र स्थायी नाम देता है, जैसे urn:isbn:9780306406157 |
4. हाइपरटेक्स्ट, हाइपरमीडिया, बहुमाध्यम, वीडियो सम्मेलन, आभासी वास्तविकता और संवर्धित वास्तविकता
वैनेवर बुश के निबंध "ऐज़ वी मे थिंक" (1945) ने मेमेक्स की कल्पना की, एक मेज़ जो व्यक्ति के अभिलेख रखती और उन्हें साहचर्य मार्गों से जोड़ती। टेड नेल्सन ने 1960 के दशक के मध्य में लिंकों वाले अरैखिक पाठ हेतु "हाइपरटेक्स्ट" पद गढ़ा, और जब जुड़े नोडों में चित्र, ध्वनि और वीडियो हों तो "हाइपरमीडिया"। बहुमाध्यम पाठ, चित्र, ऑडियो, वीडियो और एनिमेशन को, प्रायः संवादात्मक रूप से, जोड़ता है। वीडियो सम्मेलन नेटवर्कों पर जीवंत ऑडियो और वीडियो से प्रतिभागियों को जोड़ता है (मानकों में H.323 और SIP आते हैं; रोज़मर्रा के मंच अधिकांश भार उठाते हैं); पुस्तकालय इसे वेबिनार, आभासी संदर्भ, प्रशिक्षण और दूरस्थ बैठकों हेतु उपयोग करते हैं। आभासी वास्तविकता उपयोगकर्ता को कंप्यूटर-जनित परिवेश में डुबो देती है, सामान्यतः हेडसेट द्वारा; संवर्धित वास्तविकता फ़ोन या चश्मे द्वारा वास्तविक जगत पर डिजिटल सूचना आरोपित करती है; मिश्रित वास्तविकता आभासी और वास्तविक वस्तुओं को अंतःक्रिया करने देती है। पाठ्यक्रम का "Augmented Technologies" संवर्धित वास्तविकता प्रौद्योगिकियों को इंगित करता है: पुस्तकालयों में AR अलमारी मार्गदर्शन, संवादात्मक प्रदर्शनियाँ और आभासी भ्रमण।
5. आँकड़ा सुरक्षा, नेटवर्क सुरक्षा, फ़ायरवॉल, कूटलेखन, एंटी-वायरस, एंटी-स्पाइवेयर और घुसपैठ संसूचन
सूचना सुरक्षा गोपनीयता (केवल अधिकृत लोग आँकड़े देखें), अखंडता (आँकड़ों में अनुचित परिवर्तन न हो) और उपलब्धता (आवश्यकता पर प्रणालियाँ काम करें), अर्थात CIA त्रयी, की रक्षा करती है। ख़तरों में मैलवेयर (फ़ाइलों से जुड़ने वाले वायरस, स्वयं फैलने वाले वर्म, उपयोगी प्रोग्राम के वेश में ट्रोजन हॉर्स, फिरौती हेतु आँकड़े एन्क्रिप्ट करने वाला रैंसमवेयर, स्पाइवेयर और एडवेयर), फ़िशिंग, सेवा-निषेध हमले और बिना पैच वाले सॉफ़्टवेयर का दोहन आते हैं। पुस्तकालय पाठक अभिलेख और लाइसेंसित सामग्री रखता है, अतः आँकड़ा सुरक्षा उपाय महत्वपूर्ण हैं: बाहर रखे नियमित बैकअप (3-2-1 नियम: तीन प्रतियाँ, दो प्रकार के माध्यमों पर, एक कहीं और), न्यूनतम विशेषाधिकार सहित पहुँच नियंत्रण, बहु-कारक लॉगिन सहित सशक्त प्रमाणीकरण, एन्क्रिप्शन, पैचिंग और कर्मचारी जागरूकता। भारत का CERT-In, इलेक्ट्रॉनिकी और IT मंत्रालय के अधीन राष्ट्रीय कंप्यूटर आपात प्रतिक्रिया दल, परामर्श जारी करता और घटनाओं को संभालता है।
| उपकरण | यह कैसे कार्य करता है |
|---|---|
| फ़ायरवॉल | नियमों द्वारा नेटवर्कों के बीच यातायात छानता है: पैकेट-छँटाई (पते और पोर्ट से), अवस्थापूर्ण निरीक्षण (संबंधों का अनुसरण), प्रॉक्सी या अनुप्रयोग-स्तरीय गेटवे, और सामग्री की जाँच करने वाले अगली पीढ़ी के फ़ायरवॉल |
| सममित कूटलेखन | एक साझा गुप्त कुंजी एन्क्रिप्ट और डिक्रिप्ट करती है; तीव्र; उदाहरण DES और उसका उत्तराधिकारी AES |
| असममित (सार्वजनिक-कुंजी) कूटलेखन | सार्वजनिक कुंजी एन्क्रिप्ट करती है और केवल मेल खाती निजी कुंजी डिक्रिप्ट करती है (डिफ़ी और हेलमैन, 1976; RSA, 1977); TLS और डिजिटल हस्ताक्षरों का आधार |
