internet как иерархия сетей

Слово Internet происходит от выражения interconnected networks (связанные сети). Это глобальное сообщество малых и больших се­тей. В широком смысле — это глобальное информационное пространство, хранящее огромное количество информации на миллионах ком­пьютеров, которые обмениваются данными.

К концу 1969 г. в США был завершен проект ARPAnet подклю­чением в одну компьютерную сеть 4 исследовательских центров. Проект также предусматривал проведение экспериментов в области компьютерных коммуникаций, изучение способов поддержания связи в ус­ловиях ядерного нападения и разработку концепции децентрализо­ванного управления военными и гражданскими объектами в период ведения войн. В 1972 г. Минобороны США начало разработку но­вой программы Internetting Project; с целью изучения методов соеди­нения сетей между собой. Выдвигались требования максимальной надежности передачи данных при заведомо низком качестве коммуникаций, средств связи и оборудования и возможности пере­дачи больших объемов информации. В 1974 г. была поставлена зада­ча разработки универсального протокола передачи данных, которая была решена созданием протокола передачи данных и объединения сетей − Transmission Control Protocol/Internet Protocol (ТСР/IР). В 1983 г. был осуществлен перевод ARPAnet на ТСР/IР. В 1989 г. в Европейской лаборатории физики элементарных частиц (Швейцария, Женева) Тим Бернерс-Ли разработал технологию гипер­текстовых документов — World Wide Web, позволяющую пользовате­лям иметь доступ к любой информации, находящейся в сети Интер­нет на компьютерах по всему миру. К 1995 г. темпы роста сети показали, что регулирование вопросов подключения и финансиро­вания не может находиться в руках одного Национального научного фонда США, и в этом же году произошла передача региональным сетям оплаты за подсоединение многочисленных частных сетей к на­циональной магистрали.

Рассмотрим схему подключения компьютера к Интернет и про­следим, по каким каналам передается информация, посылаемая в Сеть и принимаемая из Сети. Подключение к Интернету домашнего компьютера выполняется, как правило, с помощью модема (рис.). При этом чаще всего осуществляется так называемое сеансовое со­единение с провайдером по телефонной линии. Набирается один из телефонных номеров, предоставленных провайдером, для соединения с одним из его модемов. У провайдера имеется набор модемов, так называемый модемный пул. После того, как вы соединились с ISP (Internet Service Provider), ваш компьютер становится частью сети данного ISP. Каждый провайдер имеет свою магистральную линию.

ISP-провайдеры имеют так называемые точки присутствия РОР (Point of Presence), где происходит подключение локальных пользо­вателей. Провайдер может иметь точки присутствия РОР в несколь­ких городах. В каждом городе находятся аналогичные модемные пулы, на которые звонят локальные клиенты этого провайдера в дан­ном городе. Провайдер обычно арендует волоконно-оптические линии у телефонной компании для соединения всех своих точек при­сутствия. Крупные коммуникационные компании имеют собствен­ные высокопропускные каналы.

Пусть имеются опорные сети двух Интернет-провайдеров. Оче­видно, что все клиенты провайдера А могут взаимодействовать меж­ду собой по собственной сети, а все клиенты провайдера В − по сво­ей, но при отсутствии связи между сетями А и В клиенты разных провайдеров не могут связаться друг с другом. Для реализации та­кой услуги провайдеры А и В подключаются к так называемым точ­кам доступа NАР (Network Access Points) в разных городах, и трафик между двумя сетями течет через NАР. Аналогично организуется под­ключение к другим магистральным сетям, в результате чего образу­ется объединение множества сетей высокого уровня. В Интернете действуют сотни крупных провайдеров, их магистральные сети свя­заны через NАР в различных городах, и миллиарды байтов данных текут по разным сетям через NAР-узлы.

В офисе компьютеры, скорее всего, подключены к локальной сети. В этом случае рассмотренная схема видоизменяется. Варианты подключения к провайдеру могут быть различными, хотя чаще всего это выделенная линия.

На сегодняшний день существует множество компаний, имею­щих собственные опорные сети, которые связываются с помощью NАР 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.

