Лекция 1 Интернет-технологии: общие положения, виды
Информационные технологии постоянно увеличивают свое влияние на все сферы общественной жизни. Последняя треть ХХ столетия стала эпохой третьего машинного переворота, или третьей индустриальной революции (если первой считать появление паровой машины, а второй - появление электричества и двигателя внутреннего сгорания). Электронно-вычислительные машины, соединяемые в сети, революционизировали уже не способы преобразования вещества (как в двух первых технологических революциях), а способы преобразования информации, то есть обработки и передачи данных. Сегодня интеллектуальная деятельность человека и совокупный интеллектуальный ресурс все больше выступают как машинный ресурс компьютерных сетей, тяготеющих к глобальному охвату.
Интернет-технологии широко используются в самых различных сферах деятельности современного общества и, конечно, в первую очередь, - в информационной сфере. Они позволяют оптимизировать разнообразные информационные процессы, начиная от подготовки и издания печатной продукции и кончая информационным моделированием и прогнозированием глобальных процессов развития природы и общества.
Анализируя роль и значение Интернет-технологий для современного этапа развития общества, можно сделать вывод о том, что эта роль является стратегически важной, а значение этих технологий в ближайшем будущем будет быстро возрастать. Именно этим технологиям принадлежит сегодня определяющая роль в области технологического развития общества.
В числе отличительных свойств информационных технологий, имеющих стратегическое значение для развития экономики и общества в целом, существует семь наиболее важных.
1) Интернет-технологии позволяют активизировать и эффективно использовать информационные ресурсы общества, которые сегодня являются наиболее важным стратегическим фактором развития. Опыт показывает, что активизация, распространение и эффективное использование информационных ресурсов позволяет получить существенную экономию других видов ресурсов - сырья, энергии, полезных ископаемых, материалов и оборудования, людских ресурсов, социального времени.
2) Интернет-технологии позволяют оптимизировать и во многих случаях автоматизировать информационные процессы, которые в последние годы занимают все большее место в жизнедеятельности человеческого общества. Известно, что развитие цивилизованного общества происходит в направлении становления информационного общества и информационных технологий, где объектами и результатами труда становятся в основном не материальные ценности, а знание и информация. Уже в настоящее время в большинстве развитых стран основная часть развитого населения занята в той или иной мере в процессах подготовки, хранения, обработки и передачи информационных продуктов и услуг.
3) Использование Интернет-технологий является элементом, включенным в более сложные производственные и социальные процессы. Поэтому зачастую Интернет-технологии выступают в качестве компонентов соответствующих производственных и социальных технологий.
4) Интернет-технологии сегодня играют исключительно важную роль в обеспечении информационного взаимодействия между людьми, а также в системах подготовки и распространения массовой информации. В настоящее время проблема распространения
информации о товаре или услуге, передачи информационного продукта практически решена. Сейчас роль административных и государственных границ практически изменена. Границы больше не имеют столь большого влияния в информационной сфере, так как распространение информации происходит практически без ограничений.
5) Интернет-технологии занимают сегодня центральное место в процессе интеллектуализации общества и экономики. Практически во всех развитых странах компьютерная и телевизионная техника, учебные программы и мультимедиа технологии становятся уже привычными атрибутами повседневной жизни. Использование Интернет-технологий становится базовой структурой на любом экономическом уровне, позволяющее постоянно повышать уровень квалификации имеющихся кадров.
6) Информационные технологии играют в настоящее время ключевую роль также и в процессах получения и накопления новых знаний. Большинство из этих знаний выступает как экономическое благо, использование которого повышает эффективность экономических процессов, происходящих как в рамках отдельного предприятия, так и на территории всего земного шара.
7) Принципиально важное для современного этапа развития общества значение развития Интернет-технологий заключается в том, что их использование может оказать существенное влияние на решение основных проблем экономического развития общества. Выполнение Интернет-технологиями этих свойств позволяет экономикам стран мира активно развиваться. Но при этом внедрение Интернет-технологий во внутренне пространство любой компании является достаточно сложным процессом. Связано это в первую очередь с тем, что сами по себе Интернет-технологии являются комплексной системой, рассмотрение которой возможно с нескольких точек зрения.
Компоненты Интернет-технологий могут быть рассмотрены с двух точек зрения: физической и логической.
