Сети Интернет и Интранет

Накопленная человечеством информация является одним из наиболее ценных продуктов. Любые достижения в науке, технике, технологиях, бизнесе, образовании в конечном итоге стали таковыми, благодаря сбору, обработке и надлежащему использованию информации. Доступ к информационным сокровищам планеты стал возможен с возникновением и развитием сети Интернет, которая объединяет множество сетей различной природы и масштабов практически на всех континентах и представляет собой образец открытости и пример сотрудничества большого числа коллективов и людей из разных стран мира. Именно сеть Интернет – глобальное объединение компьютерных сетей – получила наибольшую популярность.

Широкие возможности использования сети Интернет позволяют в значительной степени изменить подход к решению многих задач в различных областях, в том числе в сфере экономики и образования. Так, использование Интернета в маркетинговых исследованиях, торговых и расчетных операциях, в решении задач менеджмента уже сегодня приносит многомиллионные прибыли предприятиям реального сектора экономики.

История сети Интернет стремительно развивалась с конца 1960-х гг. с работы над проектом связи компьютеров оборонных организаций (U.S. Defense Department’s Advanced Research Project Agency - ARPA). В результате выполнения этого проекта была создана сеть ARPANET.

Следующей исторической вехой в развитии Интернета следует считать создание сети научного фонда США (NSF). Сеть, названная NSFNET и объединяющая научные центры Соединенных Штатов, основывалась на пяти суперкомпьютерах, соединенных между собой высокоскоростными линиями связи. Сеть NSFNET быстро заняла место ARPANET, которая в 1990 г. была ликвидирована. Быстрый рост числа пользователей сети требовал ее постоянной реорганизации, и в 1987 г. был создан NSFNET Backbone – базовая часть или хребет сети, состоящий из 13 центров, соединенных друг с другом высокоскоростными линиями связи. Центры располагались в разных частях США. Одновременно были созданы национальные сети в других странах. Компьютерные сети разных стран стали объединяться, и в 1990-х гг. сеть Интернет сформировалась в сегодняшнем виде.

Историческая справка Фрагмент рабочего журнала (запись сделана 29 октября 1969 г.) Признать 29 октября 1969 г. в качестве дня рождения Сети можно, но условно и только в том случае, если придерживаться узкого определения. Интернет - это глобальная сеть, появившаяся в результате эволюции сети ARPANet и использующая коммуникационный протокол TCP/IP. Сегодня мы трактуем термин Интернет шире. В русском сегменте Сети нам удалось найти определение Интернета, взятое из книги «Доступ к Интернет через электронную почту» («Doctor Bob's Guide to Offline Internet Access». Вып. 4. 1995). В переводе Вадима Федорова: «Интернет (сущ.) - бурно разросшаяся совокупность компьютерных сетей, опутывающих земной шар, связывающих правительственные, военные, образовательные и коммерческие институты, а также отдельных граждан, с широким выбором компьютерных услуг, ресурсов, информации. Комплекс сетевых соглашений и общедоступных инструментов Сети разработан с целью создания одной большой сети, в которой компьютеры, соединенные воедино, взаимодействуют, имея множество различных программных и аппаратных платформ». По материалам сайта: http://museum.uka.ru/intern1.html

Одним из наиболее важных событий в истории Интернета стала разработка среды World Wide Web (WWW). Eсли Интернет – результат деятельности большого числа организаций и тысячи людей, то идея гипертекста и WWW принадлежит Тиму Бернсу Ли, которую он изложил в 1989 г. В 1991 г. Европейская организация по ядерным исследованиям (CERN) объявила о создании новой глобальной информационной среды WWW.

Сегодня сеть Интернет – это множество сервисных услуг, Web-страниц, сайтов и порталов с широчайшим диапазоном информации. В нем представлены торговые и посреднические фирмы, учебные, аналитические и научные центры и т. д. Как и любая другая сеть, Интернет состоит из множества компьютеров, соединенных между собой линиями связи, и установленного на этих компьютерах программного обеспечения. Тип программного обеспечения определяется идеологией «клиент – сервер». Пользователи Интернета подключаются к сети через компьютеры специальных организаций, которые называются поставщиками услуг Интернета, или провайдерами. К сети может быть подключен как отдельный компьютер, так и локальная сеть. Считается, что к сети Интернет подсоединены все компьютеры данной локальной сети, если с ней соединен хотя бы один компьютер этой сети. Соединение может быть постоянным или временным. Поставщики услуг Интернета имеют множество линий для подключения пользователей и высокоскоростные линии связи с остальной частью Интернета. Мелкие поставщики подключены к более крупным поставщикам услуг Интернета, которые в свою очередь имеют связь с другим поставщиком. Все организации, соединенные между собой скоростными линиями связи, образуют базовую часть сети, или хребет Интернета.

В общем случае Интернет осуществляет обмен информацией между любыми двумя компьютерами, подключенными к сети. Компьютеры, подключенные к сети Интернет, называют узлами Интернета.

Изучение принципов передачи информации в сети сопряжено с двумя понятиями: адрес и протокол. Протокол – это правила, предписанные компьютерам для работы в сети Интернет. Как уже отмечалось, сетевые протоколы строятся по многоуровневому принципу, при этом пакет протоколов Интернета использует лишь четыре из них. На нижнем уровне используются два основных протокола: IP – Internet Protocol (протокол Интернета) и TСP – Transmission Control Protocol (протокол управления передачей). Протоколы TCP и IP взаимосвязаны, и их часто объединяют, говоря, что в Интернете базовым является стек протоколов TCP/IP.

Для однозначного определения компьютера в сети Интернет применяется система адресов, называемая IP-адресами. Адреса компьютеров состоят из разделенных точками четырех чисел, каждое из которых не превышает 256. Например, 194.87.13.20. Числовые адреса используются компьютерами для связи между машинами, но они неудобны для запоминания и использования людьми. Поэтому в Интернете поддерживается система имен доменов (Domain Name System-DNS), в которой каждому компьютеру наряду с IP-адресом присваивается уникальное имя. Например, вышеприведенному адресу соответствует доменное имя rambler.ru. Компьютеры при пересылке используют цифровые адреса, а пользователи применяют доменные имена. Несмотря на отсутствие центра управления в Интернете, есть организации, занимающиеся проверкой и выдачей адресов.

В основе системы доменных имен лежит иерархический принцип. Имя строится из нескольких элементов, между которыми ставятся точки. Имя читается справа налево. Так, самым старшим элементом в приведенном примере будет домен ru, ему подчинен домен rambler. Система имен доменов зачастую носит региональный характер. Обычно последним (самым старшим) элементом в списке является двухсимвольный код страны. Например: ru – Россия, ua – Украина, su – бывший Советский Союз, ca – Канада, us – США, uk – Великобритания, de – Германия, jp – Япония. Также домен первого уровня может содержать указание на тип организации, например, net- сетевые ресурсы; edu - образовательные организации.

Обычно название домена второго уровня соответствует названию фирмы или организации, либо подчеркивает назначение сервера. Например, www.microsoft.com.Здесь в качестве имени домена второго уровня указано название корпорации Microsoft. Такая схема построения имен упрощает их запоминание, а иногда дает возможность просто угадать имя нужного сервера. Так, по аналогии, например, можно выйти на Web-сервер компании IBM: www.ibm.com.

При работе в Интернете используются не просто доменные имена, а унифицированные указатели ресурсов URL (Uniform Resourse Locator). URL-ад-рес - это адрес любого ресурса в Интернете с указанием того, с помощью какого протокола к нему следует обращаться. Иными словами, в указателе кроме собственно адреса имеются сведения, какую программу следует запустить на сервере и к какому файлу следует обратиться. Например:

Приведем несколько примеров, содержащих полные ссылки на гипертекстовые страницы ряда организаций:

Все имена, приведенные здесь, содержат аббревиатуру WWW, что говорит о гипертекстовом характере материала. При вводе этих имен протокол HTTP можно не указывать, он подразумевается.

Часто адрес дополняется символами, записанными после имени домена старшего уровня через косую черту " / ". Это дальнейшая детализация адреса ресурса в сети Интернет. Обычно это имя каталога на указанном сервере и, возможно, имя конкретного файла. Так, адрес www.microsoft.com/ruуказывает на каталог ruна Web-сервере корпорации Microsoft.

Построение почтовых адресов в Интернете имеет свои особенности. Как ранее отмечалось, адрес электронной почты принято называть e-mail. Он включает в себя имя конкретного пользователя, знак @ и несколько сегментов, разделенных точками, как в ссылках на WWW-страницы. Например, адрес службы технической поддержки одного из популярных в Москве провайдеров выглядит следующим образом: [email protected]. В данном случае в качестве имени использовано слово support, а местом расположения почтового ящика является сервер mtu.ru.

Обычно пользователи создают почтовые ящики у того провайдера, через которого они подключаются к Интернету. Имя ящика и пароль доступа к нему пользователь назначает самостоятельно. Рекомендуется выбирать оригинальные, но не очень длинные имена. Иногда провайдер дает собственные рекомендации по построению имен.

Существуют серверы, где можно бесплатно открыть почтовый ящик. Очень популярным сервером подобного рода является узел с именем www.hotmail.com.Многие открывают здесь почтовые ящики в дополнение к основному. Часто удобно иметь несколько электронных адресов и использовать их в различных целях. Аналогичные серверы существуют и в русскоязычной части Интернета, например, www.mail.ru.

Когда говорят об использовании сети Интернет, то на самом деле речь идет об отдельных службах (сервисах), которые реализованы в этой сети. В зависимости от целей и задач клиенты сети используют те службы, которые им необходимы. Разные службы имеют различные прикладные протоколы. Их соблюдение обеспечивается и поддерживается работой специальных программ, которые необходимо установить на компьютере. Напомним, что такие программы называются клиентскими.

Терминальный режим (Telnet). Исторически одной из самых ранних служб сети Интернет считается служба удаленного управления компьютером Telnet. Подключившись к удаленному компьютеру по протоколу этой службы, можно управлять его работой. Такое управление называют консольным или терминальным. Раньше эту службу широко использовали для проведения сложных математических расчетов на мощных вычислительных машинах. Название основных Telnet-клиентов указывать нецелесообразно, поскольку каждый сервер, предоставляющий такой сервис, предлагает свое клиентское обеспечение. Работа в этом случае напоминает работу за терминалом компьютера в режиме разделения времени. На практике этот режим используется редко.

Электронная почта (e-mail). Это метод передачи сообщений электронным способом. Обеспечением этой службы в сети Интернет занимаются специальные почтовые серверы, которые получают сообщения от клиентов и пересылают их по цепочке к почтовым серверам адресатов. Принцип работы с электронной почтой очень похож на работу с обычной корреспонденцией. Поставщик услуг Интернета (провайдер) открывает пользователю электронный почтовый ящик, в который будет попадать направляемая пользователю корреспонденция. Этому почтовому ящику ставится в соответствие адрес почты, так называемый e-mailи пароль. На самом деле пользователю предоставляется возможность сохранять определенный объем информации на компьютере провайдера. Так как емкость дисков провайдера не беспредельна, то либо ограничивается по объему и срокам хранения информация в почтовых ящиках, либо устанавливается плата за хранение почты. При обмене почтовыми сообщениями отправителю и получателю не нужно одновременно быть на линии связи. Отправляемые сообщения попадают в почтовый ящик, откуда их можно взять в удобное время. При установлении соединения между адресатом и его почтовым сервером происходит автоматическая передача поступивших сообщений на компьютер адресата.

Почтовая служба обычно основана на двух прикладных протоколах SMTP (Simple Mail Transfer Protocol - простейший протокол передачи почты) и POP3 (Post Office Protocol 3 – протокол почтового отделения, версия 3). По первому происходит отправка корреспонденции с компьютера на сервер, а по второму – прием поступивших сообщений.

Существует большое разнообразие клиентских почтовых программ. К ним относятся, например, Microsoft Outlook Express, входящая в состав операционных систем Windows как стандартная. Более мощная программа, интегрирующая кроме поддержки электронной почты другие средства делопроизводства, – Microsoft Outlook. Определенной популярностью пользуются программы The Bat и Eudora Pro.

Списки рассылки (Mail List). Обычная электронная почта предполагает участие в переписке двух партнеров. Для расширения своего круга общения можно подписаться на получение почтовой информации по интересующей вас тематике на так называемые списки рассылки. Специальные тематические серверы, собирающие информацию по определенным темам, переправляют ее по адресу вашей электронной почты.

Службы телеконференций (Usenet). Это огромная, базирующаяся на сообщениях электронная доска объявлений, которую называют телеконференцией, или группой новостей. В отличие от электронной почты информация в группах новостей доступна для всеобщего обозрения. Для удобства дискуссий образованы различные группы, участники которых посылают и принимают сообщения по определенной тематике. Основной прием использования групп новостей состоит в том, чтобы задать вопрос, обращаясь ко всему миру, а затем получить ответ или совет от тех, кто с этим вопросом уже разобрался. Необходимо следить за тем, чтобы вопрос соответствовал теме конференции.

Для работы со службой телеконференций существуют специальные клиентские программы. Так, например, приложение Microsoft Outlook Express также позволяет работать со службой телеконференций. Для начала работы необходимо настроить программу на взаимодействие с сервером групп новостей, оформить подписку на определенные группы и периодически получать все сообщения, проходящие по выбранной теме.

Сервис FTP (File Transfer Protocol – протокол передачи файлов). Этот сервис позволяет получать и передавать файлы и сегодня является самым распространенным для получения программных продуктов.

WWW (World Wide Web – Всемирная паутина). С ервис дает возможность работать с гипертекстовыми и гипермедиа документами. Для работы с WWW используется протокол HTTP - Hyper Text Transfer Protocol (протокол передачи гипертекста). Гипертекстовые документы создаются с помощью специальных языков, например, HTML - Hyper Text Markup Language (язык разметки гипертекста). Документ, подготовленный с помощью подобных языков и доступный для просмотра пользователем, называется Web-страницей. Программы для просмотра Web-страниц называются брaузерами или обозревателями. Наиболее удачный термин для обозначения операции просмотра Web-страниц – навигация.

IRC (Internet Relay Chat). Предназначена для прямого общения нескольких человек в режиме реального времени. Иногда эту службу называют чат-конференциями, или чатами. Существует несколько популярных клиентских программ для работы с серверами и сетями, поддерживающими сервис IRC. Одна из них - программа mIRC.exe.

В настоящее время наиболее популярны Web-чаты.

ICQ. Эта служба предназначена для общения пользователей, работающих в данный момент в сети Интернет. Для пользования этой службой необходимо зарегистрироваться на центральном сервере (http://www.icq.com) и получить персональный идентификационный номер UIN (Universal Internet Number). Данный номер можно сообщить партнерам по контактам, и тогда служба ICQ приобретает характер интернет-пейджера.

Существует еще много интересных направлений использования Интернета, например, телефонные переговоры, получение радио- и телепередач. Рассмотрим некоторые технические аспекты работы сети Интернет на практических примерах.

Первый пример – схема подключения персонального компьютера к сети Интернет (рис. 14).

Рис. 14. Схема подключения персонального компьютера к сети Интернет

В большинстве случаев подключение домашнего персонального компьютера осуществляется с помощью модема. Для соединения с провайдером (IPS – Internet Service Provider) используют различные каналы: телефонные линии, выделенные линии связи, беспроводную или спутниковую связь. До настоящего времени наиболее распространенным среди индивидуальных пользователей является так называемое сеансовое подключение – соединение с набором модемов провайдера – модемным пулом по телефонной линии. После подключения к модемному пулу персональный компьютер становится частью сети и имеет доступ к сервисам, предоставляемым провайдером (e-mail, Usenet и т. д.).

ISP-провайдеры имеют в ряде регионов точки присутствия (POP – Point of Presence), обеспечивающие подключение локальных пользователей к сети. Как видно из рис. 14, все клиенты провайдера ISP_1 могут взаимодействовать с клиентами провайдера ISP_2 при подключении каждого из них к так называемым точкам доступа (NAP - Network Access Points), обеспечивающим трафик между сетями.

Второй пример – подключение к сети Интернет локальных сетей выполняется по схеме, представленной на рис. 15. Локальная сеть организации подключается к сети провайдера через службу защиты информации в большинстве случаев по выделенной линии связи.

Рис. 15. Схема корпоративных пользователей сети Интернет

Для передачи информации между узлами сети разработан специальный набор правил – протоколов. Сетевые протоколы управляют различными аспектами передачи информации. Некоторые из них отвечают за разбиение сообщений на пакеты, другие осуществляют контроль ошибок при передаче сообщений. Комплект взаимосвязанных протоколов для совместной работы на разных уровнях модели OSI называют набором или для сети конкретного типа – стеком. Наиболее популярными являются стеки: TCP/IP, IPX/SPX и др. Стек TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol, протокол управления передачей/межсетевой протокол) используется для связи компьютеров в сети Интернет.

В отличие от полной модели OSI/ISO, которая имеет семь уровней, модель IPS (Internet Protocol Suite – пакет протоколов Интернета) использует лишь четыре из них: канальный, сетевой, транспортный и прикладной.

Канальный уровень, самый нижний, отвечает за доступ к сети. Он соединяет узел с каналом и определяет способ соединения. Результат работы этого уровня – передача сигнала, состоящего из пакета (блоков) информации, в канал. Для канального уровня стандартными являются протокол FDDI (Fibre Dist-rbuted Data Interface) для сетей Ethernet и протокол PPP (Point to Point Proto- col) – для сетей Token Ring. Программное обеспечение для канального уровня называется также драйвером устройства и встраивается в сетевую карту.

За канальным следует сетевой уровень. Он отвечает за адресацию и передачу пакетов в сети. Сетевые протоколы обеспечивают маршрутизацию пакетов, т. е. определяют, каким маршрутом будет передаваться информация от отправителя к получателю. Для сетевого уровня используется протокол IP (Inter-net Protocol). Другой протокол этого же уровня, называемый IGMP (Internet Group Multicast Protocol), отвечает за многоканальную передачу, при которой пакеты одного и того же сообщения передаются по разным маршрутам в зависимости от пропускной способности сети. Этот протокол используется для передачи аудио- и видеоинформации.

Следующий уровень – транспортный – отвечает за передачу данных по указанному адресу, обеспечивая своевременную и качественную передачу сообщения получателю информации. На транспортном уровне используется протокол TCP, согласно которому отправляемые данные делятся на несколько пакетов, после чего каждый пакет маркируется таким образом, чтобы в нем была информация, необходимая для правильной сборки документа на компьютере получателя. Операция, связанная с разбиением информации на пакеты и маршрутизацией пакетов, получила название коммутация пакетов. Это решение имеет очень важное значение для производительности сетей. Поскольку региональные и глобальные сети охватывают значительные территориальные пространства и включают в свою архитектуру разнообразные устройства, то для повышения эффективности работы этих устройств необходимо, чтобы все они были равномерно загружены, а информация передавалась бы с одной скоростью. Разбиение сообщений на пакеты позволяет исключить неравномерность передачи информации и предоставляет возможность в случае сбоев осуществить повторную посылку только одного или нескольких пакетов, а не всего сообщения. Кроме того, снижение неравномерности нагрузки в сети может быть выполнено более гибким выбором маршрута пакетов.

Прикладной уровень обеспечивает доставку данных от одного приложения к другому, которое работает на том же или другом узле сети. На прикладном уровне работают протоколы гипертекстов HTTP (Hypertext Transfer Protocol), который обеспечивает передачу документов в формате HTML, протокол SMPT (Simple Mail Transfer Protocol), который обеспечивает функционирование электронной почты, и протокол передачи файлов FTP (File Transfer Protocol).

По мере развития сети Интернет все большую популярность стали завоевывать интранет-сети - корпоративные сети, использующие программные продукты и технологии сети Интернет для удовлетворения внутренних запросов компании. Например, Интранет предоставляет возможность просмотра информации с помощью Web-браузеров, общение посредством электронной почты, обмен файлами и т. д. С помощью сети Интранет служащие могут получать информацию о стратегических решениях компании, справочную информацию или необходимое программное обеспечение. В ряде случаев доступ к корпоративным сетям может предоставляться деловым партнерам и другим группам пользователей. Объединение сетей Интранет, возникшее как результат взаимодействия компаний-партнеров, получило название Экстранет.

Интранет представляет собой технологию управления корпоративными коммуникациями, которая, как и любая другая сеть, включает в себя три уровня обеспечения: аппаратный, программный и информационный. С точки зрения аппаратного и программного уровней коммуникации, это организация надеж-ного канала соединения и передача информации без искажений, организация хранения информации и эффективный доступ к ней. В плане технической реализации Интранет практически не отличается от Интернета. Главная особенность Интранета состоит в информационном уровне коммуникаций, который на-иболее существен для решения задач электронного маркетинга. Он может иметь разную базовую технологию передачи и хранения информации. Бумажные документы, письма и записки, доски объявлений, корпоративные газеты, телефоны представляют традиционную технологию хранения и передачи информации, которая трансформировалась в электронные страницы и файлы, Web-сервер, сообщения электронной почты, сообщения сервера телеконференций. Однако по мере развития сети Интранет не исключили использование традиционных средств офисной деятельности, но существенным образом повлияли на коммуникационные процессы. Интранет сделал корпоративные коммуникации более надежными, быстрыми и интенсивными, а доступ к информации ускорился и стал проще.

Не меняя по сути содержания корпоративной информации, новые технологии привели к значительному увеличению ее объемов, что потребовало специальных средств автоматизации обработки данных, их хранения и передачи.

Контрольные вопросы

1. Какие основные компоненты содержат информационные и телекоммуникационные технологии?

2. Назовите основные компоненты аппаратного обеспечения телекоммуникационных вычислительных сетей.

3. Какие средства связи используются в сетевых технологиях?

4. Каково назначение программного обеспечения в телекоммуникационных системах?

5. Что вы понимаете под информационным обеспечением телекоммуникационных систем?

6. Какие основные требования предъявляются к современным телекоммуникационным вычислительным сетям?

7. Какие признаки положены в основу классификации телекоммуникационных вычислительных сетей?

8. Какая сеть получила название локальной сети?

9. Какие базовые технологии локальных сетей имеют наибольшее распространение?

10. Какие устройства используются для построения локальных сетей?

11. Какие типы линий связи используются для построения локальных сетей?

12. Назовите основные области применения локальных вычислительных сетей.

13. Что такое сеть Интранет?

14. Что вы понимаете под термином «глобальная вычислительная сеть»?

15. Каковы функции стека протоколов TCP/IP?

16. Назовите основные этапы истории возникновения и развития сети Интернет.

17. Перечислите основные аппаратные и программные компоненты вычислительной сети.

18. Что понимают под адресом в Интернете?

19. Что понимают под аббревиатурой TCP/IP?

20. Что понимают под IP-адресом?

21. Что понимают под DNS-именами?

22. Как передается и принимается информация в сети Интернет?

23. В чем состоит основная функция провайдера?

24. В чем особенность среды, которую принято называть WWW?

25. Что понимается под гипертекстом?

26. Перечислите основные виды сервиса, предоставляемого в сети Интернет.

27. Что общего и в чем состоит различие обычной и электронной почты?

28. Что представляет собой адрес электронной почты?

29. В чем особенность телеконференций?

30. Что обозначают старшие элементы доменных имен?

31. Что понимают под URL-адресом?

32. Какой тип набора номера в основном используется в нашей стране?

33. Какие программы-навигаторы наиболее популярны в настоящее время?

34. Какие программы входят в состав Internet Explorer?

35. Как устанавливается объем памяти для временных файлов Internet Explorer?

36. Как сохранить найденную в сети Интернет информацию?

37. Каким образом можно быстро вызвать недавно использованный адрес?

38. Что понимают под автономной работой Internet Explorer?

39. Как изменить кодировку во время просмотра страницы?

40. В чем состоит основное назначение программы MS Outlook Express?

41. В чем состоит отличие индексов от каталогов?

42. Как работают программы-роботы?

43. Какие системы называют метапоисковыми? В чем их особенность?

Список литературы

1. Козырев А. А. Информационные технологии в экономике и управлении: Учебник. СПб.: Изд-во В. А. Михайлова, 2000.

2. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы / В. Г. Олифер,
Н. А. Олифер. СПб.: Питер, 2000.

3. Леонтьев В. П. Большая энциклопедия компьютера и Интернета 2005. М.: ОЛМА-ПРЕСС Образование, 2005.

4. Новейшая энциклопедия Интернет. М.: ОЛМА-ПРЕСС, 2002

5. Петров В. Н. Информационные системы. СПб.: Питер, 2002.

6. Принципы функционирования Интернета. СПб.: Питер, 2002.

7. Электронный маркетинг: Учебное пособие / Под ред. Т. П. Данько, Н. Б. Завьяловой, О. В. Сагиновой. М.: Инфра-М, 2003.