1 Введение в Интернет. Организация обмена информацией в Интернет. Основные ресурсы (службы) Интернета
Интернет – глобальная компьютерная сеть, созданная довольно давно и развивавшаяся как ведомственная сеть, принадлежавшая Министерству обороны США. Однако он достаточно быстро стал доступным рядовым пользователям, а начиная с 1990 г., когда стало резко расти число его пользователей, и, особенно, с 1993 г., когда был изобретена система WWW (англ. World Wide Web всемирная паутина), Интернет превратился в явление совершенно иного рода. Интернет – это огромный объем информации, доступный с любого компьютера, подключенного сети, это новое средство общения и массовой информации, отличающееся от привычных открытостью, доступностью и демократичностью.
В основе устройства Интернета лежит система «клиент – сервер». Информация в сети находится на огромной множестве серверов, разбросанных по всему миру. Для общения к ним и просмотра получаемой оттуда информации на компьютерах у пользователей сети устанавливаются специальные программы-клиенты (броузеры).
Чтобы различать компьютеры в Интернет, каждому из них присваивается адрес, представляющий собой уникальную цепочку цифр или соответствующее этой цепочке символьное имя компьютера.
При пересылке информации протоколами TCP/IP используется цифровой (IP-адрес) компьютера, представляющий собой четыре десятичных числа, разделенных точкой, например, 172.20.0.250.
IP- адрес – четырехбайтовое двоичное число, представляемое в виде четырех десятичных чисел, разделенных точкой и позволяющее однозначно идентифицировать компьютер, подключенный к Интернету.
В Интернете есть специальная организация, занимающаяся проверкой и выдачей адресов.
Для удобства цифровой адрес можно представить в виде цепочки символов. Это означает, что у компьютера есть имя или доменный адрес. Каждая часть доменного имени называется доменом. Количество доменов может быть разным, но чаще всего их от трех до пяти. Читается доменное имя справа налево и расшифровывается как последовательное уточнение адреса подобно почтовой системе адресов.
Серверы принадлежат, как правило, крупным фирмам, информационным агентствам, органам власти, клубам по интересам, учебным заведениям и т. д. Каждый сервер Интернета имеет свой электронный адрес. Эти адреса называют доменными (рис. 1), поскольку они состоят из названий доменов (англ. Domain область, регион) – совокупности компьютеров, к которым принадлежит данный компьютер. Имена доменов состоят из сегментов, названия который записываются справа налево и разделяются точками, т. е. слева находится имя компьютера, справа – имя домена первого уровня, соответствующего стране или, реже, какой-либо большой группе серверов.
Например: имя домена ru означает Россия, ua – Украина, au – Австралия, edu – образовательные учреждения, com – коммерческие организации (рис. 1). Понятно, что в Интернете не существует компьютера, который знал бы адреса всех других компьютеров в сети и способы соединения с ними. Это невозможно, так же, как и невозможно существование всемирной телефонной книги.
Однако существует специальные DNS-серверы (англ. Domain Name Service служба доменных имен), распределенные по всему миру, каждый из которых отвечает за какую-то часть сети. При необходимости найти какой-то другой компьютер, подключенный к Интернету, компьютер связывается с одним DNS-сервером. Если нужный пользователю адрес не будет найден на этом DNS-сервере, последний «обратится» к другим DNS-серверам, те – к следующим и т. д. Таким образом, запрос пользователя за считанные секунды может облететь весь мир.
Рис. 1. Пример доменного адреса
Для поиска нужной информации в сети используется адрес ресурса (англ. Uniform Resource Locator (URL) адрес), содержащий имя протокола, по которому нужно обращаться к требуемой информации, адрес сервера и имя файла на этом сервере (рис. 2).
Рис. 2. Пример адреса ресурса
Имена файлов на интегрированных серверах, как правило, выглядят непривычно. Это связано с тем, что серверы чаще всего работают под управлением операционной системы UNIX, в которой правила записи имен файлов отличаются от принятых в Windows.
Имя файла может отсутствовать. В таком случае с сервера пользователю сети будет прислан файл, заранее установленный для этого случая («по умолчанию»).
Организация обмена информацией в Интернет
Взаимодействие клиент-сервер происходит по определенным правилам, или, как говорят иначе, по протоколу. Что касается протоколов, то в Интернете используются несколько типов протоколов, появлявшихся с течением времени и связанных с развитием компьютерных технологий.
При обмене данных в сети Интернет необходимо обеспечить соединение клиента и сервера. Но знать только IP адрес компьютера еще недостаточно, т.к. в конечном счете обмениваются информацией не компьютеры сами по себе, а приложения, работающие на них. А на компьютере может одновременно работать сразу несколько приложений (например почтовый сервер, веб-сервер и пр.).
Для доставки обычного бумажного письма недостаточно знать только адрес дома — необходимо еще знать номер квартиры. Также и каждое программное приложение имеет подобный номер, именуемый номером порта. Большинство серверных приложений имеют стандартные номера, например: почтовый сервис привязан к порту с номером 25 (еще говорят: «слушает» порт, принимает на него сообщения), веб-сервис привязан к порту 80, FTP — к порту 21 и так далее
В Интернет используется семейство протоколов TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol, протокол управления передачей /протокол Интернета) – являющийся стандартом для передачи данных между сетями, в том числе в Интернете.
Протокол TCP (протокол управления передачей) разбивает информацию на порции (пакеты) и нумерует их. Затем протокол IP (протокол Интернета) добавляет к каждой порции служебную информацию с адресами отправителя и получателя и обеспечивает доставку всех пакетов.
Благодаря такому способу передачи информации, в Интернете, как и в обычной почте, нет понятия «занято» – каждый компьютер может одновременно принимать пакеты от большого количества других компьютеров. В этом случае нет необходимости устанавливать отдельный канал связи межу двумя компьютерами.
Для каждого из ресурсов Интернета существует свой протокол. Протоколы ресурсов Интернета называются прикладными протоколами, все они используют TCP/IP в качестве протокола транспортного уровня.
К ним относятся текстовый протокол telnet, файловый протокол ftp, протокол телеконференций Usenet, протокол баз данных wais, протокол gopher и др.
TCP/IP — это название набора сетевых протоколов. На самом деле передаваемый пакет проходит несколько уровней. (Как на почте: сначала вы пишете письмо, потом помещаете в конверт с адресом, затем на почте на нем ставится штамп и т.д.).
IPпротокол — это протокол так называемого сетевого уровня. Задача этого уровня — доставкаIP-пакетов от компьютера отправителя к компьютеру получателю. Помимо собственно данных, пакеты этого уровня имеютIP-адрес отправителя иIP-адрес получателя. Номера портов на сетевом уровне не используются. Какому порту, т.е. приложению адресован этот пакет, был ли этот пакет доставлен или был потерян, на этом уровне неизвестно — это не его задача, это задача транспортного уровня.
TCP и UDP— это протоколы так называемого транспортного уровня. Транспортный уровень находится над сетевым. На этом уровне к пакету добавляется порт отправителя и порт получателя.
TCP — это протокол с установлением соединения и с гарантированной доставкой пакетов. Протокол TCP (протокол управления передачей) разбивает информацию на порции (пакеты) и нумерует их. Затем протокол IP (протокол Интернета) добавляет к каждой порции служебную информацию с адресами отправителя и получателя и обеспечивает доставку всех пакетов.
Можно интерпретировать работу ТСР так. Сначала производится обмен специальными пакетами для установления соединения, происходит что-то вроде рукопожатия (Привет. -Привет. -Поболтаем? -Давай.). Далее по этому соединению туда и обратно посылаются пакеты (идет беседа), причем с проверкой, дошел ли пакет до получателя. Если пакет не дошел, то он посылается повторно («повтори, не расслышал»).
UDP — это протокол без установления соединения и с негарантированной доставкой пакетов. (Типа: крикнул что-нибудь, а услышат тебя или нет — неважно).
Над транспортным уровнем находится прикладной уровень. На этом уровне работают такие протоколы, как HTTP и FTP и пр. Например, HTTP и FTP — используют надежный протокол TCP, а DNS-сервер работает через ненадежный протокол UDP.
Благодаря такому способу передачи информации, в Интернете, как и в обычной почте, нет понятия «занято» – каждый компьютер может одновременно принимать пакеты от большого количества других компьютеров.
В этом случае нет необходимости устанавливать отдельный канал связи межу двумя компьютерами.
Протокол, принятый в WWW, называется HyperText Transfer Protocol, сокращенно – HTTP. Указанием на него в адресе ресурса является обозначение http (англ. Hyper Text Transfer Protocol гипертекстовый протокол передачи данных). HTTP (HyperText Transfer Protocol, протокол передачи гипертекста) – протокол, который использует Web-клиент для получения Web-страницы с Web-сервера.
Этот протокол для передачи гипертекста в Сети был предложен швейцарским физиком Тимом Бернерсом-Ли (Tim Berners-Lee) в 1989 году.
Основные ресурсы (службы) Интернета
- Самым популярным ресурсом Интернета является всемирная паутина или WWW, которая представляет собой огромное количество (свыше миллиарда) мультимедийных документов, отличительной особенностью которых кроме прекрасного внешнего вида является возможность ссылаться друг на друга. Это означает присутствие в текущем документе ссылки, реализующей переход на любой документ WWW, который физически может быть размещен на другом компьютере сети Интернет. WWW (World Wide Web, всемирная паутина) – совокупность взаимосвязанных гипермедийных документов.
- Следующим ресурсом сети является FTP, который является хранилищем и системой пересылки всевозможных файлов. FTP (File Transfer Protocol, протокол передачи файлов) – хранилище и система пересылки всевозможных файлов.
- Для ведения дискуссий в сети предназначена глобальная распределенная система под названием Группы новостей. Группы новостей – глобальная распределенная система для обмена сообщениями и ведения дискуссий. Одной из самых популярных систем подобного рода являются группы новостей Usenet.
- Служба telnet позволяет вам подключиться к удаленному компьютеру и работать с его ресурсами. Telnet – сервис для удаленного управления компьютерами. Однако чаще всего такие компьютеры работают под управлением того или иного варианта операционной системы Unix (Юникс), поэтому в настоящее время эта служба используется прежде всего системными администраторами.
- Наконец, в Интернете есть система IRC (Chat), реализующая живое общение пользователей в реальном режиме времени посредством ввода текста с клавиатуры. IRC (Chat) – служба для живого общения пользователей Интернета в реальном режиме времени посредством ввода текста с клавиатуры.