Назначение и история развития глобальной компьютерной сети Internet.
Internet — глобальная компьютерная сеть, охватывающая весь мир. Сегодня Internet имеет сотни миллионов абонентов в более чем 150 странах мира. Ежемесячно размер сети увеличивается на 7-10%. В самом общем представлении Internet — это множество компьютеров, соединенных друг с другом каналами связи, плюс набор стандартных правил, по которым они обмениваются информацией. Сегодня она позволяет решать сложные задачи распределенного доступа к информационным ресурсам. Кроме того, Internet, служивший когда-то исключительно исследовательским и учебным группам, все шире используется бизнесом. Компании привлекает быстрота коммуникации, легкость выхода на потенциального потребителя товаров и услуг, наличие доступных программ, уникальные базы данных сети.
При низкой стоимости услуг (часто это только фиксированная ежемесячная плата за используемые линии или телефон) пользователи получают доступ к коммерческим и некоммерческим информационным службам многих стран. В архивах свободного доступа сети Internet можно найти информацию практически по всем сферам человеческой деятельности.
Кроме того, Internet предоставляет уникальные возможности дешевой, надежной и конфиденциальной глобальной связи по всему миру. Это оказывается очень удобным для фирм, имеющих свои филиалы во всем мире, транснациональных корпораций и структур управления. Обычно использование инфраструктуры Internet для международной связи обходится несравненно дешевле прямой компьютерной связи через спутниковый канал или по телефону.
Internet возник сравнительно недавно, в 60-х годах, первоначально в качестве военной разработки Агентства перспективных исследований (Advanced Research Projects Agency - ARPA). Правительство США поставило задачу и финансировало работу по созданию сети, позволяющей обеспечивать устойчивую связь во время войны. Пакеты информации должны были передаваться на различных уровнях системы, которые могли бы функционировать даже при уничтожении ее центра. В этом одна из главных особенностей Internet - даже если будет выведена из строя какая-нибудь глобальная континентальная магистраль, большинство пользователей этого не заметит. Все технические ресурсы сети распределены равномерно по ее периферии. Изначально Internet возник как сеть компьютеров четырех академических центров, соединенных с помощью специального телефонного кабеля. Эта сеть получила тогда название ARPAnet. Спустя некоторое время к ней стало подключаться все больше компьютеров; сеть постепенно увеличивалась и потеряла свое военное назначение. К 1980 г. уже более 200 компьютеров были соединены линиями связи со скоростью передачи данных 1,54 Мбит/с и подсоединены к пяти суперкомпьютерам Национального научного фонда (National Science Foundation.- NSF). В 1983 г. из ARPAnet выделилась MILnet, и термин Internet стал использоваться для обозначения единой сети: MILnet плюс ARPAnet. К маю 1994 г. более 2,2 млн компьютеров были подключены к Internet. Ожидается, что к 2007 г. более 300 млн. человек во всем мире смогут пользоваться услугами Internet.
Организация сети Internet.
Компьютеры и сети, подключенные к Internet, очень разнообразны: на них установлено разное программное обеспечение, используются разные языки программирования, информация хранится и передается в разных форматах, в связи с чем возникла необходимость в создании семейства протоколов. Протокол – правила обмена информацией между сетями, обеспечивающие единообразную среду передачи данных.
Выделяют следующие типы протоколов Internet:
· Межсетевой протокол IP отвечает за адресацию данных, то есть гарантирует, что маршрутизаторы системы будут знать, куда переправлять поступающие данные. Если провести аналогию с обычной почтой, можно сказать, что межсетевой протокол выполняет функции конверта с адресом. Уникальные номера, которые применяются для идентификации компьютеров в Internet, называются IP-адресами. Они состоят из четырех номеров (каждый по величине не больше 255 в десятичной записи), отделенных друг от друга точками, например 211.76.161.100. Обычно первое и второе числа (211.76) определяют адрес сети, третье число (161) – адрес подсети, а четвёртое число (100) – адрес компьютера в подсети.
· Протоколы транспортного уровня управляют передачей данных в сети. К ним относятся TCP (Transmission Control Protocol) и UDP (User Datagram Protocol). TCP разбивает передаваемую информации на стандартные пакеты, каждому из которых присваивается уникальный номер, чтобы компьютер, принимающий информацию, смог собрать их в нужной последовательности. После этого пакет TCP помещается внутрь пакета IP. На принимающей стороне программное обеспечение протокола TCP собирает конверты, извлекает из них данные и располагает в правильном порядке. Если каких-нибудь конвертов нет, программа просит отправителя передать их еще раз. Протокол UDP проще TCP, потому что не заботится о пропавших пакетах, и поэтому используется для отправки коротких сообщений.
· Протоколы уровня сеансов связи отвечают за установку, поддержание и уничтожение соответствующих каналов. В Internet этим занимаются протоколы TCP и UDP, а также протокол UUCP (Unix to Unix Copy Protocol).
· Протоколы уровня представления данных предназначаются для поддержки программ, использующих сетевые соединения. Примером могут служить серверы HTTP, использующие протокол HTTP (Hypertext Transfer Protocol) для размещения и сопровождения веб-страниц в сети, или серверы FTP, осуществляющие обмен файлами через Интернет по протоколу FTP (File Transfer Protocol).
