Будакова Е.А. Учебное пособие Современные информационные технологии

Подождите немного. Документ загружается.

111

Наличие возможности задать номер порта прикладного сервиса связано с

тем, что telnet можно использовать не только в целях регистрации на удаленном

узле, но и для доступа к другим видам сервиса.

Третьей составной частью службы Telnet является программа-сервер

(Telnetd). После запуска данной программы серверная часть службы Telnet

ожидает («прослушивает порт») запрос на обслуживание по TCP-

порту (по

умолчанию).

В случае поступления запроса на обслуживание Telnetd назначает каждому

удаленному клиенту псевдотерминал (pty).

FAX-сервер. FAX-сервер позволяет принять и передать другим FAX-

серверам или службе электронной почты информацию между факсами

пользователей или сетевыми рабочими станциями, оснащенными факсмодемами

и сканерами.

Сервер баз данных. Сервер баз данных предоставляет пользователям сервис,

заключающийся в возможности

выборки необходимой информации из

имеющихся информационных массивов по определенным ключевым признакам,

используя либо on-line непосредственное подключение-доступу либо почтовые

запросы. На основе сервера баз данных реализуются различные

специализированные серверы, например сервер нормативно-правовых актов,

сервер-регистр организаций и учреждений, библиотечный сервер, сервер

обучающих программ и т. д.

Сервер статистики. Сервер статистики предназначен

для автоматического

учета статистики работы пользователя сети Internet. Как правило, сервер

статистики поддерживается провайдером, посредством которого пользователь

поучает доступ к сети. Фиксируемыми статистическими параметрами чаще всего

являются:

- время начала (подключения) и окончания (отключения) работы поль-

зователя в сети;

- продолжительность работы пользователя;

- остаток лицевого счета для оплаты услуг провайдера;

- номер

телефона (при Duat-Up-соединении), с которого осуществлялся

доступ;

- объем исходящего и входящего трафика и др.

Как следует из обзора основных прикладных серверов Internet, функ-

циональные возможности каждого сервера определяются прикладными

протоколами, которые различны для каждого сервера. Интерфейс пользователя

при работе с сервером Internet обеспечивается специальными программами,

которые поддерживают соответствующие прикладные протоколы.

Сервис сетевых

служб Internet

Кроме рассмотренных наиболее распространенных прикладных серверов,

сетевой сервис Internet обеспечивается множеством сетевых служб, в основе

функционирования которых также клиент-серверная архитектура.

Наиболее распространенными службами Internet являются:

- служба IRС;

112

- служба ICQ;

- Gopher;

- WAIS;

- Archie и VERONICA;

- E-mail;

- WWW;

- USENET.

Служба IRС предназначена для прямого общения двух и более

пользователей в режиме реального времени. Чаще всего сервис службы IRC

пользователи называют чат-конференцией или просто чат.

Работа службы IRС обеспечивается IRC-клиентом и IRC-сервером, при этом

в качестве «транспорта» для передачи данных по сети используется стек

протоколов ТСР

/IР.

IRC-клиент устанавливается на компьютере пользователя и применяется для

подключения к IRC-серверу, обслуживающему одновременно множество других

IRC-каналов, а также для формирования интерфейса пользователя.

IRC-сервер является ядром всей системы. IRC-серверы обеспечивают

функции, необходимые для работы службы IRC: хранят информацию о

доступных в настоящий момент каналах и зарегистрированных пользователях,

поддерживают текущую информацию

о пользователях, подключенных к ЖС, и

об установках, заданных ими.

Служба ICQ (I Seek you - примерный перевод «я ищу тебя»).

Служба ICQ используется для поиска сетевого IP-адреса узла пользователя,

подключенного в данный момент к сети Internet. Как отмечалось ранее, не все

узлы сети Internet имеют постоянный IP-адреса, а поскольку обмен данными

между двумя узлами предполагает наличие IP-адреса,

то соответственно и

возникает задача определения текущего IP-адреса узла пользователя, с которым

необходимо связаться.

ICQ-сервер обрабатывает запросы клиентов, а также хранит информацию

обо всех зарегистрированных пользователях.

По мере развития Internet функции службы ICQ были расширены. Помимо

основного назначения - определения текущего IР-адреса и обмена в реальном

времени короткими сообщениями между пользователями, добавились

функции

передачи файлов, организации взаимодействия по принципу, напоминающему

чат-конференции, и отправки отложенных сообщений (на случай, если

пользователь не подключен).

Gopher - это одна из первых служб навигации в сети, доставки файлов, а

также интерфейс (шлюз) к другим сетевым протоколам и системам. Gopher

предоставляет доступ к базам данных и услугам сети.

Служба Gopher также

используется для поиска информации в ресурсах сети

Internet, при этом поиск осуществлялся по ключевым словам.

WAIS (Wide-area Information Server) - служба, предназначенная для

формирования и обработки запросов пользователей к совокупности баз данных

на основе естественного языка. Функционально служба WAIS более мощное

113

средство получения информации, чем Gopher, поскольку поиск ведется по всему

тексту документа, а не только в заголовках. Пользователи формируют запросы на

упрощенном языке без применения алгебры логики, что немаловажно, особенно

для начинающих пользователей. Во многом такой подход формирования

запросов для поиска информации реализован в современных поисковых

машинах.

Archie и VERONICA - это службы поиска

файлов на FTP и Gopher-серверах.

Поскольку в Internet таких серверов много, то без употребления специальных

средств, подобных Archie и VERONICA, очень сложно найти требуемый ресурс.

Служба Archie обеспечивает пользователю сетевой сервис по поиску

файлов, хранящихся на общедоступных FTP-серверах, по имени (части имени)

файла. Результат выполнения запроса к Archie содержит информацию об узлах,

на которых хранятся файлы с

именами, удовлетворяющими критерию поиска.

Также предоставляется информация о размере файла, его имени и пути к нему в

файловой системе сервера. Работу службы Archie обеспечивают

соответствующие Archie-серверы, которые расположены по всей сети Internet и

представляют собой распределенную базу данных о содержимом файловых

серверов Internet. Взаимодействие пользователя с Archie-сервером может быть в

двух режимах: on-line и off-line («

отключен от сети»). В последнем случае обра-

щение к серверу реализуется посредством электронной почты.

VERONICA (Very Easy Rodent-Oriented Netwide Index to Computer Archives)

- служба, предназначенная для поиска информации в Gopher-ресурсах по

заголовкам пунктов меню.

Результатом поиска при использовании службы VERONICA является

список заголовков пунктов меню, содержащих ключевые слова.

3.1.3 Информационная сеть WWW

История развития WWW

Непосредственно история WWW началась в марте 1989

г., когда Тим

Бернерс-Ли, английский инженер-программист, предложил руководству CERN

проект «Гипертекст». В своем проекте Тим Бернерс-Ли предложил объединить

все множество информационных ресурсов CERN, которое состояло из базы

данных отчетов, компьютерной документации, списков почтовых адресов,

информационной реферативной системы, наборов данных результатов

экспериментов и т. п., в единое гипертекстовое пространство, которое бы

позволяло легко переходить из одного документа в другой.

К 1992 г. идея Тима Бернере-Ли воплотилась в технологию World Wide Web,

ставшую одной из базовых технологий сети Internet.

Хотя WWW был разработан с целью применения сотрудниками CERN,

после того как этот вид сервиса был обнародован, его популярность стала расти

необычайно быстро.

114

В 1993 г. Андреессен и программист из NCSA Эрик Байна создали

программу NCSA Mosaic ™ графический браузер для отображения

гипертекстовых документов. С этого времени популярность WWW начала расти

еще быстрее.

В середине 90-х гг. изобретателем WWW Тимом Бернерсом-Ли при МГГ с

участием CERN и DARPA был основан консорциум W3C, который

специализируется на разработке и развитии стандартов WWW-технологий, таких,

как, например

, HTTP, HTML, URL, XML.

Перспективными задачами этой организации, и соответственно пер-

спективами WWW, являются:

- обеспечение универсального доступа каждого пользователя к технологиям

и ресурсам WWW с учетом различий людей в культуре, образовании,

способностях, материальных возможностях, а также с учетом их физических

ограничений;

- разработка программного обеспечения, позволяющего взаимодействовать с

WWW на смысловом или семантическом уровне;

- создание инфраструктуры (

доверия), обеспечивающей необходимый

уровень информационной защиты и приватности для решения правовых,

экономических и социальных проблем информационного общества.

Одной из главных задач W3C является стандартизация Web-технологий

посредством разработки спецификаций в виде «Рекомендаций», описывающих

основы технологии WWW.

Архитектура службы WWW

Служба World Wide Web построена с использованием распространенной

клиент-серверной архитектуры (рисунок 57) взаимодействия сетевого

программного обеспечения.

Рисунок 57 - Архитектура WWW

Как показано на рисунке 57, взаимодействие между клиентской и серверной

частями службы WWW осуществляется по прикладному протоколу HTTP.

Функции клиентской части службы реализуются Web-браузером, который

обеспечивает интерфейс пользователя, а также доступ практически ко всем

информационным ресурсам Internet.

115

Задачи серверной части службы решает сервер, функционирующий в

соответствии с протоколом HTTP, - Web-сервер. Основная задача Web-сервера

заключается в обработке запросов пользователей, поступающих из сети на

транспортный порт 80. В качестве транспортного протокола для передачи данных

по сети служба WWW использует протокол TCP. Получив очередной запрос,

Web-сервер в зависимости от его содержания предоставляет пользователю доступ

к базе данных документов в формате html, к html-формам, а также посредством

универсального шлюза к различным прикладным программам и службам сети

Internet.

База данных HTML-документов - это текстовые файлы в формате HTML и

связанные с ними графические, мультимедийные и другие ресурсы (например,

Java-скрипты и др.).

Программы-шлюзы - это программы, обеспечивающие взаимодействие

сервера с серверами

других протоколов, например ftp, telnet и др.

Прикладные программы - это программы, принимающие данные от сервера

и выполняющие с ними действия, определенные в запросе пользователя:

получение текущей даты, доступ к локальным базам данных, вызов приложений

и др.

Базовые элементы технологии WWW

Три наиболее важных элемента WWW (рисунок 58):

1 HTML (HyperText Markup Language, язык гипертекстовой раз метки).

2 URL (Uniform Resource Locator, универсальный способ адресации

ресурсов).

3 HTTP (HyperText Transfer Protocol, протокол обмена гипертекстом).

Несколько позднее разработчики NCSA во главе с Марком Андреес-сеном

разработали еще одну фундаментальную технологию, ставшую четвертым

базовым элементом WWW:

4 CGI (Common Gateway Interface, универсальный интерфейс шлюзов).

Рисунок 58 - Элементы технологии WWW

URI определяет способ записи (кодирования) адресов различных ин-

формационных ресурсов при обращении к ним из страниц WWW.

116

Универсальный адрес состоит из трех частей:

1 Метода доступа к сетевому ресурсу, чаще всего обозначаемого именем

прикладного протокола службы, к которой принадлежит данный ресурс, - method.

2 Сетевого адреса узла вычислительной сети, на котором хранится ад-

ресуемый ресурс (сетевым адресом может быть доменное имя или IP- адрес) -

host.domain.

3 Полного пути к файлу на адресуемом узле

вычислительной сети — path.

Электронная почта - E-mail

Общая характеристика службы E-mail

Электронная почта - одна из важнейших информационных служб со-

временной сети Internet. Сущность электронной почты заключается в

возможности обмена электронными сообщениями (письмами) между

пользователями сети Internet.

Одно из принципиальных отличий в организации почты заключается в том,

что в первом случае пользователь «привязан» к ближайшему почтовому

отделению

по месту нахождения, а в случае электронной почты почтовый сервер

не обязательно должен быть территориально самым близким.

Электронный почтовый ящик - это область внешней памяти (поскольку

используются внешние носители, например накопители на жестких магнитных

дисках), выделяемая пользователю почтовым сервером для временного хранения

электронной корреспонденции (как входящей после получения, так и исходящей

до отправки по сети). Размер почтового ящика зависит от возможностей

почтового сервера и может составлять от нескольких мегабайт до сотен мегабайт.

Электронный почтовый адрес

Ключевым элементом службы электронной почты является электронный

адрес, который условно состоит из двух частей, разделенных специальным

символом @, играющим роль признака электронного почтового адреса

Левая часть адреса электронной

почты (Name), обозначающая имя

пользователя, выбирается пользователем произвольно с учетом допустимых

символов. Чаще всего (но не обязательно) данное имя применяется в качестве

имени пользователя при доступе к почтовому ящику. Кроме имени пользователя

(регистрационное имя) для доступа к электронному ящику назначается пароль,

позволяющий аутентифицировать владельца.

Структура E-mail

В структуре службы E-mail выделяются 3 важных элемента

, называемые

агентами (рисунок 59):

- UA - пользовательский агент;

- ТА - транспортный агент;

- DA - доставочный агент.

117

Рисунок 59 - Структура связей при передаче электронных писем по сети Internet

Пользовательский агент, или клиент, в терминах клиент-серверной

архитектуры, применяется для составления (создания) отправляемых и чтения

полученных электронных писем в соответствии с протоколами электронной

почты.

Почтовый клиент службы E-mail - это программа, устанавливаемая на

компьютере пользователя, которая предназначена для создания электронных

писем и

их передачи от узла пользователя к почтовому серверу, на котором

зарегистрирован почтовый ящик пользователя.

Примером почтового клиента является Microsoft Outlook Express, входящий

в состав операционной системы Windows XP.

Транспортный агент принимает электронное письмо от пользовательского

агента, интерпретирует адрес получателя и переправляет его на соответствующий

почтовый сервер для последующей доставки пользователю. Большинство

транспортных агентов работает по

протоколу SMTP.

Доставочный агент отвечает за прием почты от транспортного агента и ее

доставку соответствующим получателям. Почта может доставляться конкретному

лицу, в список рассылки, в файл и даже в программу.

В настоящее время широкое распространение для доставки почты получили

доставочные агенты, функционирующие по протоколам семейства POP (Post

Office Protocol, протокол доставки почты), среди которых выделяется

протокол

РОРЗ.

Протоколы электронной почты SMTP, РОРЗ, IMAP4

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol, простой протокол электронной почты)

принят в качестве стандартного метода передачи электронной почты в сети

Internet. В качестве транспортного протокола SMTP использует протокол TCP:

соединение устанавливается через порт с номером 25. Для обслуживания этого

соединения применяется специальная программа, которая именуется почтовым

сервером.

Главной задачей протокола SMTP является надежная и

эффективная

доставка электронных почтовых сообщений от одного почтового сервера к

другому.

118

Протокол SMTP базируется на следующей модели коммуникаций: в ответ

на запрос пользователя почтовая программа-отправитель сообщения

устанавливает двухстороннюю связь с программой-приемником (почтовым

сервером). Получателем может быть оконечный или промежуточный адресат.

Если необходимо, почтовый сервер может установить соединение с другим

сервером и передать сообщение дальше. SMTP-команды генерируются

отправителем и посылаются получателю. На

каждую команду должен быть

получен отклик (парадигма запрос-ответ).

Протокол РОРЗ (Post Office Protocol v.3, протокол доставки почты версни 3,

RFC-1939) - прикладной протокол доставки почты пользователю из почтового

ящика почтового сервера POP.

Протокол РОРЗ был разработан с учетом специфики доставки почты на

персональные компьютеры и имеет соответствующие операции для этого.

Конструкция протокола РОРЗ обеспечивает возможность пользователю

обратиться

к своему почтовому серверу и изъять накопившуюся для него почту.

Пользователь может получить доступ к POP-серверу из любой точки доступа к

сети Internet.

В стандарте протокола РОРЗ оговорены 3 стадии процесса получения

почты: авторизация, транзакция и обновление. После того как сервер и клиент

РОРЗ установили соединение, начинается стадия авторизации.

На стадии авторизации

клиент идентифицирует себя для сервера. Если

авторизация прошла успешно, сервер открывает почтовый ящик клиента и

начинается стадия транзакции. В ней клиент либо запрашивает у сервера

информацию (например, список почтовых сообщений), либо считывает почтовые

сообщения. Наконец, на стадии обновления сеанс связи заканчивается.

IMAP4 (Internet Message Access Protocol version.4, протокол доступа к

Internet-сообщениям версии 4, RFC-2060) позволяет клиентам получать

доступ и

манипулировать сообщениями электронной почты на сервере.

Существенным отличием протокола IMAP4 от протокола РОРЗ является то,

что IMAP4 поддерживает работу с системой каталогов (или папок) удаленных

сообщений. Протокол IMAP4 позволяет клиенту создавать, удалять и

переименовывать почтовые ящики, проверять наличие новых сообщений и

удалять старые.

Благодаря тому, что IMAP4 поддерживает механизм уникальной

идентификации каждого сообщения

в почтовой папке клиента, он позволяет

читать из почтового ящика только сообщения, удовлетворяющие определенным

условиям или их части, менять атрибуты сообщений и перемещать отдельные

сообщения. Структура папок в значительной степени зависит от типа почтовой

системы, но в любой системе у клиента есть специальный каталог INBOX, куда

попадают поступающие клиенту сообщения.

Электронные

конференции

Электронные конференции - один из первых сервисов сети Internet, который

обеспечивает возможность информационного обмена между пользователями.

Специфика данного сервиса Internet заключается в том, что информационный

119

обмен в данном случае напоминает конференцию. При организации электронной

конференции выбирается тема для обсуждения, а каждый пользователь может

высказать свое мнение по данной теме или обратиться за помощью к другим

пользователям для разрешения какой-то проблемной ситуации, связанной с

данной тематикой.

Для большинства пользователей наиболее доступными и эффективными

способами организации электронных

конференций являются списки почтовой

рассылки и группы новостей.

Списки рассылки

Списки рассылки отличаются от групп новостей тем, что каждый подписчик

получает по электронной почте отдельный экземпляр любого сообщения, которое

появляется в конференции.

Все списки почтовой рассылки имеют два адреса: адрес списка и ад-

министративный адрес. Сообщения, посылаемые по первому из

них, на-

правляются всем участникам списка. Как правило, сервер, обслуживающий

списки рассылки, работает в автоматическом режиме, поэтому следует строго

придерживаться формата, указываемого в документации по списку. Для

автоматически обслуживаемого списка обычно достаточно написать в письме

одно слово: subscribe.

Списки почтовой рассылки бывают открытыми и закрытыми.

Протокол передачи групп новостей NNTP

Серверы новостей взаимодействуют

друг с другом в соответствии с

протоколом NNTP (RFC 977). Этот же протокол употребляется пользо-

вательскими программами. Формат статей сервера групп новостей определяется

еще одним стандартом Internet - RFC 1036.

Протокол NNTP определяет запросно-ответный механизм обмена со-

общениями при связи «сервер - сервер» и «сервер - клиент».

Для этой цели в протоколе определен набор команд и ответов на них.

Весь

диалог осуществляется в текстах ASCII. Каждая команда состоит из

идентификатора команды и параметров. Протокол NNTP является прикладным.

Поэтому для передачи данных по сети Internet протокол NNTP использует

транспортный протокол TCP (порт 119).

Подключение к интернету

Интернет имеет иерархическую структуру. Его центральное ядро образуют

опорные сети. Несмотря на гигантские размеры Интернета в целом, каждая

опорная сеть не

столь велика, как можно было бы ожидать. В нее входят

несколько десятков суперкомпьютеров, обладающих колоссальной

производительностью. На одной и той же территории могут располагаться

несколько разных опорных сетей. У каждой опорной сети есть владелец. Часто

это государство или одно из его министерств. Многие опорные сети принадлежат

частным компаниям, в том

числе и международным. Между собой узлы опорной

сети связаны линиями связи высочайшей производительности, как правило,

оптоволоконными и спутниковыми.

120

К узлам опорной сети подключаются компьютеры национальных и

региональных сервис-провайдеров. К ним, в свою очередь, подключаются

локальные сети предприятий и организаций. Далее к Сети подключаются

отдельные индивидуальные потребители.

Виды и способы подключения

Поставщики услуг Интернета (сервис-провайдеры)

Каждый компьютер, подключенный к Интернету на постоянной основе,

имеет собственный зарегистрированный IP-адрес. Если

в его распоряжении

имеется не один IР-адрес, а целая группа адресов (она называется полем IP-

адресов), то на базе этого компьютера может быть развернута локальная сеть, то

есть к нему можно подключать другие компьютеры для работы в Сети. Такая

услуга называется предоставлением доступа к Интернету.

Организации, предоставляющие своим клиентам доступ

к Интернету на

постоянной или временной основе, называются поставщиками услуг Интернета

(ISP - Internet Service Provider). В неформальном общении их называют сервис-

провайдерами Интернета. Как стоимость услуг сервис-провайдера, так и их

качество зависят от того, насколько близко его узел расположен к узлам опорной

сети Интернета, то есть от того, сколько других, более крупных, провайдеров

находятся на маршруте от него до ближайшего узла опорной сети.

Виды подключения к сервис-провайдеру:

1 Самым дорогим, но и самым удобным является так называемое

выделенное соединение. В этом случае клиент получает постоянный IP-адрес, и

его компьютер может быть подключен к Интернету на постоянной основе.

2 Как правило, выделенное соединение доступно только

для сравнительно

небольшого числа корпоративных клиентов. Большинство организаций и

частных лиц используют другой, более дешевый вид соединения, которое

называется коммутируемым соединением удаленного доступа. Это временное

подключение с помощью обычной линии телефонной связи.

Требования для подключения к Интернету

Для подключения компьютера к Интернету необходимы те же три

компонента, которые лежат в

основе работы Всемирной Сети:

1. аппаратное обеспечение:

- компьютер;

- линия связи, соединяющая компьютер клиента с компьютером сервис-

провайдера;

- устройство для подключения компьютера к линии связи;

2. программное обеспечение:

- операционная система компьютера;

- программа, выполняющая " дозвон " до компьютера сервис-провайдера;

- программа, обслуживающая соединение удаленного доступа;

- программы, обеспечивающие работу протоколов Интернета;

-программы

для воспроизведения принятой информации;

3. информационное обеспечение: