Структура и принципы работы интернет. Структура сети Интернет: основные принципы работы Что такое структура сети интернет

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.

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.

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.сайт.), 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.сайт.

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: //www..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:

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

Суть работы почтовой системы изложена на страничке

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:

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:

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.

13.01.2015 11:14:48

Сеть Интернет начала свое существование в 1982 году, когда были объединены крупнейшие национальные сети США, такие как ARPANET, NFSNET и ряд других. Основной являлась ARPANET, появившаяся в 1969 году. Она объединяла ЭВМ военных и научно-исследовательских центров и использовалась для целей министерства обороны США.

Единого определения Интернета не существует. Интернет состоит из множества локальных и глобальных сетей, принадлежащих различным компаниям и предприятиям и связанных между собой различными линиями связи. Основная функция Интернета - объединение отдельных устройств, а также обеспечение связи между различными сетями в глобальном масштабе.

Отличительной особенностью Интернета является одноранговость. Это означает, что все устройства в сети пользуются равными правами, то есть каждое устройство может связаться с другим устройством, подключенным к Интернету. Каждый компьютер может посылать запросы на предоставление каких-либо ресурсов другим компьютерам впределах этой сети и, таким образом, выступать в роли клиента. В то же время каждый компьютер может выступать сервером и обрабатывать запросы от других компьютеров в сети, отсылая запрошенные данные.

Для передачи данных и организации сети нужны линии связи. Они могут быть проводными (телефонными), кабельными (например, витая пара, коаксиальный кабель, оптоволокно), беспроводными (радио, спутниковыми, сотовыми).

Провайдеры

Пользователи подключаются к сети благодаря провайдерам – организациям, оказывающим услуги доступа в Интернет и другие услуги, связанные с Интернетом, например выделение дискового пространства для хранения и обеспечения работы сайтов (хостинг); поддержка работы почтовых ящиков или виртуального почтового сервера; содержание линий связи, то есть поддержание их в рабочем состоянии, и другие.

Пиринговое соглашение – двухстороннее коммерческое соглашение между провайдерами о взаимной передаче трафика.

Выделяют несколько типов провайдеров доступа: локальные, региональные, магистральные. Локальные провайдеры имеют постоянное подключение к Интернету через региональных провайдеров и работают, как правило, в пределах одного города. Региональный провайдер подключается к магистральному провайдеру, который, в свою очередь, охватывает крупные регионы, например, страну, континент. Магистральные имеют магистральные каналы связи в собственности, а региональные арендуют у них каналы связи. Взаимоотношения между провайдерами осуществляются на основе пиринговых соглашений.

Магистральные провайдеры, как правило, имеют пиринговые соглашения со всеми остальными магистральными провайдерами, а региональные провайдеры обычно заключают пиринговые соглашения с одним из магистральных провайдеров и несколькими другими региональными провайдерами.

Для простоты организации пиринговых сетей существуют специальные центры обмена трафиком (NAP, Network Access Point), в которых соединяются сети большого количества провайдеров. Крупные провайдеры имеют так называемые точки присутствия (POP, Point of Presence), в которых расположено аппаратное обеспечение для подключения локальных пользователей к Интернету. Обычно крупный провайдер имеет точки присутствия в нескольких крупных городах.

Адресация в сети Интернет

Компьютер, подключенный к Интернету, называют хостом (host). Его реальная вычислительная мощность не имеет принципиального значения. Чтобы стать хостом, надо быть соединенным с другим хостом, который, в свою очередь, будет соединен с третьим, и так далее. Так формируется постоянно работающая часть Интернета. Зная адреса хостов, пакеты данных прокладывают себе путь от отправителя к получателю.

В Интернете существует единая система адресации, которая помогает компьютерам найти друг друга в процессе обмена информацией. Интернет работает по протоколу TCP / IP , который отвечает за физическую пересылку сообщений между компьютерами в сети Интернет. Протокол – это правило передачи информации в Сети.

Передача данных происходит через уникальный IP-адрес. IP-протокол – это набор правил, который позволяет доставить данные от одного компьютера к другому благодаря знанию IP -адресов отправителя и получателя.

