Разработка возможных вариантов конфигурации ЛВС. Смотреть что такое "Всемирная сеть" в других словарях

3.1. Основные сведения об Internet

Internet – всемирная информационная компьютерная сеть, представляющая собой объединение множества региональных компьютерных сетей и компьютеров, обменивающихся друг с другом информацией по каналам общественных телекоммуникаций (телефонной, радио- и спутниковой связи).

Информация в Internet хранится на серверах. Серверы имеют свои адреса и управляются специализированными программа­ми. Они позволяет пересылать почту и файлы, производить поиск в базах данных и т. п. Обмен информацией между серверами сети выполняется по высокоскоростным каналам связи. Доступ отдельных пользователей к информационным ресурсам Internet обычно осуществляется по телефонной сети через провайдера или корпоративную сеть. Провайдер (provider – поставщик сетевых услуг) – лицо или организация, предоставляющая услуги по подключению к компьютерным сетям. В каче­стве провайдера выступает некоторая организация, имеющая модемный пул для соеди­нения с клиентами и выхода во Всемирную сеть.

Под интрасетью (Интранет ) понимается корпоративная сеть, в которой доступ к информации реализован средствами Internet. Это частная сеть, доступная только сотрудникам данной организации. Интра­сети быстро завоевывают признание как недорогой и высокоэффектив­ный способ совместного использования информации в рамках автоном­ной сети. Чтобы создать интрасеть, требуются те же аппаратные и программ­ные решения, что и для Internet . В качестве интрасети может высту­пать любая сеть, не подключенная к Internet.

Краткая история Internet

Internet возникла из оборонного компьютерного проекта ARPANET конца 60-х – нача­ла 70-х гг., направленного на создание коммуникационной сети, способной функционировать даже в условиях атомной войны. Наиболее важным качеством сети, по мнению разработчиков, было отсутствие единого центра управления, который мог бы стать объектом нападения, с целью прекратить ее функциони­рование.

Рост числа компьютерных сетей вне ARPANET со­здал большие трудности, касающиеся соединения одной сети с другой, не из-за различий в аппаратной части, а в силу несовме­стимости протоколов коммуникации. Для их преодоления был создан новый стандарт коммуникаций, названный TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol – протокол управления передачей /межсетевой протокол), который позволил различным сетям соединяться друг с другом.

Другим важным событием в истории Internet явилось созда­ние “Всемирной паутины” (World Wide Web, или WWW, или W3) ТимомБернерс-Ли, физиком Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН) в Женеве. Идея заключалась в том, что­бы позволить физикам и другим ученым пользоваться распреде­ленной в сети Internet информацией более простым способом. Существовавшие тогда средства Internet требовали от пользова­телей немалых знаний о сети, поэтому был разработан новый ме­тод передачи и отображения информации. После опубликова­ния ЦЕРН спецификаций (набора правил и требований) для WWW пользователи стали писать программное обеспечение для клиентов и серверов WWW, что привело к созданию “Всемирной паутины” в том виде, в каком мы ее знаем сегодня.

И, наконец, третьим важным событием в истории Internet была разработка группой программистов из Национального цен­тра компьютерных приложений (NCSA) во главе с Марком Андриссеном специальной программы “Мозаика”, которая окон­чательно сделала Internet общедоступной. “Мозаика” позволи­ла пользователям получать и отображать документы простым нажатием кнопки “мыши”. Отпала необходимость заботиться о переключении программ и преобразовании файлов – “Мозаи­ка” обрабатывала документы, графики, изображения и звуки ав­томатически, обеспечивая легкий доступ к “Паутине”. Кроме того, “Мозаика” обеспечивала доступ и к другим ресурсам Internet.

Предшественница Internet, сеть ARPANET первоначально состояла всего из четырех больших ЭВМ. Затем Internet рос гигантскими темпами, достигнув количества более 4,5 млн. ак­тивных компьютеров в июне 1995 г. Основной рост пришелся на последний десяток лет, когда развилась инфраструктура комму­никаций и возросли возможности компьютеров. Internet превратился в общедоступное “информационное шоссе”. Число пользователей на 2000 г. составляло, по разным оценкам, от 30 до 60 млн. человек, в их числе – около 500 тыс. россиян (хотя подавляющее большинство наших соотечествен­ников пользуются лишь одним ресурсом Internet – электронной почтой; более полно возможности Internet используют пример­но 20 тыс. российских пользователей). Ежемесячно по Internet перемещается более 30 терабит информации (это примерно 30 млн. книг по 700 страниц каждая).

Таким образом, Internet – это гигантский конгломерат компьютеров, связанных друг с другом в одну боль­шую сеть. Единственным критерием объединения машин явля­ется согласие на коммуникацию по единому для всех протоко­лу.

Архитектура Internet

Рассмотрим упрощенную схему построения Internet. На рис. 3.1 показана архитектура сети. В качестве высокоскоростной магистрали передачи данных используются выделенные телефонные линии, оптоволоконные и спутниковые каналы связи. Любая организация для подключения к Internet использует специальный компьютер, который называетсяшлюзом (gateway). На нем устанавливается программное обеспечение, осуществляющее обработку всех сообщений, проходящих через шлюз. Каждый шлюз имеет свой IP-адрес. IP-адрес (Internet-адрес) – уникальный номер, приписанный каждому компьютеру, непосредственно присоединенному к Internet.

Если поступает сообщение, адресованное локальной сети, к которой подключен шлюз, то оно передается в эту локальную сеть. Если сообщение предназначено для другой сети, то оно передается следующему шлюзу. Каждый шлюз имеет информацию обо всех остальных шлю­зах и сетях. Когда сообщение посылается из локальной сети через шлюз в Internet, то при этом выбирается самый “быстрый” путь. Шлюзы обмениваются друг с другом информаци­ей о маршрутизации и состоянии сети, используя специальный шлюзовый протокол.

Провайдер имеет свой шлюз в Internet и позволяет другим компаниям и отдельным пользователям подключаться к сети через этот шлюз.

Шлюзы бывают двух типов: внутренние и внешние. Внутренними называют шлюзы, расположенные в небольшой подсети и обеспечивающие связь с более крупной корпора­тивной сетью. Такие шлюзы поддерживают связь между собой с помощью внутреннего шлюзового протокола IGP (Internal Gateway Protocol). Внешние шлюзы применяются в больших сетях, подобных Internet, настройки их постоянно меняются из-за изменений в мелких подсетях. Связь между внешними шлюзами осуществляется через внешний шлюзовый протокол EGP (Exterior Gateway Protocol)

3.2. Способы доступа к Internet

Первоначально в состав Internet входили большие и мини-компьютеры. К ним присоединялись устройства, которые обла­дали возможностью только отображать информацию и/или вво­дить команды управления, в то время как все вычисления и про­граммы, с которыми обращались в Internet, выполнялись на больших основных компьютерах. Такие устройства ввода-выво­да называются терминалами. С появлением недорогих и мощных персональных компьютеров положение дел существенно изме­нилось, ибо теперь персональные компьютеры могут сами непосредственно подключаться к сети, получать из нее необходимые исходные данные, а вычисления производить самостоятельно. Надо заметить, что под вычислениями понимается любая рабо­та компьютера, даже игра. Тем не менее в наследство от тех времен, когда вычислениями занималась главная вычислительная машина, к которой обраща­лись через терминал, остались термины терминал (terminal) и хост (host), или главная вычислительная машина. Однако теперь в термины “хост” и “терминал” вкла­дывается несколько иное значение. Хост – это любой компью­тер, являющийся постоянной частью Internet, т.е. соединен­ный по Internet-протоколу с другим хостом, который, в свою очередь, соединен с другими, и так далее. Терминал – это ком­пьютер, не являющийся постоянной частью Internet, но который может подсоединяться к хосту, который является частью Internet. В качестве терминала можно использовать персональный ком­пьютер, запустив на нем специальную программу, которая застав­ляет его воспринимать те же команды и посылать те же ответные сигналы, что и настоящий терминал. Такая программа называется программа-эмулятор (terminal emulator). Эмулятором также называется любая про­грамма (или устройство), моделирующая в полном или непол­ном объеме реакции какого-либо другого устройства на управ­ляющие сигналы таким образом, что на уровне ответных кодов эмулятор и эмулируемое устройство неразличимы. В Internet и в программах эмуляции наиболее часто используется тип терми­нала VT100 и ANSI. Они были самыми популярными термина­лами во времена рождения Internet, и их возможности поддер­живаются большинством эмуляторов.

Для того чтобы решить проблему учета миллионов ПК, со­единенных в единую сеть, Internet использует уникальные коды – число и имя, которые присваиваются каждому компью­теру. Обычно это имена, но ино­гда встречаются и числа (рис. 3.2).

Рис. 3.2. Пример имени домена в сети

Таким образом, каждый компью­тер в Internet идентифицируется по уникальному числовому коду, который называется IP-номер . Этот номер состоит из четырех десятичных чисел со значениями от 0 до 255, разделенных точками – ХХХ.ХХХ.ХХХ.ХХХ. Такая схема нумера­ции позволяет иметь в сети более четырех миллиардов компью­теров.

Когда локальная сеть или отдельный компьютер впервые присоединяются к Internet, специальная организация присваи­вает им IP-номера. Это гарантирует уникальность IP-номеров и правильность подключения.

Первоначально подключение к другим хостам в Internet осу­ществлялось по IP-номерам, но когда в 1984 г. количество ма­шин перевалило за 1000 и этот способ стал неудобным, был при­нят метод связи имен и IP-номеров, который называется сервер имени домена (Domain Name Server, DNS). Сервер DNS поддер­живает список имен локальных сетей и компьютеров и соответ­ствующих им IP-номеров. Так как серверу DNS приходится ра­ботать со списком только локальных сетей и хостов, этот список получается гораздо меньшим, чем в случае, если бы сервер хранил информацию о каждом компьютере Internet. Благодаря этому соглашению об именах запомнить адрес компьютера в Internet гораздо легче, чем его IP-номер. Типичное имя домена (domain-группа ресурсов, управляемых одним узлом) состоит из не­скольких частей, расположенных в определенном порядке и раз­деленных точками. На рис. 3.2 показаны примеры имени домена и IP-номера.

Имя домена верхнего уровня указывает на домен конкретного компьютера. Это имя обычно выбирают так, чтобы отразить тип организации, в которой установлен этот компьютер. И хотя придерживаться требования об именах необязательно, это считается хорошим тоном. Основные имена доменов верхнего уровня:

·com – commercial (коммерческие);

·edu – educational (образовательные);

·gov – goverment (правительственные);

·mil – military (военные);

·net – network (организации, обеспечивающие работу сети);

·org – organization (некоммерческие организации).

Следует отметить, что эти имена доменов используются толь­ко в США; в других странах используется немного другая струк­тура наименования – вместо типа организации имя домена верх­него уровня означает страну, тип организации указывается в сек­ции слева от имени верхнего уровня, причем в разных странах мира приняты разные имена для типов организаций. Приведем некоторые имена доменов верхнего уровня для стран:

·au – Australia (Австралия);

·by – Belarus (Белоруссия);

·ca – Canada (Канада);

·de – Germany (Германия);

·dk – Denmark (Дания);

·fr – France (Франция);

·il – Israel (Израиль);

·jp – Japan (Япония);

·ru – Russia (Россия);

·su – Soviet Union (Советский Союз – поддерживается, но не распределяется);

· ua – Ukraine (Украина);

· uk – United Kingdom (Соединенное Королевство Великобритания / Англия);

Имя сети каждый вычислительный центр выбирает для себя самостоятельно, а затем регистрирует его в той организации Internet, которая обеспечивает подключение. Это имя обычно содержит информацию о вычислительном центре и в пределах домена верхнего уровня должно быть уникальным. Когда в Internet вступает новый вычислительный центр, ему назначает­ся “имя сети” и выделяется определенный (в зависимости от его запросов и размера) диапазон IP-номеров. В Internet входит бо­лее 4,5 млн. компьютеров, и для обеспечения уникальности имя сети, как правило, выбирают соответствующим названию орга­низации, которой принадлежит сеть. Например, на рис. 3.2 имя сети digital означает принадлежность к известной компьютерной корпорации DEC (Digital Equipment Corporation).

Имена, находящиеся слева от имени первой сети, могут быть назначены администратором локальной сети. Если доступ к ка­кому-нибудь хосту осуществляется через другую сеть, имя этой сети располагается слева от первой сети. Имя машины, занимающее крайнее левое положение, – это имя конкретного хоста. Пример расширенного имени приведен на рис. 3.3.

Рис. 3.3. Расширенное имя домена

Для конечного пользователя существуют в основном два спо­соба подключения к Internet – через электронные доски объяв­лений (BBS – Bulletin Board System) и полное подключение по Internet-протоколу. BBS обычно состоит из ПК, модема с коммуникационной программой, подсоединенных к телефонной линии и способных передавать и принимать сообщения. Некоторое время назад в России использо­вался только этот способ, который значительно ограничивает воз­можности сети, так как обеспечивает пользователей только ус­лугами электронной почты и подпиской на телеконференции в режиме почтовой рассылки. В настоящее время в России набирает силу способ полного подключения к Internet по IP-про­токолу. Полное подключение по IP-протоколу – это лучший ва­риант для домашнего компьютера. Для того чтобы установить этот тип соеди­нения, необходимо договориться с организацией-провайдером ус­луг Internet. Провайдер будет перенаправлять информацию с помощью сетевого протокола TCP/IP по телефонным линиям на ваш компьютер. В этом случае домашний компьютер становит­ся фактически частью Internet (в отличие от простого присое­динения к компьютеру, входящему в Internet через BBS). Такой способ доступа называется Dial-Up и позволяет полностью уп­равлять выполняемыми программами. При этом пропускная способность данного способа ограничена скоростью использу­емого модема и качеством телефонных линий от пользователя до провайдера Internet.