| हैश फ़ंक्शन और डिजिटल हस्ताक्षर | हैश (जैसे SHA-256) निश्चित-लंबाई की अंगुलि-छाप है जो आँकड़े बदलने पर बदलती है, अखंडता जाँचने हेतु प्रयुक्त (डिजिटल परिरक्षण में स्थिरता जाँच); डिजिटल हस्ताक्षर हस्ताक्षरकर्ता की निजी कुंजी से हैश को एन्क्रिप्ट करता है, लाइसेंसधारी प्रमाणन प्राधिकारियों के प्रमाणपत्रों सहित IT अधिनियम के अंतर्गत मान्य |
| एंटी-वायरस और एंटी-स्पाइवेयर | ज्ञात ख़तरों के हस्ताक्षरों और अनुमानी या व्यवहारगत विश्लेषण से मैलवेयर पहचानते और हटाते हैं; निरंतर अद्यतन आवश्यक |
| घुसपैठ संसूचन प्रणाली (IDS) | नेटवर्क (NIDS) या होस्ट (HIDS) गतिविधि की निगरानी कर चेतावनी देती है, हमले के हस्ताक्षरों के मिलान (दुरुपयोग संसूचन) या सामान्य व्यवहार से विचलन पहचानकर (विसंगति संसूचन); घुसपैठ निवारण प्रणाली रोकती भी है |
मुख्य बिंदु
- टोपोलॉजी बस, तारा (सामान्य LAN), वलय, जाल (n(n − 1)/2 कड़ियाँ, अतः 8 नोडों हेतु 28) और वृक्ष हैं; नेटवर्क PAN, LAN, MAN और WAN हैं; OSI में सात स्तर और TCP/IP में चार।
- ARPANET (1969) ने 1983 में TCP/IP अपनाया; भारत का सार्वजनिक इंटरनेट 15 अगस्त 1995 को आरंभ हुआ; बर्नर्स-ली ने 1989 में वेब प्रस्तावित किया; मोज़ेक (1993) ने ब्राउज़रों को लोकप्रिय बनाया; टॉमलिन्सन ने 1971 में ई-मेल भेजा; खोज इंजन क्रॉल, अनुक्रमित और क्रमित करते हैं; मेटा खोज इंजन अनेक इंजनों को मिलाते हैं; सत्ता खोज सत्ताओं के बारे में तथ्य लौटाती है।
- TCP/IP (IPv4 32-बिट, IPv6 128-बिट), HTTP (पोर्ट 80), HTTPS (TLS, पोर्ट 443) बनाम पुराना संदेश-स्तरीय S-HTTP, FTP (20, 21), SMTP (25); URI पहचानता है, URL ढूँढता है, URN स्थायी नाम देता है।
- बुश का मेमेक्स (1945) और नेल्सन का हाइपरटेक्स्ट हाइपरमीडिया और बहुमाध्यम तक ले गए; वीडियो सम्मेलन, VR और AR (पाठ्यक्रम का "Augmented Technologies") पुस्तकालय संपर्क और मार्गदर्शन का समर्थन करते हैं।
- सुरक्षा बैकअप (3-2-1), पहुँच नियंत्रण, फ़ायरवॉल, सममित (AES) और सार्वजनिक-कुंजी (RSA) कूटलेखन, हैश और डिजिटल हस्ताक्षर, एंटी-वायरस और एंटी-स्पाइवेयर, और हस्ताक्षर या विसंगति से IDS द्वारा गोपनीयता, अखंडता और उपलब्धता की रक्षा करती है।
अभ्यास प्रश्न (10)
उत्तर खोलने से पहले प्रत्येक प्रश्न हल करें। हर व्याख्या सही विकल्प के साथ लुभावना गलत विकल्प भी बताती है, क्योंकि अंक वहीं जाते हैं।
8 पुस्तकालय शाखाओं को पूर्ण जाल टोपोलॉजी में जोड़ने हेतु कितनी बिंदु-से-बिंदु कड़ियाँ चाहिए? संख्या लिखिए।
संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।
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उत्तर: 28
n नोडों के पूर्ण जाल को n(n − 1) / 2 कड़ियाँ चाहिए: 8 × 7 / 2 = 56 / 2 = 28। संख्या n के साथ तेज़ी से बढ़ती है, इसीलिए बड़े नेटवर्क इसके बजाय तारा या वृक्ष विन्यास अपनाते हैं।IPv6 पता कितने बिट लंबा होता है? संख्या लिखिए।
संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।
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उत्तर: 128
IPv6 पते 128 बिट लंबे होते हैं, IPv4 के 32 बिट के विपरीत, जिसके लगभग 4.3 अरब पते उपकरणों के बढ़ने पर समाप्त हो गए।मेल सर्वरों के बीच ई-मेल भेजने और आगे बढ़ाने हेतु कौन-सा प्रोटोकॉल प्रयुक्त होता है?
