Принципы функционирования Интернет-технологий
На прикладном уровне Интернета широко распространены следующие технологии:
— система файловых архивов FTP;
— система телеконференций Usenet;
В основе работы этих интернет-технологий лежат:
- использование прикладных протоколов
- технология «клиент-сервер».
1. Протокол— это набор правил, согласно которым программы, поддерживающие данный протокол, организуют данные для обмена и по которым происходит взаимодействие клиент-сервер.Другими словами, протокол — «язык», на котором «общаются» компьютеры, набор правил, которых должны придерживаться все компании, чтобы обеспечить совместимость аппаратного и программного обеспечения. Например, в записи адреса http://www.sei.bryanskedu.ru буквенное сочетание http является протоколом. В названии протокола прописные латинские буквы и соответствующие им строчные буквы эквивалентны. Примеры:
- Telnet — протокол терминального подключения к удаленному компьютеру, исторически был одним из первых, сейчас используется редко
- FTP — file transfer protocol, протокол передачи данных в виде файлов
- HTTP— hyper text transfer protocol, основной протокол передачи данных в WWW,
- POP, SMTP— post office protocol, simple mail transfer protocol, протоколы передачи электронной почты,
- NNTP — протокол передачи новостей или телеконференций.
2. В общем виде технология «клиент-сервер» — технология взаимодействия между двумя компьютерами или программами, предполагающая, что один из участников взаимодействия — клиент — запрашивает у другого — сервера — какую-либо услугу. Таким образом, в процессе передачи и обработки информации в сети участвуют два компьютера — запрашивающий (клиент) и выдающий данные по запросу (сервер), а также работают две программы — программа-клиент и программа-сервер. В дальнейшем под клиентом будем понимать программу, которая направляет запрос, получает информацию и позволяет ее просматривать. Под сервером — программу, управляющую доступом к информации, расположенной на компьютере-сервере, и выдающую информацию по запросу клиента. В соответствии с описанной технологией «клиент-сервер» программное обеспечение службы World Wide Web разделено на две части. На сервере работает специальная программа — web-сервер. Он выполняет функции архива, в котором хранится информация, и функции типографии, которая ее тиражирует. Для формирования запросов и просмотра полученных материалов используется web-клиент — специальная программа, установленная и работающая на компьютерах пользователей — клиентов. При получении запроса web-сервер находит электронные материалы на жестком диске, копирует их и отправляет адресату. Web-клиент получает и визуализирует информацию на экране монитора. Рис. 12. Процесс «запрос-ответ» при работе с Web-документами в WWW. Ниже перечислим наиболее популярные Интернет-технологии и приведена их краткая характеристика:
- World Wide Web(WWW, Web, «Всемирная паутина») — технология поиска и просмотра гипертекстовых документов, включающих в себя графику, звук и видео. Реализуется данный сервис посредством программ — браузеров. Это наиболее востребованный на сегодняшний день вид доступа к информации в Интернете, организованной в виде web-страниц.
- Электронная почта (Electronic Mail, e-rnail) — технология передачи сообщений от отправителя получателю.
- Usenet (телеконференции, группы новостей) — теънология распределенного тематического обсуждения.
- Электронные доски объявлений (BBS) — аналог обычных объявлений.
- FTP— технология передачи файлов. FileTransfer переводится как «передача файлов и в общем случае под FTP понимают протокол передачи файлов, а в более узком смысле — услуги получения файлов из специально созданных структур — FTP-архивов. Для получения файлов с FTP-серверов можно использовать браузер (например, Internet Explorer) или специальную программу (например, Cute FTP).
- ICQ(Internet-пейджер).
- IRQ (Chat) — технология службы мгновенных сообщений, которые позволяют общаться пользователям Сети в текстовом режиме.
- Telnet (Удаленный терминал) —технология удаленного доступа к другим компьютерам (при наличии прав доступа к ним).
- Списки рассылки (List-серверы) — вы можете подписаться на рассылку по интересующей вас теме и получать эту информацию по электронной почте.
