6.4. Передача информации в сети Интернет. Система адресации
В сети Интернет, по аналогии с локальными вычислительными сетями, информация передается в виде отдельных блоков, которые называютсяпакетами. В случае передачи длинного сообщения его следует разбивать на определенное число блоков. Любой из этих блоков состоит из адреса отправителя и получателя данных, а также некоторой служебной информации. Любой пакет данных отправляется по Интернет независимо от остальных, при этом они могут передаваться разными маршрутами. После прибытия пакетов к пункту назначения из них образуется исходное сообщение, т. е. происходит интеграция пакетов.
В Интернет применяется три разновидности адресов:
1) IP-адрес – основной сетевой адрес, присваиваемый каждому компьютеру при входе в сеть. Для обозначения IP-адреса используется четыре десятичных числа, разделенных точками, например 122.08.45.7. В каждой позиции каждое значение может изменяться от 0 до 255. Любой компьютер, подключенный к Интернет, обладает своим уникальным IP-адресом. Такие адреса можно разделить на классы в соответствии с масштабом сети, к которой подключается пользователь. Адреса класса А применяются в больших сетях общего пользования. Адреса класса В используются в сетях среднего размера (сетях крупных компаний, научно-исследовательских институтов, университетов). Адреса класса С применяются в сетях с малым числом компьютеров (сетях небольших компаний и фирм). Можно выделить также адреса класса D, предназначенные для обращения к группам компьютеров, и зарезервированные адреса класса Е;
2) доменный адрес – символьный адрес, который имеет строгую иерархическую структуру, например yandex.ru. В таком виде адресов справа указывается домен верхнего уровня. Он может быть двух-, трех-, четырехбуквенным, например:
• com – коммерческая организация;
• edu – образовательное учреждение;
• net – сетевая администрация;
Слева в доменном адресе применяется название сервера. Перевод доменного адреса в IP-адрес производится автоматически с помощью системы доменных имен (Domain Name System – DNS), которая представляет собой метод назначения имен через передачу сетевым группам ответственности за их подмножество имен;
3) URL-адрес (Universal Recourse Locator) – универсальный адрес, который используется для обозначения имени каждого объекта хранения в Интернет. Этот адрес имеет определенную структуру: протокол передачи данных: // имя компьютера/каталог/подкаталог/. /имя файла. Примером названия является http://rambler.ru/doc.html.
6.5. Адресация и протоколы в Интернет
Хост – это компьютер, подключенный к Интернету. Идентификация каждого хоста в сети осуществляется посредством двух систем адресов, которые всегда действуют совместно.
Как и телефонный номер, IP-адрес назначается провайдером и состоит из четырех байтов, разделенных точками и заканчивающихся точкой. Любой из компьютеров в Интернет должен иметь свой собственный IP-адрес.
В системе доменных имен DNS-имена именуются провайдером. Такое полное доменное имя кaк win.smtp.dol.ru включает в себя четыре разделенных точками простых домена. Количество простых доменов в полном доменном имени произвольное, а каждый простой домен описывает некоторое множество компьютеров. При этом домены в имени вложены друг в друга. Полное доменное имя необходимо закончить точкой.
Каждый из доменов имеет следующий смысл:
• гu – домен страны, обозначающий все хосты в России;
• dol – домен провайдера, обозначающий компьютеры локальной сети российской фирмы Demos;
• smtp – домен группы серверов Demos, обслуживающий систему электронной почты;
• win – имя одного из компьютеров из группы smtp.
Особое значение имеют имена доменов самого верхнего уровня, располагающиеся в полном имени справа. Они зафиксированы международной организацией InterNIC, и их построение осуществляется по региональному или организационному признаку.
