Способы функционирования сети интернет

8.3 Основы функционирования Интернета

В техническом понимании TCP/IP – это не один сетевой протокол, а два протокола, лежащих на разных уровнях (это так называемый стек протоколов). Протокол ТСР-протокол транспортного уровня. Он управляет тем, как происходит передача информации. Протокол IP – адресный. Он принадлежит сетевому уровню и опре­деляет, куда происходит передача.

Протокол TCP. Согласно протоколу TCP, отправляемые данные «нарезаются» на небольшие пакеты, после чего каждый пакет маркируется таким образом, чтобы в нем были данные, необходимые для правильной сборки документа на компьютере получателя.

Два компьютера, связан­ные между собой одним физическим соединением, могут поддержи­вать одновременно несколько TCP-соединений. Так, например, два промежуточных сетевых сервера могут одновременно по одной линии связи передавать друг другу в обе стороны множество TСР-пакетов от многочисленных клиентов.

Когда мы работаем в Интернете, то по одной-единственной телефонной линии можем одновременно принимать документы из Америки, Австралии и Европы. Пакеты каждого из документов поступают порознь, с разделением во времени, и по мере поступления собираются в разные документы.

Протокол IP (Internet Protocol). Его суть состоит в том, что у каждого участника Всемирной сети должен быть свой уникальный адрес (IP-адрес). Без этого нельзя говорить о точной доставке TCP—пакетов на нужное рабочее место. Этот адрес выражается очень просто – четырьмя байтами, например: 195.38.46.11. Структуру IP—адреса мы рассматривать в этом пособии не будем, но она организована так, что каждый компьютер, через который проходит какой-либо ГСР-пакет, может по этим четырем числам определить, кому из ближайших «соседей» надо переслать пакет, чтобы он оказался «ближе» к полу­чателю. В результате конечного числа перебросок ГСР-пакет достигает адресата.

Выше мы не случайно взяли в кавычки слово «ближе». В данном случае оценива­ется не географическая «близость». В расчет принимаются условия связи и про­пускная способность линии. Два компьютера, находящиеся на разных континентах, но связанные высокопроизводительной линией космической связи, считаются более «близкими» друг к другу, чем два компьютера из соседних поселков, связан­ные простым телефонным проводом. Решением вопросов, что считать «ближе», а что «дальше», занимаются специальные средства – маршрутизаторы. Роль мар­шрутизатора в сети может выполнять как специализированный компьютер, так и специальная программа, работающая на узловом сервере сети.

Поскольку один байт содержит до 256 различных значений, то теоретически с помо­щью четырех байтов можно выразить более четырех миллиардов уникальных IP—адресов (256 4 за вычетом некоторого количества адресов, используемых в каче­стве служебных). На практике же из-за особенностей адресации к некоторым ти­пам локальных сетей количество возможных адресов составляет порядка двух мил­лиардов, но и это по современным меркам достаточно большая величина.

8.4 Службы Интернета

Когда говорят о работе в Интернете или об использовании Интернета, то на самом деле речь идет не об Интернете в целом, а только об одной или нескольких из его многочисленных служб. В зависимости от конкретных целей и задач клиенты Сети используют те службы, которые им необходимы.

В простейшем понимании служба – это пара программ, взаимодействующих между собой согласно определенным правилам, называемым протоколами. Одна из программ этой пары называется сервером, а вторая – клиентом. Соответственно, когда говорят о работе служб Интернета, речь идет о взаимодействии серверного оборудования и программного обеспечения с клиентским оборудованием и программным обеспе­чением.

Разные службы имеют разные протоколы. Они называются прикладными прото­колами. Их соблюдение обеспечивается и поддерживается работой специальных программ. Таким образом, чтобы воспользоваться какой-то из служб Интернета, необходимо установить на компьютере программу, способную работать по протоколу данной службы. Такие программы называют клиентскими или просто клиентами.

Например, чтобы воспользоваться электронной почтой, необходимо соблюсти протоколы отправки и получения сообщений. Для этого надо иметь программу (почтовый клиент) и установить связь с почтовым сервером. Так же обстоит дело и с другими службами.

Терминальный режим. Исторически одной из ранних является служба удаленного управления компьютером Telnet. Подключившись к удаленному компьютеру по протоколу этой службы, можно управлять его работой. Такое управление еще назы­вают консольным или терминальным. В прошлом эту службу широко использовали для проведения сложных математических расчетов на удаленных вычислитель­ных центрах. Так, например, если для очень сложных вычислений на персональном компьютере требовались недели непрерывной работы, а на удаленной супер-ЭВМ всего несколько минут, то персональный компьютер применяли для удаленного ввода данных в ЭВМ и для приема полученных результатов.