Чтобы пропустить протокол TCP/IP по стандартному теле­фонному каналу, информационный поток необходимо преобра­зовать в форму, которую можно передать через модем. Для ре­шения этой задачи существуют два способа. Первый, более ста­рый, называется SLIP (Serial Line Internet Protocol) – протокол Internet для последовательных линий. Более новый метод – РРР (Point to Point Protocol) – протокол передачи “пункт-пункт” (“точка-точка”) – го­раздо эффективнее для современных телефонных систем и моде­мов.

Кроме Dial-Up, спо­соба полного подключения к Internet, существует и доступ по выделенным каналам, который используется обычно только компаниями для подключения своих локальных сетей к Internet, используя постоянные арендуемые каналы связи (leased line). Хотя по сравнению с Dial-Up, доступомпо обычным телефонным ли­ниям, этот способ не дает новых возможностей, его преимуще­ствами являются более быстрая связь и наличие постоянного и непрерывного соединения. Для программ Internet не имеет зна­чения, какой вид доступа вы используете, – это влияет только на скорость приема и передачи информационного потока. Кро­ме того, доступ по выделенной линии достаточно дорог из-за сто­имости аренды линии и оборудования для подключения.

Процесс установки на вашем компьютере программного обеспечения может показаться очень сложным, но в действитель­ности это не так. Обычно провайдеры Internet при регистрации нового абонента выдают ему специально написанный пакет про­грамм, который автоматически инсталлирует (устанавливает) не­обходимые программы на машину абонента. При этом все на­стройки уже установлены провайдером или также происходят ав­томатически.

При регистрации вы получите от своего провайде­ра установочные параметры:

·IP-адрес (IP-address);

·сетевая маска (Netmask)’,

·сервер имени (Nameserver);

·шлюз по умолчанию (Default Gateway),

·сервер времени (Timeserver);

·суффикс (имя) домена (Domain Suffix);

·номер телефона модема провайдера;

·скорость работы модема (Baud Rate);

·последовательность входа в систему.

Рассмотрим эти параметры подробнее.

IP-адрес – это действительный адрес вашего компьютера в Internet, заданный в форме ХХХ.ХХХ.ХХХ.ХХХ, где каждая группа XXX может быть числом от 0 до 255. Однако в последнее время провайдеры Internet все чаще используют так называемый DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) – протокол динамической конфигурации хоста – способ получения каким-либо устройст­вом переменного IP-адреса от сервера. Он позволяет управлять распределением IP-адресов и очень гибок – устройство в одном сеансе может получить один IP-адрес, а в другом сеансе – дру­гой.

Сетевая маска (Netmask). С ее помощью TCP/IP определяет размер локальной сети, что позволяет при необходимости рас­пространить по ней какие-либо данные. Маска показывает, в каком диапазоне лежат IP-адреса компьютеров, входящих в дан­ную локальную сеть и, следовательно, способных принять эти данные. Обычно сетевая маска задается в формате 255.255.255.0 или 255.255.0.0, но конкретные числа могут быть любыми от 0 до 255.

Сервер имени (name server) – это IP-адрес компьютера, кото­рый переводит текстовые адреса Internet в числовую форму. На­пример, адрес d85.sitek.net он преобразует в 195.212.225.85. Internet использует эти числовые значения, так как каждой вклю­ченной в сеть машине присваивается единственное число.

Сервер времени (timeserver) – это IP-адрес компьютера, содер­жащего точное время. Некоторые сетевые программы могут за­прашивать этот сервер, а затем устанавливать полученное вре­мя на внутренних часах персонального компьютера. В этом слу­чае поле может остаться пустым.

Суффикс (имя) домена (Domain Suffix) – это часть вашего ад­реса электронной почты, стоящая после имени пользователя, символа @ и имени хоста. Например, если адрес электронной почты – [email protected], то суффикс домена – sitek.ru.

Номер телефона модема провайдера – это телефон, по ко­торому ваш модем может позвонить (Dial-Up), соединиться с модемом провайдера и подключиться к Internet. Обычно он бы­вает уже установлен провайдером в ваше программное обеспе­чение.

Скорость работы модема (Baud Rate) – это максимальная скорость, с которой модем может передавать данные, обычно указываемая на корпусе модема или его упаковке. В любом случае реаль­ная связь установится с максимально возможной при данных ус­ловиях скоростью в зависимости от шума телефонной линии (line noise) между вами и провайдером и скоростей ваших модемов.

Последовательность входа в систему. Подразумеваются определения имени поль­зователя (userid или user name или name account или login), паро­ля для входа (password) в систему, используемого протокола (SLIP или РРР) и другие ответы на возможные вопросы системы. Обычно провайдером пишется специальный сценарий (script) входа в систему, в который пользователю необходимо внести только свои имя и пароль. Этот сценарий можно редактировать обычным текстовым редактором типа Блокнот (Notepad) из па­кета Windows.

3.3. Типичные услуги Internet

К основным сервисам телекоммуникационных технологий относят электронную почту, передачу файлов, телеконферен­ции, справочные службы (доски объявлений), видеоконферен­ции, доступ к информационным ресурсам (информационным базам) сетевых серверов, мобильную сотовую связь, компью­терную телефонию.

Электронная почта

Электронная почта (electronic mail, email) – это методпередачи почтовых сообщений (писем) электронным способом. С помощью электронной почты можно передать со­общение в любой конец света не более чем за сутки. Чтобы использовать возмож­ности email, необходимо иметь доступ к машине, включен­ной в Internet. Это можно сделать с помощью коммуникацион­ных программ через почтовую BBS (электронную доску объяв­лений) или через домашний компьютер, подключенный к Internet в режиме Dial-UP.

Существуют два различных метода пересылки почты. Часть электронной почты передается с использованием метода с промежуточным хранением данных (store-and-forvard). Этот метод обычно используется, когда хост подключается к Internet периодически. Сообщение ожидает следующего подключения хоста на вашем почтовом сервере Internet. Если это происходит, производится обмен входящими и исходящими сообщениями, и весь процесс повторяется. При использовании этого метода со­общение может идти до адресата часы и даже дни.

Более быстрый метод заключается в использовании почтовы­ми серверами для передачи почты протокола SMTP (Simple Mail Transfer Protocol – простой протокол передачи почты). В этом случае при создании почтового сообщения почтовый сервер сра­зу же вступает в контакт с адресатом и отправляет сообщение. Электронная почта, посылаемая таким методом, может обойти земной шар за секунды. Метод SMTP используется уже доволь­но давно, но существует еще множество почтовых серверов, ко­торые применяют метод с промежуточным хранением. Напри­мер, в России большая часть почтовых серверов работает таким образом. В действительности программы, применяющие SMTP, могут использовать оба метода передачи почты.

Для отправки сообщения по электронной почте вам необхо­димо знать только одно – адрес получателя. Как и любой другой адрес, адрес в электрон­ной почте состоит из двух частей: “кому” и “куда”. “Кому” – это идентификатор (имя) пользователя, “куда” – имя домена его компьютера. Для разделения этих двух частей используется сим­вол @ (произносится “эт”, иногда его называют собакой). Если вы отправляете письмо кому-либо, кто подключен к тому же хосту, что и вы, то имя домена указывать не обязательно, так как хост автоматически доставит сообщение локальному пользова­телю с заданным именем. Ниже приведен пример стандартного формата адреса электронной почты в Internet.

В последнее время получили широкое распространение бесплатные почтовые серверы, зарегистрировавшись на которых, можно получить в свое распоряжение почтовый ящик и использовать его по своему усмотрению. В качестве примеров можно привести следующие службы:

www.mail.ru;

www.hotbox.ru;

www.inbox.ru;

www.hotmail.com и другие.

Для работы с электронной почтой можно использовать специальные почтовые программы, например The Bat, Microsoft Outlook, Outlook Express.

Сетевые новости Usenet

Другим полезным ресурсом Internet являются сетевые теле­конференции Usenet (“юзнет”). Это огромная, базирующаяся на со­общениях электронная доска объявлений, в которой может уча­ствовать любой пользователь Internet. Эта система позволяет пользователям, живущим в различных частях мира, участвовать в дискуссиях по тысячам разных тем. Эта технология аналогична электронной почте, где адресатом является не конкретный пользователь, а телеконференция (newsgroup) на заданную тему.

Обычно доступ к новостям Usenet осуществляется в режиме подписки, т.е. вы посылаете по специальному email-адресу за­прос на сервер, используя всего одну или две команды. Напри­мер, команда LIST заставит сервер прислать вам список доступ­ных телеконференций, а команда HELP – спи­сок команд данного сервера, команд подписки на (или отписки от) требуемую конференцию. После того как вы пошлете серве­ру команду “подписаться” на заданную конференцию, он будет по мере поступления в конференцию новых статей посылать их в ваш почтовый ящик. Так же по электронной почте и вы може­те послать свою статью на конференцию. Этот способ достаточно громоздок и требует некоторых знаний, по­этому в настоящее время доступ к Usenet можно получить при полном подключении к Internet по TCP/IP-протоколу. Присое­динившись к сети, следует затем подключиться к серверу Usenet и запустить на своем ПК специальную программу для чтения сообщений. Сервер Usenet общается с другими серверами Usenet и обменивается с ними любыми новыми входящими и исходя­щими сообщениями. Программа чтения сообщений показывает вам список конференций, к которым вы присоединились или из которых уже вышли, и отмечает, чьи сообщения вы уже просмо­трели. Затем программа отображаетсообщения на экране и поз­воляет вам ответить на них. Заметим, что сообщения Usenet все­гда общедоступны: миллионы людей во всем мире могут про­честь ваше сообщение в той конференции, в которую вы его послали.

Телеконференция – это своеобразный журнал, публикующий исключительно письма читателей. Его авторы являются также его читателями. Конечно, выходит это издание без цензуры и без редакторской правки. Правда, существуют так называемые мо­дераторы (moderator) – добровольцы, которые проверяют письма на соответствие заданной теме конференции и перенаправляют их. Автором может стать любой. Среднестатистическому поль­зователю Internet доступны 2-3 тысячи различных телеконференций, а всего их около 10 тысяч. Но если среди многообразия тем нет той, единственной, то можно организовать ее самосто­ятельно, ведь один из главных моральных принципов Internet звучит примерно так: “Индивидуализм приветствуется”. А что­бы единомышленникам было легче найти друг друга, конферен­ции делятся на несколько основных категорий:

· Alt – альтернативные темы;

· Comp – вычислительная техника и смежные области;

· Misk – всякая всячина;

· News – полезная информация для новичков в Usenet;

· Rec – развлекательная (музыка, спорт, игры);

· Soc – социальные вопросы (культура, религия и т.д.);

· Talk – дискуссии на общечеловеческие темы;

· Sci – наука и техника (кроме компьютерной сферы).

Каждая из этих широких тем разбивается на несколько бо­лее узких направлений, отвечающих каким-то конкретным ин­тересам, например REC.MUSIC.ABBA. В Usenet существуют и другие темы, но из их названий трудно понять, чему они посвя­щены. Конкретные действия при присоединении к какой-нибудь конференции зависят от используемой программы, но чаще всего это пункт меню “присоединиться к конференции (join newsgroup)”, или “добавить конференцию (Add newsgroup)”, или команда сер­веру “подписаться на конференцию (subscribe to newsgroup)”. В отличие от других конференций группы ALT никто не обслужи­вает. Любой вычислительный центр, имеющий доступ к Usenet, может создать группу ALT. Из-за отсутствия контроля и огром­ного количества передаваемых данных (более 45 Мбайт ежеднев­но) многие вычислительные центры блокируют пересылку всех групп ALT.

Протокол передачи файлов (FTP)

Еще одним ресурсом Internet является FTP (File Transfer Protocol – протокол передачи файлов), позволяющий пользователям копировать файлы из одного присое­диненного к Internet компьютера в другой. Программное обес­печение FTP разделено на две части: одна часть выполняется на компьютере, который содержит файлы (FTP-сервере), а другая на компьютере, которому эти файлы требуются (клиенте). Кли­ентом может быть любая, присоединенная к Internet, BBS или даже ваш локальный персональный компьютер. Две части про­граммы общаются друг с другом и пересылают файлы. Чтобы использовать FTP, вы должны выдать на FTP-сервер команды UNIX (UNIX – это операционная система, используемая на мно­гих больших компьютерах). FTP – очень мощное средство, но вы не сможете им пользоваться, не зарегистрировавшись на FTP-сервере. Однако существует анонимный FTP. Для того чтобы со­единиться с сервером анонимного FTP, вам достаточно войти с именем anonimous. Пароль вводить не требуется, поэтому, когда система попросит его ввести, желательно набрать свой email-адрес (это считается хорошим тоном). Хотя анонимный доступ популярен, его работа не гарантируется. Многие вычислитель­ные центры ограничивают количество анонимных пользовате­лей, которые одновременно могут войти в систему, чтобы обес­печить свободный доступ к серверу для локальных пользовате­лей.