В современной сети Интернет используется IPv 4. В этой версии протокола IP -адрес представляет собой последовательность из четырех отделяемых друг от друга точками десятичных чисел, каждое из которых может иметь значение от 1 до 255, например 19.226.192.108. Этот номер может быть постоянно закреплен за компьютером или же присваиваться динамически – в тот момент, когда пользователь соединился с провайдером, но в любой момент времени в Интернете не существует двух компьютеров с одинаковыми IP-адресами.

Эта версия протокола позволяет получить более четырех миллиардов уникальных IP-адресов, но, поскольку Интернет постоянно разрастается, в эксплуатацию постепенно вводится протокол I Pv6. В нем длина IP-адреса расширена до 128 бит, что позволяет увеличить число доступных идентификаторов практически до бесконечности.

Маршрутизация

Информация доставляется по необходимому адресу с помощью маршрутизаторов, которые выбирают оптимальный маршрут. Это происходит благодаря протоколу TCP . Его задача – разбить передаваемые данные на небольшие пакеты фиксированной структуры и длины, которые проходят через несколько серверов. Маршруты доставки могут отличаться друг от друга. Пакет, отправленный первым, может прийти последним, поскольку скорость получения зависит не от того, насколько близко друг к другу расположены серверы получателя и отправителя, а от выбранного маршрута. Оптимальным считается маршрут, который позволяет снизить нагрузку на сеть. Самый короткий путь (через ближайшие серверы) не всегда оказывается оптимальным, поскольку канал связи с другим континентом может работать быстрее, чем канал в соседний город.

Протокол TCP (Transfer Control Protocol) обеспечивает надежную доставку данных, контролируя оптимальный размер пакета и осуществляя повторную рассылку в случае сбоя.

Доменная система

Людям неудобно запоминать последовательность цифр, поэтому была введена система доменных имен Domain Name System (DNS ). Она обеспечивает соответствие числовому IP -адресу каждого компьютера уникального доменного имени, которое обычно состоит из двух-четырех слов, разделенных точками (доменов).

Доменное имя читается слева направо. Самое правое слово в доменном имени является доменом верхнего, или первого, уровня. Существует два типа доменов верхнего уровня: географические (двухбуквенные – указывают на страну, в которой находится узел) и административные (трехбуквенные) – указывают на тип или профиль организации. Каждой стране мира выделен свой географический домен. Например, России принадлежит географический домен ru, в котором российские организации и граждане имеют право зарегистрировать домен второго уровня.

Для США наименование страны по традиции опускается, там самыми крупными объединениями являются сети образовательных (edu), коммерческих (com), государственных (gov), военных (mil) учреждений, а также сети других организаций (org) и сетевых ресурсов (net).

После домена верхнего уровня следует домен второго уровня, затем третьего и т. д. Например, в доменном имени gosuslugi . samara . ru RU является доменом верхнего уровня, SAMARA – второго, а GOSUSLUGI – третьего.

Таблицы соответствия DNS-адресов IP-адресам размещают на специальных DNS-серверах, подключаемых к Интернету. Если устройство не знает IP-адреса компьютера, с которым собирается установить связь, а имеет только символьный DNS-адрес, то оно запрашивает DNS-сервер, предоставляя ему текстовый вариант, и получает в ответ IP-адрес нужного адресата.

Текущее управление Интернетом

Существуют специальные организации, которые занимаются вопросами адресации и маршрутизации.

В 1998 году была создана международная некоммерческая организация ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers). ICANN обеспечивает универсальные возможности связи в Интернете, надзор и координацию адресного пространства IP и системы DNS.

Задачи адресации и маршрутизации начали появляться в начале 1970-х годов, и ранее их выполняла американская некоммерческая организация IANA (Internet Assigned Numbers Authority). В настоящее время IANA является подразделением ICANN и отвечает за распределение IP-адресов и доменов верхнего уровня, а также за регистрацию параметров различных протоколов Интернета.

В задачу ICANN входит также регистрация региональных Интернет-регистраторов, которые занимаются технической стороной функционирования Интернета: выделением IP-адресов, номеров автономных систем, регистрацией обратных зон DNS и другими техническими проектами. На данный момент их пять: для Северной Америки; для Европы, Ближнего Востока и Центральной Азии; для Азии и Тихоокеанского региона; для Латинской Америки и Карибского региона и для Африки.

В России функционирует Координационный центр национального домена сети Интернет – администратор национальных доменов верхнего уровня.RU и.РФ. Эта организация обладает полномочиями по выработке правил регистрации доменных имен в доменах.RU и.РФ, аккредитации регистраторов и исследованию перспективных проектов, связанных с развитием российских доменов верхнего уровня.

Модель OSI

Работа сети заключается в передаче данных от одного компьютера к другому. Международная Организация по Стандартам (International Standards Organization, ISO) разработала модель, которая четко определяет различные уровни взаимодействия систем, дает им стандартные имена и указывает, какую работу должен делать каждый уровень. Эталонная модель взаимодействия открытых систем OSI связывает открытые системы, то есть системы, открытые для связи с другими системами. Ее использует Windows и большинство других сетевых операционных систем.

Модель OSI имеет семь уровней: физический, канальный, сетевой, транспортный, сеансовый, уровень представления и прикладной.

Таким образом, задача взаимодействия систем разделена на семь отдельных задач, каждая из которых может быть решена независимо от других.

Физический уровень

Задача физического уровня , самого нижнего, состоит в создании физического канала, например оптоволоконного кабеля, для отправки битов. Физический уровень – это среда передачи данных, которые представляются в виде электрических импульсов, пучков света, электромагнитных волн.

Канальный уровень

Канальный уровень обеспечивает передачу данных через физический канал. Этот уровень связывает абстрактный адрес компьютера (например, его IP-адрес) с физическим компьютером. Если данные поступают снизу, то есть с физического уровня, то канальный уровень преобразует электрический сигнал в кадры или пакеты, если данные приходят с сетевого уровня, то пакеты преобразуются в электрические сигналы. В числе задач канального уровня – проверка доступности среды передачи и реализация механизмов обнаружения и коррекции ошибок, то есть повторная посылка поврежденного кадра. Примером протокола, работающего на канальном уровне, является Ethernet для локальных сетей.

Сеансовый уровень

Сеансовый уровень позволяет пользователям различных компьютеров устанавливать сеансы связи друг с другом. Он нужен для согласования и поддержания соединений с другими устройствами и гарантирует, что передающие и принимающие устройства смогут взаимодействовать, не «перебивая» друг друга. Сеансовый уровень отвечает за поддержание сеанса во время передачи данных, а также разрывает соединение, когда обмен данными заканчивается. На этом уровне работают такие протоколы как ASP, L2TP, PPTP и другие.

Уровень представления

Уровень представления гарантирует, что информация, передаваемая прикладным уровнем, будет понятна прикладному уровню в другой системе. Уровень представления может при необходимости выполнять преобразование форматов данных в некоторый общий формат представления, а на приеме, соответственно, выполняет обратное преобразование. Здесь данные кодируются, сжимаются или шифруются. Например, отправляя сообщение, его нужно предварительно сжать для уменьшения трафика. На этом уровне работают такие протоколы как RDP, LPP, NDR и другие.

Прикладной уровень

Прикладной уровень содержит набор популярных протоколов, необходимых пользователям. Этот уровень не относится к приложениям, которые пользователь запускает на компьютере, а обеспечивает инфраструктуру, поверх которой запускается собственно приложение. В контексте модели OSI «приложение» не означает Excel, Word или подобные программы. Прикладной уровень представляет собой протокол, который программа, например Outlook или Internet Explorer, использует для отправки данных по сети. Например, программа передачи файлов, которую вы используете для отправки файла, взаимодействует с прикладным уровнем и определяет, какой протокол (например, FTP, TFTP или SMB) будет использоваться для отправки.

Перечислим наиболее популярные протоколы верхнего, прикладного уровня, по которым передаются данные.

Широко используемый протокол, который служит для обмена файлами между компьютерами.

Протокол IRC (Internet Relay Chat)

IRC – протокол для обмена сообщениями в режиме реального времени.

