Глобальная сеть Internet

Глобальная сеть Internet 1. История.   Как всегда первыми первопроходцами стали военные. В 1962 году Дж. Ликлайнер стал первым руководителем исследовательского компьютерного проекта в DARPA (Defence Advanced Research Project Agency – Управление перспективных исследований и разработок Министерства обороны США). Именно с его подачи, а также благодаря Лоуренсу Робертсу и Томасу Мерилу, была организована связь компьютеров, находящихся в разных штатах в 1965 году по низкоскоростной коммутируемой телефонной линии. Эта была первая в мире нелокальная компьютерная сеть. Около 20 лет назад Министерство Обороны США создало сеть, которая явилась предтечей Internet, - она называлась ARPAnet. ARPAnet была экспериментальной сетью, - она создавалась для поддержки научных исследований в военно-промышленной сфере, - в частности, для исследования методов построения сетей, устойчивых к частичным повреждениям, получаемым, например, при бомбардировке авиацией и способных в таких условиях продолжать нормальное функционирование. Это требование дает ключ к пониманию принципов построения и структуры Internet. В модели ARPAnet всегда была связь между компьютером-источником и компьютером-приемником (станцией назначения). То есть уже изначально предполагалась, что любая часть сети может исчезнуть в любой момент, но это не повлияет на другие части сети. Причем на связывающиеся компьютеры, была возложена ответственность обеспечения налаживания и поддержание связи. Основной принцип состоял в том, что любой компьютер мог связаться как равный с равным с любым другим компьютером. Демонстрация ARPANET состоялась в 1972 году на международной конференции по компьютерным телекоммуникациям. Так впервые Интернет вышел в свет, причем уже тогда сеть содержала электронную почту. Тогда же, в 1972 году Боб Кан высказал идею открытой сетевой архитектуры, заключающейся в том, что интернет основывается на существующем множестве независимых сетей почти произвольной архитектуры, со своими уникальными интерфейсами и комплексами услуг. Но связываться между собой эти сети с помощью единого свода правил, методов передачи информации – новой версии протокола, удовлетворяющего требованиям окружения с открытой сетевой архитектурой. Этот протокол позднее будет назван TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol). Первоначально передача данных в сети была организована на основе протокола Internet - IP. Протокол IP - это правила и описание работы сети. Этот свод включает правила налаживания и поддержания связи в сети, правила обращения с IP-пакетами и их обработки, описания сетевых пакетов семейства IP (их структура и т.п.). Сеть задумывалась и проектировалась так, чтобы от пользователей не требовалось никакой информации о конкретной структуре сети. Для того, чтобы послать сообщение по сети, компьютер должен поместить данные в некий ``конверт'', называемый, например, IP, указать на этом ``конверте'' конкретный адрес в сети и передать получившиеся в результате этих процедур пакеты в сеть. Позднее произошло разделение на два совместных протокола: IP, обслуживающего только адресацию и перераспределение отдельных пакетов, и TCP, имеющего дело с управлением потоков данных и нейтрализацией потери пакетов. Эти решения могут показаться странными, как и предположение о «ненадежной» сети, но уже имеющийся опыт показал, что большинство этих решений вполне разумно и верно. Пока Международная Организация по Стандартизации (Organization for International Standartization - ISO) тратила годы, создавая окончательный стандарт для компьютерных сетей, пользователи ждать не желали. Активисты Internet начали устанавливать IP-программное обеспечение на все возможные типы компьютеров. Вскоре это стало приемлемым единственным способом для связи разнородных компьютеров. Такая схема понравилась правительству и университетам, которые проводят политику покупки компьютеров у различных производителей. Каждый покупал тот компьютер, который ему нравился и вправе был ожидать, что сможет работать по сети совместно с другими компьютерами. Примерно 10 лет спустя после появления ARPAnet появились Локальные Вычислительные Сети (LAN), например, такие как Ethernet и др. То есть Интернет перестал быть прерогативой военных и вышел в ранг коммерческих разработок на широкую публику. Одновременно появились компьютеры, которые стали называть рабочими станциями. На большинстве рабочих станций была установлена Операционная Система UNIX. Эта ОС имела возможность работы в сети с протоколом Internet (IP). В связи с возникновением принципиально новых задач и методов их решения появилась новая потребность: организации желали подключиться к ARPAnet своей локальной сетью. Примерно в то же время появились другие организации, которые начали создавать свои собственные сети, использующие близкие к IP коммуникационные протоколы. Стало ясно, что все только выиграли бы, если бы эти сети могли общаться все вместе, ведь тогда пользователи из одной сети смогли бы связываться с пользователями другой сети. Одной из важнейших среди этих новых сетей была NSFNET, разработанная по инициативе Национального Научного Фонда (National Science Foundation - NSF), аналога нашего Министерства Науки. В конце 80-х NSF создал пять суперкомпьютерных центров, сделав их доступными для использования в любых научных учреждениях. Было создано всего лишь пять центров потому, что они очень дороги даже для богатой Америки. Именно поэтому их и следовало использовать кооперативно. Возникла проблема связи: требовался способ соединить эти центры и предоставить доступ к ним различным пользователям. Сначала была сделана попытка использовать коммуникации ARPAnet, но это решение потерпело крах, столкнувшись с бюрократией оборонной отрасли и проблемой обеспечения персоналом. Тогда NSF решил построить свою собственную сеть, основанную на IP технологии ARPAnet. Центры были соединены специальными телефонными линиями с пропускной способностью 56 Kbps . Однако, было очевидно, что не стоит даже и пытаться соединить все университеты и исследовательские организации непосредственно с центрами, т.