Скорость передачи информации на различных участках Интер­нета существенно различается. Магистральные линии − это высоко­скоростные каналы, построенные на основе волоконно-оптических кабелей. Кабели обозначаются ОС (optical carrier), например ОС-3, ОС-12 или ОС-48. Так, линия ОС-3 может передавать 155 Мбит/с, а ОС-48 — 2488 Мбит/с (2,488 Гбит/с). Но максимальная скорость по­лучения информации на домашний компьютер с модемным подклю­чением, как правило, не превышает 56 Кбит/с.

Как же происходит передача информации по всем этим много­численным каналам? Доставка информации по нужному адресу вы­полняется с помощью маршрутизаторов, определяющих, по какому маршруту передавать информацию. Маршрутизатор — это устрой­ство, которое работает с несколькими каналами, направляя в выб­ранный канал очередной блок данных. Выбор канала осуществляет­ся по адресу, указанному в заголовке поступившего сообщения.

Таким образом, маршрутизатор выполняет две взаимосвязанные функции. Во-первых, он направляет информацию по свободным ка­налам, предотвращая закупорку узких мест в Сети; во-вторых, про­веряет, что информация следует в нужном направлении. При объе­динении двух сетей маршрутизатор включается в обе сети, пропуская информацию из одной в другую. В некоторых случаях он осуществ­ляет перевод данных из одного протокола в другой, при этом защи­щая сети от лишнего трафика.

 

9.1. Протоколы internet

Различают два типа протоколов: базовые и прикладные. Базовые протоколы отвечают за физическую пересылку сообщений между компьютерами в сети Internet. Это протоколы IР и ТСР. Прикладны­ми называют протоколы более высокого уровня, они отвечают за функционирование специализированных служб. Например:

· протокол НТТР служит для передачи гипертекстовых сообщений,

· протокол FТР — для передачи файлов,

· SМТР — для передачи электронной почты.

Набор протоколов разных уровней, работающих одновременно, называют стеком протоколов. Каждый нижележащий уровень стека протоколов имеет свою систему правил и предоставляет сервис вышележащим. Аналогично каждый протокол в стеке протоколов вы­полняет свою функцию, не заботясь о функциях протокола другого уровня.

На нижнем уровне используются два основных протокола: IP и ТСР. Архитектура протоколов ТСР/IР предназначена для объединения сетей. В их качестве могут выступать разные ЛВС, различные национальные, региональные и глобальные сети. К этим сетям могут подключаться машины разных типов. Каждая из сетей работает в соответствии со своими принципами и типом связи. При этом каж­дая сеть может принять пакет информации и доставить его по ука­занному адресу. Таким образом, требуется, чтобы каждая сеть имела некий сквозной протокол для передачи сообщений между двумя вне­шними сетями.

Предположим, имеется некое послание, отправляемое по элект­ронной почте. Передача почты осуществляется по прикладному про­токолу SMTP, который опирается на протоколы ТСР/IР. Согласно протоколу ТСР, отправляемые данные разбиваются на небольшие пакеты фиксированной структуры и длины, маркируются таким об­разом, чтобы при получении данные можно было бы собрать в пра­вильной последовательности.

Обычно длина одного пакета не превышает 1500 байт. Поэтому одно электронное письмо может состоять из нескольких сотен таких пакетов. Малая длина пакета не приводит к блокировке линий связи и не позволяет отдельным пользователям надолго захватывать ка­нал связи.

К каждому полученному ТСР-пакету протокол IР добавляет ин­формацию, по которой можно определить адреса отправителя и по­лучателя. Это аналогично помещению адреса на конверт. Для каж­дого поступающего пакета маршрутизатор, через который проходит пакет, по данным IР-адреса определяет, кому из ближайших соседей необходимо переслать данный пакет, чтобы он быстрее оказался у получателя, т.е. принимает решение об оптимальном пути следова­ния очередного пакета. При этом географически самый короткий путь не всегда оказывается оптимальным (быстрый канал на другой континент может быть лучше медленного в соседний город). Очевид­но, что скорость и пути прохождения разных пакетов могут быть различными. Взаимосвязанные пакеты данных могут передаваться различными путями. Возможно, что пакеты будут путешествовать через разные континенты с различной скоростью. При этом пакеты, отправленные позже, могут дойти раньше. Независимо от длины пути в результате конечного числа пересылок ТСР-пакеты достигают ад­ресата.