Физические компоненты Интернет-технологии включают в себя:
1) Сеть Интернет
Протоколы TCP/IP. IP-адреса
Иерархическая система доменных имен Интернета
Опорная сеть Интернета. Маршрутизация.
2) Компьютеры (серверы и клиенты) в Интернете
Серверы электронной почты
Web - серверы.
FTP-серверы.
Серверы телеконференций.
Серверы мгновенных сообщений.
3) Программное обеспечение в Интернете
Сетевые операционные системы.
Специальное программное обеспечение для соединения с Интернетом.
Прикладные протоколы.
4) Доступ в Интернет
Соединение сетевой платы с локальной сетью.
Кабельные системы Ethernet.
Удаленный доступ к глобальным сетям.
Доступ "компьютер - сеть".
Доступ "сеть-сеть".
5) Цифровые линии связи
Выбор провайдера. Подключение к Интернету
Интернет-технологии в физическом смысле - это совокупность взаимосвязанных компьютеров пользователей, локальных сетей организаций и узловых серверов, соединенных между собой различными каналами связи, а также специальное программное обеспечение, которое обеспечивает взаимодействие всех этих средств в системе "клиент-сервер", на основе единых стандартных протоколов.
Рассмотрение Интернет-технологий в физическом смысле позволяет производить оценку материальных ценностей, физических компонентов, благодаря которым происходит реализация потенциала новых технологий в рамках сетевой структуры. Именно благодаря наличию Интернет-технологий в физическом аспекте их существования стало возможным последующее экономическое развития отдельных компаний, регионов, стран, группировок стран. Но кроме физического аспекта существования Интернет-технологий, существует и логический. Интернет-технологии в логическом смысле - это глобальная информационная система, поддерживающая хранение множество электронных документов и удаленный доступ к ним по сетям телекоммуникаций; единое информационное пространство; виртуальная информационно-вычислительная среда.
Логические компоненты Интернет-технологии
1) Интернет - сервисы
Электронная почта. Системы телеконференций.
World Wide Web - Всемирная паутина.
Передача файлов (FTP).
Передача мгновенных сообщений (IСQ).
Интерактивный чат (chat).
Аудио- и Видеоконференции.
2) Информационные ресурсы в Интернете
Адресация, URL и протоколы передачи данных.
Web-страницы и Web-узлы, порталы. Web - пространство.
Создание Web-страниц. Языки Web-публикаций.
Публикации в Интернете. Представительство.
3) Работа в Интернете
Браузеры.
Навигация в Интернете. Поисковые системы.
Просмотр Web-страницы в браузере.
Рассмотрение Интернет-технологий в логическом смысле позволяет выделять те элементы информационного поля, которые оказывают непосредственное влияние на деятельность экономических агентов. Распределение информационных потоков создает условия для реализации новых проектов глобального характера. В тоже время происходит унификация основных логических компонентов Интернет-технологий, что создает дополнительные условия процессам глобализации экономики.
Лекция 2 Сеть Интернет и ее принципы организации
24 октября 1995 года Федеральный сетевой совет (FNC) одобрил резолюцию, определяющую термин "Интернет". Она гласит: Федеральный сетевой совет признает, что следующие словосочетания отражают наше определение термина "Интернет". Интернет - это глобальная информационная система, которая:
логически взаимосвязана пространством глобальных уникальных адресов, основанных на Интернет-протоколе (IP) или на последующих расширениях или преемниках IP;
способна поддерживать коммуникации с использованием семейства Протокола управления передачей/Интернет-протокола (TCP/IP) или его последующих расширений/преемников и/или других IP-совместимых протоколов;
обеспечивает, использует или делает доступной, на общественной или частной основе, высокоуровневые сервисы, надстроенные над описанной здесь коммуникационной и иной связанной с ней инфраструктурой.
Интернет представляет собой сложное техническое образование, обладающее свойствами самоорганизации и саморегуляции, на которых основана высокая устойчивость Интернета в техническом, экономическом, социальном и политическом смысле. Технически невозможно указать какой-то сектор Сети, при выходе из строя которого, нарушилось бы функционирование Интернета в целом.