к. проложить такое количество кабеля - не только очень дорого, но практически невозможно. Поэтому решено было создавать сети по региональному принципу. В каждой части страны заинтересованные учреждения должны были соединиться со своими ближайшими соседями. Получившиеся цепочки подсоединялись к суперкомпьютеру в одной из своих точек, таким образом, суперкомпьютерные центры были соединены вместе. В такой топологии любой компьютер мог связаться с любым другим, передавая сообщения через соседей. Это решение было успешным, но настала пора, когда сеть уже более не справлялась с возросшими потребностями. Совместное использование суперкомпьютеров позволяло подключенным общинам использовать и множество других вещей, не относящихся к суперкомпьютерам. Неожиданно университеты, школы и другие организации осознали, что заимели под рукой море данных и мир пользователей. Поток сообщений в сети (трафик) нарастал все быстрее и быстрее пока, в конце концов, не перегрузил управляющие сетью компьютеры и связывающие их телефонные линии. В 1987 г. контракт на управление и развитие сети был передан компании Merit Network Inc., которая занималась образовательной сетью Мичигана совместно с IBM и MCI. Старая физически сеть была заменена более быстрыми (примерно в 20 раз) телефонными линиями. Были заменены на более быстрые и сетевые управляющие машины. Процесс совершенствования сети идет непрерывно. Однако, большинство этих перестроек происходит незаметно для пользователей. Включив компьютер, вы не увидите объявления о том, что ближайшие полгода Internet не будет доступна из-за модернизации. Возможно, даже более важно то, что перегрузка сети и ее усовершенствование создали зрелую и практичную технологию. Проблемы были решены, а идеи развития проверены в деле. Важно отметить то, что усилия NSF по развитию сети привели к тому, что любой желающий может получить доступ к сети. Прежде Internet была доступна только для исследователей в области информатики, государственным служащим и подрядчикам. NSF способствовал всеобщей доступности Internet по линии образования, вкладывая деньги в подсоединение учебного заведения к сети, только если то, в свою очередь, имело планы распространять доступ далее по округе. Таким образом, каждый студент четырехлетнего колледжа мог стать пользователем Internet. И потребности продолжают расти. Большинство таких колледжей на Западе уже подсоединено к Internet, предпринимаются попытки подключить к этому процессу средние и начальные школы. Выпускники колледжей прекрасно осведомлены о преимуществах Internet и рассказывают о них своим работодателям. Вся эта деятельность приводит к непрерывному росту сети, к возникновению и решению проблем этого роста, развитию технологий и системы безопасности сети. История российского интернета, его еще называют РУНЕТом, началась только в 80-х годах. Тогда Курчатовский институт получил доступ первым в нашей стране к глобальной сети. В дальнейшем история российского интернета повторила путь развития всемирного интернета, за исключением того, что мы также, как и раньше находимся в хвосте мировой истории.   2. Обзор.   Что же такое Internet? По определению, 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. 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). Обычная телефонная линия связи называется выделенной, если она круглосуточно подключена к Internet, или коммутируемой, если она связывает с Internet только во время сеанса связи. Сервер - это компьютер, обеспечивающий обслуживание пользователей сети: разделяемый доступ к дискам, файлам, принтеру, системе электронной почты. Обычно сервер – это совокупность аппаратного и программного обеспечения. Сайт (от английского слова site – место, местонахождение) – это узел, или точка сети, в которой имеется компьютер (обслуживаемый пользователь) и присоединен коммуникационный канал. Термин может использоваться вместо термина “сетевая рабочая станция”, а также часто трактуется как совокупность Web - страниц, принадлежащих одному владельцу Шлюз (gateway) – это компьютер или система компьютеров со специальным программным обеспечением, позволяющая связываться двум сетям с разными протоколами. Чаще всего шлюзы связывают локальные вычислительные сети LAN (Local Area Network) с глобальной сетью WAN (Wide Area Network) или две разнородные WAN. Мост (bridge) – это прибор для соединения LAN, позволяющий связывать между собой устройства в различных LAN. Мосты не зависят от типа протокола, но определяются используемым оборудованием. Они могут соединять сети с различными протоколами и разными типами оборудования. Маршрутизатор (router) связывает сети с одинаковыми протоколами, но разными типами сетевого оборудования. Маршрутизаторы (как и мосты) уменьшают трафик, пропуская в присоединенную LAN только те данные, которые предназначены именно для нее Сегодня каждый день множество людей неожиданно открывает для себя существование глобальных компьютерных сетей, объединяющих компьютеры во всем мире в едином информационном пространстве, имя которому - Интернет. Интернет многогранен и нельзя четко определить, что это такое. С технической точки зрения, Интернет - объединение транснациональных компьютерных сетей, работающих по самым разнообразным протоколам, связывающих всевозможные типы компьютеров, физически передающих данные по телефонным проводам и оптоволокну, через спутники и радиомодемы. Подавляющее большинство компьютеров в Интернет связано по протоколам tcp/ip, и именно это, вкупе с требованием наличия подключения к глобальной сети, является критерием присутствия в Интернет. Однако частями и носителями культуры Интернет являются также люди, работающие в сетях другого типа, в том случае, если они имеют возможность пользоваться какими-либо сервисами Интернет. Сегодня практически любой человек, обладающий доступом к компьютеру с простейшим модемом, может использовать в своей деятельности огромные информационные ресурсы, предоставляемые Интернет. Итак, Интернет - сеть сетей, всемирная компьютерная сеть. Интернет можно рассматривать со многих позиций, вот две крайние из них. Наиболее узкое рассмотрение - объединение сетей, связанных между собой по протоколам tcp/ip так, что в любой момент каждый компьютер в Интернет "видит" каждый другой (то есть может передать ему пакет данных ip и получить ответ за доли секунды). Наиболее широкое - киберпространство, рождающее киберкультуру со своим образом мысли, своим языком, своей этикой. Такой взгляд на Интернет еще будет рассматриваться философами и психологами, а в этой статье речь будет идти об Интернете в первом, практическом аспекте. Как было отмечено, сеть создавалась "на случай ядерной войны" и предполагала, что любой компьютер в сети может перестать функционировать в любой момент, равно как и линии связи между компьютерами. Именно такая постановка задачи привела к рождению сетевой технологии, которая де-факто стала технологией всемирной сети - технологии tcp/ip. Протокол ip - это протокол, описывающий формат пакета данных, передаваемого по сети. Следующий простой пример должен пояснить, что здесь имеется в виду. Когда Вы получаете телеграмму, весь текст в ней (и адрес, и сообщение) написан на ленте подряд, но есть правила, позволяющие понять, где тут адрес, а где сообщение. Аналогично, пакет в компьютерной сети представляет собой поток битов, а протокол ip определяет, где адрес и прочая служебная информация, а где сами передаваемые данные. Протокол tcp предназначен для контроля передачи, контроля целостности передаваемой информации. Когда Вы не расслышали, что сказал Вам собеседник в телефонном разговоре, Вы просите его повторить сказанное. Приблизительно этим занимается и протокол tcp применительно к компьютерным сетям. Компьютеры обмениваются пакетами протокола ip, контролируют их передачу по протоколу tcp и, объединяясь в глобальную сеть, образуют Интернет. Такова, в самых общих чертах, техническая сторона вопроса. Протоколы tcp/ip для компьютеров - это как правила ведения разговора для людей. Но, пользуясь этими правилами, люди обращаются с информацией по-разному: спорят, рассказывают, записывают сообщения на автоответчик. Аналогичным образом обстоят дела и с компьютерами - протокол tcp/ip позволяет передавать информацию, а его, в свою очередь, используют разнообразные сервисы, по разному обращающиеся с информацией. От эффективности этих сервисов, их надежности, простоты, удобства и распространенности, зависит то, насколько полезными и необходимыми они становятся в жизни людей. Интернет замечателен тем, что сеть и ее сервисы стали широко распространены в жизни общества, что они оказались достаточно хороши, чтобы река информации потекла руслом Интернет. Интернет не решил проблему хранения и упорядочения информации, но решил проблему ее передачи - дал возможность получить любую информацию где угодно, когда угодно. Эта замечательная способность передачи информации привела к грандиозным темпам роста Интернет. Вследствие децентрализованности, нельзя точно сказать, каковы его размеры сегодня, но по оценкам "Network Wizards", количество компьютеров, полноценно подключенных в Интернет, последние два года ежегодно удваивается. Очень многие компании понимают это, и, стремясь первыми прийти на этот рынок (а Интернет представляет собой, помимо всего прочего, еще и огромный рынок миллионов потенциальных клиентов), вкладывают деньги в развитие сети и сервисов, ей предоставляемых. А деньги, как известно, делают деньги, и это является еще одним фактором, ускоряющим развитие сети. Коммерциализация Интернет - это, возможно, самый важный аспект его развития сегодня. Год назад доступ в Internet имели более 350 млн. человек, то есть около 3% всего населения планеты. Это говорит лишь о том, что экспансия Internet только началась. Судя по тому, какими темпами увеличивается число пользователей в последние пять лет, можно ожидать, что в 2002 году пользователей станет вдвое больше, чем сегодня, и составит 700 млн. человек. Сегодня больше половины пользователей живут в Северной Америке (США и Канада), на родине Internet, четверть - в Европе, пятая часть - в Азии и Тихоокеанском регионе, а остальные в Южной Америке, Африке и на Среднем Востоке. В нынешней России доступ в Internet имеют пока лишь 2-3% населения. Это совсем немного. Однако Россия, наряду с Италией и Францией, входит в число стран, где