Наконец, ТСР-модуль адресата собирает и распаковывает IР-конверты, затем распаковывает ТСР-конверты и помещает дан­ные в нужной последовательности. Если чего-либо не достает, он тре­бует переслать этот пакет снова. Пакеты не только теряются, но и могут искажаться при передаче из-за наличия помех на линиях свя­зи. ТСР решает и эту проблему. В конце концов, информация соби­рается в нужном порядке и полностью восстанавливается.

Таким образом, протокол IР осуществляет перемещение данных в сети, а протокол ТСР обеспечивает надежную доставку данных, используя систему кодов, исправляющих ошибки. Причем два сете­вых сервера могут одновременно передавать в обе стороны по одной линии множество ТСР-пакетов от различных клиентов.

Необходимо подчеркнуть основное различие передачи информа­ции по телефонной сети и по Интернету. Телефонная система при звонке по телефону в другой регион или даже на другой континент устанавливает канал между вашим телефоном и тем, на который вы звоните. Канал может состоять из десятков участков разной физи­ческой природы — медные провода, волоконно-оптические линии, беспроводные участки, спутниковая связь и т.д. Эти участки неизменны на протяжении всего сеанса связи. Это означает, что линия между вами и тем, кому вы звоните, постоянна в течение всего раз­говора, поэтому повреждения на любом участке линии способны прервать ваш разговор. При этом выделенная вам часть сети для дру­гих уже недоступна. Речь идет о сети скоммутацией каналов. Ин­тернет же является сетью скоммутацией пакетов. Процесс пересыл­ки электронной почты принципиально иной.

Итак, Internet-данные в любой форме — электронное письмо, Web-страница или скачиваемый файл — путешествуют в виде груп­пы пакетов. Каждый пакет посылается на место назначения по оптимальному из доступных путей. Поэтому даже если какой-то учас­ток Интернет окажется нарушенным, то это не повлияет на доставку пакета, который будет направлен по альтернативному пути. Таким образом, во время доставки данных нет необходимости в фиксиро­ванной линии связи между двумя пользователями. Принцип пакет­ной коммутации обеспечивает основное преимущество Internet − надежность. Сеть может распределять нагрузку по различным участ­кам за тысячные доли секунды. Если какой-то участок оборудования сети поврежден, пакет может обойти это место и пройти по другому пути, обеспечив доставку всего послания. Прототип Интернет — сеть ARPAnet, разработанная по заказу Минобороны США, задумывалась именно как сеть, устойчивая к повреждениям (например, в случае военных действий), способная продолжать нормальное функциони­рование при выходе из строя любой ее части.

 

9.2. АДресаЦ ия В internet

Каждому компьютеру, подключенному к Интернету, присваива­ется идентификационный номер, который называется IР-адресом.

При сеансовом подключении к Интернету IР-адрес выделяется компьютеру только на время этого сеанса. Присвоение адреса ком­пьютеру на время сеанса связи называется динамическим распределе­нием IР-адресов. Оно удобно для провайдера, поскольку один и тот же IР-адрес в разные периоды времени может быть выделен разным пользователям. Таким образом, Интернет-провайдер должен иметь по одному IР-адресу на каждый обслуживаемый им модем, а не на каж­дого клиента.

IР-адрес имеет формат ххх.ххх.ххх.ххх, где ххх — числа от 0 до 255. Рассмотрим типичный IР-адрес: 193.27.61.137. Для облегчения запоминания IР-адрес обычно выражают рядом чисел в десятичной системе счисления, разделенных точками. Но компьютеры хранят его в бинарной форме. Например, тот же IР-адрес в двоичном коде бу­дет выглядеть так: 11000001. 00011011. 00111101. 10001001.

Четыре числа в 1Р-адресе называются октетами, поскольку в каждом из них при двоичном представлении имеется восемь разря­дов: 4 • 8=32. Так как каждая из восьми позиций может иметь два различных состояния: 1 или 0, общий объем возможных комбина­ций составляет 2⁸ или 256, т.е. каждый октет может принимать зна­чения от 0 до 255. Комбинация четырех октетов дает 2³² значений, т.е. примерно 4,3 млрд. комбинаций, за исключением некоторых за­резервированных адресов.