Рост и развитие сети Интернет происходит одновременно и сбалансировано по трем направлениям, соответствующим трем основным компонентам:
аппаратный
программный
информационный
Аппаратный компонент Интернета обеспечивает комплектацию сети техническими средствами (NET-архитектура) и включает в свой состав:
компьютеры разных моделей и систем;
каналы передачи данных;
устройства сопряжения (электронные и механические) персональных компьютеров и каналов передачи данных.
Аналогом аппаратной составляющей Интернета можно рассматривать федеральные и региональные сети автомобильных дорог. Выход из строя отдельного участка автомагистрали между пунктами А и Б не должен препятствовать движению транспорта между этими пунктами, потому что всегда найдется маршрут объездной дороги.
В отличие от автодорожной сети – сеть Интернет имеет не плоскую, а пространственную структуру, в которой передача данных может происходить не только по проложенным кабельным каналам связи, но по спутниковым каналам связи, радиорелейным системам, линиям кабельного телевизионного вещания и др. Вот почему характерной особенностью Интернет является устойчивость к разрушению - при возникновении каких-то повреждений или неполадок в некоторых участках сети, сообщения могут быть автоматически переданы по другим путям.
Это оказалось возможным благодаря положенной в основу еще при создании сети концепции, базирующейся на двух основных идеях: отсутствие центрального компьютера (все компьютеры сети равноправны) и пакетного способа передачи данных по сети.
Программный компонент Интернета обеспечивает функциональную совместимость, поскольку позволяет так преобразовывать данные, чтобы их можно было передавать по любым каналам связи и воспроизводить на любых компьютерах. Программы следят за соблюдением единых протоколов, обеспечивают целостность передаваемых данных, контролируют состояние Сети и в случае обнаружения пораженных или перегруженных участков оперативно перенаправляют потоки данных.
Основные функции программного компонента:
обеспечение совместной работы технически несовместного оборудования;
отслеживает соблюдение единых протоколов;
контролирует состояние сети;
обеспечивает функции хранения, поиска и воспроизведения информации.
Информационный компонент Интернета представлен сетевыми документами, т.е. документами, хранящимися на компьютерах, подключенных к сети Интернет. Это текстовые, графические, звуковые и видео документы. Характерная особенность информационного компонента в его распределенности. Например, при просмотре книги, хранящейся в Интернете, текст может поступать из одних источников, звук и музыка – из других, а графика – из третьих. Таким образом первичные документы, хранящиеся в сети, связаны между собой гибкой системой ссылок. В итоге мы можем говорить о том, что образуется некое информационной пространство, состоящее из сотен миллионов взаимосвязанных документов, напоминающую паутину.
И так, информационный компонент обеспечивает предоставление различным пользователям разнообразной информации, а так же ее накопление, хранение, модификацию и перераспределение Характерной особенность информационного компонента является его распределенность (WEB - архитектура).
Интернет с технической точки зрения
С технической точки зрения Интернет представляет собой всемирную компьютерную сеть, то есть сеть, связывающую каналами связи в единое целое миллионы вычислительных устройств.
Любое вычислительное устройство, постоянно подключенное к локальной или глобальной сети называется Хост (от англ. host – хозяин, принимающий гостей). Под термином «вычислительное устройство» следует понимать не только настольные персональные компьютеры, но и так называемые серверы, хранящие и передающие информацию, представленную в виде, например, web-страниц или сообщений электронной почты, мобильные устройства PDA (Personal Digital Assistant – персональный цифровой помощник), телевизоры, мобильные компьютеры, автомобили.
Хосты связаны друг с другом линиями связи. Для такой связи в хостах должны существовать специальные устройства, которые можно было бы подключить к каналам связи – сетевые интерфейсы. Сетевыми интерфейсами могут быть самые разнообразные устройства. Наиболее известны сетевые карты Ethernet и модемы для обычных коммутируемых телефонных линий.
Хосты далеко не всегда напрямую соединены между собой единственной физической линией связи. Напротив, типичной является ситуация, когда связь осуществляется с помощью множества последовательных линий, соединяемых специальными коммутирующими устройствами – маршрутизаторами. Если в обычном хосте устанавливается одна сетевая карта, то в маршрутизаторе – два или более сетевых интерфейса.
