Лекция 15. Глобальная компьютерная сеть Internet

Лекция 15. Глобальная компьютерная сеть Internet

Глобальная компьютерная сеть объединяет компьютеры, удалённые друг от друга на большое расстояние и которые могут быть расположены в различных городах, государствах и континентах. Обмен информацией между компьютерами в такой сети может осуществляться при помощи телефонных линий связи, выделенных каналов связи, в том числе оптоволоконных, систем радиосвязи и спутниковой связи.

Структура глобальной сети

В общем случае глобальнаясеть включает подсеть связи, к которой подключены компьютеры и терминалы (только ввод и отображение данных). В состав глобальной сети могут входить как компоненты локальные и региональные сети (рис.1). Объединение глобальных, региональных и локальных вычислительных сетей позволяет создавать многосетевые иерархии. Они обеспечивают мощные, экономически целесообразные средства обработки огромных информационных массивов и доступ к неограниченным информационным ресурсам. Именно такая структура принята в наиболее известной и популярной сейчас всемирной суперглобальной информационной сети Интернет (Internet) 1 .Подсеть связи состоит из каналов передачи данных и коммуникационных узлов.

Рис. 1. Структура глобальной сети

Компьютеры, за которыми работают пользователи-клиенты, называются рабочими станциями . Компьютеры, являющиеся источниками ресурсов сети, предоставляемых пользователям, называются серверами . Рабочие станции пользователей подключаются к глобальным сетям чаще всего через поставщиков услуг доступа к сети - провайдеров .

Коммуникационные узлы подсети связи предназначены для быстрой передачи информации по сети, для выбора оптимального маршрута передачи информации, для коммутации пакетов передаваемой информации. Коммуникационный узел - это либо некоторое аппаратное устройство, либо компьютер, выполняющий заданные функции с помощью соответствующего программного обеспечения. Эти узлы обеспечивают эффективность функционирования сети связи в целом. Рассмотренная структура сети называется узловой и используется, прежде всего, в глобальных сетях.

1. Глобальная сеть Internet

Около 20 лет назад Министерство Обороны США создало сеть, которая явилась прародителем Internet, - она называлась ARPAnet . ARPAnet была экспериментальной сетью; она создавалась для поддержки научных исследований в военно-промышленной сфере, в частности, для исследования методов построения сетей, устойчивых к частичным повреждениям, получаемым, например, при бомбардировке авиацией и способных в таких условиях продолжать нормальное функционирование. Это требование дает ключ к пониманию принципов построения и структуры Internet. В модели ARPAnet всегда была связь между компьютером-источником и компьютером-приемником (станцией назначения). При этом предполагалась, что любая часть сети может исчезнуть в любой момент.

В настоящее время Internet не просто сеть - это сеть сетей. Сейчас она состоит из более чем 12 тысяч объединенных между собой сетей.

Административное устройство Internet

Internet – организация с полностью добровольным участием. Управляется она чем-то наподобие совета старейшин, однако, у Internet нет президента. Высшая власть, где бы Internet ни была, остается за ISOC (Internet Society). ISOC – общество с добровольным членством. Его цель – способствовать глобальному обмену информацией через Internet. Оно назначает совет старейшин, который отвечает за техническую политику, поддержку и управление Internet.

Совет старейшин представляет собой группу приглашенных добровольцев, называемую IAB (Совет по архитектуре Internet.). IAB регулярно собирается, чтобы утвердить стандарты и распределить ресурсы, такие, например, как адреса.

Интересно заметить, что не существует такой организации, которая собирает плату со всех сетей Internet или пользователей. Вместо этого каждый платит за свою часть. NSF платит за содержание NSFNET . NASA платит за Научную Сеть NASA (NASA Science Internet ). Представители сетей собираются вместе и решают, как им соединяться друг с другом и содержать эти взаимосвязи. Университет или корпорация платит за ее подключение к некоторой региональной сети, которая в свою очередь платит за свой доступ сетевому владельцу государственного масштаба.

