Глобальная вычислительная сеть Internet

При соединении компьютеров или локальных сетей, удаленных на большие расстояния, используются каналы связи и устройства коммутации (маршрутизаторы и шлюзы). Первые взаимодействуют друг с другом и соединяются между собой каналами связи, образуя распределенный магистральный канал связи.

Для согласования параметров данных (протоколов, уровней сигналов), передаваемых по магистральному каналу связи, между маршрутизаторами и терминальными абонентами (компьютерами, локальными или распределенными сетями) включаются устройства сопряжения. В случае невозможности согласования с помощью стандартных устройств сопряжения используются шлюзы. Таким образом, возникает глобальная сеть.

Глобальные сети могут объединяться между собой путем соединения через маршрутизаторы магистральных каналов, что приводит к созданию мировой (действительно, глобальной) ВС.

Увеличение разнообразия различных архитектур связи побудило Международную организацию по стандартизации (ISO) разработать стандарт архитектуры связи (Модель взаимодействия открытых структур), который позволил бы системам открыто связываться друг с другом.

Функционирование технологии глобальной сети напрямую зависит от протокола.

Для согласованной работы двух разных устройств необходимо иметь соглашение, требованиям которого будет удовлетворять работа каждого устройства. Такое согласование и оформляется в виде стандарта.

Правила, определяющие использование канала передачи данных, соединяющего узлы сети на физическом уровне, называются ПРОТОКОЛОМ.

Протокол – это не программа. Правила и последовательность выполнения действий при обмене информацией, определенные протоколом, должны быть реализованы в программе. Обычно функции протоколов реализуются в драйверах для различных вычислительных сетей.

Протокол представляет собой 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 электрические сигналы представляют данные в сетевом кабеле.

Стандартные протоколы заставляют разные компьютеры использовать один и тот же язык. Это дает возможность подключать к сети Internet компьютеры разных типов и работающие под управлением разных операционных систем.

На нижнем уровне иерархии доменных адресов два протокола:

· протокол IP [Internetwork Protocol];

· протокол управления передачей TCP [Transmission Control Protocol].

Поскольку эти два протокола тесно взаимосвязаны, то их объединяют под названием базовый протокол TCP/IP.

INTERNET – глобальная компьютерная сеть.

Само ее название означает «между сетей» (лат. Inter – между и net – сеть). Это – сеть, соединяющая отдельные сети. Это – некое виртуальное объединение, имеющее свое собственное информационное пространство.

Internet является и механизмом распространения данных, и средой взаимодействия между пользователями и компьютерами вне зависимости от их географического положения.

Internet обеспечивает обмен информацией между всеми компьютерами, которые входят в сети, подключенные к ней. Тип компьютера и используемая операционная система значения не имеют.

Единого владельца Internet нет. Каждая компания является хозяином своей части сети. Эта фирма обеспечивает транзитное прохождение информации через свою сеть (в случае сбоев на каком-либо участке сети вся информация будет «обтекать» этот участок).

Пользователи Internet подключаются к сети через компьютеры специальных организаций, которые называются провайдерами (поставщиками услуг сети Internet).

Основные ячейки Internet – локальные сети, т. е. Internet создает пути соединения для групп компьютеров. Если некоторая локальная сеть непосредственно подключена к Internet, то каждая станция этой сети также может подключаться к Internet.

Существуют также компьютеры, самостоятельно подключенные к Internet – хост-компьютеры [англ. host – хозяин]. Пользователи, работая в Internet, перекачивают информацию через хост-компьютер провайдера, который и имеет адрес.

Важным параметром, определяющим качество работы в сети Интернет, является скорость доступа к ресурсам сети. Скорость доступа определяется пропускной способностью канала связи:

· для модемного соединения, используемого домашними пользователями, она невелика – от 19,2 до 57,6 Кбит/с;

· для выделенных телефонных линий, часто используемых для подключения к сети Интернет небольших локальных сетей (прямое on-line подключение), ‑ от 64 Кбит/с до 2 Мбит/с;

· для спутниковых и оптоволоконных каналов связи – от 2 Мбит/с и выше.

