Компьютерные сети. Назначение и классификация компьютерных сетей.
Лекция 7.
Компьютерные сети. Назначение и классификация компьютерных сетей.
Назначение компьютерных сетей
Компьютерные сети включают в себя вычислительные сети, предназначенные для распределенной обработки данных (совместное использование вычислительных мощностей), и информационные сети, предназначенные для совместного использования информационных ресурсов. Компьютерная сеть позволят коллективно решать различные прикладные задачи, увеличивает степень использования имеющихся в сети ресурсов (информационных, вычислительных, коммуникационных) и обеспечивает удаленный доступ к ним.
Компьютерная сеть -
система взаимосвязанных аппаратных и программных компонентов, осуществляющая обработку информации и взаимодействующая с другими подобными системами. Аппаратные компоненты сети включают в себя компьютеры и коммуникационное оборудование, программные компоненты - сетевые операционные системы и сетевые приложения.
Возможности компьютерной сети определяются характеристиками компьютеров, включенных в сеть. Однако и коммуникационное оборудование (кабельные системы, повторители, мосты, маршрутизаторы и др.) играет не менее важную роль. Некоторые из этих устройств представляют собой компьютеры, которые решают сугубо специфические задачи по обслуживанию работы сети.
Для эффективной работы сетей используются специальные операционные системы, которые, в отличие от персональных операционных систем, предназначены для решения специальных задач по управлению работой сети компьютеров. Это сетевые ОС. Сетевые ОС устанавливаются на специально выделенные компьютеры.
Сетевые приложения - это прикладные программные комплексы, которые расширяют возможности сетевых ОС. Среди них можно выделить почтовые программы, системы коллективной работы, сетевые базы данных и др.
Функциональные элементы компьютерных сетей
Все устройства, подключаемые к сети, можно разделить на три функциональные группы с точки зрения их отношения к ресурсам:
рабочие станции;
серверы;
коммуникационные узлы
Рабочая станция (workstation) -
это ПК, подключенный к сети, на котором пользователь сети выполняет свою работу. Каждая рабочая станция обрабатывает свои локальные файлы и использует свою операционную систему. Но при этом пользователю доступны ресурсы сети. Можно выделить три типа рабочих станций: рабочая станция с локальным диском, бездисковая рабочая станция, удаленная рабочая станция.
На рабочей станции с диском (жестким или гибким) ОС загружается с этого локального диска. Для бездисковой станции ОС загружается с диска файлового сервера. Такая возможность обеспечивается специальной микросхемой, устанавливаемой на сетевом адаптере бездисковой станции. Удаленная рабочая станция - это станция, которая подключается к локальной сети через телекоммуникационные каналы связи (например, с помощью телефонной сети).
Сервер (server) -
это компьютер, подключенный к сети и предоставляющий пользователям сети определенные услуги, например, хранение данных общего пользования, печать заданий, обработку запроса к СУБД, удаленную обработку заданий и т.д.
Коммуникационные узлы -
к коммуникационным узлам сети относятся следующие устройства: повторители, концентраторы, коммутаторы, мосты, маршутизаторы, шлюзы.
Протяженность сети, расстояние между станциями определяются, в первую очередь, физическими характеристиками передающей среды (коаксиального кабеля, витой пары и т.д.). При передаче данных в любой среде происходит затухание сигнала, что и приводит к ограничению расстояния. Чтобы преодолеть это ограничение и расширить сеть, устанавливают специальные устройства - повторители, мосты и коммутаторы. Часть сети, в которую не входит устройство расширения, принято называть сегментом сети.
Повторитель (repeater) -
устройство, усиливающее или регенерирующее пришедший на него сигнал. Повторитель, приняв пакет из одного сегмента, передает его во все остальные. При этом повторитель не выполняет развязку присоединенных к нему сегментов. В каждый момент времени во всех связанных повторителем сегментах поддерживается обмен данными только между двумя станциями.