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उत्तर: C — SMTP
SMTP (सिंपल मेल ट्रांसफ़र प्रोटोकॉल) मेल भेजता और आगे बढ़ाता है। IMAP और POP3 सर्वर से उपयोगकर्ता तक मेल प्राप्त करते हैं, FTP फ़ाइलें स्थानांतरित करता है, और HTTP वेब पृष्ठ ले जाता है।एक खोज उपकरण जो एक प्रश्न एक साथ कई खोज इंजनों को भेजता और उनके परिणाम मिलाता है, है:
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उत्तर: B — मेटा खोज इंजन
मेटा खोज इंजन, जैसे डॉगपाइल या मेटाक्रॉलर, का अपना कोई अनुक्रमणी नहीं होता और वह प्रश्नों को अन्य इंजनों तक पहुँचाता है। सत्ता खोज इंजन सत्ताओं के बारे में तथ्य लौटाता है, विषय द्वार मानव-चयनित सूची है, और क्रॉलर खोज इंजन का वह भाग है जो पृष्ठ लाता है।URI के बारे में निम्न में से कौन-से कथन सही हैं? सभी सही चुनिए।
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उत्तर: B — URL एक URI है जो संसाधन को उसकी पहुँच विधि से ढूँढता है; C — URN संसाधन को उसके स्थान से स्वतंत्र नाम देता है
URI (यूनिफ़ॉर्म रिसोर्स आइडेंटिफ़ायर) छत्र पद है: URL ढूँढते हैं, URN स्थायी नाम देते हैं। साइटों के पुनर्गठन पर URL प्रायः बदलते हैं, इसीलिए स्थायी पहचानकर्ता हैं, और URI का अर्थ यूनिवर्सल रिट्रीवल इंडेक्स नहीं है।अभिकथन (A): तारा टोपोलॉजी में केंद्रीय स्विच की विफलता हर नोड को अलग कर देती है। कारण (R): तारा टोपोलॉजी में हर नोड केवल केंद्रीय उपकरण से जुड़ा होता है। सही विकल्प चुनिए।
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उत्तर: A — A और R दोनों सत्य हैं, और R, A की सही व्याख्या है
दोनों सत्य हैं और R, A की व्याख्या करता है। चूँकि हर नोड की एकमात्र कड़ी केंद्रीय स्विच से है, उसकी विफलता हर नोड को दूसरों तक पथ के बिना छोड़ देती है; इसके विपरीत, एक केबल दोष केवल एक नोड को अलग करता है।सार्वजनिक-कुंजी कूटलेखन डिफ़ी और हेलमैन ने कब प्रस्तुत किया?
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उत्तर: D — 1976
व्हिटफ़ील्ड डिफ़ी और मार्टिन हेलमैन ने 1976 में सार्वजनिक-कुंजी कूटलेखन का विचार प्रकाशित किया, और RSA 1977 में आया। 1945 बुश का मेमेक्स निबंध, 1991 वेब का सार्वजनिक आरंभ, और 2001 AES का अपनाया जाना है।निम्न में से कौन-से तरीके हैं जिनसे घुसपैठ संसूचन प्रणाली हमलों की पहचान करती है? सभी सही चुनिए।
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उत्तर: B — ज्ञात हमला हस्ताक्षरों का मिलान; C — सामान्य व्यवहार से विचलन पहचानना
IDS हस्ताक्षर (दुरुपयोग) संसूचन और विसंगति संसूचन का उपयोग करती है। एन्क्रिप्शन गोपनीयता की रक्षा करता है पर घुसपैठ नहीं पहचानता, और IP पते नियत करना DHCP का कार्य है, IDS का नहीं।S-HTTP, HTTPS से कैसे भिन्न था?
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उत्तर: C — S-HTTP अलग-अलग HTTP संदेशों को सुरक्षित करता था, जबकि HTTPS पूरे संबंध को TLS से एन्क्रिप्ट करता है
S-HTTP, 1990 के दशक के मध्य का, हर संदेश के स्तर पर सुरक्षा लागू करता था; HTTPS सारे HTTP यातायात को एन्क्रिप्टेड TLS सत्र में लपेटता है और मानक बना, अतः S-HTTP अब कम प्रयुक्त है। कोई भी फ़ाइल-अंतरण या ई-मेल प्रोटोकॉल नहीं है।1989 में CERN में वर्ल्ड वाइड वेब किसने प्रस्तावित किया?
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उत्तर: A — टिम बर्नर्स-ली
टिम बर्नर्स-ली ने 1989 में वेब प्रस्तावित किया और 1990 में पहला ब्राउज़र और सर्वर बनाया। टॉमलिन्सन ने पहला नेटवर्क ई-मेल भेजा, नेल्सन ने हाइपरटेक्स्ट गढ़ा, और बुश ने मेमेक्स की कल्पना की।