Программное обеспечение компьютера с несколькими сетевыми интерфейсами должно принимать решение о том, в какую кабельную систему следует направить прибывшую через тот или иной сетевой интерфейс информацию – выбрать для информации маршрут. Отсюда название для таких компьютеров – маршрутизаторы (англ. router). Маршрутизаторами могут быть обычные персональные компьютеры, но чаще это специализированные компьютеры – Unix-машины, не имеющие ни дисплея, ни клавиатуры. Основная функция маршрутизатора – быстрая маршрутизация, поэтому специализированные маршрутизаторы недешевы.
Маршрутизатор принимает порцию данных, передаваемую по одному из его входных каналов связи, а затем перенаправляет ее в один из своих выходных каналов связи. В терминологии компьютерных сетей передаваемые порции данных называют пакетами.
Последовательность каналов связи и маршрутизаторов, через которые пакет проходит в процессе передачи, называется маршрутом, или путем, пакета в сети. Путь пакета заранее не известен и определяется непосредственно в процессе передачи. В Интернете каждой паре хостов не предоставляется выделенный маршрут, а используется технология коммутации пакетов, при этом различные пары хостов могут одновременно пользоваться одним и тем же маршрутом или частью маршрута.
Интернет состоит из отдельных совокупностей линий связи и маршрутизаторов, имеющих четко определенные точки связи (интерфейсы) с другими такими совокупностями. У дорогостоящих маршрутизаторов, так же, как и у кабелей, спутниковых и других каналов связи, должен быть хозяин.
На техническом языке такая четко определенная совокупность линий систем и маршрутизаторов (не вполне строго) называется автономной системой.
Одной или несколькими автономными системами управляет одна организация, называемая провайдером услуг Интернета, или ISP (Internet Service Provider), поставщик доступа к услугам Интернета. Интернет-провайдеры подразделяются на резидентных (например, AOL или MSN), университетских (Университет Стэнфорда) и корпоративных (компания Ford Motors). Интернет-провайдер предоставляет сеть маршрутизаторов и линий связи. Как правило, Интернет-провайдеры предлагают несколько способов подключения к сети Интернет (рис.1). Кроме того, Интернет-провайдеры осуществляют прямое подключение к сети web-сайтов.
Выбор способа подключения к Internet зависит не только от технических возможностей персонального компьютера, но и от технических возможностей провайдера. Здесь можно говорить о том, что речь идет не о подключении к Internet как к чему-то виртуальному, а конкретно о подключении к провайдеру, к оборудованию провайдера.
Способы подключения к оборудованию провайдера бывают проводными, и беспроводными. Подробнее будут рассмотрены ниже.
Для того чтобы обеспечить связь между удаленными пользователями, а также предоставить пользователям доступ к информации, хранящейся в Интернете, местные Интернет-провайдеры подключаются к Интернет-провайдерам национального или интернационального звена, таким как UUNet и Sprint. Последние используют высокоскоростные маршрутизаторы, соединенные оптоволоконными кабелями. Каждый из Интернет-провайдеров как нижнего, так и верхнего звеньев является административной единицей, передающей данные по интернет-протоколу (IP) и придерживающейся соглашений об именах и адресах, принятых в Интернете.
Во всем мире действует несколько тысяч Интернет-провайдеров. Таким образом, организационно Интернет – это большой кооператив, а провайдерство – коммерческая деятельность. Провайдеры, взаимодействуя между собой как коммерческие организации, заключают между собой коммерческие договоры. Предмет такого коммерческого договора – это информация, точнее, объем передаваемой информации в единицу времени (т.н. трафик).
Каждый провайдер имеет свою магистральную сеть, или бэкбоун (Backbone (англ.) – дословно – хребет). На рис. 2 мы условно изобразили магистральную сеть некоего провайдера ISP-A. Его магистральная сеть показана зеленым цветом.
Рисунок 2 – Схема подключения домашнего компьютера к сети Интернет
Обычно ISP-провайдеры – это крупные компании, которые в ряде регионов имеют так называемые точки присутствия (POP, Point of Presence), где происходит подключение локальных пользователей.
Обычно крупный провайдер имеет точки присутствия (POP) в нескольких крупных городах. В каждом городе находятся аналогичные модемные пулы, к которым подключены (на которые звонят) локальные клиенты этого ISP в данном городе. Провайдер может арендовать волоконно-оптические линии у телефонной компании для соединения всех своих точек присутствия (POP), а может протянуть свои собственные волоконно-оптические линии. Крупнейшие коммуникационные компаний имеют собственные высокопропускные каналы.
