Интернет привычен типичному жителю современного города, но данному положению дел предшествовал довольно долгий и сложный путь становления и развития технологий, благодаря которым оказалось возможным обеспечить развертывание Всемирной паутины в мировом масштабе. Что представляют собой данные решения? Как развивалась в России?

Определение интернета

Интернет как глобальная информационная система представляет собой компьютерную сеть, узлы которой распределены по всему миру, и при этом связаны логически благодаря использованию особого адресного пространства. Функционирование данной глобальной сети возможно прежде всего благодаря унификации стандартов связи: так, в качестве главного используется TCP/IP, реализуемый одинаково на любых компьютерах, объединенных во Всемирную сеть.

В современном виде интернет как глобальная информационная система существует порядка 30 лет. Но к моменту его появления инфраструктура, на базе которой разворачивалась Всемирная сеть, была достаточно развитой во многих странах мира.

Будет полезно рассмотреть то, каким образом она выстраивалась в тех или иных государствах. Примечательно, что история развития инфраструктуры, на базе которой начал выстраиваться современный интернет, практически совпадает с периодом противостояния двух крупнейших мировых технологических систем — западной и советской. Конечно, это очень упрощенная классификация, так как и в рамках первой системы, и во второй активно развивались региональные, национальные технологии, весьма различающиеся в ряде случаев.

В конечном итоге основой для развития современного интернета стала все же западная модель — однако к моменту ее внедрения в СССР советские специалисты уже имели опыт развертывания компьютерных сетей, в некоторой степени схожих с западной моделью интернета. Рассмотрим, таким образом, то, как развивалась Всемирная сеть в рамках западной технологической системы, а также то, когда появился интернет в России исходя из специфики развития национальной инфраструктуры компьютерных сетей.

История интернета в западных странах

В конце 50-х годов, в один из самых сложных периодов холодной войны, правительство США поставило перед американскими учеными задачу: создать инфраструктуру передачи данных, которая могла бы функционировать даже в условиях глобального вооруженного конфликта. Ученые предложили концепцию подобной системы — проект получил название ARPANET.

В 1969 году компьютеры нескольких крупных американских университетов были объединены в сеть по схемам, которые были разработаны учеными в рамках указанного проекта. Впоследствии опыт, полученный исследователями, был перенят многими другими заинтересованными структурами: это привело к разрастанию компьютерных сетей, функционирующих по стандартам ARPANET, в национальном масштабе.

Появлялись и специализированные программы для данной инфраструктуры: например, уже в 1971 году для ARPANET было написано ПО, предназначенное для отправки сообщений. Фактически речь идет о появлении первой электронной почты — основные функции интернета сегодня до сих пор включают организацию обмена данными в соответствующем формате. В 70-х годах электронная почта была, как считают исследователи, и вовсе самой востребованной функцией разворачиваемой в рамках американского проекта.

Постепенно масштабы ARPANET вышли за пределы США: к сети начали подключаться различные европейские организации. Связь с американской инфраструктурой при этом организовывалась через телефонный кабель, проложенный через Атлантический океан.

Фактически с момента подключения европейцев к ARPANET, в частности в 1973 году, обмен данными с сетью начали организовывать британские и норвежские организации, проект стал международным. Однако коммуникации между компьютерами, расположенными в разных частях планеты, не всегда были стабильны по причине отсутствия общепринятых стандартов обмена данными.

Соответствующая проблема была устранена после внедрения универсального протокола TCP/IP. Его до сих пор используют практически все интернет-ресурсы.

К моменту внедрения TCP-IP еще американо-европейская сеть была, скорее, межрегиональной, чем глобальной — несмотря на то, что в 1983 году за ней закрепилось название «Интернет». Но дальнейшее ее развертывание было стремительным. Данному процессу способствовало изобретение в 1984 году стандарта DNS — на его основе стала функционировать служба доменных имен. Можно отметить, что в том же году у проекта ARPANET появился серьезный конкурент в лице сети NSFNet, объединявшей компьютеры различных университетов.

NSFNet как инфраструктурная основа интернета

Инфраструктура NSFNet позволяла обеспечивать существенно более высокую динамику Росла она при этом самыми активными темпами. Постепенно «Интернетом» стала именоваться как раз-таки разрастающаяся сеть NSFNet. В 1988 году ее ресурсы стало возможно использовать для организации мгновенной передачи сообщений в формате чата — по протоколу IRC.

В 1989 году британский ученый Тим Бернерс-Ли разработал концепцию глобальной компьютерной сети, Всемирной паутины. В течение 2 последующих лет он создает протокол передачи гипертекста — HTTP, язык HTML, а также идентификаторы URL. Как считают многие исследователи, именно благодаря изобретениям Тима Бернерса-Ли интернет как глобальная информационная система начал стремительное шествие по планете.

Указанные стандарты, а также возможности универсального протокола TCP/IP позволили масштабировать Всемирную паутину в глобальном масштабе гигантскими темпами. В начале 90-х годов сформировались основные возможности интернета, доступные современным пользователям: получение доступа к веб-страницам через браузеры, размещение информации на них, прием и передача файлов. Разумеется, остались востребованными сервисы e-mail, IRC.

Совершенствовал ся язык гипертекста, технологии управления сайтами. В качестве инфраструктурной основы интернета долгое время использовались серверы NSFNet, но в 1995 году данная функция была передана сетевым провайдерам. В 1996 году общераспространенным стал стандарт WWW, посредством которого было возможно передавать практически любые данные с использованием каналов интернета. Но свою актуальность сохранил и стандарт FTP. И сегодня многие интернет-ресурсы продолжают его использовать в целях организации эффективного обмена файлами.

В привычном нам виде Всемирная паутина в целом сформировалась к началу 2000-х годов. По мере увеличения скорости доступа пользователей к онлайн-ресурсам за счет таких технологий, как DSL, оптоволокно, 3G, 4G, особенно популярными становились ресурсы для размещения видеоконтента, такие как YouTube, игровые порталы, облачные сервисы. Через интернет организуется не только обмен данными между людьми, но и между различными устройствами — от простых бытовых вещей до крупной промышленной инфраструктуры. Существует большое количество научных концепций относительно того, как будет развиваться интернет как глобальная информационная система в будущем. Они очень разные, и во многом их реализация зависит от хода развития собственно компьютерных технологий.

История интернета в России

Изучим теперь то, когда появился интернет в России. С западной моделью развития онлайновых коммуникаций мы ознакомились, сейчас нам важно понять, каким образом внедрялась соответствующая инфраструктура в нашей стране.

Как мы отметили в начале статьи, в течение долгого времени информационные технологии в Советском Союзе развивались параллельно с западными. Надо отметить, что в значительной степени их развитие стало возможным благодаря появлению у СССР ресурсов для воспроизводства западной микропроцессорной базы, которая начала активно внедряться на различных уровнях управления коммуникациями в 60-70-х годах, хотя до этого у советских ученых имелись весьма прогрессивные собственные разработки. Но так или иначе, суть интернета в западной интерпретации могла существенно отличаться от концепций развития компьютерных сетей в СССР.

Еще в 1950-х годах советские ученые формировали компьютерные сети в рамках проектов по созданию инфраструктуры противоракетной обороны. Данные сети базировались на советских ЭВМ типа «Диана-I», «Диана-II» и других решениях. Обмен информацией между соответствующими ЭВМ осуществлялся в целях вычисления траектории полета противоракет.

В 1970-х годах компьютерные сети активно задействовались и в гражданской сфере — в частности как инфраструктура в рамках систем типа АСУ-Экспресс и «Сирена», позволяющих резервировать, соответственно, железнодорожные и авиабилеты. В 1974 году была изобретена компьютерная кодировка КОИ-8.