Протоколы RTSP (Real-Time Streaming Protocol) и RTP (Real-Time Transport Protocol)

RTSP – это протокол с возможностью контролируемой передачи видеопотока в Интернете. Протокол обеспечивает пересылку информации в виде пакетов между сервером и клиентом. При этом получатель может одновременно воспроизводить первый пакет данных, декодировать второй и получать третий.

Вместе с RTSP работает протокол RTP (Real-Time Control Protocol). Он определяет и компенсирует потерянные пакеты, обеспечивает безопасность передачи контента и распознавание информации, отвечает за проверку идентичности отправленных и полученных пакетов, идентифицирует отправителя и контролирует загруженность сети.

Основы работы в Интернет/Введение в Интернет

24 октября 1995 года Федеральный сетевой совет (FNC) единодушно одобрил резолюцию, определяющую термин "Интернет".

РЕЗОЛЮЦИЯ: Федеральный сетевой совет признает, что следующие словосочетания отражают наше определение термина "Интернет".

Интернет - это глобальная информационная система, которая:

1. логически взаимосвязана пространством глобальных уникальных адресов, основанных на Интернет-протоколе (IP) или на последующих расширениях или преемниках IP;

2. способна поддерживать коммуникации с использованием семейства Протокола управления передачей/Интернет-протокола (TCP/IP) или его последующих расширений/преемников и/или других IP-совместимых протоколов;

3. обеспечивает, использует или делает доступной, на общественной или частной основе, высокоуровневые сервисы, надстроенные над описанной здесь коммуникационной и иной связанной с ней инфраструктурой.

FNC Resolution: Definition of "Internet", 10/24/95

Краткий курс истории Интернет, Б.Лейнер и др., Jet Info, N14,1997

Internet (Интернет ) это всемирное объединение сетей, шлюзов, серверов и компьютеров, использующее для связи единый набор протоколов. Internet не является коммерческой организацией и никому не принадлежит; оплачиваются только услуги провайдера организации, предоставляющей возможность подключения к Internet .

Какова структура Internet?

Структура Internet напоминает паутину, в узлах которой находятся компьютеры, связанные между собой линиями связи. Узлы Internet, связанные высокоскоростными линиями связи, составляют базис Internet. Как правило, это поставщики услуг (провайдеры). Телефонная линия связи называется выделенной, если она круглосуточно соединяет провайдера и абонента для подключения к Internet, или коммутируемой, если она связывает с Internet только во время сеанса связи.

Сетевые протоколы предписывают правила работы компьютерам, которые подключены к сети. Они строятся по многоуровневому принципу. Протокол некоторого уровня определяет одно из технических правил связи. Для успешной работы в Internet не обязательно знать о работе протоколов , также как не требуется знать структуру АТС и принципы коммутации линий связи для успешного использования телефонного аппарата.

Протокол - набор правил, определяющий принципы обмена данными между различными компьютерными программами или устройствами.

Интерфейс определяет набор сервисов, предоставляемых данным уровнем, соседнему уровню

Сервер (server):

1. Программа для сетевого компьютера. Дает возможность предоставить услуги одного компьютера другому компьютеру. Обслуживаемые компьютеры сообщаются с этой обслуживающей (сервер) программой посредством соответствующей пользовательской (client ) программы, работающей на машине конечного Пользователя. Программа-клиент предназначена для работы в паре с программой-сервером.

2. Компьютер в сети, предоставляющий свои услуги другим, т.е.выполняющий определенные функции по запросам других. На нем и работает программа-сервер.

Клиент (client)

1. Пользователь.

2. Прикладная программа, работающая в интересах пользователя для предоставления неких услуг с сервера где-либо в какой-либо сети.

Основы компьютерных сетей

Компьютерная сеть: Два или более компьютера, обменивающихся информацией по линиям связи

Различают локальные и глобальные сети.

Ethernet – самый распространенный тип локальной сети.

Ключевые элементы глобальной сети:

v Глобальная адресация:

Ø Каждый компьютер в глобальной сети получает уникальный адрес;

Ø Глобальные адреса не зависят от адресации в локальных сетях.

v Маршрутизация:

Ø Наличие специализированных компьютеров – маршрутизаторов. Назначение маршрутизаторов – определять маршрут прохождения информации от источника к получателю

Как устроен Интернет

Обмен данных в компьютерных сетях подчиняется специальным правилам - протоколам. Сетевые протоколы определяют структуру и порядок передачи данных в сети.