Очевидно, что все клиенты провайдера ISP-А могут взаимодействовать между собой по собственной сети, а все клиенты компании ISP-В – по своей, но при отсутствии связи между сетями ISP-A и ISP-B клиенты компании «A» и клиенты компании «В» не могут связаться друг с другом. Для реализации данной услуги компании «A» и «B» договариваются подключиться к так называемым точкам доступа (NAP – Network Access Points) в разных городах, и трафик между двумя компаниями течет по сетям через NAP. На рис. 2 показаны магистральные сети только двух ISP-провайдеров. Аналогично организуется подключение к другим магистральным сетям, в результате чего образуется объединение множества сетей высокого уровня.
Объединение и согласование сетей осуществляется через мосты и шлюзы.
Шлюз - компьютер или программа, предназначенные для перевода данных, принятых в одной сети в формат, принятый в другой сети.
Мост – если объединяют две сети, использующие одинаковые протоколы.
Межсетевой экран (Брандмауэр, Файрвол) - комплекс аппаратных и/или программных средств, осуществляющий контроль и фильтрацию проходящих через него сетевых пакетов в соответствии с заданными правилами. Основная задача - защита компьютерных сетей или отдельных узлов от несанкционированного доступа.
На сегодняшний день существует множество компаний, имеющих собственные опорные сети (бэкбоуны), которые связываются с помощью NAP с сетями других компаний по всему миру. Благодаря этому каждый, кто находится в Интернете, имеет доступ к любому его узлу, независимо от того, где он расположен территориально (рис. 3).
Поскольку невозможно схематически отразить всю совокупность сетей Интернета, ее часто изображают в виде размытого облака, выделяя в нем лишь основные элементы: маршрутизаторы, точки присутствия (POP) и места доступа (NAP).
Скорость передачи информации на различных участках Сети существенно различается. Магистральные линии, или бэкбоуны, связывают все регионы мира (рис. 4) – это высокоскоростные каналы, построенные на основе волоконно-оптических кабелей. Кабели обозначаются OC (optical carrier), например OC-3, OC-12 или OC-48. Так, линия OC-3 может передавать 155 Мбит/с, а OC-48 – 2488 Мбит/с (2,488 Гбит/с). В то же время получение информации на домашний компьютер с модемным подключением 56 K происходит со скоростью всего 56 000 бит/с.
Фактически всемирная Сеть является сложной паутиной меньших локальных сетей. Представьте современную дорожную суперскоростных дорог между большими городами, от которых отходят дороги поменьше, связывающие между собой маленькие города, жители которых путешествуют по узким, медленным проселкам. Этими суперскоростными дорогами для Сети является высокоскоростной Internet так называемый «хребет» – опорные сети или магистральные линии. К компьютерам «хребта» подсоединены меньшие сети, обслуживающие конкретные географические регионы – региональные сети, к которым присоединяются локальные сети или даже индивидуальные компьютеры.
Участок линии связи, соединяющий конечное (клиентское) оборудование с узлом доступа провайдера (оператора связи) в провайдинге называют последней милей. Изобилие технологий последней мили дает возможность подключения любого абонента самыми разнообразными способами – как проводными, так и беспроводными.
Проводные технологии подразделяются по типам кабелей:
Телефонная линия. Для получения компьютером доступа к Интернету телефонная линия подсоединяется к модему (внутреннему или внешнему) – специальному устройству, которое соединяет компьютер с телефонной линией. Внутренний модем – представляет собой электронную плату, которая размещается внутри системного блока. Внутренний модем более дешевый, чем внешний, однако, уступает по скорости передачи информации и удобствам в работе. Внешний модем – это отдельное устройство, которое подключается к компьютеру. Внешний модем имеет большую стоимость, чем внутренний, более быстро передает информацию и предоставляет большие удобства. Услуга доступа в Интернет по телефонным линиями реализуется по технологиям Dial-Up или ADSL. Технология Dial-Up или модемное коммутируемое подключение к сети Интернет по аналоговой абонентской линии телефонной сети предполагает, что пользователь каждый раз для выхода в Интернет осуществляет с помощью модема дозвон по телефонной линии до модемного пула провайдера, что в свою очередь приводит к занятости телефонной линии во время нахождения в Интернете. Скорость соединения по коммутируемым линиям – до 56 Кб/сек. Технология ADSL позволяет (благодаря специальному оборудованию на ATC) из медленной аналоговой телефонной линии организовать высокоскоростной цифровой канал, по которому обеспечивается доступ в Интернет со скоростью до 7,5 Мбит/с. В отличие от обычных модемов, использующих коммутируемый доступ (дозвон до многоканального пула провайдера), АDSL-модем относится к разряду постоянно включенных. Принцип действия ADSL-модема заключается в том, что полоса пропускания телефонного провода разделяется на три независимых потока: один для телефона и два для Интернета (для входящих и исходящих данных). Именно поэтому, собственно, и можно одновременно пользоваться и телефоном и Интернетом.