Коммутатор (switch) -
устройство, которое, как и повторитель, позволяет объединять несколько сегментов. В отличие от повторителя, мост выполняет развязку присоединенных к нему сегментов, то есть одновременно поддерживает несколько процессов обмена данными для каждой пары станций разных сегментов.
Концентратор (hub) -
устройство, позволяющее объединить несколько рабочих станций в один сетевой сегмент. При применении концентратора все пользователи делят между собой полосу пропускания сети. Пакет, принимаемый по одному из портов концентратора, рассылается во все другие порты, которые анализируют этот пакет - предназначен он для них или нет.
Маршрутизатор (router) -
устройство, соединяющее сети одного или разных типов по одному протоколу обмена данными. Маршрутизатор анализирует адрес назначения и направляет данные по оптимально выбранному маршруту.
Шлюз (gateway) -
это устройство (как правило, выделенный компьютер, оснащенный специальным ПО), позволяющее организовать обмен данными между разными сетевыми объектами, использующими разные протоколы обмена данными.
Производительность
Определяется такими показателями: время реакции системы - время между моментом возникновения запроса и моментом получения ответа. Пропускная способность сети определяется количеством информации, переданной через сеть или ее сегмент в единицу времени. Определяется в битах в секунду.
Надежность
Определяется надежностью работы всех ее компонентов. Для повышения надежности работы аппаратных компонентов обычно используют дублирование, когда при отказе одного из элементов функционирование сети обеспечат другие.
При работе компьютерной сети должна обеспечиваться сохранность информации и защита ее от искажений. Как правило, важная информация в сети хранится в нескольких экземплярах. В этом случае необходимо обеспечить согласованность данных (например, идентичность копий при изменении информации).
Одной из функций компьютерной сети является передача информации, во время которой возможны ее потери и искажения. Для оценки надежности исполнения этой функции используются показатели вероятности потери пакета при его передаче, либо вероятности доставки пакета (передача осуществляется порциями, которые называются пакетами).
В современных компьютерных сетях важное значение имеет другая сторона надежности - безопасность. Это способность сети обеспечить защиту информации от несанкционированного доступа. Задачи обеспечения безопасности решаются применением как специального программного обеспечения, так и соответствующих аппаратных средств.
Управляемость
При работе компьютерной сети, которая объединяет отдельные компьютеры в единое целое, необходимы средства не только для наблюдения за работой сети, сбора разнообразной информации о функционировании сети, но и средства управления сетью. В общем случае система управления сетью должна предоставлять возможность воздействовать на работу любого элемента сети. Должна быть обеспечена возможность осуществлять мероприятия по управлению с любого элемента сети. Управлением сетью занимается администратор сети или пользователь, которому поручены эти функции. Обычный пользователь, как правило, не имеет административных прав.
Другими характеристиками управляемости являются возможность определения проблем в работе компьютерной сети или отдельных ее сегментов, выработка управленческих действий для решения выявленных проблем и возможность автоматизации этих процессов при решении похожих проблем в будущем.
Прозрачность
Прозрачность компьютерной сети является ее характеристикой с точки зрения пользователя. Эта важная характеристика должна оцениваться с разных сторон.
Прозрачность сети предполагает скрытие (невидимость) особенностей сети от конечного пользователя. Пользователь обращается к ресурсам сети как к обычным локальным ресурсам компьютероа, на котором он работает.
Компьютерная сеть объединяет компьютеры разных типов с разными операционными системами. Пользователю, у которого установлена, например, Windows, прозрачная сеть должна обеспечивать доступ к необходимым ему при работе ресурсам компьютеров, на которых установлена, например, UNIX. Другой важной стороной прозрачности сети является возможность распараллеливания работы между разными элементами сети. Вопросы назначения отдельных параллельных заданий отдельным устройствам сети также должны быть скрытыми от пользователя и решаться в автоматическом режиме.
Интегрируемость
Интегрируемость означает возможность подключения к вычислительной сети разнообразного и разнотипного оборудования, программного обеспечения от разных производителей. Если такая неоднородная вычислительная сеть успешно выполняет свои функции, то можно говорить о том, что она обладает хорошей интегрируемостью.
Современная компьютерная сеть имеет дело с разнообразной информацией, процесс передачи которой сильно зависит от типа информации. Передача традиционных компьютерных данных характеризуется неравномерной интенсивностью. При этом нет жестких требований к синхронности передачи. При передаче мультимедийных данных качество передаваемой информации в существенной степени зависит от синхронизации передачи. Сосуществование двух типов данных с противоположными требованиями к процессу передачи является сложной задачей, решение которой является необходимым условием вычислительной сети с хорошей интегрируемостью.
Основным направлением развития интегрируемости вычислительных сетей является стандартизация сетей, их элементов и компонентов. Среди стандартов различных видов можно выделить стандарты отдельных фирм, стандарты специальных комитетов, создаваемых несколькими фирмами, стандарты национальных организаций по стандартизации, международные стандарты.
Основные сервисы и технологии сети Интернет. Основы работы сервисов WWW и e-mail.
WWW (WorldWideWeb - всемирная паутина) представляет службу организации и доступа к различным информационным ресурсам Интернет – документам, графике, аудио и видеоматериалам, расположенным на WEB-серверах сети.
WWW работает по технологии клиент-сервер. Существует множество серверов, которые по запросу клиента возвращают ему гипермедийный документ, т.е. документ, включающий различные способы представления информации (текст, звук, графика, видео, трехмерные объекты и т. д.). При этом каждый элемент может являться ссылкой на другой документ или его часть. Ссылки в документах организованы таким образом, что каждый информационный ресурс в глобальной сети Интернет имеет адрес и текущий документ, может ссылаться как на другие документы на этом же сервере, так и на любые документы Интернет. Таким образом, пользователь может работать со всем информационным пространством Интернет как с единым целым. Ссылки WWW указывают как на документы, так и на прочие сервисы и информационные ресурсы Интернет. Программные средства WWW являются универсальными для различных сервисов Интернет, играя роль системных интеграторов.
Основным средством представления документов в WWW является язык html (hypertextmarkuplanguage, язык разметки гипертекста). С помощью этого языка описывают структуру и связи документа. Внешний вид документа на экране пользователя определяется используемой программой-броузером, но структура его останется неизменной, поскольку она задана форматом html. Имена файлов в формате html обычно имеют расширение htm.
Электронная почта (e-mail) является одним из наиболее распространенных и часто используемых сервисов Интернет. Она используется в основном для обмена текстовыми сообщениями и присоединенными к ним файлами.
Как и обычное письмо, электронное также состоит из заголовков, содержащих служебную информацию (об авторе письма, получателе, его адресе и т.д.), играющих роль конверта, и собственно содержимого письма. Вы можете вложить в обычное письмо что-нибудь, например, фотографию; аналогично, Вы можете послать файл с данными электронным письмом. Однако у них есть и существенные отличия. Стоимость пересылки обычной почты очень сильно зависит от того, куда, в сколь удаленную точку планеты она должна быть доставлена, и ее размера и типа. Для электронной почты такой зависимости или нет, или она довольно невелика.
Скорость доставки электронных писем между двумя машинами, непосредственно подключенными к Интернет, занимает секунды, при этом вероятность потери или подмены письма минимальна.
Сервис E-mail универсален – множество сетей во всем мире, построенных на совершенно разных принципах и протоколах, могут обмениваться электронными письмами с Интернет.
Для работы с e-mail необходимо иметь специальную программу "почтовый клиент", например OutlookExpressMicrosoft. Следует отметить, что современные программы-браузеры типа InternetExplorer и NetscapeNavigator имеют встроенные почтовые клиенты.
Сетевые новостиUsenet являются одним из самых распространенных сервисов Интернет. Если электронная почта передает сообщения по принципу "от одного - одному", то сетевые новости передают сообщения "от одного ко многим". При этом новости разделены по иерархически организованным тематическим группам. В этом сервисе каждый узел сети, получивший новое сообщение, передает новость всем узлам, с которыми он обменивается новостями. Таким образом, посланное сообщение распространяется по сети, достигая за довольно короткие сроки всех участников сервиса Usenet.
Списки рассылки относятся к весьма полезному сервису Интернет. Это единственный сервис, не имеющий собственного протокола и программы-клиента и работающий исключительно через электронную почту. Идея работы списка рассылки состоит в том, что существует некий адрес электронной почты, который является общим адресом подписчиков этого списка рассылки.
При посылке письма на этот адрес его получают все подписчики. Этот сервис похож на сетевые новости Usenet, но между ними имеются и существенные отличия:
● сообщения, распространяемые по электронной почте, всегда будут просмотрены подписчиком в его почтовом ящике, в то время как статьи в сетевых новостях уничтожаются по прошествии определенного времени и становятся недоступны;
● списки рассылки более управляемы и конфиденциальны: администратор списка полностью контролирует набор подписчиков и может следить за содержанием сообщений. Каждый список рассылки ведется какой-либо организацией в отличие от новостей Usenet, у которых отсутствует принадлежность к чему-либо;
● для работы со списком рассылки достаточно доступа к электронной почте, и подписчиками могут быть люди, не имеющие доступа к новостям Usenet или каким-либо группам этих новостей;
● в списках рассылки сообщения передаются напрямую абонентам, а не по цепочке между серверами Usenet.
Широко распространенным сервисом Интернет является FTP-сервис, обеспечивающий доступ к файлам в файловых архивах. FTP – это стандартная программа, работающая по протоколу TCP, назначение которой состоит в передаче файлов между разными компьютерами, работающими в Интернет.
На FTP серверах сегодня доступно огромное количество информации и программного обеспечения в виде свободно распространяемого программного обеспечения, мультимедиа-продуктов и отдельных текстов.
К интерактивным сервисам, служащим общению людей через Интернет, относятся IRC – InternetRelayChat и ISQ или разговоры через Интернет. C этой целью в Интернет существует сеть серверов IRC и ISQ. Пользователи присоединяются к одной из тематических групп и участвуют в разговоре, который ведется набором текстов с клавиатуры. Для доступа к сервисам используются специальные программы-клиенты.
Поисковые машины Интернет осуществляют просмотр ресурсов Интернет на предмет поиска необходимой информации. Поиск информации может осуществляться не только на WEB-серверах Интернет, но и на файловых серверах, в группах новостей. Результатом поиска являются гиперссылки на документы, содержащие требуемую информацию. Для поиска информации в российских информационных ресурсах наиболее рапространенными являются следующие поисковые машины: Яндекс (http://www.yandex.ru/), Рамблер (http://www.rambler.ru/), Апорт (http://www.aport.ru).
Технологии Интернет служат для создания приложений Интернет. Наиболее применяемыми из них являются: язык разметки гипертекстов HTML (HyperTextTransferProtokol) , используемый для создания WEB страниц; языки написания сценариев JavaScript и VBScript; технологии создания активных серверных страниц ASP (ActiveServerPages); технология ADO (ActiveXDataObjects), предоставляющая разработчику объекты и методы доступа к базам данных; элементы управления ActiveX используются для передачи любой информации с локального компьютера на WEB-сервер, минуя каналы передачи Интернет общего пользования с целью соблюдения конфиденциальности передачи.
Компьютерные сети
Каналы передачи данных
Для того чтобы компьютеры могли связаться между собой в сеть, они должны быть соединены между собой с помощью некоторой физической передающей среды. Основными типами передающих сред, используемых в компьютерных сетях, являются:
• аналоговые телефонные каналы общего пользования;
• цифровые каналы;
• узкополосные и широкополосные кабельные каналы;
• ?радиоканалы и спутниковые каналы связи;
• оптоволоконные каналы связи.
Аналоговые каналы связи первыми начали применяться для передачи данных в компьютерных сетях и позволили использовать уже существовавшие тогда развитые телефонные сети общего пользования. Передача данных по аналоговым каналам может выполняться двумя способами. При первом способе телефонные каналы (одна или две пары проводов) через телефонные станции физически соединяют два устройства, реализующие коммуникационные функции с подключенными к ним компьютерами. Такие соединения называют выделенными линиями или непосредственными соединениями. Второй способ – это установление соединения с помощью набора телефонного номера (с использованием коммутируемых линий).
Качество передачи данных по выделенным каналам, как правило, выше и соединение постоянное. Кроме того, для каждого выделенного канала необходимо свое коммуникационное устройство (хотя есть и многоканальные коммуникационные устройства), а при коммутируемой связи можно использовать для связи с другими узлами одно коммуникационное устройство.
Параллельно с использованием аналоговых телефонных сетей для межкомпьютерного взаимодействия начали развиваться и методы передачи данных в дискретной (цифровой) форме по ненагруженным телефонным каналам (к которым не подведено электрическое напряжение, используемое в телефонной сети) – цифровым каналам.
Следует отметить, что наряду с дискретными данными по цифровому каналу можно передавать и аналоговые информацию (голосовую, видео, факсимильную и т. д.), преобразованную в цифровую форму.
Наиболее высокие скорости на небольших расстояниях могут быть получены при использовании особым образом скрученной пары проводов (для того, чтобы избежать взаимодействия между соседними проводами), так называемой витой паре (ТР – TwistedPair).
Кабельные каналы, или коаксиальные пары, представляют собой два цилиндрических проводника на одной оси, разделенных диэлектрическим покрытием. Один тип коаксиального кабеля (с сопротивлением 50 Ом), используется главным образом для передачи узкополосных цифровых сигналов, другой тип кабеля (с сопротивлением 75 Ом) – для передачи широкополосных аналоговых и цифровых сигналов. Узкополосные и широкополосные кабели, непосредственно связывающие между собой коммуникационные оборудования, позволяют обмениваться данными на высоких скоростях (до нескольких мегабит/c) в аналоговой или цифровой форме. Следует отметить, что на небольших расстояниях (особенно в локальных сетях) кабельные каналы все больше вытесняются каналами на витых парах, а на больших расстояниях – оптоволоконными каналами связи.
Использование в компьютерных сетях в качестве передающей среды радиоволн различной частоты является экономически эффективным либо для связи на больших и сверхбольших расстояниях (с использованием спутников), либо для связи с труднодоступными, подвижными или временно используемыми объектами.
Обмен данными по радиоканалам может вестись как с помощью аналоговых, так и цифровых методов передачи. Цифровые методы получают в последнее время преимущественное развитие, т. к. позволяют объединить наземные участки цифровых сетей и спутниковых каналов или радиоканалов в единой сети. Новым импульсом в развитии радиосетей стало появление сотовой телефонной связи, позволяющей осуществлять голосовую связь и обмен данными с помощью радиотелефонов или специальных устройств обмена данными.
Помимо обмена данными в радиодиапазоне последнее время для связи на небольшие расстояния (обычно в пределах комнаты) используется и инфракрасное излучение.
В оптоволоконных каналах связи используется известное из физики явления полного внутреннего отражения света, что позволяет передавать потоки света внутри оптоволоконного кабеля на большие расстояния практически без потерь. В качестве источников света в оптоволоконном кабеле используются светоиспускающие диоды (LED – lightemittingdiode) или лазерные диоды, а в качестве приемников – фотоэлементы.
Оптоволоконные каналы связи, несмотря на их более высокую стоимость по сравнению с другими видами связи, получают все большее распространение, причем не только для связи на небольшие расстояния, но и на внутригородских и междугородных участках.
Технические средства коммуникаций составляют кабели, коннекторы и терминаторы, сетевые адаптеры, повторители, разветвители, мосты, маршрутизаторы, шлюзы, а также модемы, позволяющие использовать различные протоколы и топологии в единой неоднородной системе.
Локальные сети
Локальная сеть создается, как правило, для совместного использования ресурсов ЭВМ или данных (обычно в одной организации). С технической точки зрения локальная сеть – совокупность компьютеров и каналов связи, объединяющих компьютеры в структуру с определенной конфигурацией, а также сетевого программного обеспечения, управляющего работой сети. Способ соединения компьютеров в локальную сеть называется топологией.
Топология во многом определяет многие важные свойства сети, например такие, как надежность (живучесть), производительность и др. Существуют разные подходы к классификации топологий сетей. По производительности они делятся на два основных класса: широковещательные и последовательные.
В широковещательных конфигурациях каждый компьютер передает сигналы, которые могут быть восприняты остальными компьютерами. К таким конфигурациям относятся топологии «общая шина», «дерево», «звезда с пассивным центром». Сеть типа «звезда с пассивным центром» можно рассматривать как разновидность «дерева», имеющего корень с ответвлением к каждому подключенному устройству.
В последовательных конфигурациях каждый физический подуровень передает информацию только одному ПК. Примерами последовательных конфигураций являются: произвольная (произвольное соединение компьютеров), иерархическая, «кольцо», «цепочка», «звезда с интеллектуальным центром», «снежинка» и другие.
Топология «Шина» 
Рисунок 10.2. Шинная топология локальной сети
При таком соединении обмен может производиться между любыми компьютерами сети, независимо от остальных. При повреждении связи одного компьютера с общей шиной, этот компьютер отключается от сети, но вся сеть работает. В этом смысле сеть достаточно устойчива, но если повреждается шина, то вся сеть выходит из строя.
Топология «Кольцо» 
Рисунок 10.3. Кольцевая топология локальной сети
При этом соединении данные также передаются последовательно от компьютера к компьютеру, но по сравнению с простым последовательным соединением данные могут передаваться в двух направлениях, что повышает устойчивость к неполадкам сети. Один разрыв не выводит сеть из строя, но два разрыва делают сеть нерабочей. Кольцевая сеть достаточно широко применяется, в основном из-за высокой скорости передачи данных. Кольцевые сети самые скоростные.
Топология «Звезда» 
Рисунок 10.4. Звездообразная топология локальной сети
При соединении звездой сеть очень устойчива к повреждениям. При повреждении одного из соединений от сети отключается только один компьютер. Кроме того, эта схема соединения позволяет создавать сложные разветвленные сети. Устройства, которые позволяют организовывать сложные структуры сетей, называются концентраторами и коммутаторами.
Глобальная сеть Интернет
Зарождением Интернета принято считать момент появления первой компьютерной сети, родиной которой в середине 60-х годов двадцатого века стала Америка.
В то время еще не существовало персональных компьютеров, и крупные американские университеты могли себе позволить 1–2 больших компьютера. Компьютерное время было драгоценным ресурсом, и на него заранее записывались. Люди работали ночами, чтобы ни минуты этого времени не пропало даром.
Наконец появилась идея соединить между собой компьютеры разных университетов, чтобы сделать возможным удаленное использование любого свободного в данный момент компьютера. Этот проект получил название ARPANET. К концу 1969 года были соединены компьютеры четырех университетов и появилась первая компьютерная сеть.
Очень скоро обнаружилось, что сеть в основном используется не для вычислений на удаленном компьютере, а для обмена сообщениями между пользователями. В 1972 году, когда ARPANET уже соединял 23 компьютера, была написана первая программа для обмена электронной почтой по сети. Электронную почту оценили по достоинству, что побудило целый ряд государственных организаций и корпораций к созданию собственных компьютерных сетей. Эти сети обладали тем же недостатком, что и ARPANET: они могли соединять только ограниченное число однотипных компьютеров. Кроме того, они были не совместимы друг с другом.
В середине 70-х годов для ARPANET были разработаны новые стандарты передачи данных, которые позволяли объединять сети произвольной архитектуры, тогда же было придумано слово «Интернет». Именно эти стандарты, впоследствии получившие название протокола TCP/IP, заложили основу для роста глобальной компьютерной сети путем объединения уже существующих сетей. Их важным достоинством было то, что сеть считалась в принципе не стопроцентно надежной и предусматривались средства борьбы с ошибками при передаче данных. В 1983 году сеть ARPANET перешла на новый протокол и разделилась на две независимые сети – военную и образовательную. К этому времени сеть объединяла более тысячи компьютеров, в том числе в Европе и на Гавайских островах. Последние использовали спутниковые каналы связи.
Развитие Интернета получило новый импульс благодаря инициативе Национального научного фонда США (NSF) по созданию глобальной сетевой инфраструктуры для системы высшего образования (1985–1988). NSF создал сеть скоростных магистральных каналов связи и выделял средства на подключение к ней американских университетов, при условии, что университет обеспечивал доступ к сети для всех подготовленных пользователей. Интернет оставался преимущественно университетской сетью до начала 90-х годов, однако NSF сразу взял курс на то, чтобы сделать его в дальнейшем независимым от государственного финансирования. В частности, NSF поощрял университеты к поиску коммерческих клиентов. К 1988 году Интернет уже насчитывал около 56 тысяч соединенных компьютеров.
Настоящий расцвет Интернета начался в 1992 году, когда была изобретена новая служба, получившая странное название «Всемирная паутина» (WorldWideWeb, или WWW, или просто «веб»). WWW позволял любому пользователю Интернета публиковать свои текстовые и графические материалы в привлекательной форме, связывая их с публикациями других авторов и предоставляя удобную систему навигации. Постепенно Интернет начал выходить за рамки академических институтов и стал превращаться из средства переписки и обмена файлами в гигантское хранилище информации. К 1992 году Интернет насчитывал более миллиона соединенных компьютеров.
В настоящее время Интернет продолжает расти с прежней головокружительной скоростью. По оценке специалистов, количество передаваемой информации (трафик) в Интернете увеличивается на 30 % ежемесячно. В 1999 году Интернет объединял около 60 миллионов компьютеров и более 275 миллионов пользователей, и каждый день в нем появлялось полтора миллиона новых вебовских документов. Эти оценки довольно приблизительны, потому что в Интернете нет центрального административного органа, который регистрировал бы новых пользователей и новые компьютеры.
В Россию Интернет впервые проник в начале 90-х годов. Ряд университетов и исследовательских институтов приступили в это время к построению своих компьютерных сетей и обзавелись зарубежными каналами связи. Особенно следует отметить Институт атомной энергии им. Курчатова. На базе ИАЭ сложились две крупнейшие коммерческие компании, предоставляющие услуги по подключению к Интернету, – «Релком» и «Демос», а также Российский Институт развития общественных сетей (РОСНИИРОС). Последний стал в дальнейшем головной организацией, координирующей развитие российской части Интернета.
По имеющимся оценкам, в 1999 году число российских пользователей Сети превысило 5 миллионов. Сейчас в Интернете есть уже много интересных материалов на русском языке, но знание английского языка желательно: пионерская роль стран английского языка в развитии Интернета закрепила за английским роль языка межнационального общения.
Службы Интернета
Всемирная Паутина
«Всемирная Паутина» – лицо современного Интернета. Появление этой службы сделало работу с информацией легкой и приятной, привлекло в ряды пользователей Сети сотни миллионов людей.
Чтобы узнать новости, научиться чему-нибудь или просто развлечься, люди смотрят телевизор, слушают радио, читают газеты, журналы, книги. Всемирная Паутина тоже предлагает своим пользователям радиовещание, видеоинформацию, прессу, книги, но с той разницей, что все это можно получить, не выходя из дома. Не важно, в каком виде представлена интересующая вас информация (текстовый документ, фотография, видеоролик или звуковой фрагмент) – и где эта информация находится географически – в России, Австралии или на Берегу Слоновой Кости, вы получите ее в считанные секунды на свой компьютер.
Кроме уникальной быстроты получения необходимой информации, следует отметить и то, что службы Интернета работают круглосуточно и без выходных.
Развитие Всемирной Паутины послужило началом продолжающегося до сих пор бума Интернета. Однако причина столь бурного роста сети состоит не столько в том, что ее службы предлагают удобные средства для обмена информацией и доступа к ней, сколько в том, что в Сети есть та информация, которая вам необходима. Кроме того, часто оказывается, что эту информацию нельзя получить ни в каком другом месте. Между тем информационные ресурсы Всемирной Паутины создаются самими пользователями. Для создания публикации во Всемирной Паутине пользователю нужен только компьютер, подключенный к Интернету, и минимум навыков работы с ним. Несколько минут работы – и сообщение или документ становится доступным всем пользователям Сети.
Публикация в Интернете, как и обычная публикация на бумажном носителе (журнал, газета, книга), состоит из упорядоченных страниц, на которых представлен форматированный текст и иллюстрации в виде картинок. Однако, в отличие от бумажной публикации, страницы в Интернете электронные – так называемые веб-страницы, в которые можно включить и звуковое сопровождение, и видеоролик, что значительно повышает восприятие информации пользователем.
Вообще, подготовка веб-страницы очень схожа с издательской деятельностью. В процессе подготовки веб-публикации все происходит так же, как и при подготовке обычной публикации: точно так же готовятся тексты, графические материалы, затем происходит оформление и верстка. При оформлении веб-публикации учитываются специфические особенности электронной среды, а вместо печати в типографии материалы выкладываются на веб-сервер. Расходы на поддержание страницы в Интернете на несколько порядков меньше типографских расходов, необходимых для издания бумажного аналога со сходным тиражом, что существенным образом снижает стоимость публикации.
Кроме того, веб-страница может включать в себя так называемые гипертекстовые ссылки (гиперссылки), соединяющие контекст, в котором они находятся, с другим контекстом в рамках того же или другого текста, находящегося на произвольном сервере Сети.
Описанные уникальные свойства веб-страницы реализуются благодаря использованию так называемого гипертекста. При подготовке гипертекстовых документов для WWW текст специальным образом размечается с помощью языка разметки HTML (HyperTextMarkupLanguage, что в переводе и означает «язык разметки гипертекстов»). Гипертекстовые файлы имеют расширение ”*.htm” или “*.html”.
Сегодня существует большое количество литературы, посвященной гипертексту и подробно описывающей процесс создания гипертекстовых документов. Поэтому в рамках данного учебника мы не будем рассматривать вопросы создания новых документов, а остановимся подробнее на использовании уже имеющихся информационных богатств Интернета и навыках общения с ним.
Как и большинство других служб Интернета, Всемирная Паутина работает в рамках модели «клиент-сервер». В качестве сервера, как правило, выступает постоянно подключенный к Сети компьютер, на котором работает специальная программа. Именно эту программу чаще всего и называют веб-сервером. Клиентом является любой компьютер, подключенный в данный момент к Интернету, на котором запущена программа просмотра веб-публикаций – браузер (браузер) (от англ. browse – листать, пролистывать). Работа браузера заключается в обмене информацией с веб-сервером, получении необходимых пользователю документов, обработке полученной гипертекстовой информации и отображении документа на экране. Обмен информацией между веб-сервером и браузером осуществляется с использованием протокола HTTP.
Работа с браузером
Сегодня, спустя десять лет после изобретения протокола HTTP, легшего в основу Всемирной Паутины, браузер представляет собой сложнейшее программное обеспечение, сочетающее в себе легкость в использовании и богатство возможностей.
Браузер не только открывает пользователю мир гипертекстовых ресурсов Всемирной Паутины. Он также может работать и с другими службами Сети, такими как FTP, Gopher, WAIS. Вместе с браузером на компьютер обычно устанавливается программа для пользования службами электронной почты (e-mail) и новостей (news). По сути дела, браузер является основной программой для доступа к службам Сети. Через него можно получить доступ практически к любой службе Интернет, даже если браузер не поддерживает работу с этой службой. Для этого используются специальным образом запрограммированные веб-серверы, которые связывают Всемирную Паутину с данной службой Сети. Пример такого рода веб-серверов – многочисленные б<