Общие сведения об Интернете и интранете

5.1.1. Основные понятия и определения

Интернет, если сказать коротко, – это глобальная компьютерная сеть. Но такое определение ничего не говорит об особенностях Интернета и информационных технологиях, наиболее активно развиваемых в такой сети. По определению Федерального совета по информационным сетям «Internet – глобальная информационная система, части которой логически взаимосвязаны друг с другом посредством уникального адресного пространства, основанного на протоколе Internet Protocol (IP) или его последующих расширениях, способная поддерживать связь с использованием комплекса протоколов Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP), их последующих расширений, или других IP-совместимых протоколов, и которая обеспечивает, использует или делает доступным, публично или частным образом, коммуникационный сервис высокого уровня». Другими словами, Интернет – это взаимосвязь сетей, базирующаяся на едином коммуникационном протоколе – TCP/IP.

Если рассматривать такую сеть с позиций анализа ее структуры, то можно сделать вывод, что Интернет – глобальная и сильно децентрализованная сеть, не имеющая единого управляющего органа. Составляющие Интернет физические сети образуют иерархию, верхний уровень в которой занимают высокоскоростные магистральные сети, поддерживаемые крупными компаниями. Большая часть интернет-трафика вливается в магистраль через точки сетевого доступа (network access points, NAPs), расположенные в густонаселенных областях страны. Нижние уровни иерархии Интернет составлены из региональных и, далее, из частных сетей университетских центров, исследовательских организаций и коммерческих фирм. «Прародительницей» Интернета можно считать сеть APRA NET, организованную в 1969 году для объединения всего четырех компьютеров в различных районах США. За последние несколько лет количество компьютеров, подключенных к Интернету, ежегодно удваивается. Вместе с этим ростом происходит и изменение направленности Интернета. Начинавшаяся некогда как сеть, предназначенная главным образом для академических исследований, теперь Интернет «населен» преимущественно частными лицами, проживающими за пределами университетских центров, а также множеством коммерческих организаций.

Существуют стандарты и правила,которые позволяют Интернету работать достаточно стабильно, несмотря на децентрализованность.

Пытаясь упорядочить подход к рассмотрению сетевых протоколов, Международная организация по стандартизации (International Standards Organization, ISO) создала семиуровневую модель, определяющую основные функции сети. Она называется эталонной моделью взаимодействия открытых систем – OSI Reference Model.

Протоколы TCP/IP определяют, как данные разбиваются на пакеты для передачи по сети, а также как приложения могут пересылать файлы и отправлять электронную почту. Хотя протоколы TCP/IP не вписываются точно в семь уровней модели OSI, они обладают всеми функциональными возможностями для продуктивной работы сети. TCP/IP используются многие существующие протоколы, определяющие среду передачи данных, например Ethernet с витой парой и другими типами кабеля, а также оптоволоконный кабель (FDDI). РРР (Point-to-point protocol) – это один из немногих протоколов, разработанных специально для управления TCP/IP-соединениями в определенной среде, в данном случае соединениями через последовательный (модемный) порт. Сетевой и транспортные уровни – ядро семейства TCP/IP, где основной протокол – Internet Protocol (IP). IP предос­тавляет адресное пространство для межсетевых взаимодействий и руководит маршрутизацией пакетов данных по сетям. ARP (Address Resolution Protocol) – еще один протокол сетевого уровня, он помогает сетевым устройствам определять IP-адреса.

Для достижения максимально возможного размера пакета и настройки параметров передачи, кроме IP используются протоколы TCP (transmission control protocol) и UDP (user datagram protocol). TCP применяется, когда требуется стопроцентная надежность передачи, а UDP – при менее жестких требованиях.

К наиболее важным прикладным протоколам относятся FTP (File Transfer Protocol), служащий для передачи файлов, HTTP (Hypertext Transfer Protocol) для World Wide Web, HSNMP (Simple Network Management Protocol) для управления сетевыми устройствами. Следует также отметить службу DNS (Domain Naming Service), отвечающую за преобразование числовых IP-адресов в имена, которые значительно легче запомнить пользователям. На прикладном уровне действуют и другие протоколы, регулирующие отдельные аспекты работы приложений. В их числе протоколы для электронной почты: SMTP (Simple Mail Transport Protocol, POP (Post Office Protocol). IMAP (Internet Mail Access Protocol) и MIME (Multimedia Internet Mail Extensions).