Система адресации URL используется для указания способа организации информации на конкретном хосте и идентификации размещенного на нем информационного ресурса. Например, URL может быть записано в следующем виде: http://home.microsoft.com/intl/ru/www_tour.html. Элементы данной записи адреса обозначают:
• http://– префикс, который указывает тип протокола, показывающий, что адрес относится к хосту, являющемуся WWW-сервером;
• home.microsoft.com – доменное название хоста. Через двоеточие после доменного имени может находиться число, обозначающее порт, через который будет производиться подключение к хосту;
• /intl/ru/ – подкаталог га корневого каталога intl хоста;
• www_tour.html – имя файла (расширение файла может включать в себя любое число символов).
Запоминать длинный URL-адрес сложно, поэтому во всех программных средствах для работы в Интернет имеется инструмент Избранное. Существующие сейчас средства работы в сети обеспечивают удобные условия создания, хранения и применения ссылок. Среди них можно выделить:
• присутствие специальной папки Избранное. Она существует во всех программах работы с WWW, в ней можно создать вложенные тематические папки. Примерами таких папок могут быть, в частности, Банки, Социально-экономические показатели, Аналитические прогнозы;
• введение инструментальных кнопок в панелях инструментов программ работы в Интернет для применения наиболее популярных ссылок;
• расположение ссылок или их ярлыков непосредственно на Рабочем столе или в панели задач;
• автоматический перенос ссылок из папки Избранное в элемент меню Избранное, возникающий при щелчке по кнопке Пуск.
Для идентификации адресата электронной почты используется система E-mail-адресов. Такой адрес не должен содержать пробелов.
Адресация в системе новостей производится подобно адресации с помощью доменного имени. Каждая группа символов, разделенная точками, образует тему. Каждая тема в имени конференции, как и DNS, является совокупностью некоторого множества статей.
3. Адрес, протокол и ресурсы сети Интернет
Ценность сети Интернет заключается, прежде всего, в возможности коммуникаций в режиме реального времени с любым источником информации. Информация является ценной только тогда, когда она доходит до нужного адресата в нужное время. Поэтому для функционирования сети Интернет особое значение имеют элементы инфраструктуры, т. е. те ресурсы, та система, которые позволяют пользователю получить в конечном итоге необходимую ему информацию и от которых зависит качество сети Интернет. К ним относится прежде всего система адресации и протоколов.
Важным моментом функционирования сети Интернет является указание пользователя: куда надо направить информацию и, какие использовать правила работы сети Интернет.
Поэтому основными понятиями, используемыми в сети Интернет, являются:
- адрес;
- протокол.
Адрес (фр. adresse) — это код, указывающий местоположение информации в электронной вычислительной машине. Любой компьютер, подключенный к Интернету, имеет свой уникальный (т. е. единственный в своем роде, исключительный) адрес. Адрес должен иметь формат, позволяющий вести обработку адреса автоматически, а также нести определенную информацию о своем владельце. С этой целью для каждого компьютера устанавливаются два адреса:
- цифровой;
- доменный.
Цифровой адрес удобен для обработки на компьютере. Он имеет длину 32 бита, разделенную на 4 блока по 8 бит каждый, которые можно записать в десятичном виде. Цифровой адрес удобен для машинной обработки, но он непригоден для использования его человеком. Поэтому цифровой адрес дополняют доменным (от фр. domaine, лат. dominium — владение) адресом. В настоящее время в качестве доменного адреса используют DNS (Domain Name System). DNS представляет собой приложение к цифровому адресу, который является основным элементом адресации. Система доменных адресов строится по иерархическому принципу (рис. 6). На основе доменных имен строятся адреса электронной почты, а также доступ ко многим информационным ресурсам Интернета. Функционирование технологии всей сети Интернет напрямую зависит от протокола. Протокол — это набор правил, оговаривающих все, что связано с работой сети. Он определяет, как приложения получают доступ к сети, как данные из приложения разбиваются на пакеты для передачи по кабелю и какие э
лектрические сигналы представляют данные в сетевом кабеле. Стандартные протоколы заставляют разные компьютеры использовать один и тот же язык. Это дает возможность подключать к сети Интернет компьютеры разных типов и работающие под управлением различных операционных систем. На нижнем уровне иерархии доменных адресов два протокола:
- протокол Интернета (IP);
- протокол управления передачей (TCP).