Коаксиальный кабель (сети кабельного телевидения). При данном подключении так же используют специальный кабельный модем, который посылает и принимает сигналы по сети кабельного телевидения. Компьютер, оборудованный кабельным модемом, присоединяется к сети кабельного телевидения так же как телевизор. Кабельный модем с одной стороны через сетевую карту соединяют с компьютером, а с другой - через стандартный абонентский отвод подключают к телевизионной кабельной сети. Отличие телефонных и кабельных модемов – в их мощности/пропускной способности. Так как телефонные сети предназначены для передачи только голосовых сигналов, пропускная способность частотного диапазона достаточно ограничена. Сеть кабельного телевидения предназначена для передачи полного видео-изображения и имеет большую полосу пропускания. Данное преимущество позволяет передавать больший объем информации за секунду – скорость.
Витая пара и оптоволоконный кабель (выделенная линия). Требует организовать отдельный от телефонной линии цифровой канал связи между персональным компьютером и сетевым узлом провайдера Интернет. Провайдер проводит до компьютера абонента выделенную линию (витая пара или оптоволокно) сетевого кабеля Ethernet и выдает диапазон IP-адресов для выхода абонента в Интернет. Ethernet относится к классу широкополосных (broadband) технологий. Он обеспечивает скорость передачи данных от 10 до 100 Мбит/с. Выделенное подключение в сеть ИНТЕРНЕТ поддерживает технологию Ethernet, ADSL и SDSL.
Беспроводное подключение подразделяют по диапазонам частот (длинам) радиоволн:
Спутниковый канал. Это способ подключения к сети Интернет при помощи технологии спутниковой связи. Существует два
варианта обеспечения доступа: односторонний (асимметричный) и двухсторонний
(симметричный). Односторонний (асимметричный, асинхронный) спутниковый интернет - вид доступа в интернет, при котором
вся входящая информация, которая поступает на компьютер пользователя, передается через спутниковую антенну, а запросы на ее
получение и остальная исходящая информация идут через другой интернет-канал (обычно для этого используется мобильный телефон, который работает по технологии GPRS). То есть спутниковая антенна для одностороннего интернета может только принимать сигнал, но излучать его не может.
Двусторонний спутниковый интернет (VSAT) характеризуется абсолютной независимостью от наземных каналов связи, поскольку прием и передача сигнала выполняется через спутник.
Для подключения «спутникового» интернета необходимо оборудование: спутниковая антенна, спутниковый модем и конвертор для преобразования сигнала. Чаще всего спутниковым Интернетом называют асинхронный (или совмещенный) способ доступа – данные к пользователю поступают через спутниковую тарелку, а запросы (трафик) от пользователя передаются любым другим соединением – GPRS или по наземным каналам (ADSL, dial-up). Главное требование к запросному каналу – надежность соединения. В большинстве случаев лучшим выбором для него является ADSL подключение с бесплатным исходящим трафиком.
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).
доступ к данным и программам на компьютерах, объединенных данной сетью. Можно сказать, что эта идея положила начало развитию сети Интернет .Уже через несколько лет специалисты DARPA начали работу над крупной децентрализованной компьютерной сетью ARPANet ( Advanced Research Project Agency Network ), днем рождения которой считается 29 октября 1969 г., когда была предпринята первая удачная попытка удаленного соединения между двумя компьютерами, находившимися в исследовательском центре Стэнфордского университета и Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе. Эти компьютеры и стали первыми узлами будущей сети ARPANet .