Протокол FTP позволяет переносить файлы с удаленного компьютера. Посредством него в Интернете организуется обмен файлами между файл-сервером и компьютером-клиентом (в этой роли может выступать Ваш собственный персональный компьютер).

Сейчас самыми распространенными для Интернета являются интерфейс Web, основанный на стандартном языке разметки гипертекста (Hypertext Markup Language, HTML), и протокол передачи гипертекста (Hypertext Transfer Protocol, HTTP). Браузер, установленный на компьютере пользователя, использует HTML для того, чтобы решить, в каком виде выводить на экран текст и графику. HTTP, в свою очередь, определяет, как переслать файл (например, документ HTML) от сервера клиенту.

Хотя на связанный с Web трафик приходится основная доля активности, все же в Интернете больше пользователей электронной почты (e-mail), чем Web. Электронная почта – вероятно, самое распространенное средство коммуникации в Интернете. Главными протоколами электронной почты в Интернете являются SMTP (Simple Mail Transport Protocol) и POP (Post Office Protocol). SMTP используется для обмена почтой между серверами, a POP и более новый протокол IMAP (Internet Mail Access Protocol) – для обработки сообщений.

POP и IMAP первоначально разрабатывались исключительно для текстовой почты.

Протокол MIME расширяет возможности электронных посланий. MIME-совместимое послание может состоять из нескольких частей, содержать графику, видео- и аудиоклипы, а также другие типы мультимедийной информации. Тип посланий, реализуемый MIME, важен для безопасности передачи по Интернету коммерческой информации различного рода, например данных в формате EDI (Electronic Data Interchange).

Протоколы TCP/IP лежат в основе Интернета, но их использование этим не ограничивается. TCP/IP стал излюбленным семейством протоколов в компаниях, предпочитающих открытые системы. С ростом популярности Интернета крупные компании начали создавать свои интрасети (intranets), то есть сети, использующие TCP/ IP для обмена информацией только в пределах фирмы.

Использование Web совместно с сетями TCP/IP позволяет компаниям без особых затруднений поддерживать единый интерфейс пользователя в разных приложениях, а также уп­рощает распространение нового клиентского программного обеспечения. Фирмы, которым необходимо делиться информацией с деловыми партнерами или заказчиками, часто организуют общую базу данных и объединяют интрасети на основе TCP/IP, в результате чего образуются так называемые общие сети, или экстрасети (extranets). Таким образом, происходит соединение интрасети, Интернета и экстрасети. Основное различие между этими сетями заключается в управлении доступом к информации и в том, как происходит обмен данными. Существуют и другие сетевые технологии, не связанные с Интернетом, но имеющие большое значение для электронной коммерции. К ним относятся и VAN-сети (value added networks) – частные сети, предназначенные для реализации EDI между деловыми партнерами. Крупные корпорации часто содержат собственные частные сети и при необходимости открывают их деловым партнерам для обмена информацией. Банки и клиринговые центры, обслуживающие кредитные карты, также содержат частные сети для перевода денежных средств при расчетах с деловыми партнерами.

Из-за возрастающего влияния Интернета сетевая структура постепенно изменяется. Предприниматели ищут способы проведения финансовых транзакций по открытым сетям, образующим Интернет, исследуют возможности проводить по Интернету EDI-транзакции, чтобы существенно снизить свои затраты. Многие крупные компании экспериментируют с организацией собственных корпоративных сетей в виде виртуальных частных сетей (virtual private network, VPN) в Интернете. В этом они видят альтернативу дорогостоящим выделенным телефонным линиям, соединяющим офисы.

Средства удаленного доступа и сети кабельного телевидения также играют большую роль. Приложения Web запускаются по телевидению, в Интернете все чаще проходят видеоконференции, а телефонные компании и компании кабельного телевидения, конкурируя между собой, спешат предоставить массовому пользователю расширенные возможности передачи данных.

 

5.1.2. Технология организации работы в сети

5.1.2.1. Подключение к Интернету. Доступ в Интернет предоставляется организациями, которые называются провайдерами услуг Интернета (Internet Service Provider или ISP). Такой доступ пользователь может получить из своей квартиры, используя обычную телефонную линию, через модем подключенную к его персональному компьютеру. Доступ в Интернет пользователь может получить и из офиса своей фирмы, подключившись к локальной сети организации, разумеется, если она сама подключена к глобальной сети.

Для подключения к Интернету могут использоваться обычные телефонные линии, кабельные сети телевидения, радиоканалы связи, спутниковая связь. Провайдер обычно имеет одно или несколько подключений к магистральным каналам или крупным сетям, которые составляют основу Интернета.

При выборе провайдера обычно рекомендуют обратить внимание на перечень предоставляемых услуг и типы поддерживаемых протоколов обмена информацией, скорость подключения, а также стоимость услуг.

В настоящее время сложились несколько систем их оплаты.

Ежемесячно пользователь выплачивает провайдеру определенную (оговоренную заранее) сумму. Время работы в сети – произвольное. В США, например, эта сумма колеблется от 20 до 30 долл. Провайдер устанавливает постоянную ежемесячную плату, но оговаривает продолжительность работы в Интернете (обычно от 3 до 5 ч). Время сверх установленного лимита оплачивается по более высокому тарифу (например, в США постоянная составляющая оплаты при лимите в 5 ч составляет около 10 долл., а каждый час работы сверх лимита стоит порядка 3 долл.). При лимите времени, устанавливаемом на уровне 3 – 5 ч, чаще всего более выгодной для пользователя оказывается первая из приведенных выше систем оплаты услуг.

Для российских условий время ожидания и скорость обмена информацией являются одними из важнейших характеристик, которые необходимо учитывать при выборе провайдера. При этом нередки ситуации, когда для подсоединения к Интернету в рабочее время пользователю необходимо потратить не менее часа времени. Именно поэтому перед заключением договора с конкретным провайдером следует встретиться с кем-либо из его клиентов и выяснить удовлетворенность этих клиентов оперативностью соединения и скоростью обмена информацией.

5.1.2.2. Интернет-адреса и доменная система. Компьютеры, подключенные к Интернету, идентифицируются с помощью интернет-адресов. Интернет-адрес – это уникальное числовое или строковое значение, позволяющее точно идентифицировать компьютер в сети. Именно такой интернет-адрес (точнее, два – отправителя и получателя) подставляется в каждый отправляемый по сети пакет IP, чтобы он успешно дошел до места назначения. Существует возможность дать одному компьютеру сразу несколько интернет-адресов. Для простоты будем считать, что один интернет-адрес – это один компьютер. На заре эпохи Интернета в качестве интернет-адреса использовался IP-адрес – числовое значение, идентифицирующее компьютер для протокола IP, который замечательно подходит для компьютеров и очень плохо – для людей. Он имеет такой для примера вид: 192.168.1.10.

С расширением Интернета была введена в строй новая система интернет-адресов, которой мы пользуемся до сих пор – доменные адреса. Домен, или доменная зона, – это участок Интернета, созданный для удобства управления им. Такой участок может быть крупным или мелким или вообще состоять из одного компьютера. Каждый домен обозначается строкой текста, состоящей из английских букв. Структура доменов похожа на матрешку: мелкие домены «вложены» внутрь крупных, а крупные, в свою очередь, – внутрь гигантских. Гигантские домены называются доменами верхнего уровня, а вложенные в них более мелкие – доменами нижнего уровня.

Домены верхнего уровня бывают интернациональными и национальными. Интернациональные домены объединяют компьютеры по какому-то признаку; к ним относятся домены com (коммерческие серверы), edu (образовательные), mil (военные), org (организации, не занимающиеся компьютерами и Интернетом), net (организации, занимающиеся компьютерами и Интернетом) и некоторые другие. Национальные домены объединяют компьютеры по территориальному признаку и выдаются целым странам; это домены us (США), uk (Великобритания), fr (Франция), de (Германия), ru (Россия) и др.