Семейство протоколов TCP/IP определяет структуру и порядок передачи данных по сети Интернет и имеет в своем составе несколько уровней.

Уровни взаимодействия:	Протоколы
ПрикладнойThe Process Layer	HTTP, DNS, POP3, IMAP4, SMTP, NNTP, FTP На прикладном уровне (The Process Layer) рассматривается взаимодействие прикладных программ. Наиболее часто употребляемыми на прикладном уровне являются следующие протоколы: Ø DNS(Domain Name System) - доменная система именобеспечивает символическое представление адресов на сетевом уровне; Ø Протоколы электронной почты ØE-mail (SMTP, POP3, IMAP4)– электронная почта (Протокол SMTP используется для отправки сообщений, для получения сообщений используются протоколы POP3 и IMAP4.Post Office Protocol - протокол почтовой службы. Internet Mail Access Protocol - протокол интерактивного доступа к электронной почте Internet.; Ø HTTP (Hyper text transfer protocol)–протокол для работы с гипертекстовыми документами во всемирной паутине (WWW); Ø FTP - протокол передачи файлов; Ø TELNET – протокол эмуляции виртуального терминала; Ø NNTP - протокол для передачи новостей.
ТранспортныйThe Host-to-Host Layer	TCP, UDP Транспортный протокол - это центральный протокол во всей иерархии протоколов. Именно он обеспечивает надежную передачу данных от одного абонента в сети другому. Основные задачи транспортного уровня : - Обеспечить связь между прикладными программами на сетевых компьютерах - Восстановить исходную последовательность пакетов переданных на сетевом уровне Адрес на транспортном уровне состоит из двух частей: - Сетевой адрес компьютера (IP адрес); - Номер порта требуемой программы на сетевом компьютере.
Сетевой The Internet Layer	IP Сетевой уровень обеспечивает доставку данных между любыми двумя узлами сети с произвольной топологией Основные задачи сетевого уровня: - глобальная адресация (присвоение глобальных адресов, не зависимых от локальных); - маршрутизация (определение путей доставки пакетов данных); - разбиение информации на пакеты (которые должны быть доставлены через канальный уровень). Глобальная адресация Чтобы компьютеры могли находить друг друга в глобальной сети Интернет, каждый компьютер должен иметь свой глобальный адрес , не зависящий от способа соединения и адресации на канальном уровне.Каждый компьютер, подключенный к сети Интернет имеет свой уникальный IP-адрес. IP-адрес имеет длину 32 бита (4 байта). В двоичном исчислении IP-адрес представляет собой 4 байта, называемых октетами. Часто IP-адрес записывается в виде 4-х десятичных чисел от 0 до 255. Каждый октет преобразуется в десятичное число и разделяется точками Глобальная сеть Интернет состоит из тысяч сетей каждая из которых имеет свой диапазон адресов. За распределением IP-адресов следят специальные организации – Интернет регистраторы. Основным Интернет регитратором является компания INTERNIC (http://www.internic.net). В Европе распределением IP-адресов занимается организация RIPE (http://www.ripe.net). Региональные организации по Иерархии делегируют распределение IP-адресов местным регистраторам: LIR – Local Internet Registry.
КанальныйThe Network Access Layer	PPP, Ethernet Основные задачи канального уровня : организовать передачу информации в виде потока битов, которые организуются в виде кадров данных и передаются от компьютера к компьютеру. Канальный уровень включает в себя: Физический уровень – на котором и организуется перенос информации от компьютера к компьютеру. Собственно канальный уровень – обеспечивающий формирование кадров данных.

Интернет -- всемирная система объединённых компьютерных сетей для хранения и передачи информации. Часто упоминается как Всемирная сеть и Глобальная сеть. Построена на базе стека протоколов TCP/IP. На основе Интернета работает Всемирная паутина (World Wide Web, WWW) и множество других систем передачи данных.

Система адресации в Internet

Internet самостоятельно осуществляет передачу данных. К адресам станций предъявляются специальные требования. Адрес должен иметь формат, позволяющий вести его обработку автоматически, и должен нести некоторую информацию о своем владельце.

