Лекции по интернет-технологиям. Интернет - коммуникации и Web-технологии Основные службы в Интернет

Модуль 2: Базовые Интернет - коммуникации и Web-технологии

Тема 5. Сетевые Интернет - коммуникации

Лекция №9. Интернет коммуникации: FTP, E-mail, мессенджеры, IP- телефония

Лекция №10. Системи цифрового вещания

Тема 6.
Web-технологии

Лекция №11. Технология создания Інтернет-узлов

Лекция №12. Языки программирования

Лекция №13. Разработка Web-сайтов

Тема 7.
Облачные технологии

Лекция №14. Облачные вычисления (cloud computing).

Тема 8. WEB–коммуникационные сервисы реального времени

Лекция №15. WEB–коммуникации и коммуникационные облачные Web сервисы на базе WebRTC

Тема 9. Современные телекоммуникационные технологии Інтернета вещей IoT

Лекция №16. Архитектура, протоколы и беспроводные технологии мереж IoT

Базовые Интернет-коммуникации и Web-технологии

Тема 5. Сетевые Интернет-коммуникации

Основные службы в Интернет

На серверах глобальной сети Интернет размещаются различные виды информации: файлы, веб-документы, звукозаписи и видеозаписи. К наиболее распространенным сетевым службам в Интернет, которые предоставляются Web-серверами сети, относятся:

Word Wide Web (WWW) - всемирная паутина или распределенная система гипертекстовых документов, связанных между собой гиперссылками;
FTP - служба передачи файлов;
Электронная почта E-mail - служба передачи электронных сообщений в режиме оффлайн;
Мессенджеры (ICQ, Skype, Miranda IM и т.д.) - сервисы для мгновенного обмена сообщениями, голосовой связи и видеосвязи в сети Интернет в режиме онлайн;.
VoIP сервисы (Voice-over-IP - передача голоса в сетях IP) - это сервисы, которые предназначены для выполнения интернет-звонков на обычные телефоны;
Telnet - служба доступа к компьютерам в режиме удаленного терминала;
USENET, News - телеконференции, группы новостей (доски объявлений) или дискуссионные группы по различным темам;
Archie - служба поиска данных и программ;
Gopher - служба доступа к информации с помощью иерархических каталогов (иерархических меню);
WAIS (WAIS реализует концепцию распределенной информационно-поисковой системы) служба поиска данных по ключевым словам;
Whois - адресная книга сети Internet. По запросу пользователь может получить информацию о владельцах доменных имен;
Потоковое вещание - служба для передачи и воспроизведение видео или звука по частям. Для просмотра потокового видео с видеохостинга используются различные варианты веб плееров.

Сетевые службы сети Internet можно разделить на две категории :

службы, которые используют базы данных сети;
службы, которые осуществляют обмен информацией между абонентами сети.

Практически все службы сети Интернет построены по принципу клиент-сервер. Сервер в сети - это компьютер или программа способные предоставлять некоторые сетевые услуги клиентам по их запросам. К клиентским программам относятся:

браузеры - программы клиенты (прикладные программы) обеспечивает доступ практически ко всем информационным ресурсам Интернет, которые хранятся на Web-серверах;
ftp-клиенты;
telnet-клиенты;
почтовые клиенты;
WAIS-клиенты;
Gopher - это программа-клиент и т.д.

ГБПОУ КК

«Краснодарский монтажный техникум»

ЛЕКЦИЯ:

Модем. Единицы измерения.

Интернет технологии.

Преподаватель

информационных технологий

Несмелова А.Р.

Краснодар2015

Модем. Единицы измерения.

Интернет технологии.

Пояснительная записка

Данное методическое пособие предназначено для изучения теоретических знаний по теме «Модем. Единицы измерения. Интернет технологии.» в курсе дисциплины «Информатика и ИКТ» для первых курсов технических специальностей, ориентированной на реализацию федерального компонента государственного образовательного стандарта (далее – ФГОС) среднего (полного) общего образования по информатике на базовом уровне в пределах основной образовательной программы среднего профессионального образования с учетом профиля получаемого профессионального образования.

Содержание основных разделов лекции:

Введение

Модем

Единицы измерения

История появления Интернета

Офлайновые технологии

Онлайновые технологии

Заключение

Цель: ознакомление обучающихся с теоретическими основами создания и работы сети Интернет, раскрытие основных понятий глобальной сети, изучение особенностей различных интернет технологий.

Задачи: дать понятие сети Интернет и изучить ее возможности, основных средств и способов организации связи, сравнить особенности различных интернет технологий, изучить основные единицы измерения скорости передачи данных, научиться рассчитывать объем переданной информации

Введение

Интернет – это всемирная система компьютерных сетей, которые объединены между собой и работают с использованием маршрутизации пакетов данных и протоколов IP . На основе Интернета образовано глобальное информационное пространство и World Wide Web (Всемирная паутина). Кстати очень часто Интернет также называют Всемирной паутиной, однако это ошибочно, так как «Интернет» и «Всемирная паутина» означают совсем разные понятия. Также на основе Интернет - технологий создано множество других протоколов передачи данных. Без Интернета информационное развитие общества не было бы столь стремительным и плодотворным, как это можно наблюдать сегодня. Регулярно пользуется Интернетом более 1,5 млрд. человек в сутки, хотя эта цифра весьма приблизительна, ведь с каждым днем число пользователей сетью неуклонно растет.

Рассматривая принцип работы Интернета и, соответственно, отвечая на вопрос, что такое Интернет, следует отметить, что основными его компонентам и являются правительственные и домашние компьютерные сети. Чтобы объединить все эти сети, был придуман интернет-протокол (IP ) и принцип маршрутизации пакетов данных.

Задача маршрутизаторов на стыке сетей, независимо от того, они программные или аппаратные – в автоматическом режиме сортировать и перенаправлять пакеты данных, основываясь на IP -адрес получателя пакета. Благодаря протоколу IP , образуется во всем мире единое адресное пространство, однако собственное подпространство существует в каждой отдельной сети. Такая адресная организация позволяет избежать конфликтов между отдельными сетями в едином мировом пространстве, что позволяет передавать данные беспрепятственно и точно.

Для связи удаленных друг с другом компьютеров могут использоваться обычные телефонные сети, которые в той или иной степени покрывают территории большинства государств. Телекоммуникация – дистанционная передача данных на базе компьютерных сетей и современных технических средств связи. Единственной проблемой в этом случае является преобразование цифровой (дискретной) информации, с которой оперирует компьютер, в аналоговую (непрерывную).

Модем – устройство, присоединяемое к персональному компьютеру и предназначенное для пересылки информации (файлов) по сети (локальной, телефонной). Модем осуществляет преобразование аналоговой информации в дискретную и наоборот. Работа модулятора модема заключается в том, что поток битов из компьютера преобразуется в аналоговые сигналы, пригодные для передачи по телефонному каналу связи. Демодулятор модема выполняет обратную задачу. Факс-модем – устройство, сочетающее возможность модема и средства для обмена факсимильными изображениями с другими факс-модемами и обычными телефаксными аппаратами.

Таким образом, данные, подлежащие передаче, преобразуются в аналоговый сигнал модулятором модема «передающего» компьютера. Принимающий модем, находящийся на противоположном конце линии, «слушает» передаваемый сигнал и преобразует его обратно в цифровой при помощи демодулятора. После того, как эта работа выполнена, информация может передаваться в принимающий компьютер.

Оба компьютера, как правило, могут одновременно обмениваться информацией в обе стороны. Этот режим работы называется полным дуплексным.

Дуплексный режим передачи данных– режим, при котором передача данных осуществляется одновременно в обоих направлениях.

В отличие от дуплексного режима передачи данных, полудуплексны й подразумевает передачу в каждый момент времени только в одном направлении.

