ГЛОБАЛЬНАЯ СЕТЬ ИНТЕРНЕТ
Компьютерная сеть как средство массовой коммуникации
Явление развития компьютерных сетей как следствие информатизации общества интересно и требует особого внимания. В своем сознании мы тесно связываем понятие персонального компьютера с компьютерной сетью. Если стоящий дома компьютер по каким-либо причинам не подключен к Интернету, то можно говорить о его неэффективном использовании, так как теряется его важнейшая функция — коммуникативная, т.е. взаимодействие с людьми и информационными ресурсами общества.
Идея создания ПК впервые была воплощена в жизнь в середине 1970-х гг. Наряду с созданием вычислительных машин коллективного пользования с очень большими объемами оперативной памяти появилось тяготение к проектированию индивидуальных машин для управления технологическими процессами и обработки экспериментальных данных в исследовательских лабораториях. Были созданы малые вычислительные машины, так называемые мини-ЭВМ, но применялись они только в научной сфере. Мини-ЭВМ, соединенные линиями связи с мощными вычислительными комплексами коллективного пользования, могли использоваться как терминалы — точки входа в сетевое взаимодействие. Это был один из первых шагов к формированию компьютерных сетей.
Основная цель создания компьютерных сетей заключается в обеспечении обмена данными между вычислительными машинами, входящими в сеть, поэтому первоначально подобные сети в США связывали именно научные центры — университеты.
Первая сеть с коммутацией пакетов (процесс соединения абонентов сети с передачей данных) была разработана в Англии в 1968 г. в Национальной физической лаборатории. Первая многоузловая сеть с коммутацией пакетов Arpanet вступила в действие в США в 1969 г. Эксперимент с Arpanet был настолько успешен, что многие организации захотели войти в нее в целях использования для ежедневной передачи данных. И в 1975 г. Arpanet превратилась из экспериментальной сети в рабочую (рис. 6.1).
В 1971 г. была создана сеть Alocha (Гавайи, США), в которой реализовались методы передачи пакетов по радиоканалам. Модель сети Ethernet разработали сотрудники фирмы Xerox в 1974— 1976 гг. Протокол этой сети был стандартизирован в 1980-х гг. В течение 1974 — 1982 гг. ряд ведущих компьютерных фирм США разработал архитектуры и сетевые технологии, повлиявшие на формирование современных сетей. Фирма DEC в 1975 г. создала сеть Decnet, развивавшуюся вплоть до 1990 г. В 1982 1988 гг. университеты и фирмы США создали сеть Bitnet, получившую всемирное распространение.
Итак, историю Интернета можно разделить на несколько этапов.
1961 — 1970 гг. Разработаны технические принципы компьютерной сети, введен в действие Arpanet.
1971 — 1980 гг. Придуман знак @. Написана первая программа для электронной почты. Осуществлена первая международная связь по электронной почте между Англией и Норвегией. Число узлов Arpanet возросло до нескольких десятков, проложены специальные кабельные линии, соединяющие некоторые узлы, начинает функционировать электронная почта, о результатах работ ученые докладывают на международных научных конференциях.
1981 — 1990 гг. Принят протокол TCP/ IP, введена система доменных имен Domain Name System (DNS). Сформирована сеть Интернет.
1991—2000 гт. Ethernet стал самой распространенной технологией локальной компьютерной сети. Интернет объединил локальные сети и стал средством массовой коммуникации. Произошло сращивание сотовой связи и Интернета. Телетехнологии встроены в глобальную сеть — телемосты, видеоконференции. Услуга Интернет и электронной почты встроена в мобильные телефоны.
2001 —2010 гг. Произведено массовое подключение отдельных пользователей и локальных сетей к Интернету, в том числе всех образовательных учреждений.
Документальный эскиз сети Arpanet, состоящей из четырех узлов. 1969 г.
Произошло повсеместное подключение домовладений к Интернету. Осуществлено развитие государственных программ «Цифровое государство» и «Электронное правительство». Разработана юридическая база для электронной подписи. Созданы и массово распространены сетевые социальные сервисы в сфере СМИ, цифрового телевидения, банковских, страховых услуг, услуг интернет-телефонии, интернет-магазинов, цифровых коллекций видео, цифровых библиотек, дистанционного образования, социальных сетей.
Если ранее компьютерная сеть использовалась исключительно в качестве среды передачи файлов и сообщений электронной почты, то сегодня решаются более сложные задачи распределенного доступа к ресурсам. Этот доступ предполагает выделение сервера (от англ. to seme — служить, обслуживать) — мощного обслуживающего сеть компьютера как узла управления доступом к информационным массивам компьютерной сети и компьютерам клиентов компьютерной сети, пользователей информационных массивов.
Технология распределенного доступа иначе называется технологией клиент-сервер. 
Она известна уже довольно длительное время, но раньше чаще всего использовалась в локальных компьютерных сетях, объединяющих компьютеры конкретного предприятия, учреждения, жилого дома и т.п. Клиенты, решившие подключить свой компьютер к компьютерной сети, получают права доступа: имя — логин и личный ключ входа в сеть — пароль. Установленный пароль пользователь не должен сообщать другим лицам. Технология «клиент-сервер», с одной стороны, позволяет обеспечить защиту информации на сервере от несанкционированного использования и повреждения, а с другой — ограждает проникновение пользователей к личной информации клиента, не выложенной клиентом для общего пользования. Строгие требования к защите информации связаны с тем, что подключенный к сети ПК становится доступным из любой точки сети, и поэтому несравнимо более подвержен поражению вирусами и несанкционированному доступу. Так, несоблюдение режима защиты от несанкционированного доступа может привести к утечке информации, а несоблюдение режима защиты от вирусов — к выходу из строя важных систем и уничтожению результатов многодневной работы.
Сегодня, с развитием глобальной компьютерной сети, технология «клиент-сервер» уже рассматривает глобальную сеть как объединение различных локальных компьютерных сетей. Так, Интернет можно представить себе в виде мозаики, сложенной из небольших сетей разной величины, которые активно взаимодействуют одна с другой, пересылая файлы, сообщения и т. п. Это оказывается очень удобным для фирм, имеющих свои филиалы по всему миру, транснациональных корпораций и структур управления, а также простых пользователей из разных уголков планеты. В глобальной сети серверы локальных сетей также являются клиентами более высокого уровня. Для управления распределенным доступом клиентов низкого уровня и клиентов высокого уровня друг к другу в глобальной сети Интернет используются специальные устройства — маршрутизаторы. Любой сигнал и данные (пакеты) от одного компьютера сети к другому проходят через это устройство, подключенное к компьютеру. Маршрутизатор определяет самый оптимальный путь прохождения сигнала от компьютера к компьютеру. В настоящее время используются практически все известные линии связи (телекоммуникационные сети): от низкоскоростных телефонных линий до высокоскоростных цифровых спутниковых каналов, через которые идет сигнал от маршрутизатора.
Большинство телефонных линий в период развития Интернета имели аналоговый характер, но компьютерная техника является цифровой, т. е. для использования таких телефонных линий нужны были устройства, осуществляющие преобразование электрических сигналов из аналоговой формы в цифровую и обратное преобразование. Преобразование аналогового сигнала в цифровой осуществляется модулированием (чаще всего амплитудным), т.е. через определенные интервалы времени фиксируются значения амплитуды сигнала (как отмечалось ранее, они называются дискретами). Это уже цифровой сигнал. Обратное преобразование дискретов в непрерывный сигнал происходит аналогично, путем формирования линии, огибающей вершины дискретов (рис. 6.3). Такой процесс осуществляет демодуляцию. Именно этот механизм и определил название устройства-преобразователя модем (модулятор-демодулятор). 
Преобразование дискретного сигнала в непрерывный
Операционные системы, используемые в Интернете, также отличаются разнобразием, но все они в итоге обеспечивают цепочку взаимодействия: компьютер — модем — маршрутизатор — линия связи — маршрутизатор — модем — компьютер. Клиентом Всемироной сети может быть как отдельный пользовательский компьютер, так и сервер локальной компьютерной сети, внутри которой осуществляется посылка сигнала конкретному пользователю — клиенту нижнего уровня. Напомним, что такая модель управления сигналами называется управлением с обратной связью. Именно такую модель и реализовала компьютерная сеть.