С этой целью 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 адрес -- 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 компьютера 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.

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.

Доменный адрес определяет область, представляющую ряд хост-компьютеров, В отличие от цифрового адреса он читается в обратном порядке. Вначале идет имя компьютера, затем имя сети, в которой он находится.

Эталонная модель открытой системой - Open Sistem Interconnect (OSI) - называют систему, которая выполняет все функции взаимодействия по обмену сообщениями в сети, сгруппированные в соответствии с эталонной моделью открытых систем. Модель разработана Международной организацией стандартов (МОС) - International Standart Organization (ISO), а саму модель сокращенно называют ЭМВОС. Модель строится применительно к методу пакетной передачи сообщений и реализуются программным обеспечением сети, размещенным в компьютерах-абонентах и специализированных сетевых устройствах.

Перемещение информации между компьютерами различных схем является чрезвычайно сложной задачей. В начале 1980 гг. Международная Организация по Стандартизации (ISO) и Международный Консультативный Комитет по Телеграфии и Телефонии (МККТТ) признали необходимость в создания модели сети, которая могла бы помочь поставщикам создавать реализации взаимодействующих сетей. В тесном сотрудничестве была разработана эталонная модель "Взаимодействие Открытых Систем" (ЭМВОС). Эта модель была описана в рекомендациях Х.200 (МККТТ) и ISO 7498 (ISO). Соответствие ЭМВОС МККТТ и ИСО.

ЭМВОС быстро стала основной архитектурной моделью для передачи межкомпьютерных сообщений. Несмотря на то, что были разработаны другие архитектурные модели (в основном патентованные), большинство поставщиков сетей, когда им необходимо предоставить обучающую информацию пользователям поставляемых ими изделий, ссылаются на них как на изделия для сети, соответствующей эталонной модели. И действительно, эта модель является самым лучшим средством, имеющемся в распоряжении тех, кто надеется изучить технологию сетей.

Протокол - это правила взаимодействия одноименных уровней в удаленных системах.

Протоколы реализуются сетевым программным обеспечением и делятся на:

сетезависимые

транспортные

сетенезависимые.

К сетезависимым относятся протоколы сетевого, канального и физического уровня. Их характеристики определяются средой передачи, методами кодирования и модуляции, методами защиты от ошибок.

Транспортные протоколы находятся на транспортном уровне и выполняют промежуточные функции, связанные с передачей информации между взаимодействующими системами через все расположенные между ними физические соединения и коммуникационные системы.

Сетенезависимые протоколы располагаются на прикладном, представительном и сеансовом уровнях. Их характеристики и структура не зависят от созданных и используемых в сети коммуникаций. Они определяются лишь теми задачами обработки информации, которые перед ним поставлены.

Протоколы всех уровней должны быть квазинезависимы: это необходимо для того, чтобы замена протокола на одном из уровней не требовала переделки протоколов на других уровнях.

Кроме того, необходимо, чтобы протокол каждого уровня был прозрачен для протоколов более высоких уровней, т. е. не вносил искажений в их работу. Среди семи уровней протоколов важнейшими являются те, которые расположены на прикладном уровне.

При административном управлении протоколы трех нижних уровней также обеспечивают взаимодействие ЭВМ в сети. Однако точки приложения протоколов высших уровней (4-7) здесь меняются. При основном управлении эти протоколы связывали пары ЭВМ. Однако при административном управлении эти протоколы обеспечивают взаимодействие ЭВМ, специализированной для целей административного управления сетью, со всеми остальными системами.

Основные протоколы Интернет

Для передачи информации в сети Internet используется протокол TCP/IP.

TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol, протокол управления передачей/протокол Internet) -- протокол (семейство протоколов), являющийся стандартом для передачи данных между сетями, в том числе в Интернет.

Протокол TCP (протокол управления передачей) разбивает информацию на порции (пакеты) и нумерует их. Затем протокол IP (протокол Интернет) добавляет к каждой порции служебную информацию с адресами отправителя и получателя и обеспечивает доставку всех пакетов.