Кроме собственно модуляции и демодуляции сигналов модемы могут выполнять сжатие и декомпрессию пересылаемой информации, а также заниматься поиском и исправлением ошибок, возникнувших в процессе передачи данных по линиям связи.

Единицы измерения. Одной из основных характеристик модема является скорость модуляции (modulation speed), которая определяет физическую скорость передачи данных без учета исправления ошибок и сжатия данных. Единицей измерения этого параметра является количество бит в секунду (бит/с), называемое бодом.

Бит в секунду (англ.Bits persecond, bps) - базовая единица измерения скорости передачи информации, используемая на физическом уровне сетевой модели OSI или TCP/IP.

На более высоких уровнях сетевых моделей, как правило, используется более крупная единица - байт в секунду (Б/c или Bps, от англ. bytes per second) равная 8 бит/c.

В отличие от бодов (baud; при двоичном кодировании боды также обозначают количество бит в секунду), битами в секунду измеряется эффективный объём информации, без учёта служебных битов (стартовые/стоповые/чётность) применяемых при асинхронной передаче. В некоторых случаях (при синхронной двоичной передаче) скорость в бодах может быть равной скорости в битах в секунду.

Любой канал связи имеет ограниченную пропускную способность (скорость передачи информации), это число ограничивается свойствами аппаратуры и самой линии (кабеля).

Объем переданной информации вычисляется по формуле Q=q*t, где q– пропускная способность канала (в битах в секунду), а t – время передачи.

История появления интернета

Первые упоминания об Интернете, как надёжной системе передачи информации, были сделаны Министерство обороны США в 1957 году. Американские вооруженные силы были обеспокоены тем, что Америка должна иметь систему передачи военной информации, если произойдет война..

Все разработки финансировало Министерство Обороны, и в итоге появилась сеть ARPANET . С годами ARPANET усовершенствовалась, что привело ее к использованию в ученом мире, но впервые ARPANET была установлена в Калифорнийском университете Лос-Анджелеса, в 1969 году, 2 сентября. Между установкой первого сервера и первым его запуском прошло почти два месяца. Второй сервер сети был установлен в Стэнфордском исследовательском центре, причем расстояние между двумя серверами составляло 640 километров.

В 9 часов вечера, 29 октября 1969 года была осуществлена первая попытка передачи данных от первого сервера ко второму. Конечно же, не все происходило гладко с использованием ARPANET , в частности, запуск сети с первого раза не удался – ученые смогли отправить только LOG вместо LOGON (означает «вход в систему»). Спустя 1,5 часа, в 22:30 вторая попытка была удачной. Именно этот день можно назвать датой рождения Интернета.

В 1971 году американцы предложили первую программу, которая стала очень популярной - это была первая электронная почта. В принципе, и сегодня самой востребованной среди пользователей Интернета является электронная почта, однако современный пользователь имеет право выбора, так как представлено несколько программ в сети по отправке электронных писем.

В 1973 году Интернет становится международным, потому что именно в этом году, американцы подключили к своей сети ARPANET несколько иностранных организаций, расположенных в Норвегии и Британии. Использование сети в основном основывалось на пересылке электронных писем. Но в тоже время, в 70-н годы появляются первые доски объявлений и рассылки новостей. Активное развитие протоколов обозначилось к концу 70-х, началу 80-х годов, и уже в 1983 году протоколы IP были стандартизированы. Первоначально, сеть ARPANET работала на протоколе NCP , но благодаря Джону Постелу и некоторым другим программистам, ARPANET перешла на TCP / IP , который оправдал надежды своих авторов, ведь мы его применяем и сегодня. С 1983 года мир заговорил о сети ARPANET , как об Интернете.

Понятие «система доменных имен» вошло в обиход в 1984 году. В это же время, ARPANET получила сильнейшего соперника – NSFNet , сеть, основанную Национальным научным фондом США. NSFNet – это обширная межуниверситетская сеть, имеющая больше возможностей, чем ARPANET . Сеть NSFNet смогла за год подключить к себе 10 000 компьютеров, что привело к переименованию сети в Интернет. Спустя 4 года пользователи Интернета смогли общаться вживую, то есть, в чате, благодаря разработанному протоколу Internet Relay Chat .

Британского учёного Тима Бернерс Ли по праву можно назвать «крестным отцом» концепции Всемирной паутины, так как именно этот человек в 1989 году в Европейском совете по ядерным исследованиям предложил Всемирную паутину. К 1991 году Тим Бернерс Ли разрабатывает URI , протокол HTTP и HTML . Годом ранее, в 1990 году прекращает существование первая сеть, поскольку конкуренция с NSFNet стала для ARPANET проигрышной. С 1990 года Интернет начинает использовать для подключения телефонную линию.

Спустя 20 лет, многие специалисты сходятся во мнении, что историю Интернета можно разделить на две эпохи . Первая – до появления веб-браузера NCSA Mosaic , который был представлен в 1993 году; вторая – после появления NCSA Mosaic . За год браузер позволил распространиться Интернету по всему миру. С 1995 года Всемирная паутина - основной поставщик информации в Интернете, причем со значительным отрывом, опережая протокол по пересылке файлов FTP . Прочно занимает лидирующую позицию понятие «Всемирная паутина» в 1996 году, оставляя позади себя определение «Интернет».

Обзор основных Интернет технологий

Интернет технологии, также как и промышленные или финансовые технологии, определяют средства и форму, в которых реализуется совместная деятельность людей ради достижения определенных целей.

Интернет технологии объединяют информационные потоки от большого количества действующих лиц для достижения большей согласованности своих действий, а также более точного определения содержания своих будущих действий. Интернет технологии открывают новые широкие горизонты для совершенствования коммуникаций и обмена информацией между людьми в глобальных масштабах.

Эти технологии можно разделить на две основные категории:

1)офлайновые технологии - средства распространения сообщений, обеспечивающие коммуникации в режиме off-line (т.е. допускающие существенную асинхронность в обмене сообщениями);

2)онлайновые технологии синхронных коммуникаций в реальном времени (on-line).

Офлайновые технологии

Самым статичным представителем перового вида являются классические веб-страницы, которые несут информацию (возможно, достаточно часто обновляемую) от источника к потребителю, но не содержат удобных средств для двух- или многостороннего взаимодействия авторов и пользователей информации (в более поздних модификациях технологии веб-страниц этот недостаток постепенно устраняется).

Более динамичным представителем первого типа технологий являются телеконференции, или как их еще называют "группы новостей" (newsgroups), и близкие к ним "списки рассылки" (mailing lists), которые позволяют в течение нескольких часов распространять сообщения отдельных людей среди гигантской аудитории и дают достаточно удобные возможности для проведения массовых обсуждений и обмена мнениями.

Рассмотрим подробнее три наиболее используемых способа реализации асинхронных коммуникаций:

Списки рассылки (mailing list) являются наиболее старым представителем интерактивных Интернет технологий. Для участия в них достаточно иметь собственный адрес электронной почты и знать адрес нужного списка рассылки. На этот адрес посылается письмо, текст которого состоит из некоторых команд или сообщения для пользователей данного списка рассылки. Для получения списка команд, как правило, достаточно послать на адрес списка рассылки письмо из одного слова help. Заголовок писем с командами для списка рассылки обычно должен быть пустым. Если вы послали письмо с командой подписаться на данный список рассылки (чаще всего эта команда - subscribe), то ваш адрес, который берется из служебных заголовков вашего письма, помещается в список адресов, по которым будут дублироваться все приходящие сообщения за исключением писем с командами.

