История развития глобальной сети Интернет

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
\

    В 1957 году в рамках Министерства обороны  США выделилась отдельная структура  — Агентство передовых исследовательских  проектов (Advanced Research Projects Agency, DARPA). Основные работы DARPA были посвящены разработке метода соединений компьютеров друг с другом. Глобальная сеть Интернет начала развиваться на основе сети ARPAnet (Advanced Research Project Agency), созданной DARPA в 1969 году.

      Эта сеть была предназначенная  для связи различных научных  центров, военных учреждений и  оборонных предприятий. Для своего  времени ARPAnet была передовой и необычайно устойчивой к внешним воздействиям закрытой системой. С ее помощью планировалось облегчить процесс общения многочисленных организаций, работающих на оборонную промышленность, а также создать практически не поддающиеся разрушению каналы связи. В частности, при создании ARPAnet предполагалось, что данная система продолжит функционировать и в условиях ядерного нападения.

      В основу проекта были положены  три базовые идеи:

      — каждый узел сети соединен  с другими, так что существует  несколько различных путей от  узла к узлу;

      — все узлы и связи рассматриваются  как ненадежные — существуют  автоматически обновляемые таблицы  перенаправления пакетов;

      — пакет, предназначенный для  несоседнего узла, отправляется на ближайший к нему, согласно таблице перенаправления пакетов, при недоступности этого узла — на следующий и т. д.

      Эти идеи должны были обеспечить  функционирование сети в случае  разрушения любого числа ее  компонентов. В принципе, сеть  можно было считать работоспособной  даже в случае, если будут функцио-нировать всего два компьютера. Созданная по такому принципу система не имела централизованного узла управления и, следовательно, могла легко изменять конфигурацию без малейшего для себя ущерба.

      Первоначально сеть состояла  из 17 мини-компьютеров. Память каждого  имела объем 12 Кб. В апреле 1971 года  к сети было подключено 15 узлов.  В 1975 году сеть ARPAnet включала уже 63 узла.

      В середине 1972 года среди пользователей  сети стало распространяться  мнение, что передать письмо по  компьютерной сети намного быстрее  и дешевле, чем традиционным  методом. Так начала зарождаться  электронная почта — сервис, без  которого сегодня невозможно  представить Интернет.

      Вскоре появляется программа  UUCP (Unix-to-Unix Copy). Это привело к созданию следующего сервиса— USEnet (сетевые новости). Именно так первоначально называлась сеть, позволяющая пользователю войти в компьютер, где размещалась информация, и выбрать оттуда все интересующие его материалы. Уже на начальном этапе paзвития количество пользователей сети USEnet ежегодно утраивалось.

      Достаточно быстро архитектура  и принципы сети ARPAnet перестали удовлетворять выдвинутым требованиям. Возникла необходимость создания универсального протокола передачи данных.

      В 1974 году Internet Network Working Group (INWG), созданная DARPA, разработала универсальный протокол передачи данных и объединения сетей Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP), являющийся основой функционирования Интернет. В 1983 году DARPA обязала использовать на всех компьютерах ARPAnet протокол TCP/IP, на базе которого Министерство обороны США разделило сеть на две части: отдельно для военных целей — МI Lnet и научных исследований — сеть ARPAnet.

      Первоначально сеть была ориентирована  только на пересылку файлов  и неформатированного текста. Однако  для работы многих пользователей была необходима инфраструктура, позволяющая работать в более удобном режиме. В частности, обмениваться результатами исследований через сеть Интернет в пиле привычного для научных работников отформатированного и иллюстрированного текста, включающего ссылки на другие публикации. В 1989 году в Европейской лаборатории физики элементарных частиц (CERN, Швейцарии, Женева) была разработана технология гипертекстовых документов World Wide Web, позволяющая получать доступ к любой информации, находящейся в сети на компьютерах по всему миру. Так было положено начало Всемирной Информационной Паутине, которая к настоящему времени «оплела» своими сетями практически весь компьютерный мир и сделала Интернет доступным и привлекательным для миллионов пользователей.

      В 1990 году сеть ARPAnet перестала существовать, и на ее месте возникла сеть Интернет.

      Основные особенности сети Интернет:

     - универсальность концепции, независящей  от внутреннего устройства объединяемых  сетей и типов аппаратного  и программного обеспечения;

     - максимальная надежность связи  при заведомо низком качестве  коммуникаций, средств связи и оборудования;

     - возможность передачи больших  объемов информации. Быстрое расширение  сети привело к проблемам диапазонов, не предусмотренным в исходном

      проекте, и заставило разработчиков найти технологии для управления большими распределенными ресурсами.