Поскольку эти два протокола тесно взаимосвязаны, то их объединяют вместе под названием базовый протокол TCP/IP. Протоколы управляют работой сети. Международная организация стандартизации (ISO — International Standards Organization) для упорядочения системы протоколов создала семиуровневую модель, определяющую основные функции сети. Эта модель носит название «Эталонная модель взаимодействия открытых систем — OSI Reference Model» (табл. 7). Э
талонная модель взаимодействия открытых систем (OSI) базируется на двух базовых принципах:
- использование концепции открытых систем;
- использование концепции однорангового соединения типа «точка-точка».
Концепция открытых систем означает, что каждый уровень модели имеет строго определенные сетевые функции. Поэтому две различные сетевые системы, поддерживающие функции соответствующего уровня, могут обмениваться данными на этом уровне. Концепция однорангового соединения типа «точка-точка» (peer-to-peer communication) означает, что данные, сформированные на конкретном уровне модели, предназначены только соответствующему уровню другого устройства. Другими словами, для выполнения закрепленных за ними сетевых функций уровни-посредники не изменяют «чужие» данные, а просто добавляют свою информацию к обнаруженным в пакете данным. Разделение семейства протоколов на отдельные уровни сделано с целью, чтобы один протокол можно было бы легко заменить на другой. Семейства протоколов называют стеками протоколов по причине графического представления семейства протоколов в виде вертикального уровня. При разработке протокола определяется, каким образом он будет обмениваться данными с соседними уровнями. Протокол TCP разбивается на пакеты, т. е. на информационные порции. Пакет — это данные, сгруппированные для передачи по цифровой сети. Кроме самих данных пакет содержит также контрольную информацию о них. Каждый пакет нумеруется, чтобы при получении можно было бы правильно собрать всю информацию. Каждый пакет имеет заголовок TCP, где указывается адрес получателя, содержится информация об исправлении ошибок и о последовательности передачи пакетов. Затем пакеты TCP разделяются на еще более мелкие пакеты IP. Пакеты состоят из трех различных уровней, каждый из которых содержит:
- данные приложения;
- информацию TCP;
- информацию IP.
Перед отправкой пакета протокол TCP вычисляет контрольную сумму. При поступлении снова рассчитывается контрольная сумма, если пакет поврежден, то запрашивается повторная передача. Затем принимающая программа объединяет пакеты IP в пакеты TCP. Протоколы TCP/IP обеспечивают передачу информации TCP/IP между компьютерами. Все остальные протоколы с их помощью реализуют самые разнообразные услуги Интернет. Когда имеются различные протоколы, то производится их совместимость с помощью шлюза. Шлюз — это программа, предназначенная для соединения двух сетей, использующих различные протоколы, благодаря чему становится возможен обмен данными между ними. Перед передачей данных из одной сети в другую программа их преобразует, обеспечивая совместимость протоколов. Интернет имеет свои ресурсы. Б общем виде ресурсы (фр. res-sorces) представляют собой средства, запасы, возможности, источники чего-либо (например, получения информации). Поскольку Интернет имеет дело с движением информации, то ресурсы Интернета называют обычно информационными ресурсами. Ресурсы Интернета — это совокупность информационных технологий и баз данных, которые доступны при помощи этих технологий. К ресурсам Интернета относятся:
- электронная почта;
- система электронных конференций;
- система файловых архивов FTP (File Transfer Protocol);
- информационная сеть WWW;
- информационная система Gopher;
- информационная система WAIS (Wide Area Information Service);
- информационные ресурсы LISTSERV;
- справочные книги Х.500;
- справочная служба WHOIS;
- информационные ресурсы Mailbase и TRICKLE.