В первой половине 80-х институт ВНИИПАС начал осуществлять, используя компьютеры, удаленный обмен данными с зарубежными организациями. В целом в 80-х годах развертывание советских сетевых компьютерных систем шло достаточно активно, во многом благодаря появлению в СССР локализованных версий операционной системы UNIX (на принципах которой функционируют современные ОС Linux и, в свою очередь базирующиеся на ней ОС Android, которые можно отнести к самым распространенным в мире, если брать рынок мобильных устройств). Фактически к 1990 году в СССР была сформирована вся необходимая инфраструктура для последующего объединения советских компьютерных сетей и Интернета, функционировавшего на основе ресурсов NSFNet.

«РЕЛКОМ» — национальная компьютерная сеть

Появляется всесоюзная компьютерная сеть «РЕЛКОМ», в которой задействуются протоколы и технологии Интернета. Связь между компьютерами обеспечивается посредством телефонных каналов. Важнейшую роль в выстраивании данной инфраструктуры играли разработчики кооператива «Демос», осуществлявшего разработку различных программных решений.

В августе 1990 года исследователи из установили связь с Университетом Хельсинки в целях обеспечения функционирования каналов передачи почтовых сообщений в рамках, собственно, Интернета. В сентябре 1990 года специалисты «РЕЛКОМ», а также компании «Демос» зарегистрировали домен Советского Союза.Su, который до сих пор используется — и есть версии, что его популярность будет расти.

В СССР наряду с «РЕЛКОМ» развиваются пользовательские сети ФИДО. К 1991 году для советских пользователей, подключающихся к «РЕЛКОМ», становятся доступными ресурсы с доменной адресацией — как в современном интернете. В 1992 году уже в Российской Федерации появляются первые провайдеры.

Использование международного стандарта TCP/IP в России становится повсеместным. В апреле 1994 года был зарегистрирован национальный домен.Ru. С тех пор интернет в России развивался в целом так же, как и в западных странах. При этом российские специалисты также внесли значимый вклад в развитие Всемирной паутины, в частности на уровне разработки антивирусных, серверных решений.

Итак, мы изучили то, как работает сеть Интернет, особенности развития соответствующих коммуникационных технологий в России и на Западе. Изучим теперь, что представляет собой Всемирная паутина сегодня.

Современный интернет: провайдеры

Доступ в интернет для пользователей предоставляют провайдеры. Изучим специфику решаемых ими задач.

Кто такой провайдер интернета? В первые годы развития Всемирной паутины таковым считалась компания, предоставляющая коммутационные сервисы для обеспечения связи пользователя и ближайших серверов интернета. Сейчас провайдер — поставщик высокотехнологичных коммуникационных ресурсов, обеспечивающих функционирование в региональном, а иногда и в национальном масштабе. Компании, предоставляющие соответствующие услуги, могут быть как очень крупными, международными, так и локальными, которые могут работать в масштабах одного города.

Есть большое количество технологий, посредством которых провайдеры могут оказывать свои услуги: оптические и телефонные каналы, спутниковый, сотовый интернет. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. От того, какие именно каналы используются, в значительной степени зависят цены на интернет, формируемые провайдером. Как правило, самыми доступными по стоимости для пользователя являются проводные каналы, немного дороже — сотовые, самые дорогие — спутниковые. При этом оплата за услуги провайдера может осуществляться:

• в формате абонентской платы;
• за трафик;
• в ряде случаев — за время доступа к Сети.

Роль интернета в современном мире заключается прежде всего в предоставлении пользователям возможности посещать различные сайты.

Современный интернет: сайты

Размещенный в интернете сайт — это совокупность файлов (текстовых, графических, видео- и аудиозаписей, содержащих иные мультимедийные компоненты), доступ к которым осуществляется посредством таких протоколов как WWW, HTTP, FTP и иных, что являются оптимальными в том или ином случае. Разумеется, данные файлы определенным образом систематизированы для облегчения восприятия информации пользователем.

Основной системный элемент сайта — веб-страница. В большинстве случаев она составляется на языке HTML, часто с применением различных скриптов. Сайт может иметь разную тематику. Это может быть интернет-газета, блог, видеохостинг, спортивный, развлекательный портал — есть огромное количество видов ресурсов, которые могут размещаться во Всемирной паутине.

Современный интернет: радио и телевидение

Выше мы отметили, что по мере развития коммуникационных технологий и увеличения скорости передачи данных, набирают популярность различные видеоресурсы в интернете. Таковым можно считать, к примеру, интернет-телевидение, а также онлайн-радио. Данные технологии позволяют осуществить трансляцию теле- и радиопередач на специальных сайтах с задействованием особых технологий.

Примечательно, что многие из современных сервисов позволяют организовать собственное вещание любому желающему пользователю. Интернет-телевидение с учетом распространенности высокоскоростных линий — это уже не привилегия, а обычный ресурс. Который вместе с тем может потребовать от пользователей значительных вложений (трудовых, финансовых) в его продвижение и развитие. То же можно сказать и о сайтах. Интернет-газета или развлекательный портал могут быть зарегистрированы любым желающим пользователем, но превращение их в узнаваемый бренд — задача непростая.

Современный интернет: мобильные приложения

Одним из самых выраженных трендов развития современного интернета можно считать повсеместное распространение мобильных приложений — специального ПО, запускаемого со смартфонов или планшетов. Функционально данные приложения во многих случаях могут быть аналогичны веб-страницам. Но есть и специализированные решения соответствующего типа, например приспособленные для того, чтобы организовать защищенный доступ в какой-либо персональный аккаунт, например банковский. Интернет сегодня — это коммуникационная среда, в рамках которой можно передавать практически любые цифровые данные, и во многих случаях это требует применения особых протоколов и технологий, в том числе реализуемых в мобильных приложениях.

Резюме

Итак, мы изучили, в чем заключается концепция Всемирной паутины, а также основные технологии, которые задействуются в целях обеспечения ее функционирования. Суть интернета — в предоставлении пользователям со всего мира стабильного недорогого доступа к различным типам полезной информации, файлам, мультимедийному контенту, а также к ресурсам, посредством которых люди могут общаться между собой и обмениваться различными данными. Подобная возможность сегодня уже привычна жителям, наверное, всех стран мира, хотя ранее она была доступна очень немногим людям, во многих случаях ею можно было пользоваться только при наличии высокой квалификации в области информационных технологий.

Кто такой провайдер интернета, к какому из них можно подключиться и по какой цене — вопросы, на которые почти наверняка знает типичный житель современного мегаполиса. Всемирная паутина продолжает развиваться: появляются новые сервисы, технологии, концепции организации общения пользователей, совершенствуются устройства для передачи данных. То, каким образом будет идти технический прогресс, то, как будет развиваться мировая экономика, определит векторы для дальнейшего развития интернета.

Глобальная компьютерная сеть Интернет

Состав Интернета

Интернет - сеть сетей. Локальные сети обычно объединяют несколько десятков компьютеров, размещенных в одном здании, однако они не позволяют обеспечить совместный доступ к информации пользователям, находящимся, например, в различных частях города. В этом случае дистанционный доступ к информации обеспечивают региональные сети , объединяющие компьютеры в пределах одного региона (города, страны, континента).

Многие организации, заинтересованные в защите информации от несанкционированного доступа (например, военные, банковские и пр.), создают собственные, так называемые корпоративные сети . Корпоративная сеть может объединять тысячи и десятки тысяч компьютеров, размещенных в различных странах и городах.