Октеты делят на две секции: Net и Host. Net-секция используется для того, чтобы определить сеть, к которой принадлежит компьютер. Host, который называют узлом, определяет конкретный компьютер в сети.

На ранней стадии своего развития Интернет состоял из неболь­шого количества компьютеров, объединенных модемами и телефон­ными линиями. Тогда пользователи могли установить соединение с компьютером, набрав цифровой адрес, например 163.25.51.132. Это было удобно, пока компьютеров было мало. По мере увеличения их количества цифровые имена стали заменять текстовыми, потому что текстовое имя проще запомнить, чем цифровое. Возникла проблема автоматизации этого процесса, и в 1983 г. в Висконсинском универ­ситете США была создана так называемая DNS-система (Domain Name System), которая автоматически устанавливала соответствие между текстовыми именами и IР-адресами. Вместо чисел была пред­ложена ставшая сегодня для нас привычной запись типа www.myname/gorod.ru.

Подобным же образом осуществляется сортировка обычной по­чты. Люди привыкли ориентироваться по географическим адресам, в то время как автомат на почте быстро сортирует почту по индексу.

Таким образом, при пересылке информации компьютеры ис­пользуют цифровые адреса, люди — буквенные, а DNS-сервер слу­жит своеобразным переводчиком.

 

доменные имена

Когда происходит обращение на Web или посылается e-mail, то используется доменное имя. Например, адрес https://www.microsoft.com содержит доменное имя microsoft.com. Аналогично e-mail-адрес algol@rambler.ru содержит доменное имя rambler.ru.

В доменной системе имен реализуется принцип назначения имен с определением ответственности за их подмножество соответствую­щих сетевых групп.

Каждая группа придерживается этого простого правила. Имена, которые она присваивает, единственны среди множества ее непос­редственных подчиненных, поэтому никакие две системы, где бы они ни находились в Интернете, не смогут получить одинаковые имена. Так же уникальны адреса, указываемые на конвертах при доставке писем обычной почтой. Таким образом, адрес на основе географи­ческих и административных названий однозначно определяет точку назначения.

Домены имеют подобную иерархию. В именах домены отделя­ются друг от друга точками. В имени может быть различное количество доменов, но обычно их не боль­ше пяти. По мере движения по доменам в имени слева направо, ко­личество имен, входящих в соответствующую группу, возрастает.

Для перевода буквенного доменного имени в IР-адрес цифрового формата служат DNS-серверы.

В качестве примера рассмотрим адрес group.facult.univers.rst.ru. Первым в имени стоит название рабочей машины — реального компьютера с IР-адресом. Это имя создано и поддерживается груп­пой facult. Группа входит в более крупное подразделение univers, да­лее следует домен rst — он определяет имена ростовской части сети, а ru — российской.

Каждая страна имеет свой домен: аи — Австралия, be — Бельгия и т.д. Это географические домены верхнего уровня.

Помимо географического признака используется организационный признак, в соответствии с которым существуют следующие домен­ные имена первого уровня:

· com — коммерческие предприятия,

· edu — образовательные учреждения,

· gov— государственные учреждения,

· mil — военные организации,

· net — сетевые образования,

· org — учреждения других организаций и сетевых ресурсов.

 

Внутри каждого доменного имени первого уровня находится це­лый ряд доменных имен второго уровня. Домен верхнего уровня располагается в имени правее, а домен нижнего уровня — левее.

Лавинообразное подключение в сети Интернет обнажило про­блему недостатка адресного пространства. В 1995 г. организация IETF (инженерные силы Интернет) опуб­ликовала рекомендации по протоколу IР следующего поколения — IР v.6 (сейчас IР v.4), которые предполагают постепенный переход с существующей 32-разрядной системы присвоения IР-адресов на 128-разрядную систему. Такая мера сулит увеличение адресного про­странства в 296 раз, что позволит каждому жителю планеты иметь несколько адресов. Переход уже начался. Вместе с использованием новых оптоволоконных каналов для увеличения скорости в сотни и тысячи раз расширение адресного пространства даст возможность осуществить проект Интернет 2. Эта сеть в настоящее время развер­тывается в США для ряда университетов, школ, федеральных агентств и крупных компьютерных компаний.

