Сеть интернет относится к. Основные интернет термины - блог веб-программиста. Доменная система имен

| Глобальная компьютерная сеть Интернет

Урок 31
§3.2. Глобальная компьютерная сеть Интернет. §3.3. Подключение к Интернету

§3.2. Глобальная компьютерная сеть Интернет

Глобальная компьютерная сеть Интернет

Интернет - это сеть сетей. Локальные сети обычно объединяют несколько десятков компьютеров, размещённых в одном здании, однако они не позволяют обеспечить совместный доступ к информации пользователям, находящимся, например, в различных частях города. На помощь приходят региональные сети , объединяющие компьютеры в пределах одного региона (города, страны, континента). Региональные сети включают серверы, находящиеся на одном континенте (североамериканская, европейская и т. д. сети) или в одной стране (российская, японская и т. д. сети).

Многие организации, заинтересованные в защите информации от несанкционированного доступа (например, военные, банковские и пр.), создают собственные, так называемые корпоративные сети . Корпоративная сеть может объединять тысячи и десятки тысяч компьютеров, размещённых в различных странах и городах. Подключение корпоративных сетей (например, банковских) к Интернету осуществляется со строгим соблюдением мер безопасности. Такие меры должны препятствовать несанкционированному доступу к секретной или служебной информации.

Потребности формирования единого мирового информационного пространства привели к созданию глобальной компьютерной сети Интернет. В настоящее время на серверах Интернета хранится громадный объём информации (сотни миллиардов файлов, документов и т. д.). Глобальная сеть Интернет привлекает пользователей своими информационными ресурсами и сервисами (услугами), которыми пользуются люди во всех странах мира.

Надёжность и устойчивость функционирования глобальной компьютерной сети обеспечиваются большим количеством линий связи между различными сегментами сети. Внутри региональных сетей и между региональными сетями информация передаётся по многочисленным оптоволоконным и спутниковым каналам.

Интернет - это глобальная компьютерная сеть, объединяющая многие локальные, региональные и корпоративные сети и включающая серверы, постоянно подключённые к сети.

IP-адрес. Чтобы в процессе обмена информацией компьютеры могли найти друг друга, в Интернете существует единая система адресации, основанная на использовании IP-адреса.

Каждый компьютер, подключённый к Интернету, имеет свой уникальный 32-битовый (в двоичной системе) IP-адрес.

Вспомните, что существует формула (1.1), которая связывает между собой количество возможных информационных сообщений N и количество информации i , которое несёт полученное сообщение:

IP-адрес несёт количество информации i = 32 бита, тогда общее количество различных IP-адресов N равно:

N = 2 32 = 4 294 967 296.

Для удобства восприятия двоичный 32-битовый IP-адрес можно разбить на четыре части по 8 бит и каждую часть представить в десятичной форме. Десятичный IP-адрес состоит из четырёх чисел в диапазоне от 0 до 255, разделённых точками (например, 81.19.70.3) (табл. 3.1).

Таблица 3.1

IP-адрес в двоичной и десятичной формах

Двоичный 01010001 00010011 01000110 00000011
Десятичный 81 19 70 3

Доменная система имён. Компьютеры легко могут найти друг друга по числовому IP-адресу, однако человеку запомнить числовой адрес нелегко. Для удобства была введена доменная система имён (DNS: Domain Name System).

Доменная система имён ставит в соответствие числовому IP-адресу компьютера уникальное доменное имя .

Доменная система имён имеет иерархическую структуру: домены верхнего уровня - домены второго уровня и т. д. Доменная система имён фактически является базой данных с иерархической структурой, она хранится на иерархии серверов DNS. На верхнем уровне иерархии находится сервер DNS, на котором хранится база данных о доменах верхнего уровня. На следующем уровне иерархии расположены серверы доменов верхнего уровня, на каждом из которых хранится база данных о доменах второго уровня. Затем идут серверы DNS второго уровня и т. д. Каждый домен поддерживается как минимум одним сервером DNS, на котором расположена информация о домене.

Существуют географические и административные домены верхнего уровня.

Географические домены верхнего уровня - двухбуквенные: каждой стране соответствует двухбуквенный код (России принадлежат географические домены ru и рф).

Административные домены позволяют определить профиль организации - владельца домена (сот - коммерческая, net - Интернет, телекоммуникационные сети, edu - образовательная и др.).

Приведём примеры доменов верхнего уровня: aero - авиация, biz - бизнес, coop - кооперация, info - информационные организации, museum - музеи, name - личные, pro - юридические и бухгалтерские организации, org - первоначально: некоммерческие организации, сейчас доступен для регистрации любому желающему.

Домен второго уровня можно зарегистрировать в одном из доменов верхнего уровня. Так, корпорация Microsoft зарегистрировала домен второго уровня microsoft в административном домене верхнего уровня сот, а поисковая система Яндекс - домен второго уровня yandex в географическом домене верхнего уровня ru.

Имена компьютеров, которые являются серверами Интернета, включают полное доменное имя и собственно имя компьютера. Так, основной сервер компании Microsoft имеет имя www. microsoft.com.

Между IP-адресом компьютера и его доменным именем имеется соответствие . Так, сервер поисковой системы Яндекс имеет IP-адрес 213.180.193.3 и соответствующее доменное имя www. yandex.ru.

Каждый компьютер, подключённый к Интернету, имеет IP-адрес, однако он может не иметь доменного имени. Доменные имена имеют серверы Интернета, но их обычно нет у компьютеров, подключающихся к Интернету время от времени.

Доменные имена и IP-адреса распределяются международным координационным центром доменных имен и IP-адресов ICANN (адрес в Интернете www.icann.org) .

В России официальным регистратором доменов второго уровня в доменах верхнего уровня ru и рф (а также su - домен бывшего СССР) и в административных доменах com, net, org, biz и info является RU-CENTER (адрес в Интернете: www.nic.ru).