Потребности формирования единого мирового информационного пространства привели к объединению локальных, региональных и корпоративных сетей в глобальную компьютерную сеть Интернет. В результате в настоящее время (на январь 2005 года) основу Интернета составляют более трехсот миллионов серверов.

Надежность функционирования глобальной сети обеспечивает большое количество каналов передачи информации с высокой пропускной способностью между локальными, региональными и корпоративными сетями. Например, российская региональная компьютерная сеть Рунет (RU) соединяется многочисленными каналами передачи информации с северо-американской (US), европейской (EU) и японской (JP) региональными сетями (рис. 6.5).

Интернет - это глобальная компьютерная сеть, в которой локальные, региональные и корпоративные сети соединены между собой многочисленными каналами передачи информации с высокой пропускной способностью.

Подключение к Интернету. В каждой локальной, региональной или корпоративной сети имеется, по крайней мере, один компьютер (сервер Интернета), который имеет постоянное подключение к Интернету.

Для подключения локальных сетей чаще всего используются оптоволоконные линии связи. Однако в случаях подключения неудобно расположенных или удаленных компьютерных сетей, когда прокладка кабеля затруднена или невозможна, используются беспроводные линии связи. Если передающая и принимающая антенны находятся в пределах прямой видимости, то используются радиоканалы , в противном случае обмен информацией производится через спутниковый канал с использованием специальных антенн (рис. 6.6).

Сотни миллионов компьютеров пользователей могут периодически подключаться к Интернету по коммутируемым телефонным каналам с помощью провайдеров Интернета . Провайдеры Интернета имеют высокоскоростные соединения своих серверов с Интернетом и поэтому могут предоставить Интернет-доступ по телефонным каналам одновременно сотням и тысячам пользователей.

Для соединения компьютера пользователя по телефонному каналу с сервером Интернет-провайдера к обоим компьютерам должны быть подключены модемы. Модемы обеспечивают передачу цифровых компьютерных данных по аналоговым телефонным каналам со скоростью до 56 Кбит/с.

Современные ADSL -технологии позволяют использовать обычные телефонные каналы для высокоскоростного (1 Мбит/с и выше) подключения к Интернету. Важно, что при этом телефонный номер остается свободным.

Обычные и ADSL модемы подключаются к USB-порту компьютера и к разъему телефонной розетки (рис. 6.7).

Рис. 6.7. Обычный и ADSL модемы

Пользователи портативных компьютеров могут подключаться к Интернету с использованием беспроводной технологии Wi-Fi. На вокзалах, в аэропортах и других общественных местах устанавливаются точки доступа беспроводной связи, подключенные к Интернету. В радиусе 100 м портативный компьютер, оснащенный беспроводной связью, автоматически получает доступ в Интернет со скоростью до 11 Мбит/с.

Контрольные вопросы

1. Какие типы компьютерных сетей образуют Интернет?

2. Какие существуют способы подключения к Интернету и каковы их достоинства и недостатки?

Адресация в Интернете

Интернет-адрес. Для того чтобы в процессе обмена информацией компьютеры могли найти друг друга, в Интернете существует единая система адресации, основанная на использовании Интернет-адресов.

Каждый компьютер, подключенный к Интернету, имеет свой уникальный двоичный 32-битовый Интернет-адрес .

Существует формула, которая связывает между собой количество возможных информационных сообщений N и количество информации I, которое несет полученное сообщение:

Интернет-адрес несет количество информации I = 32 бита, тогда общее количество N различных Интернет-адресов равно:

N = 2 I = 2 32 = 4 294 967 296

Интернет-адрес длиной 32 бита позволяет подключить к Интернету более 4 миллиардов компьютеров.

По новой технологии "Умный дом" к Интернету смогут быть подключены не только компьютеры, но и бытовые приборы (холодильники, стиральные машины и др.) и аудио- и видеотехника, которыми можно будет управлять дистанционно. В этом случае четырех миллиардов Интернет-адресов может оказаться недостаточно и придется перейти на более длинный Интернет-адрес.

Для удобства восприятия двоичный 32-битовый Интернет-адрес можно разбить на четыре части по 8 битов и каждую часть представить в десятичной форме. Десятичный Интернет-адрес состоит из четырех чисел в диапазоне от 0 до 255, разделенных точками (например, 213.171.37.202) (табл. 6.1).

Все серверы Интернета имеют постоянные Интернет-адреса. Однако провайдеры Интернета часто предоставляют пользователям доступ в Интернет не с постоянным, а с временным Интернет-адресом. Интернет-адрес может меняться при каждом подключении к Интернету, но в процессе сеанса остается неизменным и пользователь может его определить.

Доменная система имен. Человеку запомнить числовой адрес нелегко, поэтому для удобства пользователей Интернета была введена доменная система имен, которая ставит в соответствие числовому Интернет-адресу компьютера уникальное доменное имя.

Доменная система имен имеет иерархическую структуру: домены верхнего уровня - домены второго уровня - домены третьего уровня.

Домены верхнего уровня существуют двух типов: географические и административные. Каждой стране мира выделен свой географический домен, обозначаемый двухбуквенным кодом. Например, России принадлежит географический домен ru, в котором российские организации и граждане имеют право зарегистрировать домен второго уровня.

Административные домены обозначаются тремя или более буквами и предназначены для регистрации доменов второго уровня организациями различных типов (табл. 6.2).

Так, компания Microsoft зарегистрировала домен второго уровня Microsoft в административном домене верхнего уровня com , а Московский институт открытого образования - домен второго уровня metodist в географическом домене верхнего уровня ru (рис. 6.8).

Рис. 6.8. Доменная система имен

Доменное имя сервера Интернета состоит из последовательности (справа налево) имен домена верхнего уровня, домена второго уровня и собственно имени компьютера. Так, основной сервер компании Microsoft имеет имя www.microsoft.com, а сервер института имеет имя iit.metodist.ru.

Каждый компьютер, подключенный к Интернету, имеет Интернет-адрес, однако он может не иметь доменного имени. Доменные имена имеют серверы Интернета, но доменного имени обычно не имеют компьютеры, подключающиеся к Интернету по телефонным линиям.

Контрольные вопросы

1. Имеет ли каждый компьютер, подключенный к Интернету, Интернет-адрес? Доменное имя?

2. Как строится доменная система имен?

Задания для самостоятельного выполнения

6.3 Задание с кратким ответом. Двоичный 32-битовый Интернет-адрес компьютера представить в десятичной форме.

6.4 Задание с кратким ответом. Записать доменное имя компьютера, зарегистрированного в домене первого уровня ru, домене второго уровня schools и имеющего собственное имя www.

Маршрутизация и транспортировка данных по компьютерным сетям

Сеть Интернет, являющаяся сетью сетей и объединяющая громадное количество различных локальных, региональных и корпоративных сетей, функционирует и развивается благодаря использованию единого принципа маршрутизации и транспортировки данных.

Маршрутизация данных. Маршрутизация данных обеспечивает передачу информации между компьютерами сети. Рассмотрим принцип маршрутизации данных по аналогии с передачей информации с помощью обычной почты. Для того чтобы письмо дошло по назначению, на конверте указывается адрес получателя (кому письмо) и адрес отправителя (от кого письмо).

Аналогично, передаваемая по сети информация "упаковывается в конверт", на котором "пишутся" Интернет-адреса компьютеров получателя и отправителя, например: "Кому: 198.78.213.185", "От кого: 193.124.5.33". Содержимое конверта на компьютерном языке называется Интернет-пакетом и представляет собой набор байтов.

