Структура и принципы работы Интернет
Глобальная компьютерная сеть Internet (Интернет)
Структура и принципы работы Интернет
Интернет -это глобальная компьютерная сеть, объединяющая многие локальные, региональные и корпоративные сети и включающая десятки миллионов компьютеров.
Отличие Интернет от традиционных сетей состоит в том, что она не имеет своего официального владельца. Это добровольная ассоциация различных сетей. Существуют только организации, которые координируют регистрацию новых пользователей в сети. Техническую сторону организации сети контролирует Федеральный сетевой совет (FNC), который 24 октября 1995 года принял определение того, что же мы подразумеваем под термином "Интернет":
Интернет – это глобальная компьютерная система, которая:
· логически взаимосвязана пространством глобальных уникальных адресов (каждый компьютер, подключаемый к сети имеет свой уникальный адрес);
· способна поддерживать коммуникации (обмен информацией);
· обеспечивает работу высокоуровневых сервисов (служб), например, WWW, электронная почта, телеконференции, разговоры в сети и другие.
Структура Интернет напоминает паутину, в узлах которой находятся компьютеры, связанные между собой линиями связи. Узлы Интернет, связанные высокоскоростными линиями связи, составляют базис Интернет. Оцифрованные данные пересылаются через маршрутизаторы, которые соединяют сети с помощью сложных алгоритмов, выбирая маршруты для информационных потоков.
Сервер в сети Интернет - это компьютер, обеспечивающий обслуживание пользователей сети: разделяемый доступ к дискам, файлам, принтеру, системе электронной почты. Обычно сервер - это совокупность аппаратного и программного обеспечения. Компьютер, подключенный к Интернет и используемый для связи с другими компьютерами сети называется хостом.
Сервер предоставляет услуги другим компьютерам, запрашивающим информацию, которые называют клиентами (пользователями, абонентами). Таким образом, работа в Интернет предполагает наличие передатчика информации, приемника и канала связи между ними. Когда мы «входим» в Интернет, наш компьютер выступает в качестве клиента, он запрашивает необходимую нам информацию на выбранном нами сервере.
Основной протокол, по которому работает Интернет, - это протокол TCP/IP, совмещающий протоколы передачи TCP (Transmission Control Protocol) и протокол маршрутизации IP(Internet Protocol).
Перед отправкой в сеть данные разбиваются на пакеты. Пакет- это единица информации, передаваемая между устройствами сети как единое целое. На передающей стороне пакет проходит последовательно через все уровни системы сверху вниз (с прикладного уровня до физического). Затем он передаётся по сетевому кабелю на компьютер – получатель и опять проходит все уровни в обратном порядке. Протокол разбиения передаваемых данных на пакеты получил название TCP. Это протокол транспортного уровня. Он управляет тем, как происходит передача информации.
Каждый пакет содержит адреса отправителя и получателя и порядковый номер пакета в общем потоке данных. Сервер, на который поступает данный пакет, сравнивает свой адрес с адресом получателя, указанным в пакете, и направляет пакет в нужную сторону. Протокол адресации называется IP. Благодаря тому, что каждый пакет содержит все необходимые данные, он может доставляться независимо от других, и довольно часто случается так, что пакеты добираются до места назначения разными путями. А компьютер-получатель затем выбирает из пакетов данные и собирает из них тот файл, который был заказан.
Адресация в сети Интернет
В протоколе TCP/IP каждый компьютер адресуется четырьмя десятичными числами, отделяемыми друг от друга точками. Каждое число может иметь значение от 1 до 255. Адрес компьютера выглядит следующим образом:
19.226.192.108
Такой адрес называется IP-адресом. Этот адрес может быть постоянно закреплен за компьютером или же присваиваться динамически - в тот момент, когда пользователь соединился с провайдером, но в любой момент времени в Интернет не существует двух компьютеров с одинаковыми IP-адресами.
Пользователю неудобно запоминать такие адреса, которые к тому же могут изменяться. Поэтому в Интернет существует Доменная Служба Имен (DNS - Domain Name System), которая позволяет каждый компьютер назвать по имени. В сети существуют миллионы компьютеров, и чтобы имена не повторялись, они разделены по независимым доменам.
Таким образом адрес компьютера выглядит как несколько доменов, разделенных точкой:
… <сегмент 3>.<сегмент 2>.<сегмент 1>
Здесь сегмент 1 – домен 1 уровня, сегмент 2 – домен 2 уровня и т.д.