Муравей (Archie)

Количество файлов, доступных для FTP, огромно и посто­янно растет. Сейчас можно получить миллионы файлов – от ис­следовательского отчета до кулинарного рецепта, поэтому най­ти то, что вам нужно, может оказаться непростой задачей. В этом и призвано помочь средство, называемое “Муравей”(Archie – произносится “арчи”). Archie – программа, которая каталогизирует файлы на более чем 1000 серверах Internet. Archie-серверы создают списки файлов, доступных для FTP, и постоянно их обновляют. Системой Archie можно пользоваться либо подключившись к Archie-серверу, либо запустить на своем компьютере локальную версию Archie, кото­рая будет общаться с Archie-сервером. Archie-программы ищут файлы с помощью регулярных выражений – метода поиска, ис­пользуемого в UNIX.

После подключения к Internet вы теоретически можете под­соединиться к любому другому компьютеру в сети. Для этого не­обходимо иметь разрешение и удаленный компьютер должен поддерживать это соединение. В отличие от FTP, который раз­решает только копировать файлы из сервера и на него, Telnet – это протокол эмуляции терминала, который позволяет подключаться к удаленному компьютеру по Internet и управлять им. Он позволяет соединяться с удаленным ком­пьютером так, как будто вы работаете непосредственно с ним. С точки зрения удаленного компьютера ваш персональный ком­пьютер аналогичен непосредственно подключенному терминалу.

Gopher – это управляемая с помощью меню система доступа в Internet, которая была разработана в университете штата Мин­несота в 1989 г. В основе Gopher лежит только меню, поэтому DOS-ориентированный текстовый гофер ни в чем не уступает Windows-ориентированному графическому. Раньше пользователям необхо­димо было помнить, какой хост хранил ту или иную базу данных или коллекцию файлов. Теперь эти сведения помнят только те люди, которые обслуживают Gopher-серверы. Они связывают эти ресурсы с пунктами меню, которые доступны остальным пользо­вателям. Все, что должен сделать пользователь, это выбрать нуж­ный пункт меню. После этого он будет соединен с компьютером (который может находиться на другом полушарии), чья инфор­мация ему необходима. За простым интерфейсом Gopher скрыва­ется очень сложная система доступа к информации. Выбор пункта меню может привести к подменю, текстовому файлу, бинарному файлу или непосредственно к другому Gopher-серверу на другой машине. Благодаря этому можно легко просматривать Internet, не запоминая команды, скрытые за пунктами меню.

WAIS – информационная система широкого пользования

WAIS (Wide Area Information System) была создана для обеспе­чения несложного последовательного интерфейса для поиска информации в базах данных, доступных в Internet, – от храня­щих бесплатную информацию до специализированных и доро­гостоящих. В отличие от Gopher, где вы должны просмотреть не­сколько меню, прежде чем доберетесь до хоста, позволяющего обратиться к нужной базе данных, WAIS разрешает подключить­ся непосредственно к WAIS-серверу, причем он будет работать только с информацией, предоставляемой другими WAIS-серве­рами. Конечный WAIS-сервер подключится к выбранной вами базе данных, выполнит ваш запрос и возвратит результаты по­иска. WAIS лучше использовать тогда, когда вы точно знаете, какого рода информация вам нужна. Если вы не вполне увере­ны, проще будет воспользоваться Gopher.

IRC (Internet Relay Chat) – “Болтовня по Internet”

“Болтовня по Internet” (IRC) – возможность многопользовательского диалога по Internet в режиме реального времени посредством текстовых сообщений, набираемых на клавиатуре. Набираемый на клави­атуре текст отправляется в некоторую об­ласть сети, называемую каналом (channel). Этот текст становится доступным для чтения всем пользователям, которые в данный момент тоже присоединились к этому каналу. Соответственно текст, набранный другими пользователями в этом канале, досту­пен для чтения вам. Эти каналы существуют на специальных IRC-серверах и к ним можно подключиться с помощью бесплат­ных программ, которые можно получить через “Всемирную па­утину”. Каналов на сервере довольно много – можно выбрать любой и присоединиться к нему, но там всегда “многолюдно”. Если вы хотите пообщаться без помех, то можно создать свой собственный канал, а затем договориться с респондентом (по электронной почте) о названии IRC-сервера, названии канала и времени подключения к нему.

В последнее время появилась возможность использовать Internet для прямого разговора (не через текст на дисплее, как в IRC, а по принципу телефона). Эта возможность сдерживалась до недавнего времени низкими ско­ростями модемов (здесь требуется не менее 14,4 Kбит/с), качест­вом телефонных линий, а также оперативной памятью компью­тера (в данном случае не менее 16 Мбайт). Но теперь эти трудности преодолены, существуют также необходимые про­граммы.

“Всемирная паутина” (World Wide Web/ WWW, 3W)

WWW – глобальная система гипертекстовых документов, связанных друг с другом по Internet.

“Паутина” заклю­чает в себе все ресурсы, о которых говорилось раньше. При этом вы можете работать только с одной про­граммой-клиентом на своем персональном компьютере, называ­емой браузером, или просмотрщиком (по-английски browser озна­чает “просмотрщик”). Это программный инструмент, позволя­ющий работать со всеми ресурсами Internet простым и удобным способом. Браузеры способны связываться со всеми ресурсами сети через единый пользовательский интерфейс (common user interface, CUI) и превращать блуждание по Internet в замечательную игру. Компьютерные фирмы разработали до­статочно большое количество программ-браузеров для Internet. Среди них Netscape Navigator, MS Internet Explorer, Mosaic, Tango, Ariadna, Cello, Lynx.

“Всемирная патина”, или World Wide Web, начинает свою ис­торию с набора правил и требований, разработанных Европей­ской организацией ядерных исследований (ЦЕРН). Чтобы избе­жать трудностей, возникавших тогда при работе с Internet (поль­зователь должен был быть хорошо подготовленным программи­стом), был разработан новый метод передачи и отображения информации. Этот метод называется HTTP (Hyper Text Transfer Protocol – протокол передачи гипертекстов) и является надстрой­кой над TCP/IP – стандартным сетевым протоколом Internet. HTTP работает по стандартной для Internet схеме, когда сервер выдает данные, а программа-клиент их отображает или выпол­няет.

Концепция гипертекста, которая лежит в основе “Всемирной паутины”, была предложена в 60-х годах Тедом Нельсоном. Гипер­текст (Hypertext) – это многомерный текст, т.е. такая органи­зация документов, при которой один документ или текстможет включать в себя разнонаправленные ссылки или указатели (ад­реса) на другие документы и ссылки. Такие указатели и ссылки, включенные в гипертекст, называются гипертекстовыми ссылками или гиперссылками (Hypertext links, hyperlinks). Гиперссылка – ссылка на другой документ – картинка, кнопка, выделенное слово в исходном документе, которые могут быть выбраны читателем для получения большей информации. Эти ссылки позволяют просматривать документ в любом необходимом по­рядке, т.е. не обязательно читать его с начала и до конца. Таким образом, объединение, или совокупность, одномерных текстов с включенными в них ссылками друг на друга и будет называть­ся гипертекстом.

Самым простым и известным примером гипертекста является система контекстной помощи Microsoft Windows. В этой системе пользователи могут перескакивать из одной темы в другую, от­мечая щелчком мыши выделенные слова или фразы. Другой щел­чок мыши возвращает в исходную позицию или уводит дальше по другой ссылке.

Гипертекст – это совершенно новая форма по сравнению с традиционными формами документов, например книгой, в кото­рой единственной связью между сходными темами является предметный указатель. А гипертекст во многих случаях являет­ся единственным удобным способом осмысленно изучить доку­мент. Если, например, с помощью MS Windows использовать от­печатанное на бумаге руководство, то придется параллельно чи­тать текст и отслеживать ссылки индекса (допустим, что он имеется), т.е. листать руководство до того места, куда показыва­ет индекс, оставив закладку на первоначальной странице, и воз­вращаться обратно, прочитав разъяснение по ссылке.

Развитие идеи гипертекста нашло свое отражение в новой форме организации документов, названной гипермедиа (hyper­media). Гипермедиа – это метод соединения друг с другом элементов данных (независимо от их формата). Гипермедиа позволяет связывать не только слова, но и рисунки, звуки или файлы любого типа данных, которые мож­но хранить в компьютере. Например, если вы щелкнули по вы­деленной фразе My image на гипермедиа-документе, в зави­симости от контекста вам покажут либо фотографию автора этой страницы, либо прокрутят видеоролик с его же физиономией, говорящего “Привет! Я – почтальон Печкин”.

Если ваша программа для работы со “Всемирной паутиной” будет знать, что ей делать с полученными данными, гипермедиа может стать процессом с почти безграничными возможностями. Гипермедиа-метод всреде “Всемирной паутины” позволил сформировать множество интересных и разнообразных приложений – от журналов до фотографий и видеороликов с метеоспутников. Теперь WWW можно сравнить с телевизором, принимающим миллионы теле­визионных каналов.

Для того чтобы создавать гипертекстовые или гипермедиа-документы, был разработан специальный язык гипертекстовой разметки (HTML – Hypertext Markup Language). HTML – язык, используемый для разметки текстовых файлов для использования в WWW. HTML-документы представляют собой обычный текстовой ASCII-файл, который содержит как стандартный текст, так и особые коды форматирования или разметки. Эти коды указывают, каким образом должен отображаться данный документ, и для правильного вывода на экран WWW-клиент должен их прочитать.

Гипермедиа-ссылки, которые присутствуют на странице “Всемирной паутины”, описывают местонахождение документа, который ваша программа-браузер должна отобразить на экране. Такое описание местонахождения источника называют унифицированным указателем ресурса (URL – Uniform Resource Locator). URL позволяет браузеру перейти непосредственно к файлу, на­ходящемуся на любом сервере сети. Система именования URL – очень простая, но мощная. Стандартный URL состоит из четы­рех частей: формат передачи, имя хоста, на котором находится запрашиваемый файл, путь к этому файлу и, конечно, имя самого файла. Впрочем, имя файла необязательно. Для стандарт­ных страниц “Всемирной паутины” форматом передачи служит HTTP-протокол, поэтому указатели URL на эти страницы на­чинаются с букв http. Чтобы отделить формат передачи от име­ни хоста, используется двоеточие и два слэша (://). Для части URL, которая описывает имя хоста, используется стандартное соглашение об именах в Internet. Путь к файлу соответствует соглашению об именах каталогов UNIX. Пример указате­ля URL:

Пользоваться WWW исключительно легко и удобно. Достаточ­но набрать на клавиатуре какой-нибудь URL (например, http:// www.name.com/homepage.html) – и вы попадаете на соответству­ющую этому адресу так называемую “домашнюю страницу” (home page), которая представляет собой написанное с использованием языка HTML сообщение, которое хочет сделать та или иная организация, служба, база данных, компания или частное лицо. Некоторые слова текста выделены. Это гиперссылки.

Щелкнув клавишей мыши на таком слове, можно получить комментарий к нему, текст, картинку, фотографию или отрывок из музыкаль­ного произведения, а то и все перечисленное сразу. В этом ком­ментарии тоже могут быть выделенные слова. И так далее... То, что понравилось, можно загрузить в собственный компьютер или распечатать.

В последнее время стало престижным иметь стра­ничку в Internet. Виртуальные офисы создаются или берутся в аренду даже небольшими фирмами. В этом случае первая стра­ничка гипертекста порой бывает и последней, а для получения дополнительной информации предлагается пользоваться элек­тронной почтой.

Глобальная сеть Интернет. Определение сети Интернет

Интернет – всемирная информационная компьютерная сеть, представляющая собой объединение множества региональных компьютерных сетей и компьютеров, обменивающихся друг с другом информацией по каналам общественных телекоммуникаций (выделенным телефонным аналоговым и цифровым линиям, оптическим каналам связи и радиоканалам, в том числе спутниковым линиям связи).

Интернет является одноранговой сетью, т.е. все компьютеры в сети по сути равноправны, и любой компьютер можно подключить к любому другому компьютеру. Любой компьютер, подключенный к сети, может предлагать свои услуги любому другому. Но Интернет – это не только каналы связи. В узлах этого всемирного соединения установлены компьютеры, которые содержат различные информационные ресурсы и предлагают различные информационные и коммуникационные услуги.

Информация в Интернет хранится на серверах. Серверы имеют свои адреса и управляются специализированными программами. Они позволяют пересылать почту и файлы, производить поиск в базах данных и выполнять другие задачи.

Обмен информацией между серверами сети выполняется по высокоскоростным каналам связи. Доступ отдельных пользователей к информационным ресурсам Интернет обычно осуществляется через провайдера или корпоративную сеть.

Провайдер - поставщик сетевых услуг – лицо или организация предоставляющие услуги по подключению к компьютерным сетям. В качестве провайдера выступает некоторая организация, имеющая модемный пул для соединения с клиентами и выхода во всемирную сеть.

Существуют также компьютеры, которые непосредственно подключены к глобальной сети. Они называются хост - компьютерами (host - хозяин). Хост – это любой компьютер, являющийся постоянной частью Интернета, т.е. соединенный по Internet – протоколу с другим хостом, который в свою очередь, соединен с другим, и так далее.

Ниже представлена структура глобальной сети Интернет

Практически все услуги Интернет построены на принципе клиент-сервер.

Передача информации в Интернет обеспечивается благодаря тому, что каждый компьютер в сети имеет уникальный адрес (IP-адрес), а сетевые протоколы обеспечивают взаимодействие разнотипных компьютеров, работающих под управлением различных операционных систем.