В процессе пересылки обыкновенных писем они сначала доставляются на ближайшее к отправителю почтовое отделение, а затем передаются по цепочке почтовых отделений на ближайшее к получателю почтовое отделение. На промежуточных почтовых отделениях письма сортируются, т. е. определяется, на какое следующее почтовое отделение необходимо отправить то или иное письмо.

Интернет-пакеты на пути к компьютеру-получателю также проходят через многочисленные промежуточные серверы Интернета, на которых производится операция маршрутизации. В результате маршрутизации Интернет-пакеты направляются от одного сервера Интернета к другому, постепенно приближаясь к компьютеру-получателю.

Маршрутизация Интернет-пакетов обеспечивает доставку информации от компьютера-отправителя к компьютеру-получателю.

Маршруты доставки Интернет-пакетов могут быть совершенно разными, и поэтому первые Интернет-пакеты могут достичь компьютера-получателя в последнюю очередь. Например, в процессе передачи файла от сервера От к серверу Кому маршрут первого Интернет-пакета может быть От-1-2-Кому, второго - От-Кому и третьего - От-3-4-5-Кому (рис. 6.9).

Рис. 6.9. Маршрутизация и транспортировка данных

"География" Интернета существенно отличается от привычной нам географии. Скорость получения информации зависит не от удаленности сервера Интернета, а от маршрута прохождения информации, т. е. количества промежуточных серверов и качества линий связи (их пропускной способности), по которым передается информация от сервера к серверу.

С маршрутом прохождения информации в Интернете можно познакомиться с помощью специальных программ, которые позволяют проследить, через какие серверы и с какой задержкой передается информация с выбранного сервера Интернета на ваш компьютер.

Транспортировка данных. Теперь представим себе, что нам необходимо переслать по почте многостраничную рукопись, а почта бандероли и посылки не принимает. Идея проста: если рукопись не помещается в обычный почтовый конверт, ее надо разобрать на листы и переслать их в нескольких конвертах. При этом листы рукописи необходимо обязательно пронумеровать, чтобы получатель знал, в какой последовательности потом эти листы собрать.

В Интернете часто случается аналогичная ситуация, когда компьютеры обмениваются большими по объему файлами. Если послать такой файл целиком, то он может надолго "закупорить" канал связи, сделать его недоступным для пересылки других сообщений.

Для того чтобы этого не происходило, на компьютере-отправителе необходимо разбить большой файл на мелкие части, пронумеровать их и транспортировать в форме отдельных Интернет-пакетов до компьютера-получателя.

На компьютере-получателе необходимо собрать исходный файл из отдельных частей в правильной последовательности, поэтому файл не может быть собран до тех пор, пока не придут все Интернет-пакеты.

Транспортировка данных производится путем разбиения файлов на Интернет-пакеты на компьютере-отправителе, индивидуальной маршрутизации каждого пакета и сборки файлов из пакетов в первоначальном порядке на компьютере-получателе.

Время транспортировки отдельных Интернет-пакетов между локальным компьютером и сервером Интернета можно определить с помощью специальных программ.

Маршрутизация и транспортировка данных в Интернете производится на основе протокола TCP/IP, который является основным "законом" Интернета. Термин "TCP/IP" включает название двух протоколов передачи данных:
- TCP (Transmission Control Protocol - транспортный протокол);
- IP (Internet Protocol - протокол маршрутизации).

Контрольные вопросы

1. Каким образом производится доставка данных по указанному Интернет-адресу?

2. В каких целях при передаче файлов по компьютерным сетям производится их разбиение на Интернет-пакеты?

Интернет (англ. Internet - между сетей ) - гигантская всемирная компьютерная сеть, объединяющая десятки тысяч сетей всего мира. Её назначение - обеспечить любому желающему постоянный доступ к любой информации. Интернет предлагает практически неограниченные информационные ресурсы, полезные сведения, учёбу, развлечения, возможность общения с компетентными людьми, услуги удалённого доступа, передачи файлов, электронной почты и многое другое. Интернет обеспечивает принципиально новый способ общения людей, не имеющий аналогов в мире.

Благодаря сети стал доступен (бесплатно или за умеренную плату) огромный объём информации. Так, пользователь в любой стране может связаться с людьми, разделяющими его интересы, или получить ценные сведения в электронных библиотеках, даже если они находятся на другом конце света.

Нужная информация окажется в его компьютере за считанные секунды , пройдя путь по длинной цепочке промежуточных компьютеров, по кабелям и по радио, через горы и моря, по дну океана и через спутник.

Интернет финансируется правительствами, научными и образовательными учреждениями, коммерческими структурами и миллионами частных лиц во всех частях света, но никто конкретно не является её владельцем . Управляет сетью "Совет по архитектуре Интернет ", формируемый из приглашённых добровольцев.

Сеть была создана в 1984 году, и сейчас ею пользуются примерно сорок миллионов человек. Интернет всё время изменяется, поскольку имеет много квалифицированных пользователей, которые пишут программы для себя, а затем распространяют их среди желающих. Постоянно появляются новые серверы, а существующие обновляют свой "репертуар". Стремительно растут информационные потоки.

Как можно связаться с Интернет? Самый распространенный и недорогой способ - посредством модема и телефонной линии. При этом используются три типа подключения, отличающиеся друг от друга по объёму услуг и цене:

1. почтовое - позволяет только обмениваться электронной почтой с любым пользователем Интернет, самое дешёвое;
2. сеансное в режиме on-line ("на прямом проводе") - работа в диалоговом режиме - все возможности сети на время сеанса;
3. прямое (личное), самое дорогостоящее - все возможности в любое время.

При работе в сеансном режиме доступ к Интернет обычно покупается у провайдеров (англ. provide - предоставлять, обеспечивать) - фирм, предоставляющих доступ к некоторой части Интернет и поставляющих её пользователям разнообразные услуги.
Как связываются между собой сети в Интернет?
Отдельные участки Интернет представляют собой сети различной архитектуры, которые связываются между собой с помощью маршрутизаторов . Передаваемые данные разбиваются на небольшие порции, называемые пакетами . Каждый пакет перемещается по сети независимо от других пакетов.

Сети в Интернет неограниченно коммутируются (т.е. связываются) друг с другом , потому что все компьютеры, участвующие в передаче данных, используют единый протокол коммуникации TCP/IP (читается "ти-си-пи/ай-пи ").

На самом деле протокол TCP/IP - это два разных протокола, определяющих различные аспекты передачи данных в сети:

• • протокол TCP (Transmission Control Protocol ) - протокол управления передачей данных, использующий автоматическую повторную передачу пакетов, содержащих ошибки; этот протокол отвечает за разбиение передаваемой информации на пакеты и правильное восстановление информации из пакетов получателя;
  • протокол IP (Internet Protocol ) - протокол межсетевого взаимодействия, отвечающий за адресацию и позволяющий пакету на пути к конечному пункту назначения проходить по нескольким сетям.

Схема передачи информации по протоколу TCP/IP такова: протокол ТСР разбивает информацию на пакеты и нумерует все пакеты; далее с помощью протокола IP все пакеты передаются получателю, где с помощью протокола ТСР проверяется, все ли пакеты получены; после получения всех пакетов протокол ТСР располагает их в нужном порядке и собирает в единое целое.

Каким образом пакет находит своего получателя ?

Каждый компьютер, подключенный к сети Интернет имеет два равноценных уникальных адреса: цифровой IP-адрес и символический доменный адрес. Присваивание адресов происходит по следующей схеме: международная организация Сетевой информационный центр выдает группы адресов владельцам локальных сетей, а последние распределяют конкретные адреса по своему усмотрению.

IP-адрес компьютера имеет длину 4 байта. Обычно первый и второй байты определяют адрес сети , третий байт определяет адрес подсети , а четвертый - адрес компьютера в подсети . Для удобства IP-адрес записывают в виде четырех чисел со значениями от 0 до 255, разделенных точками, например: 145.37.5.150. Адрес сети - 145.37; адрес подсети - 5; адрес компьютера в подсети - 150.

Доменный адрес (англ. domain - область), в отличие от цифрового, является символическим и легче запоминается человеком. Пример доменного адреса: barsuk.les.nora.ru . Здесь домен barsuk - имя реального компьютера, обладающего IP-адресом, домен les - имя группы, присвоившей имя этому компьютеру, домен nora - имя более крупной группы, присвоившей имя домену les , и т.д. В процессе передачи данных доменный адрес преобразуются в IP-адрес. Механизм такого преобразования подробно описан в .

Основные сервисы системы Интернет.
World Wide Web (WWW, "Всемирная паутина") - основной инструмент Интернет, её главный информационный сервис.

Гипертекст - информационная структура, позволяющая устанавливать смысловые связи между элементами текста на экране компьютера таким образом, чтобы можно было легко осуществлять переходы от одного элемента к другому. На практике в гипертексте некоторые слова выделяют путем подчёркивания или окрашивания в другой цвет . Выделение слова говорит о наличии связи этого слова с некоторым документом, в котором тема, связанная с выделенным словом, рассматривается более подробно.

Гипермедиа - это то, что получится, если в определении гипертекста заменить слово "текст " на "любые виды информации ": звук, графику, видео. Такие гипермедийные ссылки возможны, поскольку наряду с текстовой информацией можно связывать и любую другую двоичную информацию, например, закодированный звук или графику, Так, если программа отображает карту мира и если пользователь выбирает на этой карте с помощью мыши какой-либо континент, программа может тут же дать о нём графическую, звуковую и текстовую информацию.

Система WWW построена на специальном протоколе передачи данных, который называется протоколом передачи гипертекста HTTP (читается "эйч-ти-ти-пи ", HyperText Transfer Protocol ).

Всё содержимое системы WWW состоит из WWW-страниц , называемых сайтами (англ. site - участок).

WWW-cтраницы (cайты) - гипермедийные документы системы World Wide Web . Создаются с помощью языка разметки гипертекста HTML (Hypertext markup language ).

Язык HTML позволяет добавлять к текстовым документам специальные командные фрагменты - тэги (англ. tag - "этикетка, ярлык") таким образом, что становится возможным связывать с этими документами другие тексты, графику, звук и видео, задавать заголовки различных уровней, разделять текст на абзацы, строить таблицы и т.д. Например, заголовок документа может иметь такой вид:

Одну WWW-страницу на самом деле обычно составляет набор гипермедийных документов, расположенных на одном сервере, переплетённых взаимными ссылками и связанных по смыслу (например, содержащих информацию об одном учебном заведении или об одном музее). Каждый документ страницы, в свою очередь, может содержать несколько экранных страниц текста и иллюстраций. Каждая WWW -страница имеет свой "титульный лист" (англ. "homepage ") - гипермедийный документ, содержащий ссылки на главные составные части страницы. Адреса "титульных листов" распространяются в Интернет в качестве адресов страниц.

При работе с системой WWW пользователи имеют дело с программами-клиентами системы, называемыми браузерами .

Существуют сотни программ-браузеров. Самые популярные браузеры: Netscape Navigator и Microsoft Explorer .

Браузеры WWW умеют взаимодействовать с любыми типами серверов, используя при этом их собственные протоколы. Информацию, полученную от любого сервера, браузер WWW выводит на экран в стандартной, удобной для восприятия форме. При этом переключения с одного протокола на другой для пользователя часто остаются незамеченными.

Программа удалённого доступа Telnet . Позволяет входить в другую вычислительную систему, работающую в Интернет, с помощью протокола TELNET . Эта программа состоит из двух компонент: программы-клиента , которая выполняется на компьютере-клиенте , и программы-сервера , которая выполняется на компьютере-сервере .

Функции программы-клиента :

• • установление соединения с сервером;
  • приём от абонента входных данных, преобразование их к стандартному формату и отсылка серверу;
  • приём от сервера результатов запроса в стандартном формате и переформатирование их в вид, удобный клиенту.

Функции программы-сервера

• • ожидание запроса в стандартной форме;
  • обслуживание этого запроса;
  • отсылка результатов программе-клиенту.

Telnet - простое и поэтому универсальное средство связи в Интернет.

Программа пересылки файлов Ftp . Перемещает копии файлов с одного узла Интернет на другой в соответствии с протоколом FTP (File Transfer Protocol - "протокол передачи файлов"). При этом не имеет значения, где эти узлы расположены и как соединены между собой.

Компьютеры, на которых есть файлы для общего пользования, называются FTP-серверами. В Интернет имеется более 10 Терабайт бесплатных файлов и программ.

Электронная почта (Electronic mail , англ. mail - почта, сокр. E-mail , читается "и-мэйл"). Служит для передачи текстовых сообщений в пределах Интернет, а также между другими сетями электронной почты . К тексту письма современные почтовые программы позволяют прикреплять звуковые и графические файлы, а также двоичные файлы - программы.

При использовании электронной почты каждому абоненту присваивается уникальный почтовый адрес, формат которого имеет вид: <имя пользователя> @ < имя почтового сервера> . Например: [email protected] , где earth - имя пользователя, space.com - имя компьютера, @ - разделительный символ "эт коммерческое".

Сообщения, поступающие по E-Mail , хранятся в специальном "почтовом " компьютере в выделенной для получателя области дисковой памяти (его "почтовом ящике "), откуда он может их выгрузить и прочитать с помощью специальной программы-клиента.

Для отсылки сообщения нужно знать электронный адрес абонента . При качественной связи электронное письмо доходит в любую точку мира в течение нескольких минут.

Пользователи электронной почты стремятся придерживаться правил сетевого этикета (нэтикета ), а для выражения эмоций используют схематические изображения человеческого лица, так называемые смайлики (англ. smiley , "улыбочка"), некоторые из которых приведены ниже.

Cистема телеконференций Usenet (от Users Network ). Эта система организует коллективные обсуждения по различным направлениям, называемые телеконференциями . В каждой телеконференции проводится ряд дискуссий по конкретным темам.

Сегодня Usenet имеет более десяти тысяч дискуссионных групп (NewsGroups ) или телеконференций, каждая из которых посвящена определённой теме и является средством обмена мнениями. Телеконференции разбиты на несколько групп:

• • news - вопросы, касающиеся системы телеконференций;
  • comp - компьютеры и программное обеспечение;
  • rec - развлечения, хобби и искусства;
  • sci - научно-исследовательская деятельность и приложения;
  • soc - социальные вопросы;
  • talk - дебаты по различным спорным вопросам;
  • misc - всё остальное.

Внутри этих категорий существует иерархия . Так, например, rec.music.beatles - это дискуссия о творчестве Битлз, входящая в подгруппу "музыка" группы дискуссий по искусству.

Существует большой выбор программ чтения телеконференций , которые формируют материал дискуссий в упорядоченном виде и предоставляют в распоряжение корреспондентов.

Аналог телеконференций в других сетях - "электронная доска объявлений " (Bulletin Board System , BBS ).

Системы информационного поиска сети Интернет

В Интернет представлена информация на любые темы, которые только можно себе представить. Но найти в ней нужную информацию не так-то легко из-за того, что сеть по своей природе не имеет чёткой структуры. Поэтому для ориентировки в Интернет и быстрого получения свежей справочной информации разработаны системы поиска информации.