Домен 1 уровня обычно определяет страну местоположения сервера (ru – Россия; ua – Украина; uk – Великобритания; de – Германия) или вид организации (com – коммерческие организации; edu - научные и учебные организации; gov - правительственные учреждения; org – некоммерческие организации).
Доменное имя - это уникальное имя, которое данный поставщик услуг избрал себе для идентификации. Например, доменное имя www.microsoft.com обозначает компьютер с именем www в домене microsoft.com. Microsoft – это название фирмы, com - это домен коммерческих организаций. Имя компьютера www говорит о том, что на этом компьютере находится WWW-сервис. Это стандартный вид адреса серверов крупных фирм (например, www.intel.com, www.amd.com и т.д.). Имена компьютеров в разных доменах могут повторяться. Кроме того, один компьютер в сети может иметь несколько DNS-имен.
Когда вводится доменное имя, например, www.mrsu.ru, компьютер должен преобразовать его в адрес. Чтобы это сделать, компьютер посылает запрос серверу DNS, начиная с правой части доменного имени и двигаясь влево. Программное обеспечение сервера DNS знает, как связаться с корневымсервером, на котором хранятся адреса серверов имён домена первого уровня (крайней правой части имени, например, ru). Таким образом, сервер запрашивает у корневого сервера адрес компьютера, отвечающего за домен ru. Получив информацию, он связывается с этим компьютером и запрашивает у него адрес сервера mrsu. После этого от сервера mrsu он получает адрес www компьютера, который и был целью данной прикладной программы.
Для адресации ресурсов в Интернет используются универсальные указатели ресурсов URL (Universal Resource Locator).
URL включает в себя:
· метод доступа к ресурсу, т.е. протокол доступа (http, ftp, telnet и др.);
· сетевой адрес ресурса (имя хост-машины и домена);
· полный путь к файлу на сервере.
В общем виде формат URL выглядит так:
method://host.domain/path/filename
где method- одно из значений, перечисленных ниже:
http - файл на World Wide Web сервере;
news - группа новостей телеконференции Usenet;
telnet - выход на ресурсы сети Telnet;
ftp – файл на FTP – сервере.
host.domain – доменное имя сервера в сети Интернет;
path –путь к файлу на сервере;
filename –имя файла.
Пример: http://support.vrn.ru/archive/index.html
Префикс http:// указывает, что далее следует адрес Web-страницы, support.vrn.ru – доменное имя сервера, archive – имя каталога на сервере на сервере, index.html - имя файла.
Службы Интернета
К услугам сети Интернет прибегают сотни миллионов человек. Но сеть Интернет — это лишь средство связи компьютеров и локальных сетей между собой. Для хранения и передачи информации по сети Интернет созданы специальные информационные службы, иногда называемые сервисами Интернет. В простейшем понимании служба -это пара программ, взаимодействующих между собой согласно определенным правилам, называемым прикладными протоколами. Одна из программ называется сервером, а вторая – клиентом. Разные службы имеют разные прикладные протоколы. Чтобы воспользоваться какой-то из служб Интернета, необходимо установить на компьютере клиентскую программу, способную работать по протоколу данной службы.
Этих служб несколько, наиболее распространенными являются следующие:
· Электронная почта (E-mail) - выполняет функции обычной почты. Такая почта позволяет отправлять и принимать текстовые сообщения, к которым можно «прикреплять» файлы любого формата. Электронная почта работает по протоколам SMTP и POP3. Данные два протокола являются стандартными почтовыми протоколами Интернет, построенными на основе базового протокола TCP/IP. SMTP определяет правила отправкипочтовых сообщений по Интернету. Протокол РОР3 является протоколом для получения сообщений. В соответствии с ним почта принимается сервером и накапливается на нем. Программа - почтовый клиент периодически проверяет почту на сервере и загружает сообщения на локальный компьютер. Существует множество клиентских программ для работы с электронной почтой, например, Microsoft Outlook Express (входит в состав стандартных программ ОС Windows), Microsoft Outlook (входит в состав пакета программ MS Office), The Bat!, Eudora Pro и др.
Адрес электронной почты имеет вид:Имя пользователя @ адрес компьютера. Например: drug@avtograd.ru
Левая часть адреса является именем адресата, правая часть - доменным именем компьютера, на котором хранятся сообщения.
