Информационные ресурсы глобальной сети Internet

В дословном переводе Internet – это межсеть. Тогда, в узком смысле Internet – это объединение сетей. Однако в последние годы у этого слова появился и более широкий смысл – Всемирная компьютерная сеть. Internet можно рассматривать в физическом смысле как миллионы компьютеров, связанных между собой всевозможными линиями связи. Но такой «физический» взгляд слишком узок. Лучше рассматривать Internet как некое информационное пространство.

Internet не является совокупностью прямых соединений между компьютерами. Так, например, если два компьютера, находящиеся на разных континентах, обмениваются данными в Internet, это совсем не значит, что между ними действует одно прямое соединение. Данные, которые они пересылают, разбиваются на пакеты, и даже в одном сеансе связи разные пакеты одного сообщения могут пройти разными маршрутами. Какими бы маршрутами ни двигались пакеты данных, они все равно достигнут пункта назначения и будут собраны вместе в целый документ. При этом, данные, отправленные позже, могут приходить раньше, но это не помешает правильно собрать документ, поскольку каждый пакет имеет свою маркировку.

Таким образом, Internet представляет собой как бы «пространство», внутри которого осуществляется непрерывная циркуляция данных. В этом смысле его можно сравнить с теле- и радио эфиром, хотя есть очевидная разница. Например, в том, что в эфире никакая информация хранится не может. В Internet же она перемещается между компьютерами, составляющими узлы сети, и может хранится на их жестких дисках заданное время.

Стек протоколов TCP/IP.В сущности, это целое семейство программно-реализованных протоколов (более 100), позволяющих подключать к сети и согласовывать технические характеристики самых разнообразных компьютеров.

Появившийся в начале 80-х г. XX в. протокол играет принципиально важную роль для современной сети. В чем же она состоит? Прежде всего, уточним, что в техническом понимании TCP/IP – это не один сетевой протокол, а два, лежащих на разных уровнях (поэтому и название стек протоколов).

Протокол TCP (Transfer Control Protocol) – протокол транспортного уровня (см. выше семиуровневую модель взаимодействия открытых систем). Он управляет тем, как происходит передача данных, контролирует целостность передаваемой информации. Иными словами, обеспечивает связь между двумя узлами с гарантированной доставкой информации.

Протокол IP (Internet Protocol) – адресный. Он принадлежит сетевому уровню и определяет, куда происходит передача данных. У каждого участника Всемирной сети должен быть свой уникальный адрес (IP – адрес). Без этого нельзя говорить о точной доставке TCP пакетов на нужное рабочее место.

Данный адрес выражается очень просто – четырьмя байтами, например: 202.139.6.124.

Поскольку один байт содержит до 256 различных значений (это рассматривалось в 1 теме), то теоретически с помощью 4 байт можно выразить более четырех миллиардов уникальных IP – адресов (256 в 4 степени за вычетом некоторого количества адресов, используемых в качестве служебных). На практике же из-за особенностей адресации к некоторым типам локальных сетей количество возможных адресов составляет порядка 2 млрд. Эта величина достаточно большая, но ее ограниченность проявляется с каждым днем. Как только широко разовьются службы, взаимодействующие с мобильными средствами связи (сотовыми радиотелефонами), узость поля IP – адресов может дать о себе знать.

По данному адресу каждый компьютер может определить, кому из ближайших «соседей» надо переслать пакет, чтобы он оказался «ближе» к получателю. В плане близость понимается не географическое расстояние, а условия связи и пропускная способность линии. Так, два компьютера на разных континентах, но связанные высокопроизводительной линией космической связи, считаются более «близкими», чем два компьютера из соседних поселков, связанные простым телефонным проводом. Решением вопросов, что считать ближе, а что дальше, занимаются специальные средства – маршрутизаторы.

Службы Internet

Работа во Всемирной сети реально связана с использованием одной или нескольких ее служб, в зависимости от конкретных целей и задач клиента.

В простейшем понимании служба – это пара программ, взаимодействующих по определенным правилам (протоколам). Одна из программ пары – сервер, другая – клиент. Первая обеспечивает взаимодействие серверного оборудования и его программного обеспечения. Вторая – клиентского оборудования и его программного обеспечения.

Разные службы имеют разные протоколы – прикладные протоколы. Их соблюдение обеспечивается и поддерживается работой специальных программ. Таким образом, чтобы воспользоваться какой-то из служб Internet, необходимо установить на компьютере клиентскую программу, способную работать по протоколу данной службы, и подключить ее к серверной программе. Например, для использования электронной почты, необходимо соблюсти протоколы отправки и получения сообщений, Для этого надо иметь программу (почтовый клиент) и становить связь с почтовым сервером. Аналогично работают и другие службы.