С момента появления ARPANet по сегодняшний день Интернет прошел долгий путь , основные вехи которого вкратце представлены ниже. Более подробную информацию об истории возникновения и развития Интернета можно почерпнуть из многочисленных публикаций в Сети.
| 1970-е годы | Разработана первая программа для отправки электронной почты по сети, появились первые списки почтовой рассылки, новостные группы и доски объявлений. К сети подключились первые международные сетевые узлы, расположенные в Великобритании и Норвегии, ARPANet вышла на международный уровень. Начали развиваться протоколы передачи данных TCP/IP. |
| 1980-е годы | Стандартизированы протоколы передачи данных TCP/IP. Сеть ARPANet перешла с протокола NCP на TCP/IP. Разработана система доменных имен, или DNS. Создана магистраль NSFNet . Термин "Интернет" закрепился за сетью ARPANet . |
| 1990-е годы | Сеть ARPANet прекратила свое существование, уступив NSFNet . Всемирная паутина стала доступна в Интернете. Разработаны протокол HTTP, язык HTML и идентификаторы URI. Создан первый графический браузер Mosaic . Образован Консорциум всемирной паутины (W3C). Всемирная паутина полностью подменила собой понятие "Интернет". Число зарегистрированных доменных имен превысило 2 млн. |
Современный Интернет ( Internet , Interconnected Networks - соединенные сети) представляет собой " сеть сетей", узлами которой являются не отдельные компьютеры, а целые компьютерные сети , каждая из которых управляется независимыми операторами. Она не имеет центра управления, однако работает по единым правилам и предоставляет пользователям единые услуги.
В качестве наиболее общего определения термина " Интернет " можно привести следующее определение , взятое из книги "Doctor Bob’s Guide to Offline Internet Access " (" Доступ к Интернет через электронную почту", 1995 г.), в переводе Вадима Федорова: " Internet (сущ.) - бурно разросшаяся совокупность компьютерных сетей, опутывающих земной шар, связывающих правительственные, военные, образовательные и коммерческие институты, а также отдельных граждан, с широким выбором компьютерных услуг, ресурсов, информации. Комплекс сетевых соглашений и общедоступных инструментов Сети разработан с целью создания одной большой сети, в которой компьютеры, соединенные воедино, взаимодействуют, имея множество различных программных и аппаратных платформ".
Основные протоколы сети Интернет
Основными протоколами сети Интернет являются протоколы стека TCP/IP. Термин TCP/IP характеризует все, что связано с протоколами взаимодействия между компьютерами в сети Интернет. Протокол TCP/IP получил свое название от названия двух коммуникационных протоколов :
- Transmission Control Protocol - TCP (протокол контроля передачи данных)
- Internet Protocol - IP (протокол передачи данных между сетями Интернет).
Протокол IP отвечает за адресацию в сети и доставку пакетов данных между компьютерами без установления соединения и гарантий доставки. Каждому компьютеру в сети присваивается уникальный IP-адрес, который представляется как четыре десятичных числа ( октеты ), разделенных точками. Значение любого октета может изменяться от 0 до 255, например, 149.76.12.4. В IP-адресе выделяют две части: сетевую часть (адрес локальной сети) и адрес компьютера в этой локальной сети. Сетевая часть адреса может иметь переменную длину, которая зависит от класса IP-адреса и некоторых других параметров. Выделяют несколько классов IP-адресов.
| Класс А | Сети с адресами от 1.0.0.0 до 127.0.0.0. Сетевой номер содержится в первом октете (1-127), что предусматривает 126 сетей по 1.6 миллионов компьютеров в каждой сети каласса А. |
| Класс В | Сети с адресами от 128.0.0.0 до 191.255.0.0. Сетевой номер находится в первых двух октетах (128.0 – 191.255), что предусматривает 16320 сетей с 65024 компьютерами в каждой. |
| Класс С | Сети с адресами от 192.0.0.0 до 223.255.255.0. Сетевой номер содержится в первых трех октетах (192.0.0 - 223.255.255). Это предполагает почти 2 миллиона сетей по 254 компьютеров в каждой. |
| Классы D | Сети с адресами от 224.0.0.0 до 239.255.255.0. Адреса являются групповыми ( multicast ). Адреса зарезервированы для организации теле- и радиовещания на группы компьютеров. |
| Классы E и F | Сети с адресами от 240.0.0.0 до 254.0.0.0. Являются экспериментальными и не определяют какую-либо сеть. |
IP-адреса могут назначаться вручную или динамически. Для динамической настройки сети используется специальный протокол DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol). С его помощью можно настраивать компьютер пользователя несколькими способами. При ручном способе настройки администратор должен настроить соответствие IP-адресов физическим адресам. При использовании статического способа администратор указывает DHCP-серверу диапазон допустимых IP-адресов. При первом соединении клиент получает адрес из этого диапазона, а сервер устанавливает соответствие выданному IP-адресу физического адреса устройства-клиента. В случае динамического способа настройки IP-адрес выдается из допустимого диапазона, но на определенное время. В этом случае можно построить сеть, в которой количество клиентов значительно превышает количество допустимых IP-адресов.