Домены нижнего уровня выдаются, как правило, отдельным организациям или, опять же, по территориальному признаку. Их текстовое обозначение часто совпадает с названием этой организации или района.

Если теперь записать обозначения всех доменов, в которых находится нужный нам компьютер, в порядке от более мелких к более крупным, разделив их точками, мы получим доменное имя этого компьютера. Так, если у нас сам компьютер имеет имя comp45, отдел, в котором он стоит, – buh (бухгалтерия), организация, включающая этот отдел, – department, а страна – ru (Россия), то мы получим такое доменное имя: comp45.buh. department.ru.

Протокол TCP/IP не понимает доменных имен, и чтобы преобразовать доменное имя в понятный ему IP-адрес, используется особый сервис Интернета – DNS (Domain Name System, система доменных имен). Клиент отправляет серверу DNS запрос, содержащий доменное имя, и получает в виде ответа IP-адрес, соответствующий этому доменному имени.

Серверы DNS имеются в каждом домене, кроме того, несколько самых мощных в мире серверов DNS (корневые серверы DNS) находятся как бы «выше» всех доменов, даже доменов верхнего уровня. Доменные имена не позволяют задать номер порта IP или хотя бы протокол. Они задают серверный компьютер, а на одном серверном компьютере могут работать несколько программ-серверов. Поэтому надо указывать перед доменным именем обозначение протокола, реализуемого нужным сервером, например (обозначение протокола выделено полужирным шрифтом):

http://comp45.buh.department.ru – обращение к Web-серверу;

Ftp://comp45.buh.department.ru– обращение к FTP-серверу.

Есть возможность указать прямо номер порта IP, записав его после доменного имени серверного компьютера через двоеточие, например (номер порта выделен полужирным шрифтом):

http://comp45.buh.department.ru:8000

Многие серверы (почтовые, FTP и др.) требуют от пользователя ввода его имени и, возможно, пароля. Имя пользователя помещается между названием протокола и самим доменным именем и отделяется от последнего знаком «коммерческое эт» («собака») – @. Вот два примера задания имени пользователя в доменном имени сервера (выделено полужирным шрифтом):

ftp://user@comp45.buh.department.ru

account@server.ru

Последний пример демонстрирует нам обычный адрес электронной почты. Заметим, что название протокола здесь не указывается – почтовый клиент и почтовый сервер сами знают, какой протокол использовать.

Пароль пользователя помещается между именем и знаком @ и отделяется от имени двоеточием.

5.1.2.3. Основные понятия WWW. Web-страницы и Web-сайты. Web-страница – это интернет-документ, предназначенный для распространения через Интернет посредством сервиса WWW. То, что показывает в своем окне программа-клиент для просмотра Web-страниц, – Web-обозреватель.

С технической точки зрения Web-страница – это обычный текстовый файл, который можно создать в любом текстовом редакторе, том же Блокноте, стандартно поставляемом в составе Windows. Этот файл содержит собственно текст Web-страницы и различные команды форматирования этого самого текста. Команды форматирования называются тегами, а описывает их особый язык HTML (HyperText Markup Language, язык гипертекстовой разметки). Файлы, содержащие Web-страницы, имеют расширение html и сохраняются на жестких дисках серверного компьютера. Получив от Web-обозревателя запрос по протоколу HTTP, Web-сервер (серверная программа, обеспечивающая работу сервиса WWW) загружает эти файлы и отправляет их Web-обозревателю. Web-обозреватель дает понять Web-серверу, какая Web-страница ему нужна, когда пересылает в составе клиентского запроса имя и полный путь файла, в котором она сохранена, например: http://comp45.buh.department.ru/somepage.html Этот запрос заставит Web-сервер извлечь и отправить Web-обозревателю файл somepage.html.

Web-сайт – набор Web-страниц, подчиненных общей тематике и объединенных в единое целое. Он также сохраняется на жестких дисках серверного компьютера. Чисто технических отличий у Web-страницы и Web-сайта не слишком много.