Группы новостей (newsgroups), в России их чаще называют телеконференции, являются технически более развитым средством, чем списки рассылки и поэтому, часто, включают возможности последних. Главное отличие групп новостей от списков рассылки - пользователь может не получать их на свой компьютер по электронной почте, а может просматривать их прямо на так называемых серверах новостей (newsserver). Для этого требуется специальное программное обеспечение. Просмотр различных групп новостей становится более простым и оперативным по сравнению со списками рассылки.С технической точки зрения, группы новостей существуют за счет того, что все мировые сервера новостей обмениваются между собой поступающими от их пользователей сообщениями по пересекающимся спискам групп новостей. Разные сервера могут хранить для своих пользователей разные наборы групп новостей и с разной продолжительностью. Например, сервер новостей Инфотека хранит около 1500 групп новостей, а аналогичный сервер НГУ не несколько сот групп больше. По разным группам срок хранения сообщений может варьироваться от одного дня (группа "test" в НГУ) до нескольких месяцев.

Веб-форумы (web forums) являются следующим этапом развития описанных выше технологий и представляют из себя интеграцию возможностей списков рассылки, групп новостей с веб-страницами. В результате, привычные веб-страницы, которые по средствам выразительности превосходят другие технологии, получают дополнительно достаточно мощные интерактивные свойства.

Онлайновые технологии

Ко второму типу технологий, обеспечивающих синхронный обмен информацией в реальном времени, относятся, так называемые, "разговорные каналы" (chat channels), а также пока еще мало используемые аудио- и видео- конференции. Есть оценки, что примерно треть времени проводимого пользователями в сети Интернет тратится на "кибербеседы", осуществляемые с помощью "разговорных каналов". Растущая популярность этой технологии "живых" коммуникаций объясняется ее простотой (пользователь получает на экран своего компьютера тексты реплик от всех участников кибербеседы и может тут же вводить свой текст, который занимает свое место в последовательности реплик данной беседы), разнообразием выразительных средств (кроме текстов, таким же образом, в "разговор" могут встраиваться картинки, аудио- и видеоклипы и т.п.), а также возможной анонимностью собеседников, что придает таким "разговорам" живость и непосредственность. Количество разговорных каналов исчисляется несколькими тысячами, многие из которых функционируют круглосуточно.

Облачные вычисления (англ. Cloud computing) - технология распределённой обработки данных, в которой компьютерные ресурсы и мощности предоставляются пользователю как интернет-сервис».

Сплайн-офисы представляют собой приложения, реализуемые по инновационной Интернет технологии «программное обеспечение как услуга» (англ., Software as a Service - SaaS), при которой программное обеспечение создается и сопровождается как веб-приложение на сервере разработчика, предоставляя пользователям доступ к программам через Интернет. Примерами таких офисов могут служить Microsoft Office 365. Еще одна «облачная технология Google Docs, ее функции: создание офисных документов в виде текста, таблиц, презентаций и диалоговых форм, предоставление памяти в объёме до 1 гигабайта с возможностью создания иерархии папок и коллекций для хранения файлов, экспорт-импорт документов в известных форматах (DOC, XLS, ODT, ODS, RTF, CSV, PPT, в том числе форматах MS Office 2007/2010). возможность сохранения офисного документа в HTML-версии для публикации в Интернет, предварительный просмотр и печать документа.

Однако если Интернет и сети становятся более доступными, то Интернет технологии это сложнейшие системы объединяющие, как физические, так и логические компоненты.

Физические составляющие имеют материальную ценность, что позволяет развивать бизнес Интернет технологий.

Физические элементы Интернет технологии включают в себя:

Сетевые технологии. Сервера. Дата центры;

Программное обеспечение Интернет;

Топология Интернет (взаимодействие компьютеров и серверов в сети);

Сетевые службы (электронная почта, служба DNS, протокол FTP и т.п.);

Локальные и домашние сети, маршрутизаторы.

Логические составляющие позволяют создать практически любой Интернет ресурс в сети: веб - сайт, веб - приложение, веб-портал.

Веб технологии:

Языки разметки (HTML);

Каскадные таблицы стилей (CSS);

Скриптовой язык (JavaScript);

Браузеры;

Веб-страницы DOM (объектная модель документа (DOM);

Языкразметки XML (Extensible Markup Language);

Поисковые системы;

SEO (поисковая оптимизация).

Разделение на физическую и логическую составляющие, несколько условны, потому-то они могут существовать только во взаимосвязи и не имеют особого назначения друг без друга.

Также нужно понимать, что это, конечно же, неполный список элементов Интернет технологии. Но он дает общее представление о таком объемном понятии, как Интернет технологии.

Заключение.

В настоящее время Интернет развивается экспоненциально: каждые полтора-два года его основные количественные показатели удваиваются. Это относится к числу пользователей, числу подключенных компьютеров, объему информации и трафика, количеству информационных ресурсов.

Интернет развивается и качественно. Границы его применения в жизни человека постоянно расширяются, появляются совершенно новые виды сетевого сервиса и телекоммуникационных технологий.

Жизнь современного общества становится все более компьютеризированной. Растут требования к оперативности и надежности информационных услуг. Ученые разрабатывают принципиально новые формы глобальных сетей.

Список литературы

1. Угринович Н.Д. Информатика и информационные технологии. Учебник 10–11 кл. – М., 2010.

2. Угринович Н.Д. Преподавание курса «Информатика и ИКТ» 7–11 классы. – М., 2010.

3. Бешенков С.А., Кузьмина Н.В., Ракитина Е.А. Информатика. Учебник 11 кл. – М., 2009.

4. Бешенков С.А., Ракитина Е.А. Информатика. Учебник 10 кл. – М., 2009.

5. Максимов Н.В. Партыка Т.П. Попов И.И. Современные информационные технологии- М:Форум, 2012

6. Михеева Е.В. Титова О.И. Информатика. – М. Академия, 2012.

7. Гусева А. «Все об internet » , М, 2008

8. ВикиЗнание: гипертекстовая электронная энциклопедия

9. http :// www . wikiznanie . ru

10. Википедия: свободная многоязычная энциклопедия http://ru.wikipedia.org

11. Газета «Информатика

12. Интернет - среда для совместного обучения

13. Институт новых технологий

14. Коллекция цифровых образовательных ресурсов

Коротко из истории создания Internet. В конце 60-х годов правительство США начало финансирования проекта создания экспериментальной сети, которая обеспечила сохранение коммуникаций в случае ядерной атаки, с одной стороны, и для облегчения сотрудничества различных научно-исследовательских учреждений. Эта сеть получила название – ARPAnet (Advanced Reserth Project Agency). Главные задачи цели исследования создание сети: 1) сохранявшей работоспособность при нарушении связи между отдельными ее узлами; 2)легко исключающей или добавляющей новые узлы с min затратами; 3)предоставляющей пользователям разных компьютеров и ОС легко связываться между собой. Одним из главных итогов развития ARPANET, который унаследовал сегодняшний INTERNET, создание сетевых протоколов TCP/IP - особого языка «общения компьютеров».

В середине 80-х годов Фонд национальной науки США (National Science Foundation - NSF) разработал на основе ARPANET сеть NSFNet для использования в научных исследованиях, образовании, системах связи. Изменение скорости передачи информации говорят о важности полученных разработок: -середина 80-х годов - 56 Кбит/сек; -начало 90-х годов Мбит/сек. Уже в 1983г в США насчитывалось около 200 сетей, объединяющих тысячи компьютеров. В настоящее время в мировом масштабе основы функционирования INTERNET поддерживаются правительственными организациями и частными фирмами.

Количество компьютеров в Internet удваивается каждый год, начиная с 1988г, к середине 1995г около 20 млн пользователей имели доступ к сети Internet. В России в 1990г была создана первая узкопрофессиональная сеть Relcom института ядерной физики им. Курчатого. Эта сеть объединила около 30 организаций, была официально зарегистрирована и подключена к крупнейшей евпропейской сети EUnet. Основное направление работ-научные исследования. В 1996г в России создана сеть Relcom, которая стала крупнейшим провайдером в более чем 100 городах страны, обслуживает около 350тысяч абонентов. Сеть Relcom имеет развитую инфраструктуру, имеет два канала выхода за рубеж: Москва-Санкт-Петербург- Хельсинки (1024 Кбит/сек) и Москва-Амстердам (256Кбит/cек). Сеть FREEnet (1991г) - научно-образовательная сеть. Сеть RUNnet (1994г) - федеральная университетская сеть России – главная задача - создание единого информационного пространства ВШ России и его интеграции в мировую информационную систему образования, науки, культуры..