Кроме того, в Интернете есть возможность телефонных переговоров, приема радио- и телепередач, проведения видеоконференций. Очевидно, что в ближайшее время появятся и другие, новые технологии оказания услуг в Интернете. Без сомнения, технология WorldWideWeb (или просто Web) сегодня наиболее привлекательна и популярна, потому что отличается особой комфортностью работы и предоставляет доступ к наибольшим массивам информационных ресурсов. Информационные ресурсы World Wide Web представлены так называемыми Web-документами (их еще называют Web-страницами). Первоначально, к моменту зарождения WWW, это были обычные текстовые документы, обладавшие важной отличительной чертой: отдельные фрагменты текста Web-документа можно пометить специальным образом и связать с ними адреса URL других документов. Такие помеченные фрагменты получили название гипертекстовых ссылок (гиперссылок). При активизации гиперссылки (например, щелчком мыши) происходит подгрузка документа, связанного с ней, и далее этот процесс может повторяться. Принцип использования гипертекста позволяет выполнять навигацию в информационном поле Web-документов без необходимости запоминать, хранить и вводить какие-либо адреса. Постепенно, по мере развития WWW, появилась возможность встраивать в Web-документы иллюстрации, звук, музыку и другие мультимедийные объекты, например анимацию и видео. Современные Web-документы могут содержать также и так называемые активные объекты, которые являются по своей сути микропрограммами, работающими на компьютере пользователя во время просмотра им Web-документа. В 2008 году количество Web-документов в информационном пространстве WWW превысило символическую отметку 2 миллиарда, причем увеличение размеров пространства продолжается нарастающими темпами. Электронная почта (e-mail) — это технология обмена письмами между абонентами компьютерных сетей. Каждый абонент имеет свой почтовый ящик — поименованную область дисковой памяти на почтовом сервере, куда помещается входящая и исходящая корреспонденция. Почтовый ящик имеет уникальное имя — почтовый адрес. Почтовый адрес состоит из двух частей, разделенных символом @ («собачка» — при разговоре):
3.1.3.3. Технология функционирования сети
Технология функционирования сети включает следующие компоненты: метод доступа к каналам связи, топологию сети, методы и протоколы передачи данных, методы адресации, методы обслуживания работы узлов сети. Технологию работы сети обеспечивает сетевая операционная система.
Рассмотрим компоненты технологии:
1. Доступ к каналам связи. Сообщения состоят из блоков содержательных данных и служебной информации. При получении и расшифровке сообщения первая задача – синхронизация пакета, т. е. определение начала и конца посылаемого блока данных.
Существует три способа синхронизации: посылка блоков фиксированной длины, задание длины блока в его начале, обозначение конца блока маркером. Соглашения о способах оформления блоков данных, передаваемых по сети, называют протоколами передачи данных или коммуникационными протоколами. Они включают обычно и программы обработки информации согласно протоколу.
Трафик сети – процесс прохождения сигналов по линиям связи, а иногда общий объем переданной по сети информации. Под быстродействием сети понимается максимальный объем данных, который может быть передан по каналам связи сети в единицу времени.
Для разрешения доступа к каналу связи используется несколько приемов:
компьютер получает специальный маркер – блок сигналов определенного содержания;
сетевой адаптер прослушивает канал и начинает передачу, когда по сети не идет сигнал;
время делится на периоды, и в течение одного периода передает данные только один ПК.
2. Топология сети (геометрическая схема связи компьютеров). Известны следующие виды топологии: шина, кольцо, звезда. На практике обычно используется гибридная топология, включающая различные комбинации топологий для сегментов сети.
3. Адресация. Этот компонент обеспечивает идентификацию узлов сети. Например, адрес ПК в локальной сети Белорусского торгово-экономического университета потребительской кооперации состоит из номера аудитории и номера ПК в аудитории: 220M1…220M8, 330M1…330M16.
