Введение
Помимо локальных вычислительных сетей в последнее время стали стремительно развиваться глобальные (региональные, национальные) вычислительные сети. Глобальные сети связывают отдельные компьютеры и локальные сети, расположенные на большом расстоянии друг от друга, и предоставляют индивидуальный доступ к разнообразной экономической, научно-технической и иной справочной информации и базам данных, а также к важнейшим международным информационным ресурсам. Взаимодействие между абонентами такой сети осуществляется на базе использования телефонных линий связи, радиосвязи и систем спутниковой связи. Эти внешние коммуникационные сети в настоящее время стремительно развиваются и за ними огромное будущее.
Глобальная сеть Интернет (в переводе «между сетей») представляет собой общемировую совокупность компьютерных сетей, связывающую между собой миллионы компьютеров. Интернет обеспечивает обмен информацией между всеми компьютерами, которые входят в подключенные к ней сети. Важной особенностью Интернета является то, что она не создает никакой иерархии, то есть все подключенные к сети компьютеры являются равноправными. До середины 90-х годов пользоваться сетью Интернет было не так-то просто, и она использовалась в основном в научной среде.
Массовый пользователь получил возможность подключаться к сети Интернет с возникновением в ней новой службы - Word Wide Web (в переводе «всемирная паутина»), которая представляет собой базу гипертекстовых документов (гипертекст - это текст, содержащий в себе связи с другими текстами, графической, видео или звуковой информацией). При этом управление ресурсами осуществляют Web-серверы - постоянно подключенные к сети компьютеры, на которых можно размещать документы для общего пользования. При просмотре базы гипертекстовых документов после подключения к Web-серверу на экран выводится Web-страница (картинка). Указывая, например, мышью на расположенные на ней выделенные фрагменты текста можно перейти на соответствующему этому фрагменту другую Web-страницу, которая может находиться на другом Web-сервере. Щелкая мышью по различным ссылкам можно в поиске информации за несколько минут проскакать по Web-серверам в десятке различных стран. На Web-серверах размещается самая разнообразная информация - сведения о фирмах, реклама товаров, обращения политических партий, информация по финансам, промышленности, спорту, культуре, отдыху, развлечениям и тому подобное.
Для получения доступа к этой информации необходимо только заключить договор с одной из организаций-владельцев сетей, входящих в Интернет, и оснастить компьютер модемом и необходимым программным обеспечением. В диалоговом варианте доступа к Интернет при помощи набора сообщений на клавиатуре пользователь может общаться с другими пользователями, находящимися от него за сотни, а то и за тысячи километров. Таким образом персональный компьютер из индивидуального средства обработки и хранения информации превращается еще и в мощное коммуникационное устройство, обеспечивающее связь пользователя с внешним миром.
Сегодня использование ресурсов удаленных компьютеров стало обычным делом. Это стало возможным благодаря созданию глобальных сетей, сетей, построенных на основе линий связи большой протяженности (часто на базе телефонных линий) и позволяющих удаленным компьютерам обмениваться информацией.
Глобальные вычислительные сети, объединяя абонентов, расположенных в различных странах, на различных континентах, позволят решить проблему объединения информационных ресурсов всего человечества и организации доступа к этим ресурсам.
Основными ячейками глобальной сети являются локальные вычислительные сети. Если некоторая локальная сеть непосредственно подключена к глобальной, то и каждая рабочая станция этой сети может быть подключена к ней. Существуют также компьютеры, самостоятельно (непосредственно) подключенные к глобальной сети. Они называются хост-компьютерами (host - хозяин).
В качестве линий связи для объединения компьютеров в сеть могут использоваться кабели, телефонные линии, радиосвязь, в том числе через спутники, а также оптоволоконные линии, в которых информация передается с помощью света.
Для подсоединения линий связи к компьютерам используются специальные электронные устройства, которые называются сетевыми платами, сетевыми адаптерами, модемами и т.д. Назначение всех этих устройств одно и то же: преобразовать информацию, поступающую от компьютера, в электрический, радио- или световой сигнал для передачи по линиям связи.
Все линии связи различаются по скорости передачи информации. Самые медленные - телефонные линии, т.к. они изначально предназначались лишь для телефонных разговоров, а не для передачи информации между компьютерами, но зато они самые дешевые и есть практически в каждом доме. Поэтому самым популярным способом подключения к компьютерным сетям является передача информации по телефонным линиям с помощью модемов. При этом модем по команде компьютера может сам набрать нужный телефонный номер и соединиться с модемом другого компьютера.
Структура и основные принципы работы сети Интернет
Интернет представляет собой глобальную компьютерную сеть. Само ее название означает “между сетей”. Это сеть, соединяющая отдельные сети. Интернет обеспечивает обмен информацией между всеми компьютерами, подключенными к нему. Тип компьютера и используемая им операционная система значения не имеют.
Каждый подключенный к сети компьютер имеет свой адрес, по которому его может найти абонент из любой точки света.
Важной особенностью сети Интернет является то, что она, объединяя различные сети, не создает при этом никакой иерархии - все компьютеры, подключенные к сети, равноправны.
Еще одна отличительная особенность Интернета - высокая надежность. При выходе из строя части компьютеров и линий связи сеть будет продолжать функционировать. Такая надежность обеспечивается тем, что в Интернете нет единого центра управления. Если выходят из строя некоторые линии связи или компьютеры, то сообщения могут быть переданы по другим линиям связи, так как всегда имеется несколько путей передачи информации.
Интернет не является коммерческой организацией и никому не принадлежит. Пользователи Интернета имеются практически во всех странах мира.
Рассмотрим схему соединения компьютеров в Интернете на примере условной схемы части Интернета (рис.1).
Пользователи подключаются к сети через компьютеры специальных организаций, которые называются поставщиками услуг Интернета. Соединение с Интернетом может быть постоянным или временным. Поставщики услуг Интернета имеют множество линий для подключения пользователей и высокоскоростные линии для связи с остальной частью Интернета. Часто мелкие поставщики подключены к более крупным, которые, в свою очередь, подключены к другим поставщикам.
Организации, соединенные друг с другом самыми скоростными линиями связи, образуют базовую часть сети, или хребет Интернета Backbon (Бэкбон). Если поставщик подключен непосредственно к хребту, то скорость передачи информации будет максимальной.
Рис. 1. Схема соединения компьютеров в Интернете
В действительности разница между пользователями и поставщиками услуг Интернета достаточно условна. Любой человек, подключивший свой компьютер или свою локальную вычислительную сеть к Интернету и установивший необходимые программы, может предоставлять услуги подключения к сети другим пользователям. Одиночный пользователь, в принципе, может подключиться скоростной линией непосредственно к хребту Интернета.
В общем случае Интернет осуществляет обмен информацией между любыми двумя компьютерами, подключенными к сети. Компьютеры, подключенные к Интернету, часто называютузлами Интернета, или сайтами, от английского слова site, которое переводится как место, местонахождение. Узлы, установленные у поставщиков услуг Интернета, обеспечивают доступ пользователей к нему. Существуют также узлы, специализирующиеся на предоставлении информации. Например, многие фирмы создают узлы в Интернете, с помощью которых они распространяют информацию о своих товарах и услугах.
Как же осуществляется передача информации? В Интернете используются два основных понятия: адрес и протокол. Свой уникальный адрес имеет любой компьютер, подключенный к Интернету. Так же, как почтовый адрес однозначно определяет местонахождение человека, адрес в Интернете однозначно определяет местонахождение компьютера в сети. Адреса в Интернете являются важнейшей его частью, и чуть позже мы подробно расскажем о них.
Что такое протокол? Как ранее было сказано, в общем случае протокол - это правила взаимодействия. Например, дипломатический протокол предписывает, как поступать при встрече зарубежных гостей или при проведении приема. Так же сетевой протокол предписывает правила работы компьютерам, которые подключены к сети. Стандартные протоколы заставляют разные компьютеры “говорить на одном языке”. Таким образом осуществляется возможность подключения к Интернету разнотипных компьютеров, работающих под управлением различных операционных систем.
Чтобы можно было однозначно обозначить любой компьютер в Интернете, применяется специальная система адресов, называемая IP-адресами. Каждый компьютер получает свой уникальный адрес, который используется при пересылке информации. Адреса в Интернете могут быть представлены как последовательностью цифр, так и именем, построенным по определенным правилам. Компьютеры при пересылке информации используют цифровые адреса, а пользователи в работе с Интернетом используют в основном имена.
Хотя нет центра управления Интернетом, есть организации, занимающиеся проверкой и выдачей адресов. Так что вы не можете самостоятельно, ни с кем не посоветовавшись, присвоить себе любой адрес.
Цифровые адреса в Интернете состоят из четырех чисел, каждое из которых не превышает двухсот пятидесяти шести. При записи числа отделяются точками, например: 194.84.93.10 или 200.5.78.175. Адрес состоит из нескольких частей. Начало адреса определяет часть Интернета, к которой подключен компьютер, а окончание - адрес компьютера в этой части сети. Цифровыми адресами пользуются только при настройке программ для работы с Интернетом, а затем пользуются именами.
В Интернете применяется так называемая доменная система имен. В доменной системе имена назначаются путем возложения на различные группы пользователей ответственности за подмножество имен. Каждый уровень в такой системе называется доменом. Домены отделяются друг от друга точками, например: www.microsoft.com или home.managers.company.ru. Рассмотрим на примере принцип образования адреса.
В обычных почтовых адресах используется последовательное уточнение страны, города, улицы и дома, в который следует доставить письмо. Также и в Интернете доменная система имен использует принцип последовательных уточнений. Домен верхнего уровня располагается в имени правее, а домен нижнего уровня - левее. В нашем примере домен верхнего уровня ru указывает на то, что речь идет о российской части Интернета. Но в России множество пользователей Интернета, и следующий уровень определяет организацию, которой принадлежит данный адрес.
В нашем случае это фирма company. Интернет-адрес этой фирмы будет company.ru. Все компьютеры, подключенные к Интернету в этой фирме, объединяются в группу, имеющую такой адрес. Подразделению менеджеров в компании выделен свой домен с именем manager. Его полное имя будет, соответственно, manager.company.ru. Одному из компьютеров в данном подразделении присвоено имя home. В результате полный Интернет-адрес этого компьютера будет home.manager.company.ru.
Доменная система образования адресов гарантирует, что во всем Интернете больше не найдется другого компьютера с таким же адресом.
В имени может быть любое число доменов, но чаще всего используются имена с количеством доменов от трех до пяти.
Для доменов нижних уровней можно использовать любые адреса, но для доменов самого верхнего уровня существует соглашение. В системе адресов Интернета приняты домены, представленные географическими регионами. Они имеют имя, состоящее из двух букв.
Пример. Географические домены некоторых стран:
Франция - fr;
Канада - са;
США - us;
Россия - ru.
Существуют и домены, разделенные по тематическим признакам. Такие домены имеют трехбуквенное сокращенное название. Например:
Учебные заведения - edu.
Правительственные учреждения - gov.
Коммерческие организации - com.
При работе в Интернете чаще всего используются не просто доменные адреса, а универсальные указатели ресурсов, называемые URL (Ю Эр Эль) - Universal Resource Locator. URL - это адрес любого ресурса в Интернете вместе с указанием того, с помощью какого протокола следует к нему обращаться, какую программу следует запустить на сервере и к какому конкретному файлу следует обратиться на сервере.
Общий вид URL:
протокол://хост-компьютер/имя файла.
Начальная часть URL, заканчивающаяся двоеточием, задает метод доступа (протокол) к ресурсу. Например: http, ftp, gopher. В большинстве случаев используется протокол http - Hyper Text Transfer Protocol (протокол передачи гипертекста). Две наклонные черты после двоеточия указывают, что далее следует адрес хост-компьютера. Далее указывается полный путь к файлу (директория и имя файла).
Примером указателя может быть https://www.microsoft.com/ie.
Название протокола http в начале указывает, что далее следует адрес WEB-страницы, а название ie в конце указателя описывает каталог с именем ie на сервере www.microsoft.com.
Или ftp://ftp.funet.fi/
Протокол ftp, имя хост-компьютера ftp.funet.fi.
Примером указателя может быть https://www.microsoft.com/ie. Название протокола http в начале указывает, что далее следует адрес WEB-страницы, а название ie в конце указателя описывает каталог с именем ie на сервере www.microsoft.com.
Подавляющее большинство крупных фирм имеют свои страницы в Интернете. Даже не зная точного адреса, часто его можно угадать. В большинстве случаев адрес состоит из имени www, указывающего на тип информации, собственного имени компании и имени com. Например, если вы хотите найти в Интернете фирму Philips, то, скорее всего, ее адрес будет www.philips.com.