То, что Internet не сеть, а собрание сетей, мало сказывается на конкретном пользователе. Для того чтобы сделать что-нибудь полезное (запустить программу или добраться до хранящихся в сети данных), пользователю не надо заботиться о том, как эти составляющие сети содержатся, как они взаимодействуют и поддерживают межсетевые связи.

1. Структура Internet

На примере всемирной глобальной сети Internet рассмотрим структуру глобальной сети. Сеть Internet представляет собой совокупность взаимосвязанных коммуникационных центров, к которым подключаются региональные поставщики сетевых услуг и через которые осуществляется их взаимодействие, т.е. Internet имеет типичную для глобальных сетей структуру (рис. 1).

До 1995 года сеть Internet контролировалась National Science Foundation (NSF), которая создала три мощных коммуникационных центра: в Нью-Йорке, Чикаго и Сан-Франциско. Затем были созданы центры на Восточном и Западном побережье и много других федеральных и коммерческих коммуникационных центров. Между этими центрами устанавливаются договорные отношения о передаче информации и поддержании высокоскоростной связи. Совокупность коммуникационных центров образует подсеть связи, поддерживаемую рядом мощных компаний.

С точки зрения пользователя в Internet выделяются поставщики услуг, поддерживающие информацию на серверах, и потребители этих услуг - клиенты. Взаимодействие поставщиков с потребителями осуществляется через коммуникационную систему с множеством узлов (рис. 2).

Рис.2. Логическая схема глобальной сети Internet

Принципы работы глобальной сети

Работа Internet возможна потому, что разработаны стандартные способы общения между компьютерами и прикладными программами. Это позволяет компьютерам разного типа связываться между собой без особых проблем. IAB ответственен за стандарты; он решает, когда стандарт необходим и каким ему следует быть. Когда требуется стандарт, совет рассматривает проблему, принимает стандарт и по сети оповещает о нем мир. IAB также следит за различными номерами (и другими вещами), которые должны оставаться уникальными. Например, каждый компьютер в Internet имеет свой уникальный 32-разрядный двоичный адрес. Как присваивается этот адрес? IAB заботится о такого рода проблемах. Он не присваивает адресов самолично, но разрабатывает правила, как эти адреса присваивать. Адрес присваивает конкретный провайдер, обеспечивающий подключение компьютера к сети.

Рассмотрим в самых общих чертах принципы работы глобальной сети с коммутацией пакетов, использующей протокол TCP/IP. Этот протокол лежит в основе как сети Internet, так и многих других. Знание основ построения сети позволяет понять смысл многих действий, которые придется выполнять пользователю для получения доступа к многочисленным и разнообразным ресурсам сети.

Глобальная компьютерная сеть Интернет

Состав Интернета

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Рис. 6.7. Обычный и ADSL модемы

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

Контрольные вопросы

1. Какие типы компьютерных сетей образуют Интернет?

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

Адресация в Интернете

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Рис. 6.8. Доменная система имен

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

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

Контрольные вопросы

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

2. Как строится доменная система имен?

Задания для самостоятельного выполнения

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

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

Маршрутизация и транспортировка данных по компьютерным сетям

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

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

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

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

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

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

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

Рис. 6.9. Маршрутизация и транспортировка данных

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Контрольные вопросы

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

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

Сеть Интернет настолько плотно вошла в жизнь современного человека, что иногда даже сложно представить, что её могло не быть. Ещё труднее вообразить, как бы мы вообще могли обойтись без Интернета в настоящее время. Ведь благодаря этому изобретению практически перестали существовать какие-либо границы и расстояния. В Сети всё на расстоянии вытянутой руки. Это поистине явление всемирного масштаба. Мало кто задумывается об этом или придаёт этому значение, но история создания и развития этого средства коммуникации довольно интересна. А всё-таки, кто изобрел Интернет? Какая последовательность событий привела к его появлению, что дало толчок к такому невероятному росту популярности?

В самом начале

Если постараться взглянуть на самые истоки, то история Интернета уходит корнями к самым первым компьютерным сетям, которые появились в 1956 году. Естественно, практически каждому изобретению предшествует определённая потребность. Уже тогда появилась необходимость в объединении вычислительной техники с целью обеспечить упрощённый обмен данными и повысить производительность.

Оборонным ведомством США в 1957 году было принято решение начать разработки надёжных систем передачи информации и связи на тот случай, если возникнет какая-либо опасность извне. В DARPA (американское агентство по перспективным научно-исследовательским разработкам обороны) было предложено в этом качестве использовать компьютерные сети. Всё это и стало большим стартом целой информационной сферы. Конечно же, сеть Интернет в том виде, в котором она известна нам, появится гораздо позже.

Прообраз Интернета - ARPANET

Нельзя сказать, что создание сети Интернет происходило в одночасье, скорее, она создавалась поэтапно. Проектирование и разработку сети возложили на четыре крупнейших научных заведения. Это Университеты штата Калифорния в Санта-Барбаре и Лос-Анджелесе, университет Юты и Стэндфордский исследовательский центр. В 1969 году их объединили между собой в сеть, которую назвали ARPANET.

Финансировались разработки Министерством обороны США. Впоследствии к сети присоединились другие исследовательские центры и научные заведения. Многие изъявили желание принять участие в работе по построению и совершенствованию технологии. Установка первого сервера состоялась второго сентября 1969 года. Компьютер с названием Honeywell DP-516 обладал ничтожным, по сегодняшним меркам, объёмом оперативной памяти - 24 килобайта.

Кстати, есть ещё один человек, которого можно считать праотцом Сети. Это Джозеф Ликлайдер. Он был одним из первых активных популяризаторов создания глобальных сетей. Если задаться вопросом о том, кто изобрел Интернет, то часть заслуг определённо принадлежит и ему. Свои идеи, очень близкие по смыслу к тому Интернету, который мы видим сейчас, он опубликовал ещё в 1960 году в статье «Симбиоз человек — компьютер».

День рождения

Мы подошли к главному вопросу. А именно в каком году изобрели Интернет? Итак, 29 октября 1969 года произошло знаковое событие. Чарли Клайн, который находился в Лос-Анджелесе, осуществлял попытку установить удалённое подключение к компьютеру в Стэнфорде, находящемуся на расстоянии 640 километров. Там приём передаваемых символов контролировал Билл Дюваль, подтверждая успехи по телефону. Планировалась передача команды входа LOGIN, однако с первой попытки было отправлено только два символа - LO, после чего Сеть вышла из строя. Функционирование возобновили быстро, и уже около 22:30 удалось успешно завершить передачу. Можно сказать, с этой даты Интернет берёт своё фактическое начало.

Дальнейшее развитие

Когда опытным путём была проверена работоспособность новой технологии, началась планомерная разработка сопутствующего программного обеспечения. 1971 является годом рождения первого почтового клиента. Он, конечно, был далёк от того софта, который имеется сейчас, но достаточно быстро завоевал популярность.

Уже в 1973 году Сеть начала приобретать образ международной, поскольку были присоединены организации с другого континента, а именно Европы. Первыми странами стали Великобритания и Норвегия. Подключение было осуществлено через трансатлантическую телефонную магистраль.

Вообще, в 1970 годах основными сервисами, которые были доступны и использовались в Интернете, были электронная почта, новости, доски объявлений. Уже тогда появились даже почтовые рассылки, хотя спама тогда ещё не было, всё было только по делу. Спам появился немного позже.

Инжиниринг Сети

Чтобы использование сети Интернет стало таким же простым и наглядным, как сейчас, предстояло проделать ещё много работы. В частности, на тот момент не было налажено взаимодействие с иными компьютерными сетями, которые были построены по другим стандартам. Перед создателями, инженерами и программистами стояла непростая и интересная задача: требовалось разработать такой протокол, который бы стандартизировал и сделал возможной совместную работу разноплановых сетей.

Огромную роль в решении этого вопроса сыграл Джон Постел. Именно он придумал концепцию протокола TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol), который заменил использовавшийся до этого NCP. Именно с помощью TCP/IP происходит объединение (или слияние, наложение) сетей. Протокол был принят в 1983 году (позднее, однако, он неоднократно подвергался изменениям и улучшениям). Так что среди фамилий тех, кто изобрел Интернет или же внёс в это существенный вклад, определённо может стоять и его имя.

