Ильин А.А., Евсюков В.В., Ильин Р.А. Информатика
Подождите немного. Документ загружается.
–
311
–
УК
УК
УК
УС
РС
РС
М
РС
РС
РС
ОП
УС
РС
РС
ОП
УС
РС
РС
РС
РС
РС
К
ОП
ХОСТ
УС
“ХРЕБЕТ” СЕТИ
ИНТЕРНЕТ
УК
РС
УК
Рис.7.7.
Обобщенная структура сети Интернет: УК – узел коммутации;
УС - устройство сопряжения; ОП – оборудование провайдера; М –
мост; РС – рабочая станция локальной сети
Для пользователя сеть Интернет представляется множеством
поставщиков различного рода услуг, реализуемых через специализированные
серверы (сайты). Потребители услуг являются клиентами. Таким образом,
работа в сети Интернет определяется взаимодействием клиентов и поставщиков
услуг через коммуникационную систему.
–
312
–
7.4.4. ПРИНЦИПЫ МЕЖСЕТЕВОЙ АДРЕСАЦИИ И ПРОТОКОЛЬНОЙ
МАРШРУТИЗАЦИИ, АДРЕСАЦИЯ И ПРОТОКОЛЫ ИНТЕРНЕТ
В настоящее время протокол TCP/IP фактически является стандартом
технологии передачи данных в компьютерных сетях различного масштаба. Он
реализует концепцию построения одноранговых сетей, которая предполагает
наличие одинакового статуса у всех входящих в состав сети рабочих станций.
При необходимости любой из станций могут быть переданы полномочия по
управлению ресурсами сети. Основу протокола составляет процедура
маршрутизации пакетов, базирующаяся на системе уникальных адресов
входящих в состав сети рабочих станций. При этом любая рабочая станция,
входящая в состав как локальной, так и глобальной сети, имеет уникальный
адрес, определяющий в своем составе адрес сети и адрес станции внутри сети.
Подобная схема адресации позволяет обеспечивать обмен данными как в
рамках локальной сети, так и с выходом во внешние сети. Сети, реализующие
передачу данных на основе IP-адресов, называют IP-сетями.
В сети Интернет параллельно применяются два вида адресации
компьютеров: цифровой и доменный. В связи с изначально используемым для
идентификации компьютеров в составе больших сетей протоколом IP в сетях
различного уровня и в настоящее
время широко используется система IP-
адресов, определяемых 32-битной кодовой комбинацией. Для удобства
использования адреса он разделяется на четыре части по восемь бит, что в
десятичной системе счисления позволяет в каждой части задать число в
диапазоне от 0 до 255. Так, Web-сервер “Парус-Консультант” корпорации
ПАРУС, являющейся известным поставщиком качественного программного
обеспечения для автоматизации
процессов управления в области финансово-
экономической деятельности, имеет адрес 195.14.39.202. В связи со
значительным ростом количества подключаемых к сети Интернет компьютеров
и другого цифрового интеллектуального оборудования потенциальные
возможности 32–битной адресации (максимально возможное число
индивидуальных IP-адресов ограничивается четырьмя миллиардами)
постепенно исчерпываются. Поэтому на смену протоколу IP4 приходит его
версия IP6, оперирующая с адресом из 128 бит
, что снимает вопрос о
потенциальном ограничении числа возможных адресов на многие годы вперед.
В протокол IP6 встроен стандарт аутентификации и шифрования IPSec.
Основным недостатком работы пользователя непосредственно с IP-адресами
является отсутствие смысловой характеристики в обозначении компьютера, что
затрудняет запоминание адреса. Однако IP-адресация удобна для машинной
обработки таблиц маршрутов, поэтому она является основной
системой
адресации внутри сети Интернет.