      В первоначальном проекте имена  и адреса всех компьютеров,  присоединенных к Интернет, хранились в одном файле, который редактировался вручную и затем распространялся по всей сети Интернет. Но уже в середине 1980 года стало ясно, что центральная база данных неэффективна. Во-первых, запросы на обновление файла скоро должны были превысить возможности людей, обрабатывавших их. Во-вторых, даже если существовал корректный центральный файл, не хватало пропускной способности сети, чтобы позволить либо частое распределение его по всем местам, либо оперативный доступ к нему из каждого места.

      Были разработаны новые протоколы,  и стала использоваться система  имен по всей объединенной  сети Интернет, которая позволяла  любому пользователю автоматически определять адрес удаленной машины по ее имени. Известный как доменная система имен (DNS), этот механизм основывается на машинах, называемых серверами имен, отвечающих на запросы об именах. Нет одной машины, содержащей всю базу данных об именах. Вместо этого данные распределены по нескольким машинам, которые используют протоколы ТСР/IP для связи между собой при ответе на запросы.

      Таким образом на сегодняшний день сеть Интернет представляет собой объединение огромного числа различных компьютерных сетей практически по всему миру.

    1. Основы работы глобальной сети  Internet 

    Основные  понятия 

    Что такое Internet? Интернет - это глобальная компьютерная сеть, в которой размещены различные службы или сервисы (E-mail, Word Wide Web, FTP, Usenet, Telnet и т.д.). Компьютерные сети предназначены для передачи данных, а телефонные сети и радиосети - для передачи голоса, телевизионные сети - для передачи изображения. 

      В зависимости от расстояний  между ПК различают локальные,  территориальные и корпоративные  вычислительные сети. Конвергенция  телекоммуникационных сетей (компьютерных, радио, телефонных и телевизионных  сетей) обеспечивает возможность  качественной передачи данных, голоса  и изображения по единым (мультисервисным) сетям нового поколения (сетям Internet).  

      Глобальная сеть Интернет была  создана в 1990 году на базе  сети ARPANet, которую создало подразделение ARPA (Advanced Research Projects Agency) Министерства Обороны США совместно с университетскими учеными в 1969 году. Эта сеть была экспериментальной сетью для исследования методов построения высоконадежной национальной компьютерной сети (сети сетей) устойчивой к локальным повреждениям при ядерной войне.  

      ARPANet была создана с применением технологии коммутации пакетов на основе Internet Protocol - IP или семейства протоколов (стека) TCP/IP т.е. основана на самостоятельном продвижении пакетов в сети. ARPANET - это первая сеть с пакетной коммутацией, которая связывала исследовательские лаборатории университетов в Лос-Анджелесе, Санта-Барбаре с лабораториями Стэндфордского университета и Университета штата Юта в Солт-Лейк Сити.  

      Именно применение сетевых протоколов (сетевого программного обеспечения) TCP/IP обеспечило нормальное взаимодействие  компьютеров с различными программными  и аппаратными платформами в  сети и, кроме того, стек TCP/IP обеспечил  высокую надежность компьютерной  сети (при выходе из строя нескольких  компьютеров сеть продолжала  нормально функционировать).  

      После открытой публикации в  1974 году описания протоколов IP и  TCP (описание взаимодействия компьютеров  в сети) началось бурное развитие  сетей, на основе семейства  протоколов TCP/IP. Стандарты TCP/IP являются  открытыми и постоянно совершенствуются. В настоящее время во всех  операционных системах предусмотрена  поддержка протокола TCP/IP. 

      В 1983 году ARPANet разделилась на две сети, одна - MILNET стала частью оборонной сети передачи данных США, другая - была использована для соединения академических и исследовательских центров, которая постепенно развивалась и в 1990 году трансформировалась в Интернет. 

      Протоколы TCP/IP обеспечили абсолютную  децентрализацию глобальной сети  Интернет, ни одно государство  не контролирует ее работу. Интернет  развивается демократично, к Интернет может подключиться любая компьютерная сеть или отдельный компьютер. Единого владельца и центра управления сети Интернет не существует.  

    Инфраструктура  сети (структура и принципы построения сети Интернет)

      Итак, Интернет - это множество компьютеров  (хостов) и различных компьютерных  сетей, объединенных сетью, которые  взаимодействуют при помощи протоколов  связи TCP/IP. Вся информация в  Интернет хранится на Web-серверах. Серверы, объединенные высокоскоростными  магистралями или каналами общественных  телекоммуникаций (выделенным телефонным  аналоговым и цифровым линиям, оптическим каналам связи и  радиоканалам, в том числе спутниковым  линиям связи), составляют базовую  часть сети Интернет. 

      Серверы имеют свои адреса  и управляются специализированными  программами. Они позволяют пересылать  почту и файлы, производить  поиск в базах данных и выполнять  другие задачи. Доступ отдельных  пользователей к информационным  ресурсам Internet обычно осуществляется через Internet - провайдеров (Internet Service Provider - ISP) или корпоративную сеть. 

      Провайдеры располагают компьютерной  сетью, которая имеет постоянное  соединение с Интернет. Компьютеры, входящие в сеть провайдера  и служащие для подключения  абонентов к Интернету, называются  серверами доступа или маршрутизаторами. 

      В качестве маршрутизаторов чаще всего используются компьютеры с сетевой операционной системой UNIX или аппаратные маршрутизаторы. Структура глобальной сети Internet и более подробное описание сети изложено в разделе Структура и основные принципы построения сети Интернет 

    Способы доступа 

      Доступ в Internet, как правило, получают через Internet - провайдеров. В настоящее время существует множество способов соединения с сетью Интернет. Способ подключения компьютера к сети Интернет зависит от используемого пользователем уровня услуг, которые он хочет получить от провайдера (поставщика услуг), от скорости и качества передачи данных. 

    Способы подключения к Интернет можно  классифицировать по следующим видам:

    коммутируемый доступ;

    доступ  по выделенным линиям;

    доступ  по широкополосной сети (DSL - Digital Subscriber Line);

    доступ  к Интернет по локальной сети;

    спутниковый доступ в Интернет;

    доступ  к Интернет с использованием каналов кабельной телевизионной сети;

    беспроводные  технологии. 

      Подробнее о способах подключения  смотрите в разделе Способы  доступа или подключения к Интернет  

    Адресация в сети

      Каждый компьютер, подключенный  к сети TCP/IP (Интернет), имеет свой  уникальный IP-адрес или IP – номер.  Адреса в Интернете могут быть  представлены как последовательностью  цифр из четырех чисел в  диапазоне 0 - 255 разделенными точками  (например, 223.255.255.0), так и именем (например, lessons-tva.info.), построенным по определенным правилам. Компьютеры при пересылке информации используют цифровые адреса, а пользователи в работе с Интернетом используют в основном имена. 

      Метод связи имен и IP – номеров  называется сервером имени домена (Domain Name Server, DNS). Сервер DNS поддерживает список имен компьютеров, локальных сетей и соответствующих им IP – номеров. Сервер DNS, как правило, устанавливается у сервис-провайдера, и он автоматически обслуживает ПК, которые подключаются к Интернет через сервер доступа данного провайдера. Браузер, прежде чем отправлять запрос узлу по введенному доменному имени, сначала обращается к серверу DNS сервис-провайдера, который сообщает браузеру IP-адрес узла соответствующий доменному имени, введенному в браузере.  

      В Интернете применяется так  называемая доменная система  имен. Каждый уровень в такой  системе называется доменом. Имя  домена состоит из нескольких  частей, расположенных в определенном  порядке и разделенных точками.  Домены отделяются друг от  друга точками, например: lessons-tva.info.  

     IP-адрес состоит из двух частей: номера сети и номера узла (компьютера) в сети. Если отдельный компьютер  (хост-компьютер) или сеть являются  составной частью сети Интернет, то IP-адрес присваивается специальным  подразделением Интернета.  

      Распределением IP адресов занимается  организация ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers), а в Европе распределением IP адресов между региональными провайдерами занимается RIPE. Адреса компьютеров, подключенных к локальной сети провайдера, определяют администраторы сети. 

     IP-адреса бывают статические и  динамические. Если за компьютером,  подключенным к Интернет, закреплен постоянный IP-адрес, то такой адрес называется статическим. Если компьютеру присваивается новое значение IP-адреса при каждом подключении к Интернет, то этот адрес является динамическим. 

      В Интернете используются не  доменные имена, а Universal Resource Locator (URL). URL - это адрес любого ресурса (документа, файла) в Internet, он указывает, с помощью какого протокола следует к нему обращаться, какую программу следует запустить на сервере и к какому конкретному файлу следует обратиться на сервере. 

      Общий вид URL: протокол://хост-компьютер/имя  файла (например: http://www.lessons-tva.info/book.html). Более подробно об адресации  в сети изложено в разделах IP-адресация и Адресация в сети  Интернет.  

    Службы (сервисы или услуги) сети

      Наиболее распространенными функциональными  службами в Интернет являются:

     1) Электронная почта E-mail - служба электронного общения в режиме оффлайн;

     2) Распределенная система гипермедиа  Word Wide Web (WWW);

     3) Передача файлов - FTP;

     4) Поиск данных и программ - Archie;

     5) USENET, News - телеконференции, группы новостей (доски объявлений) или дискуссионные группы по различным темам;

     6) Поиск данных по ключевым  словам WAIS (WAIS реализует концепцию  распределенной информационно-поисковой  системы);

     7) Whois - адресная книга сети Internet. По запросу пользователь может получить информацию о владельцах доменных имен;

     8) Доступ к компьютерам в режиме  удаленного терминала - Telnet;

     9) Gopher - служба доступа к информации с помощью иерархических каталогов (иерархических меню).

     10) Службы для электронного общения  в режиме онлайн: мессенджеры и VoIP сервис.  
 

    Все услуги предоставляемые сетью Internet можно разделить на две категории: обмен информацией между абонентами сети и использование баз данных сети. Фактически все службы (услуги) сети построены по принципу клиент-сервер. Сервером в сети  называется компьютер или программа способные предоставлять некоторые сетевые услуги клиентам по их запросам.

      К клиентским программам относятся:

    браузеры - программы для просмотра Web-серверов;

    ftp-клиенты;

    telnet-клиенты;

    почтовые  клиенты;

    WAIS-клиенты. 

    E-mail

      Электронная почта стала первой  услугой Интернета, которая и  в настоящее время является  наиболее используемым сервисом  Интернета. E-mail предназначена для обмена почтовыми сообщениями между абонентами сети Internet. С помощью E-mail можно посылать и получать сообщения, отвечать на полученные письма, рассылать копии письма сразу нескольким получателям, переправлять полученное письмо по другому адресу и так далее. 

      Для работы с электронной почтой  используют почтовые клиенты  (Outlook Express, Microsoft Outlook, The Bat) и почтовые Web-интерфейсы, расположенные на почтовых веб - серверах (например, http://mail.ru/, http://www.hotmail.ru/ и другие). Суть работы почтовой системы изложена на страничке http://lessons-tva.info/edu/e-inf3/m3t2_6.html 

    Word Wide Web (WWW) - "Всемирная паутина"

      Web (англ. сеть, паутина) является самой популярной службой Интернета. Многие пользователи Интернета считают, что Всемирная паутина (Word Wide Web) - это глобальная сеть Интернет. Надо отметить, что это не так. WWW - это одна из служб Интернета, но она является его основой, это распределенная система гипермедиа (гипертекста), в которой документы, размещены на серверах Интернет и связаны друг с другом ссылками.  

      В 1991 году Европейская лаборатория  физики элементарных частиц (CERN) в Швейцарии объявила о создании  новой глобальной информационной  среды World Wide Web. Создание "Всемирной паутины", в основу которой легла технология гипертекста и прикладной протокол HTTP для передачи Web-страниц, является важнейшее событие в истории Internet. Web-страницы создаются с помощью специального языка HTML.  

     HTML или Hyper Text Markup Language является языком разметки гипертекста, разметка осуществляется с помощью тегов (tags). Эти теги обеспечивают форматирование элементов страницы и позволяют размещать на ней графические объекты, рисунки, гиперссылки и т.д. В настоящее время WWW стала средством доступа фактически ко всем ресурсам Интернет.  

      Для просмотра Web-страниц используются  прикладные программы - браузеры. К наиболее популярным обозревателям  относятся: Internet Explorer, Mozilla Firefox, MyIE Web Browser, Opera и т.д. Более подробно о браузерах изложено на странице Прикладные программы просмотра Web-страниц 

    FTP

     FTP - это служба или программа-клиент FTP, которая предназначена для  пересылки файлов между компьютерами, работающими в сетях TCP/IP, при  помощи прикладного протокола  передачи файлов (File Transfer Protocol), который определяет правила передачи файлов с одного компьютера на другой. 

      Другими словами FTP - это имя  службы или клиентской программы  и аббревиатура протокола передачи  файлов. Для пересылки файлов  с помощью ftp необходимо иметь доступ к удаленному компьютеру (серверу), с которого требуется перекачать файлы и авторизоваться на нем, т.е. ввести логин и пароль. 

      С помощью клиентской программы  ftp можно просматривать содержимое директорий на удаленном компьютере и переходить из директории в директорию, выбирая требуемые файлы. Выбранные файлы можно скачать на свой ПК. 

      Для скачивания файлов можно  использовать специализированные  клиентские программы FTP или графические  ftp-оболочек типа ftptool. Кроме того, клиентская программа FTP входит в состав современных мультипротокольных браузеров, менеджеров файлов типа Total Commander и в другие приложения. Таким образом, с помощью браузеров или менеджеров файлов можно закачивать файлы на удаленный компьютер или скачивать файлы с удаленного компьютера.  

      Необходимо отметить, что в Интернете  существуют так называемые анонимные  ftp-серверы (файловые архивы), доступ  к которым является открытым, т.е. доступ не требует ввода  логина и пароля. На таких серверах  могут быть размещены файлы  различных прикладных программ, например свободное (free) или условно-свободное (shareware) программное обеспечение (ftp://ftp.microsoft.com/). 

      Для поиска файлов на FTP-серверах  по именам самих файлов и  каталогов можно использовать, например  поисковую систему http://www.filesearch.ru/.  

      Кроме того, возможен и доступ  к FTP серверам через электронную  почту, некоторые FTP серверы могут  пересылать файлы по E-mail. 

    Archie

      Это прикладная служба, которая  помогает находить файлы, хранящиеся  на анонимных FTP-серверах в  Internet. Archie-серверы ведут списки файлов многих FTP серверов, постоянно обновляя их в своих базах данных. Так как поиск требуемого файла в FTP-серверах является сложной задачей, то для поиска нужного файла в FTP-серверах используют средство - Archie. Задача Archie - сканировать FTP-архивы на предмет наличия в них требуемых файлов. Работать с Archie можно через telnet-сессию, через локального клиента или по электронной почте. 

    Usenet

     USENET news - это система телеконференций (сеть тематических телеконференций, т.е. конференций удаленных пользователей Интернет) или группы новостей. USENET была образована в 1970 году для обмена информацией и обсуждения проекта между разработчиками ОС UNIX. USENET можно представить в виде доски объявлений, имеющей разделы, в которых находятся статьи на различные темы. Каждая телеконференция посвящена определенной теме.  

      Обмен осуществляется при помощи  прикладного протокола передачи NNTP (Net News Transfer Protocol). Работать с телеконференциями можно как в режиме on-line, так и off-line. Для чтения новостей в режиме on-line можно использовать специальные программы или навигаторы, а в режиме off-line можно работать через электронную почту (с помощью почтового клиента Outlook Express можно читать новости в группах Usenet). 

      Участники тематических телеконференций  могут читать сообщения или  статьи и публиковать свои  ответы на сообщения других  авторов. Для работы с группами  новостей необходимо найти требуемый  сервер. 

    Wais

      Wais (Wide-Area Information Servers - серверы информации) один из сервисов Интернет, который слабо используется пользователями Интернет. Служба построена по принципу клиент-сервер, обмен осуществляется по прикладному протоколу WAIS, который базируется на стандарте Z39.50. В Интернете более 250 WAIS-библиотек, основная часть материалов относится к области исследований и информационным технологиям.

    Whois

     WHOIS (от англ. who is — «кто?») — сетевой протокол прикладного уровня, базирующийся на протоколе TCP. WHOIS в основном применяется для получения данных о владельцах доменных имен, дате регистрации доменного имени, истечении срока регистрации домена и IP-адресах. Служба построена по принципу клиент-сервер и используется для доступа к публичным серверам баз данных (БД) регистраторов IP-адресов и регистраторов доменных имён. Для запроса обычно используются веб-формы, доступные пользователям на многих сайтах в Интернете, например http://netpromoter.ru/whois/, http://proverim.net/.  

    Gopher

      Gopher - это программа-клиент, которая является достаточно известным и распространенным сервисом Интернет. В настоящий время специализированные программы-клиенты GOPHER не используется, так как современные браузеры обеспечивают доступ к серверам GOPHER. На серверах GOPHER находится большое количество информации. 

    Telnet

      Telnet - это возможность интерактивной работы с удаленным ПК и ресурсами сети, к которой подключен удаленный компьютер. Протокол TELNET позволяет подсоединиться к удаленному компьютеру. Для входа необходимо иметь логин и пароль. Работать с TELNET можно с помощью программы-клиента, функционирующей под операционной системой Windows. 

    Поиск информации в сети