Протокол передачи данных TCP/IP. Сеть Интернет, являющаяся сетью сетей и объединяющая громадное количество различных локальных, региональных и корпоративных сетей, функционирует и развивается благодаря использованию единого протокола передачи данных TCP/IP. Термин TCP/IP включает название двух протоколов:

Transmission Control Protocol (TCP) - транспортный протокол;
Internet Protocol (IP) - протокол маршрутизации.

Транспортный протокол обеспечивает разбиение файлов на IP-пакеты в процессе передачи и сборку файлов в процессе получения. Если послать большой по информационному объёму файл целиком, то он может надолго «закупорить» канал связи, сделать его недоступным для пересылки других сообщений. Чтобы этого не происходило, на компьютере-отправителе необходимо разбить большой файл на мелкие части, пронумеровать их и транспортировать в отдельных IP-пакетах до компьютера-получателя. А на компьютере-получателе необходимо вновь собрать исходный файл из отдельных частей в правильной последовательности.

Протокол маршрутизации обеспечивает передачу информации между компьютерами сети. IP-пакеты на пути к компьютеру- получателю проходят через многочисленные промежуточные серверы Интернета, на которых производится операция маршрутизации. В результате маршрутизации IP-пакеты направляются от одного сервера Интернета к другому, постепенно приближаясь к компьютеру-получателю.

Маршруты доставки IP-пакетов могут быть совершенно разными, поэтому они могут приходить не в том порядке, в котором их отправили . «География» Интернета существенно отличается от привычного нам пространственного распределения. Скорость получения информации зависит не от удалённости сервера Интернета, а от маршрута прохождения информации, т. е. от количества промежуточных серверов и качества линий связи (их пропускной способности), по которым передаётся информация от сервера к серверу.

Вопросы и задания

1. Почему глобальная компьютерная сеть Интернет продолжает нормально функционировать даже после выхода из строя отдельных серверов и линий связи?

2. Обязательно ли компьютер, подключённый к Интернету, имеет IP-адрес?

3. Как формируется доменная система имён?

4. Как работает транспортный протокол? Протокол маршрутизации?

Следующая страница

О том, что весь современный мир представляет собой гигантскую виртуальную паутину известно, пожалуй, каждому школьнику. Времена, когда обмен информацией осуществлялся по принципу «из рук в руки», а основным носителем данных была проштампованная бумажная папочка, остались в далеком прошлом, теперь же бесчисленные виртуальные магистрали соединяют все точки планеты в единую информационную систему – компьютерную сеть передачи данных.

Что такое компьютерная сеть?

В общем смысле компьютерная сеть передачи данных – это система связи различной вычислительной техники (в т.ч. ПК и пользовательской оргтехники), необходимая для автоматического обмена данными между конечными пользователями, а также удаленного управления функциональными узлами и программным обеспечением данной сети.

Способов классификации компьютерных сетей великое множество (по архитектуре, типу среды передачи, сетевым операционным системам и т.д.), однако углубляться в дебри теории сетевых технологий мы не станем: особо любознательные пользователи всегда смогут найти данную информацию в учебной литературе. Здесь же мы ограничимся простейшей классификацией сетей в зависимости от их протяженности.

Итак, компьютерные сети по территориальному признаку делятся на локальные и глобальные:

Глобальная компьютерная сеть – это сеть передачи данных, охватывающая весь мир (или отдельные крупные регионы) и объединяющая неограниченное число несвязанных абонентов.

Локальная компьютерная сеть – это совокупность соединенных каналами связи ПК и сетевого оборудования, предназначенная для передачи данных конечному числу пользователей. К слову, термин «локальная сеть» был присвоен системе в те времена, когда возможности оборудования не позволяли организовать подобную связь для удаленных на большие расстояния абонентов, ныне же локальные компьютерные сети используются как для организации местной связи (в пределах одного здания или организации), так и охватывают целые города, регионы и даже страны.

Виды компьютерных сетей

По способу организации связи между абонентами топология компьютерных сетей выделяет следующие схемы локальных сетей:

Где узлами сети выступают компьютеры, оргтехника и различное сетевое оборудование.

Более сложные топологии (такие, как древовидная сеть, ячеистая сеть и т.д.) строятся путем различных соединений трех элементарных видов локальной сети.

Функции локальных сетей

О предназначении глобальных сетей и том, какую пользу миру несет интернет, мы рассказывать не станем: основные функции всемирной паутины и так прекрасно известны каждому пользователю, а подробному описанию всех возможностей сети можно посвятить не одну книгу.

При этом домашние сети незаслуженно обделены информационным вниманием, и многие пользователи не понимают, зачем вообще им нужна локальная сеть.

Итак, основные функции локальной сети:

  • - Оптимизация рабочего процесса. Так, домашняя локальная сеть, организованная, например, в офисе, обеспечивает всем его сотрудникам возможность дистанционного обмена данными, а также совместного использования всех видов оргтехники;
  • - Общение. Конечно, полностью заменить «интернет-коннектинг» локальные сети не смогут, но в тех случаях, когда требуется организовать собственный, закрытый от внешних пользователей, канал связи (например, форум сотрудников корпорации) локальные сети просто незаменимы;
  • - Возможность удаленного администрирования. Так, корпоративная локальная сеть позволяет одному специалисту оказывать техническую поддержку нескольких десятков различных устройств;
  • - Экономия. Согласитесь, логичнее единожды оплатить подключение к интернету и обеспечить всем сотрудникам организации (пользовательским устройствам) возможность свободного доступа, чем проплачивать доступ к всемирной паутине каждому сотруднику (гаджету) индивидуально;
  • - Игры, безопасность обмена данными, пользовательский комфорт и многое другое.

Таким образом, локальная сеть - весьма и весьма полезный инструмент в любой сфере деятельности. По сути, именно локальные сети заменили всем известную «голубиную почту» как на любом предприятии, так и между друзьями-знакомыми (ведь это куда более функциональная альтернатива перестукивания по батарее и сигналов типа «кактус» на подоконнике). И наши уроки помогут вам не только создать локальную сеть с нуля своими руками, но и решить куда более сложные вопросы администрирования корпоративных сетей и настройки разных видов сетевого оборудования.