Все системы поиска информации Интернет располагаются на специально выделенных компьютерах с мощными каналами связи. Ежеминутно они бесплатно обслуживают огромное количество клиентов.

Поисковые системы можно разбить на два типа:

• • предметные каталоги , формируемые людьми-редакторами;
  • автоматические индексы , формируемые специальными компьютерными программами, без участия людей.

Системы, основанные на предметных каталогах . Используют базы данных, формируемые специалистами-редакторами, которые отбирают информацию, устанавливают связи для баз данных, организуют и снабжают данные в разных поисковых категориях перекрёстными ссылками. Кампании, владеющие предметными каталогами, непрерывно исследуют, описывают и каталогизируют содержимое WWW-cерверов и других сетевых ресурсов, разбросанных по всему миру . В результате этой работы клиенты Интернет имеют постоянно обновляющиеся иерархические (древовидные) каталоги, на верхнем уровне которых собраны самые общие категории, такие как "бизнес ", "наука ", "искусство " и т.п., а элементы самого нижнего уровня представляют собой ссылки на отдельные WWW -страницы и серверы вместе с кратким описанием их содержимого.

Пример . Если нужно выяснить, какая в мире имеется информация о пище динозавров , достаточно спуститься по иерархии:

Науки ==> Млекопитающие ==> Палеонтология ==> Динозавры ==> Пища.
Каталоги, составленные людьми, более осмыслены , чем автоматические индексы. Их очень мало, так как их создание и поддержка требуют огромных затрат . Для примера рассмотрим самый популярный предметный каталог , который обладает одной из крупнейших баз данных. Имеет информационные базы для детей и подростков. Поддерживает два основных метода работы с каталогом - поиск по ключевым словам и поиск по иерархическому дереву разделов . Не принимает запросов на естественном языке.

Автоматические индексы. Переоценить их трудно. Поиск по ключевым словам в одной базе данных, занимающий в худшем случае несколько секунд, принесёт те же результаты, что и обшаривание всех WWW -страниц во всей сети Интернет.

Автоматический индекс состоит из трёх частей:

• • программы-робота ;
  • базы данных , собираемой этим роботом;
  • интерфейса для поиска в этой базе, с которым и работает пользователь.

Все эти компоненты функционируют без вмешательства человека .

К автоматическим индексам следует прибегать только тогда, когда ключевые слова точно известны, например, фамилия человека или несколько специфических терминов из соответствующей области. Индексы получают информацию из каждого отдельного узла, регистрируют и индексируют её и добавляют к своим базам данных.

Среди известных индексов выделяется: AltaVista - одна из самых мощных полностью автоматических поисковых систем. Обладает полнотекстовой базой данных. Выдаёт наибольшее количество ссылок. Проиндексировано 30 млн. страниц с 300 тысяч серверов и 4 млн. статей из телеконференций Usenet. За один день AltaVista обслуживает около 20 млн. запросов.

В Интернет один и тот же узел сети может одновременно работать по нескольким протоколам. Поэтому крупные узлы сети сейчас обладают полным набором серверов, и к ним можно обращаться почти по любому из существующих протоколов.

| Глобальная компьютерная сеть Интернет

Урок 31
§3.2. Глобальная компьютерная сеть Интернет. §3.3. Подключение к Интернету

§3.2. Глобальная компьютерная сеть Интернет

Глобальная компьютерная сеть Интернет

Интернет - это сеть сетей. Локальные сети обычно объединяют несколько десятков компьютеров, размещённых в одном здании, однако они не позволяют обеспечить совместный доступ к информации пользователям, находящимся, например, в различных частях города. На помощь приходят региональные сети , объединяющие компьютеры в пределах одного региона (города, страны, континента). Региональные сети включают серверы, находящиеся на одном континенте (североамериканская, европейская и т. д. сети) или в одной стране (российская, японская и т. д. сети).

Многие организации, заинтересованные в защите информации от несанкционированного доступа (например, военные, банковские и пр.), создают собственные, так называемые корпоративные сети . Корпоративная сеть может объединять тысячи и десятки тысяч компьютеров, размещённых в различных странах и городах. Подключение корпоративных сетей (например, банковских) к Интернету осуществляется со строгим соблюдением мер безопасности. Такие меры должны препятствовать несанкционированному доступу к секретной или служебной информации.

Потребности формирования единого мирового информационного пространства привели к созданию глобальной компьютерной сети Интернет. В настоящее время на серверах Интернета хранится громадный объём информации (сотни миллиардов файлов, документов и т. д.). Глобальная сеть Интернет привлекает пользователей своими информационными ресурсами и сервисами (услугами), которыми пользуются люди во всех странах мира.

Надёжность и устойчивость функционирования глобальной компьютерной сети обеспечиваются большим количеством линий связи между различными сегментами сети. Внутри региональных сетей и между региональными сетями информация передаётся по многочисленным оптоволоконным и спутниковым каналам.

Интернет - это глобальная компьютерная сеть, объединяющая многие локальные, региональные и корпоративные сети и включающая серверы, постоянно подключённые к сети.

IP-адрес. Чтобы в процессе обмена информацией компьютеры могли найти друг друга, в Интернете существует единая система адресации, основанная на использовании IP-адреса.

Каждый компьютер, подключённый к Интернету, имеет свой уникальный 32-битовый (в двоичной системе) IP-адрес.

Вспомните, что существует формула (1.1), которая связывает между собой количество возможных информационных сообщений N и количество информации i , которое несёт полученное сообщение:

IP-адрес несёт количество информации i = 32 бита, тогда общее количество различных IP-адресов N равно:

N = 2 32 = 4 294 967 296.

Для удобства восприятия двоичный 32-битовый IP-адрес можно разбить на четыре части по 8 бит и каждую часть представить в десятичной форме. Десятичный IP-адрес состоит из четырёх чисел в диапазоне от 0 до 255, разделённых точками (например, 81.19.70.3) (табл. 3.1).

Таблица 3.1

IP-адрес в двоичной и десятичной формах

Доменная система имён. Компьютеры легко могут найти друг друга по числовому IP-адресу, однако человеку запомнить числовой адрес нелегко. Для удобства была введена доменная система имён (DNS: Domain Name System).

Доменная система имён ставит в соответствие числовому IP-адресу компьютера уникальное доменное имя .

Доменная система имён имеет иерархическую структуру: домены верхнего уровня - домены второго уровня и т. д. Доменная система имён фактически является базой данных с иерархической структурой, она хранится на иерархии серверов DNS. На верхнем уровне иерархии находится сервер DNS, на котором хранится база данных о доменах верхнего уровня. На следующем уровне иерархии расположены серверы доменов верхнего уровня, на каждом из которых хранится база данных о доменах второго уровня. Затем идут серверы DNS второго уровня и т. д. Каждый домен поддерживается как минимум одним сервером DNS, на котором расположена информация о домене.

Существуют географические и административные домены верхнего уровня.

Географические домены верхнего уровня - двухбуквенные: каждой стране соответствует двухбуквенный код (России принадлежат географические домены ru и рф).

Административные домены позволяют определить профиль организации - владельца домена (сот - коммерческая, net - Интернет, телекоммуникационные сети, edu - образовательная и др.).

Приведём примеры доменов верхнего уровня: aero - авиация, biz - бизнес, coop - кооперация, info - информационные организации, museum - музеи, name - личные, pro - юридические и бухгалтерские организации, org - первоначально: некоммерческие организации, сейчас доступен для регистрации любому желающему.

Домен второго уровня можно зарегистрировать в одном из доменов верхнего уровня. Так, корпорация Microsoft зарегистрировала домен второго уровня microsoft в административном домене верхнего уровня сот, а поисковая система Яндекс - домен второго уровня yandex в географическом домене верхнего уровня ru.