Благодаря такому способу передачи информации, в Интернет нет необходимости устанавливать отдельный канал связи между двумя компьютерами. Каждый компьютер может одновременно принимать пакеты от большого количества других компьютеров.

TCP/IP является основным протоколом сети Интернет, поэтому для работы в глобальной сети операционная система, установленная на пользовательском компьютере, должна обеспечивать поддержку указанного протокола.

Основные ресурсы Интернет

Рассмотрим основные ресурсы (службы) Интернет. Самым популярным ресурсом является всемирная паутина или WWW, которая представляет собой огромное количество (свыше миллиарда) мультимедийных документов, отличительной особенностью которых является возможность ссылаться друг на друга. Это означает присутствие в текущем документе ссылки, реализующей переход на любой документ WWW, который физически может быть размещен на другом компьютере сети Интернет. Используя специальные программы просмотра документов WWW, пользователь сети Интернет может быстро перемещаться по ссылкам от одного документа к другому, путешествуя по пространству всемирной паутины.

WWW (World Wide Web, всемирная паутина) -- совокупность взаимосвязанных гипермедийных документов.

В Интернет размещены целые библиотеки файлов, доступ к которым обеспечивается службой FTP.

FTP (File Transfer Protocol, протокол передачи файлов ) -- хранилище и система пересылки всевозможных файлов.

Как упоминалось выше, вначале компьютерная сеть интенсивно использовалась для быстрой пересылки текстовых сообщений. Поэтому старейшим ресурсом Internet является E-mail (электронная почта).

E-mail (электронная почта) -- система пересылки электронных писем.

В Интернет существует специальная служба, позволяющая размещать на взаимосвязанных компьютерах сообщения для обмена мнениями. Подключившись к одному из таких компьютеров и выбрав дискуссионную группу (телеконференцию) по интересам, вы можете прочитать опубликованные сообщения, задать вопрос в группу или ответить на чей-то вопрос. Сообщения обычно быстро тиражируются на другие компьютеры и хранятся небольшой промежуток времени, поэтому данный ресурс получил название Группы новостей.

Группы новостей (телеконференции) -- глобальная распределенная система для обмена сообщениями и ведения дискуссий.

Одной из самых популярных систем подобного рода являются группы новостей Usenet.

Сервис Telnet позволяет подключиться к удаленному компьютеру и работать с его ресурсами.

Telnet -- служба для удаленного управления компьютерами.

Однако чаще всего такие компьютеры работают под управлением того или иного варианта операционной системы Unix (Юникс), поэтому в настоящее время эта служба используется прежде всего сетевыми администраторами.

Наконец, в Интернет есть система IRC (Chat), реализующая общение пользователей в реальном режиме времени посредством ввода текста с клавиатуры.

IRC (Internet Relay Chat, беседа через Internet) -- служба для общения пользователей Интернет в реальном режиме времени посредством ввода текста с клавиатуры.

Интернет можно использовать в различных областях:

- профессиональная деятельность;
- коммерческая деятельность;
- получение образовательных услуг;
- отдых и развлечения.

Электронная почта -- технология и предоставляемые ею услуги по пересылке и получению электронных сообщений (называемых «письма» или «электронные письма») по распределённой (в том числе глобальной) компьютерной сети.

Электронная почта по составу элементов и принципу работы практически повторяет систему обычной (бумажной) почты, заимствуя как термины (почта, письмо, конверт, вложение, ящик, доставка и другие), так и характерные особенности -- простоту использования, задержки передачи сообщений, достаточную надёжность и в то же время отсутствие гарантии доставки.

Достоинствами электронной почты являются: легко воспринимаемые и запоминаемые человеком адреса вида имя_пользователя@имя_домена (например, Этот адрес e-mail защищен от спам-ботов. Чтобы увидеть его, у Вас должен быть включен Java-Script); возможность передачи как простого текста, так и форматированного, а также произвольных файлов; независимость серверов (в общем случае они обращаются друг к другу непосредственно); достаточно высокая надёжность доставки сообщения; простота использования человеком и программами.

Недостатки электронной почты: наличие такого явления, как спам (массовые рекламные и вирусные рассылки); теоретическая невозможность гарантированной доставки конкретного письма; возможные задержки доставки сообщения (до нескольких суток); ограничения на размер одного сообщения и на общий размер сообщений в почтовом ящике (персональные для пользователей). В настоящее время любой начинающий пользователь может завести свой бесплатный электронный почтовый ящик, достаточно зарегистрироваться на одном из интернет-порталов.

Тема 3.3: Прикладные программы для создания Веб-сайтов

Тема 3.4: Применение Интернет в экономике и защита информации

Глобальные компьютерные сети

3.2. Сетевые технологии. Глобальные сети и технологии глобальных сетей

3.2.2. Структура и основные принципы построения сети Интернет

Internet – всемирная информационная компьютерная сеть, представляющая собой объединение множества региональных компьютерных сетей и компьютеров, обменивающих друг с другом информацией по каналам общественных телекоммуникаций (выделенным телефонным аналоговым и цифровым линиям, оптическим каналам связи и радиоканалам, в том числе спутниковым линиям связи).

Информация в Internet хранится на серверах. Серверы имеют свои адреса и управляются специализированными программами. Они позволяют пересылать почту и файлы, производить поиск в базах данных и выполнять другие задачи.

Обмен информацией между серверами сети выполняется по высокоскоростным каналам связи (выделенным телефонным линиям, оптоволоконным и спутниковым каналам связи). Доступ отдельных пользователей к информационным ресурсам Internet обычно осуществляется через провайдера или корпоративную сеть.

Провайдер - поставщик сетевых услуг – лицо или организация предоставляющие услуги по подключению к компьютерным сетям. В качестве провайдера выступает некоторая организация, имеющая модемный пул для соединения с клиентами и выхода во всемирную сеть.

Основными ячейками глобальной сети являются локальные вычислительные сети. Если некоторая локальная сеть непосредственно подключена к глобальной, то и каждая рабочая станция этой сети может быть подключена к ней.

Существуют также компьютеры, которые непосредственно подключены к глобальной сети. Они называются хост - компьютерами (host - хозяин). Хост – это любой компьютер, являющийся постоянной частью Internet, т.е. соединенный по Internet – протоколу с другим хостом, который в свою очередь, соединен с другим, и так далее.

Рис. 1. Структура глобальной сети Internet

Для подсоединения линий связи к компьютерам используются специальные электронные устройства, которые называются сетевыми платами, сетевыми адаптерами, модемами и т.д.

Практически все услуги Internet построены на принципе клиент-сервер. Вся информация в Интернет хранится на серверах. Обмен информацией между серверами осуществляется по высокоскоростным каналам связи или магистралям. Серверы, объединенные высокоскоростными магистралями, составляют базовую часть сети Интернет.

Отдельные пользователи подключаются к сети через компьютеры местных поставщиков услуг Интернета, Internet - провайдеров (Internet Service Provider - ISP), которые имеют постоянное подключение к Интернет. Региональный провайдер, подключается к более крупному провайдеру национального масштаба, имеющего узлы в различных городах страны. Сети национальных провайдеров объединяются в сети транснациональных провайдеров или провайдеров первого уровня. Объединенные сети провайдеров первого уровня составляют глобальную сеть Internet.

Передача информации в Интернет обеспечивается благодаря тому, что каждый компьютер в сети имеет уникальный адрес (IP-адрес), а сетевые протоколы обеспечивают взаимодействие разнотипных компьютеров, работающих под управлением различных операционных систем.

В основном в Интернет используется семейство сетевых протоколов (стек) TCP/IP. На канальном и физическом уровне стек TCP/IP поддерживает технологию Ethernet, FDDI и другие технологии. Основой семейства протоколов TCP/IP является сетевой уровень, представленный протоколом IP, а также различными протоколами маршрутизации. Этот уровень обеспечивает перемещение пакетов в сети и управляет их машрутизацией. Размер пакета, параметры передачи, контроль целостности осуществляется на транспортном уровне TCP.

Прикладной уровень объединяет все службы, которые система предоставляет пользователю. К основным прикладным протоколам относятся: протокол удаленного доступа telnet, протокол передачи файлов FTP, протокол передачи гипертекста HTTP, протоколы электронной почты: SMTP, POP, IMAP, MIME.

Советы