Во всех компьютерах, участвующих в передаче данных, применяется единый протокол коммуникации TCP/IP, который состоит из двух различных протоколов, определяющих разные аспекты передачи данных в сети:
1. Протокол TCP (Transmission Control Protocol) - это управление передачей данных. Этот протокол «разбивает» передаваемую информацию на пакеты и исправляет ошибки информации в пакете получателя;
2. Протокол IP (Internet Protocol) - это межсетевое взаимодействие. Он отвечает за адресацию и разрешает пакету проходить по нескольким сетям на пути к пункту назначения.

Передача информации по протоколу TCP/IP происходит по следующей схеме: протокол ТСР разбивает информацию на пакеты и нумерует их; затем протокол IP передает эти пакеты получателю, где с помощью протокола ТСР проверяется комплектность полученных пакетов (все ли пакеты получены); после доставки всех пакетов протокол ТСР раскладывает пакеты в нужном порядке и соединяет их в единое целое.

Любой компьютер, подключенный к интернет имеет два уникальных адреса: цифровой IP-адрес и символический доменный адрес. Присваивание адресов компьютерам происходит по схеме: организация «Сетевой информационный центр» выдает группы адресов обладателям локальных сетей, а они распределяют эти адреса по своему усмотрению. IP-адрес компьютера имеет длину 4 байта: 1-й и 2-й байты определяют адрес сети, 3-й байт - адрес подсети, а 4-ый байт - адрес компьютера в подсети. IP-адрес записывают в виде четырех чисел в интервале от 0 до 255, разделенных точками (пример: 145.37.5.150, где 145.37-адрес сети; 5-; адрес подсети; 150- адрес компьютера в подсети). Доменный адрес (англ. domain - область), в различие от IP адреса, является символическим и легче запоминается человеком. Пример: computer.group.big.by, домен computer - имя реального компьютера, владеющего IP-адресом, домен group - имя группы, присвоившей имя этому компьютеру, домен big - имя большей группы, присвоившей имя домену group, а by – доменное пространство. В процессе передачи данных доменный адрес преобразуются в IP-адрес.

Таким образом, Интернет – это глобальная компьютерная система, которая:
- логически взаимосвязана пространством глобальных уникальных адресов (каждый компьютер, подключаемый к сети имеет свой уникальный адрес);
- способна поддерживать коммуникации (обмен информацией);
- обеспечивает работу высокоуровневых сервисов (служб), например, WWW, электронная почта, телеконференции, разговоры в сети и другие.

Понятие и виды сервисов

Серверами называются узлы сети, предназначенные для обслуживания запросов клиентов – программных агентов, извлекающих информацию или предающих ее в сеть и работающих под непосредственным управлением пользователей. Клиенты предоставляют информацию в понятном и удобном для пользователей виде, в то время как серверы выполняют служебные функции по хранению, распространению, управлению информацией и выдачу ее по запросу клиентов. Каждый вид сервиса в Internet предоставляется соответствующими серверами и может использоваться с помощью соответствующих клиентов.

Наиболее подходящим для классификации сервисов Интернет является деление на сервисы интерактивные, прямые и отложенного чтения. Эти группы объединяют сервисы по большому числу признаков. Сервисы, относящиеся к классу отложенного чтения, наиболее распространены, наиболее универсальны и наименее требовательны к ресурсам компьютеров и линиям связи. Сюда относится, например, электронная почта.

Сервисы прямого обращения характерны тем, что информация по запросу возвращается немедленно. Однако от получателя информации не требуется немедленной реакции. Сервисы, где требуется немедленная реакция на полученную информацию, т.е. получаемая информация является, по сути дела, запросом, относятся к интерактивным сервисам.

В настоящее время в Интернете существует достаточно большое количество сервисов, обеспечивающих работу со всем спектром ресурсов. Наиболее известными среди них являются:

Сервис DNS
Сервис DNS, или система доменных имен, обеспечивающий возможность использования для адресации узлов сети мнемонических имен вместо числовых адресов. DNS - компьютерная распределенная система для получения информации о доменах. Чаще всего используется для получения IP-адреса по имени хоста (компьютера или устройства), получения информации о маршрутизации почты, обслуживающих узлах для протоколов в домене.

Электронная почта
Электронная почта (E-mail) - предназначена для пересылки информации конкретному пользователю глобальной сети. Каждый пользователь должен иметь электронный почтовый ящик - это папка на сервере, где хранятся входящие и исходящие сообщения пользователя. Кроме того, современная электронная почта позволяет: посылать сообщение сразу нескольким абонентам, пересылать письма на другие адреса, включить автоответчик - на все приходящие письма будет автоматически отсылаться ответ, создавать правила для выполнения определенных действий с однотипными сообщениями (например, удалять рекламные сообщения, приходящие от определенных адресов) и т.д. К электронному письму может быть добавлено приложение - любой другой файл. Для многих компаний электронная почта это не просто почта, а основа всего процесса делопроизводства. Многие компьютерные приложения имеют встроенную поддержку электронной почты. Электронная почта - один из самых распространенных сервисов Интернета. Через электронную почту работают списки рассылки.

Списки рассылки
Списки рассылки (maillists) - простой, но в то же время весьма полезный сервис Интернет. Это практически единственный сервис, не имеющий собственного протокола и программы-клиента и работающий исключительно через электронную почту.
Идея работы списка рассылки состоит в том, что существует некий адрес электронной почты, который на самом деле является общим адресом многих людей - подписчиков этого списка рассылки. Вы посылаете письмо на этот адрес, например на адрес us.ksm.tej|n11l-u#us.ksm.tej|n11l-u (это адрес списка рассылки, посвященного обсуждению проблем локализации операционных систем класса UNIX), и ваше сообщение получат все люди, подписанные на этот список рассылки.

Сетевые новости Usenet
Телеконференции, или группы новостей (Usenet), обеспечивающие возможность коллективного обмена сообщениями тоже сервис Интернет. Если электронная почта передает сообщения по принципу "от одного - одному", то сетевые новости передают сообщения "от одного - многим". Usenet – это всемирный дискуссионный клуб. Он состоит из набора конференций (“newsgroups”), имена которых организованы иерархически в соответствии с обсуждаемыми темами. Сообщения (“articles” или “messages”) посылаются в эти конференции пользователями посредством специального программного обеспечения. После посылки сообщения рассылаются на серверы новостей и становятся доступными для прочтения другими пользователями.

Можно послать сообщение и просмотреть отклики на него, которые появятся в дальнейшем. Так как один и тот же материал читает множество людей, то отзывы начинают накапливаться. Все сообщения по одной тематике образуют поток (“thread”) [в русском языке в этом же значении используется и слово “тема”]; таким образом, хотя отклики могли быть написаны в разное время и перемешаться с другими сообщениями, они все равно формируют целостное обсуждение. Вы можете подписаться на любую конференцию, просматривать заголовки сообщений в ней с помощью программы чтения новостей, сортировать сообщения по темам, чтобы было удобнее следить за обсуждением, добавлять свои сообщения с комментариями и задавать вопросы. Для прочтения и отправки сообщений используются программы чтения новостей, например встроенная в броузер Netscape Navigator – Netscape News или Internet News от Microsoft, поставляемая вместе с последними версиями Internet Explorer.

Сервис FTP
Сервис FTP - система файловых архивов, обеспечивающая хранение и пересылку файлов различных типов. Еще один широко распространенный сервис Интернет. Служба FTP обеспечивает удаленный доступ к файловой системе сервера. Доступ к файлам в файловых архивах, к гигантским объемам информации в Интернете. Сервер FTP можно настраивается таким образом, что соединиться с ним можно не только под своим именем и паролем, но и под условным именем anonymous - аноним. Тогда Вам становятся доступен только некоторый набор файлов на сервере - публичный файловый архив.

Сервис IRC
Cервис IRC - Internet Relay Chat, предназначенный для поддержки текстового общения в реальном времени.
В Интернет существуют тысячи серверов Интернет Relay Chat (IRC), на которых реализуется интерактивное общение. Любой пользователь может подключиться к такому серверу и начать общение с одним из посетителей этого сервера или участвовать в коллективной "встрече". Передача сообщений идет внутри сервера. Простейший способ общения - разговор (chat). Это обмен сообщениями, набираемыми с клавиатуры. Если компьютеры собеседников оборудованы звуковой картой, микрофоном и акустическими колонками, то можно обмениваться звуковыми сообщениями. Однако "живой" разговор одновременно возможен только между двумя собеседниками. Для того чтобы видеть друг друга, то есть обмениваться видеоизображениями, к компьютерам должны быть подключены видеокамеры. Для организации интерактивного общения необходимо специальное программное обеспечение (например, программа NetMeeting, которая входит в состав ОС Windows).

Инфраструктурные сервисы
Описанный выше FTP является примером инфраструктурного сервиса Интернет, то есть сервиса, основанного на программных средствах, обычно поставляемых как часть операционной системы.

Cервис Telnet - предназначен для управления удаленными компьютерами в терминальном режиме. Он также используется как средство доступа к удаленным информационным сервисам, работа с которыми происходит в режиме текстового терминала. Telnet используется как часть информационного сервиса Интернет, когда при соединении пользователь попадает не в командный интерпретатор, но сразу в специализированную программу, обеспечивающую доступ к информационным ресурсам.

Так можно работать с каталогами некоторых библиотек, с сервером, обслуживающим информационную систему CTN, можно получить доступ к терминальному навигатору WWW (текстовому или графическому).

Система гипермедиа WWW
World Wide Web (WWW, W3, «Всемирная паутина») - гипертекстовая (гипермедиа) система, предназначенная для интеграции различных сетевых ресурсов в единое информационное пространство. Это распределенная система, предоставляющая доступ к связанным между собой документам, расположенным на различных компьютерах, подключенных к Интернету.

Всемирную паутину образуют сотни миллионов веб-серверов. Большинство ресурсов всемирной паутины основаны на технологии гипертекста. Гипертекстовые документы, размещаемые во Всемирной паутине, называются веб-страницами. Несколько веб-страниц, объединенных общей темой, дизайном, а также связанных между собой ссылками и обычно находящихся на одном и том же веб-сервере, называются веб-сайтом. Для загрузки и просмотра веб-страниц используются специальные программы - браузеры (англ. browser).

Всемирная паутина вызвала настоящую революцию в информационных технологиях и взрыв в развитии Интернета. Часто, говоря об Интернете, имеют в виду именно Всемирную паутину, однако важно понимать, что это не одно и то же.

Перечисленные выше сервисы относятся к стандартным. Это означает, что принципы построения клиентского и серверного программного обеспечения, а также протоколы взаимодействия сформулированы в виде международных стандартов. Следовательно, разработчики программного обеспечения при практической реализации обязаны выдерживать общие технические требования.
Наряду со стандартными сервисами существуют и нестандартные, представляющие собой оригинальную разработку той или иной компании. В качестве примера можно привести различные системы типа Instant Messenger (своеобразные интернет-пейджеры - ICQ, AOl, Demos on-line и т. п.), системы интернет-телефонии, трансляции радио и видео и т. д. Важной особенностью таких систем является отсутствие международных стандартов, что может привести к возникновению технических конфликтов с другими подобными сервисами.

Основные этапы создания и развития сети Интернет

Предшественником современной сети Интернет была сеть APRANET Министерства обороны США. Разработка сети была поручена Калифорнийскому университету в Лос-Анжелесе, Стэндфордскому исследовательскому центру, Университету Юты и Университету штата Калифорния в Санта-Барбаре. Компьютерная сеть была названа ARPANET (англ. Advanced Research Projects Agency Network), и в 1969 году в рамках проекта сеть объединила четыре указанных научных учреждения. Все работы финансировались Министерством обороны США. Затем сеть ARPANET начала активно расти и развиваться, ее начали использовать ученые из разных областей науки.

В течение пяти лет Интернет достиг аудитории свыше 50 миллионов пользователей. С 22 января 2010 года прямой доступ в Интернет получил экипаж Международной космической станции.

Первый сервер ARPANET был установлен 2 сентября 1969 года в Калифорнийском университете (Лос-Анджелес). Компьютер Honeywell DP-516 имел 24 Кб оперативной памяти.

29 октября 1969 года в 21:00 между двумя первыми узлами сети ARPANET, находящимися на расстоянии в 640 км - в Калифорнийском университете Лос-Анджелеса (UCLA) и в Стэнфордском исследовательском институте (SRI) - провели сеанс связи. Чарли Клайн (Charley Kline) пытался выполнить удаленное подключение из Лос-Анджелеса к компьютеру в Стэнфорде. Успешную передачу каждого введенного символа его коллега Билл Дювалль (Bill Duvall) из Стэнфорда подтверждал по телефону. В первый раз удалось отправить всего три символа «LOG», после чего сеть перестала функционировать. LOG должно было быть словом LOGIN (команда входа в систему). В рабочее состояние систему вернули уже к 22:30 и следующая попытка оказалась успешной.

К 1971 году была разработана первая программа для отправки электронной почты по сети. Эта программа сразу стала очень популярна.
В 1973 году к сети были подключены через трансатлантический телефонный кабель первые иностранные организации из Великобритании и Норвегии, сеть стала международной.

В 1970-х годах сеть в основном использовалась для пересылки электронной почты, тогда же появились первые списки почтовой рассылки, новостные группы и доски объявлений. Однако в то время сеть еще не могла легко взаимодействовать с другими сетями, построенными на других технических стандартах.

К концу 1970-х годов начали бурно развиваться протоколы передачи данных, которые были стандартизированы в 1982-1983 годах. Активную роль в разработке и стандартизации сетевых протоколов играл Джон Постел.