Интернет привычен типичному жителю современного города, но данному положению дел предшествовал довольно долгий и сложный путь становления и развития технологий, благодаря которым оказалось возможным обеспечить развертывание Всемирной паутины в мировом масштабе. Что представляют собой данные решения? Как развивалась в России?

Определение интернета

Интернет как глобальная информационная система представляет собой компьютерную сеть, узлы которой распределены по всему миру, и при этом связаны логически благодаря использованию особого адресного пространства. Функционирование данной глобальной сети возможно прежде всего благодаря унификации стандартов связи: так, в качестве главного используется TCP/IP, реализуемый одинаково на любых компьютерах, объединенных во Всемирную сеть.

В современном виде интернет как глобальная информационная система существует порядка 30 лет. Но к моменту его появления инфраструктура, на базе которой разворачивалась Всемирная сеть, была достаточно развитой во многих странах мира.

Будет полезно рассмотреть то, каким образом она выстраивалась в тех или иных государствах. Примечательно, что история развития инфраструктуры, на базе которой начал выстраиваться современный интернет, практически совпадает с периодом противостояния двух крупнейших мировых технологических систем — западной и советской. Конечно, это очень упрощенная классификация, так как и в рамках первой системы, и во второй активно развивались региональные, национальные технологии, весьма различающиеся в ряде случаев.

В конечном итоге основой для развития современного интернета стала все же западная модель — однако к моменту ее внедрения в СССР советские специалисты уже имели опыт развертывания компьютерных сетей, в некоторой степени схожих с западной моделью интернета. Рассмотрим, таким образом, то, как развивалась Всемирная сеть в рамках западной технологической системы, а также то, когда появился интернет в России исходя из специфики развития национальной инфраструктуры компьютерных сетей.

История интернета в западных странах

В конце 50-х годов, в один из самых сложных периодов холодной войны, правительство США поставило перед американскими учеными задачу: создать инфраструктуру передачи данных, которая могла бы функционировать даже в условиях глобального вооруженного конфликта. Ученые предложили концепцию подобной системы — проект получил название ARPANET.

В 1969 году компьютеры нескольких крупных американских университетов были объединены в сеть по схемам, которые были разработаны учеными в рамках указанного проекта. Впоследствии опыт, полученный исследователями, был перенят многими другими заинтересованными структурами: это привело к разрастанию компьютерных сетей, функционирующих по стандартам ARPANET, в национальном масштабе.

Появлялись и специализированные программы для данной инфраструктуры: например, уже в 1971 году для ARPANET было написано ПО, предназначенное для отправки сообщений. Фактически речь идет о появлении первой электронной почты — основные функции интернета сегодня до сих пор включают организацию обмена данными в соответствующем формате. В 70-х годах электронная почта была, как считают исследователи, и вовсе самой востребованной функцией разворачиваемой в рамках американского проекта.

Постепенно масштабы ARPANET вышли за пределы США: к сети начали подключаться различные европейские организации. Связь с американской инфраструктурой при этом организовывалась через телефонный кабель, проложенный через Атлантический океан.

Фактически с момента подключения европейцев к ARPANET, в частности в 1973 году, обмен данными с сетью начали организовывать британские и норвежские организации, проект стал международным. Однако коммуникации между компьютерами, расположенными в разных частях планеты, не всегда были стабильны по причине отсутствия общепринятых стандартов обмена данными.

Соответствующая проблема была устранена после внедрения универсального протокола TCP/IP. Его до сих пор используют практически все интернет-ресурсы.

К моменту внедрения TCP-IP еще американо-европейская сеть была, скорее, межрегиональной, чем глобальной — несмотря на то, что в 1983 году за ней закрепилось название «Интернет». Но дальнейшее ее развертывание было стремительным. Данному процессу способствовало изобретение в 1984 году стандарта DNS — на его основе стала функционировать служба доменных имен. Можно отметить, что в том же году у проекта ARPANET появился серьезный конкурент в лице сети NSFNet, объединявшей компьютеры различных университетов.

NSFNet как инфраструктурная основа интернета

Инфраструктура NSFNet позволяла обеспечивать существенно более высокую динамику Росла она при этом самыми активными темпами. Постепенно «Интернетом» стала именоваться как раз-таки разрастающаяся сеть NSFNet. В 1988 году ее ресурсы стало возможно использовать для организации мгновенной передачи сообщений в формате чата — по протоколу IRC.

В 1989 году британский ученый Тим Бернерс-Ли разработал концепцию глобальной компьютерной сети, Всемирной паутины. В течение 2 последующих лет он создает протокол передачи гипертекста — HTTP, язык HTML, а также идентификаторы URL. Как считают многие исследователи, именно благодаря изобретениям Тима Бернерса-Ли интернет как глобальная информационная система начал стремительное шествие по планете.

Указанные стандарты, а также возможности универсального протокола TCP/IP позволили масштабировать Всемирную паутину в глобальном масштабе гигантскими темпами. В начале 90-х годов сформировались основные возможности интернета, доступные современным пользователям: получение доступа к веб-страницам через браузеры, размещение информации на них, прием и передача файлов. Разумеется, остались востребованными сервисы e-mail, IRC.

Совершенствовал ся язык гипертекста, технологии управления сайтами. В качестве инфраструктурной основы интернета долгое время использовались серверы NSFNet, но в 1995 году данная функция была передана сетевым провайдерам. В 1996 году общераспространенным стал стандарт WWW, посредством которого было возможно передавать практически любые данные с использованием каналов интернета. Но свою актуальность сохранил и стандарт FTP. И сегодня многие интернет-ресурсы продолжают его использовать в целях организации эффективного обмена файлами.

В привычном нам виде Всемирная паутина в целом сформировалась к началу 2000-х годов. По мере увеличения скорости доступа пользователей к онлайн-ресурсам за счет таких технологий, как DSL, оптоволокно, 3G, 4G, особенно популярными становились ресурсы для размещения видеоконтента, такие как YouTube, игровые порталы, облачные сервисы. Через интернет организуется не только обмен данными между людьми, но и между различными устройствами — от простых бытовых вещей до крупной промышленной инфраструктуры. Существует большое количество научных концепций относительно того, как будет развиваться интернет как глобальная информационная система в будущем. Они очень разные, и во многом их реализация зависит от хода развития собственно компьютерных технологий.