Каждый подключенный к сети компьютер имеет свой уникальный адрес, по которому его может найти абонент из любой точки света.

Для каждого компьютера устанавливаются два адреса: цифровой IP-адрес [IP – Internetwork Protocol – межсетевой протокол] и доменный адрес.

Оба эти адреса могут применяться равноценно. Цифровой адрес удобен для обработки на компьютере, а доменный – для восприятия пользователем.

Цифровой адрес имеет длину 32 бита. Для удобства он разделяется на четыре блока по 8 бит, которые можно записать в десятичном виде. Адрес содержит полную информацию, необходимую для идентификации компьютера.

Два блока определяют адрес сети, а два другие – адрес коспьютера внутри этой сети. Существует определенное правило для установления границы между этими адресами. Поэтому IP-адрес включает в себя три компонента: адрес сети, адрес подсети, адрес компьютера в подсети.

Например, в двоичном коде цифровой адрес записывается следующим образом: 10000000001011010000100110001000. в десятичном коде он имеет вид 192.45.9.200:

· адрес сети – 192.45;

· адрес подсети – 9;

· адрес компьютера – 200.

Цифровой адрес удобен для машинной обработки, но непригоден для использования его человеком. Поэтому цифровой адрес дополняется доменным.

Доменный адрес [фр. Domaine, лат. Dominium – владение] определяет область, представляющую ряд хост-компьютеров.

В настоящее время в качестве доменного адреса используют DNS [Domain Name System]. Система доменных адресов строится по иерархическому принципу (рисунок 8).

В отличие от цифрового адреса он читается в обратном порядке. Вначале идет имя компьютера, затем – имя сети, в которой он находится.

Чтобы абонентам Internet можно было достаточно просто связаться друг с другом, все пространство ее адресов разделяется на области – домены. Возможно также разделение по определенным признакам внутри доменов.

В системе адресов Internet приняты домены, представленные географическими регионами. Они имеют имя, состоящее их двух букв (например, географический домен Франции – fr, Канады – ca, США – us, России - ru).

Существуют и домены, разделенные по тематическим признакам. Такие домены имеют трехбуквенное сокращенное название (например, учебные заведения – edu, правительственные учреждения – gov, коммерческие организации – com).

Компьютерное имя включает, как минимум, два уровня доменов. Каждый уровень отделяется от другого точкой. Слева от домена верхнего уровня располагаются другие имена. Все имена, находящиеся слева, – поддомены для общего домена (например, существует имя tutor.sptu.edu. Здесь: edu – общий домен для школ и университетов, tutor – поддомен sptu, который является поддоменом edu).

Для пользователей Internet адресами могут быть их регистрационные имена на компьютере, подключенном к сети. За именем следует знак @. Все это слева присоединяется к имени компьютера (например, пользователь, зарегистрировавшийся под именем victor на компьютере, имеющемся в Internet имя tutor.sptu.edu, будет иметь адрес [email protected]).

В Internet могут использоваться не только имена отдельных людей, но и имена групп. Для обработки пути поиска в доменах имеются специальные серверы имен. Они преобразуют доменное имя в соответствующий цифровой адрес. Локальный сервер передает запрос на глобальный сервер, имеющий связь с другими локальными серверами. Поэтому пользователю просто нет никакой необходимости знать цифровые адреса.

Для выхода в Internet необходимо знать адрес домена, с которым нужно установить связь.

Internet предоставляет следующие услуги.

Электронная почта

Электронная почта [e-mail – electronic mail] позволяет доставить сообщение на любой компьютер, включенный в сеть Интернет. Сообщение может содержать файл практически любого формата – графику, музыку, текст, программы.

Главным преимуществом e-mail является независимость от времени, скорость и надежность доставки (электронное письмо приходит сразу же после его отправления и хранится в почтовом ящике до получения адресатом), относительно низкая стоимость услуг.

Все пользователи электронной почты имеют уникальные адреса, зарегистрированные в определенном домене Интернета. С каждым доменом связан почтовый сервер, управляющий адресами пользователей.

При отправлении сообщений по электронной почте необходимо указывать в адресе не только имя хост-компьютера, но и имя абонента, которому сообщение предназначено.

Формат адреса электронной почты должен иметь вид:

Имя пользователя @ адрес хост-компьютера

Для каждого пользователя на одном хост-компьютере может быть заведен свой каталог для получения сообщений по электронной почте.

Пользователь подготавливает текст письма в специальной программе (например, Microsoft Exchange), которая в зависимости от возможностей позволяет чтение, сохранение и удаление корреспонденции, ввод адреса, комментирование и пересылку корреспонденции, импорт (прием и преобразование в нужный формат) других файлов.

Сообщения можно обрабатывать собственным редактором электронной почты (но обработку текстов большого размера лучше выполнять внешним редактором).

Далее письмо помещается в «почтовый ящик» пользователя, расположенный на почтовом сервере (хост-ПК), который затем передает его на почтовый сервер адресата (область дисковой памяти, принадлежащей адресату).

Электронные письма могут отправляться сразу по нескольким адресам.

Служба WWW

Служба WWW [World Wide Web] – Всемирная информационная сеть (Всемирная паутина) – одна из наиболее популярных служб сети. WWW отличает использование гипертекста. Множество серверов WWW использует специальный язык HTML [Hypertext Markup Language – язык разметки гипертекста]. HTML-документы представляют собой текстовые файлы, в которые встроены специальные команды.

Для просмотра HTML-текстов на ПК должна быть установлена специальная программа (Microsoft Internet Explorer).

Создание собственного сервера WWW является сложным и дорогостоящим, поэтому многие пользователи сети Internet могут размещать свою информацию на уже существующих серверах.

Каждый Web-сервер начинается с букв www, далее следует название владельца сервера и суффикс (после точки), показывающий местоположение компании. В начале адреса может стоять имя протокола передачи данных http:

http:// www.microsoft.com

Телеконференции

ТЕЛЕКОНФЕРЕНЦИЯ – система, построенная по принципу электронных досок объявлений, когда любой пользователь может поместить свою информацию в компьютер и эта информация станет доступной другим пользователям.

Самая крупная в мире система телеконференций Usenet была разработана для перемещения новостей между компьютерами по всему миру. В дальнейшем она практически полностью интегрировалась в Internet, который обеспечивает распространение всех ее сообщений. Серверы Usenet имеют средства для разделения телеконференций по темам.

Телеконференции представляют собой дискуссионные группы, входящие в состав Usenet.

Телеконференции организованы по иерархическому принципу, и для верхнего уровня выбраны семь основных рубрик. Каждая из них охватывает сотни подгрупп. Из числа основных рубрик следует выделить:

- comp – темы, связанные с компьютерами;

- sci – темы из области научных исследований;

- news – информация и новости Usenet;

- soc – социальная тематика;

- talk – дискуссии.

Существуют, кроме того, специальные рубрики и региональное разделение телеконференций.

Управляют доступом к службе Usenet специальные программы, позволяющие выбирать телеконференции, работать с сообщениями, читать сообщения и ответы на них (дискуссии на так называемых «электронных досках объявлений»). Они же осуществляют подписку на телеконференции. Если пользователь не вводит никаких ограничений, то по умолчанию производится подписка на все телеконференции, с которыми имеет связь хост-компьютер. Программа также позволяет сделать тематический выбор и обеспечит пользователя сообщениями по интересующему его направлению.

При участии в какой-либо телеконференции любой абонент может направить свое сообщение по интересующей его теме:

- непосредственно ответ автору статьи по адресу его электронной почты;

- предоставляя свое сообщение в распоряжение всех участников телеконференции [follow up].