прирост аудитории Internet идет самым быстрым темпом в мире. Сегодня четверть всех российских пользователей живет в Москве, по 8-11% приходится на Санкт-Петербург, Поволжье, Урал, Сибирь, Кавказ. На долю всех остальных регионов также приходится около 10% пользователей. Кто они, эти пользователи? В большей своей части - мужчины (61%). Разумеется, поначалу аудитория Internet была преимущественно мужской, но постепенно соотношение мужчин и женщин приближается к мировому. Средний возраст пользователя Internet - 32 года, причем возраст наиболее опытных пользователей 21-32 года. Наверное, вам будет интересно узнать, что средний годовой доход пользователей составляет 52000 долларов. Но постепенно эта цифра снижается хотя бы потому, что увеличивается количество пользователей из России. Если посмотреть возрастной состав российской аудитории, то он близок к мировому: подростки (10-15 лет) - 20%, юноши (16-24 года) - 26%, молодые люди (25-34 года) - 27%, люди среднего возраста (35-44 года) - 17%, старше 45 лет - около 10%. Приятно отметить, что российская аудитория Internet хорошо образованна: у 60% высшее образование, у 20% - среднее. А если мы посмотрим на социальный статус пользователей, то получится такая картина: 32% - руководители, 31% - квалифицированные специалисты с высшим образованием, 14% - технический и обслуживающий персонал, учащиеся - 14%. Каждый девятый имеет сотовый телефон, каждый шестой пользуется электронной записной книжкой, каждый четвертый водит свой или служебный автомобиль. И наконец, каковы цели пользователей Internet в России? Бизнес, торговля, услуги - 34%, новости - 20%, культура и образование - 20%, спорт и развлечения - 18%, прочее - 8%. Вы можете спросить, откуда эта информация? Дело в том, что аудиторию Internet постоянно изучают специальные Исследовательские агентства. Наиболее полную подборку всех исследований можно найти на сервере Nua Internet Surveys (http://www.nua.ie/surveys/). Если вы хотите получить информацию о российских исследованиях, то обращайтесь на сервер Комкон-медиа (http://www.comcon-2.com) или на сервер агентства Gallup Media (http://www.gallup.ru). Теперь, когда мы познакомились с пользователями Internet, необходимо узнать подробнее о так называемых участниках Internet - фирмах, непосредственно реализующих среду Internet с помощью ее серверной части - Web-серверов. По сути, Web-сервер - это посредник между пользователем и той информацией или конечным результатом, который он хочет получить от Internet. Web-серверы структурируют среду Internet и делают возможным ее эффективное использование, это своего рода реперные точки, облегчающие путешествие в сети. Все Web-серверы, представленные в Internet, делятся на две основные группы, а каждая группа, в свою очередь, имеет внутреннюю структуру: Серверы управления трафиком (Web Traffic Control Sites): • поисковые системы; • каталоги; • инициирующие серверы. Конечные серверы (Distination Sites): • Информационные серверы; • Серверы присутствия в Internet; • Интерактивные магазины. Чем обусловлено такое разделение? Оно продиктовано логикой поиска в Internet: сначала пользователь должен найти требуемые ресурсы, а потом уже ими воспользоваться. Давайте коротко познакомимся с серверами. Серверы управления трафиком. Поисковые системы опознают другие серверы Internet, отыскивая их по ключевым словам базы данных, которая состоит из проиндексированного содержания Web-серверов Internet. Здесь важно знать, что каждая поисковая система индексирует страницы серверов своим 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. Из всех поисковых систем самые яркие, пожалуй, международная AltaVista и российский Rambler. AltaVista (http://www.altavista.digital.com) , принадлежащая компании DEC, появилась в декабре 1995 года. А сегодня она уже стала избранной поисковой системой знаменитого каталога Yahoo!. Это самая большая и авторитетная поисковая система, которая ведет поиск не только на английском, но и на русском и многих других языках. Rambler (http://www.rambler.ru) - популярная российская поисковая система, которая поддерживает рейтинг русских страниц. Наряду с этими двумя популярными поисковыми системами стоит упомянуть следующие: Excite (http://www.excite.com), Hot Bot (http://www.hotbot.com) Infoseek (http://www.infoseek.com), Lycos (http://www.lycos.com), WebCrawler (http://www. webcrawler.com), Яndex (http://www.yandex.ru) и "Апорт!" (http://www.aport.ru). Серверы-каталоги выполняют функцию, аналогичную поисковым системам. Только здесь пользователь делает это вручную по структуре каталога, подобно тому, как он это делает в библиотеке. Вы можете воспользоваться каталогом не только как источником информации, но и как местом, где можно разместить свою страничку, сведения о себе. Для этого нужно зарегистрироваться в каталоге, либо заполнив определенную форму, либо послав запрос с указание, в какой раздел каталога вы хотите поместить свою страницу. Самый популярный и старейший каталог сети Internet - это каталог Yahoo! (http://www.yahoo.com), который существует с конца 1994 года. Зарегистрировать свой сайт в Yahoo! - это значит увеличить количество посещений на вашем сайте. Некоторые Internet-магазины утверждают, что 70% их клиентов пришли к ним именно через Yahoo! Среди каталогов российской сети советуем обратить внимание на следующие: "Созвездие Интернет" (http://www.stars.ru), Russia on the Net (http://www.russia.net), List.Ru (http://www.list.ru), "Ау!" (http://www.au.ru), The List of Russian Web Servers (http://weblist.ru), Search (http://search.sites.ru) и "Интернет Столица" (http://www.data.ru). Инициирующие серверы выполняют ту же работу, что и поисковые системы, но при этом предоставляют пользователю достаточно богатую дополнительную информацию. Наиболее крупные из них получили название порталов. Порталы - это Web-узлы, где информационное наполнения и базовые услуги, такие, как электронная почта, сочетаются с возможностью создать пользовательское сообщество. Именно с порталов, дающих возможность ознакомиться с заголовками новостей, узнать о событиях в Сети, начинается путешествие в Internet. Вокруг порталов строятся взаимоотношения пользователей с Internet. Сюда пользователь может вернуться, если он заблудился во всемирной паутине, здесь же можно следить за курсами акций, именно отсюда можно начинать поиск. Здесь находятся почтовые ящики пользователей для корреспонденции электронной почты, здесь находится персональная базовая страница. Один из самых популярных международных порталов - Excite (http://www.excite.com) сочетает в себе превосходный механизм поиска с прогнозированием запросов пользователя и развитые средства организации сообществ. Среди российских порталов одно из первых мест занимает сервер компании IT InfoArt Stars (http://www.infoart.ru)/ . Информационно-новостной сайт IT InfoArt Stars - один из крупнейших в Европе (до 100 тысяч посетителей в день, свыше 100 миллионов запросов в месяц). Конечные серверы. Серверы присутствия в Internet относятся к группе "Конечных серверов". Это конечные пункты назначения. Они обеспечивают виртуальное присутствие фирм и их предложений в среде Internet, будь то реклама товаров и услуг фирмы или информация о самой фирме. Как правило, такой сервер состоит из одной или нескольких Web-страниц, на которых посетители могут ознакомиться с самыми свежими новостями о перспективных разработках и услугах вашей фирмы, о выпускаемых изделиях, а также получить подробную документацию по выпускаемым изделиям. Информационные серверы, как следует из названия, ставят своей целью предоставить ту или иную информацию пользователям сети Internet - как бесплатно, так и за определенную плату. Чтобы эффективно работать, информационный сервер должен давать уникальную информацию, поскольку в Internet много альтернатив поиска нужных сведений. Наиболее характерно для серверов этой группы предоставление финансовой информации и информации о рынке. Среди российских серверов этого типа ведущее место по предоставлению финансовой информации занимает сервер РИА "РосБизнесКонсалтинг" (http://www.rbc.ru). Главный продукт - финансовые данные, новости и аналитика со всего мира. Доступ к разделам сервера платный. Интерактивный магазин - это Web-сервер, обеспечивающий продажи посредством Internet в режиме on-line. Потребители могут заказывать товары через процедуру регистрации, заполнение формы или другими способами. Интерактивный магазин объединяет элементы прямого маркетинга с посещением традиционного магазина. Но в отличие от обычного, интерактивный магазин может предложить значительно больший ассортимент товаров и услуг и снабдить покупателей значительно большей информацией, необходимой для принятия решения о покупке.       3. Протоколы сети Internet   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. Основное, что отличает Internet от других сетей - это ее протоколы - TCP/IP. Вообще, термин TCP/IP обычно означает все, что связано с протоколами взаимодействия между компьютерами в Internet. Он охватывает целое семейство протоколов, прикладные программы, и даже саму сеть. TCP/IP - это технология межсетевого взаимодействия, технология internet. Сеть, которая использует технологию internet, называется "internet". Если речь идет о глобальной сети, объединяющей множество сетей с технологией internet, то ее называют Internet. Свое название протокол TCP/IP получил от двух коммуникационных протоколов (или протоколов связи). Это Transmission Control Protocol (TCP) и Internet Protocol (IP). Несмотря на то, что в сети Internet используется большое число других протоколов, сеть Internet часто называют TCP/IP-сетью, так как эти два протокола, безусловно, являются важнейшими. Это два протокола нижнего уровня, являющиеся основой связи в Internet. Протокол TCP (Transmission Control Protocol) разбивает передаваемую информацию на порции и нумерует все порции. С помощью протокола IP (Internet Protocol) все части передаются получателю. Далее с помощью протокола TCP проверяется, все ли части получены. При получении всех порций TCP располагает их в нужном порядке и собирает в единое целое Протоколы передачи данных определяют уровни взаимодействия между компьютерами в сети: физический, логический, сетевой, транспортный, уровень сеансов связи, представительский и прикладной уровень. Соответственно каждому уровню взаимодействия соответствует набор протоколов (т.