История интернета в России

Изучим теперь то, когда появился интернет в России. С западной моделью развития онлайновых коммуникаций мы ознакомились, сейчас нам важно понять, каким образом внедрялась соответствующая инфраструктура в нашей стране.

Как мы отметили в начале статьи, в течение долгого времени информационные технологии в Советском Союзе развивались параллельно с западными. Надо отметить, что в значительной степени их развитие стало возможным благодаря появлению у СССР ресурсов для воспроизводства западной микропроцессорной базы, которая начала активно внедряться на различных уровнях управления коммуникациями в 60-70-х годах, хотя до этого у советских ученых имелись весьма прогрессивные собственные разработки. Но так или иначе, суть интернета в западной интерпретации могла существенно отличаться от концепций развития компьютерных сетей в СССР.

Еще в 1950-х годах советские ученые формировали компьютерные сети в рамках проектов по созданию инфраструктуры противоракетной обороны. Данные сети базировались на советских ЭВМ типа «Диана-I», «Диана-II» и других решениях. Обмен информацией между соответствующими ЭВМ осуществлялся в целях вычисления траектории полета противоракет.

В 1970-х годах компьютерные сети активно задействовались и в гражданской сфере — в частности как инфраструктура в рамках систем типа АСУ-Экспресс и «Сирена», позволяющих резервировать, соответственно, железнодорожные и авиабилеты. В 1974 году была изобретена компьютерная кодировка КОИ-8.

В первой половине 80-х институт ВНИИПАС начал осуществлять, используя компьютеры, удаленный обмен данными с зарубежными организациями. В целом в 80-х годах развертывание советских сетевых компьютерных систем шло достаточно активно, во многом благодаря появлению в СССР локализованных версий операционной системы UNIX (на принципах которой функционируют современные ОС Linux и, в свою очередь базирующиеся на ней ОС Android, которые можно отнести к самым распространенным в мире, если брать рынок мобильных устройств). Фактически к 1990 году в СССР была сформирована вся необходимая инфраструктура для последующего объединения советских компьютерных сетей и Интернета, функционировавшего на основе ресурсов NSFNet.

«РЕЛКОМ» — национальная компьютерная сеть

Появляется всесоюзная компьютерная сеть «РЕЛКОМ», в которой задействуются протоколы и технологии Интернета. Связь между компьютерами обеспечивается посредством телефонных каналов. Важнейшую роль в выстраивании данной инфраструктуры играли разработчики кооператива «Демос», осуществлявшего разработку различных программных решений.

В августе 1990 года исследователи из установили связь с Университетом Хельсинки в целях обеспечения функционирования каналов передачи почтовых сообщений в рамках, собственно, Интернета. В сентябре 1990 года специалисты «РЕЛКОМ», а также компании «Демос» зарегистрировали домен Советского Союза.Su, который до сих пор используется — и есть версии, что его популярность будет расти.

В СССР наряду с «РЕЛКОМ» развиваются пользовательские сети ФИДО. К 1991 году для советских пользователей, подключающихся к «РЕЛКОМ», становятся доступными ресурсы с доменной адресацией — как в современном интернете. В 1992 году уже в Российской Федерации появляются первые провайдеры.

Использование международного стандарта TCP/IP в России становится повсеместным. В апреле 1994 года был зарегистрирован национальный домен.Ru. С тех пор интернет в России развивался в целом так же, как и в западных странах. При этом российские специалисты также внесли значимый вклад в развитие Всемирной паутины, в частности на уровне разработки антивирусных, серверных решений.

Итак, мы изучили то, как работает сеть Интернет, особенности развития соответствующих коммуникационных технологий в России и на Западе. Изучим теперь, что представляет собой Всемирная паутина сегодня.

Современный интернет: провайдеры

Доступ в интернет для пользователей предоставляют провайдеры. Изучим специфику решаемых ими задач.

Кто такой провайдер интернета? В первые годы развития Всемирной паутины таковым считалась компания, предоставляющая коммутационные сервисы для обеспечения связи пользователя и ближайших серверов интернета. Сейчас провайдер — поставщик высокотехнологичных коммуникационных ресурсов, обеспечивающих функционирование в региональном, а иногда и в национальном масштабе. Компании, предоставляющие соответствующие услуги, могут быть как очень крупными, международными, так и локальными, которые могут работать в масштабах одного города.

Есть большое количество технологий, посредством которых провайдеры могут оказывать свои услуги: оптические и телефонные каналы, спутниковый, сотовый интернет. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. От того, какие именно каналы используются, в значительной степени зависят цены на интернет, формируемые провайдером. Как правило, самыми доступными по стоимости для пользователя являются проводные каналы, немного дороже — сотовые, самые дорогие — спутниковые. При этом оплата за услуги провайдера может осуществляться:

  • в формате абонентской платы;
  • за трафик;
  • в ряде случаев — за время доступа к Сети.

Роль интернета в современном мире заключается прежде всего в предоставлении пользователям возможности посещать различные сайты.

Современный интернет: сайты

Размещенный в интернете сайт — это совокупность файлов (текстовых, графических, видео- и аудиозаписей, содержащих иные мультимедийные компоненты), доступ к которым осуществляется посредством таких протоколов как WWW, HTTP, FTP и иных, что являются оптимальными в том или ином случае. Разумеется, данные файлы определенным образом систематизированы для облегчения восприятия информации пользователем.

Основной системный элемент сайта — веб-страница. В большинстве случаев она составляется на языке HTML, часто с применением различных скриптов. Сайт может иметь разную тематику. Это может быть интернет-газета, блог, видеохостинг, спортивный, развлекательный портал — есть огромное количество видов ресурсов, которые могут размещаться во Всемирной паутине.

