Основы работы глобальной сети Internet

RSS, Twitter, Vkontakte, Facebook

Основы электронного бизнеса (e-business)

Авторский курс лекций Владимира Ткаченко

1. Основы работы глобальной сети Internet

Основные понятия

Что такое Internet? Интернет - это глобальная компьютерная сеть, в которой размещены различные службы или сервисы (E-mail, Word Wide Web, FTP, Usenet, Telnet и т.д.). Компьютерные сети предназначены для передачи данных, а телефонные сети и радиосети - для передачи голоса, телевизионные сети - для передачи изображения.

В зависимости от расстояний между ПК различают локальные, территориальные и корпоративные вычислительные сети. Конвергенция телекоммуникационных сетей (компьютерных, радио, телефонных и телевизионных сетей) обеспечивает возможность качественной передачи данных, голоса и изображения по единым (мультисервисным) сетям нового поколения (сетям Internet).

Глобальная сеть Интернет была создана в 1990 году на базе сети ARPANet, которую создало подразделение ARPA (Advanced Research Projects Agency) Министерства Обороны США совместно с университетскими учеными в 1969 году. Эта сеть была экспериментальной сетью для исследования методов построения высоконадежной национальной компьютерной сети (сети сетей) устойчивой к локальным повреждениям при ядерной войне.

ARPANet была создана с применением технологии коммутации пакетов на основе Internet Protocol - IP или семейства протоколов (стека) TCP/IP т.е. основана на самостоятельном продвижении пакетов в сети. ARPANET - это первая сеть с пакетной коммутацией, которая связывала исследовательские лаборатории университетов в Лос-Анджелесе, Санта-Барбаре с лабораториями Стэндфордского университета и Университета штата Юта в Солт-Лейк Сити.

Именно применение сетевых протоколов (сетевого программного обеспечения) TCP/IP обеспечило нормальное взаимодействие компьютеров с различными программными и аппаратными платформами в сети и, кроме того, стек TCP/IP обеспечил высокую надежность компьютерной сети (при выходе из строя нескольких компьютеров сеть продолжала нормально функционировать).

После открытой публикации в 1974 году описания протоколов IP и TCP (описание взаимодействия компьютеров в сети) началось бурное развитие сетей, на основе семейства протоколов TCP/IP. Стандарты TCP/IP являются открытыми и постоянно совершенствуются. В настоящее время во всех операционных системах предусмотрена поддержка протокола TCP/IP.

В 1983 году ARPANet разделилась на две сети, одна - MILNET стала частью оборонной сети передачи данных США, другая - была использована для соединения академических и исследовательских центров, которая постепенно развивалась и в 1990 году трансформировалась в Интернет.

Протоколы TCP/IP обеспечили абсолютную децентрализацию глобальной сети Интернет, ни одно государство не контролирует ее работу. Интернет развивается демократично, к Интернет может подключиться любая компьютерная сеть или отдельный компьютер. Единого владельца и центра управления сети Интернет не существует.

Инфраструктура сети (структура и принципы построения сети Интернет)

Итак, Интернет - это множество компьютеров (хостов) и различных компьютерных сетей, объединенных сетью, которые взаимодействуют при помощи протоколов связи TCP/IP. Вся информация в Интернет хранится на Web-серверах. Серверы, объединенные высокоскоростными магистралями или каналами общественных телекоммуникаций (выделенным телефонным аналоговым и цифровым линиям, оптическим каналам связи и радиоканалам, в том числе спутниковым линиям связи), составляют базовую часть сети Интернет.

Серверы имеют свои адреса и управляются специализированными программами. Они позволяют пересылать почту и файлы, производить поиск в базах данных и выполнять другие задачи. Доступ отдельных пользователей к информационным ресурсам Internet обычно осуществляется через Internet - провайдеров (Internet Service Provider - ISP) или корпоративную сеть.

Провайдеры располагают компьютерной сетью, которая имеет постоянное соединение с Интернет. Компьютеры, входящие в сеть провайдера и служащие для подключения абонентов к Интернету, называются серверами доступа или маршрутизаторами.

В качестве маршрутизаторов чаще всего используются компьютеры с сетевой операционной системой UNIX или аппаратные маршрутизаторы. Структура глобальной сети Internet и более подробное описание сети изложено в разделе Структура и основные принципы построения сети Интернет

Способы доступа

Доступ в Internet, как правило, получают через Internet - провайдеров. В настоящее время существует множество способов соединения с сетью Интернет. Способ подключения компьютера к сети Интернет зависит от используемого пользователем уровня услуг, которые он хочет получить от провайдера (поставщика услуг), от скорости и качества передачи данных.