1 января 1983 года сеть ARPANET перешла с протокола NCP на TCP/IP, который применяется до сих пор для объединения (или, как еще говорят, «наслоения») сетей. Именно в 1983 году термин «Интернет» закрепился за сетью ARPANET.

В 1984 году была разработана система доменных имен (англ. Domain Name System, DNS). И в 1984 году у сети ARPANET появился серьезный соперник: Национальный научный фонд США (NSF) основал обширную межуниверситетскую сеть NSFNet (англ. National Science Foundation Network), которая была составлена из более мелких сетей (включая известные тогда сети Usenet и Bitnet) и имела гораздо большую пропускную способность, чем ARPANET. К этой сети за год подключились около 10 тыс. компьютеров, название «Интернет» начало плавно переходить к NSFNet.

В 1988 году был разработан протокол Internet Relay Chat (IRC), благодаря чему в Интернете стало возможно общение в реальном времени (чат).

В 1989 году в Европе, в стенах Европейского совета по ядерным исследованиям (ЦЕРН) родилась концепция Всемирной паутины. Ее предложил знаменитый британский ученый Тим Бернерс-Ли, он же в течение двух лет разработал протокол HTTP, язык HTML и идентификаторы URI.

В 1990 году сеть ARPANET прекратила свое существование, полностью проиграв конкуренцию NSFNet. В том же году было зафиксировано первое подключение к Интернету по телефонной линии (т. н. «дозвон», англ. dialup access).

В 1991 году Всемирная паутина стала общедоступна в Интернете, а в 1993 году появился знаменитый веб-браузер NCSA Mosaic. Всемирная паутина набирала популярность.

В 1995 году NSFNet вернулась к роли исследовательской сети, маршрутизацией всего трафика Интернета теперь занимались сетевые провайдеры, а не суперкомпьютеры Национального научного фонда. В том же 1995 году Всемирная паутина стала основным поставщиком информации в Интернете, обогнав по трафику протокол пересылки файлов FTP. Был образован Консорциум Всемирной паутины (W3C). Можно сказать, что Всемирная паутина преобразила Интернет и создала его современный облик. С 1996 года Всемирная паутина почти полностью подменяет собой понятие «Интернет».

В 1990-е годы Интернет объединил в себе большинство существовавших тогда сетей (хотя некоторые, как Фидонет, остались обособленными). Объединение выглядело привлекательным благодаря отсутствию единого руководства, а также благодаря открытости технических стандартов Интернета, что делало сети независимыми от бизнеса и конкретных компаний.

К 1997 году в Интернете насчитывалось уже около 10 млн компьютеров, было зарегистрировано более 1 млн доменных имен. Интернет стал очень популярным средством для обмена информацией.

С 22 января 2010 года прямой доступ в Интернет получил экипаж Международной космической станции.

Web 1.0 и Web 2.0

Интернет-бум принято относить к стабильному коммерческому росту интернет-компаний, связанному с наступлением эпохи всемирной паутины, начавшейся с первого релиза веб-браузера Mosaic в 1993 году и продолжавшегося все 90-е.
Небольшой (по историческим меркам) срок существования сервиса WWW показал его востребованность все возрастающему числу пользователей. Всё больше компаний переориентировалось на интернет-бизнес с большой долей рекламы, а не интернет-сервисов. В период с 1995 по 2001 год существовала переоценка интернет-технологий. Пузырь доткома - кульмиация которого произошла 10 марта 2000 года привела к волне банкротсв и утере доверия к ценным бумагам высокотехнологических фирм, связанных с предоставлением услуг через интернет. Последовавший за этим подъем в 2002 году привел к появлению высокотехнологичных интернет-компаний, бурному развитию интернет-сервисов. Это стало хорошим стимулом для развития веб-ориентированных концепций и технологий, увеличивающих возможности пользователей. Массовое внедрение и использование этих решений - причина качественных изменений во Всемирной паутине, своего рода смена «версии» Web. На данный момент аналитики Интернет выделяют web 1.0, web 2.0 интернет-ресурсы, а также уже существует концепция web 3.0 сервисов (стоит отметить, что деление это условное и часто критикуемое)..

Web 1.0
Web 1.0 является ретронимом понятия, которое относится к статусу WWW и любому стилю дизайна веб-сайта, используемому перед появлением термина Web 2.0. Web 1.0, или как его называют «классическим вебом», представляет собой статические сайты. Это своеобразная веб-библиотека, которая делается немногими для многих, где сравнение сайтов происходит по типу используемой технологии. Типичным примером web 1.0 являются сайты, состоящие из множества связанных статических web-страниц, информация на которых создана и изменяется только разработчиком сайта. В период с 1998 года для придания интерактивности сайтов стали массово использоваться гостевые книги и форумы (хотя эти функции были доступны и раньше). Такие сайты иногда называют web 1.5, подчёркивая возможность общения пользователей, наличие профилей и формирование интернет-сообществ. Однако пользователь ещё не может создавать или изменять контент – это прерогатива администраторов сайта.

Отсутствовали развитые чаты, в основном использовались IRC и ICQ, но больше - электронная почта. Нормальные собственные сайты создавали немногие, многие сайты низкого качества создавались на бесплатных хостингах.

Создавались версии сайтов для разных кодировок и браузеров в зависимости от программного обеспечения пользователей. Были малодоступны регистрация доменов и оплата нормального платного хостинга, который был у небольшого числа людей. Не существовало блогов, вебосервисов и википроектов.

Основные характеристики Web 1.0: неизменная структура сайтов, cтатическая информация, трудоемкий процесс обновления и создания новых ресурсов, односторонний процесс безопасности, централизованное содержание веб-сайтов, небольшое число пользователей.
Понятие Web 1.0 - это общий термин, описывающий состояние Всемирной Паутины за первое десятилетие ее существования. Для 90-х годов XX века были характерны низкая компьютерная грамотность пользователей, медленные типы подключения и ограниченное число сервисов Интернет. Веб-сайтам того времени были присущи следующие основные черты:
- статичное содержимое веб-страниц, контент создавался и поддерживался разработчиками веб-сайта;
- фреймовая и/или табличная верстка;
- низкое качество разметки (зачастую контент был представлен в виде обычного текста, заимствованного из конференций Usenet и подобных источников, и заключенного в тег

);

- широкое использование нестандартных тегов, поддерживаемых только конкретным браузером;

- использование физических или внедренных стилей, редко встраиваемых и, тем более, связанных таблиц стилей;

- указание информации о рекомендованной версии браузера и разрешении монитора, при которых дизайн сайта отображается корректно;

- гостевые книги, форумы или чаты - как инструменты обратной связи и придания интерактивности;

- использование графических и текстовых информеров (погода, курс доллара и т.п.) для агрегирования информации.

В первом десятилетии сети Интерент, или Web 1.0, была разработана сама основа Интернет, которая позволила дать доступ к огромным объемам информации широкому кругу пользователей сети.
Условное окончание эпохи «Web 1.0» датируется 2001 годом, когда произошел обвал акций интернет-компаний. Собственно, существовавшие сайты никуда не делись, но вот вновь создаваемые сайты все больше и больше отличались от типичных «веб-один-нольных».
Web 2.0


Web 2.0 - совокупность веб-технологий, ориентированная на активное участие пользователей в создании контента веб-сайтов.

Появление названия Web 2.0 принято связывать со статьей Тима О’Рейли «What Is Web 2.0» от 30 сентября 2005 года . В этой статье Тим О’Рейли увязал появление большого числа сайтов, объединенных некоторыми общими принципами, с общей тенденцией развития интернет-сообщества, и назвал это явление Web 2.0, в противовес «старому» Web 1.0. Несмотря на то, что значение этого термина до сих пор является предметом многочисленных споров, те исследователи, которые признают существование Web 2.0, выделяют несколько основных аспектов этого явления.
Первым, кто употребил словосочетание Web 2.0, стало издательство O’Reilly Media, специализирующееся на информационных технологиях. Произошло это в 2004 году. Немного позже глава издательства Тимоти О’Рейли сформулировал часть принципов Web 2.0. За прошедшее время сфера Web 2.0 расширилась, вытесняя традиционные web-сервисы, получившие название Web 1.0.
Особенностью Web 2.0. является:

- привлечение «коллективного разума» для наполнения сайта;

- взаимодействие между сайтами с использованием веб-сервисов;

- обновление веб-страниц без перезагрузки;

- агрегирование и синдикация информации;

- объединение различных сервисов для получения нового функционала;

- дизайн с применением стилевой разметки и акцентом на юзабилити.
Основные элементы Web 2.0:
Веб-сервисы (веб-службы)
 - это сетевые приложения, доступные по протоколу HTTP, в качестве протоколов взаимодействия использующие основанные на XML форматы данных (RPC, SOAP или REST). В результате программное обеспечение может использовать веб-службы вместо того, чтобы самостоятельно реализовывать требуемый функционал (например, проверить введенный в форме почтовый адрес). Инструменты для работы с HTTP и XML есть в любом современном языке программирования, поэтому веб-службы являются платформонезависимыми.
AJAX (Asynchronous JavaScript and XML)
 - подход к построению пользовательских интерфейсов веб-приложений, при котором веб-страница, не перезагружаясь, асинхронно загружает нужные пользователю данные. Использование Ajax стало наиболее популярно после того, как Google начала активно использовать его при создании своих сайтов, таких как Gmail и Google Maps. Часто Ajax считают синонимом Web 2.0, что совершенно не так. Web 2.0 не привязан к какой-то одной технологии или набору технологий, с тем же успехом еще в 1999 году возможность асинхронного обновления страницы уже предоставлял Flash 4.
Веб-синдикация
 – одновременное распространение информации в том числе аудио- и видео- на различные страницы или web-сайты, как правило, с использованием технологий RSS или Atom. Принцип заключается в распространении заголовков материалов и ссылки на них (например, последние сообщения форумов, и т. п.). Первоначально эта технология использовалась на новостных ресурсах и в блогах, но постепенно сфера применения расширилась.
Mash-up
 (дословный перевод - «смешение») - сервис, который полностью или частично использует в качестве источников информации другие сервисы, предоставляя пользователю новую функциональность для работы. В результате такой сервис может становиться также новым источником информации для других веб mash-up сервисов. Таким образом, образуется сеть зависимых друг от друга сервисов, интегрированных друг с другом. Например, сайт транспортной фирмы может использовать карты сервиса Google Maps для отслеживания местонахождения перевозимого груза.
Метки (теги)
 - ключевые слова, описывающие рассматриваемый объект, либо относящие его к какой-либо категории. Это своего рода метки, которые присваиваются объекту, чтобы определить его место среди других объектов.
Социализация
 - использование разработок, которые позволяют создавать сообщества пользователей. В понятие социализация сайта можно также включить возможность индивидуальных настроек сайта и создание личной зоны (личные файлы, изображения, видео, блоги) для пользователя, чтобы пользователь чувствовал свою уникальность. Поощрение, поддержка и доверие «коллективному разуму». При формировании сообщества большое значение имеет соревновательный элемент, Репутация или Карма, которые позволяют сообществу саморегулироваться и ставить пользователям дополнительные цели присутствия на сайте.
Дизайн.
 Понятие Web 2.0 также отразилось и в дизайне. Предпочтительными стали округлость, имитация выпуклых поверхностей, имитация отражений на манер глянцевого пластика современных hi-end устройств (к примеру, плееры). В целом, восприятие внешнего вида на глаз кажется более приятным. Графика таких сайтов занимает больший объем, нежели при использовании аскетичного дизайна. Отчасти эта тенденция связана с совпавшим по времени выходом новых версий операционных систем использующих вышеупомянутые идеи. Однако однообразие таких сайтов явно и в последнее время считается, графический облик классического дизайна Web 2.0, устаревшим и не креативным. Особенно это отражается в современной тенденции создания информативных сайтов, где главную роль играет простота, изящество, графичность и юзабилити. В дизайне не должно быть ограничений, но Web 2.0 их прививает.
Недостатки Web 2.0

При использовании технологий Web 2.0 вы становитесь арендатором сервиса и/или дискового пространства у какой-то сторонней компании. Возникающая при этом зависимость формирует ряд недостатков новых сервисов:

- зависимость сайтов от решений сторонних компаний, зависимость качества работы сервиса от качества работы многих других компаний;

- слабая приспособленность нынешней инфраструктуры к выполнению сложных вычислительных задач в браузере;

- уязвимость конфиденциальных данных, хранимых на сторонних серверах, для злоумышленников (известны случаи хищения личных данных пользователей, массовых взломов учетных записей блогов).
Сейчас мы находимся в конце второго десятилетия в Web 2.0 были развиты различные пользовательские интерфейсы, которые позволяли пользователям уже управлять содержимым сети Интерент и связаться друг с другом.
Web 3.0


Web 3.0 - это принципиально новый подход к обработке информации, представленной во Всемирной паутине. Web 3.0 в первую очередь подразумевает под собой иной подход к обработке информации сообществом пользователей. Также термином Web 3.0 часто называют концепцию семантической паутины (Semantic Web). Семантическая паутина (Semantic Web) – «часть глобальной концепции развития сети Интернет, целью которой является реализация возможности машинной обработки информации, доступной во Всемирной паутине. Основной акцент концепции делается на работе с метаданными, однозначно характеризующими свойства и содержание ресурсов Всемирной паутины, вместо используемого в настоящее время текстового анализа документов» (Википедия). То есть - это некая сеть над Сетью, содержащая метаданные о ресурсах Всемирной паутины и существующая параллельно с ними.
Альтернативная теория Web 3.0


Web 3.0 - концепция развития интернет-технологий, сформулированная руководителем Netscape.com Джейсоном Калаканисом (англ. Jason Calacanis) в продолжение концепции Web 2.0 Тима О’Рейли. Её суть в том, что Web 2.0 является только технологической платформой, а Web 3.0 позволит на её основе силами профессионалов создать высококачественный контент и сервисы.

Определение было опубликовано в личном блоге Калаканиса 10 марта 2007 года. Калаканис отметил, что Web 2.0 позволяет быстро и практически бесплатно использовать значительное количество мощных интернет-сервисов с высокими потребительскими качествами, выбор среди которых может производиться путём подбора интересующих пользователя данных (поведенческие факторы).
От Web 1.0 к Web 3.0 - три десятилетия. Приведем следующие изображения для объяснения различий между Web 2.0 и Web 3.0 иначе известного как семантического веба. Но, прежде чем сравнивать Web 2.0 и Web 3.0, полезно сравнить Web 1.0 с Web 2.0:
Низкая (HTML-страница)

Средняя (XML-тег)

Высокая (объекты RDF)

Представляемые услуги


Поиск (возможность искать информацию, результаты поиска не точны)

Сообщества (блоги в социальных сетях)

Поиск (способ находить информацию, результаты поиска точны и различны у разных пользователей из-за предпочтений)

Фактор участия пользователя


низкий

средний

высокий

Фактор удовлетворенности пользователя от использования сайта


низкий

средний

высокий

Фактор ссылаемости на данные (обращения по ссылкам)


низкий (документы)

средний (документы)

высокий (документы и их отдельные части)

Фактор субъективности


высокий

средний (возможность выбора партнеров (friend lists) или установления ограничений на доступ к данным в блогах)

низкий (каждый может обратиться к ресурсу через URI)

Уровень трансклюзивности содержимого


низкий

средний ("смешивание" данных, управляемое кодом приложения)

высокий ("смешивание" данных, управляемое данными)

Уровень соответствия видимого предпочитаемому (What You See Is What You Prefer (WYSIWYP))


низкий

средний

высокий (настраиваемое описание представления ресурсов, поиск с использованием таргетации)

Доступность данных (открытый доступ к данным)


низкая

средняя (доступ через бункеры данных - серверные приложения)

высокая (прямой доступ)

Средства идентификации пользователей


слабые

средние (OpenID)

сильные (FOAF+SSL)

Модель развертывания системы


Централизованная

Централизованная, с делегированием части полномочий пользователем (регистрация нового пользователя автоматически приводит к созданию среды для него)

Распределенная, с выделенными централизованными функциями

Модель данных


Логическая (иерархическая, на основе DOM)

Логическая (иерархическая, на основе XML)

Концептуальная (графы RDF)

Пользовательский интерфейс


Динамически генерируемый (server-side) статичный интерфейс (client-side)

Динамически генерируемый (server-side), с возможностью частичного изменения на стороне клиента (XSLT, XQuery/XPath)

Полностью динамический интерфейс, представляемый возможностью самоописания RDF

Возможности запросов данных


Полнотекстовый поиск

Полнотекстовый поиск

Полнотекстовый поиск + поиск в графовых структурах с помощью SPARQL (Structured Graph Pattern Query Language)

Web как средство массовой информации


Представляет мнение автора/издателя

Отражает мнение социальной группы, состоящей из равноправных авторов и комментаторов

Представляет мнение социальной группы, подкрепленное экспертными оценками. Важна популярность информации

Перспективы развития

Предугадать развитие такого сложного и масштабного явления, как Интернет, очень трудно. Одно можно сказать с уверенностью: сетевые технологии будут играть огромную роль в жизни информационного общества.
В настоящее время Интернет развивается экспоненциально: каждые полтора-два года его основные количественные показатели удваиваются. Это относится к числу пользователей, числу подключенных компьютеров, объему информации и трафика, количеству информационных ресурсов.
Интернет бурно развивается и качественно. Границы его применения в жизни человечества постоянно расширяются, появляются совершенно новые виды сетевого сервиса и использование телекоммуникационных технологий даже в бытовой технике.
Жизнь современного общества становится все более компьютеризированной. Растут требования к оперативности и надежности информационных услуг, появляются новые их виды. Уже сейчас ученые разрабатывают принципиально новые формы глобальных информационных сетей. В недалеком будущем многие процессы сетевого проектирования, администрирования и обслуживания будут полностью автоматизированы.
Ссылки

Во времена Web 1.0 создание сайтов осуществлялось только их хозяевами. Сайты не позволяли изменять свое содержимое, из способов взаимодействия с пользователем присутствовали только электронная почта и гостевая книга, обеспечивающая довольно скудные возможности для общения.
В нашем динамично развивающемся мире многие люди, даже не имеющие непосредственного отношения к вычислительной технике, имеют дома компьютер. Зачастую человек, впервые купивший ПК, вдоволь наигравшись, решает подсоединиться к Интренету, о котором хорошо наслышан. Среди нескольких интернет-провайдеров, предлагающих свои услуги, он должен выбрать одного. Приведенный ниже материал поможет принять решение. В нем рассмотрены способы подключения ПК к Сети и технологии, позволяющие выходить в нее через обычную электрическую розетку.
Есть несколько причин, способствующих распространению Всемирной паутины в России. И объясняются они не повышением доходов населения, а, во-первых, снижением цен на коммуникационное оборудование, да и вообще на технику в целом; во-вторых, увеличением числа интернет-провайдеров и укрупнением уже существующих; в-третьих, снижением цен на подключение к Сети, в результате его расширения, а также принятия нового закона «О связи».
Сейчас доступ в Интернет можно получить с помощью сети КТВ (кабельное телевидение), домовой локальной сети (ЛС), асимметричной цифровой абонентской линии - ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Lines) и проч. Причем одни из технологий доступа к всемирной Сети не требуют прокладки дополнительных коммуникаций, а другие, наоборот, не могут без них обойтись.
Доступ через стационарный или мобильный телефон
Еще недавно основным видом доступа в Интернет был коммутируемый (здесь и далее речь идет о московском регионе, где существует многообразие технологий). Его преимущества очевидны. Стоимость модема, включающегося в обычную телефонную розетку, снизилась и в зависимости от модели колеблется от 20 до 100 долл. Подсоединение зависит только от того, включен ли абонент в телефонную сеть общего пользования (ТфОП). Повсеместный переход на цифровые АТС позволяет работать со скоростями до 56 кбит/с, а с учетом сжатия - с еще большими (протоколы V.92, V.44). Этого достаточно для просмотра HTML-страниц, игр, копирования файлов объемом до 10 Мбайт и чтения почты. Но эта же простота порождает множество проблем, обусловленных прежде всего недоступностью абонента для входящих звонков. Кроме того, в связи с особенностями построения ТфОП скорость у обычных коммутируемых модемов не может превысить 64 кбит/с, даже при наличии идеального канала, т.е. при отсутствии каких-либо мешающих факторов, помех в линии и т.п., что ограничивает возможность пользователя получать полноценный доступ к мультимедийной информации. (Мы не обсуждаем абонентские устройства ISDN, поскольку в России слабо развита сеть, работающая по этой технологии, да и домашние пользователи Интернета вряд ли позволят ее себе, невзирая на многие ее преимущества.) К тому же абонент получает доступ в Сеть только во время сеанса связи, что также не всегда удобно.
При рассмотрении коммутируемого доступа в Интернет следует сказать и о сотовых сетях связи, ставших очень популярными благодаря дешевизне и широким возможностям. В 2004 г. по количеству абонентов они превзошли традиционную ТфОП. Их зоны покрытия охватывают значительную территорию России, не говоря уже о Москве и Московской области. В отличие от традиционной телефонии сотовая связь с введением новых стандартов стала активно развиваться и наращивать скорость доступа. Так, уже предоставляется выход в Интернет со скоростью до 171,2 кбит/с (GPRS, General Packet Radio Service). Суть данной технологии заключается в автоматическом выделении не используемых в определенный момент времени каналов, что позволяет оптимизировать загрузку сети. Но скорость передачи по этой технологии не сможет оставаться всегда высокой и будет довольно сильно зависеть от загруженности сети, поскольку телефонные переговоры имеют приоритет над передачей данных. Следующее поколение сотовых сетей - 3G позволит передавать информацию со скоростью до 2 Мбит/с для абонентов, находящихся в помещении, т.е. это уже видео в реальном времени. Для ряда стран, в частности для Японии, 3G уже вчерашний день, так как на очереди стоят стандарты 4G, разрабатываемые с 1998 г. Максимальная скорость, обеспечиваемая с помощью 4G, составит 1 Гбит/с, коммерческий запуск этой сети планируется в 2010 г.
Выход в Интернет через домовую сеть
Проблемы, связанные с коммутируемым доступом, знакомы большинству пользователей, поэтому в Москве стали появляться их сообщества, пытающиеся наладить надежную и высокоскоростную связь с Интернетом своими силами. Результатом их деятельности стало создание локальных домовых сетей на основе Ethernet. Такие сети подключались к интернет-провайдеру по выделенным высокоскоростным каналам, например, с помощью xDSL-модемов. Подобное решение оказалось вполне оправданным, поскольку, во-первых, стоимость выделенного канала зачастую не по карману отдельному пользователю, во-вторых, абоненты одной сети могли обмениваться данными с высокими скоростями, не выходя вовне (игры, обмен файлами, чат), что снижало затраты, и в-третьих, «на всю катушку» использовался внешний канал доступа в Интернет. Локальные сети обычно строятся на базе Ethernet, HPNA, Wi-Fi. Эти технологии имеют низкую надежность, а также не могут работать на расстоянии более нескольких сотен метров (здесь не рассматриваются локальные волоконно-оптические сети). Если для Ethernet приходится прокладывать отдельный кабель, что порой сопряжено с трудностями организации и дальнейшей эксплуатации, то для Wi-Fi желательна прямая видимость. К тому же этот вид сети напрямую зависит от атмосферных явлений. Но указанные недостатки окупаются высокими скоростями внутри сети и незначительностью материальных затрат.
Обычно домовая сеть строится с помощью Ethernet (протокол IEEE 802.3). Для этого используется витая пара, протягиваемая в каждую подключаемую квартиру. В результате пользователь получает доступ в локальную сеть, как правило, без оплаты внутреннего трафика, а при желании и выход в Интернет, но тогда за входящий трафик придется платить. При организации сети такого вида телефон не занят. Кроме того, скорость обмена внутри локальной сети довольно высока, а скорость выхода вовне зависит от числа пользователей, одновременно работающих с Сетью, и конечно же от пропускной способности интернет-канала. В данном случае крупным недостатком следует считать то, что приходится прокладывать дополнительный кабель. Однако существует способ под названием HPNA, позволяющий обойтись без этого.
Разработаны две версии этой технологии - HPNA 1.0 (топология «звезда») и HPNA 2.0 (топология «общая шина»). Первая обеспечивает передачу данных со скоростью до 1 Мбит/с, а вторая - до 10 Мбит/с. Оборудование стандарта HPNA 1.0 подключается параллельно телефонному аппарату. Данную технологию создавали для работы по обыкновенной «лапше». Она не влияет на разговоры между абонентами ТфОП, а также на работу xDSL-устройств, поскольку ее полоса пропускания лежит в пределах 5,5-9,5 МГц (для HPNA 1.0). Тогда, как и в случае подключения к Интернету по xDSL-технологии, при передаче данных через домовую сеть аппарат остается свободным. Для HPNA 2.0 полоса пропускания находится в интервале от 2 до 30 МГц. Способ подключения по второму стандарту несколько отличается от первого варианта. В подъезде по стояку снизу доверху протягивается кабель, к которому и подсоединяются желающие объединиться в домовую сеть. В этом случае скорость 10 Мбит/с распределяется на всех подключенных к «общей шине». Сегмент подъезда может быть подсоединен к конвертеру HPNA/Ethernet, который, в свою очередь, коммутируется в сеть передачи данных. Работающие по описанным технологиям устройства способны эксплуатироваться на расстоянии 150 и 350 м соответственно. Впрочем, допустима и линия длиной до 1 км, но тогда скорость будет в несколько раз ниже. Это объясняется адаптацией приемника к различным уровням помех, а также изменением уровня сигнала в зависимости от характеристик линии. В процессе работы между приемником и передатчиком постоянно происходит согласование, что позволяет снизить требования к среде передачи. В HPNA 2.0 используется также подстройка оптимальной скорости передачи данных в зависимости от изменяющихся характеристик кабеля. Одновременно к одной абонентской линии можно подключать до 32 компьютеров.
Еще одна технология, не требующая дополнительной проводки кабеля при организации домовой сети, называется Wi-Fi. Она строится на ряде протоколов семейства IEEE 802.11, работает на частоте 2,4 ГГц и позволяет передавать данные со скоростью до 11 Мбит/с. Архитектура сети следующая. У оператора организуется точка доступа, где монтируется оборудование, отвечающее за передачу радиосигнала, а у абонента ставится антенна, подключаемая через стандартные интерфейсы к компьютеру. Стоимость ее не превышает 150 долл. Расстояние, на котором будет работать подобное оборудование, колеблется от 100 до 1000 м. К сожалению, Wi-Fi имеет один существенный недостаток - как уже говорилось, желательна прямая видимость, так как существенное влияние на радиосигнал оказывают не только стоящие рядом здания, но и кроны деревьев, которые его рассеивают. Бороться с этим можно лишь усилением мощности передаваемого сигнала (но здесь также есть ограничения), так что лучше всего обеспечить прямую видимость.
Доступ в Сеть через спутниковый канал
Входящий интернет-трафик обычно значительно превышает исходящий от пользователя. С учетом такой асимметрии и строились последние модемные протоколы V.90 и V.92. Человек, работая с Сетью, отправляет туда короткие управляющие пакеты, а в ответ на них получает значительные объемы информации, в частности видео- и аудиофайлы, телевизионное вещание. Поэтому появилось решение, связанное с применением гибридного соединения с Интернетом, где модем через ТфОП передает исходящий трафик, а принимаемый идет через спутниковый канал. Благодаря этому скорость входящих данных многократно возрастает и порой достигает 0,5-2,5 Мбит/с. Принцип работы таков: пользователь через модем выходит на пул провайдера подобных услуг и работает с Сетью через определенный прокси-сервер, принимающий запросы пользователя, а ответы ему направляются через спутник. Затраты по подключению не такие большие, как может показаться. Для получения подобной услуги необходимы модем, антенна, конвертер, DVB-карта. Подобный вариант целесообра-зен для тех, кто находится на большом расстоянии от операторов, предоставляющих доступ к Интернету. Однако при данном способе телефонная линия будет занята. Ниже мы рассмотрим пути решения этой проблемы.
Доступ во Всемирную паутину через сеть КТВ
Существует еще один способ подключения к Интернету - через сеть КТВ. Организовать его можно двумя путями. Первый наиболее прост в реализации и напоминает доступ через спутник. Пользователь звонит по коммутируемой линии сети на модемный пул провайдера, предоставляющего подобную услугу. В дальнейшем запросы посылаются по коммутируемой линии сети, а ответы на них приходят по сети КТВ со скоростью до 56 Мбит/с на кабельный модем пользователя. При втором способе производится двусторонняя работа по телевизионной сети с применением кабельного модема. В этом случае исходящая скорость возрастает многократно, а телефон остается свободным.
Выход в Сеть по выделенному каналу
Наконец, рассмотрим еще один распространенный в Москве способ подключения к Сети, при котором не требуется прокладки дополнительных коммуникаций, а также остается свободным домашний телефон. Он заключается в организации выделенного высокоскоростного соединения между домашним ПК и выбранным интернет-провайдером по уже существующей телефонной проводке с использованием технологии ADSL или VDSL (оборудование ADSL дешевле, и потому соответствующая технология более популярна).
Телефонные разговоры отделяются от передачи данных с помощью сплиттера - частотного фильтра, к которому подсоединяются телефонный аппарат и ADSL-модем. Провайдер также устанавливает подобное оборудование, разделяющее по частотам телефонный разговор и передачу данных со стороны АТС. К компьютеру ADSL-модем подключается через порт USB или сетевую плату (порт Ethernet). Он обеспечивает передачу данных к абоненту со скоростью до 24 Мбит/с, а от него - со скоростью до 2 Мбит/с. (Подобные скорости обеспечиваются стандартами G.992.3, G.992.4, G.992.5, а в жизни используется G.992.1 со скоростью входящего потока до 8 Мбит/с и исходящего - до 1 Мбит/с.) Трафик асимметричен (ADSL), так как в большинстве случаев от пользователя идут управляющие команды, а в ответ он получает интернет-страницы с графикой, аудио- и видеоинформацию. Такое подключение обеспечивает работу на расстоянии более 1 км на максимальной скорости, что обычно удовлетворяет большинство абонентов. В последнее время наметилась тенденция к снижению стоимости данной услуги, и потому она становится более привлекательной для частных лиц. Этому способствует и продвижение ADSL в России.
Доступ в Интернет через электрическую розетку
9 декабря 2004 г. появилась информация о том, что компания «Электроком» планирует задействовать такую коммуникацию, как электросеть, для обеспечения широкополосного доступа в Интернет с использованием технологии PLC (Power Line Communications). Инвестиции для столь грандиозного замысла, предоставленные фондом «Русские Технологии» и компанией Intel Capital, подразделением корпорации Intel, составили 4 млн. долл. Организация домовых сетей на базе такой технологии намечена не только в Москве, но и в других регионах России.
Огромная территория нашей страны опутана электрическими проводами, и для оперативного управления такой сетью необходима связь. Попытки организовать передачу данных по высоковольтным проводам предпринимались и ранее, но ее скорость была мала.
В течение 1997-2000 гг. в этом направлении был совершен основной технологический прорыв, чему способствовали накопленный опыт, а также появление высокоскоростных и дешевых DSP (Digital Signal Processor - цифровой сигнальный процессор). В апреле 2000 г. был создан альянс HomePlug Powerline Alliance, в состав которого вошло немало компаний, в том числе в качестве спонсоров. Это 3Com, AMD, Cisco Systems, Compaq, Conexant, Diamond Multimedia, Enikia, Intel, Intellon, Motorola, Panasonic, Tandy/RadioShack и Texas Instruments. Таким образом был дан мощный толчок дальнейшему развитию и стандартизации передачи данных и голоса по электропроводам. А поскольку началось массовое подключение к Интернету, альянс принял решение о развитии именно этого сегмента рынка. И уже в июне 2001 г. появился первый стандарт HomePlug 1.0, позволяющий использовать электросеть в качестве локальной и подключать к ней различные устройства. Работа в этой сети могла идти со скоростью до 14 Мбит/с, а через специальные шлюзы была реализована возможность выхода в Интернет и ТфОП.
Электрический кабель представляет собой среду, изначально не предназначенную для высокоскоростной передачи данных (когда речь идет о скоростях в десятки мегабит в секунду, то и полоса частот должна быть соответствующей). Процесс затухания сигнала в кабеле показан на рис. 2.
Кроме того, на приведенные значения влияют такие факторы, как материал кабеля (медный или алюминиевый), качество соединения, наличие перехода с одного кабеля на другой. Но даже если все сделано идеально, нужно учитывать различные помехи, создаваемые бытовыми приборами, электроинструментами и промышленным оборудованием. А поскольку электрический кабель не экранирован, то свою лепту в увеличение помех вносят и различные радиостанции.
Непросто было выбрать стандарт для высокоскоростной передачи данных, но все же из множества разнообразных технологий для HomePlug 1.0 было использовано решение Power Packet фирмы Intellon, которое базируется на модифицированном методе модуляции OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing - ортогональное частотное разделение каналов с одновременной передачей сигналов на разных несущих). Передача данных с помощью OFDM по сути очень похожа на протокол PEP, применявшийся в модемах, подключаемых к ТфОП. Весь спектр частот (от 4,3 до 20,9 МГц) делится на 84 диапазона, и в каждом из них принимается своя несущая частота, что позволяет осуществлять демодуляцию даже тогда, когда в канале появляется узкочастотная помеха или происходит сильное затухание. При этом пораженный участок временно блокируется, но передача все равно не прекращается. Данная технология передачи помогает подстраиваться под те условия, которые устанавливают службы радионадзора за использованием радиочастот, поскольку неэкранированный электрический кабель может создавать помехи и для радиостанций, и для специального оборудования.
Для борьбы с межсимвольной интерференцией, возникающей при изменении среды передачи (например, при включении какого-нибудь устройства, скажем лампочки, изменяется структура среды не только у вас в квартире, но и у соседей, поскольку они подключены к вашей фазе), было решено увеличить длину посылки вызова и ввести дополнительную микросекундную преамбулу, а кроме того, постоянно отслеживать состояние среды непосредственно перед передачей информации.
В качестве метода был принят множественный доступ в канал с контролем несущей/предотвращением коллизий CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance), так как при подключении к сети компьютеров по технологии «общая шина» необходимо было решать вопрос разделения среды передачи.
Что же дает данная технология? В некоторых городах Западной Европы она практически вытеснила все остальные способы построения локальных сетей и выхода в Интернет. И это было оправданно, так как, в отличие от перечисленных выше решений, не требуется прокладывать дополнительные коммуникации, ведь не бывает домов, где есть ПК, но нет электропроводки. Пользователь подобной услуги наряду с доступом в Интернет получает возможность работы в домовой сети, а также подключения к ТфОП через электропроводку. Ему придется лишь приобрести небольшое устройство, которое свяжет домашний компьютер и телефон с Интернетом и ТфОП. Данные по сети идут по протоколу TCP/IP, для передачи голоса используется технология VoIP, скорость его кодирования составляет обычно 32 кбит/с. А вообще скорость передачи по такой сети на расстояние до 200 м достигает 14 Мбит/с. На организацию сети накладывается еще одно ограничение - подобные устройства должны подключаться лишь к одинаковым фазам, поскольку трансформаторы на подстанциях не пропускают высокочастотных сигналов. Значит, необходимо ставить дополнительные устройства перехода между фазами, но этим должен заниматься оператор, предоставляющий такой сервис. Причем эти устройства потребуются не только для соседних домов, но и для тех подъездов, в которых на квартиры заведены разные фазы (рис. 3
).
Чтобы эта технология была работоспособна, величина напряжения в сети должна находиться в диапазоне 90-270 В. Стоимость абонентского устройства - около 100 долл. Рассмотренное решение перспективно, но пока не очень распространено в России. Сфера применения данной технологии достаточно широка, она охватывает прежде всего тех пользователей, для которых критичной является скорость подключения и у которых отсутствует сетевая инфраструктура.
Общеизвестно, однако, что прогресс не стоит на месте. И спустя три года вслед за HomePlug 1.0 был утвержден новый стандарт - HomePlug AV (его разработка была завершена в октябре 2004 г., а принят он был 18 августа 2005 г.), позволяющий передавать по той же электропроводке смешанный вид данных: голос, видео, видео с высокой четкостью (HDTV - несколько потоков), данные со скоростью до 200 Мбит/с. Это обеспечивает QoS - Quality of Service (гарантированное качество обслуживания). Чтобы суметь передать данные с такой скоростью по электросети, был изменен частотный диапазон. Он расширился и находится в пределах от 2 до 28 МГц. Для повышения безопасности передаваемых данных стандарт DES был изменен на AES, а также была увеличена длина ключа с 56 до 128 бит. Но тем не менее новый стандарт HomePlug AV обеспечивает совместимость с абонентскими устройствами стандарта HomePlug 1.0. Он использует модуляцию OFDM с расширенным FEC (Forward Error Control), которая позволяет оценивать канал и адаптироваться к нему. Как и в предыдущей спецификации, был выбран множественный доступ с контролем несущей CSMA. Новый стандарт также поддерживает TDMA и FDMA для совместимости с Broadband Over Powerline (BPL). Продажа оборудования, поддерживающего HomePlug AV, уже началась, и будем надеяться, что подобная технология найдет в России своих пользователей.

С Cергеем Владимировичем Мухиным можно связаться по e-mail: [email protected] .
 
Капля дегтя в бочке меда
Не надо строить иллюзий - с доступностью технологии не все так просто, и в этом я имел возможность убедиться на практике. Прежде всего возникает проблема с дальностью, на которой работает PLC, - она не превышает 300 м. Значит, мы сможем создавать сети лишь для небольших офисов или между квартирами в одном подъезде. Чтобы увеличить дальность связи, придется устанавливать дополнительные регенераторы, из-за чего увеличится стоимость вложений. Кроме того, работающее по данной технологии оборудование еще не сертифицировано. К тому же предлагается целый спектр конкурирующих способов доступа в Интернет, так что технологии выхода в Сеть через электрическую розетку еще предстоит бороться за свое место под солнцем.
Как правило, при разработке сети необходимо предусмотреть взаимодействие ее с Internet. При этом необходимо выбрать соответствующие средства. Прежде всего, это касается выбора канала связи – аналогового или цифрового. Иногда предусматривается использование для этих целей нескольких каналов. Этот выбор зависит от того, какого рода трафик будет передаваться по этим каналам:
 
Электронная почта,
 
Небольшие файлы,
 
Большие файлы,
 
Обмен запросами и ответами с базой данных архитектуры «клиент – сервер» (сравнительно небольшой трафик),
 
Информация из файлов базы данных, которые хранятся на удаленном сервере и обрабатываются на компьютере – клиенте (как правило, очень интенсивный трафик).
 
Основываясь на этой информации, определяют приблизительную пропускную способность, которая необходима для разрабатываемой сети:
 
Менее 56 Кбит/с;
 
56/64 Кбит/с
 
128 Кбит/с
 
256 Кбит/с
 
1 Мбит/с
 
более 1 Мбит/с.
Далее следует выяснить, какие каналы доступа к глобальным сетям существуют в регионе расположения проектируемой сети (их тип и пропускная способность) и какой провайдер предлагает лучшее соотношение цена – производительность.
 
В качестве каналов доступа в зависимости от требуемой скорости передачи используют аналоговые или цифровые каналы. Наиболее часто применяются следующие каналы:
 
· каналы на аналоговых модемах коммутируемых и выделенных телефонных линий – скорость до 56 Кбит/с;
 
· передача по абонентской линии телефонной сети в цифровой форме с использование технологии xDSL (ADSL – скорость до 6,1 Мбит/с; HDSL – 2,048 Мбит/с);
 
· линии сетевой технологии ISDN со скоростью 64 Кбит/с – 2048 Кбит/с;
 
· цифровые каналы иерархии PDH (DS0 – DS4s) со скоростями 64 Кбит/с – 144 Мбит/с;
 
· цифровые каналы иерархии SONET/SDH (OC1 – OC24) со скоростями 51,48Мбит/с – 1,244 Гбит/с;
 
6.2.2. Разработка возможных вариантов конфигурации ЛВС

 
Разработку возможного варианта конфигурации ЛВС следует начинать с создания общего плана сети, оформленного как таблица конфигурации. Представленная в таблице 2 конфигурация широко распространена при установке сетей, где количество пользователей не превышает 50 человек. Эта стандартная конфигурация подходит для большинства случаев проектирования сетей и проста в реализации. В курсовом проекте следует создать свою конфигурацию сети в соответствии с конкретным заданием.
 
Таблица 2. Распространенная конфигурация ЛВС
 
 Компонент/характеристика
 
 Реализация

 Топология
 
 Звезда - шина

 Линия связи
 
 Неэкранированная витая пара категории 5

 Сетевые адаптеры
 
 Ethernet 10BaseT

 Ретрансляторы (повторители, концентраторы, коммутаторы, мосты, маршрутизаторы, шлюзы)
 
 Концентратор Ethernet 10BaseT

 Управление совместным использованием ресурсов
 
 Сеть на основе сервера с компьютерами - клиентами. Ресурсы, требующие централизованного управления, находятся на сервере, а остальные - на компьютерах - клиентах

 Совместное использование периферийных устройств
 
 Подключение сетевого принтера непосредственно к сетевому кабелю через сетевую плату, управление очередями к принтеру с помощью программного обеспечения сервера

 Поддерживаемые приложения:
 
 Электронная почта, обработка факсимильных сообщений, организация коллективных работ в среде электронного документооборота, работа с базами данных с использованием специализированных серверов

При разработке возможных вариантов конфигурации сети следует помнить, что они должны быть составлены на основе требований, сформулированных для выполнения функций информационной системы в заданной предметной области, и должны удовлетворять условию совместимости аппаратных и программных средств.
 
Для анализа вариантов составляется таблица, аналогичная таблице 2, в которой приводятся характеристики 2 - 3 вариантов конфигурации локальной вычислительной сети.
 
Оценка различных вариантов архитектуры ВС производится с системных позиций по основным критериям: стоимость, быстродействие, надежность, информационная безопасность. Далее производится выбор наилучшего варианта по основным критериям. При этом в зависимости от установленных целей проектирования вычислительной сети выбирается один главный критерий эффективности достижения цели, а остальные критерии учитываются в качестве ограничений.
 
Например, возможна следующая постановка задачи оптимизации: обеспечить минимальную задержку передачи сообщений в сети при выполнении установленных ограничений на значения показателей надежности сети, стоимости сети.
 
Для решения поставленной задачи могут использоваться известные методы решения задачи выбора. Такими методами являются: метод анализа иерархий Саати, метод взвешивания , метод ветвей и границ .При решении задачи выбора в качестве исходных данных могут использоваться как числовые характеристики, так и качественные экспертные оценки.
 
Можно качественно определить степень предпочтений пользователя при оценке качества и важности услуг ВС, используя для этого лингвистические переменные, приведенные в таблице 3.
 
Таблица 3. К оценке качества и важности услуг ЛВС
 
В качестве инструментального средства для решения задачи выбора конфигурации можно использовать пакет программ Logical Decision.
Internet

- всемирная информационная
компьютерная сеть, представляющая собой
объединение множества региональных
компьютерных сетей и компьютеров,
обменивающихся друг с другом информацией
по каналам общественных телекоммуникаций
(выделенным телефонным аналоговым и
цифровым линиям, оптическим каналам
связи и радиоканалам, в том числе
спутниковым линиям связи).
Информация в Internet хранится на серверах.
Серверы имеют свои адреса и управляются
специализированными программами. Они
позволяют пересылать почту и файлы,
производить поиск в базах данных и
выполнять другие задачи.
Обмен информацией между серверами сети
выполняется по высокоскоростным каналам
связи (выделенным телефонным линиям,
оптоволоконным и спутниковым каналам
связи). Доступ отдельных пользователей
к информационным ресурсам Internet обычно
осуществляется через провайдера или
корпоративную сеть.
Провайдер - поставщик сетевых услуг –
лицо или организация предоставляющие
услуги по подключению к компьютерным
сетям. В качестве провайдера выступает
некоторая организация, имеющая модемный
пул для соединения с клиентами и выхода
во всемирную сеть.
Основными ячейками глобальной сети
являются локальные вычислительные
сети. Если некоторая локальная сеть
непосредственно подключена к глобальной,
то и каждая рабочая станция этой сети
может быть подключена к ней.
Существуют также компьютеры, которые
непосредственно подключены к глобальной
сети. Они называются хост - компьютерами
(host - хозяин). Хост – это любой компьютер,
являющийся постоянной частью Internet, т.е.
соединенный по Internet – протоколу с другим
хостом, который в свою очередь, соединен
с другим, и так далее.
Для подсоединения линий связи к
компьютерам используются специальные
электронные устройства, которые
называются сетевыми платами, сетевыми
адаптерами, модемами и т.д.
Практически все услуги Internet построены
на принципе клиент-сервер. Вся информация
в Интернет хранится на серверах. Обмен
информацией между серверами осуществляется
по высокоскоростным каналам связи или
магистралям. Серверы, объединенные
высокоскоростными магистралями,
составляют базовую часть сети Интернет.
Отдельные пользователи подключаются
к сети через компьютеры местных
поставщиков услуг Интернета, Internet -
провайдеров (Internet Service Provider - ISP), которые
имеют постоянное подключение к Интернет.
Региональный провайдер, подключается
к более крупному провайдеру национального
масштаба, имеющего узлы в различных
городах страны. Сети национальных
провайдеров объединяются в сети
транснациональных провайдеров или
провайдеров первого уровня. Объединенные
сети провайдеров первого уровня
составляют глобальную сеть Internet.
Передача информации в Интернет
обеспечивается благодаря тому, что
каждый компьютер в сети имеет уникальный
адрес (IP-адрес), а сетевые протоколы
обеспечивают взаимодействие разнотипных
компьютеров, работающих под управлением
различных операционных систем.
Под сетевым
протоколом

 называют
набор правил, позволяющих осуществлять
соединение и обмен данными между двумя
и более включенными в сеть компьютерами.
Фактически разные протоколы описывают
лишь разные стороны одного типа связи,
взятые вместе они образуют стек
протоколов.
Сетевой протокол
TCP
/
IP

является не одним протоколом, а целым
набором протоколов работающих совместно.
Он состоит из двух уровней. Протокол
верхнего уровня TCP
отвечает за правильность преобразования
данных в пакеты информации, из которых
на приёмной стороне собирается послание.
Протокол нижнего уровня IP,
отвечает за правильность доставки
сообщений по указанному адресу.
Сетевой протокол
HTTP

(Hypertext
Transfer
Protocol)
– является протоколом более высокого
уровня по отношению к протоколу TCP/IP
– протоколом уровня приложения. Протокол
HTTP
был разработан для передачи по Интернету
web-страниц.
Мы отдаём команды протоколу
HTTP,
используя интерфейс браузера, который
является HTTP-клиентом.
При щелчке мышью по ссылке браузер
запрашивает у web-сервера
данные того ресурса, на который указывает
ссылка.
Протокол
FTP

(File
Transfer
Protocol)
– протокол разработан для передачи
файлов по Интернет.
Протокол
Telnet

предназначен для подключения к удалённому
компьютеру как пользователь и производить
действия над его файлами и приложениями,
точно так же, как если бы работали на
своём компьютере.
Telnet

является протоколом
эмуляции терминала. Работа с ним ведётся
из командной строки.
WAP

был разработан в 1997 году для того чтобы
предоставлять доступ к службам Интернета
пользователям беспроводных устройств
– таких как мобильные телефоны, пейджеры,
электронные органайзеры и др.
Эталонная
Модель

OSI


– это описательная
схема сети, её стандарты гарантируют
высокую совместимость и способность к
взаимодействию различных типов сетевых
технологий. Кроме того она иллюстрирует
процесс перемещения информации по
сетям. Модель OSI
описывает, каким образом информация
проделывает путь через сетевую среду
от одной прикладной программы к другой
прикладной программе. По мере того, как
подлежащая отсылке информация проходит
вниз через уровни системы, она становится
всё меньше похожей на человеческий язык
и всё больше похожей на ту информацию,
которую понимают компьютеры, а именно
«нули» и «единицы». Модель OSI
делит задачу перемещения информации
на 7 уровней. Такое разделение на уровни
называется иерархическим представлением.
Каждый уровень модели OSI
имеет специальные функции, соответствующие
программному обеспечению или устройствам.
1) Физический уровень
–
это самый нижний уровень системы, который
обеспечивает преобразование информации
в уровень сигналов, принятый в среде
передачи и обратное декодирование.
2) Канальный уровень

– отвечает за формирование пакетов
стандартного вида. Здесь производится
управление доступом к сети, обнаруживаются
ошибки передачи и производится повторная
пересылка приёмнику ошибочных пакетов.
3) Сетевой уровень
Отвечает
за адресацию пакетов и перевод имён в
сетевые адреса (и обратно), а также за
выбор маршрута, по которому пакет
доставляется по назначению.
4) Транспортный
уровень
– устанавливает,
управляет и разрывает связь между
хостами. Этот уровень также синхронизирует
диалог между представительскими уровнями
двух хостов и управляет их обменном
данных.
5) Сеансовый
уровень –
отвечает
за поддержание сеанса связи, что позволяет
приложениям взаимодействовать между
собой длительное время.
6) Представительский
уровень
 (уровень
представления)
 –
определяет пригодны ли данные, посланные
прикладным уровнем одной системы для
чтения прикладным уровнем другой
системы, если нет определяет и преобразует
формат данных в необходимый.
7) Прикладной
уровень
наиболее
близок к пользователю. Этот уровень
предоставляет сетевые сервисы
(приложения), такие как передача файлов,
электронная почта и т.д. Он также управляет
все шестью уровнями.
Система доменных имён.

Современные
пользователи Интернета привыкли к
символьным адресам сайтов, например:
nic.ru или test.ru. Действительно, такие адреса
и набирать проще, и запоминаются они
лучше. Технология доменных имён (DNS),
благодаря которой функционируют эти
символьные адреса, настолько срослась
с Интернетом, что абсолютное большинство
пользователей вообще не задумываются
о ее существовании. А некоторое количество
«продвинутых пользователей» вспоминают
про DNS только тогда, когда с ней возникают
те или иные проблемы.
Между тем, для адресации узлов Интернета
используются специальные числовые
«коды» – IP-адреса. Система доменных
имён как раз служит для выполнения
преобразований между символьными и
числовыми адресами. Традиционный
IP-адрес может быть записан с помощью
четырех чисел в десятичной системе
счисления, например: 192.168.175.13 или
194.85.92.93. DNS позволяет сопоставить числовой
IP-адрес и символьный, например: 194.85.92.93
= test.ru.
При этом символьный адрес в DNS представляет
собой текстовую строку, составленную
по особым правилам. Самое важное из этих
правил – иерархия доменов. Система
адресов DNS имеет древовидную структуру.
Узлы этой структуры называются доменами.
Каждый домен может содержать множество
«подчиненных» доменов.
Дерево DNS принято делить по уровням:
первый, второй, третий и так далее. При
этом начинается система с единственного
корневого домена (нулевой уровень).
Интересно, что про существование
корневого домена сейчас помнят только
специалисты, благодаря тому, что
современная DNS позволяет не указывать
этот домен в адресной строке. Впрочем,
его можно и указать. Адресная строка с
указанием корневого домена выглядит,
например, так: «site.test.ru.» – здесь корневой
домен отделен последней, крайней справа,
точкой.
Как несложно догадаться, адреса с
использованием DNS записываются в виде
последовательности, отражающей иерархию
имен. Чем «выше» уровень домена, тем
правее он записывается в строке адреса.
Разделяются домены точками. Разберем,
например, строку www.site.nic.ru. Здесь домен
www – это домен четвертого уровня, а
другие упомянутые в этой строке домены
расположены в домене первого уровня
RU. Например, site.nic.ru – это домен третьего
уровня. Очень важно понимать, что
привычный адрес веб-сайта, скажем,
www.test.ru, обозначает домен третьего уровня
(www), расположенный внутри домена второго
уровня test.ru.
Для преобразования имен доменов и
IP-адресов в DNS используется распределенная
система из специальных серверов. Каждый
из серверов обслуживает свой «набор
клиентов», выполняя для них преобразования
адресов. Среди серверов DNS существует
иерархия «доверия» и распределение
«зон ответственности»: тот или иной
сервер может отвечать за определенный
набор доменов. При этом DNS-серверы,
входящие в глобальную систему DNS
Интернета, связаны между собой и
обмениваются информацией по достаточно
сложным протоколам. Например, между
серверами передаются данные об изменении
адресации в той или иной доменной зоне.
Все это направлено на обеспечение
успешного преобразования всех адресов,
входящих в DNS, по запросу от любого
компьютера, подключенного к Интернету,
где бы этот компьютер ни находился.
Маршрутизация.


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.
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.
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.
Маршрутизация Интернет-пакетов
обеспечивает доставку информации от
компьютера-отправителя к компьютеру-получателю.
Маршруты доставки Интернет-пакетов
могут быть совершенно разными, и поэтому
Интернет-пакеты, отправленные первыми,
могут достичь компьютера-получателя в
последнюю очередь.
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.