–
313
–
Доменная система идентификации компьютеров (Domain Naming System
– DNS) в ее нынешнем виде была разработана в 80-е годы, когда были
определены домены верхнего уровня на территории США: gov -
правительственные, mil - военизированные, edu - образовательные, com -
коммерческие, net – сетевые. Они строились по организационному признаку и
обязательно состояли из трех символов. При выходе сети за границу США
были введены домены географического уровня, состоящие
из двух символов: ru
- Россия, uk - Великобритания, us - США, Франция и др. Домен su - СССР
сохраняется и в настоящее время. Домен географического уровня един для всех
хостов, находящихся на территории соответствующей страны. DNS–имена в
минимальной конфигурации должны состоять их двух частей, разделенных
точкой (число частей в DNS–имени или простых доменов в полном доменном
имени
произвольно). Так DNS–адрес корпорации Парус в сети Internet имеет
вид http://www.parus.ru
, где префикс http:// формально указывает на
использование протокола HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) для передачи
гипертекста; www - указание в явном виде на принадлежность адреса к службе
WWW; parus.ru - доменное имя хоста. В отличие от IP – адресации,
устанавливающей иерархию слева направо (сеть – подсеть - хост), DNS-
адресация определяет иерархию справа налево путем вложения доменов более
низкого уровня в домены более высокого уровня. Как
и IP–адрес, так и DNS–
адрес однозначно идентифицируют хост в составе сети Интернет, причем
каждому IP–адресу соответствует единственный DNS–адрес. Базовым
элементом в сети Интернет является IP–адрес, а DNS–адрес фактически
является реализацией прикладного процессора (сервиса) над протоколом IP.
Использование доменной адресации ориентировано непосредственно на
пользователя. При работе пользователя в сети Интернет преобразование
передаваемых
адресов из одной формы в другую выполняется оборудованием
провайдера.
Протокол TCP/IP фактически представляет целое семейство протоколов,
ориентированных на управление передачей данных. Протокол IP является
основным протоколом семейства, реализующим доставку пакетов
передаваемых данных на третьем (сетевом) уровне модели OSI с решением
вопросов маршрутизации пакетов. Однако он не отвечает за надежность
доставки пакетов и их целостность. Подобную организацию доставки пакетов
называют дейтаграммной доставкой, а пакет
в этом случае называют
дейтаграммой.
Протокол TCP (протокол управления передачей) поддерживает передачу
данных на транспортном и частично сеансовом уровнях. Он реализует процесс
установления логического соединения между отправителем и получателем, и
гарантирует доставку передаваемых данных с сохранением их целостности.
–
314
–
7.4.5. СЛУЖБЫ И ТЕХНОЛОГИИ СЕТИ ИНТЕРНЕТ
Имеющиеся в глобальных сетях информационные ресурсы по степени
доступности подразделяются на три группы:
• свободно распространяемые файлы (Freeshare) при условии их
некоммерческого использования;
• файлы (Shareware) с возможностью свободного использования
находящихся в них ресурсов (программ) в течение определенного периода
времени (обычно месяц), по истечении которого последующее использование
возможно с условием оплаты стоимости
ресурса;
• защищенные информационные ресурсы, доступ к которым возможен
ограниченному кругу лиц или при условии их оплаты.
Для поиска необходимых информационных ресурсов и выполнения
множества других операций в сети Интернет в ней реализовано значительное
число специализированных служб. К наиболее “древним” службам Интернет
относятся: электронная почта (E-mail), FTP и Telnet.
Электронная почта (E-mail) является самым массовым средством
электронных коммуникаций. Особенностью электронной почты является
максимально высокая скорость доставки письма до почтового ящика абонента
(оно приходит в почтовый ящик практически сразу после отправки). Время
получения пришедшего сообщения абонентом зависит от того, как часто
получатель просматривает свой почтовый ящик. Технически почтовый ящик
абонента представляет собой поименованную
часть пространства винчестера
почтового сервера провайдера, выделенную для размещения корреспонденции
конкретного абонента.
В системе электронной почты применяется система E-mail–адресов,
состоящая из двух частей, разделенных символом @. Например, в адресе
anna@dol.ru
составляющая anna – личное имя пользователя, а dol.ru – доменное
имя провайдера, обеспечивающего доступ пользователю в сеть Интернет.
По сути, электронная почта во многом похожа на обычную почтовую
службу. Для подготовки сообщения может быть использована как сама
почтовая программа, так и внешний редактор (при вводе больших сообщений).
В общем случае программа работы с электронной
почтой должна обеспечивать
выполнение следующих функций:
• подготовку текста отправляемого сообщения;
• ввод адреса абонента и отправку подготовленного сообщения
(возможна отправка копий сообщения сразу нескольким абонентам);
• подключение к письму имеющихся у отправителя файлов;
• чтение, сохранение и удаление принятых писем;
• перекодировку содержимого принятых файлов (при использовании
абонентом специфических
систем кодировки) и др.
–
315
–
Для работы с электронной почтой используются различные программы;
одной из наиболее применяемых является включенная в состав браузера Internet
Explorer программа Outlook Express. Помимо провайдеров возможность
регистрации и работы с электронной почтой (бесплатно) предлагают и
некоторые сетевые службы. Так, среди сервисов, предоставляемых
поисковыми машинами, традиционным является возможность бесплатной
регистрации пользователя в качестве абонента системы электронной
почты с
последующим ее использованием для посылки и приема сообщений.
На поисковой машине Yandex (http://www.yandex.ru/
) вход в систему
электронной почты осуществляется на главной странице через гиперссылку
“Моя почта”. При этом в случае регистрации в качестве нового абонента
(аккаунта) потребуется ввести логин (имя) и пароль. Для преодоления
негативной ситуации при забытии логина и/или пароля при начальной
регистрации необходимо ввести контрольный вопрос и ответ на
него, которые в
подобной ситуации позволят восстановить права ранее зарегистрированного
абонента. Окно поисковой машины Yandex для работы с электронной почтой
позволяет выполнить множество операций, в том числе, написать и отправить
письмо, просмотреть отправленные и полученные письма и, при
необходимости, удалить некоторые из них, внести изменения в собственную
адресную книгу. Помните, что вводимые
Вами при регистрации данные
становятся известными многим.
Служба FTP (File Transfer Protocol) была создана с целью обеспечения
возможности передачи файлов между территориально удаленными
компьютерами. Она использует огромные информационные ресурсы,
содержащие программы, данные, тексты, графические изображения и др.,
находящиеся на FTP-серверах в различных странах мира.
Как и в любой системе, вход на FTP-сервер сопровождается процедурой
аутентификации, предполагающей ввод пользователем своего идентификатора
(имени) и
пароля (эти параметры используются для ведения статистики).
Однако следует отметить, что любой пользователь может воспользоваться
услугами анонимного доступа к FTP-архивам и скопировать интересующие его
материалы.
Для систематизации расположения файлов на FTP-серверах используется
система многоуровневых каталогов, причем имеется целый ряд имен каталогов
для обозначения конкретных предметных областей.
В систему широко используемых
имен входят: msdos – программное
обеспечение (ПО) для операционной системы MS DOS; Windows – ПО для
различных версий Windows; unix - ПО для операционной системы Unix; usenet
– информация из различных конференций системы UseNet; doc – всевозможная
документация; apple или mac – ПО для компьютеров Macintosh; pub – свободно
–
316
–
распространяемые материалы; Интернет- ПО и документация по Интернету и
др.
Для поиска файлов по имени используется поисковая система Archie,
размещенная на многочисленных серверах службы.
Информационная технология Telnet создавалась для обеспечения
двунаправленного взаимодействия с удаленным компьютером. При
установлении связи с удаленным компьютером пользователь получает
возможность работать с его ресурсами как с ресурсами своего компьютера
(предварительно пользователю должны быть предоставлены соответствующие
права доступа). При этом Telnet-протокол может быть использован для
организации взаимодействия “терминал-терминал” (реализация связи) и
“процесс-
процесс” (для выполнения распределенных вычислений). В связи с
широкими возможностями пользователя программы Telnet при удаленном
доступе и появлением более безопасных средств соединений ее использование
для доступа к узлам сети Интернет резко снизилось.
До настоящего времени сохранились
электронные доски объявлений
BBS
(Bulletin Board System), позволяющие своим пользователям посредством
модема копировать имеющиеся на них файлы, участвовать в проводимых
дискуссиях (в реальном времени), пользоваться внутренней системой
электронной почты и др.
Система телеконференций Usenet содержит совокупности документов,
сгруппированных по различным темам. Пользователь выбирает перечень
интересующих его телеконференций и далее имеет возможность получать все
поступающие в них сообщения, а также посылать в них свои сообщения. Таким
образом, телеконференции являются общедоступным средством оперативного
обсуждения любых вопросов всеми заинтересованными лицами.
У многих пользователей популярен обмен сообщениями в
рамках
информационной технологии
чат (chat), предназначенной для поддержки
разговоров в реальном времени среди присутствующих в сети пользователей.
При этом может быть обеспечен как двусторонний диалог, так и
многостороннее обсуждение. В процессе работы вводится имя собеседника или
IP-адрес его компьютера. В окне, помимо собственно сообщений, указываются
текущее время и сетевые адреса компьютеров, с которых осуществляется
передача
сообщений. При свернутом состоянии окна при получении
сообщения от абонента оно автоматически активизируется. В рамках
современных версий ОС Windows возможности обмена сообщениями в
реальном времени (включая голосовой обмен при наличии звуковых карт и
микрофонов) реализуются приложением NetMeeting.
В сети Интернет реализован ряд и других известных служб (Gopher,
WAIS, Finger, Whois, Ping и др.)
–
317
–
Безусловным лидером по предоставляемым возможностям и широте
использования в сети Интернет является
информационная служба WWW
(World Wide Web) – всемирная информационная паутина. Основная часть
трафика сети Интернет приходится на службу WWW. В последние годы служба
WWW является динамично развивающейся системой, поддерживающей работу
практически со всеми ресурсами Интернет. Сегодня WWW – это
гипертекстовая, гипермедийная, распределенная, интегрированная, глобальная,
децентрализованная информационная система. Она позволяет в полном объеме
использовать современные мультимедийные возможности (графику, звук,
анимацию, видео),
обеспечивающие вывод изображений и звука
непосредственно в процессе приема данных на компьютер пользователя (т.е.
обеспечивать работу в режиме прямого доступа). В системе WWW фактически
реализуется технология “клиент-сервер”. Множество серверов системы по
запросам клиентов выдают им гипермедийные документы с разнообразными
формами представления информации. Имеющиеся в системе WWW
программные средства являются универсальными для
различных сервисов сети
Интернет, при этом сама система выполняет интегрирующую роль.
Следует отметить, что соединение между клиентом и сервером WWW
всегда одноразовое: получив от клиента запрос и выдав ему результат, сервер
разрывает связь с компьютером клиента. Любой переход по гиперссылке
приводит к установлению нового соединения с источником информационного
ресурса.
Важную роль
в системе WWW играет механизм гипертекстовых
ссылок
, предоставляющий возможность оперативного перехода при работе с
конкретным документом к различным страницам этого документа или другим
информационным ресурсам сети (независимо от их месторасположения) без
непосредственного указания их адресов. Таким образом, по ссылкам можно
значительно удалиться в пространстве от исходного источника информации,
однако возврат к нему не вызывает затруднений. Гипертекст можно
рассматривать как систему документов с перекрестными ссылками. Связь
между гипертекстовыми документами осуществляется с помощью ключевых
слов, обычно выделяемых отличным от основного текста цветом. При
активизации гиперссылки указатель положения мыши изменяет свой вид (при
этом в большинстве случаев на экран выводится всплывающая подсказка).
Для работы с гипермедиа-документами (т.е. гипертекстовыми
документами
, включающими не толь тексты, но и графику, звук и видео) на
компьютерах пользователей применяются специализированные программы -
браузеры. Наиболее популярным браузером является программа Microsoft
Internet Explorer (обеспечивается тесная интеграция с программами пакета MS
Office). Браузер может работать как в режиме непосредственной связи с
Интернет, так и автономно при подготовке текстов и просмотре ранее
–
318
–
полученных файлов. На панели инструментов браузера расположены кнопки,
позволяющие быстро выполнить ряд типовых операций, в том числе: ввести
Web-адрес информационного ресурса; перейти на домашнюю страницу
(задается по желанию пользователя); осуществить переход по ранее
посещенным сайтам; организовать поиск информации в Интернете; добавить
наиболее полезные страницы в папку (любому URL можно дать
содержательное
имя, называемое ссылкой); отправить или принять
электронные сообщения посредством вызова программы Outlook Express и др.
Подавляющее большинство существующих Web-страниц – это личные
Web-страницы, созданные, как правило, частными лицами. На них, в основном,
размещают следующую информацию: реквизиты для обмена информацией,
определение области собственной профессиональной деятельности, увлечения
и интересы, фотографии, публикации и др. Основной объем представляющей
интерес большинству пользователей информации сосредоточен на
многостраничных корпоративных сайтах.
Для размещения собственной Web-
страницы в Интернете часто
используют Web-серверы провайдеров, реализуемые на базе мощных
компьютеров со специализированным программным обеспечением и имеющих
постоянное (круглосуточное) подключение к сети Интернет. Многие
провайдеры и владельцы специализированных Web-серверов бесплатно
предоставляют небольшой объем памяти на Web-серверах для размещения
собственных Web-страниц пользователей, при этом в качестве компенсации на
Web-странице пользователя
принудительно размещается некоторая реклама.
Альтернативным вариантом является создание собственного Web-сервера;
однако такое решение сопряжено с большими затратами как на его создание,
так и на последующее содержание с оплатой, в том числе, его круглосуточного
подключения к сети Интернет.
При создании гипертекстовых документов широко используется
специализированный язык разметки документов HTML (Hyper Text Markup
Language), являющийся подмножеством более
сложного языка SGML. Для
описания процедур вывода документов HTML на экран используется
множество различных
тегов (команд управления отображением документов).
Гипертекстовые документы представляют собой сочетание текстовых
фрагментов в кодировке ASCII с добавлением HTML-кодов. Браузеры при
обработке гипертекстовых документов извлекают информацию, необходимую
для отображения Web-страниц на экранах в определенном виде, именно из
тегов. Содержащиеся в тексте документа теги могут изменять шрифты, стили,
цвет и создавать специальные эффекты. Помимо
изменения стиля текста
конструкции языка HTML сообщают браузеру какая часть текста на странице
является гипертекстовой ссылкой, в каком месте следует вставить графические
и специальные элементы и другие специальные возможности. Любой
–
319
–
компьютер (типа PC или Macintosh, под управлением ОС Windows или Unix и
др.) может принимать и отображать документы с HTML-кодами. Этим
объясняется эффективность и популярность языка HTML. Следует отметить,
что подавляющее большинство различных тегов поддерживаются многими
браузерами, в том числе и Internet Explorer. Однако имеется ряд относительно
новых тегов (например, теги для поддержки мультимедийных эффектов, теги
спецфического форматирования
и др.), которые поддерживаются только
конкретными типами браузеров.
При работе в Интернете часто возникает ситуация неправильного
отображения на экране полученного из сети текста, изначально
подготовленного на русском языке, что обусловлено использованием
различных вариантов кодировок. Для исправления ситуации имеется
возможность перекодировки принятого из Интернета на компьютер
пользователя текста выбором подходящего варианта
кодировки кириллицы
(Вид-Кодировка в меню окна IE) из ряда типовых вариантов.
При отсутствии конкретных адресов искомых информационных ресурсов
помощь в их поиске могут оказать каталоги и поисковые машины. Каталоги
(Magellan – http://www.mckinley.com
; Yahoo - http://www.yahoo.com и др.)
аналогичны составленным вручную библиотечным каталогам (с присущим им
отставанием от текущего состояния размещенных в Интернете
информационных ресурсов). Поисковые машины обеспечивают поиск
информации на контролируемых (индексируемых) ими сайтах. Результаты
поиска представляются в виде набора ссылок на релевантные запросам
пользователей документы. В целом процесс поиска необходимой информации
представляет собой итерационный
процесс. К наиболее популярным
русскоязычным поисковым машинам относятся Yandex (http://www.yandex.ru/
)
и Rambler (http://www.rambler.ru
), обладающие эффективными инструментами
для работы пользователей. Выделенное желтым цветом поле в центре главной
страницы поисковой машины Yandex позволяет ввести набор ключевых слов
для последующего поиска адресов содержащих их информационных ресурсов.
Как и другие популярные поисковые машины Yandex предоставляет
пользователям ряд сервисов, в том числе, возможность регистрации в качестве
абонента системы электронной почты,
получение новостей по различной
тематике, пользование энциклопедиями, быстрый выход на мощный Web-
сервер narod.ru с широким спектром услуг (в частности, предоставляется
возможность бесплатного размещения собственных Web-страниц, обмен
сообщениями в реальном времени с пользователями посредством чата), поиск
различных товаров.
–
320
–
7.4.6. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ В СЕТИ ИНТЕРНЕТ
И ОТНОШЕНИЯ С ПРОВАЙДЕРОМ
Выход пользователя в сеть Интернет осуществляется через провайдера,
связь с которым может быть организована одним из следующих способов:
• доступ по коммутируемым телефонным линиям связи (Dial-Up).
Благодаря доступности и относительно невысокой стоимости остается самым
популярным в России средством выхода в Интернет. При этом устанавливается
IP-соединение и модем пользователя через телефонную линию
связывается с
модемом провайдера. Соединение осуществляется только на период сеанса (по
желанию пользователя), после чего связь с Интернет разрывается.
Единственным ограничением при работе пользователя (при условии оплаты
услуг провайдера) является качество связи, определяемое состоянием линии
связи и возможностями модема пользователя. Для данного способа доступа
характерны: низкая скорость передачи данных (максимум 56
Кбит/с), что не
позволяет принимать из сети и смотреть видеофильм или слушать музыку
высокого качества в реальном времени; невозможность приема телефонных
звонков из-за занятости линии связи во время сеанса;
• коммутируемое подключение через каналы ISDN. При этом способе
связи между клиентом и провайдером обеспечивается цифровая передача
данных посредством двух каналов
, каждый из которых имеет гарантированную
пропускную способность 64 Кбит/с. Для реализации такого соединения
необходима прокладка двух цифровых линий связи к помещению клиента, одна
из которых будет подключена к компьютеру, а другая к ISDN-телефону
(возможно использование обычного телефона при наличии дополнительного
ISDN-устройства с аналоговым выходом). ISDN-подключение возможно только
через цифровую
АТС. Данный вариант подключения менее распространен из-
за значительных затрат как на установку оборудования, так и на оплату
трафика;
• постоянный (круглосуточный) выход в Интернет по выделенной
линии связи. Предполагается, что такая линия, обычно это “витая пара”,
обеспечивает высокую скорость передачи данных (до 100 Мбит/с). В связи с
высокой стоимостью этот
наиболее совершенный режим доступа в Интернет
используется средними и крупными структурами для подключения своих
локаьных вычислительных сетей. В последнее время данный способ стал
применяться при организации домашних компьютерных сетей, когда несколько
десятков пользователей большого дома подключаются к одному Интернет-
каналу и за небольшую плату (общие затраты распределяются между всеми
участниками)
имеют возможности как для работы в сети Интернет, так и для
обмена сообщениями между своими компьютерами;