 

9.4. Варианты доступа В интернет

Провести соединение между провайдером и пользователями − непростая задача. Обычно провайдер подключен к Интернет с помощью дорогостоящего оптоволоконного высокоскоростного канала. Один провайдер обслуживает множество клиентов, которые рассредоточены на большой территории.

Существует целый ряд технологий, позволяющих использовать имеющуюся инфраструктуру − телефонные линии, сети кабельного телевидения и т.д., − для осуществления доступа в Интернет.

Наиболее распространенный среди домашних пользователей в России способ доступа в Интернет − доступ по коммутируемой телефонной линии с помощью модема. Скорость доступа при таком способе подключения не более 56 Кбит/с, но такая скорость сегодня мало кого устраивает. Какие же альтернативные технологии позволяют получить более высокую скорость доступа в Интернет?

Обычный телефон использует лишь низкочастотный диапазон линии. Однако провод телефонной линии способен передавать гораздо больше данных, если использовать более широкую полосу (по­лоса пропускания обычной телефонной линии 3400 КГц). Поэтому телефонную сеть, которая изначально предназначалась для переда­чи голосового сигнала, приспособили для высокоскоростной передачи цифровых данных.

DSL-технология (цифровая абонентская линия) позволяет использовать более широкую полосу пропускания для передачи данных без ущерба для использования телефонной ли­нии по прямому назначению. Существует целое семейство техноло­гий под общим названием xDSL, где приставка х указывает на кон­кретную спецификацию семейства DSL. Эта технология весьма перспективна, она позволяет одновременно работать в Интернете и разговаривать по телефону. Скорость подключения по ней намного выше, чем при помощи обычного модема. DSL не требует проклад­ки новых проводов, так как использует уже имеющуюся телефонную линию.

Одним из основных преимуществ технологии хDSL является высокоскоростной доступ в Интернет. При работе в Интернет основ­ной поток информации идет из сети к пользователю, а в сеть передается гораздо меньший объем данных. Действительно, при просмот­ре Web-страниц в ответ на небольшой запрос пользователь получает из Сети не только текст, но и изображения. Таким образом, инфор­мационный обмен является асимметричным.

ADSL (Asymmetrical DSL), или асимметричный DSL, позволя­ет передавать данные пользователю со скоростью, на порядок пре­вышающую скорость передачи данных от пользователя. При этом сигнал от пользователя в Сеть передается на более низких частотах, чем сигнал из Сети к пользователю. Теоретически при этом можно иметь канал с пропускной способностью 1 Мбит/с в прямом направ­лении (в Сеть) и 8 Мбит/с — в обратном. При этом одна и та же линия может использоваться для передачи голоса и цифровых дан­ных. По сравнению с коммутируемым доступом ADSL-линия рабо­тает, как минимум, на два порядка быстрее. Высокая скорость по­зволяет комфортно работать с Web-сайтами с мультимедийной информацией, быстро перекачивать большие файлы и полноценно использовать интерактивные приложения.

Достоинства ADSL: легкость установки (используется уже име­ющаяся телефонная линия), постоянный доступ в Интернет (пользователи ADSL не разделяют полосу пропускания с другими абонентами).

Недостаток ADSL: ограничения по дальности. Скорость переда­чи потока данных в обратном направлении существенно зависит от расстояния. Если при расстоянии 3 км можно получить скорость около 8 Мбит/с, то на расстоянии 5 км — только 1,5 Мбит/с.

ADSL − весьма экономичная технология. Обычно такая линия обходится потребителю намного дешевле, чем выделенный канал аналогичной пропускной способности. По данной технологии может быть подключен не только отдельный компьютер, но и локальная сеть.

 

Выделенная телефонная линия — это арендованная телефонная линия связи, соединяющая без коммутации двух абонентов. Наибо­лее распространенной технологией выделенной линии является технология ISDN.

ISDN − это стандарт цифровой передачи. Основным компонен­том любой ISDN -линии является однонаправленный канал или B-канал с пропускной способностью 64 Кбит/с. По этому каналу могут передаваться цифровые данные и, соответственно, оцифрованные ви­део- и аудиоданные. Для расширения полосы пропускания В-каналы группируются по два. В состав группы включается также D-канал (16 Кбит/с), управляющий передачей данных.