е. правил взаимодействия). Протоколы физического уровня определяют вид и характеристики линий связи между компьютерами. В Internet используются практически все известные в настоящее время способы связи от простого провода (витая пара) до волоконно-оптических линий связи (ВОЛС). Для каждого типа линий связи разработан соответствующий протокол логического уровня, занимающийся управлением передачей информации по каналу. К протоколам логического уровня для телефонных линий относятся протоколы SLIP (Serial Line Interface Protocol) и PPP (Point to Point Protocol). Для связи по кабелю локальной сети - это пакетные драйверы плат ЛВС. Протоколы сетевого уровня отвечают за передачу данных между устройствами в разных сетях, то есть занимаются маршрутизацией пакетов в сети. К протоколам сетевого уровня принадлежат IP (Internet Protocol) и ARP (Address Resolution Protocol). Протоколы транспортного уровня управляют передачей данных из одной программы в другую. К протоколам транспортного уровня принадлежат TCP (Transmission Control Protocol) и UDP (User Datagram Protocol). Протоколы уровня сеансов связи отвечают за установку, поддержание и уничтожение соответствующих каналов. В Internet этим занимаются уже упомянутые TCP и UDP протоколы, а также протокол UUCP (Unix to Unix Copy Protocol). Протоколы представительского уровня занимаются обслуживанием прикладных программ. К программам представительского уровня принадлежат программы, запускаемые, к примеру, на Unix-сервере, для предоставления различных услуг абонентам. К таким программам относятся: telnet-сервер, FTP-сервер, Gopher-сервер, NFS-сервер, NNTP (Net News Transfer Protocol), SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), POP2 и POP3 (Post Office Protocol) и т.д. К протоколам прикладного уровня относятся сетевые услуги и программы их предоставления.   4. Системы сетевых адресов.   Региональная Система Имен По протоколам организуется информация в Интернете, но для того, чтобы найти что-то в этой паутине, необходимы адреса конкретных компьютеров, узлов сети, серверов и сайтов. Каждый компьютер в сети Интернет имеет свой адрес, так называемый IP-адрес. IP – адрес состоит из 4-х целых чисел, каждое из которых не превышает 255. Числа отделяются точками, например: 200.5.93.10. Числовые адреса хороши для связи машин, люди же предпочитают имена. Очень непросто разговаривать, используя машинную адресацию (как бы это звучало: ``192.112.36.5 обещает вскоре...''?), еще труднее запомнить эти адреса. Поэтому компьютерам в Internet для удобства пользователей были присвоены собственные имена. Тогда описанный разговор принимает вид: ``NIC обещает вскоре...''. Все приложения Internet позволяют пользоваться системными именами вместо числовых адресов. Как мы уже упоминали, для понимания полезно использовать почтовую аналогию. Сетевые численные адреса вполне аналогичны почтовой индексации. Машины, сортирующие корреспонденцию на почтовых узлах, ориентируются именно по индексам, и только если с индексами выходит какая-то несуразность, передают почту на рассмотрение людям, которые по адресу могут определить правильный индекс почтового отделения места назначения. Людям же приятнее и удобнее иметь дело с географическими названиями - это аналоги доменных имен. Конечно, такое именование имеет свои собственные проблемы. Прежде всего, следует убедиться, что никакие два компьютера, включенные в сеть, не имеют одинаковых имен. Должно также обеспечить преобразование имен в числовые адреса, для того чтобы машины (и программы) могли понимать нас, пользующихся именами: техника по-прежнему общается на языке цифр. В начале Internet размерами напоминала курилку, и иметь дело с именами было довольно просто. NIC создал регистратуру. Можно было послать запрос и в ответ высылали список имен и адресов. Этот файл, называется ``host file'' (файл рабочих ЭВМ), регулярно распространялся по всей сети - рассылался всем машинам. Имена были простыми словами, все были единственными. Если вы использовали имя, ваш компьютер просматривал этот файл и подставлял вместо имени реальный числовой адрес. Так же, как работает телефонный аппарат со встроенным списком абонентов. Все было легко, просто и замечательно. Всем хватало простых имен, в курилке был один Джон, один Пит, один Патермуфий. Но по мере развития и расширения Internet возрастало количество пользователей, хостов, а потому увеличивался и упомянутый файл. Возникали значительные задержки при регистрации и получении имени новым компьютером, стало затруднительно изыскивать имена, которые еще никто не использовал, слишком много сетевого времени затрачивалось на рассылку этого огромного файла всем машинам, в нем упомянутым. Стало очевидно, - чтобы справиться с такими темпами изменений и роста сети, нужна распределенная оперативная система, опирающаяся на новый принцип. Таковая была создана, ее назвали ``доменной системой имен'' - DNS, а способ адресации - способом адресации по доменному принципу. DNS иногда еще называют региональной системой наименований. DNS (Domain Name System) - это сервер, на котором доменное имя ресурса преобразуется в IP - адрес. При подключении к Internet надо один раз указать цифровой адрес сервера DNS и в дальнейшем можно пользоваться только символьными адресами. Доменная система имен - это метод назначения имен путем передачи сетевым группам ответственности за их подмножество имен. Каждый уровень этой системы называется доменом. Домены в именах отделяются друг от друга точками: inr.msk.su, nusun.jinr.dubna.su, arty.bashkiria.su, vxcern.cern.ch, nic.ddn.mil. В имени может быть различное количество доменов, но практически их не больше пяти. По мере движения по доменам слева направо в имени, количество имен, входящих в соответствующую группу возрастает. Первым в имени стоит название рабочей машины - реального компьютера с IP адресом. Это имя создано и поддерживается группой (например, компьютер nusun (это SUN sparc) в группе jinr (ОИЯИ)), к которой он относится. Группа входит в более крупное подразделение (например, городское объединение - сеть города Дубны), которое в свою очередь, является частью национальной сети (например, сети стран бывшего СССР, домен su). 