Интернет: доступ, сервисы и структура связей

  "Web browsers" – не что иное, как средства просмотра; они выполнены по аналогии с бесплатной коммуникационной программой под названием Mosaic, созданной в 1993 г. в лаборатории Национального центра суперкомпьютеров (National Center for Supercomputing Applications) при Университете шт. Иллинойс для облегчения доступа к WWW. Что же можно получить с помощью WWW? Почти все, что ассоциируется с понятием "работа в системе Internet", – от самых последних финансовых новостей до информации о медицине и здравоохранении, музыке и литературе, домашних животных и комнатных растениях, кулинарии и автомобильном деле. Можно заказывать авиабилеты в любую часть мира (реальные, а не виртуальные), туристические проспекты, находить необходимое программное и техническое обеспечение для своего ПК, играть в игры с далекими (и неизвестными) партнерами и следить за спортивными и политическими событиями в мире. Наконец, с помощью большинства программ со средствами доступа к WWW можно получить доступ и к телеконференциям (всего их около 10 000), куда помещаются сообщения на любые темы – от астрологии до языкознания, а также обмениваться сообщениями по электронной почте.  Благодаря средствам просмотра WWW хаотические джунгли информации в Internetприобретают форму привычных аккуратно оформленных страниц с текстом и фотографиями, а в некоторых случаях даже с видеосюжетами и звуком. Привлекательные титульные страницы (home pages) сразу же помогают понять, какая информация последует дальше. Здесь есть все необходимые заголовки и подзаголовки, выбирать которые можно с помощью линеек прокрутки как на обычном экране Windows или Macintosh. Каждое ключевое слово соединяется с соответствующими информационными файлами посредством гипертекстовых связей. И пусть термин "гипертекст" вас не пугает: гипертекстовые связи – это примерно то же самое, что сноска в статье энциклопедии, начинающаяся со слов "смотри также..." Вместо того, чтобы листать страницы книги, Вам достаточно щелкнуть мышью на нужном ключевом слове (для удобства оно выделяется на экране цветом или шрифтом), и перед вами появится требуемый материал. Очень удобно, что программа позволяет возвращаться к ранее просмотренным материалам или, щелкнув мышью, двигаться дальше.

  E-MAIL 
E-mail – электронная почта. С помощью E-mail можно обмениваться личными или деловыми сообщениями между адресатами, имеющими E-mail  адрес. 
Ваш электронный адрес указывается в контракте на подключение (youname@ukrpack.net). Наш сервер электронной почты, на котором для Вас заводится почтовый ящик, работает наподобие обыкновенного почтового отделения, на которое приходит Ваша почта. Ваш электронный почтовый адрес – это аналог арендованного абонентского ящика в почтовом отделении. Посланные Вами сообщения сразу направляются адресату, указанному в письме, а пришедшие Вам сообщения ожидают в Вашем абонентском ящике, пока Вы их не заберете. Вы можете посылать и принимать электронную почту от любого лица, имеющего электронный адрес. Для передачи сообщений в основном используется протокол SMTP, а для приема – POP3. 
Вы можете использовать разнообразные программы для работы с E-mail – специализированные, например Eudora, или же встроенные в Web броузер, например Netscape Navigator.

  NEWS/USENET 
Usenet – это всемирный дискуссионный клуб. Он состоит из набора конференций ("newsgroups"), имена которых организованы иерархически в соответствии с обсуждаемыми темами. Сообщения ("articles" или "messages") посылаются в эти конференции пользователями посредством специального программного обеспечения. После посылки сообщения рассылаются на серверы новостей и становятся доступными для прочтения другими пользователями. 
Можно послать сообщение и просмотреть отклики на него, которые появятся в дальнейшем. Так как один и тот же материал читает множество людей, то отзывы начинают накапливаться. Все сообщения по одной тематике образуют поток ("thread") [в русском языке в этом же значении используется и слово "тема"]; таким образом, хотя отклики могли быть написаны в разное время и перемешаться с другими сообщениями, они все равно формируют целостное обсуждение. Вы можете подписаться на любую конференцию, просматривать заголовки сообщений в ней с помощью программы чтения новостей, сортировать сообщения по темам, чтобы было удобнее следить за обсуждением, добавлять свои сообщения с комментариями и задавать вопросы. Для прочтения и отправки сообщений используются программы чтения новостей, например встроенная в броузер Netscape Navigator – Netscape News или Internet News от Microsoft, поставляемая вместе с последними версиями Internet Explorer.

  FTP 
FTP – это метод пересылки файлов между компьютерами. Продолжающиеся разработка программного обеспечения и публикация уникальных текстовых источников информации гарантируют: мировые архивы FTP останутся зачаровывающей и постоянно меняющейся сокровищницей. 
Вы вряд ли найдете в FTP-архивах коммерческие программы, так как лицензионные соглашения запрещают их открытое распространение. Зато обнаружите условно-бесплатное и общедоступное программное обеспечение. Это разные категории: общедоступные программы (public domain) действительно бесплатны, а за условно-бесплатное программное обеспечение (shareware) требуется заплатить автору, если после испытательного срока Вы решите оставить себе программу и пользоваться ею. Встретятся Вам и так называемые бесплатные программы (freeware); их создатели сохраняют за собой авторские права, но разрешают пользоваться своими творениями без какой-либо оплаты.

  Для просмотра FTP-архивов и получения  хранящихся на них файлов Вы можете воспользоваться специализированными  программами – WS_FTP, CuteFTP, или же использовать броузеры WWW Netscape Navigator  и Internet Explorer – в них содержатся встроенные средства работы с FTP-серверами. 
 
Telnet 
Remote Login – удаленный доступ – работа на удаленном компьютере в режиме, когда ваш компьютер эмулирует терминал удаленного компьютера, т.е. Вы можете делать все то же (или почти все), что можно делать с обычного терминала машины, с которой Вы установили сеанс удаленного доступа.  
Программа, которая обслуживает удаленные сеансы, называется telnet. telnet имеет набор команд, которые управляют сеансом связи и его параметрами. Сеанс обеспечивается совместной работой программного обеспечения удаленного компьютера и Вашего. Они устанавливают TCP-связь и общаются через TCP и UDP пакеты. Программа telnet входит в поставку Windows и устанавливается вместе с поддержкой протокола TCP/IP.

  Proxy-сервер 
Proxy ("ближний") сервер предназначен для накопления информации, к которой часто обращаются пользователи, на локальной системе. При подключении к Internet с использованием proxy-сервера Ваши запросы первоначально направляются на эту локальную систему. Сервер извлекает требуемые ресурсы и предоставляет их Вам, одновременно сохраняя копию. При повторном обращении к тому же ресурсу предоставляется сохраненная копия. Таким образом, уменьшается количество удаленных соединений. 
Использование proxy-сервера может несколько увеличить скорость доступа если канал связи Вашего провайдера Internet недостаточно производителен. Если же канал связи достаточно мощный, скорость доступа может даже несколько снизиться, поскольку при извлечении ресурса вместо одного соединения от пользователя к удаленному компьютеру производится два: от пользователя к proxy-серверу и от proxy-сервера к удаленному компьютеру.

  Технические подробности

   
Что такое TCP/IP?

  Термин  “TCP/IP” обычно обозначает все, что  связано с протоколами TCP и IP. Он охватывает целое семейство протоколов, прикладные программы и даже саму сеть. В  состав семейства входят протоколы UDP, ARP, ICMP, TELNET, FTP и многие другие. TCP/IP – это технология межсетевого взаимодействия.Модуль IP создает единую логическую сеть. 
Архитектура протоколов TCP/IP предназначена для объединенной сети, состоящей из соединенных друг с другом шлюзами отдельных разнородных пакетных подсетей, к которым подключаются разнородные машины. Каждая из подсетей работает в соответствии со своими специфическими требованиями и имеет свою природу средств связи. Однако предполагается, что каждая подсеть может принять пакет информации (данные с соответствующим сетевым заголовком) и доставить его по указанному адресу в этой конкретной подсети. Не требуется, чтобы подсеть гарантировала обязательную доставку пакетов и имела надежный протокол передачи. Таким образом, две машины, подключенные к одной подсети, могут обмениваться пакетами. Когда необходимо передать пакет между машинами, подключенными к разным подсетям, то машина-отправитель посылает пакет в соответствующий шлюз (шлюз подключен к подсети также как обычный узел). Оттуда пакет направляется по определенному маршруту через систему шлюзов и подсетей, пока не достигнет шлюза, подключенного к той же подсети, что и машина-получатель; там пакет направляется к получателю. Проблема доставки пакетов в такой системе решается путем реализации во всех узлах и шлюзах межсетевого протокола IP. Межсетевой уровень является по существу базовым элементом во всей архитектуре протоколов, обеспечивая возможность стандартизации протоколов верхних уровней. 

  Структура связей протокольных модулей

   
Логическая структура сетевого программного обеспечения, реализующего протоколы  семейства TCP/IP в каждом узле сети internet, изображена на Рис. 1 . Прямоугольники обозначают обработку данных, а линии, соединяющие прямоугольники, – пути передачи данных. Горизонтальная линия внизу рисунка обозначает кабель сети Ethernet, которая используется в качестве примера физической среды. Понимание этой логической структуры является основой для понимания всей технологии internet.

   
Рис. 1 Структура протокольных модулей в узле сети TCP/IP

  Потоки данных

   
Введем ряд базовых терминов, которые мы будем использовать в  дальнейшем. 
Драйвер – это программа, непосредственно взаимодействующая с сетевым адаптером. Модуль – это программа, взаимодействующая с драйвером, сетевыми прикладными программами или другими модулями. Драйвер сетевого адаптера и, возможно, другие модули, специфичные для физической сети передачи данных, предоставляют сетевой интерфейс для протокольных модулей семейства TCP/IP.

  Название  блока данных, передаваемого по сети, зависит от того, на каком уровне стека протоколов он находится. Блок данных, с которым имеет дело сетевой  интерфейс, называется кадром; если блок данных находится между сетевым  интерфейсом и модулем IP, то он называется IP-пакетом; если он – между модулем IP и модулем UDP, то – UDP-датаграммой; если между модулем IP и модулем TCP, то – TCP-сегментом (или транспортным сообщением); наконец, если блок данных находится на уровне сетевых прикладных процессов, то он называется прикладным сообщением.

  Эти определения, конечно, несовершенны и  неполны. К тому же они меняются от публикации к публикации.

  Рассмотрим  потоки данных, проходящие через стек протоколов, изображенный на Рис. 1. В случае использования протокола TCP (Transmission Control Protocol – протокол управления передачей), данные передаются между прикладным процессом и модулем TCP. Типичным прикладным процессом, использующим протокол TCP, является модуль FTP (File Transfer Protocol протокол передачи файлов). Стек протоколов в этом случае будет FTP/TCP/IP/ENET. При использовании протокола UDP (User Datagram Protocol – протокол пользовательских датаграмм), данные передаются между прикладным процессом и модулем UDP. Например, SNMP (Simple Network Management Protocol – простой протокол управления сетью) пользуется транспортными услугами UDP. Его стек протоколов выглядит так: SNMP/UDP/IP/ENET.

  Когда Ethernet-кадр попадает в драйвер сетевого интерфейса Ethernet, он может быть направлен  либо в модуль ARP (Address Resolution Protocol адресный протокол), либо в модуль IP (Internet Protocol – межсетевой протокол). На то, куда должен быть направлен Ethernet-кадр, указывает значение поля типа в заголовке кадра.Если IP-пакет попадает в модуль IP, то содержащиеся в нем данные могут быть переданы либо модулю TCP, либо UDP, что определяется полем “протокол” в заголовке IP-пакета. Если UDP-датаграмма попадает в модуль UDP, то на основании значения поля “порт” в заголовке датаграммы определяется прикладная программа, которой должно быть передано прикладное сообщение. Если TCP-сообщение попадает в модуль TCP, то выбор прикладной программы, которой должно быть передано сообщение, осуществляется на основе значения поля “порт” в заголовке TCP-сообщения. Передача данных в обратную сторону осуществляется довольно просто, так как из каждого модуля существует только один путь вниз. Каждый протокольный модуль добавляет к пакету свой заголовок, на основании которого машина, принявшая пакет, выполняет демультиплексирование. Данные от прикладного процесса проходят через модули TCP или UDP, после чего попадают в модуль IP и оттуда – на уровень сетевого интерфейса. Хотя технология internet поддерживает много различных сред передачи данных, здесь мы будем предполагать использование Ethernet, так как именно эта среда чаще всего служит физической основой для IP-сети.

  Машина  на Рис. 1  имеет одну точку соединения с Ethernet. Шестибайтный Ethernet-адрес является уникальным для каждого сетевого адаптера и распознается драйвером..Машина имеет также четырехбайтный IP-адрес. Этот адрес обозначает точку доступа к сети на интерфейсе модуля IP с драйвером. IP-адрес должен быть уникальным в пределах всей сети Internet.Работающая машина всегда знает свой IP-адрес и Ethernet-адрес. 
 
 
 
 
 
 

  Заключение

  Возможности Internet настолько широки, насколько  у человека только может хватить  фантазии. Сетевая технология уже  серьезно зарекомендовала себя в  качестве наилучшего источника информации на западе и стремительно развивается  в станах бывшего Советского Союза. Например в России в минувшем году Internet получила развитие в 400% , на Украине  — только 300%. На сегодняшний день в нашей стране зарегистрировано более 10000 пользователей и это  число постоянно растет. По мнению и глубокому убеждению генерального директора компании Microsoft Била Гейтса мировое сообщество на подходя к  концу 20 столетия, стремительно движется к неизбежному перерождению в  сетевое уже через 5-10 лет. Поэтому  особо важно именно сегодня обратить свое внимание к данной технологической  перспективе, и постараться сделать  все возможное для интеграции Internet в сферу образования.