В наши дни в связи с быстрым увеличением мощности персональных компьюте­ров необходимость в подобной услуге сократилась, но, тем не менее, службы Telnet в Интернете продолжают существовать. Часто протоколы Telnet применяют для дистанционного управления техническими объектами, например телескопами, видеокамерами, промышленными роботами.

Каждый сервер, предоставляющий Telnet-услуги, обычно предлагает свое клиент­ское приложение. Его надо получить по сети (например, по протоколу FTP, см. ниже), установить на своем компьютере, подключиться к серверу и работать с уда­ленным оборудованием. Простейший клиент Telnet входит в состав операционной системы Windows XP (файл telnet.exe).

Электронная почта (E—Mail). Эта служба также является одной из наиболее ранних. Ее обеспечением в Интернете занимаются специальные почтовые серверы. Обра­тите внимание на то, что когда мы говорим о каком-либо сервере, не имеется в виду, что это специальный выделенный компьютер. Здесь и далее под сервером может пониматься программное обеспечение. Таким образом, один узловой ком­пьютер Интернета может выполнять функции нескольких серверов и обеспечивать работу различных служб, оставаясь при этом универсальным компьютером, на котором можно выполнять и другие задачи, характерные для средств вычислитель­ной техники.

Почтовые серверы получают сообщения от клиентов и пересылают их по цепочке к почтовым серверам адресатов, где эти сообщения накапливаются. При установле­нии соединения между адресатом и его почтовым сервером происходит автомати­ческая передача поступивших сообщений на компьютер адресата.

Почтовая служба основана на двух прикладных протоколах: SMTP и РОРЗ. По пер­вому происходит отправка корреспонденции с компьютера на сервер, а по второму – прием поступивших сообщений. Существует большое разнообразие клиентских почтовых программ. К ним относится, например, программа Microsoft Outlook Express, входящая в состав операционной системы Windows XP как стандартная. Более мощная программа, интегрирующая в себе кроме поддержки электронной почты и другие средства делопроизводства, Microsoft Outlook, входит в состав извест­ного пакета Microsoft Office XP. Из специализированных почтовых программ хоро­шую популярность имеют программы The Bat! и Eudora Pro.

Служба World Wide Web (WWW). Безусловно, это самая популярная служба современного Интернета. Ее нередко отождествляют с Интернетом, хотя на самом деле это лишь одна из его многочисленных служб.

World Wide Web – это единое информационное пространство, состоящее из сотен миллионов взаимосвязанных электронных документов, хранящихся на Web-серверах. Отдельные документы, составляющие пространство Web, называют Web-страницами. Количество существующих Web-страниц уже измеряется миллиар­дами, причем энергичный рост объема World Wide Web продолжается.

Группы тематически объединенных Web-страниц называют Web-узлами (альтер­нативный термин – Web-сайт или просто сайт). Один физический Web-сервер может содержать достаточно много Web-узлов, каждому из которых, как правило, отводится отдельный каталог на жестком диске сервера.

Среда WWW не имеет централизованной структуры. Она пополняется теми, кто желает разместить в Интернете свои материалы, и может рассматриваться как информационное пространство. Как правило, документы WWW хранятся на посто­янно подключенных к Интернету компьютерах – Web-серверах. Обычно на Web—сервере размещают не отдельный документ, а группу взаимосвязанных документов. Такая группа представляет собой Web-узел (альтернативный термин – Web-сайт). Размещение подготовленных материалов на Web-узле называется Web-изданием или Web-публикацией.

От обычных текстовых документов Web-страницы отличаются тем, что они оформ­лены без привязки к конкретному носителю. Например, оформление документа, напечатанного на бумаге, привязано к параметрам печатного листа, который имеет определенную ширину, высоту и размеры полей. Электронные Web-документы предназначены для просмотра на экране компьютера, причем заранее не известно, на каком. Не известны ни размеры экрана, ни параметры цветового и графического разрешения, не известна даже операционная система, с которой работает компьютер клиента. Поэтому Web-документы не могут иметь «жесткого» форматирования. Оформление выполняется непосредственно во время их воспроизведения на ком­пьютере клиента и происходит оно в соответствии с настройками программы, вы­полняющей просмотр.

Программы для просмотра Web-страниц называют браузерами. Основные функции браузеров следующие:

• установление связи с Web-сервером, на котором хранится документ, и загрузка всех компонентов комбинированного документа;
• интерпретация тегов языка HTML, форматирование и отображение Web—страницы в соответствии с возможностями компьютера, на котором браузер работает;
• предоставление средств для отображения мультимедийных и других объекта входящих в состав Web-страниц, а также механизма расширения, позволяющего настраивать программу на работу с новыми типами объектов;
• обеспечение автоматизации поиска Web-страниц и упрощение доступа к Web-страницам, посещенным ранее;

• предоставление доступа к встроенным или автономным средствам для работ с другими службами Интернета.

Источник