Современный интернет: радио и телевидение

Выше мы отметили, что по мере развития коммуникационных технологий и увеличения скорости передачи данных, набирают популярность различные видеоресурсы в интернете. Таковым можно считать, к примеру, интернет-телевидение, а также онлайн-радио. Данные технологии позволяют осуществить трансляцию теле- и радиопередач на специальных сайтах с задействованием особых технологий.

Примечательно, что многие из современных сервисов позволяют организовать собственное вещание любому желающему пользователю. Интернет-телевидение с учетом распространенности высокоскоростных линий — это уже не привилегия, а обычный ресурс. Который вместе с тем может потребовать от пользователей значительных вложений (трудовых, финансовых) в его продвижение и развитие. То же можно сказать и о сайтах. Интернет-газета или развлекательный портал могут быть зарегистрированы любым желающим пользователем, но превращение их в узнаваемый бренд — задача непростая.

Современный интернет: мобильные приложения

Одним из самых выраженных трендов развития современного интернета можно считать повсеместное распространение мобильных приложений — специального ПО, запускаемого со смартфонов или планшетов. Функционально данные приложения во многих случаях могут быть аналогичны веб-страницам. Но есть и специализированные решения соответствующего типа, например приспособленные для того, чтобы организовать защищенный доступ в какой-либо персональный аккаунт, например банковский. Интернет сегодня — это коммуникационная среда, в рамках которой можно передавать практически любые цифровые данные, и во многих случаях это требует применения особых протоколов и технологий, в том числе реализуемых в мобильных приложениях.

Резюме

Итак, мы изучили, в чем заключается концепция Всемирной паутины, а также основные технологии, которые задействуются в целях обеспечения ее функционирования. Суть интернета — в предоставлении пользователям со всего мира стабильного недорогого доступа к различным типам полезной информации, файлам, мультимедийному контенту, а также к ресурсам, посредством которых люди могут общаться между собой и обмениваться различными данными. Подобная возможность сегодня уже привычна жителям, наверное, всех стран мира, хотя ранее она была доступна очень немногим людям, во многих случаях ею можно было пользоваться только при наличии высокой квалификации в области информационных технологий.

Кто такой провайдер интернета, к какому из них можно подключиться и по какой цене — вопросы, на которые почти наверняка знает типичный житель современного мегаполиса. Всемирная паутина продолжает развиваться: появляются новые сервисы, технологии, концепции организации общения пользователей, совершенствуются устройства для передачи данных. То, каким образом будет идти технический прогресс, то, как будет развиваться мировая экономика, определит векторы для дальнейшего развития интернета.

Интернет (англ. Internet - между сетей ) - гигантская всемирная компьютерная сеть, объединяющая десятки тысяч сетей всего мира. Её назначение - обеспечить любому желающему постоянный доступ к любой информации. Интернет предлагает практически неограниченные информационные ресурсы, полезные сведения, учёбу, развлечения, возможность общения с компетентными людьми, услуги удалённого доступа, передачи файлов, электронной почты и многое другое. Интернет обеспечивает принципиально новый способ общения людей, не имеющий аналогов в мире.

Благодаря сети стал доступен (бесплатно или за умеренную плату) огромный объём информации. Так, пользователь в любой стране может связаться с людьми, разделяющими его интересы, или получить ценные сведения в электронных библиотеках, даже если они находятся на другом конце света.

Нужная информация окажется в его компьютере за считанные секунды , пройдя путь по длинной цепочке промежуточных компьютеров, по кабелям и по радио, через горы и моря, по дну океана и через спутник.

Интернет финансируется правительствами, научными и образовательными учреждениями, коммерческими структурами и миллионами частных лиц во всех частях света, но никто конкретно не является её владельцем . Управляет сетью "Совет по архитектуре Интернет ", формируемый из приглашённых добровольцев.

Сеть была создана в 1984 году, и сейчас ею пользуются примерно сорок миллионов человек. Интернет всё время изменяется, поскольку имеет много квалифицированных пользователей, которые пишут программы для себя, а затем распространяют их среди желающих. Постоянно появляются новые серверы, а существующие обновляют свой "репертуар". Стремительно растут информационные потоки.

Как можно связаться с Интернет? Самый распространенный и недорогой способ - посредством модема и телефонной линии. При этом используются три типа подключения, отличающиеся друг от друга по объёму услуг и цене:

    1. почтовое - позволяет только обмениваться электронной почтой с любым пользователем Интернет, самое дешёвое;
    2. сеансное в режиме on-line ("на прямом проводе") - работа в диалоговом режиме - все возможности сети на время сеанса;
    3. прямое (личное), самое дорогостоящее - все возможности в любое время.

При работе в сеансном режиме доступ к Интернет обычно покупается у провайдеров (англ. provide - предоставлять, обеспечивать) - фирм, предоставляющих доступ к некоторой части Интернет и поставляющих её пользователям разнообразные услуги.
Как связываются между собой сети в Интернет?
Отдельные участки Интернет представляют собой сети различной архитектуры, которые связываются между собой с помощью маршрутизаторов . Передаваемые данные разбиваются на небольшие порции, называемые пакетами . Каждый пакет перемещается по сети независимо от других пакетов.

Сети в Интернет неограниченно коммутируются (т.е. связываются) друг с другом , потому что все компьютеры, участвующие в передаче данных, используют единый протокол коммуникации TCP/IP (читается "ти-си-пи/ай-пи ").

На самом деле протокол TCP/IP - это два разных протокола, определяющих различные аспекты передачи данных в сети:

    • протокол TCP (Transmission Control Protocol ) - протокол управления передачей данных, использующий автоматическую повторную передачу пакетов, содержащих ошибки; этот протокол отвечает за разбиение передаваемой информации на пакеты и правильное восстановление информации из пакетов получателя;
    • протокол IP (Internet Protocol ) - протокол межсетевого взаимодействия, отвечающий за адресацию и позволяющий пакету на пути к конечному пункту назначения проходить по нескольким сетям.

Схема передачи информации по протоколу TCP/IP такова: протокол ТСР разбивает информацию на пакеты и нумерует все пакеты; далее с помощью протокола IP все пакеты передаются получателю, где с помощью протокола ТСР проверяется, все ли пакеты получены; после получения всех пакетов протокол ТСР располагает их в нужном порядке и собирает в единое целое.

Каким образом пакет находит своего получателя ?

Каждый компьютер, подключенный к сети Интернет имеет два равноценных уникальных адреса: цифровой IP-адрес и символический доменный адрес. Присваивание адресов происходит по следующей схеме: международная организация Сетевой информационный центр выдает группы адресов владельцам локальных сетей, а последние распределяют конкретные адреса по своему усмотрению.

IP-адрес компьютера имеет длину 4 байта. Обычно первый и второй байты определяют адрес сети , третий байт определяет адрес подсети , а четвертый - адрес компьютера в подсети . Для удобства IP-адрес записывают в виде четырех чисел со значениями от 0 до 255, разделенных точками, например: 145.37.5.150. Адрес сети - 145.37; адрес подсети - 5; адрес компьютера в подсети - 150.

Доменный адрес (англ. domain - область), в отличие от цифрового, является символическим и легче запоминается человеком. Пример доменного адреса: barsuk.les.nora.ru . Здесь домен barsuk - имя реального компьютера, обладающего IP-адресом, домен les - имя группы, присвоившей имя этому компьютеру, домен nora - имя более крупной группы, присвоившей имя домену les , и т.д. В процессе передачи данных доменный адрес преобразуются в IP-адрес. Механизм такого преобразования подробно описан в .

Основные сервисы системы Интернет.
World Wide Web (WWW, "Всемирная паутина") - основной инструмент Интернет, её главный информационный сервис.

World Wide Web (WWW , "Всемирная паутина") - гипертекстовая, а точнее, гипермедийная информационная система поиска ресурсов Интернет и доступа к ним.

Гипертекст - информационная структура, позволяющая устанавливать смысловые связи между элементами текста на экране компьютера таким образом, чтобы можно было легко осуществлять переходы от одного элемента к другому. На практике в гипертексте некоторые слова выделяют путем подчёркивания или окрашивания в другой цвет . Выделение слова говорит о наличии связи этого слова с некоторым документом, в котором тема, связанная с выделенным словом, рассматривается более подробно.

Гипермедиа - это то, что получится, если в определении гипертекста заменить слово "текст " на "любые виды информации ": звук, графику, видео. Такие гипермедийные ссылки возможны, поскольку наряду с текстовой информацией можно связывать и любую другую двоичную информацию, например, закодированный звук или графику, Так, если программа отображает карту мира и если пользователь выбирает на этой карте с помощью мыши какой-либо континент, программа может тут же дать о нём графическую, звуковую и текстовую информацию.

Система WWW построена на специальном протоколе передачи данных, который называется протоколом передачи гипертекста HTTP (читается "эйч-ти-ти-пи ", HyperText Transfer Protocol ).

Всё содержимое системы WWW состоит из WWW-страниц , называемых сайтами (англ. site - участок).

WWW-cтраницы (cайты) - гипермедийные документы системы World Wide Web . Создаются с помощью языка разметки гипертекста HTML (Hypertext markup language ).

Язык HTML позволяет добавлять к текстовым документам специальные командные фрагменты - тэги (англ. tag - "этикетка, ярлык") таким образом, что становится возможным связывать с этими документами другие тексты, графику, звук и видео, задавать заголовки различных уровней, разделять текст на абзацы, строить таблицы и т.д. Например, заголовок документа может иметь такой вид: Клуб любителей персиков

Одну WWW-страницу на самом деле обычно составляет набор гипермедийных документов, расположенных на одном сервере, переплетённых взаимными ссылками и связанных по смыслу (например, содержащих информацию об одном учебном заведении или об одном музее). Каждый документ страницы, в свою очередь, может содержать несколько экранных страниц текста и иллюстраций. Каждая WWW -страница имеет свой "титульный лист" (англ. "homepage ") - гипермедийный документ, содержащий ссылки на главные составные части страницы. Адреса "титульных листов" распространяются в Интернет в качестве адресов страниц.

При работе с системой WWW пользователи имеют дело с программами-клиентами системы, называемыми браузерами .

Существуют сотни программ-браузеров. Самые популярные браузеры: Netscape Navigator и Microsoft Explorer .

Браузеры WWW умеют взаимодействовать с любыми типами серверов, используя при этом их собственные протоколы. Информацию, полученную от любого сервера, браузер WWW выводит на экран в стандартной, удобной для восприятия форме. При этом переключения с одного протокола на другой для пользователя часто остаются незамеченными.

Программа удалённого доступа Telnet . Позволяет входить в другую вычислительную систему, работающую в Интернет, с помощью протокола TELNET . Эта программа состоит из двух компонент: программы-клиента , которая выполняется на компьютере-клиенте , и программы-сервера , которая выполняется на компьютере-сервере .

Функции программы-клиента :

    • установление соединения с сервером;
    • приём от абонента входных данных, преобразование их к стандартному формату и отсылка серверу;
    • приём от сервера результатов запроса в стандартном формате и переформатирование их в вид, удобный клиенту.

Функции программы-сервера

    • ожидание запроса в стандартной форме;
    • обслуживание этого запроса;
    • отсылка результатов программе-клиенту.

Telnet - простое и поэтому универсальное средство связи в Интернет.

Программа пересылки файлов Ftp . Перемещает копии файлов с одного узла Интернет на другой в соответствии с протоколом FTP (File Transfer Protocol - "протокол передачи файлов"). При этом не имеет значения, где эти узлы расположены и как соединены между собой.

Компьютеры, на которых есть файлы для общего пользования, называются FTP-серверами. В Интернет имеется более 10 Терабайт бесплатных файлов и программ.

Электронная почта (Electronic mail , англ. mail - почта, сокр. E-mail , читается "и-мэйл"). Служит для передачи текстовых сообщений в пределах Интернет, а также между другими сетями электронной почты . К тексту письма современные почтовые программы позволяют прикреплять звуковые и графические файлы, а также двоичные файлы - программы.