· Телеконференции (UseNet) разработаны как система обмена текстовой информацией между компьютерами. Служба телеконференций похожа на рассылку электронной почты, в ходе которой сообщение отправляется не одному корреспонденту, а помещается на сервер телеконференций, с которого отправляется на все серверы, с которыми он связан. На каждом сервере сообщение хранится ограниченное время, в течение которого все желающие могут с ним ознакомиться. Для работы со службой телеконференций существуют специальные клиентские программы. Например, почтовый клиент Microsoft Outlook Express позволяет работать также и со службой телеконференций.
В некоторых группах новостей производится предварительный отбор сообщений с точки зрения их соответствия заявленной теме телеконференции. Эту функцию выполняют модераторы. Это могут быть люди или специальные программы, фильтрующие сообщения по ключевым словам.
· Служба передачи файлов (FTP).Назначение FTP - обмен файлами через Интернет. Служба FTP имеет свои серверы, на которых хранятся архивы данных.Необходимость в передаче файлов возникает, например, при приеме файлов программ, при пересылке крупных документов, при передаче архивных файлов. Служба использует протокол FTP (File Transfer Protocol). На компьютере пользователя используется специальное программное обеспечение для приема файлов. В частности, программы – браузеры WWW обладают встроенными средствами для работы по протоколу FTP.
· Терминальный режим (Telnet). Служба удаленного управления компьютером. Подключившись к удаленному компьютеру по протоколу этой службы, можно управлять работой этого компьютера.
· Служба IRC(Internet Relay Chat) предназначена для прямого общения нескольких клиентов в режиме реального времени. Службу IRC часто называют чатом.
· Служба World Wide Web (WWW, Всемирная паутина) –это служба поиска и просмотра гипертекстовых документов. Эти документы называются Web-страницами, а совокупность близких по смыслу или тематике и хранящихся вместе Web-страниц называется – Web-сайтом или Web-узлом. На одном Web-сервереможет храниться множество Web-сайтов. Web-страницы могут включать в себя текст, рисунки, анимацию, звук, видео, а также активные элементы – небольшие программы, оживляющие страницу, делающие ее интерактивной, то есть изменяющейся в зависимости от действий пользователя. Прикладным протоколом службы WWW является протокол передачи гипертекста http. Для работы со службой WWW необходимо установить на компьютере специальную программу просмотра Web-документов, называемую WWW-браузером. Это прикладная программа, которая получает затребованные документы, интерпретирует данные и отображает содержание документов на экране. С операционной системой Windows 98 и выше поставляется встроенный браузер Internet Explorer.
WWW и HTML
Главной и первоначальной идеей этой службы является идея гипертекста. Эту идею выдвинул Тим Бернерс Ли в 1989 году в качестве новой основы доступа к информации. Гипертекст – это формат документа, который кроме текста, может содержать ссылки на другие гипертекстовые документы, рисунки, музыку и файлы. Гиперссылки- это ссылки, позволяющие переходить от одной Web-страницы к другой щелчком мыши. Гипертекстовая связь между множеством документов, хранящихся на физических серверах Интернета, является основой существования логического пространства WWW. Такая связь не могла бы существовать, если бы каждый документ в этом пространствене обладал своим уникальным адресом. Если путь к конкретной странице не указан, подразумевается начальная страница сайта или Web-сервера.
Например, адрес компьютера, на котором расположен WWW-сервер поисковой системы Rambler, имеет вид: http://www.rambler.ru .По этому адресу в программах просмотра загружается стартовая страница системы Rambler, а Web-страница, описывающая поисковый язык системы, имеет URL http://www.rambler.ru/new/help.html
HTML (Hyper Text Markup Language) – это формат гипертекстовых документов, использующихся в WWW для предоставления информации. Формат этот не описывает то, как документ должен выглядеть, а его структуру и связи. Внешний вид документа на экране пользователя определяется программой - браузером. Имена файлов в формате HTML обычно имеют расширение htm, html. Теги– это команды языка html. От остального текста они отделяются треугольными скобками. Например, <P>, </P>. Часто теги ставятся парами для определения начала и окончания области кода HTML, на которую они действуют. Например, <P> - открывающий тег, </P> - закрывающий тег. Теги определяют, какие параметры имеет текст в области их действия, размер, начертание шрифта, выравнивание, цвет, расположение объектов в документе и т.д.