Способы подключения к Интернет можно классифицировать по следующим видам:

  • коммутируемый доступ;
  • доступ по выделенным линиям;
  • доступ по широкополосной сети (DSL - Digital Subscriber Line);
  • доступ к Интернет по локальной сети;
  • спутниковый доступ в Интернет;
  • доступ к Интернет с использованием каналов кабельной телевизионной сети;
  • беспроводные технологии.

Подробнее о способах подключения смотрите в разделе Способы доступа или подключения к Интернет

Адресация в сети

Каждый компьютер, подключенный к сети TCP/IP (Интернет), имеет свой уникальный IP-адрес или IP – номер. Адреса в Интернете могут быть представлены как последовательностью цифр из четырех чисел в диапазоне 0 - 255 разделенными точками (например, 223.255.255.0), так и именем (например, www.lessons-tva.info.), построенным по определенным правилам. Компьютеры при пересылке информации используют цифровые адреса, а пользователи в работе с Интернетом используют в основном имена.

Метод связи имен и IP – номеров называется сервером имени домена (Domain Name Server, DNS). Сервер DNS поддерживает список имен компьютеров, локальных сетей и соответствующих им IP – номеров.

Сервер DNS, как правило, устанавливается у сервис-провайдера, и он автоматически обслуживает ПК, которые подключаются к Интернет через сервер доступа данного провайдера. Браузер, прежде чем отправлять запрос узлу по введенному доменному имени, сначала обращается к серверу DNS сервис-провайдера, который сообщает браузеру IP-адрес узла соответствующий доменному имени, введенному в браузере.

В Интернете применяется так называемая доменная система имен. Каждый уровень в такой системе называется доменом. Имя домена состоит из нескольких частей, расположенных в определенном порядке и разделенных точками. Домены отделяются друг от друга точками, например: www.lessons-tva.info.

IP-адрес состоит из двух частей: номера сети и номера узла (компьютера) в сети. Если отдельный компьютер (хост-компьютер) или сеть являются составной частью сети Интернет, то IP-адрес присваивается специальным подразделением Интернета.

Распределением IP адресов занимается организация ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers), а в Европе распределением IP адресов между региональными провайдерами занимается RIPE.<

Адреса компьютеров, подключенных к локальной сети провайдера, определяют администраторы сети.

IP-адреса бывают статические и динамические. Если за компьютером, подключенным к Интернет, закреплен постоянный IP-адрес, то такой адрес называется статическим. Если компьютеру присваивается новое значение IP-адреса при каждом подключении к Интернет, то этот адрес является динамическим.

В Интернете используются не доменные имена, а Universal Resource Locator (URL). URL - это адрес любого ресурса (документа, файла) в Internet, он указывает, с помощью какого протокола следует к нему обращаться, какую программу следует запустить на сервере и к какому конкретному файлу следует обратиться на сервере.

Общий вид URL: протокол://хост-компьютер/имя файла (например: http://www.lessons-tva.info/book.html).

Более подробно об адресации в сети изложено в разделах IP-адресация и Адресация в сети Интернет.

Службы (сервисы или услуги) сети

Наиболее распространенными функциональными службами в Интернет являются:

  1. Электронная почта E-mail - служба электронного общения в режиме оффлайн.
  2. Распределенная система гипермедиа Word Wide Web (WWW).
  3. Передача файлов - FTP.
  4. Поиск данных и программ - Archie.
  5. USENET, News - телеконференции, группы новостей (доски объявлений) или дискуссионные группы по различным темам.
  6. Поиск данных по ключевым словам WAIS (WAIS реализует концепцию распределенной информационно-поисковой системы).
  7. Whois - адресная книга сети Internet. По запросу пользователь может получить информацию о владельцах доменных имен.
  8. Доступ к компьютерам в режиме удаленного терминала - Telnet.
  9. Gopher - служба доступа к информации с помощью иерархических каталогов (иерархических меню).
  10. Службы для электронного общения в режиме онлайн: мессенджеры и VoIP сервис.

Все услуги предоставляемые сетью Internet можно разделить на две категории: обмен информацией между абонентами сети и использование баз данных сети.

Фактически все службы (услуги) сети построены по принципу клиент-сервер. Сервером в сети  называется компьютер или программа способные предоставлять некоторые  сетевые услуги клиентам по их запросам.