Передача информации может осуществляться по обычному мед­ному проводу. Пользователи, которые устанавливают ISDN -адаптер вместо модема, могут получить доступ в Интернет со скоростью до 128 Кбит/с. ISDN требует установки адаптеров на обоих концах ли­нии передачи. ISDN -канал обычно предоставляется телефонными станциями. По линии ISDN можно вести телефонные разговоры и одновременно передавать данные в Интернет.

 

Сеть кабельного телевидения первоначально была разработана как система для передачи аналогового видеосигнала в одном направле­нии — в сторону пользователя. Позднее были созданы так называемые кабельные модемы, которые кодируют и передают данные по ка­белю таким образом, что это не мешает передаче телевизионного сигнала. Основным достоинством этой технологии является то, что используются уже имеющиеся сети кабельного телевидения. При доступе в Интернет по сетям кабельного телевидения обеспечивает­ся высокая скорость передачи информации. Полосы пропускания телевизионного кабеля вполне достаточно для предоставления услуг последней мили при скоростях, сравнимых с теми, что предоставляют операторы DSL.

В отличие от ADSL, которая обеспечивает высокоскоростную передачу данных по одной телефонной линии, сети кабельного те­левидения являются сетями коллективного пользования. Кабельные модемы получают услугу от общего источника информации. Рабочая полоса частот кабельного модема разделяется между всеми пользо­вателями, подключенными к линии, и, следовательно, зависит от количества одновременно работающих пользователей. Обычно к од­ной модемной системе подключается несколько десятков абонентов. Чем больше клиентов одновременно посылают данные, тем меньше скорость их передачи. На практике скорость передачи данных от пользователей при применении кабельного модема часто меньше, чем при использовании ADSL.

 

Для организации связи между пользователем и опорной точкой радиосети провайдера используют радиоканал для высокоскоростно­го доступа в Интернет. С помощью этой технологии к Интернету можно подключить как индивидуальных пользователей, так и ЛВС. Для этого у абонента устанавливается радиомодем, который подклю­чается к сетевой карте ПК или к хабу/маршрутизатору (в случае подключения ЛВС). Радиомодем соединен с направленной антенной, ус­тановленной на крыше здания. Антенна абонента направляется на базовую станцию провайдера. Связь между точкой входа в Интернет провайдера и абонентом осуществляется по радиоканалу.

С помощью данной технологии можно также объединить в сеть несколько филиалов компании без кабельного соединения. Для это­го в каждом подразделении устанавливается абонентский комплект: направленная антенна и радиомодем. Провайдер обеспечивает связь между всеми точками доступа фирмы и правильную маршрутизацию данных.

Оборудование беспроводных сетей работает в диапазоне частот 2,4 ГГц. Сигналы такой частоты распространяются вдоль прямой линии, соединяющей антенны, поэтому радиоканал может быть орга­низован при условии прямой видимости между абонентской антен­ной и антенной провайдера. На практике направленные антенны обеспечивают дальность связи до 30 км.

Преимущества радиоканала: быстрая инсталляция, мобильность (нет кабеля), высокая скорость (несколько Мбит/с в зависимости от оборудования), затраты (первоначальные затраты на оборудование выше, чем в случае выделенной линии, но абонентская плата ниже).

 

В случае отсутствия телефонных станций и кабельного телеви­дения может помочь спутниковый доступ в Интернет. При этом ско­рость доступа на порядок выше, чем по обычному модему через коммутируемую телефонную линию, но несоизмеримо ниже ASDL-доступа. Существует две разновидности организации высокоскорос­тного доступа в Интернет по спутниковому каналу: симметричная и асимметричная.

В случае симметричного доступа клиент осуществляет передачу запроса на спутник и прием данных со спутника. Подобное реше­ние является достаточно дорогим, как по части клиентского оборудования, так и по стоимости абонентской платы.