При использовании электронной почты каждому абоненту присваивается уникальный почтовый адрес, формат которого имеет вид: <имя пользователя> @ < имя почтового сервера> . Например: [email protected] , где earth - имя пользователя, space.com - имя компьютера, @ - разделительный символ "эт коммерческое".

Сообщения, поступающие по E-Mail , хранятся в специальном "почтовом " компьютере в выделенной для получателя области дисковой памяти (его "почтовом ящике "), откуда он может их выгрузить и прочитать с помощью специальной программы-клиента.

Для отсылки сообщения нужно знать электронный адрес абонента . При качественной связи электронное письмо доходит в любую точку мира в течение нескольких минут.

Пользователи электронной почты стремятся придерживаться правил сетевого этикета (нэтикета ), а для выражения эмоций используют схематические изображения человеческого лица, так называемые смайлики (англ. smiley , "улыбочка"), некоторые из которых приведены ниже.

Cистема телеконференций Usenet (от Users Network ). Эта система организует коллективные обсуждения по различным направлениям, называемые телеконференциями . В каждой телеконференции проводится ряд дискуссий по конкретным темам.

Сегодня Usenet имеет более десяти тысяч дискуссионных групп (NewsGroups ) или телеконференций, каждая из которых посвящена определённой теме и является средством обмена мнениями. Телеконференции разбиты на несколько групп:

    • news - вопросы, касающиеся системы телеконференций;
    • comp - компьютеры и программное обеспечение;
    • rec - развлечения, хобби и искусства;
    • sci - научно-исследовательская деятельность и приложения;
    • soc - социальные вопросы;
    • talk - дебаты по различным спорным вопросам;
    • misc - всё остальное.

Внутри этих категорий существует иерархия . Так, например, rec.music.beatles - это дискуссия о творчестве Битлз, входящая в подгруппу "музыка" группы дискуссий по искусству.

Существует большой выбор программ чтения телеконференций , которые формируют материал дискуссий в упорядоченном виде и предоставляют в распоряжение корреспондентов.

Аналог телеконференций в других сетях - "электронная доска объявлений " (Bulletin Board System , BBS ).

Системы информационного поиска сети Интернет

В Интернет представлена информация на любые темы, которые только можно себе представить. Но найти в ней нужную информацию не так-то легко из-за того, что сеть по своей природе не имеет чёткой структуры. Поэтому для ориентировки в Интернет и быстрого получения свежей справочной информации разработаны системы поиска информации.

Все системы поиска информации Интернет располагаются на специально выделенных компьютерах с мощными каналами связи. Ежеминутно они бесплатно обслуживают огромное количество клиентов.

Поисковые системы можно разбить на два типа:

    • предметные каталоги , формируемые людьми-редакторами;
    • автоматические индексы , формируемые специальными компьютерными программами, без участия людей.

Системы, основанные на предметных каталогах . Используют базы данных, формируемые специалистами-редакторами, которые отбирают информацию, устанавливают связи для баз данных, организуют и снабжают данные в разных поисковых категориях перекрёстными ссылками. Кампании, владеющие предметными каталогами, непрерывно исследуют, описывают и каталогизируют содержимое WWW-cерверов и других сетевых ресурсов, разбросанных по всему миру . В результате этой работы клиенты Интернет имеют постоянно обновляющиеся иерархические (древовидные) каталоги, на верхнем уровне которых собраны самые общие категории, такие как "бизнес ", "наука ", "искусство " и т.п., а элементы самого нижнего уровня представляют собой ссылки на отдельные WWW -страницы и серверы вместе с кратким описанием их содержимого.

Пример . Если нужно выяснить, какая в мире имеется информация о пище динозавров , достаточно спуститься по иерархии:

Науки ==> Млекопитающие ==> Палеонтология ==> Динозавры ==> Пища.
Каталоги, составленные людьми, более осмыслены , чем автоматические индексы. Их очень мало, так как их создание и поддержка требуют огромных затрат . Для примера рассмотрим самый популярный предметный каталог , который обладает одной из крупнейших баз данных. Имеет информационные базы для детей и подростков. Поддерживает два основных метода работы с каталогом - поиск по ключевым словам и поиск по иерархическому дереву разделов . Не принимает запросов на естественном языке.

Автоматические индексы. Переоценить их трудно. Поиск по ключевым словам в одной базе данных, занимающий в худшем случае несколько секунд, принесёт те же результаты, что и обшаривание всех WWW -страниц во всей сети Интернет.

Автоматический индекс состоит из трёх частей:

    • программы-робота ;
    • базы данных , собираемой этим роботом;
    • интерфейса для поиска в этой базе, с которым и работает пользователь.

Все эти компоненты функционируют без вмешательства человека .

К автоматическим индексам следует прибегать только тогда, когда ключевые слова точно известны, например, фамилия человека или несколько специфических терминов из соответствующей области. Индексы получают информацию из каждого отдельного узла, регистрируют и индексируют её и добавляют к своим базам данных.

Среди известных индексов выделяется: AltaVista - одна из самых мощных полностью автоматических поисковых систем. Обладает полнотекстовой базой данных. Выдаёт наибольшее количество ссылок. Проиндексировано 30 млн. страниц с 300 тысяч серверов и 4 млн. статей из телеконференций Usenet. За один день AltaVista обслуживает около 20 млн. запросов.

В Интернет один и тот же узел сети может одновременно работать по нескольким протоколам. Поэтому крупные узлы сети сейчас обладают полным набором серверов, и к ним можно обращаться почти по любому из существующих протоколов.

Лекция 15. Глобальная компьютерная сеть Internet

Лекция 15. Глобальная компьютерная сеть Internet

Глобальная компьютерная сеть объединяет компьютеры, удалённые друг от друга на большое расстояние и которые могут быть расположены в различных городах, государствах и континентах. Обмен информацией между компьютерами в такой сети может осуществляться при помощи телефонных линий связи, выделенных каналов связи, в том числе оптоволоконных, систем радиосвязи и спутниковой связи.