Для хранения всех файлов, составляющих сайт (или Web-страницу, если рассматривать ее как «вырожденный» случай сайта), на диске серверного компьютера создается особая папка, называемая корневой.

Все файлы сайта должны находиться только в этой папке, без малейших исключений. Все, что не находится в ней, автоматически исключается Web-сервером из состава сайта. Корневую папку сайта на серверном компьютере создает человек, занимающийся настройкой и обслуживанием программы Web-сервера (или же всего серверного компьютера), – администратор. При этом он заносит полный путь этой папки в настройки Web-сервера, чтобы последний смог найти ее на диске. После этого корневая папка может быть заполнена файлами нового сайта.

Серьезные программы Web-серверов позволяют создавать так называемые виртуальные папки (могут находиться абсолютно в любом месте файловой системы компьютера, а Web-сервер считает, что она находится в корневой папке сайта, т.е. является его частью). Виртуальные папки считаются частью сайта, если это не оговорено особо.

Когда Web-обозреватель присылает Web-серверу запрос вида http://comp45.buh.department.ru/somepage.html, Web-сервер ищет файл somepage.html в корневой папке сайта и, если находит, отправляет его Web-обозревателю. Если же такого файла нет или Web-сервер почему-то не может его загрузить, он отправляет Web-обозревателю сообщение об ошибке. Если Web-обозревателю понадобится файл, находящийся не в самой корневой папке сайта, а в одной из вложенных в нее папок, он должен прислать такой запрос:

http://www.somesite.ru/somefolder1/somefolder2/somepage.html

В этом случае Web-сервер отправит Web-обозревателю файл somepage.html, находящийся в папках somefolderl/somefolder2, вложенных в корневую папку сайта.

Для обращения к файлу, находящемуся в виртуальной папке, используется аналогичный запрос:

http://www.somesite.ru/somevirtualfolderl/somepage.html

Чаще наши запросы выглядят чуть «скромнее», они не указывают на файл: http://www.somesite.ru.

Одна из страниц сайта задается в качестве так называемой страницы по умолчанию. Именно она отправляется Web-обозревателю, если он не прислал запрос на конкретную страницу (и вообще на конкретный файл). Имя файла этой страницы задается администратором Web-сервера в его настройках – default.html или index.html. В итоге Web-обозреватель выведет нам страницу default.html, хранящуюся в корневой папке сайта. Мы можем прислать Web-серверу и такой запрос: http://www.somesite.ru/folder. В этом случае Web-сервер отправит нам страницу default.html, хранящуюся в папке folder. Ранее мы рассмотрели так называемые абсолютные интернет-адреса, содержащие как адрес самого Web-сервера, так и имя файла нужной Web-страницы. Интернет-адрес файла можно также указать относительно уже открытой в Web-обозревателе (текущей) страницы, не содержащей имени сервера: pаgе2.html. Получив этот запрос, Web-сервер отправит нам страницу page2.html, находящуюся в той же папке, что и текущая.

5.1.2.4. Web-обозреватели – это программы для просмотра Web-страниц и Web-сайтов. Их основная задача – отправить Web-серверу корректно, в соответствии со всеми стандартами сформированный клиентский запрос, принять серверный ответ и вывести полученную страницу на экран. Для этого окно Web-обозревателя содержит поле ввода интернет-адреса и область, в которую и выводится Web-страница. Разумеется, окно содержит заголовок, меню и панели инструментов, как и многие окна приложений Windows.

После получения от сервера файла Web-страницы (и всех связанных с ней файлов, т.к. страница может состоять из множества файлов) Web-обозреватель сохраняет его на жестком диске клиентского компьютера в особой области, называемой кэшем. Кэш может иметь вид как обычной папки (кэш Microsoft Internet Explorer или Opera), так и большого файла (кэш Netscape Navigator или Mozilla). Это нужно, чтобы мы смогли впоследствии просмотреть данную страницу, не подключаясь к Интернету. Все современные Web-обозреватели поддерживают так называемый автономный режим (offline mode), когда они отображают только те страницы, что находятся в кэше. Если же мы попытаемся просмотреть страницу, которой нет в кэше, Web-обозреватель предложит нам подключиться к Интернету и загрузить ее. Даже если мы и подключены в данный момент к Интернету, Web-обозреватель все равно активно использует кэш. Перед тем как загрузить какую-либо Web-страницу, он проверяет, не изменилась ли она по сравнению с той, что находится сейчас в его кэше (если, конечно, она там уже есть). Если не изменилась, он загружает нужную страницу прямо из кэша, что намного быстрее.