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). Группа может создавать или изменять любые ей подлежащие имена. Если jinr решит поставить другой компьютер, например, VAX 11/780, и назвать его mainx, он ни у кого не должен спрашивать разрешения, все, что от него требуется, - это добавить новое имя в соответствующую часть соответствующей всемирной базы данных, и, рано или поздно, каждый, кому потребуется, узнает об этом имени. Аналогично, если в Дубне решат создать новую группу, например, schools, они (домен dubna) могут это сделать также, ни у кого на то не спрашивая никакого соизволения. И тогда, если каждая группа придерживается таких простых правил и всегда убеждается, что имена, которые она присваивает, единственны во множестве ее непосредственных подчиненных, то никакие две системы, где бы те ни были в сети Internet, не смогут заиметь одинаковых имен. Эта ситуация совершенно аналогична ситуации с присвоением географических названий - организацией почтовых адресов. Названия всех стран различаются. Различаются названия всех областей, республик в Федерации, и эти названия утверждаются в государственном масштабе из центра (конечно, обычно сами регионы заботятся об уникальности своих названий, поэтому здесь царит полная демократия: как республика хочет, так она и называется)<Рисунок: gif>. В республиках - субъектах федерации - решают вопросы о названиях районов и округов, в пределах одной республики они различаются. Аналогично далее с городами и улицами городов. В разных городах могут быть улицы с одинаковыми названиями: почему бы не быть во всех городах Cоюза по улице Ленина или Мира? Это улицы разных городов, и их не перепутать (помня о городах! Не напоминайте ``С легким паром!''). В пределах же одного населенного пункта улицы всенепременно имеют разные названия, причем именование этих улиц целиком и полностью под ответственностью и началом соответствующего центрального органа данного населенного пункта (мэрии, сельсовета, горсовета). Таким образом, почтовый адрес на основе географических и административных названий однозначно определяет точку назначения. Поскольку Internet - сеть мировая, требовался также способ передачи ответственности за имена внутри стран им самим. Сейчас принята двухбуквенная кодировка государств. Это оговорено в RFC 822. Так, например, домен Канада называется ca, бывший СССР - su, Россия – ru, США - us и т.д. США также включили в эту систему структурирования для всеобщности и порядка. Всего же кодов стран почти 300, из которых около 100 имеет компьютерную сеть того или иного рода. Единый каталог Internet находится у SRI International (Менло-Парк, Калифорния, США) - государственной организации. В Internet используются не просто доменные имена, а универсальны указатели ресурсов – URL (Universal Resource Locator). URL - это адрес ресурса в Internet вместе с указателем протокола для доступа к этому ресурсу, указателем программы для запуска на сервере и именем файла на сервере, к которому надо обратиться. Пример: http://www.kstu.edu.ru/iclass/index.htm. Префикс http:// указывает, что далее следует адрес Web – страницы, /iclass описывает каталог с именем iclass на сервере www.kstu.edu.ru, а index.htm - имя файла.Префикс ftp:// означает, что к файлу следует обратиться по протоколу передачи файлов FTP.   5. Услуги предоставляемые сетью Все услуги предоставляемые сетью Internet можно условно поделить на две категории: обмен информацией между абонентами сети и использование баз данных сети. К числу услуг связи между абонентами принадлежат. Telnet - удаленный доступ. Дает возможность абоненту работать на любой ЭВМ сети Internet как на своей собственной. То есть запускать программы, менять режим работы и т.д. FTP (File Transfer Protocol) - протокол передачи файлов. Дает возможность абоненту обмениваться двоичными и текстовыми файлами с любым компьютером сети. Установив связь с удаленным компьютером, пользователь может скопировать файл с удаленного компьютера на свой или скопировать файл со своего компьютера на удаленный. NFS (Network File System) - распределенная файловая система. Дает возможность абоненту пользоваться файловой системой удаленного компьютера, как своей собственной. Электронная почта - обмен почтовыми сообщениями с любым абонентом сети Internet. Существует возможность отправки как текстовых, так и двоичных файлов. На размер почтового сообщения в сети Internet накладывается следующее ограничение - размер почтового сообщения не должен превышать 64 килобайт. Новости - получение сетевых новостей и электронных досок объявлений сети и возможность помещения информации на доски объявлений сети. Электронные доски объявлений сети Internet формируются по тематике. Пользователь может по своему выбору подписаться на любые группы новостей. Rsh (Remote Shell) - удаленный доступ. Аналог Telnet, но работает только в том случае, если на удаленном компьютере стоит ОС UNIX. Rexec (Remote Execution) - выполнение одной команды на удаленной UNIX-машине. Lpr - сетевая печать. Отправка файла на печать на удаленном (сетевом) принтере. Lpq - сетевая печать. Показывает файлы стоящие в очереди на печать на сетевом принтере. Ping - проверка доступности удаленной ЭВМ по сети. Talk - дает возможность открытия "разговора" с пользователем удаленной ЭВМ. При этом на экране одновременно виден вводимый текст и ответ удаленного пользователя. Iptunnel - дает возможность доступа к серверу ЛВС NetWare с которым нет непосредственной связи по ЛВС, а имеется лишь связь по сети Internet. Whois - адресная книга сети Internet. По запросу абонент может получить информацию о принадлежности удаленного компьютера, о пользователях. Finger - получение информации о пользователях удаленного компьютера. Кроме вышеперечисленных услуг, сеть Internet предоставляет также следующие специфические услуги. Webster - сетевая версия толкового словаря английского языка. Факс-сервис - дает возможность пользователю отправлять сообщения по факсимильной связи, пользуясь факс-сервером сети. Электронный переводчик - производит перевод присланного на него текста с одного языка на другой. Обращение к электронным переводчикам происходит посредством электронной почты. Шлюзы - дают возможность абоненту отправлять сообщения в сети, не работающие с протоколами TCP\IP (Fido, Goldnet, AT50). К системам автоматизированного поиска информации в сети Internet принадлежат следующие системы. Gopher - наиболее широко распространенное средство поиска информации в сети Internet, позволяющее находить информацию по ключевым словам и фразам. Работа с системой Gopher напоминает просмотр оглавления, при этом пользователю предлагается пройти сквозь ряд вложенных меню и выбрать нужную тему. В Internet в настоящее время свыше 2000 Gopher-систем, часть из которых является узкоспециализированной, а часть содержит более разностороннюю информацию. Gopher позволяет получить информацию без указания имен и адресов авторов, благодаря чему пользователь не тратит много времени и нервов. Он просто сообщит системе Gopher, что именно ему нужно, и система находит соответствующие данные. Gopher-серверов свыше двух тысяч, поэтому с их помощью не всегда просто найти требуемую информацию. В случае возникших затруднений можно воспользоваться службой VERONICA. VERONICA осуществляет поиск более чем в 500 системах Gopher, освобождая пользователя от необходимости просматривать их вручную. WAIS - еще более мощное средство получения информации, чем Gopher, поскольку оно осуществляет поиск ключевых слов во всех текстах документов. Запросы посылаются в WAIS на упрощенном английском языке. Это значительно легче, чем формулировать их на языке алгебры логики, и это делает WAIS более привлекательной для пользователей-непрофессионалов. При работе с WAIS пользователям не нужно тратить много времени, чтобы найти необходимые им материалы. В сети Internet существует более 200 WAIS - библиотек. Но поскольку информация представляется преимущественно сотрудниками академических организаций на добровольных началах, большая часть материалов относится к области исследований и компьютерных наук. WWW - система для работы с гипертекстом. Потенциально она является наиболее мощным средством поиска. Гипертекст соединяет различные документы на основе заранее заданного набора слов. Например, когда в тексте встречается новое слово или понятие, система, работающая с гипертекстом, дает возможность перейти к другому документу, в котором это слово или понятие рассматривается более подробно. WWW часто используется в качестве интерфейса к базам данных WAIS, но отсутствие гипертекстовых связей ограничивает возможности WWW до простого просмотра, как у Gopher. Пользователь со своей стороны может задействовать возможность WWW работать с гипертекстом для связи между своими данными и данными WAIS и WWW таким образом , чтобы собственные записи пользователя как бы интегрировались в информацию для общего доступа. На самом деле этого, конечно, не происходит, но воспринимается именно так. WWW - это относительно новая система. Установлены несколько демонстрационных серверов, в том числе Vatican Exibit в библиотеке Конгресса США и мультфильм о погоде "Витки спутника" в Мичиганском государственном университете. В качестве демонстрационных также работают серверы into.funet.fi (Финляндия); into.cern.ch. (Швейцария) и eies2.njit.edu (США). Практически все услуги сети построены на принципе клиент-сервер. Сервером в сети Internet называется компьютер способный предоставлять клиентам (по мере прихода от них запросов) некоторые сетевые услуги. Взаимодействие клиент-сервер строится обычно следующим образом. По приходу запросов от клиентов сервер запускает различные программы предоставления сетевых услуг. По мере выполнения запущенных программ сервер отвечает на запросы клиентов. Все программное обеспечение сети также можно поделить на клиентское и серверное. При этом программное обеспечение сервера занимается предоставлением сетевых услуг, а клиентское программное обеспечение обеспечивает передачу запросов серверу и получение ответов от него. В настоящее время в сети Internet используются практически все известные линии связи от низкоскоростных телефонных линий до высокоскоростных цифровых спутниковых каналов. Операционные системы, используемые в сети Internet, также отличаются разнообразием. Большинство компьютеров сети Internet работают под ОС Unix или VMS. Широко представлены также специальные маршрутизаторы сети типа NetBlazer или Cisco, чья ОС напоминает ОС Unix. Фактически Internet состоит из множества локальных и глобальных сетей, принадлежащих различным компаниям и предприятиям, связанных между собой различными линиями связи. Internet можно представить себе в виде мозаики сложенной из небольших сетей разной величины, которые активно взаимодействуют одна с другой, пересылая файлы, сообщения и т.п.