Структура Internet Что такое Internet - множество разнородных сетей, отдельных компьютеров, междугородних и международных линий связи, соединенных между собой для предоставления возможности передавать информацию друг другу. Качество работы в Internet зависит не только скоростью провайдера (поставщика услуг),но и инфраструктурой сервер-провайдера. Самым мелким элементом Internet является локальная вычислительная сеть (ЛВС), состоящая из файл-сервера и подключенных к нему компьютеров, которые могут пользоваться всеми ресурсами файл-сервера.

Компьютер, имеющий самостоятельный выход в Internet называется хост-компьютером (host - хозяин). Каждый подсоединенный к сети хост-компьютер имеет свой адрес, по которому его можно найти из любой точки мира, поэтому Internet представляет собой совокупность физически взаимосвязанных хост- компьютеров. Схема подсоединения ЛВС к Internet Файл-сервер Рабочая станция 1 Рабочая станция 2 Рабочая станция N... Internet Концентраторы, мосты, шлюзы,...

Подсоединение к Internet, как и к другой глобальной сети, может быть 2-х видов: 1)временное подсоединение через обычные коммутируемые телефонные линии; 2)постоянное подсоединение через выделенный канал связи (выделенную телефонную или оптоволоконную линию, спутниковый канал связи). Виды доступа: SLIP (Serial Line IP IP для последовательных линий) и PPP (Point to Point Protocol протокол «точка-точка»). CSLIP (Compressed SLIP сжатый SLIP), Dial-Up Access (доступ по вызову). Доступ через другие сети.

Принципы функционирования сети Основное, что отличает Интернет от других сетей, - это ее протоколы – TCP/IP (Transmission Control Protocol/ Internet Protocol - протокол управления передачей/ сетевой протокол). TCP сводится к стандартизации следующих процедур: разбиение передаваемых данных на пакеты (части); адресация пакетов и передача их по определенным маршрутам в пункт назначения; сборка пакетов в форму исходных данных. IP отвечает непосредственно за передачу данных по сети и адресацию.

При отправке сообщений (запросов) в Internet система сама определяет наиболее благоприятный в данный маршрут движения потока сообщений, при этом учитывается какие сети имеются в распоряжении системы и какова их загрузка в данный момент времени. Все сообщение чаще всего разбивается на отдельные пакеты данных, которые будут двигаться к точке запроса разными маршрутами. Именно возможность автоматического выбора наиболее приемлемого маршрута передачи данных обеспечивает сохранение функционирования Internet в случае повреждения или повышенной загрузки отдельных коммуникационных путей. Для подключения компьютеров к глобальной сети необходимо специальное сетевое оборудование: концентраторы (локальная сеть), маршрутизаторы (компьютер, позволяющий определять оптимальный в данный момент маршрут передачи данных одного формата), мосты (компьютер, управляющие передачей данных между одинаковыми сетями), шлюзы (компьютер, осуществляющий перевод форматов данных)

Передача данных в Internet идет по определенным правилам (протоколам). IP (Internet Protocol)- протокол разделяет данные на определенные пакеты, которые снабжаются заголовками. TCP (Transmission Control Protocol) управляет передачей данных в сетях, контролирует полноту и завершенность доставки данных адресату. информацияинформация часть 1 часть 2 Часть n... заголовок INTERNETINTERNET часть 1 заголовок часть 2 заголовок часть n информацияинформация

Система адресации в Интернете Каждый компьютер, подключенный к сети, имеет свой 32-битный IP уникальный адрес. IP-адрес состоит из четырех десятизначных идентификаторов, или октетов, по одному байту каждый, разделенных точкой. (например,)

КЛАССЫ СЕТЕЙ Класс сети Диапазон значений первого октета Возможное количество подсетей Возможное количество узлов АВСDЕАВСDЕ

DNS доменная система имен Domain Name System (DNS) – ставит в соответствие числовому IP-адресу компьютера уникальное имя. Домен это некий логический уровень Интернета, то есть группа сетевых ресурсов, имеющая собственное имя и управляемая своей сетевой станцией. Домены первого уровня подразделяются на географические, по месту положения страны (двухбуквенные), и административные (трехбуквенные).

Система адресации в Internet Ключом к получению информации в Internet являются адреса ресурсов. Каждый компьютер сети должен иметь свой уникальный адрес. Уникальность адреса компьютера достигается за счет микросхемы ROM или другого подобного элемента, имеющих уникальный идентификатор, который и становится частью адреса. Адреса компьютеров представляются в двух видах: машинном и доменном. При подсоединении к Internet необходимо запросить часть адреса у организации InterNIC (Internet Network information Center). Для пользователей удобнее и понятнее доменный адрес - адрес в виде текста. Доменная система имен разделяет адреса по иерархии различных доменов. Примеры географических доменов: at - Австрия au - Австралия be - Бельгия ca - Канада de - Германия es - Испания fr - Франция In - Индия it - Италия pl - Польша ru - Россия se - Швеция uk-Великобритания us - США Примеры тематических доменов com - коммерческие предприятия edu - учебные заведения gov - невоенные правит.учрежден. mil - военные учреждения net - сетевые организации org - прочие организации

Виды информационного сервиса, представленного в Интернет удаленный доступ, передачу файлов, электронную почту, доски объявлений, поиск данных и программ, поиск людей, Gopher, WAIS, всемирную паутину (WWW), Общение(ICQ, IRC,NetMeeting, IPhone (IP- телефонию) и др.

World Wide Web (WWW)(всемирная паутина) Одной из новейших и многообещающих разработок в Internet является система WWW. WWW (World Wide Web, «Всемирная паутина») – это десятки миллионов серверов Интернета, содержащих Web-страницы, в которых применяется технология гипертекста. Суть технологии гипертекста состоит в том, что текст структурируется, т. е. в нем выделяются слова-ссылки, активизируя которые совершается переход на заданный фрагмент документа (текст, фото, картинка, кнопка и т.д.) либо на другой Web-документ, находящийся на удаленном компьютере. Для работы с этой системой необходима специальная программа browse (браузер).

Структура окна браузера окно заголовка строка меню адресная строка демонстрацион ное окно Выпадающий список адресов прервать поиск Поисковые системы по англоизычным серверам Печать найденного документа для сохранения ссылок на найденные сайты и документы Открытые сайты

Структура универсального указателя ресурсов (адреса) URL (Uniform Resource Locator) - универсальный указатель ресурсов включает полное описание местонахождения ресурса и его имя Типичный вид URL gov.ru Это адрес сайта органов государственной власти Российской Федерации; Hyper Text Transfer Protocol Протокол передачи гипертекс та признак начала адреса хост- компьютера адрес хост- компьютера домен страны

Адреса некоторых ресурсов: Информцентр InterNic - главный информационный центр сети Internet Это адрес начальной страницы сервера центра Internic, здесь можно найти путеводитель по ресурсам Internet (Infoguide). Адреса наиболее популярных поисковых систем по русскоязычным серверам:

Адреса некоторых сайтов: - сайт г. Оренбурга. - сайт Оренбургской области. - сайт новостей телекомпании НТВ. - сайт Общественного российского телевидения. - сайт государственного телеканала «Россия» - сайт Российского информационного агентства новостей. - сайт новостей. - сайт газеты «Комсомольская правда». - сайт газеты «Аргументы и факты». - сайт газеты «Московский комсомолец».