Ознакомимся с программами Web-обозревателей, имеющими в настоящее время наибольшую популярность. Все они следуют одним и тем же стандартам и отличаются друг от друга только поддержкой, деталями, не оговоренными вэтих стандартах, и удобством для пользователей. Рассмотрим их в порядке степени популярности, начиная с наиболее распространенной.

Microsoft Internet Explorer имеется на любом компьютере, работающем под управлением Windows. Это очень мощная, быстрая, весьма нетребовательная к ресурсам и исключительно удобная программа. В настоящее время доступна версия 6.0 и 7.0, которая войдет в состав новой версии Windows – Windows Vista.

Самый «младший» Web-обозреватель по имени Firefox распространяется бесплатно, исходные тексты открыты для изучения и модификации, весьма быстра и компактна, поддерживает все Web-стандарты, нетребовательна к системным ресурсам и имеет множество интересных и весьма полезных возможностей, которыми пока не может похвастаться ни один из ее конкурентов.

Предшественник Firefox под названием Mozilla также распространяется бесплатно, исходные тексты его открыты, а по возможностям он примерно аналогичен Firefox.

Некогда занимавший 2 место WWW Netscape Navigator находится на 4-м месте. Последняя версия Navigator под номером 9.0 поддерживает все современные стандарты Интернета, корректно отображает большинство Web-страниц и не очень требовательна к системным ресурсам.

Амбициозная разработка норвежских программистов Opera – достаточно мощная и очень быстрая программа, поддерживающая все официальные Web-стандарты, весьма требовательна к системным ресурсам и не всегда правильно отображает некоторые Web-страницы, программа платная, в бесплатной же версии показывает рекламу.

Safari – разработка фирмы Apple, производящей компьютеры Macintosh. В настоящий момент имеет хождение версия Safari 2.0. Утверждается, что это самый быстрый в мире Web-обозреватель, быстрее даже Opera.

В настоящее время применяются практически только шесть перечисленных выше программ. Существует несколько малоизвестных Web-обозревателей, а также довольно многочисленная когорта программ, построенных на основе программного ядра Internet Explorer и расширяющих его возможности.

Выбор Web-обозревателя – это личное дело каждого. Все они поддерживают одни и те же стандарты (правда, зачастую по-своему) и предоставляют пользователю примерно одинаковый набор возможностей (хотя не все найдут его удобным).

5.1.2.5. Публикация Web-сайта в Интернете. Хотинг-провайдеры. После создания сайта необходимо разместить или опубликовать его в Интернете. Значит, нам нужно подключение к Интернету и Web-сервер.

Если компьютер подключен к Интернету по скоростному каналу или находится в локальной сети, работающей по тем же стандартам, что и Интернет (так называемый интранет), можно просто установить на него Web-сервер и Web-сайт. Это самый простой способ, хотя, конечно, нам придется попутно освоить профессию администратора.

Для тех, кто выходит в Интернет по телефонным каналам, существуют следующие способы публикации. Большинство интернет-провайдеров предоставляют своим клиентам услуги: электронную почту, доступ на свой сайт с новостями, документацией и файловым архивом и пр., например предоставление на жестких дисках серверного компьютера места для размещения Web-сайтов клиентов. В Интернете существует также довольно много серверов, предоставляющих место для сайтов бесплатно. Процесс и в этом случае очень прост: заходим на сайт такого сервера, регистрируемся, выясняем условия публикации сайта и публикуем его. Бесплатные серверы не берутденег и позволяют публиковать сайты. Но объем предоставляемого под сайт дискового пространства сильно ограничен, и большой сайт таким образом не опубликуешь, администратор может ограничить количество пользователей, которые могут одновременно зайти на бесплатный сайт.