В то же время сеть ARPANET всё чаще стали называть «Интернет». К слову, само это название является сокращением от INTERconnected NETworks, что в переводе означает «объединённые сети».

А в 1984 году закончили разработку и внедрили систему доменных имён. Научное название - Domain Name Server, DNS. Благодаря этому вы сейчас пишете адреса сайтов буквами. Не будь DNS, писать бы пришлось наборы цифр - IP-адреса.

Всем хорошо известные чаты - общение в реальном времени - работают по технологии IRC (англ. Internet Relay Chat), которая была создана в 1988 году.

Ещё одна предшественница

На самом деле, история Интернета очень богата множеством лиц, факторов, предпосылок и случайных совпадений. Легко можно написать целую книгу. Но мы сосредоточимся на самых основных событиях. В 1984-м Национальным научным фондом США была запущена большая межуниверситетская сеть - NFCnet, которая стала серьёзным конкурентом для ARPANET. Она объединяла несколько небольших сетей, обладала большей пропускной способностью, и за первый год к ней подключилось около 10 000 компьютеров.

Ключевым моментом было то, что NFCnet использовала принцип «опорных сетей», который обеспечивает высокую стабильность работы, скорость и надёжность. Эта особенность стала серьёзным прорывом, очертив контуры технологий, которые есть сейчас.

Однако и опорные сети не стали финальным этапом развития. В 1993-м на смену им пришли ещё более совершенные NAP или, проще говоря, точки доступа. Это открыло возможность взаимодействия между коммерческими сетями, что ещё существенней расширило границы использования Интернета.

Техническая подноготная является, пожалуй, симбиозом ARPANET и NFCnet.

World Wide Web, или всем известное WWW

Мало кто знает, но большую роль в том, что Интернет стал столь популярным у простых пользователей, сыграл Европейский совет по ядерным исследованиям (ЦЕРН, тот самый, который пугал нас запуском Большого адронного коллайдера). А точнее, учёный из Великобритании Тим Бернерс-Ли, который там работал. Именно он придумал концепцию, которая в дальнейшем стала Всемирной паутиной.

На протяжении двух лет им были разработаны HTTP, система идентификаторов URI и HTML. Последний является языком программирования с помощью гипертекстовой разметки. Чтобы стало понятней, насколько это огромный вклад, стоит сказать, что почти все сайты написаны на языке HTML (все другие варианты появились значительно позже). По технологии HTTP пользователи получают доступ к подавляющему большинству интернет-ресурсов, а URL (подтип URI) - это те имена, которые мы видим в строке адреса веб-браузера.

Так вот, то, чем мы постоянно пользуемся, просматривая сайты, это как раз Web. А Интернет - это сеть, посредством которой осуществляется доступ к информации и серверам. В наше время Интернет отождествляется непосредственно с Web, хотя это и не одно и то же.

Ещё некоторые факты

В 1990 году было прекращено обслуживание и функционирование сети ARPANET ввиду отпавшей в ней необходимости. Можно сказать, состоялся окончательный переход к Интернету. Тогда же было осуществлено первое подключение к сети с помощью телефонной линии.

World Wide Web стала общедоступной в 1991-м. А самый первый веб-браузер под названием NCSA Mosaic был разработан Марком Андерссеном в 1993-м. Пожалуй, именно Mosaic вместе с HTTP обеспечили столь быстрое распространение Интернета и его невероятную популярность. Первый - благодаря понятному и продуманному пользовательскому интерфейсу, а второй - тем, что обеспечил все необходимые коммуникации и дал возможность разработки контента. Теперь это была действительно информационная сеть Интернет.

Позже обеспечением обмена данными стали заниматься провайдеры, вместо университетских и других суперкомпьютеров. Был организован Консорциум Всемирной паутины, W3C. А уже в 1995 году WWW обогнал все другие протоколы по объёмам передаваемой информации.