Терминальный режим (Telnet).Исторически одна из ранних служб удаленного управления компьютером, например для выполнения сложных расчетов на удаленных вычислительных центрах. Сейчас, с возрастанием мощностей персональных ЭВМ, подобных задач становится меньше, но служба продолжает работу. Допустим, для дистанционного управления техническими объектами (телескопами, промышленными роботами, видеокамерами, автоматизированными складами и др.).

Электронная почта (E-mail).Также одна из более ранних и сейчас распространенных служб, базирующаяся на почтовых серверах. Здесь и далее под сервером может пониматься не только сам компьютер, но и программное обеспечение. Тогда, один узловой универсальный компьютер может выполнять функции нескольких серверов. Почтовые серверы получают сообщения от клиентов и пересылают их по цепочке к почтовым серверам адресатов, где эти сообщения накапливаются. При установлении соединения между адресатом и его почтовым сервером происходит автоматическая передача поступивших сообщений на компьютер адресата.

Почтовая служба основана на двух прикладных протоколах SMTP (отправка корреспонденции на сервер) и POP3 (прием поступивших сообщений). Существует большое разнообразие клиентских почтовых программ, например Microsoft Outlook Express (Windows 98), Microsoft Outlook 2000, The Bat!, Eudora, Pegasus mail.

Списки рассылки (Mailing List). Обычная электронная почта предполагает наличие двух партнеров по переписке. Если же партнеров нет, то достаточно большой поток почтовой информации можно обеспечить, подписавшись на списки рассылки. Это специальные тематические (по самым разнообразным темам) серверы, собирающие информацию по определенным темам и переправляющие ее подписчикам в виде сообщений электронной почты.

Служба телеконференций (Usenet). Она похожа на циркулярную рассылку электронной почты, в ходе которой одно сообщение отправляется не одному корреспонденту, а сразу большой группе (называемой телеконференцией или группой новостей). Сообщения, направленные на сервер группы новостей, отправляются с него на все серверы, с которыми он связан, если на них данного сообщения еще нет. Процесс в целом похож на цепную реакцию.

Ежедневно в мире создается порядка миллиона сообщений для группы новостей. Поэтому вся информация разбита на тематические группы (порядка 50 000). Охват земного шара менее чем за сутки, хранение сообщений на серверах – порядка недели (для желающих познакомится). Предусматривается автоматизированный и автоматический отсев бесполезных или случайных (например, рекламы) сообщений - модерация.

Основной прием использования групп новостей состоит в том, чтобы задать вопрос, обращаясь ко всему миру по тематике телеконференции. Возможен регулярный просмотр сообщений тематических телеконференций по сфере своей деятельности – мониторинг информации.

При отправке сообщений указывается адрес своего основного почтового ящика или дополнительного, в связи с реальной угрозой переполнения основного. Как правило, дополнительные адреса арендуют на сервере одной из бесплатных анонимных почтовых служб, например www.hotmail.com.

Работают в телеконференциях также специальные клиентские программы, например указанные выше Microsoft Outlook. Программу настраивают на взаимодействие с сервером групп новостей, оформляют подписку на определенные тематические группы и периодически получают, как по электронной почте, все поступившие сообщения. Подписка здесь не предполагает со стороны клиента никаких обязательств или платежей – это лишь указание серверу о том, что какие тематические сообщения надо доставлять. Отменить подписку или изменить ее содержание можно в любой удобный момент.

Служба World Wide Web (WWW).Является одной из самых популярных служб Internet. Она относится к системам автоматизированного поиска информации. Среди этих систем, кстати, находятся еще две менее используемые службы, но также имеющими своеобразные сервисные возможности. Это – гипертекстовая служба Gopher (по ключевым словам и фразам) и система WAIS (для задач индексирования и последующего поиска в больших объемах неструктурированной информации - обычно текстовой).

World Wide Web – это единое информационное пространство. Оно состоит из взаимосвязанных электронных документов, хранящихся на Web – серверах. Отдельные его документы называются Web – страницами (насчитывающими уже несколько миллиардов со значительным темпом роста количества). Тематически объединенные группы являются Web – узлами.

Данные документы не привязаны к конкретному носителю, поэтому их можно просмотреть на различных типах компьютеров с помощью специальных программ - броузеров. Соответственно, подготовка таких документов выполняется с помощью других программ. Эти программы применяют язык разметки гипертекста – HTML (Hyper Text Markup Language). Таким образом, Web - документ представляет собой обычный текстовый документ, размеченный командами (тегами) HTML. Подобная разметка заставляет, например текст конкретной строки выравниваться по центру или другим точкам экрана любого типа компьютера. Поэтому такие документы называют HTML – документами или документами в формате HTML. При отображении его на экране с помощью броузера теги не показываются, и мы видим только текст, графику, мультимедийные объекты (звук, музыка, видео клипы), составляющие документ.