С адресами в числовой форме возникают определённые проблемы - они очень неудобны для запоминания. В этой связи в настоящее время в Internet используется так называемая доменная система имен (Domain Naming System, DNS). Это иерархическая система именования, устроенная зеркально по отношению к цифровой IP-адресации; если в IP-адресе наиболее общая информация указана слева, то в доменных именах - справа. С подобной адресной информацией работать легче, поскольку доменные имена обладают постоянной структурой, опираясь на которую можно понять, к чему они относятся. Например, vic.bgtu.debryansk.ru – адрес состоящий из 4 доменов. Адреса строятся по иерархическому принципу, т.е. первый домен (vic) – домен самого нижнего уровня (имя компьютера, обладающего IP адресом), последний домен (ru) – домен самого верхнего уровня и их существует немного. Их имена образуются либо от названия страны, либо от названия типа организации.
Когда пользователь Internet запрашивает конкретный компьютер с помощью доменного имени, например quake.think.com, сервер имен, отвечающий за соответствующую область адресов (домен), переводит это имя в IP-адрес. В зависимости от местонахождения машины и географического расстояния запросы могут пройти через несколько серверов имен, прежде чем будет получен окончательный адрес.
Для обмена информацией в Internet на уровне документов используется своя система адресации. Она называется URL (Universal Resource Locator) - универсальный указатель ресурса. Например, http: /www.1september.ru / public / first.htm. (http – имя протокола; www.1september.ru – имя сервера; public / first.htm – полное имя файла).
Сервисы Internet.
Обычно для удобства услуги (сервисы), предоставляемые Internet, подразделяют на прямые, интерактивные и отложенного чтения. Сервисы прямого обращения характерны тем, что информация по запросу возвращается немедленно, но при этом от ее получателя не требуется немедленной реакции. Сервисы, где она ожидается, относятся к интерактивным. Услуги отложенного чтения характеризуются тем, что запрос и получение информации могут быть достаточно сильно разделены по времени. Эти сервисы наиболее распространены, наиболее универсальны и наименее требовательны к ресурсам компьютеров и линиям связи.
К числу наиболее распространенных услуг Internet относятся:
· Telnet - удаленный доступ. Дает возможность абоненту работать на любой ЭВМ сети Internet как на своей собственной, то есть запускать программы, менять режим работы и т.д.;
· FTP (File Transfer Protocol) - передача файлов. Позволяет обмениваться двоичными и текстовыми файлами с любым компьютером сети. Установив связь с удаленным компьютером, пользователь может скопировать с него файл(ы) на свой компьютер или, напротив, со своего компьютера на удаленный;
· NFS (Network File System) - распределенная файловая система. Дает возможность абоненту пользоваться файловой системой удаленного компьютера как своей собственной;
· Электронная почта (e-mail) — обмен почтовыми сообщениями с любым абонентом сети Internet;
· Новости (news) — получение сетевых новостей, чтение электронных досок объявлений сети и размещение на них собственной информации. Объявления группируются по тематике, и пользователь может по своему выбору подписаться на любую из таких групп;
· Talk - открытие «разговора» с пользователем удаленной ЭВМ; при этом на экране одновременно виден вводимый текст и ответ удаленного пользователя;
· Электронный переводчик - осуществляет перевод переданного текста с одного языка на другой.
· ICQ – своеобразный Интернет-пейджер, который сообщает пользователю, кто из его знакомых находится в данный момент в сети и позволяет вступить с ним в общение (независимо от его физического местонахождения).
Служба WWW
WWW – одна из самых популярных служб Internet. Потенциально WWW является наиболее мощным средством поиска. С точки зрения читателя все публикации в Интернете представляют собой один постоянно дописываемый многими авторами гигантский документ, связанный паутиной перекрестных ссылок, что и дало название этой службе (Всемирная Паутина или Всемирная информационная сеть).
Особенность публикаций в Интернете - это широкое использование средств мультимедиа (изображения, звук, видеоролики), наличие ссылок на другие страницы внутри документа и на другие документы, где бы они ни хранились. Публикация в Интернете, как и обычная публикация на бумажном носителе (журнал, газета, книга), состоит из упорядоченных страниц, на которых представлен форматированный текст и иллюстрации в виде картинок. Однако в отличие от бумажной публикации страницы в Интернете электронные — так называемые веб-страницы, в которые можно включить и звуковое сопровождение, и видеоролик, что значительно улучшает восприятие информации пользователем. Описанные возможности веб-страниц реализуются благодаря использованию так называемого гипертекста. При подготовке гипертекстовых документов для WWW текст специальным образом размечается с помощью языка разметки HTML (HyperText Markup Language). Файлы веб-страниц имеют расширение.htm или.html.
Как и большинство других служб Интернета, WWW работает в рамках модели «клиент-сервер». В качестве сервера, как правило, выступает постоянно подключенный к сети компьютер, на котором работает специальная программа - веб-сервер. Клиентом может быть любой компьютер, подключенный в данный момент к Интернету, на котором запущена программа просмотра веб-публикаций — браузер (от англ, browse — листать, пролистывать). Работа браузера заключается в отправке запросов на веб-сервер, получении необходимых пользователю сведений, обработке полученной гипертекстовой информации и отображении документа на экране. Обмен информацией между веб-сервером и браузером осуществляется с использованием протокола HTTP.