Глобальная компьютерная сеть Интернет

- адреса класса A – число от 0 до 127;

- адреса класса B – число от 128 до 191;

- адреса класса С –  число от 192 до 223.

Провайдеры часто предоставляют пользователям доступ в Интернет не с постоянным, а с динамическим IP-адресом, который может меняться при каждом подключении к сети [5,6].

В «стародавние времена», когда  Интернет еще назывался ARPENET и сеть состояла лишь из небольшого количества мощных многотерминальных компьютеров, каждый компьютер имел такой файл (обычно /etc/hosts). При проявлении в Интернете нового компьютера информация о нем заносилась в файл hosts, затем этот файл рассылался на все другие машины.

Недостатки такой схемы начали проявляться довольно быстро: с переходом от больших машин к персональным и с ростом Интернета. Трафик, связанный с обновлением информации при добавлении компьютеров в Интернет, становился до неприличия большим. Кроме того, каждое имя в сети должно быть уникальным, а сделать это становилось все труднее и труднее. Поэтому к середине 80-х гг. появилась другая, более гибкая система именования – система доменных имен (Domain Name System, DNS).

DNS – это база данных, которая содержит информацию о компьютерах, включенных в сеть Интернет. Характер данных зависит от конкретной машины, но чаще всего информация включает имя машины, IP-адрес и данные для маршрутизации почты. Доменная система имен выполняет несколько задач, но основная ее работа – преобразование имен компьютеров в IP-адреса и наоборот.

В DNS вся сеть представляется в виде единого иерархического дерева. На вершине располагается корневой домен (обозначается символом «.»). Ниже находятся домены первого уровня. Поскольку Интернет развивался в первую очередь в США и за счет американских налогоплательщиков, это вызвало некоторый крен при формировании доменов первого уровня: Интернет оказался как бы поделенным между США и всем остальным миром.

Наиболее известные домены первого уровня:

• com – коммерческие организации (главным образом в США);
• edu – образовательные;
• gov – правительственные учреждения США;
• mil – военные учреждения США;
• net – различные сетевые агентства и Internet – провайдеры;
• int – международные организации;
• org – некоммерческие учреждения.[5]

Позднее, когда  сеть перешагнула национальные границы  США, появились национальные домены типа: uk, jp, au, ch и т.п. Для СССР тоже был выделен домен su. После 1991 г., когда республики Союза стали суверенными, многие из них получили свои собственные домены: ru, by,ua, la, li и т.п. Однако Интернет не СССР, и просто так выбросить домен su сервера нельзя, на основе доменных имен строятся адреса электронной почты и доступ ко многим другим информационным ресурсам Интернета. Поэтому гораздо проще оказалось ввести новый домен к существующему, чем заменить его. Таким образом, в сети существуют организации с доменными именами, оканчивающимися на su. Мало того, совсем недавно было принято решение возобновить регистрацию в этой области.

Доменов верхнего уровня очень много – всего около 250. Большая часть из них – географические домены. В Интернете корневой домен управляется центром InterNIC.

Вслед за доменами верхнего уровня следуют домены, определяющие либо регионы, либо организации. Далее  идут следующие уровни иерархии, которые могут быть закреплены либо за небольшими организациями, либо за подразделениями больших организаций.

Иерархия доменных имен строится следующим образом: дерево начинается с корня, обозначаемого  здесь точкой. Затем следует старшая  символьная часть имени, вторая по старшинству символьная часть имени и т.д. Младшая часть имени соответствует конечному узлу сети.

Запись доменного  имени начинается с самой младшей составляющей, а заканчивается самой старшей. Составные части доменного имени отделяются друг от друга точкой. Например, в имени w2000.microsoft.com составляющая w2000 является именем одного из компьютеров в домене microsoft.com.

Разделение  административной ответственности  позволяет решить проблему образования  уникальных имен без взаимных консультаций между организациями, отвечающими за имена одного уровня иерархии.

Процедура получения имени, например, в зоне .ru или .com называется регистрацией  домена.

Каждый домен администрируется отдельной организацией, которая  обычно разбивает свой домен на поддомены и передает функции администрирования этих поддоменов другим организациям. Чтобы получить доменное имя, необходимо зарегистрироваться в какой-либо организации, которой InterNIC делегировал свои полномочия по распределению имен доменов. В России такой организацией является РосНИИРОС, отвечающая за делегирование имен поддоменов в домене .ru.

 

2.2. Каналы связи

Существуют самые разные технические способы связи в глобальной сети:

- телефонные линии;

- электрическая кабельная  связь;

- оптоволоконная кабельная связь;

- радиосвязь (через радиорелейные линии, спутники связи).

Различные каналы связи различаются  тремя основными свойствами: пропускной способностью, помехоустойчивостью, стоимостью.

По параметру стоимости  самыми дорогими являются оптоволоконные линии, самыми дешевыми – телефонные. Однако с уменьшением цены снижается и качество работы линии: уменьшается пропускная способность, сильнее влияют помехи. Практически не подвержены помехам оптоволоконные линии.

Пропускная способность  – это максимальная скорость передачи информации по каналу. Обычно она выражается в килобитах в секунду или мегабитах в секунду.

Пропускная способность  телефонных линий – десятки и  сотни Кбит/с; пропускная способность оптоволоконных линий и линий радиосвязи изменяется десятками и сотнями Мбит/с.

На протяжении многих лет  большинство пользователей Сети подключались к узлу через коммутируемые  телефонные линии. Такое подключение  производится с помощью специального устройства, которое называется модемом. Слово «модем» - это сокращенное объединение двух слов: «модулятор» и «демодулятор». Модем устанавливается как на компьютере пользователя, так и на узловом компьютере. Модем выполняет преобразование дискретного сигнала (выдаваемого компьютером) в непрерывный (аналоговый) сигнал (используемый в телефонной связи) и обратное преобразование. Основной характеристикой модема является предельная скорость передачи данных. В разных моделях она колеблется в диапазоне от 1200 бит/с до 56000 бит/с.

Кабельная связь обычно используется на небольших расстояниях (между разными провайдерами в одном городе). На больших расстояниях выгоднее использовать радиосвязь. Все больше пользователей в наше время переходят от коммутируемых низкоскоростных подключений к высокоскоростным некоммутируемым линиям связи, которые обеспечивают высокую скорость передачи информации.

 

2.3. Программное обеспечение Интернета 

Работа Сети поддерживается определенным программным  обеспечением. Это программное обеспечение функционирует на серверах и персональных компьютерах пользователей.

Программное обеспечение  узловых компьютеров очень разнообразно. Условно его можно разделить  на базовое (системное) и прикладное. Базовое программное обеспечение  обеспечивает поддержку работы сети по протоколу  TCP/IP – стандартному набору протоколов Интернета, то есть оно решает проблемы рассылки и приема информации. Прикладное программное обеспечение занимается обслуживанием разнообразных информационных услуг Сети, которые принято называть службами Интернета. Служба объединяет серверы и клиентские программы, обменивающиеся данными по некоторым прикладным протоколам. Для каждой службы существует своя сервер-программа: для электронной почты, для телеконференций, для WWW и пр. Узловой компьютер выполняет функцию сервера определенной службы Интернета, если на нем работает сервер-программа этой службы. Один и то же компьютер в зависимости от того, какая сервер-программа на нем в данный момент выполняется.

На компьютерах  пользователей сети обслуживанием различных информационных услуг занимаются программы – клиенты. Примерами популярных клиент - программ являются: Outlook Express - клиент электронной почты, Internet Explorer – клиент службы WWW(браузер). Во время работы пользователя с определенной службой Интернета между его клиент - программой и соответствующей сервер - программой на узле устанавливается связь. Каждая из этих программ выполняет свою часть работы в предоставлении данной информационной услуги. Такой способ работы Сети называется технологией «клиент - сервер»

 

2.4. Как работает Интернет

В Интернете  используется пакетная технология передачи информации. За ее работу отвечает протокол TCP/IP.

Фактически речь идет о двух протоколах. Первый – TCP – протокол – TCP – протокол (Transmission Control Protocol – протокол управления передачей. Именно согласно этому протоколу всякое сообщение, которое нужно передать по Сети, разбирается на части. Эти части называются TCP- пакетами. Для доставки пакеты передаются протоколу IP, который к каждому пакету дописывает IP – адрес его доставки и еще некоторую служебную информацию.

Таким образом, TCP – пакет – это аналог конверта с «кусочком» романа и адресом получателя. Каждый такой пакет будет самостоятельно перемещаться по сети независимо от других, но все они вместе соберутся у адресата. Далее, согласно протоколу TCP, происходит обратный процесс: из отдельных пакетов собирается исходное сообщение. Здесь, очевидно, необходимы те самые порядковые номера на конвертах: аналогичные номера содержатся и в TCP – пакетах. Если какой-то из пакетов не дошел или был испорчен при транспортировке, его передача будет запрошена повторно[3,5,8].

Согласно протоколу TCP, передаваемое сообщение разбивается на пакеты на отправляющем сервере и восстанавливается в исходном виде на принимающем сервере.

Назначение IP - протокола (Internet Protocol) – доставка каждого отдельного пакета до места назначения. Пакеты передаются, как эстафетные палочки, от одного узла к другому. Причем маршруты для разных пакетов из одного и того же сообщения могут оказаться разными.

Вопрос о  маршруте решается отдельно для каждого  пакета. Все зависит от того, куда выгоднее передать в момент обработки. Если на каком-то участке Сети произошел  «обрыв», то передача пакетов пойдет в обход этого участка.

Таким образом, в любой момент времени по любому каналу Сети перемещается «вперемешку» множество пакетов из самых разных сообщений.

 

3. Коммуникационные службы Интернета

3.1. Электронная почта

Электронная почта  – это наиболее старая и одна из самых массовых служб Сети. Ее назначение – поддержка обмена письмами между пользователями.

Почтовый сервер – это своеобразное «почтовое  отделение», куда поступает входящая корреспонденция зарегистрированных на нем пользователей. Эта корреспонденция  помещается в почтовые ящики пользователей – специально отведенные разделы на жестком диске. Каждый пользователь получает персональный почтовый адрес, по которому к нему будут поступать письма.

Процесс передачи почтового сообщения похож на процесс передачи телеграммы. Сначала пользователь в режиме off-line пишет текст письма, указывает адрес получателя. Затем устанавливается связь с сервером. Далее происходит автоматическая работа  в режиме on-line: сервер по паролю определяет пользователя, принимает все письма, передает поступившие письма. Сеанс связи заканчивается. Если используется коммутируемая телефонная линия, то пользователь отключает телефонную связь. После этого он может не спеша просматривать полученную почту.

Почтовый сервер работает постоянно. Он организует передачу по сети исходящих писем. Входящую корреспонденцию почтовый сервер раскладывает по почтовым ящикам.

Клиент –  программа кроме функции приема/передачи писем во время сеанса связи выполняет  множество сервисных функций: подготовку и редактирование писем, организацию адресной книги, просмотр почтового архива, сортировку и удаление писем из почтового архива и пр. Популярным клиентом e-mail является программа Outlook Express, входящая в стандартную поставку операционной системы Windows.

Из схемы 2 видно, что сервер и клиент работают по разным протоколам. Безусловно, «язык» у них общий и они «понимают» друг друга. Но функции отличаются. POP3 (Post Office Protocol – протокол почтового отделения), кроме прочего, выполняет функцию защиты информации. Во время сеанса связи он устанавливает личность пользователя, обеспечивает связь с его персональным ящиком. Задача клиент - программы передать на сервер исходящие письма и принять поступившие. Здесь используется более простой протокол SMTP.

 

3.2. Служба телеконференций

Это тоже организация  почтовой переписки.  В телеконференции  письмо направляется одновременно всем ее участникам. В свою очередь, все  сообщения, которые поступают в  адрес конференции, будут поступать  в почтовый ящик участника конференции  и загружаться в компьютер во время сеанса связи. Чтобы стать участником конференции, на нее нужно подписаться. Для этих целей существуют определенные адреса. Телеконференция всегда посвящается определенной теме, поэтому переписка в ней происходит только в рамках темы.

Таким образом, телеконференция объединяет в себе как коммуникационную, так и информационную функции. С одной стороны, здесь  происходит личностное общение, с другой – материалы конференций содержат большой объем полезной информации, которая определенное время хранится на сервере и может рассматриваться как некоторый информационный ресурс (электронная газета). Это особенно важно для специалистов, участвующих в конференциях по профессиональным тематикам, таким как наука, производство, бизнес, торговля и пр. В материалах конференции можно найти ценные советы, консультации, которые помогут в принятии важных решений.

 

3.3. Форумы прямого общения

Форумы прямого  общения – IRC (Internet Relay Chat), в буквальном переводе – «болтовня в режиме реального времени (chat – конференции). Общение между участниками происходит в режиме on-line в письменной форме. Так же как в телеконференции, участники chat – конференции делятся по тематическим группам.

На компьютере – сервере работает chat – сервер, на компьютере пользователя – chat – клиент. Существует множество различных программ – клиентов, которые распространяются бесплатно через Интернет. Этой службой больше всего увлекаются молодые люди. Общение в чате они превращают в своеобразную игру, в которой каждый участник зачастую придумывает для себя какой-то образ и обыгрывает его. Chat – службой можно воспользоваться и для серьезного общения, как коллективного, так и один на один.