При межсетевой передаче данных передаваемый пакет проходит через несколько сетей и конечный адрес должен содержать указатель сети назначения и компьютера в нем. Эти задачи решает транспортный протокол.
Проблема обнаружения ошибок при передачи сообщений по сети обычно решается за счет передачи избыточной информации и контроля. Разбиение сообщения на более мелкие порции называется коммутацией пакетов. Этот способ является и механизмом защиты.
Распределение, контроль и управление ограничениями доступа к информационным ресурсам сети – обязанность программ контроля доступа к информации. Благодаря сетевой ОС пользователь может не вникать в технические особенности технологии функционирования сети. Это задача администратора сети.
3.1.3.4. Серверы
Сервер –это компьютер или устройство в сети, которое управляет сетевыми ресурсами. По виду управляемых сетевых ресурсов серверы можно условно разделить на пять больших групп:
серверы для систем сетевой безопасности (Firewall, Intrusion Detection System);
интернет-серверы (www, mail, dns);
Сервер в корпоративных информационных сетях–компьютер и программная система, предоставляющие удаленный доступ к своим службам или ресурсам с целью обмена информацией.
Сервер работает по заданиям клиентов. После выполнения задания сервер посылает полученные результаты клиенту, инициировавшему это задание. Обычно связь между клиентом и сервером поддерживается посредством передачи сообщений, и при этом используется определенный протокол для кодирования запросов клиента и ответов сервера.
Основные понятия и принятые названия серверов разъяснены в табл. 1.
Таблица 1. Виды и назначение серверов
Компьютер, выполняющий программу сервера и предоставляющий услуги другим компьютерам (клиентам)
Компьютер в сети, выступающий только в роли сервера и не используемый в качестве клиента
Программа, которая оказывает услуги другим программам (клиентам). Связь между клиентом и сервером осуществляется посредством передачи сообщений
Компьютер, подключенный к сети, или выполняющаяся на нем программа, предоставляющая клиентам доступ к общим ресурсам и управляющая этими ресурсами. Каждый компьютер, подключенный к Интернету, имеет два равноценных уникальных адреса: цифровой IP-адрес и символический доменный адрес
Наиболее важные типы серверов:
серверы электронной почты;
серверы FTP для обмена файлами;
серверы общения в реальном времени (чаты);
системы трансляции радио и видео через Интернет
Выполняет прикладные процессы:
взаимодействует с клиентами, получая задания;
взаимодействует с базами данных, выбирая данные, необходимые для обработки
Сервер удаленного доступа
Программный сервер принимает соединения и обеспечивает удаленный доступ. Его функции:
подключается одновременно к локальной и территориальной коммуникационной сетям;
обеспечивает маршрутизацию блоков данных при их передаче через территориальную сеть
Сервер высокой производительности, выполняет обработку данных для большого числа клиентов. Конфигурации:
состоит из значительного числа центральных процессоров и оперативных запоминающих устройств большой емкости, связанных системной шиной;
имеет одну либо несколько шин ввода (вывода), к которым подключаются внешние запоминающие устройства
Организует в локальной сети службу телефонии. Он выполняет функции:
автоматического распределения вызовов;
учета стоимости телефонных разговоров;
интерфейса с внешней телефонной сетью;
передачи изображений и сообщений факсимильной связи
Подключает к сети несколько терминалов и осуществляет удаленную регистрацию
Обеспечивает передачу и прием сообщений в стандартах факсимильной связи
Установленный в узлах сети сервер, решает вопросы коммуникации и доступа к сетевым ресурсам: модемам, большим компьютерам и др.
Серверный процесс в архитектуре «клиент-сервер» –процесс, который выполняет на сервере запрос клиентского процесса и отсылает ответ клиентскому процессу.
Сетевой клиент – компьютер или программа, имеющие доступ к услугам сервера, получающие или обменивающиеся с ним информацией. Сетевой клиент является инициатором и проводит с сервером транзакции либо использует электронную почту.