Протокол TCP позволяет устанавливать виртуальный канал передачи данных между компьютерами. В функции данного протокола входит деление данных на пакеты, подтверждение факта получения пакетов принимающей стороной и повторная передача пакетов в случае необходимости. Кроме того, в протоколе TCP реализованы сложные механизмы регулирования загрузки сети и устранения заторов.
Система доменных имен DNS
Несмотря на то, что адресация в рамках сетей TCP/IP происходит строго по IP-адресам, для пользователя более удобно использование символьных или доменных имен.
Доменное имя – это символьный адрес, имеющий строгую иерархическую структуру, например, . В доменном адресе справа указывается домен верхнего уровня, состоящий из двух, трех или четырех букв. Двухбуквенный домен указывает на географическое расположение ресурса, например, ru - Россия, us - США и т.д. Трех- и четырехбуквенные домены используются для обозначения принадлежности организации к различным видам. Например, com - коммерческая организация, edu - образовательное учреждение и т.д.
В сетях TCP/IP соответствие между доменными именами и IP-адресами определяется централизованной службой DNS (Domain Name Service), использующей распределенную базу отображений " доменное имя – IP-адрес". Под распределенностью базы подразумевается то, что DNS-серверы распределены по всему миру, на каждом из которых находится какая-то часть от этой базы.
Алгоритм работы DNS можно описать следующим образом. Пользователь в окне браузера вводит доменное имя определенного ресурса. Компьютер пользователя отправляет запрос об установлении IP-адреса по введенному доменному имени на первый DNS-сервер , IP-адрес которого обычно устанавливается провайдером. Если в базе данных сервера имеется соответствующая запись " доменное имя – IP-адрес", то IP-адрес возвращается компьютеру пользователя. Если же в базе данных такая информация отсутствует, то запрос передается на DNS-сервер более высокого уровня, а в случае необходимости, на DNS-сервер , отвечающий за данную зону доменных имен. Ответ от сервера по цепочке вернется к компьютеру пользователя. Такая схема наиболее распространена, однако возможна и другая. Если в базе данных сервера отсутствует запрашиваемая запись " доменное имя - IP-адрес", то пользователю будет возвращен IP-адрес DNS-сервера более высокого уровня, и компьютер пользователя впоследствии сам выполнит запросы к последующим DNS-серверам.
Всемирная паутина (World Wide Web)
С появлением Интернета стал возможным свободный обмен информацией пользователями во всем мире. Однако долгое время Интернет позволял лишь обмениваться файлами и неформатированным текстом. Лишь после возникновения Всемирной паутины в конце 80-х гг. XX века появилась универсальная среда, с помощью которой стало возможно обмениваться информацией любого типа. Тремя главными компонентами Всемирной паутины стали язык разметки гипертекста HTML ( HyperText Markup Language ), универсальный идентификатора ресурса URL ( Uniform Resource Locator ) и протокол обмена гипертекстовой информацией HTTP ( HyperText Transfer Protocol ).
Всемирную паутину можно определить как распределенную информационную систему, основанную на гипертексте. В распределенных системах информация хранится на так называемых веб-серверах, т.е. компьютерах со специальным программным обеспечением, являющихся узлами сети. Информация во Всемирной паутине представляется в виде веб-страниц, которые хранятся на веб-серверах в виде связанных наборов, называемых сайтами. Пользователи сети получают доступ к этой информации с помощью браузеров, специальных программ-клиентов для просмотра HTML-документов. Браузер обеспечивает взаимодействие с веб-серверами по протоколу HTTP и, получив данные в формате HTML, правильно отображают их на экране.
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
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.
