Интернет: доступ, сервисы и структура связей

  Содержание

  Введение………………………………………………………………………….3

1. Способы доступа к Internet…………………………………………………7
2. Доменная система имен……………………………………………………..8
3. Сервисы Internet……………………………………………………………..9
4. Технические подробности…………………………………………………14
5. Структура связей протокольных модулей……………………………….15
6. Потоки данных……………………………………………………………..15

  Заключение……………………………………………………………………..18

  Список  литературы……………………………………………………………..19 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  Введение

  Интернет - мировая компьютерная сеть. Она  составлена из разнообразных компьютерных сетей, объединенных стандартными соглашениями о способах обмена информацией и  единой системой адресации. Интернет использует протоколы семейства TCP/IP. Они хороши тем, что обеспечивают относительно дешевую возможность надежно  и быстро передавать информацию даже по не слишком надежным линиям связи, а также строить программное  обеспечение, пригодное для работы на любой аппаратуре. Система адресации (URL-адреса) обеспечивает уникальными  координатами каждый компьютер (точнее, практически каждый ресурс компьютера) и каждого пользователя Интернета, создавая возможность взять именно то, что нужно, и передать именно туда, куда нужно. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  Историческая справка

  Около 20 лет назад Министерство Обороны  США создало сеть, которая явилась  предтечей Internet, – она называлась ARPAnet. ARPAnet была экспериментальной сетью, – она создавалась для поддержки научных исследований в военно-промышленной сфере, – в частности, для исследования методов построения сетей, устойчивых к частичным повреждениям, получаемым, например, при бомбардировке авиацией и способных в таких условиях продолжать нормальное функционирование. Это требование дает ключ к пониманию принципов построения и структуры Internet. В модели ARPAnet всегда была связь между компьютером-источником и компьютером-приемником (станцией назначения). Сеть предполагалась ненадежной: любая часть сети может исчезнуть в любой момент.

  На  связывающиеся компьютеры – не только на саму сеть – также возложена ответственность обеспечивать налаживание и поддержание связи. Основной принцип состоял в том, что любой компьютер мог связаться как равный с равным с любым другим компьютером.

  Передача  данных в сети была организована на основе протокола Internet – IP. Протокол IP – это правила и описание работы сети. Этот свод включает правила налаживания и поддержания связи в сети, правила обращения с IP-пакетами и их обработки, описания сетевых пакетов семейства IP (их структура и т.п.). Сеть задумывалась и проектировалась так, чтобы от пользователей не требовалось никакой информации о конкретной структуре сети. Для того, чтобы послать сообщение по сети, компьютер должен поместить данные в некий "конверт'', называемый, например, IP, указать на этом "конверте'' конкретный адрес в сети и передать получившиеся в результате этих процедур пакеты в сеть.

  Эти решения могут показаться странными, как и предположение о "ненадежной'' сети, но уже имеющийся опыт показал, что большинство этих решений  вполне разумно и верно. Пока Международная  Организация по Стандартизации (Organization for International Standardization – ISO) тратила годы, создавая окончательный стандарт для компьютерных сетей, пользователи ждать не желали. Активисты Internet начали устанавливать IP-программное обеспечение на все возможные типы компьютеров. Вскоре это стало единственным приемлемым способом для связи разнородных компьютеров. Такая схема понравилась правительству и университетам, которые проводят политику покупки компьютеров у различных производителей. Каждый покупал тот компьютер, который ему нравился и вправе был ожидать, что сможет работать по сети совместно с другими компьютерами.

  Примерно 10 лет спустя после появления ARPAnet появились Локальные Вычислительные Сети (LAN), например, такие как Ethernet и  др. Одновременно появились компьютеры, которые стали называть рабочими станциями. На большинстве рабочих  станций была установлена операционная система UNIX. Эта ОС имела возможность  работы в сети с протоколом Internet (IP). В связи с возникновением принципиально  новых задач и методов их решения  появилась новая потребность: организации  желали подключиться к ARPAnet своей локальной  сетью. Примерно в то же время появились  другие организации, которые начали создавать свои собственные сети, использующие близкие к IP коммуникационные протоколы. Стало ясно, что все  только выиграли бы, если бы эти сети могли общаться все вместе, ведь тогда пользователи из одной сети смогли бы связываться с пользователями другой сети.

  Одной из важнейших среди этих новых  сетей была NSFNET, разработанная по инициативе Национального Научного Фонда (National Science Foundation – NSF). В конце 80-х NSF создал пять суперкомпьютерных центров, сделав их доступными для использования в любых научных учреждениях. Было создано всего лишь пять центров потому, что они очень дороги даже для богатой Америки. Именно поэтому их и следовало использовать кооперативно. Возникла проблема связи: требовался способ соединить эти центры и предоставить доступ к ним различным пользователям. Сначала была сделана попытка использовать коммуникации ARPAnet, но это решение потерпело крах, столкнувшись с бюрократией оборонной отрасли и проблемой обеспечения персоналом.

  Тогда NSF решил построить свою собственную  сеть, основанную на IP технологии ARPAnet. Центры были соединены специальными телефонными линиями с пропускной способностью 56 KBPS (7 KB/s). Однако, было очевидно, что не стоит даже и пытаться соединить  все университеты и исследовательские  организации непосредственно с  центрами, т.к. проложить такое количество кабеля – не только очень дорого, но практически невозможно. Поэтому решено было создавать сети по региональному принципу. В каждой части страны заинтересованные учреждения должны были соединиться со своими ближайшими соседями. Получившиеся цепочки подсоединялись к суперкомпьютеру в одной из своих точек, таким образом суперкомпьютерные центры были соединены вместе. В такой топологии любой компьютер мог связаться с любым другим, передавая сообщения через соседей. 
Это решение было успешным, но настала пора, когда сеть уже более не справлялась с возросшими потребностями. Совместное использование суперкомпьютеров позволяло подключенным общинам использовать и множество другихвещей, не относящихся к суперкомпьютерам. Неожиданно университеты, школы и другие организации осознали, что заимели под рукой море данных и мир пользователей. Поток сообщений в сети (трафик) нарастал все быстрее и быстрее пока, в конце концов, не перегрузил управляющие сетью компьютеры и связывающие их телефонные линии. В 1987 г. контракт на управление и развитие сети был передан компании Merit Network Inc., которая занималась образовательной сетью Мичигана совместно с IBM и MCI. Старая физически сеть была заменена более быстрыми (примерно в 20 раз) телефонными линиями. Были заменены на более быстрые и сетевые управляющие машины.

  Процесс совершенствования сети идет непрерывно. Однако, большинство этих перестроек происходит незаметно для пользователей. Включив компьютер, вы не увидите  объявления о том, что ближайшие  полгода Internet не будет доступна из-за модернизации. Возможно, даже более важно то, что перегрузка сети и ее усовершенствование создали зрелую и практичную технологию. Проблемы были решены, а идеи развития проверены в деле.

  Способы доступа к Internet

• Использование только электронной почты. Этот способ позволяет получать и отправлять сообщения другим пользователям и только. Через специальные шлюзы Вы можете также использовать и другие сервисы, предоставляемые Internet. Эти шлюзы, однако, не позволяют работать в интерактивном режиме, и могут быть довольно сложными в использовании.
• Режим удаленного терминала. Вы подключаетесь к другому компьютеру, соединенному с Internet, как удаленный пользователь. На удаленном компьютере запускаются программы-клиенты, которые используют Internet-сервисы, а результаты их работы отображаются на экране Вашего терминала. Поскольку для подключения используются, в основном, программы эмуляции терминала, Вы можете работать только в текстовом режиме. Таким образом, например, для просмотра WEB-узлов Вы сможете использовать только текстовый броузер и графических изображений не увидите.
• Непосредственное соединение. Это основная и наилучшая форма соединения, когда Ваш компьютер становится одним из узлов Internet. Посредством протокола TCP/IP он напрямую общается с другими компьютерами в Internet. Доступ к сервисам Internet осуществляется посредством программ, работающих на Вашем компьютере.

  Традиционно, компьютеры подключались напрямую в Internet через локальные сети или по выделенным соединениям. Кроме собственно компьютера, для установления таких соединений необходимо дополнительное сетевое  оборудование (маршрутизаторы, шлюзы  и т.п.). Поскольку это оборудование и каналы соединения достаточно дорогие, прямые соединения используются только организациями с большим объемом передаваемой и принимаемой информации.

  Альтернативой прямого соединения для индивидуальных пользователей и небольших организаций  является использование телефонных линий для установления временных  соединений (dial up) к удаленному компьютеру, соединенному с Internet.

  Доменная  система имен

   
Сетевое программное обеспечение  нуждается 32-битных IP-адресах для  установления соединения. Однако пользователи предпочитают использовать имена компьютеров, поскольку их легче запоминать. Таким  образом, необходимы средства для преобразования имен в IP-адреса и наоборот.  
Когда Internet была небольшой, это было просто. На каждом компьютере были файлы, в которых описывались соответствия между именами и адресами. Периодически в эти файлы вносились изменения. В настоящее время такой способ изжил себя, поскольку количество компьютеров в Internet очень велико.Файлы были заменены системой серверов имен (name servers) которые отслеживают соответствия между именами и сетевыми адресами компьютеров (в действительности это только один из видов сервиса, предоставляемых системой серверов имен). Необходимо отметить, что используется целая сеть серверов имен, а не какой то один, центральный.

  Сервера имен организованы в виде дерева, соответствующего организационной структуре сети. Имена компьютеров также составляют соответствующую структуру. Пример: компьютер имеет имя BORAX.LCS.MIT.EDU. Это  компьютер, установленный в компьютерной лаборатории (LCS) в Массачусетском технологическом  институте (MIT). Для того. Чтобы определить его сетевой адрес, теоретически, необходимо получить информацию от 4 различных  серверов. Во-первых, необходимо связаться  с одним из серверов EDU, которые  обслуживают учреждения образования (для обеспечения надежности каждый уровень иерархии имен обслуживают  несколько серверов). На этом сервере необходимо получить адреса серверов MIT. На одном из серверов MIT можно получить адрес сервера (серверов) LCS.

  В заключение, на сервере LCS можно узнать адрес компьютера BORAX.Каждый из этих уровней называется доменом. Полное имя BORAX.LCS.MIT.EDU, таким образом, представляет собой доменное имя ( так же как и имена доменов LCS.MIT.EDU, MIT.EDU, and EDU). 
К счастью, в действительности нет необходимости каждый раз связываться со всеми перечисленными серверами. Программное обеспечение, установленное у пользователя, связывается с сервером имен в своем домене, а он при необходимости связывается с другими серверами имен и предоставляет в ответ конечный результат преобразования доменного имени в IP-адрес. 
Доменная система хранит не только информацию об именах и адресах компьютеров. В ней также хранится большое количество другой полезной информации: сведения о пользователях, адреса почтовых серверов и т.п.

   
 Сервисы Internet

  Серверами называются узлы сети, предназначенные  для обслуживания запросов клиентов – программных агентов, извлекающих информацию или предающих ее в сеть и работающих под непосредственным управлением пользователей. Клиенты предоставляют информацию в понятном и удобном для пользователей виде, в то время как серверы выполняют служебные функции по хранению, распространению, управлению информацией и выдачу ее по запросу клиентов. Каждый вид сервиса в Internet предоставляется соответствующими серверами и может использоваться с помощью соответствующих клиентов.

  WWW 
 
Сервис WWW – всемирная паутина, обеспечивает представление и взаимосвязи огромного количества гипертекстовых документов, включающих текст, графику, звук и видео, расположенных на различных серверах по всему миру и связанных между собой посредством ссылок в документах. Появление этого сервиса значительно упростило доступ к информации и стало одной из основных причин взрывообразного роста Internet с 1990 года. Сервис WWW функционирует с использованием протокола HTTP. 
Для использования этого сервиса применяются программы-броузеры, наиболее популярными из которых в настоящий момент являются Netscape Navigator и Internet Explorer.