Стремительный рост

В 90-е годы Интернет объединил практически все разрозненные сети и значительно вырос по всем показателям. Это техническое и программное обеспечение, количество сайтов и другой информации, скорость доступа и стабильность. Но главный рост - это количество пользователей. За 5 лет существования аудитория составляла уже более 50 миллионов пользователей. Для сравнения, телевидению понадобилось 13 лет, чтобы собрать такую же численность. На сегодняшний день к сети подключено более двух миллиардов человек, и эта цифра неуклонно растёт.

Появилось множество разнообразных сервисов, таких как потоковое видео, облачные хранилища данных, социальные сети, форумы, блоги и многое другое. Передача данных происходит на высоких скоростях и в гигантских объёмах. Ежедневно через сеть проходят сотни петабайт информации. И вообще, сейчас трудно представить жизнь современного человека без Всемирной сети. Сейчас доступ можно получить посредством спутника, мобильной связи, кабельных и оптоволоконных магистралей, практически из любой точки на Земле. Интернет стал неотъемлемой частью нашего существования.

Заключение

В истории создания и развития глобальных сетей слишком много ключевых лиц, чтобы можно было однозначно ответить на вопрос о том, кто изобрел Интернет. Это не происходило в один момент, а трудились над этим очень многие талантливые специалисты.

Появление Интернета не является чьей-либо прихотью или экспериментом, оно было обусловлено множеством факторов, что сделало это попросту неизбежным. Можно лишь отдать должное всем вышеупомянутым людям за то, что в нашем распоряжении есть такая незаменимая вещь, как Интернет.

| Глобальная компьютерная сеть Интернет

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

§3.2. Глобальная компьютерная сеть Интернет

Глобальная компьютерная сеть Интернет

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

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

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

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

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

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

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

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

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

N = 2 32 = 4 294 967 296.

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

Таблица 3.1

IP-адрес в двоичной и десятичной формах

Двоичный	01010001	00010011	01000110	00000011
Десятичный	81	19	70	3

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

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

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

Существуют географические и административные домены верхнего уровня.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Вопросы и задания

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

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

3. Как формируется доменная система имён?

4. Как работает транспортный протокол? Протокол маршрутизации?

Следующая страница

Интернет, огромная информационная база, представляет собой сложную структуру физических и логических объектов. Интернет, по определению представляет собой сеть сети, которые взаимодействуют друг с другом посредством обмена пакетами данных. Ниже представлены основные термины и ключевые понятия интернета.

Список интернет терминологий

Термины конструкции и структуры интернета

Вот список терминов, связанных со структурой и дизайном сети интернет.

Расшифровывается как Advanced Research Projects Agency Network. Прототип сети интернет разработанный министерством обороны Соединенных Штатов в 1969 году, который стал первой в мире сетью. Интернет является правопреемником ARPANET.

Интернет-провайдер

Компания, которая предоставляет пользователям доступ к сети Интернет, в качестве поставщика услуг интернета или поставщика доступа в интернет. Интернет-провайдер, предлагает электронную почту и другие услуги, такие как удаленное хранилище файлов для своих клиентов.

Модель OSI

взаимодействие открытых систем. Модель используется для описания слоистой коммуникации и дизайна сетевых протоколов из сети. Она состоит из семи слоев, каждый из которых выполняет определенные функции и обеспечивает слои над ним с некоторыми услугами.

Internet Protocol Suite

Это набор коммуникационных протоколов, которые используются для интернета. Протокол управления передачей (TCP) и протокола Интернет (IP) были двумя пионерскими протоколами, которые были введены в стандарте протокола интернет. Набор протоколов интернета состоит из множества слоев, причем; каждый уровень предоставляет услуги в слоях верхнего набора. Верхние слои имеют дело с абстрактными данными, а нижние протоколы переводят данные в физически передаваемые формы.

Точка протокола (ППС) представляет собой протокол передачи данных, что способствует установлению прямой связи между двумя узлами в сети.

IP-адрес

Это способ идентификации лица в компьютерной сети. В оригинальной адресной системе, известной как IPv4, используется 32-битные адреса. С ростом сети Интернет, IPv6 стали использоваться адреса состоящие из 128 бит.

MAC-адрес

адрес управления доступом к среде (MAC), физический адрес шестнадцатеричный, присваиваемый каждому устройству в сети.

Система доменных имен

DNS, как его еще называют, относится к иерархической системе именования, используемой для компьютеров, ресурсов и услуг в Интернете. Он переводит компьютерные имена хостов в IP-адреса..31.196.33. С помощью DNS, доменные имена могут быть назначены пользователям интернета.

Киберпространство

Этот термин, введенный Уильямом Гибсоном, используется для обозначения компьютерных сетей, соединенных между собой. Он часто используется для обозначения сети интернет.

Это коллекция взаимосвязанных документов, которые доступны через Интернет. Она состоит из миллионов веб-страниц, содержащих текст, изображения, голоса и видео.

Это аббревиатура используется для World Wide Web Consortium, которая занимается разработкой стандартов для веб-сообществ.

Сайт

Сайт представляет собой набор веб-страниц, состоящих из текста, аудио и видео.

Определяет местоположение ресурса в интернете.

Веб-страница

Веб-страницы являются информационными ресурсами. Они обычно создаются в формате HTML и предоставляют пользователям интернета навигационные способности через гиперссылки на другие веб-страницы в интернете.

Домашняя страничка

Термин домашняя страница используется для обозначения главной страницы веб-сайта.

Прокси-сервер

Клиент машина, подключающаяся по сети к серверу, который направляет клиентские запросы на другие серверы и возвращает ответы для клиентов.

Веб Сервер

Веб-сервер представляет собой компьютерную программу, которая принимает HTTP запросы от веб-клиентов и предоставляет им ответы HTTP.

Веб-браузер

Веб-браузер представляет собой программное приложение, которое облегчает взаимодействие пользователя с текстом, аудио, видео и другой информации, которая находится в интернете.

Веб-браузеры поддерживают кэш недавно посещенных веб-страниц. Некоторые из них используют внешний прокси веб кэш, который представляет собой программу-сервер, через который проходят веб-запросы. Это позволяет браузерам кэшировать часто посещаемые страницы. Поисковые системы также располагают кэшем уже проиндексированных веб-страниц.

протокол передачи гипертекста, является коммуникационным протоколом для передачи информации через интернет. Клиент делает запрос HTTP с помощью веб-браузера, которой отправляет HTTP ответ с сервера.

Веб Cookie

Также известен как куки, это фрагмент текста, которым обмениваются веб-клиенты с веб-сервером. Используется в основном для идентификации пользователя.

Сессия

Это обмен информацией между компьютером и его пользователем. Установленного, в течение определенного периода времени, после которого она заканчивается.

Он используется для описания изменений в технологии WWW и веб-дизайна. Термин имеет дело с идеей развития интерактивности и связности веб-контента.

Интернет-безопасность

Это один из основных вопросов, волнующих сегодня. Поскольку интернет выступает в качестве коммуникационной платформы, которая может быть доступна миллионам пользователей во всем мире, становится необходимым, принять надлежащие меры безопасности.

Интернет – как коммуникационная платформа

Интернет выступает в качестве одного из наиболее эффективных средств коммуникации. Компьютеры из разных частей мира могут быть связаны друг с другом для обмена информацией, благодаря Интернету. Электронные письма и чаты являются прекрасным средством общения через интернет. Блоги и интернет-форумы дают Интернет-пользователям платформу, чтобы обратиться к массам. Вот список основных Интернет-терминов, связанных с Интернетом в качестве коммуникационной платформы.

Электронная почта

Это платформа для написания, отправки и получения письменных сообщений. Электронная почта-это интернет-система электронной почты, которая использует сетевые протоколы для обмена сообщениями между сетевыми подсистемами.

Адрес электронной почты

Он идентифицирует сетевой ресурс, в который может быть доставлено сообщение. Адрес электронной почты представляет собой комбинацию логина почты пользователя и имя узла почтовой системы. Он имеет форму, «имя_пользователя@имя_домена». Псевдоним электронной почты - это адрес пересылки. Он просто пересылает письма на определенные адреса электронной почты.

Фишинг

Это мошеннические действия, получения конфиденциальной информации посредством использования поддельных удостоверений в ходе электронного общения. Он реализуется посредством электронных писем и мгновенных сообщений, в которых пользователя заманили на мошеннический сайт, чтобы он ввел там свои реквизиты.

Взлом

Взлом - это акт получения программного несанкционированного доступа к компьютеру, которые иначе недоступны. Взлом паролей, приводящий к нарушению конфиденциальности электронной почты является угрозой для общения через Интернет. Интернет преступления относятся к уголовным видам деятельности, которые осуществляются через Интернет.

С увеличением использования системы электронной почты, ее потребностей в области безопасности также выросли. Мошенники начали манипуляции с системами электронной почты для нарушения безопасности.

Email вирус

Это компьютерный код, который передается по электронной почте в виде вложения. Вложение электронной почты может вызывать разрушение некоторых файлов на ресивере жесткого диска компьютера или контактов в адресной книге получателя.

Почтовый клиент

Он также известен как mail user agent (MUA). Почтовый клиент - это компьютерная программа или агент, который выступает в роли клиента для почтового сервера.

Почтовый сервер

Его также называют Агент пересылки почты (Mail Transfer Agent (MTA)), он отвечает за прием входящих сообщений электронной почты от локальных пользователей и пересылки исходящей почты для доставки. Почтовый сервер находится в центре системы обмена сообщениями, которая выполняет все функции, чтобы отправлять письма по сети.

ротокол SMTP

Короткий, простой протокол передачи электронной почты, протокол SMTP является стандартным для передачи электронных писем. Программное обеспечение сервера электронной почты использует протокол SMTP для отправки и получения сообщений электронной почты. Протокол ESMTP, который называется Extended или расширенный протокол SMTP ссылается на протокол расширения SMTP и широко используется сегодня.

Протокол POP3

Протокол POP3 представляет собой стандартный Интернет-протокол прикладного уровня. Он используется для получения почты с удаленного сервера.

Протокол IMAP

Интернет-протокол доступа к сообщениям, является еще одним стандартом интернет-протоколом, используемым для поиска писем.

Интернет чат

Это чат в режиме реального времени или синхронная конференцсвязь, которая используется для группового общения, а также связь через Интернет один-к-одному. Jarkko Oikarinen, из Университета Оулу является разработчиком первой сети Интернет чата. Он разработал клиентскую и серверную программы для ретранслируемого Интернет-чата в августе 1988 года.

Асимметричная цифровая абонентская линия, (англ. Asymmetric Digital Subscriber Line) сокращенно ADSL, используется для передачи цифровой информации с использованием высокой пропускной способности на существующих телефонных линиях. АДСЛ технология характеризуется высокой скоростью загрузки и низким уровнем нагрузки.

Это означает, подключение к Интернету с использованием медных телефонных линий и модема. Коммутируемые соединения способны передавать информацию от клиента на очень медленной скорости около 56 Кбит/с.

Модем

Это устройство, которое модулирует аналоговые сигналы несущей частоты для кодирования цифровой информации и демодуляции несущих сигналов для декодирования информации. Кабельный модем обеспечивает доступ к данным, сигналы передаются через кабель телевизионной инфраструктуры. Модемы обычно используются для облегчения доступа в Интернет.

Пропускная способность канала связи

Это данные, которые могут быть переданы между двумя точками в данный период времени. Она выражается в количестве бит в секунду. И широко известна как Битрейт.

Блог

Блоги являются выражением общих масс о социальных или политических проблемах, или просто чего-нибудь. Блоги могут быть в виде творческих произведений писателей из разных уголков мира.

Интернет-форум

Это доска объявлений, которая служит платформой для обсуждения в группе. Зарегистрированные пользователи могут свободно вносить вклад в вопросы, поднятые в форумах, тем самым делая их открытыми дискуссионными площадками.

Usenet (пользовательская сеть)

Usenet может рассматриваться в качестве Всемирной доски объявлений. Телеконференции Usenet служат хранилищем сообщений от пользователей по всему миру.

Интернет – как поисковая платформа

Интернет, на котором размещается море информации также стал отличной площадкой для поиска информации. В Интернете работают поисковые системы, которые сканируют и индексируют веб-страницы, систематизируют информацию и ссылаются на нее. Вот список Интернет-терминов, относящихся к Интернету в качестве поисковой платформы.

Интернет-поисковик

Он представляет собой информационно-поисковую систему, которая призвана помочь найти информацию в Интернете. Поисковые системы используют алгоритмы для сканирования огромной информационной базы из Интернета и сортирует ее, что делает ее извлекаемой для веб-пользователей.

Поисковые роботы (Web Crawler)

Известные в народе, как пауки, веб-краулер-программы, просматривают всемирную паутину в автоматизированной форме. Поисковые системы используют эти технологии для индексации страниц в интернете.

Поисковая оптимизация

Это процесс организации содержания сайта с целью увеличения его релевантности в отношении ключевых слов и поисковых систем. Процесс оптимизации включает в себя редактирование контента веб-сайта и HTML-верстка для поддержки стратегии ранжирования поисковых систем и индексации.

Интернет закладки

Современные интернет-браузеры направлены на то, чтобы позволить пользователям организовывать веб-страниц для быстрого к ним доступа. Однажды посещенные страницы могут быть сохранены в Избранном или определенной категории. Закладки обычно интегрируются в браузеры. Социальные закладки - это метод, используемый Интернет-пользователями для хранения и управления веб-страницами.

Веб-каталоги

Другие термины

Маршрутизатор

Маршрутизатор соединяет две или более логические подсети и выполняет функции маршрутизации и пересылки информации.

Интранет (Intranet)

Это сравнительно небольшие частные сети, использующие протоколы Интернета и подключения. Они являются продолжением Интернет и находятся в частной собственности, использующих их организаций.

Экстранет (Extranet)

Это частная сеть, использующая Интернет-технологии для совместного использования в рамках деловой информации и операций с поставщиками и заказчиками. Это может быть частью корпоративной сети, обеспечивающей доступ для пользователей за пределами компании.

Виртуальная частная сеть

Это частная сеть, которая позволяет обмениваться информацией между компьютерами по общей или публичной сети.

Беспроводная сетевая связь

Это компьютерное сетевое оборудование, которое осуществляется по беспроводной сети.

Широкополосный доступ в интернет

Широкополосное подключение к Интернету предоставляет пользователям высокоскоростной доступ в Интернет.

Dial-up Internet

Этот тип доступа к Интернету, в котором пользователи компьютера подключены через модем, подключенный к телефонной линии. Коммутируемый доступ в Интернет включает в себя модем, который дозванивается до провайдера услуг интернета для установления соединения.

Спутниковый Интернет (Satellite Internet)

Интернет-сервис, который использует спутниковые средства коммуникации называется спутниковый интернет. Они используются в тех местах, которые являются подвижными.

Некоторые смешные и интересные Интернет-термины

Погугли

Поисковая система Google, являясь наиболее широко используемой, и это сделало слово, "гугл" синонимом поиска в интернете. Поиск в Интернете с использованием поисковой системы Google, стал известен как «погуглить».

Копипаста (Copypasta)

Если текст будет скопирован из одного места и вставлен в другое, он называется copypasta. В таких случаях источник часто неизвестен.

Интернет-серфер

Веб-пользователи, выполняющие поиск в интернете, подпадают под класс egosurfers!

Сетевой этикет

Этот термин относится к принципам вежливости и внимания к людям через Интернет. Он ссылается на определенные базовые принципы, которые следует соблюдать, пользуясь Интернетом.

Пользователи, выполняющие поиск в Интернете, используя все возможные средства, иногда даже рискуя Интернет безопасностью известны как trashers.

Тролль

Тролли - это пользователи, которые пытаются провоцировать других пользователей, пишут ненужные, бесполезные сообщения, имитируют публикации других пользователей и профили, и ругаются с остальными.

Ю-тубер (Youtuber)

Человек, который пристрастился к просмотру видео в Интернете называется «Ю-тубер».

Это был обзор основных Интернет терминов и терминологий. Я уверен, что понимание терминологий Интернета послужит в качестве добавочной стоимости ваших знаний.