Имена компьютеров, которые являются серверами Интернета, включают полное доменное имя и собственно имя компьютера. Так, основной сервер компании Microsoft имеет имя www. microsoft.com.

Между IP-адресом компьютера и его доменным именем имеется соответствие . Так, сервер поисковой системы Яндекс имеет IP-адрес 213.180.193.3 и соответствующее доменное имя www. yandex.ru.

Каждый компьютер, подключённый к Интернету, имеет IP-адрес, однако он может не иметь доменного имени. Доменные имена имеют серверы Интернета, но их обычно нет у компьютеров, подключающихся к Интернету время от времени.

Доменные имена и IP-адреса распределяются международным координационным центром доменных имен и IP-адресов ICANN (адрес в Интернете www.icann.org) .

В России официальным регистратором доменов второго уровня в доменах верхнего уровня ru и рф (а также su - домен бывшего СССР) и в административных доменах com, net, org, biz и info является RU-CENTER (адрес в Интернете: www.nic.ru).

Протокол передачи данных TCP/IP. Сеть Интернет, являющаяся сетью сетей и объединяющая громадное количество различных локальных, региональных и корпоративных сетей, функционирует и развивается благодаря использованию единого протокола передачи данных TCP/IP. Термин TCP/IP включает название двух протоколов:

Transmission Control Protocol (TCP) - транспортный протокол;
Internet Protocol (IP) - протокол маршрутизации.

Транспортный протокол обеспечивает разбиение файлов на IP-пакеты в процессе передачи и сборку файлов в процессе получения. Если послать большой по информационному объёму файл целиком, то он может надолго «закупорить» канал связи, сделать его недоступным для пересылки других сообщений. Чтобы этого не происходило, на компьютере-отправителе необходимо разбить большой файл на мелкие части, пронумеровать их и транспортировать в отдельных IP-пакетах до компьютера-получателя. А на компьютере-получателе необходимо вновь собрать исходный файл из отдельных частей в правильной последовательности.

Протокол маршрутизации обеспечивает передачу информации между компьютерами сети. IP-пакеты на пути к компьютеру- получателю проходят через многочисленные промежуточные серверы Интернета, на которых производится операция маршрутизации. В результате маршрутизации IP-пакеты направляются от одного сервера Интернета к другому, постепенно приближаясь к компьютеру-получателю.

Маршруты доставки IP-пакетов могут быть совершенно разными, поэтому они могут приходить не в том порядке, в котором их отправили . «География» Интернета существенно отличается от привычного нам пространственного распределения. Скорость получения информации зависит не от удалённости сервера Интернета, а от маршрута прохождения информации, т. е. от количества промежуточных серверов и качества линий связи (их пропускной способности), по которым передаётся информация от сервера к серверу.

Вопросы и задания

1. Почему глобальная компьютерная сеть Интернет продолжает нормально функционировать даже после выхода из строя отдельных серверов и линий связи?

2. Обязательно ли компьютер, подключённый к Интернету, имеет IP-адрес?

3. Как формируется доменная система имён?

4. Как работает транспортный протокол? Протокол маршрутизации?

Следующая страница

Глобальные компьютерные сети

Глобальная сеть - это протяженная коммуникационная сеть связи, работа в которой обеспечивается с помощью телекоммуникационных компаний.

Основными ячейками глобальной сети являются локальные вычислительные сети . При этом локальные сети могут входить как компоненты в состав региональной сети, региональ­ные сети - в состав глобальной сети. Существуют также компьютеры, самостоятельно (непо­средственно) подключенные к глобальной сети. Они называютсяхост-компьютерами.

Глобальные сети, объединяя пользователей, расположенных в разных странах, на раз­личных континентах, позволяют решить проблему объединения информационных ресурсов всего человечества и организации доступа к этим ресурсам.

В настоящее время в мире зарегистрировано более 200 глобальных компьютерных сетей, но крупнейшей из них является сеть Internet.

Глобальная компьютерная сеть Internet

Интернет (англ.Internet, от лат. inter - между и англ. net - сеть) - это глобальная ком­пьютерная сеть, которая объединяет в единое целое множество компьютерных сетей и от­дельных компьютеров, предоставляющих обширную информацию в общее пользование и не является коммерческой организацией.

Относительно строгое определение Интернета с технической точки зрения можно дать следующее:Internet - это метасеть, состоящая из многих сетей, которые работают согласно протоколам семейства TCP/IP, объединены через шлюзы, используют единое адресное про­странство и пространство имен.Метасеть - это сеть, в которой характер и топология сете­вых связей различны и не имеют строго определенной структуры.

Краткая история Internet. Днем рождения Internet можно назвать 2 января 1969 г . В этот день Агентство перспективных исследований ARPA (в последующем переименован­ное в DARPA), являющееся одним из подразделений Министерства обороны США, начало работу над проектом создания сети, позволяющей обеспечить связь во время ядерной войны.

В результате исследований была создана сетьARPAnet, называемая иногда «матерью» Internet. Она первоначально связала между собой 4 компьютера четырех крупных университетов США. Спустя некоторое время все больше компьютеров стало подключаться к ARPAnet, формируя все увеличивающуюся сеть.

В 1983 г. агентством DARPA были разработаны сетевые протоколы TCP/IP. В это же время правительство США отказалось от использования сети ARPAnet в военных целях и поэтому она была разбита на две сети: собственно ARPAnet (осталась для нужд обществен­ности) и MILnet (перешла в ведение военных), но соединение, сделанное между сетями, по­зволило им взаимодействовать между собой. Это первое межсетевое соединение было назва­но DARPA Internet , позже первое слово было опущено и такое межсетевое объединение ста­ло называться Internet .

Следующий значительный шаг в развитии Internet связан с созданием в 1986 году на осно­ве ARPAnet - сети Национального научного фонда СШАNSFnet, которая пятью суперкомпь­ютерами объединила научные центры Соединенных Штатов.

Развитие сети требовало ее реорганизации и в 1987 году был создан NSFnet Backbone [Бэкбон] - базовая часть или хребет сети, который состоял из 13-ти центров, расположенных в разных частях США, соединенных друг с другом высокоскоростными линиями связи. Сеть NSFnet быстро заняла место ARPAnet, и последняя в марте 1990 года была ликвидирована. Так появилась сеть Internet в США.

Одновременно были созданы национальные сети в других странах. Эти сети стали объе­диняться между собой, образуя единую сеть сетей (или межсеть), которая и стала называть­ся Internet.

Структура Internet. Физически структуру Интернета составляют компьютеры самых разных типов. Те из них, которые подключены постоянно и участвуют в передаче данных между другими участниками сети, обеспечивая пользователей определенными услугами, на­зываютсерверами. Несмотря на то, что многие из серверов не совместимы программно, вся система функционирует надежно благодаря тому, что каждый сервер использует стандарт­ный протокол передачи данных TCP/IP(протокол - это совокупность правил и соглашений, позволяющих связываться между собой компьютерам разных типов, работающих в разных операционных системах).

Согласно протоколу TCP/IP все данные, передающиеся по сети, «разбиваются» на не­большие блоки и «вкладываются» в пакеты . Каждый пакет кроме данных, вложенных в него, имеет заголовок, содержащий адрес отправителя, адрес получателя, и прочую информацию, необходимую для правильной сборки пакетов в пункте назначения. Пакеты переходят с од­ного сервера на другой и далее пересылаются на следующий сервер, находящийся «ближе» к адресату. Если пакет передан неудачно, передача повторяется. При этом от клиентов к сер­верам идут запросы, разбитые на пакеты, а от серверов к клиентам - затребованные данные.