Работа вычислительных сетей, т.е. обмен данными и взаимосвязь клиентов, выполняется в соответствии с достаточно сложными протоколами (правилами) взаимодействия. Протоколы необходимы при разработке и управлении сетью и позволяют осуществлять соединение и обмен данными между двумя и более включенными в сеть устройствами.
При разработке Интернета был создан межсетевой протокол TCP/ IP (Internet Protocol), который обеспечивает подключение к адресату и надежную передачу данных именно по указанному адресу между различными подсетями с выбором кратчайшего пути передачи. Этот протокол также поддерживает центральную справочную службу, передачу экстренной и управляющей информации. Транспортный протокол TCP (Transmission Control Protocol) — это протокол управления передачей, который осуществляет передачу пакетов (потоков данных) от компьютера к компьютеру через Интернет. TCP работает на верхнем уровне между двумя конечными системами, например, интернет-пользователь и интернет-сервер.
В глобальной сети Интернет существует большое число сервисов. WWW — самый популярный сервис Интернета и удобный способ работы с информацией через web-сайты. Пользуясь несложным языком описания, можно составлять гипермедийные документы для их по следующей публикации в Интернете (под гипермедийным подразумевается электронный документ, который может содержать все виды информации — от простого текста до мультимедийных роликов) на основе протокола HTTP (HyperText Transfer Protocol — протокол передачи гипертекста). Для того чтобы увидеть содержание документа, нужно иметь на компьютере-клиенте программу просмотра — браузер, поддерживающую многие расширения HTML (Hyper Text Markup Language — язык гипертекстовой разметки документов). Именно с помощью этого языка представления информации оформляется информация для web-сайтов (WWW).
Тим Бернерс-Ли написал первый браузер (который он и назвал World Wide Web) и первый web-сервер (info.cern.ch). В 1991 г. это ПО стало доступно достаточно широкому кругу пользователей Интернета. Он также разработал систему адресации к web-документам в Интернете. Тим Бернерс-Ли назвал ее URI (Universal Resource Identifier — универсальный идентификатор ресурсов). Сейчас ее называют URL (Uniform Resource Locator — унифицированный указатель ресурса).
Важное место в системе адресации занимает символьное имя, которое может иметь сложную иерархическую структуру, например http://metodist.lbz.ru. Крайний справа элемент — имя домена верхнего уровня, которое известно во всей глобальной сети Интернет. Имя домена верхнего уровня определяется по территориальному принципу (ru — Россия, su — бывший СССР, usa — США, uk — Англия и т. п.) или организационному (com — коммерческая организация, org — не-коммерческая, edu — образовательная, gov — государственная и т.п.). Например, информационная коллекция http://ru.wikipedia.org/ содержит детальную информацию о всех аспектах информационных технологий и компьютерных сетей.
Таким образом, разработка языка HTML, протокола HTTP, web-сервера, браузера и системы адресации URI явилась основой развития Всемирной паутины.
Появилась возможность организовать доступ многочисленных пользователей (клиентов) к HTML-документам, находящимся на серверах глобальной сети, которые создают различные компании, обслуживающие информационные потоки, — СМИ, интернет-магазины, авиакассы, правовые БД, библиотечные фонды, музейные коллекции и многие другие. Ясно, что и на компьютере пользователя, с которого происходит обращение к серверу, и на сервере должно быть установлено специальное ПО: сервер должен не только хранить документы, но и уметь быстро находить их по запросу клиента, клиент (браузер) должен распознать HTML-код и визуализировать его, представить в легко воспринимаемом виде.
Это интересно
Трафик (Traffic) — объем передаваемой по сети информации.
Вопросы и задания
1. В чем заключается основная цель создания компьютерных сетей?
2. Перечислите основные факторы, повлиявшие на возникновение интегри-рованных вычислительных сетей.
3. Какие существуют виды компьютерных сетей? Охарактеризуйте их.
4. Что такое сетевой протокол и каково его назначение? Что такое протокол TCP/IP?
5. Каков механизм взаимодействия компьютеров в сети? Каково назначение браузера? Что такое доменное имя?