В случае асимметричного доступа клиент осуществляет передачу запроса на получение требуемой информации по наземному каналу, а принимает информацию со спутника. Пользователь связывается с любым провайдером Интернета через обычный телефонный модем. Используя этот канал связи, он регистрируется на сервере провай­дера, который обеспечивает асимметричный доступ в Интернет. Пос­ле авторизации весь поток информации, поступающей в адрес пользователя через Интернет, направляется к нему не по обычной те­лефонной линии, а через спутниковый канал.

 

В последние годы активно разрабатываются технологии, направ­ленные на использование бытовой электрической сети для доступа в Интернет. Одно из важнейших преимуществ бытовой электрической сети состоит в ее распространенности. Поэтому идея передачи ин­формации по такой сети очень перспективна. Поскольку бытовая электрическая сеть первоначально не была предназначена для пере­дачи информации, то это создает ряд технических трудностей. Элек­тропроводка характеризуется высоким уровнем шумов, быстрым затуханием высокочастотного сигнала, а также изменением коммуникационных параметров в зависимости от текущей нагрузки.

Несмотря на технические трудности, сегодня уже имеются тех­нологии, позволяющие использовать силовую кабельную инфра­структуру. В частности, разрабо­тана технология DPL (Digital Power Line), позволяющую передавать голос и пакеты данных через простые электрические сети 120/220 В со скоростью до 1 Мбит/с.

Ожидается, что DPL-технология сможет дать новый импульс развитию средств передачи данных по линиям электропитания и сде­лает возможным прямой доступ в Интернет практически из любой точки земного шара по минимальной стоимости. Пока эта техноло­гия не получила широкого распространения, однако в ближайшем будущем можно ожидать существенных изменений на рынке провай­дерских услуг и снижения расценок на доступ в Сеть, включая цены на коммутируемые и выделенные линии.

Если эта технология получит распространение, она сможет зна­чительно изменить расстановку сил на рынке предоставления Internet-доступа. Технология будет способствовать и появлению но­вых принципов проектирования силовых электрических сетей с учетом как энергетических, так и коммуникационных требований.

 

9.5. Система адресации URL

Чтобы найти документ в сети Интернет, достаточно знать ссыл­ку на него − так называемый универсальный указатель на ресурс URL (Uniform Resource Locator — унифицированный указатель ресурса), который указывает местонахождение каждого файла, храня­щегося на компьютере, подключенном к Интернету.

Адрес URL является сетевым расширением понятия полного име­ни ресурса, например, файла или приложения и пути к нему в опе­рационной системе. В URL, кроме имени файла и директории, где он находится, указывается сетевое имя компьютера, на котором этот ресурс расположен, и протокол доступа к ресурсу, который можно использовать для обращения к нему.

Рассмотрим некоторые URL: https://www.abc.def.ru/kartinki/SLIDE.htm

Первая часть https:// (Hypertext Transfer Protocol) — протокол пе­редачи гипертекста, по которому обеспечивается доставка документа с Web-сервера, указывает браузеру, что для доступа к ресурсу при­меняется данный сетевой протокол.

Вторая часть www.abc.def.ru указывает на доменное имя.

Третья часть kartinki/SLIDE.htm показывает программе-клиенту, где на данном сервере искать ресурс. В данном случае ресурсом яв­ляется файл в формате html, а именно SLIDE.htm, который находит­ся в папке kartinki.

Имена директорий, содержащиеся в URL, — виртуальные и не имеют ничего общего с реальными именами каталогов компьютера, на котором выполняется Web-сервер, а являются их псевдонимами.

При написании URL важно правильно указывать верхние и ниж­ние регистры. Дело в том, что Web-серверы функционируют под уп­равлением разных операционных систем, а в некоторых из них имена файлов и приложений являются регистро-чувствительными.

В общем случае формат URL имеет вид:

<протокол доступа>://<домен>: <порт>/<директория>/<имя ресурса>/<параметры запроса>

 

9.6. СерВисы интернет

Обычно пользователи идентифицируют Интернет со службой WWW(Всемирная паутина). Но это далеко не так, ибо WWW — одна из многочисленных служб Интернета. По анало­гии Интернет можно сравнить с системой транспортных магистра­лей, а виды сервисов Интернет — с различными службами доставки.

В число наиболее часто используемых служб Интернет входят:

· электронная почта,

· WWW,

· служба новостей Интернет,

· передача фай­лов по протоколу FТР,

· терминальный доступ по протоколу Telnet

· и ряд других служб.

 

Электронная почта. Электронная почта возникла раньше, чем Интернет, однако она не только не устарела, но, напротив, является наиболее массовой службой Сети и постоянно приобретает новых пользователей. Электронное письмо, как и обычное, содержит адре­са отправителя и получателя. В него можно вложить графическое изображение или иной файл, на него можно поставить электронную подпись, которая играет ту же роль, что и подпись в обычном письме. Однако служба e-mail давно обошла по популярности традиционную почту: ежегодно в мире рассылается более 600 млрд. электронных писем. Достоинства электрон­ной почты:

· Электронная почта может быть прочитана в удобное время, что особенно важно с учетом разницы во времени между часовыми поясами.

· Возможность рассылки писем сразу большому количеству получателей.

· Высокая скорость доставки, удобство пересылки вложенных файлов.

· Хране­ние писем в базе данных почтового клиента позволяет осуществлять быстрый поиск и сортировку почтовых отправлений.

· Электронная почта дешевле обычной почтовой рассылки.

Обычно в момент регистрации доступа в Интернет сервис-про­вайдер предоставляет пользователю дисковое пространство под по­чтовый ящик: адрес этого почтового ящика, имя пользователя и пароль. Пароль для доступа предоставляется в целях пре­дотвращения несанкционированного доступа к почте. Адрес электронной почты имеет формат:

<имя пользователя>@<имя домена>

На­пример, Ivanov@аbс.rst.ru

Часть слева от значка @ — это имя почтового ящика на сервере, из которого владелец этого адреса забирает письма (в данном примере — Ivanov). Как правило, имя пользователя совпадает с именем почтового ящика.

Часть справа от значка @ называется доменом и указывает на местонахождение этого почтового ящика. Нужно отметить, что но­сителем адреса электронной почты является вовсе не конечный пункт доставки, т.е. не адрес вашего домашнего компьютера, а адрес сер­вера, на котором вы будете получать почту.

Электронная почта построена по принципу клиент-серверной архитектуры. Пользователь общается с клиентской программой, ко­торая, в свою очередь, общается с почтовым сервером. Очевидно, что процедуры отправки и получения почты требуют разной степени идентификации личности, поэтому существуют и два разных прото­кола − на отправку и на прием писем.

Для передачи писем используются протокол SMTP (простой протокол пересылки почты) и соответ­ственно SMTP-серверы. Для приема почтовых сообщений в настоящее время наиболее часто используется протокол РОРЗ (протокол почтового офиса), который контролирует право пользователя забирать по­чту из ящика и поэтому требует предоставления имени пользователя и пароля.

 

WWW — самый популярный сервис Интернета. Именно он, бла­годаря своей относительной простоте и наглядности для пользова­телей, сделал столь массовыми обращения к ресурсам Сети.

В самом общем плане WWW — это система Web-серверов, под­держивающая документы, форматированные специальным образом. Служба WWW реализована в виде клиент-серверной архитектуры. Пользователь с помощью клиентской программы (браузера) осуще­ствляет запрос той или иной информации на сервере, а Web-сервер обслуживает запрос браузера. Браузер — это программа, обеспечива­ющая обращение к искомому ресурсу на сервере по его URL, интер­претирующая полученный результат и демонстрирующая его на кли­ентском компьютере.

Протокол, по которому происходит доставка Web-сервером до­кумента Web-браузеру, носит название НТТР (протокол передачи гипертекста). Гипертекст — это текст, содержащий гиперссылки, связывающие слова или картинки доку­мента с другим ресурсом (с каким-нибудь еще документом или с иным разделом этого же документа), при этом подобные связанные слова или картинки документа, как правило, выделяются, обычно с помощью подчеркивания. Пользователь может активировать эту связь щелчком мыши. Поскольку современные электронные документы содержат не только текст, но и любую мультимедийную информацию (текст, графика, звук), в качестве ссылок стали использовать не толь­ко текстовые, но и графические объекты. Со временем понятие гипертекста было расширено до понятия гипермедиа. Гипермедиа — это метод организации мультимедийной информации на основе ссылок на разные типы данных.

Особенно продуктивной идея гипертекста оказалась примени­тельно к объединению