К клиентским программам относятся:

  • браузеры - программы для просмотра Web-серверов;
  • ftp-клиенты;
  • telnet-клиенты;
  • почтовые клиенты;
  • WAIS-клиенты.

E-mail

Электронная почта стала первой услугой Интернета, которая и в настоящее время является наиболее используемым сервисом Интернета. E-mail предназначена для обмена почтовыми сообщениями между абонентами сети Internet. С помощью E-mail можно посылать и получать сообщения, отвечать на полученные письма, рассылать копии письма сразу нескольким получателям, переправлять полученное письмо по другому адресу и так далее.

Для работы с электронной почтой используют почтовые клиенты (Outlook Express, Microsoft Outlook, The Bat) и почтовые Web-интерфейсы, расположенные на почтовых веб - серверах (например, http://mail.ru/, http://www.hotmail.ru/ и другие).

Суть работы почтовой системы изложена на страничке http://www.lessons-tva.info/edu/e-inf3/m3t2_6.html

Word Wide Web (WWW) - "Всемирная паутина"

Web (англ. сеть, паутина) является самой популярной службой Интернета. Многие пользователи Интернета считают, что Всемирная паутина (Word Wide Web) - это глобальная сеть Интернет. Надо отметить, что это не так. WWW - это одна из служб Интернета, но она является его основой, это распределенная система гипермедиа (гипертекста), в которой документы, размещены на серверах Интернет и связаны друг с другом ссылками.

В 1991 году Европейская лаборатория физики элементарных частиц (CERN) в Швейцарии объявила о создании новой глобальной информационной среды World Wide Web. Создание "Всемирной паутины", в основу которой легла технология гипертекста и прикладной протокол HTTP для передачи Web-страниц, является важнейшее событие в истории Internet. Web-страницы создаются с помощью специального языка HTML.

HTML или Hyper Text Markup Language является языком разметки гипертекста, разметка осуществляется с помощью тегов (tags). Эти теги обеспечивают форматирование элементов страницы и позволяют размещать на ней графические объекты, рисунки, гиперссылки и т.д. В настоящее время WWW стала средством доступа фактически ко всем ресурсам Интернет.

Для просмотра Web-страниц используются прикладные программы - браузеры. К наиболее популярным обозревателям относятся:

Internet Explorer, Mozilla Firefox, MyIE Web Browser, Opera и т.д. Более подробно о браузерах изложено на странице Прикладные программы просмотра Web-страниц

FTP

FTP - это служба или программа-клиент FTP, которая предназначена для пересылки файлов между компьютерами, работающими в сетях TCP/IP, при помощи прикладного протокола передачи файлов (File Transfer Protocol), который определяет правила передачи файлов с одного компьютера на другой.

Другими словами FTP - это имя службы или клиентской программы и аббревиатура протокола передачи файлов.

Для пересылки файлов с помощью ftp необходимо иметь доступ к удаленному компьютеру (серверу), с которого требуется перекачать файлы и авторизоваться на нем, т.е. ввести логин и пароль.

С помощью клиентской программы ftp можно просматривать содержимое директорий на удаленном компьютере и переходить из директории в директорию, выбирая требуемые файлы. Выбранные файлы можно скачать на свой ПК.

Для скачивания файлов можно использовать специализированные клиентские программы FTP или графические ftp-оболочек типа ftptool. Кроме того, клиентская программа FTP входит в состав современных мультипротокольных браузеров, менеджеров файлов типа Total Commander и в другие приложения. Таким образом, с помощью браузеров или менеджеров файлов можно закачивать файлы на удаленный компьютер или скачивать файлы с удаленного компьютера.

Необходимо отметить, что в Интернете существуют так называемые анонимные ftp-серверы (файловые архивы), доступ к которым является открытым, т.е. доступ не требует ввода логина и пароля. На таких серверах могут быть размещены файлы различных прикладных программ, например свободное (free) или условно-свободное (shareware) программное обеспечение (ftp://ftp.microsoft.com/).

Для поиска файлов на FTP-серверах по именам самих файлов и каталогов можно использовать, например поисковую систему http://www.filesearch.ru/.

Кроме того, возможен и доступ к FTP серверам через электронную почту, некоторые FTP серверы могут пересылать файлы по E-mail.

Archie

Это прикладная служба, которая помогает находить файлы, хранящиеся на анонимных FTP-серверах в Internet. Archie-серверы ведут списки файлов многих FTP серверов, постоянно обновляя их в своих базах данных. Так как поиск требуемого файла в FTP-серверах является сложной задачей, то для поиска нужного файла в FTP-серверах используют средство - Archie.

Задача Archie - сканировать FTP-архивы на предмет наличия в них требуемых файлов. Работать с Archie можно через telnet-сессию, через локального клиента или по электронной почте.

Usenet

USENET news - это система телеконференций (сеть тематических телеконференций, т.е. конференций удаленных пользователей Интернет) или группы новостей. USENET была образована в 1970 году для обмена информацией и обсуждения проекта между разработчиками ОС UNIX. USENET можно представить в виде доски объявлений, имеющей разделы, в которых находятся статьи на различные темы. Каждая телеконференция посвящена определенной теме.

Обмен осуществляется при помощи прикладного протокола передачи NNTP (Net News Transfer Protocol). Работать с телеконференциями можно как в режиме on-line, так и off-line. Для чтения новостей в режиме on-line можно использовать специальные программы или навигаторы, а в режиме off-line можно работать через электронную почту (с помощью почтового клиента Outlook Express можно читать новости в группах Usenet).

Участники тематических телеконференций могут читать сообщения или статьи и публиковать свои ответы на сообщения других авторов. Для работы с группами новостей необходимо найти требуемый сервер.

Wais

Wais (Wide-Area Information Servers - серверы информации) один из сервисов Интернет, который слабо используется пользователями Интернет. Служба построена по принципу клиент-сервер, обмен осуществляется по прикладному протоколу WAIS, который базируется на стандарте Z39.50.

В Интернете более 250 WAIS-библиотек, основная часть материалов относится к области исследований и информационным технологиям.

Whois

WHOIS (от англ. who is — «кто?») — сетевой протокол прикладного уровня, базирующийся на протоколе TCP. WHOIS в основном применяется для получения данных о владельцах доменных имен, дате регистрации доменного имени, истечении срока регистрации домена и IP-адресах.

Служба построена по принципу клиент-сервер и используется для доступа к публичным серверам баз данных (БД) регистраторов IP-адресов и регистраторов доменных имён. Для запроса обычно используются веб-формы, доступные пользователям на многих сайтах в Интернете, например http://netpromoter.ru/whois/, http://proverim.net/.

Gopher

Gopher - это программа-клиент, которая является достаточно известным и распространенным сервисом Интернет. В настоящий время специализированные программы-клиенты GOPHER не используется, так как современные браузеры обеспечивают доступ к серверам GOPHER. На серверах GOPHER находится большое количество информации.

Telnet

Telnet - это возможность интерактивной работы с удаленным ПК и ресурсами сети, к которой подключен удаленный компьютер. Протокол TELNET позволяет подсоединиться к удаленному компьютеру. Для входа необходимо иметь логин и пароль.

Работать с TELNET можно с помощью программы-клиента, функционирующей под операционной системой Windows.

Поиск информации в сети

Поиск информации в Интернете является искусством. Средствами для нахождения информации в Интернете являются справочно-поисковые системы. Все существующие типы справочно-поисковых систем в Интернете могут быть разделены на следующие группы:

  • системы Web-поиска;
  • системы поиска FTP-файлов;
  • системы поиска в архивах Gopher;
  • системы поиска в Usenet;
  • каталоги;
  • порталы.

Каждая поисковая система индексирует страницы серверов особым способом, приоритеты в поиске по индексам тоже отличаются от других систем, поэтому запрос по ключевым словам и выражениям в каждой из поисковых систем может дать разные результаты.

VoIP сервис

VoIP (Voice-over-IP - передача голоса в сетях IP) или IP-телефония (цифровая телефония) - это технология, которая обеспечивает передачу голоса в сетях с пакетной коммутацией (в IP-сетях). VoIP сервисы - это сервисы, которые предназначены для выполнения интернет-звонков на обычные телефоны. На рынке IP телефонии имеется множество прикладных программ для интернет-звонков в режимах: компьютер - компьютер; компьютер - телефон и телефон - телефон.

Мессенджеры

Мессенджеры (Instant Messenger - мгновенное сообщение) - это прикладные программы или сервисы для мгновенного обмена сообщениями, голосовой связи и видеосвязи в сети Интернет (наиболее популярные: ICQ, Skype и другие).

Далее...>>>Тема: 1.1. VoIP или IP-телефония -это основной инструмент бизнес - коммуникаций