Интернет.

Сеть Интернет появилась в 1960-х годах как сеть ARPAnet. В основе ее появления лежат исторические события. В 1957 году в Советском Союзе был произведен запуск первого в истории человечества искусственного спутника Земли. В ответ на это в Соединенных Штатах Америки было создано Агентство перспективных научных исследований при Министерстве обороны США (Advanced Research Projects Agency – ARPA). Перед этой организацией была поставлена цель − обеспечить лидерство США в области передовых технологий, чтобы военная компьютерная сеть продолжала функционировать даже в случае ядерной атаки. Другими словами, найти такой способ передачи информации по сети, который полностью исключал бы возможность сбоя. Решение, которое было найдено, сегодня называется коммутацией пакетов (packet switching). Суть его заключается в том, что в сообщения (пакеты), пересылаемые по компьютерной сети, закладывается информация о маршруте, в результате чего любой подключенный к сети компьютер может определить, куда нужно отправить (или переключить) то или иное сообщение. В 1969 году организация ARPA создала сеть ARPANET. Целью этого проекта было предоставление своим сотрудникам (ученые и исследователи) средства эффективного обмена информацией. Были созданы процессоры передачи сообщений (Interface Message Processors – IMP) на основе технологии коммутации пакетов, которые со временем трансформировались в IP-маршрутизаторы. Следующее важное событие в истории Интернет произошло в 1983 году, когда ARPANET перешла к использованию протокола TCP/IP, который позволяет объединять различные сети.

В 1992 году Тим Бернес Ли, физик из швейцарского института CERN, выдвинул идею создания всемирной информационной сети (WWW – World Wide Web) как более эффективного способа представления информации, позволяющего пользователям всего мира свободно обмениваться данными. В основе его проекта лежало использование гипертекста. Гипертекст позволяет устанавливать связь между некоторым фрагментом текста и другим документом, т.е. при активизации связи (или ссылки) программа-клиент откроет соответствующий документ.

В инфраструктуре сети Internet используется гибридная ячеистая топология. Благодаря избыточности такой топологии при выходе из строя одной из связей пакеты могут проходить в пункт назначения альтернативным путем. Для установки соединения с Internet необходимо иметь локальный компьютер, на котором выполняются соответствующие протоколы и программное обеспечение. Компьютер должен иметь модем или соединение с локальной сетью, предоставляющей услуги прокси или NAT (Network Address Translation − метод трансляции адресов. Это наиболее дешевый метод подключения всех компьютеров небольшой локальной сети к глобальной сети. Доступ к глобальной сети обеспечивается посредством одного главного компьютера, при этом используется только одна телефонная линия, одна учетная запись провайдера и один зарегистрированный публичный адрес). Стеком протоколов Internet служит TCP/IP, поэтому он должен быть установлен и сконфигурирован на локальном компьютере или на компьютере прокси/NAT. Для коммутируемого соединения необходимо соответствующее устройство и программное обеспечение. Дорогое и сложное оборудование, необходимое для установки доступа в Интернет находится в собственности провайдеров услуг Интернет. Провайдеры арендуют у телефонных компаний выделенные скоростные линии или имеют собственные линии. Провайдеры, не имеющие непосредственного соединения с национальной магистралью, платят региональным провайдерам за соединение с региональной сетью, подключенной к национальной магистрали. Точка, в которой взаимодействуют провайдеры доступа к магистрали называется пунктом NAP.

Передача сообщения посредством Internet выполняется по следующей схеме:

§ данные разбиваются на небольшие порции (пакеты);

§ сетевые протоколы добавляют к пакетам заголовки и трейлеры;

§ двоичные нули и единицы преобразуются в электрические или световые сигналы, передаваемые на носитель, например, кабель;

§ если компьютер находится в локальной сети, то данные проходят по ней к серверу или маршрутизатору, соединенному с телефонной или выделенной арендованной линией;

§ если используется модемное соединение, то пакеты инкапсулируются протоколами канального уровня, например PPP, и модулированные электрические сигналы передаются по аналоговой телефонной линии;

§ сигналы поступают на принадлежащий провайдеру сервер удаленного доступа (RAS − Remote Access Server), настроенный для установки коммутируемого соединения. Другой вариант − использование прямой выделенной линии с провайдером. Если необходимо, пользователь регистрируется на сервере, набрав имя пользователя и пароль;

§ компьютер становится удаленным узлом локальной сети провайдера;

§ данные передаются с сервера провайдера в региональную сеть, к которой подключен провайдер;

§ данные проходят через один из пунктов NAP (если это необходимо) и передаются в коммерческую магистраль Internet;

§ на другом конце данные проходят через другой NAP, через другую региональную сеть и через провайдера на принимающей стороне поступают в пункт назначения (или через почтовый сервер провайдера, который передает данные на принимающий компьютер);

§ данные передаются клиентской почтовой программе пользователя, который подключен к провайдеру. Другой вариант − почтовый сервер провайдера некоторое время сохраняет, а затем выгружает содержимое почтового ящика. В конфигурации почтового ящика должна быть заложена учетная запись принимающего пользователя.

 

Ресурсы Интернет

Предоставление набора услуг в любой компьютерной сети осуществляется специальными службами, для доступа к которым на компьютере пользователя должны быть установлены специальные программы. Наиболее распространенными службами Интернет являются:

§ Электронная почта (e-mail) и списки рассылки. Электронная почта одна из первых служб, разработанных для Internet. Она используется для обмена текстовыми сообщениями и присоединенными файлами между пользователями, подключенными к сети Интернет. Электронная почта предоставляет возможность подписаться на различные службы, доставляющие в почтовый ящик пользователя информацию на разные темы: текущие события, погода спорт и т.д. Списки рассылок могут большими, тогда электронные письма распространяются автоматически с помощью специальной программы − сервера списка, например, ListServ; Topica

§ Сеть World Wide Web (WWW − Всемирная информационная сеть-паутина). Это огромный набор связанных между собой статических и интерактивных документов. Сеть WWW позволяет выполнить поиск нужной информации, создавать свои Web-страницы, которые могут просматривать другие пользователи. Информация содержится на Web-серверах, разбросанных по всему миру, а для ее просмотра нужно использовать специальную программу − программу-клиент, которая называется Web-броузером (браузером), например, Netscape Navigator (компании Netscape), броузер корпорации Microsoft – Internet Explorer. Для того, чтобы облегчить поиск в Web нужной информации разработаны сотни различных поисковых служб. Поисковая служба представляет собой Web-узел с интерактивной индексированной базой данных. В поисковых службах применяются следующие компоненты: 1) паук (spider) − программа, «путешествующая» по различным Web-узлам и собирающая индексную информацию; 2) индексная база данных, в которой хранится индексная информация, собранная пауком; 3) механизм поиска и выдачи результата − программы интерфейса между пользователями и поисковой службой, с помощью которой пользователи задают вопросы и получают на них ответы. Наиболее популярные поисковые системы: Апорт (русскоязычная) http://www.aport.ru; Яндех (русскоязычная ) http://www.yandex.ru; Rambler (русскоязычная) http://www.rambler.ru; Yahoo! (англоязычная)http://www.yahoo.com; AltaVista (англоязычная) http://www.altavista.com; Google (http://www.google.com).

§ Служба FTP (File Transfer Protocol − протокол передачи файлов). Это первая служба, созданная для Интернет; обеспечивает пересылку файлов между компьютерами сети независимо от их типа, особенностей операционных систем, файловых систем и форматов файлов. В большинстве операционных систем, в которых установлен стек TCP/IP, есть встроенные клиентские программы FTP, запускаемые из командной строки. Многие компании поставляют удобные клиентские программы FTP с графическим интерфейсом. Встроенные средства FTP содержат почти все последние версии популярных Web-броузеров, например, Internet Explorer, Netscape, Opera.

§ Группы новостей. Серверы и клиенты групп новостей связываются друг с другом, управляют потоками новостей чаще всего с помощью протокола NNTP (Network News Transfer Protocol − протокол передачи сетевых новостей). Программа сервера новостей чаще всего входит в состав Web-сервера, например, Microsoft IIS. Многие программы электронной почты и Web-броузеры, например, Netscape Navigator, Microsoft Internet Explorer поставляются с встроенным клиентом новостей.

§ Средства интерактивного общения и конференции. Текстовая коммуникация посредством Интернет в реальном времени осуществляется с помощью различных программ мгновенной передачи сообщений, например, IRC (Internet Relay Chat), ICQ.

Наиболее распространенные программы видеоконференций Microsoft NetMeeting, CUseeMe. Программное обеспечение видеоконференций можно разделить на две категории: 1) двухточечное − обеспечивает соединение между двумя компьютерами аналогично видеотелефону; 2) многоточечное − предполагает количество участников видеоконференции больше двух. Организация IMTC (International Multimedia Teleconferencing Consortium) разрабатывает и внедряет стандарты, финансирует различные мероприятия и распространяет информацию о мультимедийных технологиях телеконференций.

§ Internet-телефония. С помощью приложений Internet-телефонии пользователи могут устанавливать голосовую связь на больших расстояниях. Эта технология называется Voice over IP. Расходы оказываются меньше, чем при использовании обычного телефона, так как стоимость дальней телефонной связи довольно высока. Примерами популярных клиентских приложений телефонии Internet являются Internet Phone (для Windows), CyberPhone (для UNIX и Windows), Speak Freely (для UNIX и Windows). Существующее оборудование и программное обеспечение Интернет позволяют поддерживать не только средства телефонной связи с помощью протокола IP, но и передачу движущихся изображений повышенного качества и данных посредством протокола TCP/IP.

§ Виртуальные частные сети VPN (Virtual Private Networking). Среди компаний популярность этих сетей растет за счет минимальных затрат на их установку. В технологии VPN сеть Internet используется как промежуточный носитель, с помощью которого устанавливаются надежные и безопасные соединения с удаленными клиентами частной локальной сети.

 

Процессами коммуникации между устройствами сети и совместным использованием (разделением) сетевых ресурсов управляет сетевая операционная система, специально созданная для работы на сетевом сервере, например, Novell NetWare, Microsoft Windows NT 4.0, Microsoft Windows 2000, UNIX и т.д. Выбор сетевой операционной системы − довольно сложная задача. Каждая популярная операционная система имеет свои достоинства и недостатки. Сетевые операционные системы намного дороже клиентских. В зависимости от количества подключенных к серверу клиентов, стоимость сетевой операционной системы может достигать несколько тысяч долларов. Сетевым администраторам нужно знать, как минимум, основные характеристики наиболее распространенных семейств сетевых операционных систем − Windows, NetWare, UNIX/Linux.