Состав и ресурсы Интернета
Содержание.
Введение…………………………………………………………
Глава I. История создания Интернет…………………………………….-
1) Изгибы
истории………………………………………………………3-
2) Проблема устойчивости глобальной сети…………………………..4-5
3) Перерождение Интернет……………………………………………..5-6
Глава II. Состав Интернет…………………………………………………-
1) Организационное обеспечение………………………………………6-8
2) Протоколы сети Интернет и доменная система…………………….8-21
3) Программное
обеспечение…………………………………………...
Глава III.Ресурсы Интернет………………………………………………-
1) Основные понятия World Wide Web………………………………...22-24
2) Поисковые машины, FTP файлы, оболочка Gopher………………..24-28
3) Средства
виртуального общения…………………………
Заключение……………………………………………………
Список используемой
литературы……………………………………….38
Введение.
Много лет назад делались попытки объединять вычислительные машины для совместной работы, для передачи сообщений. Сначала их соединяли попарно, потом по нескольку, разрабатывали технические устройства для такого подключения, программы, правила обмена данными (протоколы). Так появились компьютерные сети.
Сегодня на многих крупных, средних и даже небольших предприятиях компьютеры объединяют в локальные, местные сети. Кроме того, существуют сети глобальные, куда могут входить как индивидуальные пользователи, так и групповые, и тогда все компьютеры одной локальной сети оказываются подсоединёнными к глобальной.
Но есть и сеть более высокого уровня, в которой объединены уже не локальные, а глобальные сети. И называется она Интернетом. Интернет – это сеть сетей, это возможность общения и передачи информации между любыми компьютерами по всему миру, вне зависимости от того, какие это компьютеры.
Но что за информация передаётся по сети? Для чего объединять все компьютеры?
Информация передаётся любая. Кто-то получает и посылает электронную почту, которая доходит в сотни раз быстрее обычной. Кто- то перекачивает себе программы. Кто – то участвует в международных дискуссионных клубах, заказывает билет на самолёт и бронирует место в гостинице, покупает автомобиль и пиццу. Кто-то ищет научную статью в библиотеках по всему миру. Кто – то болтает с родственницей в Канаде или приятелем в германии по цене, на порядок (а то и на два) меньшей, чем цены на международные телефонные переговоры.
В Интернете множество полезной информации – прогноз погоды, курсы акций и валют, сводки новостей, электронные версии газет и журналов, литература, музыка, спорт...
В Интернете
множество бесполезной и
Но в этом разнообразии кроется ещё одна большая проблема – проблема совместимости. Ведь общаются компьютеры самых разных типов, операционные системы в которых сильно друг от друга отличаются.
В последние годы выработан единый стандарт TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol – Протокол управления пересылками/Протокол Интернета) и работающая на его основе всемирная паутина World Wide Web (сокращённо WWW).
И самое главное
– несколько лет назад создано
универсальное средство передвижения
по сетям, с помощью которого мы с
вами получим доступ ко всем ресурсам
Интернета. Средство это называется браузером
(посетитель магазина). С помощью браузеров
мы получаем в Интернете доступ ко всем
его ресурсам.
Глава I.
История создания Интернет.
1) Изгибы истории
Подлинную хронологию Интернета можно отсчитывать с конца 50-х годов. Можно точно назвать дату, когда было принято правительственное решение, в результате которого и появилась первая глобальная сеть. Это произошло в 1958 году. Правда, понятия Интернет тогда, разумеется, не существовало. И никто вовсе не собирался обустраивать работу ученых с помощью компьютерной сети. Это был, так сказать, «побочный эффект», который сегодня задним числом выдают за цель и достижение. Истинная же цель была гораздо важнее — настолько важнее, что для ее достижения действительно было не жаль миллиардов долларов.
Вот как обстояло дело.
В 1949 г. в СССР успешно испытали первую атомную бомбу. В 1952 г. не менее успешно была испытана водородная бомба. В 1956 г. военное руководство в США впервые заговорило о необходимости разработки системы защиты от ядерного оружия, но первые запросы остались без внимания.
В 1957 г. в СССР был выведен на орбиту первый искусственный спутник Земли. Для кого-то это великое научное достижение, а для кого-то — нечто совсем иное. Американцы поняли все правильно: отныне в СССР есть, чем доставить бомбу им на голову. В результате в 1958 г. было, наконец, принято правительственное решение о создании глобальной системы раннего оповещения о пусках ракет. Сегодня такие системы строят на базе спутниковых комплексов, вращающихся на полярных орбитах, а тогда оставалось только развернуть сеть наземных станций на вероятных маршрутах приближения ракет.
А вот еще факт. Согласно закону всемирного тяготения плоскость траектории баллистических ракет расположена так, что проходит через точку старта, точку цели и (обязательно!) через центр земного шара. Мысленно разрежьте глобус такой плоскостью, и вы увидите, что Америка ожидает основную массу ракет со стороны Северного Ледовитого океана. Вот на этих безжизненных просторах и пришлось создавать систему раннего оповещения. Так в конце 50-х годов началась разработка системы NORAD (North American Aerospace Defence Command). Предотвратить атаку она, конечно, не могла, но могла дать минут пятнадцать на то, чтобы зарыться в землю.
Система NORAD получилась очень большой. Ее станции протянулась от Аляски до Гренландии через весь север Канады. Сразу возникла новая проблема: как обрабатывать результаты наблюдения воздушных объектов (а летают на Севере не только ракеты), как согласовать действия многочисленных постов, как выделить из множества сигналов те, которые представляют угрозу и как привести в действие систему оповещения. Все это могут делать люди, но людям на принятие и согласование решений нужны часы, а здесь счет шел на секунды. Эту огромную систему нужно было компьютеризировать, а компьютеры объединить в единую разветвленную сеть.
Стоимость системы NORAD измерялась десятками миллиардов долларов. В рамках такого бюджета действительно нашлись те несколько миллиардов, которые были использованы для создания глобальной компьютерной сети, обрабатывающей информацию со станций наблюдения.
Ответ СССР на развертывание системы NORAD был недорогим и эффективным. Эта система легко обходится, если разместить стратегические ракеты где-нибудь в Карибском море, например на Кубе — тогда их траектория будет совсем иной. Соответствующие решения были приняты в начале 60-х. А в США, соответственно, началось «закапывание под землю». Были созданы сложнейшие подземные убежища в Вашингтоне, а в Колорадо Спрингс, что в Скалистых горах, началось закапывание под землю командного центра NORAD. Так к 1964 году в недрах горы Шайенн возник целый город с трехэтажными сооружениями. Со всей страны к нему потянулись компьютерные и другие линии связи, соединившие центр управления NORAD со станциями наблюдения, рабочими постами и правительственными органами.
Сеть системы NORAD не долго оставалась внутриведомственной. Сразу после запуска началось подключение к ней служб управления авиаполетами — это логично, ведь все равно система контролировала воздушное пространство на огромных просторах. Сначала подключались военные авиаслужбы, но уже в середине 60-х годов активно шло подключение гражданских авиационных служб. Сеть неуклонно расширялась и развивалась, она вбирала в себя метеорологические службы, службы контроля состояния взлетных полос аэродромов и другие системы, как военные, так и гражданские.
Вот так и получилось, что задолго до создания проекта ARPANET, в США уже действовала глобальная компьютерная сеть Министерства обороны.
2) Проблема устойчивости глобальной сети.
Первая очередь системы NORAD была завершена в мае 1964 года, но к тому времени уже стало известно о существовании в России ядерных зарядов мощностью 50 мегатонн. Несмотря на то, что гора, в которой разместился центр управления, отбиралась очень тщательно (она представляет из себя единый скальный массив), стало ясно, что и у нее нет шансов. А выход из строя центра управления однозначно вызывал (в те годы) выход из строя всей глобальной системы. В итоге многомиллиардная затея с разработкой и строительством подземного центра управления оказалась бесполезной. Поэтому во второй половине 60-х годов перед Пентагоном встала проблема разработки такой архитектуры глобальной Сети, которая не выходила бы из строя даже в случае поражения одного или нескольких узлов.
Экспериментировать с системой, на которой базируется национальная безопасность,— дело невозможное. Бумаги на любое испытание будут согласовываться годами. Вот если бы у Министерства обороны была другая глобальная сеть, содержащая несколько узлов, да к тому же работающих в неустойчивой среде, она стала бы прекрасным полигоном. А теперь спросите себя, что может быть лучше для этой цели, чем университетские компьютеры и вычислительные центры научных организаций? Это же идеальный полигон, который даже не надо создавать — он уже есть! Его надо только подтолкнуть, а потом немножко порулить.
Вот она истинная причина участия Министерства обороны США в том проекте, который ныне стал Интернетом! Вот как родилась сеть ARPANETl Как видите, не была она Первой глобальной. И не было у Министерства обороны ни малейшего желания обеспечить научные круги удобным средством для обмена научной и технической документацией. В то время шла дорогая и бесславная война во Вьетнаме. Мог ли Пентагон в эти годы финансировать то, что нужно научной общественности? Не мог! Вместо этого было желание получить за гроши удобный полигон для испытаний, который можно держа под постоянным контролем и использовать для себя найденные оригинальные решения. Вот этим делом и занялось агентство DARPA.
Дальнейшая история подтверждает наши выводы. Как только проблема устойчивости и выживания сети при выходе из строя ее узлов была решена, работа DARPA немедленно прекратилась. Это событие произошло в 1983 г. после внедрения протокола TCP/IP. Свою задачу Пентагон выполнил и тихо удалился. В том же 1983 г. сеть ARPANET передали местной Академии наук (в США ее функции выполняет Национальный научный фонд, NSF). С тех пор сеть стала называться NSFNET, и к ней началось подключение зарубежных узлов.
3) Перерождение Интернет.
Ранние глобальные сети представляли собой группы компьютеров, связанные между собой прямыми соединениями. Основной проблемой того времени была проблема надежности и устойчивости сети. Нужна была
такая сеть, которую нельзя вывести из строя даже атомной бомбардировкой. Конечно "атомная бомбардировка" — понятие условное. Сеть, состоящую из прямых соединений, могут вывести из строя мыши, перегрызшие провода, похитители, стащившие жесткий диск из узлового компьютера, хакеры, не вовремя заправившие вирус, куда не следует. Существуют тысячи причин, по которым обычное разгильдяйство может вызвать последствия не хуже атомной бомбардировки. С точки зрения военных эксплуатация сети в научном и университетском окружении должна была стать для неё самым суровым испытанием, какое только можно придумать. В борьбе со множеством непредсказуемых случайностей университетские круги рано или поздно должны были найти простое и эффективное решение. Так оно и произошло. Решением проблемы стало внедрение в 1983 г. протокола TCP/IP. С этого времени отсчитывают второй этап развития Интернета.
Строго говоря, TCP/IP — это не один протокол, а пара протоколов, один из которых (TCP — Transport Control Protocol) отвечает за то, как представляются данные в Сети, а второй (IP — Internet Protocol) определяет методику адресации, то есть отвечает за то, куда они отправляются и как доставляются. Эта пара протоколов принадлежит разным уровням и называется стеком протоколов TCP/IP. Собственно говоря, только с появлением IP-протокола и появилось понятие Интернет.
Долгое время Интернет оставался уделом специалистов. Обмен технической документацией и сообщениями электронной почты — это все-таки не совеем то, что нужно рядовому потребителю. Революционное развитие Интернета началось только после 1993 г. с увеличением в геометрической прогрессии числа узлов и пользователей. Поводом для революции стало появление службы World Wide Web (WWW), основанной на пользовательском протоколе передачи данных HTTP и на особом формате представления данных — HTML. Документы, выполненные в этом формате, получили название Web-страниц.
Одновременно
с введением концепции WWW была
представлена программа Mosaic, обеспечивающая
отправку запросов и прием сообщений в
формате HTML. Эта программа стала первым
в мире Web-браузером, то есть программой
для просмотра Web-страниц. После этого
работа в Интернете перестала быть уделом
профессионалов. Интернет превратился
в распределенную по миллионам серверов
единую базу данных, навигация в которой
не сложнее, чем просмотр обычной мультимедийной
энциклопедии.
Глава II.
Состав Интернет.
1) Организационное обеспечение.
Во многих отношениях Internet похожа на религиозную организацию: в ней есть совет старейшин, каждый пользователь сети может иметь своё мнение о принципах её работы и принимать участие в управлении сетью. В Internet нет ни президента, ни главного инженера, ни Папы. Президенты и прочие высшие официальные лица могут быть у сетей, входящих в Internet, но это совершенно другое дело. В целом же в Internet нет единственной авторитарной фигуры. Направление развития Internet в основном определяет «Общество Internet», или ISOC (Internet Society). ISOC – это организация на общественных началах, целью которой является содействие глобальному информационному обмену через Internet. Она назначает совет старейшин, который отвечает за техническое руководство и ориентацию Internet. Совет старейшин IAB (Internet Architecture Board или «Совет по архитектуре Internet») представляет собой группу приглашённых лиц, которые добровольно изъявили принять участие в его работе. IAB регулярно собирается, чтобы утверждать стандарты и распределять ресурсы (например, адреса). Internet работает благодаря наличию стандартных способов взаимодействия компьютеров и прикладных программ друг с другом. Наличие таких стандартов позволяет без проблем связывать между собой компьютеры производства разных фирм. IAB несёт ответственность за эти стандарты, решает, нужен ли тот или иной стандарт и каким он должен быть. Если возникает необходимость в каком-нибудь стандарте, IAB рассматривает проблему, принимает этот стандарт и объявляет об этом по сети. Кроме того, IAB следит за разного рода номерами (и другими вещами), которые должны оставаться уникальными. Например, каждый компьютер Internet имеет свой уникальный 32-х разрядный адрес; такого адреса больше ни у одного компьютера нет. Как присваивается этот адрес, решает IAB. Точнее, сам этот орган присвоением адресов не занимается, он устанавливает правила присвоения адресов. У каждого пользователя в Internet имеется своё мнение относительно того, как должна функционировать сеть. Пользователи Internet выражают свои мнения на заседаниях инженерной комиссии IETF (Internet Engineering Task Force). IETF – ещё один общественный орган; он собирается регулярно для обсуждения текущих технических и организационных проблем Internet. Если возникает достаточно важная проблема, IETF формирует рабочую группу для дальнейшего её изучения. (На практике «достаточно важная» означает, как правило, что находится достаточно добровольцев для создания рабочей группы.) Посещать заседания IETF и входить в состав рабочих групп может любой; важно, чтобы он работал. Рабочие группы выполняют много различных функций – от выпуска документации и принятия решений о том, как сети должны взаимодействовать между собой в специфических ситуациях, до изменения значений битов в определённом стандарте. Рабочая группа обычно составляет доклад. Это может быть либо предоставляемая всем желающим документация с рекомендациями, которым следовать не обязательно, либо предложение, которое направляется в IAB для принятия в качестве стандарта. Старое правило для запутанных ситуаций гласит: «ищите денежный интерес». Это правило, однако не годится для Internet. Никто за неё не платит; нет никакой компании Internet, Inc. или другой, подобной ей, которая бы собирала со всех пользователей Internet взносы. Здесь каждый платит за свою часть. Национальный научный фонд платит за NSFNET, НАСА – за NASA Science Internet т т.д. Представители сетей собираются и решают, как соединяться и как финансировать эти взаимные соединения. Колледж или корпорация платит за подключение к региональной сети, которая, в свою очередь, платит за доступ к Internet поставщику на уровне государства. То, что Internet – бесплатная сеть, не более чем миф. Каждое подключение к ней кем-то оплачивается. Во многих случаях эти взносы не доводятся до фактических пользователей, что создает иллюзию «бесплатного доступа». Но есть и большое число пользователей, которые хорошо знают, что Internet не бесплатная сеть: многие пользователь вносят ежемесячную или почасовую плату за доступ к Internet с домашних компьютеров по линиям со скоростью до 56 Кбайт в секунду (так же, как в базовых сетях). В настоящее время наиболее быстро растёт число пользователей Internet, относящихся к таким категориям, как малые предприятия и частные лица, а они очень хорошо знают цену своим деньгам.
Пора поговорить об Internet именно как о сети. Казалось бы, Internet вполне аналогична телефонной сети, и модель телефонной сети достаточно адекватно отражает ее структуру и работу. В самом деле, обе они электронные, обе позволяют вам устанавливать связь и передавать информацию. И Internet тоже состоит, в первую очередь, из выделенных телефонных линий. Но, увы! Картина эта неверна и приводит ко многим заблуждениям относительно работы Internet, к множеству недоразумений. Телефонная сеть - это так называемая сеть с коммутацией линий, т.е. когда вы делаете вызов, устанавливается связь и на все время сеанса связи имеется физическое соединение с абонентом. При этом вам выделяется часть сети, которая для других уже не доступна, даже если вы молча дышите в трубку, а другие абоненты хотели бы поговорить по действительно неотложному делу. Это приводит к нерациональному использованию очень дорогих ресурсов - линий сети. Internet же является сетью с коммутацией пакетов, что принципиально отличается от сети с коммутацией каналов.
Для Internet более подходит модель, которая поначалу может не внушать доверия: почта, обыкновенная государственная почтовая служба. Почта является сетью пакетной связи. Нет никакой выделенной вам части этой сети. Ваше послание перемешивается с посланиями других пользователей, кидается в контейнер, пересылается в другое почтовое отделение, где снова сортируется. Хотя технологии сильно разнятся, почта является прекрасным и наглядным примером сети с коммутацией пакетов. Модель почты удивительно точно отражает суть работы и структуры Internet. Ею мы и будем пользоваться далее.
2) Протоколы сети Интернет и доменная система.
Протоколы сети Интернет.
Основное, что отличает Internet от других сетей - это ее протоколы - TCP/IP. Вообще, термин TCP/IP обычно означает все, что связано с протоколами взаимодействия между компьютерами в Internet. Он охватывает целое семейство протоколов, прикладные программы, и даже саму сеть. TCP/IP - это технология межсетевого взаимодействия, технология internet. Сеть, которая использует технологию internet, называется "internet". Если речь идет о глобальной сети, объединяющей множество сетей с технологией internet, то ее называют Internet.
Свое название протокол TCP/IP получил от двух коммуникационных протоколов (или протоколов связи). Это Transmission Control Protocol (TCP) и Internet Protocol (IP). Несмотря на то, что в сети Internet используется большое число других протоколов, сеть Internet часто называют TCP/IP-сетью, так как эти два протокола, безусловно, являются важнейшими.
Современные сети построены по многоуровневому принципу. Чтобы организовать связь двух компьютеров, требуется сначала создать свод правил их взаимодействия, определить язык их общения, т.е. определить, что означают посылаемые ими сигналы и т.д. Эти правила и определения называются протоколом. Для работы сетей необходимо запастись множеством различных протоколов: например, управляющих физической связью, установлением связи по сети, доступом к различным ресурсам и т.д. Многоуровневая структура спроектирована с целью упростить и упорядочить это великое множество протоколов и отношений. Взаимодействие уровней в этой модели - субординарное. Каждый уровень может реально взаимодействовать только с соседними уровнями (верхним и нижним), виртуально - только с аналогичным уровнем на другом конце линии.
Под реальным взаимодействием мы подразумеваем непосредственное взаимодействие, непосредственную передачу информации, например, пересылку данных в оперативной памяти из области, отведенной одной программе, в область другой программы. При непосредственной передаче данные остаются неизменными все время. Под виртуальным взаимодействием мы понимаем опосредованное взаимодействие и передачу данных; здесь данные в процессе передачи могут уже определенным, заранее оговоренным образом видоизменяться.
Такое взаимодействие аналогично схеме цепи посылки письма одним директором фирмы другому.
Аналогичные связи и процессы имеют место и в эталонной модели ISO OSI. Физическая связь реально имеет место только на самом нижнем уровне (аналог почтовых поездов, самолетов, автомобилей). Горизонтальные связи между всеми остальными уровнями являются виртуальными, реально они осуществляются передачей информации сначала вниз, последовательно до самого нижнего уровня, где происходит реальная передача, а потом, на другом конце, обратная передача вверх последовательно до соответствующего уровня.
Модель
ISO OSI предписывает очень сильную
стандартизацию вертикальных межуровневых
взаимодействий. Такая стандартизация
гарантирует совместимость
Краткий обзор уровней.
Уровень 0
- связан с физической средой - передатчиком сигнала и на самом деле не включается в эту схему, но весьма полезен для понимания. Этот почетный уровень представляет посредников, соединяющих конечные устройства: кабели, радиолинии и т.д. Кабелей существует великое множество различных видов и типов: экранированные и неэкранированные витые пары, коаксиальные, на основе оптических волокон и т.д. Т.к. этот уровень не включен в схему, он ничего и не описывает, только указывает на среду.
Уровень 1
- физический. Включает физические аспекты передачи двоичной информации по линии связи. Детально описывает, например, напряжения, частоты, природу передающей среды. Этому уровню вменяется в обязанность поддержание связи и прием-передача битового потока. Безошибочность желательна, но не требуется.
Уровень 2
- канальный. Связь данных. Обеспечивает безошибочную передачу блоков данных (называемых кадрами (frame)) через уровень 1, который при передаче может искажать данные. Этот уровень должен определять начало и конец кадра в битовом потоке, формировать из данных, передаваемых физическим уровнем, кадры или последовательности , включать процедуру проверки наличия ошибок и их исправления. Этот уровень (и только он) оперирует такими элементами, как битовые последовательности, методы кодирования, маркеры. Он несет ответственность за правильную передачу данных (пакетов) на участках между непосредственно связанными элементами сети. Обеспечивает управление доступом к среде передачи. В виду его сложности, канальный уровень подразделяется на два подуровня: MAC (Medium Access Control) - Управление доступом к среде и LLC (Logical Link Control) - Управление логической связью (каналом). Уровень MAC управляет доступом к сети (с передачей маркера в сетях Token Ring или распознаванием конфликтов (столкновений передач) в сетях Ethernet) и управлением сетью. Уровень LLC, действующий над уровнем MAC, и есть собственно тот уровень, который посылает и получает сообщения с данными.
Уровень 3
- сетевой. Этот уровень пользуется возможностями, предоставляемыми ему уровнем 2, для обеспечения связи двух любых точек в сети. Любых, необязательно смежных. Этот уровень осуществляет проводку сообщений по сети, которая может иметь много линий связи, или по множеству совместно работающих сетей, что требует маршрутизации, т.е. определения пути, по которому следует пересылать данные. Маршрутизация производится на этом же уровне. Выполняет обработку адресов, а также и демультиплексирование.
Основной функцией программного обеспечения на этом уровне является выборка информации из источника, преобразование ее в пакеты и правильная передача в точку назначения.
Есть
два принципиально различных
способа работы сетевого уровня. Первый
- это метод виртуальных каналов.
Он состоит в том, что канал
связи устанавливается при
Второй - метод дейтаграмм . Дейтаграммы - независимые , они включают всю необходимую для их пересылки информацию. В то время, как первый метод предоставляет следующему уровню (уровню 4) надежный канал передачи данных, свободный от искажений (ошибок) и правильно доставляющий пакеты в пункт назначения, второй метод требует от следующего уровня работы над ошибками и проверки доставки нужному адресату.
Уровень 4
- транспортный.
Регламентирует пересылку
Транспортный уровень скрывает от всех высших уровней любые детали и проблемы передачи данных, обеспечивает стандартное взаимодействие лежащего над ним уровня с приемом-передачей информации независимо от конкретной технической реализации этой передачи.