Современной сервисной возможностью является применение так называемых активных компонент. Это тоже объекты, но содержащиекроме мультимедийных и иных типовых данных еще и программные коды. Последние могут выполнять определенные действия на компьютере клиента. При этом большое значение имеет настройка броузера и политики безопасности конкретного компьютера, чтобы подобная внедренная программа не совершила каких-либо разрушительных операций (подобно компьютерным вирусным атакам). Соответственно, для компьютеров с повышенными требованиями безопасности прием активных компонент может полностью исключаться.

Следует подчеркнуть, что отмеченные черты сервиса (внедрение с помощью HTML различных видов данных) отражают лишь эффектную оформительскую сторону Web – страниц. Но сама основная идея WWW предполагает и более важную информационную возможность.

Речь идет о гипертекстовых ссылках Web - страниц, реализуемых также тегами HTML. С любым фрагментом текста или, например, с рисунком с помощью тегов можно связать иной Web – документ, т.е. установить гиперссылку.

В этом случае при щелчке левой кнопкой мыши на тексте или рисунке, являющемся гиперссылкой, отправляется запрос на доставку нового документа. Он, в свою очередь, тоже может иметь гиперссылки на другие документы.

В результате образующаяся совокупность огромного числа подобных документов образует определенное гиперпространство, в котором можно перемещаться двумя вариантами. Произвольное перемещение между документами называют Web - серфингом (позволяет провести ознакомительный просмотр). Напротив, целенаправленное перемещение составляет Web – навигацию (поиск конкретной информации).

Гипертекстовая связь между миллиардами документов является основой существования логического пространства WWW. Она была бы невозможна без наличия уникального адреса у каждого документа (напомним, что каждый компьютер сети также имеет уникальный адрес, как и каждый его файл).

Таким образом, образуется понятие уникального полного имени файла. Оно включает в себя как путь доступа, так собственное имя с расширением. Можно развернуть данное преставление и до размеров Всемирной сети. Адрес любого файла во всемирном масштабе определяется унифицированным указателем ресурса – URL.

Адрес URL состоит из трех частей.

1. Указание службы, которая осуществляет доступ к данному ресурсу (обычно обозначается именем прикладного протокола, соответствующего данной службе). Так, например, для WWW прикладным является протокол HTTP (Hyper Text Transfer Protocol – протокол передачи гипертекста). После имени протокола ставится двоеточие и два знака «/» (косая черта – слеш):

Http:// . . .

2. Указание доменного имени компьютера (сервера), на котором хранится данный ресурс:

http://www/abcde.com . . .

3. Указания полного пути доступа к файлу на данном компьютере. В качестве разделителя используется символ «/» (косая черта – слеш):

http://www/abcde.com/Files/New/abcdefg.zip

При записи URL – адреса важно точно соблюдать регистр символов. В отличие от правил работы в MS-DOS и Windows, в Internet строчные и прописные символы считаются разными.

Именно в форме URL и связывают адрес ресурса с гипертекстовыми ссылками на Web – страницах. При щелчке на гиперссылке броузер посылает запрос для поиска и доставки ресурса, указанного в ссылке. Если по каким-то причинам он не найден, выдается сообщение о том, что ресурс недоступен (возможно, что сервер временно отключен или изменился адрес ресурса).

Служба имен доменов (DNS).Напомним, что в рассказе о протоколах Internet мы говорили об уникальности адреса любого компьютера во Всемирной сети. Он выражается четырьмя байтами, допустим:

164.29.142.94

Чуть выше было указано, что каждый компьютер имеет уникальное доменное имя, например:

www.abcdef.com

Имеется ли здесь противоречие?

Нет. Это две разные формы записи адреса одного и того же сетевого компьютера. Человеку бывает неудобно работать с числовым представлением IP –адреса. Напротив, доменное имя запомнить легче, особенно когда оно имеет содержательную окраску. Например, Web – сервер компании Microsoft имеет имя www.microsoft.com, а Web – сервер компании Космос – ТВ - www.kosmostv.ru (домен .ru в конце имени говорит о том, что данный сервер принадлежит российскому сектору Internet). Аналогично, нетрудно «реконструировать» и имена для других компаний.