Структура глобальной сети

В общем случае глобальнаясеть включает подсеть связи, к которой подключены компьютеры и терминалы (только ввод и отображение данных). В состав глобальной сети могут входить как компоненты локальные и региональные сети (рис.1). Объединение глобальных, региональных и локальных вычислительных сетей позволяет создавать многосетевые иерархии. Они обеспечивают мощные, экономически целесообразные средства обработки огромных информационных массивов и доступ к неограниченным информационным ресурсам. Именно такая структура принята в наиболее известной и популярной сейчас всемирной суперглобальной информационной сети Интернет (Internet) 1 .Подсеть связи состоит из каналов передачи данных и коммуникационных узлов.

Рис. 1. Структура глобальной сети

Компьютеры, за которыми работают пользователи-клиенты, называются рабочими станциями . Компьютеры, являющиеся источниками ресурсов сети, предоставляемых пользователям, называются серверами . Рабочие станции пользователей подключаются к глобальным сетям чаще всего через поставщиков услуг доступа к сети - провайдеров .

Коммуникационные узлы подсети связи предназначены для быстрой передачи информации по сети, для выбора оптимального маршрута передачи информации, для коммутации пакетов передаваемой информации. Коммуникационный узел - это либо некоторое аппаратное устройство, либо компьютер, выполняющий заданные функции с помощью соответствующего программного обеспечения. Эти узлы обеспечивают эффективность функционирования сети связи в целом. Рассмотренная структура сети называется узловой и используется, прежде всего, в глобальных сетях.

          1. Глобальная сеть Internet

Около 20 лет назад Министерство Обороны США создало сеть, которая явилась прародителем Internet, - она называлась ARPAnet . ARPAnet была экспериментальной сетью; она создавалась для поддержки научных исследований в военно-промышленной сфере, в частности, для исследования методов построения сетей, устойчивых к частичным повреждениям, получаемым, например, при бомбардировке авиацией и способных в таких условиях продолжать нормальное функционирование. Это требование дает ключ к пониманию принципов построения и структуры Internet. В модели ARPAnet всегда была связь между компьютером-источником и компьютером-приемником (станцией назначения). При этом предполагалась, что любая часть сети может исчезнуть в любой момент.

В настоящее время Internet не просто сеть - это сеть сетей. Сейчас она состоит из более чем 12 тысяч объединенных между собой сетей.

Административное устройство Internet

Internet – организация с полностью добровольным участием. Управляется она чем-то наподобие совета старейшин, однако, у Internet нет президента. Высшая власть, где бы Internet ни была, остается за ISOC (Internet Society). ISOC – общество с добровольным членством. Его цель – способствовать глобальному обмену информацией через Internet. Оно назначает совет старейшин, который отвечает за техническую политику, поддержку и управление Internet.

Совет старейшин представляет собой группу приглашенных добровольцев, называемую IAB (Совет по архитектуре Internet.). IAB регулярно собирается, чтобы утвердить стандарты и распределить ресурсы, такие, например, как адреса.

Интересно заметить, что не существует такой организации, которая собирает плату со всех сетей Internet или пользователей. Вместо этого каждый платит за свою часть. NSF платит за содержание NSFNET . NASA платит за Научную Сеть NASA (NASA Science Internet ). Представители сетей собираются вместе и решают, как им соединяться друг с другом и содержать эти взаимосвязи. Университет или корпорация платит за ее подключение к некоторой региональной сети, которая в свою очередь платит за свой доступ сетевому владельцу государственного масштаба.

То, что Internet не сеть, а собрание сетей, мало сказывается на конкретном пользователе. Для того чтобы сделать что-нибудь полезное (запустить программу или добраться до хранящихся в сети данных), пользователю не надо заботиться о том, как эти составляющие сети содержатся, как они взаимодействуют и поддерживают межсетевые связи.

          1. Структура Internet

На примере всемирной глобальной сети Internet рассмотрим структуру глобальной сети. Сеть Internet представляет собой совокупность взаимосвязанных коммуникационных центров, к которым подключаются региональные поставщики сетевых услуг и через которые осуществляется их взаимодействие, т.е. Internet имеет типичную для глобальных сетей структуру (рис. 1).

До 1995 года сеть Internet контролировалась National Science Foundation (NSF), которая создала три мощных коммуникационных центра: в Нью-Йорке, Чикаго и Сан-Франциско. Затем были созданы центры на Восточном и Западном побережье и много других федеральных и коммерческих коммуникационных центров. Между этими центрами устанавливаются договорные отношения о передаче информации и поддержании высокоскоростной связи. Совокупность коммуникационных центров образует подсеть связи, поддерживаемую рядом мощных компаний.

С точки зрения пользователя в Internet выделяются поставщики услуг, поддерживающие информацию на серверах, и потребители этих услуг - клиенты. Взаимодействие поставщиков с потребителями осуществляется через коммуникационную систему с множеством узлов (рис. 2).

Рис.2. Логическая схема глобальной сети Internet

Принципы работы глобальной сети

Работа Internet возможна потому, что разработаны стандартные способы общения между компьютерами и прикладными программами. Это позволяет компьютерам разного типа связываться между собой без особых проблем. IAB ответственен за стандарты; он решает, когда стандарт необходим и каким ему следует быть. Когда требуется стандарт, совет рассматривает проблему, принимает стандарт и по сети оповещает о нем мир. IAB также следит за различными номерами (и другими вещами), которые должны оставаться уникальными. Например, каждый компьютер в Internet имеет свой уникальный 32-разрядный двоичный адрес. Как присваивается этот адрес? IAB заботится о такого рода проблемах. Он не присваивает адресов самолично, но разрабатывает правила, как эти адреса присваивать. Адрес присваивает конкретный провайдер, обеспечивающий подключение компьютера к сети.

Рассмотрим в самых общих чертах принципы работы глобальной сети с коммутацией пакетов, использующей протокол TCP/IP. Этот протокол лежит в основе как сети Internet, так и многих других. Знание основ построения сети позволяет понять смысл многих действий, которые придется выполнять пользователю для получения доступа к многочисленным и разнообразным ресурсам сети.

Статьи по теме: