Протоколы обмена и адресация

Подключение пользователя к Internet может осуществляться разными способами, отличающимися по стоимости, удобству и объему предоставляемых услуг. Этими способами являются:

• электронная почта (E-mail);

• телеконференции (UseNet);

• система эмуляции удаленных терминалов (TelNet);

• поиск и передача двоичных файлов (FTP);

• поиск и передача текстовых файлов с помощью системы меню (Gopher);

• поиск и передача документов с помощью гипертекстовых ссылок (WWW, или Всемирная паутина).

Каждый из них характеризуется своими возможностями и различием в организации протоколов обмена информацией. В общем случае под протоколом понимается набор инструкций, регламентирующих работу взаимосвязанных систем или объектов в сети.

Электронная почта (E-mail). Работа электронной почты основана на последовательной передаче информации по сети от одного почтового сервера к другому, пока сообщение не достигнет адресата.. К достоинствам электронной почты относятся высокая оперативность и низкая стоимость Недостаток электронной почты состоит в ограниченности объема пересылаемых файлов.

UseNet разработана как система обмена текстовой информацией. Она позволяет всем пользователям Internet участвовать в групповых дискуссиях, называемых телеконференциями, в которых обсуждаются всевозможные проблемы. Сейчас в мире насчитывается более 10 тысяч телеконференций. Информация, посылаемая в телеконференции, становится доступной любому клиенту Сети, обратившемуся в данную телеконференцию. В настоящее время телеконференции позволяют передавать файлы любых типов, включая текстовые, графические и аудио файлы. Для работы с телеконференциями наиболее часто используются средства программ просмотра и редактирования Web-документов.

TelNet — это протокол, позволяющий использовать ресурсы удаленного компьютера. Другими словами — это протокол удаленного терминального доступа в сети. В данном случае речь идет о передаче команд от локального компьютера удаленному компьютеру в Сети.

FTP — это протокол Сети для работы с любыми типами файлов: текстовыми и бинарными, являющийся примером системы с архитектурой «клиент-сервер»..Достоинством данного протокола является возможность передачи файлов любого типа — текстов, изображений, исполняемых программ. К недостатку протоколаFTP следует отнести необходимость знания местоположения отыскиваемой информации.

Протокол Gopher и реализующее его программное обеспечение предоставляют пользователям возможность работы с информационными ресурсами, не зная заранее их местонахождение. Для начала работы по этому протоколу достаточно знать адрес одного Gopher-сервера. В дальнейшем работа заключается в выборе команд, представленных в виде простых и понятных меню. 1

WWW (World Wide Web — Всемирная паутина) представляет собой самое современное средство организации сетевых ресурсов. Она строится на основе гипертекстового представления информации.

Работа сети Internet основана на использовании семейства коммуникационных протоколов — Протокол управления передачей данных/Протокол Internet (Transmission Control Ptotocol/ Internet Protocol —TCP/IP), который используется для передачи данных в глобальной сети и во многих локальных сетях. TCP/IP - семейство протоколов. В состав его входят протоколы, которые можно разделить по назначению на следующие группы:

· транспортные протоколы, служащие для управления передачей данных между двумя компьютерами;

· протоколы маршрутизации, обрабатывающие адресацию данных и определяющие кратчайшие доступные пути к адресату;

· протоколы поддержки сетевого адреса, предназначенные для идентификации компьютера по его уникальному номеру или имени;

· прикладные протоколы, обеспечивающие получение доступа к всевозможным сетевым услугам;

· шлюзовые. Протоколы, помогающие передавать по сети сообщения о маршрутизации и информацию о состоянии сети, а также обрабатывать данные для локальных сетей;

· другие протоколы, не относящиеся к указанным категориям, но обеспечивающие клиенту удобство работы в сети.

26. Internet, основные понятия, история возникновения и развития. Теоретические основы Internet. Прикладные протоколы. IP-адресация, URL -адресация. Службы Internet - электронная почта, электронные доски объявлений, конференции, группы новостей, world wide web.

Интерне́т (произносится [интэрнэ́т]; англ. Internet) — всемирная система объединённых компьютерных сетей, построенная на использовании протокола IP и маршрутизации пакетов данных. Интернет образует глобальное информационное пространство, служит физической основой для Всемирной паутины (World Wide Web (WWW) и множества других систем (протоколов) передачи данных. Часто упоминается как Всемирная сеть и Глобальная сеть, в обиходе иногда употребляют сокращённое наименование Ине́т.

В настоящее время, когда слово «Интернет» употребляется в обиходе, чаще всего имеется в виду Всемирная паутина и доступная в ней информация, а не сама физическая сеть.

К середине 2008 года число пользователей, регулярно использующих Интернет, составило около 1,5 млрд человек (около четверти населения Земли).^[1] Вместе с подключёнными к нему компьютерами, Интернет служит основой для развития информационного общества.

В 1957 году Министерство обороны США посчитало, что на случай войны Америке нужна надёжная система передачи информации. Агентство передовых оборонных исследовательских проектов США (DARPA) предложило разработать для этого компьютерную сеть. Разработка такой сети была поручена Калифорнийскому университету в Лос-Анджелесе, Стэнфордскому исследовательскому центру, Университету Юты и Университету штата Калифорния в Санта-Барбаре. Компьютерная сеть была названа ARPANET (англ. Advanced Research Projects Agency Network), и в 1969 году в рамках проекта сеть объединила четыре указанных научных учреждения. Все работы финансировались Министерством обороны США. Затем сеть ARPANET начала активно расти и развиваться, её начали использовать учёные из разных областей науки.

Первый сервер ARPANET был установлен 2 сентября 1969 года в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе. Компьютер Honeywell DP-516 имел 24 Кб оперативной памяти^[5].

29 октября 1969 года в 21:00 между двумя первыми узлами сети ARPANET, находящимися на расстоянии в 640 км — в Калифорнийском университете Лос-Анджелеса (UCLA) и в Стэнфордском исследовательском институте (SRI) — провели сеанс связи. Чарли Клайн (Charley Kline) пытался выполнить удалённое подключение к компьютеру в SRI. Успешную передачу каждого введённого символа его коллега Билл Дювалль (Bill Duvall) из SRI подтверждал по телефону.

В первый раз удалось отправить всего три символа «LOG», после чего сеть перестала функционировать. LOG должно было быть словом LOGON (команда входа в систему). В рабочее состояние систему вернули уже к 22:30 и следующая попытка оказалась успешной. Именно эту дату можно считать днём рождения Интернета.^[6]

К 1971 году была разработана первая программа для отправки электронной почты по сети. Эта программа сразу стала очень популярна.

В 1973 году к сети были подключены через трансатлантический телефонный кабель первые иностранные организации из Великобритании и Норвегии, сеть стала международной.

В 1970-х годах сеть в основном использовалась для пересылки электронной почты, тогда же появились первые списки почтовой рассылки, новостные группы и доски объявлений. Однако в то время сеть ещё не могла легко взаимодействовать с другими сетями, построенными на других технических стандартах. К концу 1970-х годов начали бурно развиваться протоколы передачи данных, которые были стандартизированы в 1982—83 годах. Активную роль в разработке и стандартизации сетевых протоколов играл Джон Постел. 1 января 1983 года сеть ARPANET перешла с протокола NCP на TCP/IP, который успешно применяется до сих пор для объединения (или, как ещё говорят, «наслоения») сетей. Именно в 1983 году термин «Интернет» закрепился за сетью ARPANET.

В 1984 году была разработана система доменных имён (англ. Domain Name System, DNS).

В 1984 году у сети ARPANET появился серьёзный соперник: Национальный научный фонд США (NSF) основал обширную межуниверситетскую сеть NSFNet (англ. National Science Foundation Network), которая была составлена из более мелких сетей (включая известные тогда сети Usenet и Bitnet) и имела гораздо бо́льшую пропускную способность, чем ARPANET. К этой сети за год подключились около 10 тыс. компьютеров, звание «Интернет» начало плавно переходить к NSFNet.

В 1988 году был разработан протокол Internet Relay Chat (IRC), благодаря чему в Интернете стало возможно общение в реальном времени (чат).

В 1989 году в Европе, в стенах Европейского совета по ядерным исследованиям (фр. Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, CERN) родилась концепция Всемирной паутины. Её предложил знаменитый британский учёный Тим Бернерс-Ли, он же в течение двух лет разработал протокол HTTP, язык HTML и идентификаторы URI.

Соавтор Тима Бернерса-Ли по формулировке целей и задач проекта World Wide Web в CERN, бельгийский исследователь Роберт Каиллиалу (Robert Cailliau) разъяснял позднее его понимание истоков этого проекта:

История всех великих изобретений, как это давно и хорошо известно, базируется на большом числе им предшествующих. В случае Всемирной паутины (WWW) следовало бы в этом контексте, видимо, отметить по крайней мере два важнейших для успеха проекта пути развития и накопления знаний и технологий: 1) история развития систем типа гипертекста …; 2) Интернет-протокол, который собственно и сделал всемирную сеть компьютеров наблюдаемой реальностью.

— Из речи на открытии Европейского отделения W3 Консорциума. Париж. Ноябрь 1995.^[7]

В 1990 году сеть ARPANET прекратила своё существование, полностью проиграв конкуренцию NSFNet. В том же году было зафиксировано первое подключение к Интернету по телефонной линии (т. н. «дозво́н» — англ. Dialup access).

В 1991 году Всемирная паутина стала общедоступна в Интернете, а в 1993 году появился знаменитый веб-браузер NCSA Mosaic. Всемирная паутина набирала популярность.

Можно считать что существует две ясно различимые эры в истории Web: [до браузера Mosaic] Марка Андриссена и после. Именно сочетание веб-протокола от Тима Бернерс-Ли, который обеспечивал коммуникацию, и браузера (Mosaic) от Марка Андриссена, который предоставил функционально совершенный пользовательский интерфейс, создало условия для наблюдаемого взрыва (интереса к Веб). За первые 24 месяца, истекшие после появления браузера Моsaic, Web прошел стадию от полной неизвестности (за пределами считанного числа людей внутри узкой группы ученых и специалистов лишь одного мало кому известного профиля деятельности) до полной и абсолютно везде в мире его распространенности.

— A Brief History of Cyberspace, Mark Pesce, ZDNet, 15 октября 1995^[8]

В 1995 году NSFNet вернулась к роли исследовательской сети, маршрутизацией всего трафика Интернета теперь занимались сетевые провайдеры, а не суперкомпьютеры Национального научного фонда.

В том же 1995 году Всемирная паутина стала основным поставщиком информации в Интернете, обогнав по трафику протокол пересылки файлов FTP. Был образован Консорциум всемирной паутины (W3C). Можно сказать, что Всемирная паутина преобразила Интернет и создала его современный облик. С 1996 года Всемирная паутина почти полностью подменяет собой понятие «Интернет».

В 1990-е годы Интернет объединил в себе большинство существовавших тогда сетей (хотя некоторые, как Фидонет, остались обособленными). Объединение выглядело привлекательным благодаря отсутствию единого руководства, а также благодаря открытости технических стандартов Интернета, что делало сети независимыми от бизнеса и конкретных компаний. К 1997 годув Интернете насчитывалось уже около 10 млн компьютеров, было зарегистрировано более 1 млн доменных имён. Интернет стал очень популярным средством для обмена информацией.

В настоящее время подключиться к Интернету можно через спутники связи, радио-каналы, кабельное телевидение, телефон, сотовую связь, специальные оптико-волоконные линии или электропровода. Всемирная сеть стала неотъемлемой частью жизни в развитых и развивающихся странах.

В течение пяти лет Интернет достиг аудитории свыше 50 миллионов пользователей. Другим средствам массовой информации требовалось гораздо больше времени для достижения такой популярности^[9]:

IP-адрес () - уникальный адрес компьютера в Сети. Цифровые IP-адреса состоят из четырех целых чисел (от 0 до 255), разделенных точками, например 195.36.221.141. Числовая форма адреса используется компьютерами, для человека числовой адрес неудобен, поэтому его заменяет доменное имя.

URL

Universal Resource Locator. "Унифицированный идентификатор ресурса". Компьютерный адрес, который определяет местоположение и тип ресурса в Web. Например, URL "http://citadel.pioner-samara.ru/compscoo/index.html" обозначает документ web (http://) на серверной машине Компьютерной школы СДДЮТ.

WWW (World Wide Web - Всемирная Паутина) - это гипертекстовая информационно-поисковая система в Интернете. Блоки данных WWW (страницы) размещаются на отдельных компьютерах, называемых WWW-серверами (или Web-серверами) и принадлежащих отдельным организациям или частным лицам. С помощью гипертекстовых ссылок, встроенных в документы WWW, пользователь может быстро переходить от одного документа к другому, от сайта к сайту, от сервера к серверу.

В основе WWW лежит протокол передачи гипертекстовых сообщений HTTP (Hypertext Transfer Protocol), а сами страницы формируются с помощью специального гипертекстового языка описания документов HTML (Hypertext Markup Language). В основе распределенной базы данных WWW лежит гипертекстовая технология.

В сеть Интернет входит множество компьютеров, работающих под управлением разных операционных систем, на разных аппаратных платформах. Однако при обмене информацией все ЭВМ должны пользоваться едиными соглашениями (протоколами) о способах передачи сообщений. Тогда любая ЭВМ будет в состоянии "понять" информацию, полученную от любой другой ЭВМ.

Протокол - это правила (соглашения, стандарт) передачи информации в сети.

Следует различать два типа протоколов Интернета:
- базовые протоколы, отвечающие за физическую пересылку электронных сообщений любого типа между компьютерами Интернета (IP и TCP). Эти протоколы настолько тесно связаны между собой, что чаще всего их обозначают единым термином "протокол TCP/IP";
- прикладные протоколы более высокого уровня, отвечающие за работу специализированных служб Интернета: протокол http (передача гипертекстовых сообщений), протокол ftp (передача файлов), протокол telnet (удаленный доступ), протоколы электронной почты SMTP и POP 3 и т. д.

Компьютер не может работать в Интернете, если на нем не установлена поддержка базовых протоколов TCP/IP. Однако на конкретном компьютере могут отсутствовать программы-клиенты, которые предназначены для работы с каким-то прикладным протоколом. Например, может не работать электронная почта или новости (телеконференция).

Дадим краткую характеристику основным службам, которые функционируют в современной глобальной сети. Каждая служба (услуга) поддерживается своими правилами работы (протоколами).

стап Бендер, когда делал запись на вершине горы "Киса и Ося здесь были", использовал принцип телеконференций: любой мог читать и писать в этом месте.

Telnet - услуга Интернета, которая позволяет пользователю одного компьютера подключиться к другому удаленному компьютеру и работать с ним как на собственном компьютере (включая операции редактирования и удаления). Этот протокол может быть использован, например, в таком случае. При возникновении неисправности клиент по телефону обращается к соответствующей технической службе. Специалисты с помощью модема и телефонной линии обследуют неисправную ЭВМ, дистанционно устанавливают нужные драйверы, запускают на выполнение нужные программы и т. д. С помощью этого протокола бухгалтер или банкир, находясь в командировке, может записать или удалить данные на компьютере, находящемся в другом городе. Эта услуга позволяет не только управлять на большом расстоянии другим компьютером, но и промышленным объектом (конвейером), научной установкой (телескопом), бытовым прибором (видеомагнитофоном).

IRC (Internet Relay Chat) - чрезвычайно популярная служба Интернета. IRC позволяет пользователям общаться друг с другом, подключившись к одному серверу IRC. Беседа ведется в реальном времени путем набора своих реплик на клавиатуре. В отличие от телеконференций, здесь реакция собеседника следует мгновенно, живо. Этот вид услуг порой называют чатом или "болтушкой" и пользуется большой популярностью у студентов и молодых людей.

ICQ (произносится: "Ай Си Кью") - Интернет-пейджер, который, в отличие от обычного радио-пейджера, позволяет вести не односторонний, а двухсторонний обмен информацией в реальном масштабе времени.

Internet Phone (телефония) - быстро развивающийся новый вид услуг, использующий принцип голосовой связи. Речь преобразуется в цифровой код и передается по сети в виде обычных электронных пакетов. С помощью данной услуги возможна передача голоса, видеоизображения, возможен обмен текстовыми сообщениями, совместное использование графического редактора, обмен файлами. Естественно, что ЭВМ должна иметь звуковую карту, микрофон, акустическую систему. Для передачи динамического изображения понадобится видеокамера. Интернет-телефония позволяет организовать голосовую почту, которая похожа на обычную электронную почту. Однако полученные сообщения можно прослушать. Служба SMS способна пересылать по сети на сотовые телефоны и пейджеры-радиоприемники короткие текстовые сообщения. Интернет-радио - служба, позволяющая прослушивать сотни радиостанций, ведущих вещание в Интернете. Отличительной особенностью этой услуги является возможность выбора радиостанций, ведущих передачу на определенном языке. Радиостанции можно отобрать с учетом тематики вещания (например, новости). Музыкальные радиостанции можно фильтровать по музыкальным стилям (джаз, рок, церковная, классическая, музыка ретро и т. д.). Численность радиостанций в Интернете непрерывно растет. В августе 1996 г. в Сети насчитывалось 178 станций, в декабре 1998 г. их стало 390, в апреле 2000 г. - 3537, а в 2003 г. - 8000.

Интернет-телевидение - служба, позволяющая вести прием множества телевизионных каналов. Распространение этой услуги пока ограничивается малой пропускной способностью современных каналов связи.

27. Понятие Web-страницы и гипертекста. Средства навигации по WWW.

Всеми́рная паути́на (англ. World Wide Web) — распределенная система, предоставляющая доступ к связанным между собой документам, расположенным на различных компьютерах, подключенных к Интернету. Всемирную паутину образуют миллионы web-серверов. Большинство ресурсов всемирной паутины представляет собой гипертекст. Гипертекстовые документы, размещаемые во всемирной паутине, называются web-страницами. Несколько web-страниц, объединенных общей темой, дизайном, а также связанных между собой ссылками и обычно находящихся на одном и том же web-сервере, называются web-сайтом. Для загрузки и просмотра web-страниц используются специальные программы — браузеры. Всемирная паутина вызвала настоящую революцию в информационных технологиях и бум в развитии Интернета. Часто, говоря об Интернете, имеют в виду именно Всемирную паутину, однако важно понимать, что это не одно и то же. Для обозначения Всемирной паутины также используют слово «веб» (англ. web) и аббревиатуру «WWW».

Для улучшения визуального восприятия веба стала широко применяться технология CSS, которая позволяет задавать единые стили оформления для множества веб-страниц. Ещё одно нововведение, на которое стоит обратить внимание, — система обозначения ресурсов URN (англ. Uniform Resource Name).

Популярная концепция развития Всемирной паутины — создание семантической паутины. Семантическая паутина — это надстройка над существующей Всемирной паутиной, которая призвана сделать размещённую в сети информацию более понятной для компьютеров. Семантическая паутина — это концепция сети, в которой каждый ресурс на человеческом языке был бы снабжён описанием, понятным компьютеру. Семантическая паутина открывает доступ к чётко структурированной информации для любых приложений, независимо от платформы и независимо от языков программирования. Программы смогут сами находить нужные ресурсы, обрабатывать информацию, классифицировать данные, выявлять логические связи, делать выводы и даже принимать решения на основе этих выводов. При широком распространении и грамотном внедрении семантическая паутина может вызвать революцию в Интернете. Для создания понятного компьютеру описания ресурса, в семантической паутине используется формат RDF (англ. Resource Description Framework), который основан на синтаксисе XML и использует идентификаторы URI для обозначения ресурсов. Новинки в этой области — это RDFS (англ. RDF Schema) и SPARQL (англ. Protocol And RDF Query Language) (произносится как «спа́ркл»), новый язык запросов для быстрого доступа к данным RDF.

28. Броузер MS Internet Explorer

29. Поиск информации в Internet. Наиболее важные ресурсы в Internet.