Протоколы, используемые в URL: ПротоколДоступ к: HTTP(Web)-серверам file:// HTML-документам на вашем жестком диске ftp:// FTP-серверам и файлам gopher:// Gopher-меню и документам News:// Серверам групп новостей Usenet mailto: Определенному адресу электронной почты telnet: Удаленному серверу Telnet

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИИ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«Интернет технологии»

Для всех специальностей

Тараз 2014 г.

Конспект лекции по дисциплине «Интернет технологии » для студентов всех специальностеи - разработаны в соответствии с рабочей программой дисциплины.

Конспект лекции разработала:

старший преподаватель Джакашова Э.А.

Лекция №1. Введение. Краткий экскурс в историю сетей.

Современный Интернет — весьма сложная и высокотехнологичная система, позволяющая пользователю общаться с людьми, находящимися в любой точке земного шара, быстро и комфортно отыскивать любую необходимую информацию, публиковать для всеобщего сведения данные, которые он хотел бы сообщить всему миру. С помощью Интернета можно найти себе подходящую работу и расширить круг знакомств, обсудить интересующие вас темы и просто приятно провести время.

В конце далеких семидесятых годов Министерство обороны США задалось идеей создать электронную сеть, с помощью которой компьютеры военных штабов и командных пунктов могли бы успешно обмениваться информацией в случае бомбардировки указанных объектов русскими атомными ракетами. Коммуникации, проложенные между бункерами, должны были, по замыслу министров, выдержать наводнения, цунами, землетрясения, ураганы, прямые по- падания метеоритов и другие неприятные погодные явления. Сеть была спроектирована, исходя из принципа малой надежности, то есть таким образом, что продолжала бы исправно перекачивать информацию между компьютерами, даже когда отдельные ее участки могли неожиданно исчезнуть, превратившись в атомную пыль. Исследования, проведенные в рамках этого проекта, были профинансированы Управлением перспективных научных разработок США(Advanced Research Project Agency, ARPA), и в 1968 году такая система была создана. В честь "спонсоров", вложивших весьма внушительный капитал в развитие первой в мире полнофункциональной вычислительной сети, ей дали краткое и звучное название ARPAnet.

Возникновение данной электронной сети осталось бы не замеченным, или этот факт забылся бы со временем, если бы не несколько концептуальных особенностей, заложенных в ее проект. Во-первых, все компьютеры, входящие в сеть, общались между собой "на равных", то есть в ARPAnet не существовало структуры "главный компьютер — подчиненный компьютер". Во-вторых, в качестве основного сетевого протокола ARPAnet был принят межсетевой протокол IP.

ПРИМЕЧАНИЕ Сетевым протоколом называется согласованный и утвержденный стандарт, содержащий описание правил приема и передачи между двумя компьютерами команд, текста, графики, иных данных и служащий для синхронизации работы нескольких вычислительных машин в сети.

Другими словами, межсетевой протокол — это некий "свод законов для компьютеров", набор правил, позволяющий нескольким машинам обмениваться данными посредством сетевых коммуникаций. Именно протокол IP стал впоследствии главным протоколом Всемирной сети Интернет.

Межсетевой протокол IP (Internet Protocol) является универсальным кроссплатформенным стандартом, позволяющим объединять в сеть разнородные вычислительные машины, работающие под управлением различных операционных систем. Важно лишь, чтобы все эти системы поддерживали протокол IP.О принципах передачи данных на основе указанного протокола мы подробно побеседуем в следующем разделе этого урока, а пока вернемся к истории создания Интернета.

В начале восьмидесятых годов Национальный научный фонд США (NationalScience Foundation) создал пять локальных сетей, соединив в единый комплекс их центральные компьютеры — сетевые рабочие станции. Эти системы, как иARPAnet, использовали протокол обмена данными IP. Согласно заложенной в данный проект идее планировалось объединить большинство американских исследовательских центров в глобальную информационную систему, создав своеобразную "сеть сетей" (Internetwork, сокращенно — Internet). Эта система должна была содержать самую свежую, постоянно обновляющуюся информацию о научных исследованиях изыскательских учреждений США.

По замыслу Национального научного фонда, появление такой сети позволило бы большинству исследовательских институтов Америки иметь быстрый доступ к самым современным разработкам ученых. А вот получилось из этой идеи совсем не то, что планировали ее авторы.

Многочисленные коммерческие организации, имеющие к науке отношение весьма далекое, в духе времени стали создавать собственные локальные сети, связывавшие между собой, например, отдел продаж, приемную совета директоров ибухгалтерию. Это было очень удобно: информация передавалась через коммуникационные линии мгновенно и практически никогда не терялась. Ученые же встали перед сложной проблемой: соединять в сеть университеты, находящиеся в разных штатах, было слишком разорительно — чересчур много специального кабеля пришлось бы проложить под землей (к тому времени обычные телефонные линии уже не обеспечивали должной скорости передачи данных). Пришлось, умерив гордыню, идти к коммерсантам с предложением соединить между собой ближайшие, расположенные в соседних домах локальные сети, связав проводом сетевые станции подсетей двух фирм. При такой схеме информация могла бы передаваться от одного компьютера к другому через ближайших соседей. Коммерсанты с радостью согласились — не могли же они упустить уникальную возможность обмениваться документами и биржевыми котировками с партнерами в других городах, причем по цене платы за электроэнергию! Связь быстро была установлена. Кто-то соединил кабелем компьютер, расположенный в США, с сетевой станцией в Канаде, к которой, в свою очередь, стали подключаться местные локальные сети, с появлением специализированных спутников открылась возможность ретранслировать информационный сигнал через океан, благодаря чему вскоре была налажена связь с одним из европейских университетов, с которым соединилась пара сотен местных локальных систем...

Секретарю одной фирмы, до безумия обожавшему комиксы, внезапно пришло в голову разместить на своем сетевом компьютере их электронную подшивку за несколько лет, бухгалтер другой конторы выложил в сеть фотографии из своего любимого кинофильма, доступ к которым получили все пользователи этой глобальной информационной системы. И вскоре ученые, схватившись за голову, обнаружили, что их научно-исследовательская электронная сеть превратилась внечто невообразимое. Вместо файлов с отчетами о брачных повадках африканских страусов они получили потоки информации о состоянии дел на австралийской валютной бирже, обмен электронными пакетами с изображениями обнаженных поп-звезд и рецептами приготовления русского самогона. Инженер из Нью-Йорка признавался в любви журналистке из Берлина, а пятеро студентов Калифорнийского университета и аспирант парижского колледжа самозабвенно резались в DOOM на институтской сетевой машине... Ученые получили Интернет.

Тем временем Международная организация по стандартизации (Organizationfor International Standardization, ISO) стала разрабатывать сетевой протокол, который позволил бы "увязать" между собой все компьютеры в разных частях света. Однако пока ISO в муках рождала новый стандарт, пользователи прекрасно договорились между собой сами и установили на своих машинах программное обеспечение, поддерживающее IP. На этом протоколе Интернет работает до сих пор.

К концу восьмидесятых годов совершенствование настольных персональных компьютеров и их удешевление привело к тому, что частные пользователи получили возможность осуществлять связь с Интернетом по коммутируемым телефонным каналам посредством модемов — устройств, преобразующих цифровой поток информации от компьютера в аналоговый звуковой сигнал и выдающих его в обычную телефонную линию. На другом конце модем принимающего компьютера трансформирует звуковой сигнал снова в цифровой. Каждый модем является как приемником, так и передатчиком информации.

ПРИМЕЧАНИЕ Единица измерения скорости связи между двумя компьютерами bps (bitper secund) определяется количеством бит передаваемой информации в секунду.

Неуклонный рост подключающихся к Интернету частных пользователей и корпоративных сетей не мог не отразиться на работоспособности системы в целом.Настал момент, когда любители DOOM и самогона перегрузили-таки большинство сетевых узлов.

Фирма Merit Network Inc., получившая в 1987 году счастливое право на управление и контроль за аппаратными средствами Интернета, попросту заменила часть коммутационных линий и сетевых станций на более современные, что позволило повысить суммарный трафик Сети более чем в20 раз.

ПРИМЕЧАНИЕ Трафиком называется общий суммарный поток информации через один— сетевой компьютер.

Сетевой узел — это включенная в Интернет машина, которая объединяет несколько локальных сетей, использующих один сетевой протокол.

Совершенствование и развитие Всемирной сети происходит непрерывно, причем осуществляют его, как правило, сами владельцы локальных сетей, составляющих Интернет.

Сейчас подключиться к Интернету может каждый, с любого компьютера, на котором установлено необходимое программное обеспечение и который соединен через модем с коммутируемой телефонной линией, из офиса какой-либо организации и даже из собственного дома. Причем пользователю совершенно не обязательно знать, как устроена Сеть, как она работает. Он просто включает компьютер и пользуется Интернетом.

Протокол IP позволяет только транслировать данные. Для того чтобы управлять этим процессом, служит протокол TCP (Transmission Control Protocol),опирающийся на возможности протокола IP. Как же контролируется передачаи нформации?

Положим, вы хотите переслать по почте вашему другу толстый журнал, не потратив при этом денег на отправку бандероли. Как решить эту проблему, если почта отказывается принимать письма, содержащие больше нескольких бумажных листов? Выход простой: разделить журнал на страницы и отправлять их отдельными письмами. По номерам страниц ваш друг сможет собрать журнал целиком. Приблизительно таким же способом работает протокол TCP. Он дробит информацию на несколько частей, присваивает каждой части номер, по которому данные впоследствии можно будет соединить воедино, добавляет к ней "служебную" информацию и укладывает все это в отдельный "IP-конверт".Далее этот "конверт" отправляется по Сети — ведь Интернет умеет обрабатывать IP-информацию. Поскольку в такой схеме протоколы TCP и IP тесно связаны, их часто объединяют в одно понятие: TCP/IP. Размер передаваемых в Интернете TCP/IP-пакетов составляет, как правило, от 1 до 1500 байт, что связано с техническими характеристиками Сети.

Наверняка, пользуясь услугами обычной почтовой связи, вы сталкивались с тем, что обычные письма, посылки и иные почтовые отправления теряются и приходят совсем не туда, куда нужно. Те же проблемы характерны и для Интернета. На почте такие неприятные ситуации решают руководители почтовых отделений, а в Интернете этим занимается протокол TCP. Если какой-либо пакет данных не был доставлен получателю вовремя, TCP повторяет пересылку до тех пор, пока информация не будет принята корректно и в полном объеме.

В действительности данные, передаваемые по электронным сетям, не только теряются, но зачастую искажаются из-за помех на линиях связи. Встроенные в TCP алгоритмы контроля за корректностью передачи данных решают и эту проблему. Одним из самых известных механизмов контроля за правильностью пересылки информации является метод, согласно которому в заголовок каждого передаваемого пакета записывается некая контрольная сумма, вычисленная компьютером-отправителем.

Компьютер-получатель по аналогичной системе вычисляет контрольную сумму и сравнивает ее с числом, имеющимся в заголовке пакета. Если цифры не совпадают, TCP пытается повторить передачу.

Следует отметить также, что при отправке информационных пакетов протокол TCP требует от компьютера-получателя подтверждения приема информации. Это организуется путем создания временных задержек при приеме-передаче —тайм-аутов, или ожиданий. Тем временем отправитель продолжает пересылать данные. Образуется некий объем уже переданных, но еще не подтвержденных данных. Иными словами, TCP организует двунаправленный обмен информацией, что обеспечивает более высокую скорость ее трансляции.

При соединении двух компьютеров их модули TCP следят за состоянием связи. При этом само соединение, посредством которого осуществляется обмен данными, носит название виртуального канала.

Современная схема передачи данных в Интернете имеет многослойную структуру, включающую несколько уровней. Такая структура называется эталонной моделью ISO OSI (Open Systems Interconnection). Я не стану подробно раскрывать суть данной схемы, поскольку для общего понимания принципов работы Интернета она просто не нужна. Те, у кого возникнет острая необходимость подробно изучить эту абстрактную структуру, могут воспользоваться любым техническим справочником или почерпнуть информацию из самой Всемирной сети, набрав в окне запроса поискового сервера слово «Internet» или «ISOOSI».

Вернемся к передаче данных с вашей машины на какой-либо удаленный компьютер. На самом деле ваша персоналка, естественно, не транслирует информацию непосредственно компьютеру получателя (если, конечно, это не тот сервер, через который вы подключены к Интернету).

Данные, попадая на компьютер, соединяющий вас со Всемирной сетью, передаются на другую машину, с которой соединен этот компьютер, и так — до первого узла. Далее определяется направление, приблизительно соответствующее тому, в котором находится конечный получатель, то есть маршрут информационного пакета. Пакет отправляется дальше до следующего узла, где снова определяется его дальнейший маршрут. Этот процесс называется маршрутизацией.

Для того чтобы пакет с информацией не «заблудился» по дороге, узлы Интернета, через которые он движется, имеют в своем распоряжении так называемые таблицы маршрутизации — электронные базы данных, в которых содержатся указания, куда именно отсылать тот или иной пакет информации, если он следует на такой-то адрес. Таблицы маршрутизации рассылаются на узлы централизованно, периодически меняются и дополняются. Серверы узлов, осуществляющие маршрутизацию, называются маршрутизаторами, или роутерами (отангл, «router» — «маршрутизатор»). Правила маршрутизации описаны в протоколах ICMP (Internet Control Message Protocol), RIP (Routing InternetProtocol) и OSPF (Open Shortest Path First).

Предмет и задачи курса Основы Интернет-технологий Предметом данного курса являются технологии глобальной сети World Wide Web В рамках курса будут рассмотрены такие вопросы как: Структура и принципы Веб (базовые понятия, архитектура, стандарты и протоколы); Технологии сети Веб (языки разметки и программирования веб-страниц – HTML, CSS и Java. Script, PHP, инструменты разработки и управления веб-контента и приложений для Веб, средства интеграции веб-контента и приложений в Веб). Сеть Веб представляет собой глобальное информационное пространство, основанное на физической инфраструктуре Интернета и протоколе передачи данных HTTP. Зачастую, говоря об Интернете, подразумевают именно сеть Веб.

История развития Интернет Хронология развития Интернета (с 1966 по 2000 г.) Год Событие 1966 Эксперимент с коммутацией пакетов управления ARPA 1969 Первые работоспособные узлы сети ARPANET 1972 Изобретение распределенной электронной почты 1973 Первые компьютеры, подключенные к сети ARPANET за пределами США 1975 Сеть ARPANET передана в ведение управления связи министерства обороны США 1980 Начинаются эксперименты с TCP/IP 1981 Каждые 20 дней к сети добавляется новый хост 1983 Завершен переход на TCP/IP 1986 Создана магистраль NSFnet 1990 Сеть ARPANET прекратила существование 1991 Появление Gopher 1991 Изобретение Всемирной паутины. Выпущена система PGP. Появление Mosaic 1995 Приватизация магистрали Интернета 1996 Построена магистраль ОС-3 (155 Мбит/с) 1998 Число зарегистрированных доменных имен превысило 2 млн. 2000 Количество индексируемых веб-страниц превысило 1 млрд.

Стандартизация в Интернет Результат работы по стандартизации воплощается в документах RFC (англ. Request for Comments) - документ из серии пронумерованных информационных документов Интернета, содержащих технические спецификации и Стандарты, широко применяемые во Всемирной сети. Примеры популярных RFC-документов. Номер RFC 768 RFC 791 RFC 793 RFC 822 RFC 959 RFC 1034 RFC 1035 RFC 1591 RFC 1738 RFC 1939 RFC 2026 RFC 2045 RFC 2231 RFC 2616 RFC 2822 RFC 3501 Тема UDP IP TCP Формат электронной почты, заменен RFC 2822 FTP DNS - концепция DNS - внедрение Структура доменных имен URL Протокол POP версии 3 (POP 3) Процесс стандартизации в Интернете MIME Кодировка символов HTTP Формат электронной почты IMAP версии 4 издание 1 (IMAP 4 rev 1)

Консорциум W 3 C - организация, разрабатывающая и внедряющая технологические стандарты для Интернета и WWW. Миссия W 3 C формулируется следующим образом: "Полностью раскрыть потенциал Всемирной паутины путем создания протоколов и принципов, гарантирующих долгосрочное развитие Сети". Две другие важнейшие задачи Консорциума - обеспечить полную "интернационализацию Сети" и сделать ее доступной для людей с ограниченными возможностями. W 3 C разрабатывает для WWW единые принципы и стандарты, называемые "Рекомендациями", которые затем внедряются разработчиками программ и оборудования. Благодаря Рекомендациям достигается совместимость между программными продуктами и оборудованием различных компаний, что делает сеть WWW более совершенной, универсальной и удобной в использовании. Все Рекомендации W 3 C открыты, то есть, не защищены патентами и могут внедряться любым человеком без каких-либо финансовых отчислений Консорциуму. Для удобства пользователей Консорциумом созданы специальные программывалидаторы (англ. Online Validation Service), которые доступны по сети и могут за несколько секунд проверить документы на соответствие популярным Рекомендациям W 3 C.

Метод аналізу граничних умов Загальні правила методу аналізу граничних умов: побудувати тести для границь множини допустимих значень вхідних даних і тести з недопустимими значеннями, що відповідають незначному виходу за межі цієї множини. Наприклад, для множини [-1. 0; 1. 0] будуються тести -1. 0; -1. 001; На практиці з метою локалізації несправностей створюють також тести, що відповідають допустимим значенням, тобто є внутрішніми для множини та ті, що незначно відхиляються від граничних значень: -1. 0; -1. 001; 0. 999; - 0. 999

Структура и принципы WWW Сеть WWW образуют миллионы веб-серверов, расположенных по всему миру. Веб-сервер является программой, запускаемой на подключенном к сети компьютере и передающей данные по протоколу HTTP. Для идентификации ресурсов (зачастую файлов или их частей) в WWW используются идентификаторы ресурсов URI (Uniform Resource Identifier). Для определения местонахождения ресурсов в этой сети используются локаторы ресурсов URL (Uniform Resource Locator). Такие URL-локаторы представляют собой комбинацию URI и системы DNS. Доменное имя (или IP-адрес) входит в состав URL для обозначения компьютера (его сетевого интерфейса), на котором работает программа вебсервер. На клиентском компьютере для просмотра информации, полученной от вебсервера, применяется специальная программа - веб-браузер. Основная функция веб-браузера - отображение гипертекстовых страниц (веб-страниц). Для создания гипертекстовых страниц в WWW изначально использовался язык HTML. Множество веб-страниц образуют веб-сайт.

Прокси-серверы Прокси-сервер (proxy-server) - служба в компьютерных сетях, позволяющая клиентам выполнять косвенные запросы к другим сетевым службам. Сначала клиент подключается к прокси-серверу и запрашивает какой-либо ресурс, расположенный на другом сервере. Затем прокси-сервер либо подключается к указанному серверу и получает ресурс у него, либо возвращает ресурс из собственного кеша (если имеется). В некоторых случаях запрос клиента или ответ сервера может быть изменен проксисервером в определенных целях. Также прокси-сервер позволяет защищать клиентский компьютер от некоторых сетевых атак.

Протоколы Интернет прикладного уровня Самый верхний уровень в иерархии протоколов Интернет занимают следующие протоколы прикладного уровня: DNS - распределенная система доменных имен, которая по запросу, содержащему доменное имя хоста сообщает IP адрес; HTTP - протокол передачи гипертекста в Интернет; HTTPS - расширение протокола HTTP, поддерживающее шифрование; FTP (File Transfer Protocol - RFC 959) - протокол, предназначенный для передачи файлов в компьютерных сетях; FTP позволяет подключаться к серверам FTP, просматривать содержимое каталогов и загружать файлы с сервера или на сервер; кроме того, возможен режим передачи файлов между серверам; FTP позволяет обмениваться файлами и выполнять операции над ними через TCP-сети. Данный протокол работает независимо от операционных систем. Telnet (TELecommunication NETwork - RFC 854) - сетевой протокол для реализации текстового интерфейса по сети; Протокол telnet работает в соответствии с принципами архитектуры "клиент-сервер" и обеспечивает эмуляцию алфавитно-цифрового терминала, ограничивая пользователя режимом командной строки. Приложение telnet предоставило язык для общения терминалов с удаленными компьютерами. SSH (Secure Shell - RFC 4251) - протокол прикладного, позволяющий производить удаленное управление операционной системой и передачу файлов. В отличие от Telnet шифрует весь трафик; Сходен по функциональности с протоколами telnet и rlogin, но, в отличие от них, шифрует весь трафик, включая и передаваемые пароли. SSH-клиенты и SSH-серверы имеются для большинства операционных систем.

Почтовые протоколы. POP 3(Post Office Protocol Version 3 - RFC 1939) – протокол почтового клиента, который используется почтовым клиентом для получения сообщений электронной почты с сервера; IMAP (Internet Message Access Protocol - RFC 3501) - протокол доступа к электронной почте в Интернет. Аналогичен POP 3, однако предоставляет пользователю богатые возможности для работы с почтовыми ящиками, находящимися на центральном сервере. Электронными письмами можно манипулировать с компьютера пользователя (клиента) без необходимости постоянной пересылки с сервера и обратно файлов с полным содержанием писем; SMTP(Simple Mail Transfer Protocol - RFC 2821) – протокол, который используется для отправки почты от пользователей к серверам и между серверами для дальнейшей пересылки к получателю. Для приема почты почтовый клиент должен использовать протоколы POP 3 или IMAP; .

Протокол HTTP (Hyper. Text Transfer Protocol - RFC 1945, RFC 2616) - протокол прикладного уровня для передачи гипертекста. Все программное обеспечение для работы с протоколом HTTP разделяется на три основные категории: Серверы - поставщики услуг хранения и обработки информации (обработка запросов). Клиенты - конечные потребители услуг сервера (отправка запросов). Прокси-серверы для поддержки работы транспортных служб. Основными клиентами являются браузеры например: Internet Explorer, Opera, Mozilla Firefox, Google Chrome, Safari и другие. Наиболее популярными реализациями веб-серверов являются: Internet Information Services (IIS), Apache, lighttpd, nginx. Наиболее известные реализации прокси -серверов: Squid, User. Gate, Multiproxy, Naviscope.

Cхема HTTP-сеанса Установление TCP-соединения. Запрос клиента. Ответ сервера. Разрыв TCP-соединения. Таким образом, клиент посылает серверу запрос, получает от него ответ, после чего взаимодействие прекращается. Обычно запрос клиента представляет собой требование передать HTML-документ или какой-нибудь другой ресурс, а ответ сервера содержит код этого ресурса. В состав HTTP-запроса, передаваемого клиентом серверу, входят следующие компоненты. Строка состояния (строка-статус или строка запроса). Поля заголовка. Пустая строка. Тело запроса. Строку состояния вместе с полями заголовка иногда называют также заголовком запроса.

Методы запроса Метод, указанный в строке состояния, определяет способ воздействия на ресурс, URL которого задан в той же строке. Метод может принимать значения GET, POST, HEAD, PUT, DELETE и т. д. Несмотря на обилие методов, для веб-программиста понастоящему важны лишь два из них: GET и POST. GET - предназначается для получения ресурса с указанным URL. Получив запрос GET, сервер должен прочитать указанный ресурс и включить код ресурса в состав ответа клиенту. Ресурс, URL которого передается в составе запроса, не обязательно должен представлять собой HTML-страницу, файл с изображением или другие данные. URL ресурса может указывать на исполняемый код программы, который, при соблюдении определенных условий, должен быть запущен на сервере. В этом случае клиенту возвращается не код программы, а данные, сгенерированные в процессе ее выполнения. Несмотря на то что, по определению, метод GET предназначен для получения информации, он может применяться и в других целях. Метод GET вполне подходит для передачи небольших фрагментов данных на сервер. POST - основное назначение - передача данных на сервер. Однако, подобно методу GET, метод POST может применяться по-разному и нередко используется для получения информации с сервера. Как и в случае с методом GET, URL, заданный в строке состояния, указывает на конкретный ресурс. Метод POST также может использоваться для запуска процесса. Методы HEAD и PUT являются модификациями методов GET и POST.

Элементы заголовка запроса (продолжение) Версия протокола HTTP, как правило, задается в следующем формате: HTTP/версия. модификация Поля заголовка, следующие за строкой состояния, позволяют уточнять запрос, т. е. передавать серверу дополнительную информацию. Поле заголовка имеет следующий формат: Имя_поля: Значение Назначение поля определяется его именем, которое отделяется от значения двоеточием.

Поля заголовка запроса HTTP. Поля заголовка Значение HTTP-запроса Host Доменное имя или IP-адрес узла, к которому обращается клиент Referer URL документа, который ссылается на ресурс, указанный в строке состояния From Адрес электронной почты пользователя, работающего с клиентом Accept MIME-типы данных, обрабатываемых клиентом. Это поле может иметь несколько значений, отделяемых одно от другого запятыми. Часто поле заголовка Accept используется для того, чтобы сообщить серверу о том, какие типы графических файлов поддерживает клиент Accept-Language Набор двухсимвольных идентификаторов, разделенных запятыми, которые обозначают языки, поддерживаемые клиентом Accept-Charset Content-Type Content-Length Перечень поддерживаемых наборов символов MIME-тип данных, содержащихся в теле запроса (если запрос не состоит из одного заголовка) Число символов, содержащихся в теле запроса (если запрос не состоит из одного заголовка) Range Присутствует в том случае, если клиент запрашивает не весь документ, а лишь его часть Connection Используется для управления TCP-соединением. Если в поле содержится Close, это означает, что после обработки запроса сервер должен закрыть соединение. Значение Keep-Alive предлагает не закрывать TCP-соединение, чтобы оно могло быть использовано для последующих запросов Информация о клиенте User-Agent

Пример HTML-запроса, сгенерированного браузером GET http: //oak. oakland. edu/ HTTP/1. 0 Connection: Keep-Alive User-Agent: Mozilla/4. 04 (Win 95; I) Host: oakland. edu Accept: image/gif, image/x-xbitmap, image/jpeg, image/png, */* Accept-Language: en Accept-Charset: iso-8859 -l, *, utf-8 Получив от клиента запрос, сервер должен ответить ему. Знание структуры ответа сервера необходимо разработчику веб-приложений, так как программы, которые выполняются на сервере, должны самостоятельно формировать ответ клиенту.

Ответ сервера также состоит из четырех перечисленных ниже компонентов. Строка состояния. Поля заголовка. Пустая строка. Тело ответа. Ответ сервера клиенту начинается со строки состояния, которая имеет следующий формат: Версия_протокола Код_ответа Пояснительное_сообщение Версия_протокола задается в том же формате, что и в запросе клиента, и имеет тот же смысл. Код_ответа - это трехзначное десятичное число, представляющее в закодированном виде результат обслуживания запроса сервером. Пояснительное_сообщение дублирует код ответа в символьном виде. Это строка символов, которая не обрабатывается клиентом. Она предназначена для системного администратора или оператора, занимающегося обслуживанием системы, и является расшифровкой кода ответа.

Код ответа сервера Из трех цифр, составляющих код ответа, первая (старшая) определяет класс ответа, остальные две представляют собой номер ответа внутри класса. Например, если запрос был обработан успешно, клиент получает следующее сообщение: HТТР/1. 0 200 ОК За версией протокола HTTP 1. 0 следует код 200. В этом коде символ 2 означает успешную обработку запроса клиента, а остальные две цифры (00) - номер данного сообщения. В используемых в настоящее время реализациях протокола HTTP первая цифра не может быть больше 5 и определяет следующие классы ответов: 1 - специальный класс сообщений, называемых информационными. Код ответа, начинающийся с 1, означает, что сервер продолжает обработку запроса. При обмене данными между HTTP-клиентом и HTTP-сервером сообщения этого класса используются достаточно редко. 2 - успешная обработка запроса клиента. 3 - перенаправление запроса. Чтобы запрос был обслужен, необходимо предпринять дополнительные действия. 4 - ошибка клиента. Как правило, код ответа, начинающийся с цифры 4, возвращается в том случае, если в запросе клиента встретилась синтаксическая ошибка. 5 - ошибка сервера. По тем или иным причинам сервер не в состоянии выполнить запрос.

Классы кодов ответов сервера Код 100 Расшифровка Continue Интерпретация Часть запроса принята, и сервер ожидает от клиента продолжения запроса 200 OK 201 202 Created Accepted Запрос успешно обработан, и в ответе клиента передаются данные, указанные в запросе В результате обработки запроса был создан новый ресурс Запрос принят сервером, но обработка его не окончена. Данный код ответа не гарантирует, что запрос будет обработан без ошибок. 206 Partial Content 301 Multiple Choice 302 400 403 404 405 500 501 Moved Permanently Moved Temporarily Bad Request Forbidden Not Found Method Not Allowed Internal Server Error Not Implemented 503 505 Сервер возвращает часть ресурса в ответ на запрос, содержавший поле заголовка Range Запрос указывает более чем на один ресурс. В теле ответа могут содержаться указания на то, как правильно идентифицировать запрашиваемый ресурс Затребованный ресурс больше не располагается на сервере Затребованный ресурс временно изменил свой адрес В запросе клиента обнаружена синтаксическая ошибка Имеющийся на сервере ресурс недоступен для данного пользователя Ресурс, указанный клиентом, на сервере отсутствует Сервер не поддерживает метод, указанный в запросе Один из компонентов сервера работает некорректно Функциональных возможностей сервера недостаточно, чтобы выполнить запрос клиента Service Unavailable Служба временно недоступна HTTP Version not Supported Версия HTTP, указанная в запросе, не поддерживается сервером

Поля заголовка ответа веб-сервера. Имя поля Server Описание содержимого Имя и номер версии сервера Age Время в секундах, прошедшее с момента создания ресурса Allow Список методов, допустимых для данного ресурса Content. Language Языки, которые должен поддерживать клиент для того, чтобы корректно отобразить передаваемый ресурс Content-Type MIME-тип данных, содержащихся в теле ответа сервера Content-Length Число символов, содержащихся в теле ответа сервера Last-Modified Дата и время последнего изменения ресурса Date Дата и время, определяющие момент генерации ответа Expires Дата и время, определяющие момент, после которого информация, переданная клиенту, считается устаревшей Location В этом поле указывается реальное расположение ресурса. Оно используется для перенаправления запроса Cache-Control Директивы управления кэшированием. Например, no-cache означает, что данные не должны кэшироваться

Пример ответа на запрос HTTP/1. 1 200 OK Server: Microsoft-IIS/5. 1 X-Powered-By: ASP. NET Date: Mon, 20 OCT 2008 11: 25: 56 GMT Content-Type: text/html Accept-Ranges: bytes Last-Modified: Sat, 18 Oct 2008 15: 05: 44 GMTE Tag: "b 66 a 667 f 948 c 92: 8 a 5 « Content-Length: 426