При выходе из строя любой части всемирной сети, пакеты с информацией автоматически пойдут в обход пораженного участка. Можно перерезать все трансатлантические кабели ме­жду Европой и Америкой. Не получив подтверждения о доставке пакетов, серверы автома­тически повторят передачу через спутниковые каналы связи или по сетям радиорелейных станций.

Протокол TCP/IP на самом деле не один протокол, а два. Протокол TCP (Transmission Control Protocol - Протокол управления передачей) отвечает за то, как информация «разбива­ется» на пакеты и как потом собирается в полный документ, а протоколIP (Internet Protocol - Межсетевой протокол) отвечает за то, как эти пакеты передаются в сети и как они достигают адресата.

Адресация в Интернете. Все компьютеры, включенные во всемирную сеть, работают в автоматическом режиме, то есть без участия людей, но чтобы было можно однозначно обозначить любой компьютер в Интернете, применяется специальная система адресов, называемаяIР-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. Хотя нет центра управления Интернетом, но есть специальные организации, занимающиеся проверкой и выдачей адресов (например, информационный центр Интернета - InterNIC).

Цифровые адреса в Интернете состоят из 4 чисел , каждое из которых не превышает 255 . При записи числа отделяются точками, например: 207.68.156.58. Адрес состоит из несколь­ких частей. Начало адреса определяет часть Интернета, к которой подключен компьютер (в гигантских сетях класса «А» первое число адреса лежит в интервале от 0 до 127; в больших сетях класса «В» - от 128 до 191; в средних сетях класса «С» - от 192 до 223; адреса от 224 до 255 - являются зарезервированными), а окончание - адрес компьютера в этой сети.

Компьютеры при пересылке информации используют цифровые адреса, а пользователи при работе с Интернетом используют в основном имена, поскольку адреса, образованные из слов, запомнить гораздо проще. В Интернете применяется так называемая доменная (или многоуровневая) система имен (DNS).

DNS (Domain Name System - доменная система имен) - это база данных, обеспечиваю­щая преобразование доменных имен компьютеров, подключенных к Интернет, в числовые IP-адреса. После ввода пользователем доменного имени компьютер обращается к серверам DNS, в результате чего происходит автоматическое преобразование доменного имени в циф­ровой адрес.

Домен (domain ) - это отдельный уровень в многоуровневой системе имен Интернета, несущий определенную информационную нагрузку. Под понятиемдомен можно понимать совокупность компьютеров в составе сети, объединенных каким-либо общим признаком (на­пример, находящихся в одном государстве, принадлежащих одной фирме и т.п.). Доменная система имен в Интернете использует принцип последовательных уточнений. Домен верхне­го уровня располагается в имени правее, а домен нижнего уровня левее. В имени может быть любое число доменов, но чаще всего используются имена с количеством доменов от трех до пяти. Домены состоят из поддоменов (subdomain), имена которых разделяются точками. Час­то домен 1-ого уровня - указывает на страну, 2-ого уровня - на город, 3-го уровня - на ком­панию (организацию); если имя города отсутствует, имя компании становится доменом 2 уровня.

В Интернет-адресеhome.managers.company.spb.ru доменru указывает на то, что речь идет о российской части Интернета; в доменеspb.ru поддоменspb - на город Санкт-Петербург, в доменеcompany.spb.ru поддоменcompany определяет организацию, которой принадлежит данный адрес, в нашем случае это фирма company; в домене managers.company.spb.ru поддоменmanagers указывает на подразделение в данной органи­зации, у нас это подразделение менеджеров с именем managers; одному из компьютеров в данном подразделении присвоено имяhome. В результате полный адрес этого компьютера будетhome.managers.company.spb.ru.

Для доменов нижних уровней можно использовать любые адреса, но для доменов само­го верхнего уровня существует соглашение. В системе адресов Internet приняты домены, представленные географическими регионами(географические домены). Они имеют имя, со­стоящее из двух букв. Например, by - Беларусь, rи - Россия, иа - Украина, us - США, de - Германия, fr - Франция, pl - Польша, uk - Великобритания, jp - Япония и др.

Исторически сложилось так, что в США было не принято указывать название страны, а использовались обозначения, определяемые типом организации-владельца адреса, так назы­ваемыетематические домены . Например, edu - учебные заведения, gov - правительствен­ные учреждения, сот - коммерческие организации, mil - военные организации, net - органи­зации, управляющие сетями, org - прочие организации.

Достаточно часто самое левое имя в адресе обозначает тип информации, на который указывает данный адрес. Например, www.microsoft.com, указывает на использование WWW.

При работе в Internet используется не просто доменный адрес, ауниверсальный указа­тель ресурса (URL ).

URL (Uniform Resource Locator ) - это адрес любого ресурса в Интернете с указанием то­го, с помощью какого протокола следует к нему обратиться, какую программу запустить на сервере и какой конкретно файл следует открыть.

В общем виде формат URL можно представить следующим образом:

протокол://сетевой адрес компьютера/путь/имя файла, гдепротокол (метод доступа) может иметь одно из следующих значений: http - файл на WWW-сервере, ftp - файл на FTP-сервере, gopher - файл на Gopher-сервере, news - группа новостей телеконференции Usenet, telnet - доступ к ресурсам другого компьютера в режиме удаленного терминала и пр.); сетевой адрес компьютера указывает доменный (или IР) адрес компьютера, содержащего данный ресурс в сети Интернет.

В настоящее время существует три основныхспособа доступа к Интернету:

1. Прямое соединение (выделенное соединение) - это соединение, при котором частное лицо или компания подключается к магистральным каналам (backbone) Интернета через выделенную машину, называемую шлюзом. Шлюз - это специализированный компьютер, обеспечивающий внешнюю связь одной сети с другой сетью, использующей иной прото­кол передачи данных.

2. Соединение через чужой шлюз - это доступ в Интернет через шлюз какой либо органи­зации или учреждения, обычно с использованием для соединения модема.

3. Сеансовое (коммутируемое) соединение - это соединение через сервис-провайдеров. Коммутация – это установление связи между устройствами путем создания временных соединений.

Сервис-провайдеры - это компании со шлюзами в Интернете, которые они предостав­ляют другим компаниям или частным лицам за абонентскую плату.

В настоящее время для рядовых пользователей самым популярным способом подключе­ния к глобальной компьютерной сети является подключение с помощью телефонной линии. Так как при наборе телефонного номера для установки связи двух абонентов на АТС проис­ходит переключение (коммутация) линии связи, то телефонные линии часто называют ком­мутируемыми. Для подключения компьютеров к линиям связи необходимо использовать специальные электронные устройства - модемы (факс-модемы).

Модем (от слов мо дулятор и дем одулятор) – это устройство ввода-вывода информации, обеспечивающее модуляцию и демодуляцию сигналов, преобразуя, таким образом, цифровые сигналы ПК в звуковые сигналы и обратно для передачи их по телефонным линиям связи. Факс-модем – это модем совмещенный с факсимильным аппаратом – устройством, предназначенным для обмена символьной, графической, видео- и аудиоинформацией (т.е. факсимильными сообщениями) по телефонным каналам связи.

Единицей измерения скорости передачи информации является 1 бит/сек .

Трафик - это объем информации, передаваемый по сети за определенный промежуток времени и измеряе­мый в битах.

Дляполучения доступа к Internet необходимо, как правило, заключить договор с одной из множества ор­ганизаций владельцев сетей, входящих в Internet (они называются первичными провайдера­ми), либо их дилерами (посредниками). В Республике Беларусь первичным провайдером является республиканское унитарное предприятие электросвязи «Белтелеком».