С другой стороны, автоматическая работа серверов сети организована с использованием четырехзначного числового адреса. Благодаря нему промежуточные серверы могут осуществлять передачу запросов и ответов в нужном направлении, не зная, где конкретно находится отправитель и получатель. Поэтому необходим перевод доменных имен в связанные с ними IP – адреса. Этим и занимаются серверы службы имен доменов DNS. Таким образом, запрос пользователя на получение одной из страниц конкретного сервера сначала обрабатывается сервером DNS, и далее он направляется по IP – адресу, а не по доменному имени.

Служба передачи файлов (FTP). Прием и передача файлов составляют значительный процент от прочих Internet – услуг. Необходимость в передаче файлов возникает, например, при приеме файлов программ, при пересылке крупных документов, при передаче архивных файлов с большим объемом свернутой информации.

Служба FTP имеет свои серверы в мировой сети, на которых хранятся архивы данных. Со стороны клиента для работы с серверами FTP может быть установлено специальное программное обеспечение, хотя в большинстве случаев броузеры WWW обладают встроенными возможностями, реализующими простейшие операции протоколов FTP, например загрузку файлов с сервера.

Протокол FTP работает одновременно с двумя TCP – соединениями между сервером и клиентом. По одному соединению идет передача данных, а второе используется как управляющее. Протокол FTP также предоставляет серверу средства для идентификации обратившегося клиента. Этим часто пользуются коммерческие серверы и серверы ограниченного доступа, поставляющие информацию только зарегистрированным клиентам, - они выдают запрос на ввод имени пользователя и связанного с ним пароля. Однако существуют и десятки тысяч FTP – серверов с анонимным доступом для всех желающих. В этом случае в качестве имени пользователя надо ввести слово anonymous, а в качестве пароля задать адрес электронной почты. В большинстве случаев программы-клиенты FTP делают это автоматически.

Служба IRC (Internet Relay Chat).Она предназначена для прямого общения нескольких человек в режиме реального времени. Иногда службу IRC называют чат-конференциями или просто чатом. В отличие от системы телеконференций, в которой общение между участниками обсуждения темы открыто всему миру, в системе IRC общение происходит только в пределах одного канала, в работе которого принимают участие лишь несколько человек. Каждый пользователь может создать собственный канал и пригласить в него участников «беседы» или присоединиться к одному из открытых в данный момент каналов.

Существуют несколько популярных клиентских программ для работы с серверами и сетями, поддерживающих сервис IRC. Одна из наиболее популярных – программа mIRC.exe.

Служба ICQ.Эта служба предназначена для поиска сетевого IP –адреса человека, подключенного в данный момент к Internet. Необходимость в подобной услуге связана с тем, что большинство пользователей не имеют постоянного IP – адреса. Название службы является акронимом выражения I seek you – я ищу тебя.Для пользования этой службой надо зарегистрироваться на ее центральном сервере (http://www.isu.com) и получить персональный идентификационный номер UIN (Universal Internet Number). Данный номер можно сообщить партнерам по контактам, и тогда служба ICQ приобретает характер Internet-пейджера. Зная номер UIN партнера, но, не зная его текущий IP – адрес, можно через центральный сервер службы отправить ему сообщение с предложением установить соединение.

Как уже указывалось, каждый компьютер в мировой сети должен иметь четырехзначный IP – адрес. Этот адрес может быть постоянным или динамическим (временным). Те компьютеры, которые включены в Internet на постоянной основе, имеют постоянные IP – адреса. Большинство же пользователей подключаются к сети лишь на время сеанса. Им выдается динамический IP – адрес, действующий только в течение данного сеанса. Этот адрес выдает тот сервер, через который происходит подключение. В разных сеансах динамический адрес может быть различным и заранее неизвестно каким.

При каждом подключении к Internet программа ISQ, установленная на компьютере пользователя, определяет текущий IP – адрес и сообщает его центральной службе. Служба, в свою очередь, оповещает требуемых партнеров по контактам. Далее партнеры (если они являются клиентами данной службы) могут установить с инициатором прямую связь. Программа предоставляет возможность выбора режима связи («готов к контакту»; «прошу не беспокоить, но готов принять срочное сообщение»; «закрыт для контакта» и т.д.). После установления контакта, связь происходит в режиме, аналогичном сервису IRC (чату).

Таким образом, мы рассмотрели основные понятия компьютерных сетевых технологий, привели их классификацию с указанием особенностей и распространенности в мировой практике. Особое внимание было уделено локальным вычислительным сетям, как наиболее применяемым так называемыми типовыми пользователями. Логическое обобщение возможностей сетевых технологий представлено в материале об информационных ресурсах глобальной сети Internet.