История создания и развития интернет технологий

СОДЕРЖАНИЕ 

                                                                                  С.

      ВВЕДЕНИЕ 
 

     Internet – глобальная компьютерная сеть, охватывающая весь мир. Сегодня Internet имеет примерно 1.5  миллиардов абонентов в более чем 195 странах мира. Ежемесячно размер сети увеличивается на 7-10%. Internet образует как бы ядро, обеспечивающее связь различных информационных сетей, принадлежащих различным учреждениям во всем мире, одна с другой.

     Если  ранее сеть использовалась исключительно  в качестве среды передачи файлов и сообщений электронной почты, то сегодня решаются более сложные задачи распределенного доступа к ресурсам. Для более удобной работы были созданы оболочки, поддерживающие функции сетевого поиска и доступа к распределенным информационным ресурсам, электронным архивам.

     Internet, служившая когда-то исключительно  исследовательским и учебным группам, чьи интересы простирались вплоть до доступа к суперкомпьютерам, становится все более популярной в деловом мире.

     Компании  соблазняют быстрота, дешевая глобальная связь, удобство для проведения совместных работ, доступные программы, уникальная база данных сети Internet. Они рассматривают  глобальную сеть как дополнение к  своим собственным локальной сетям.

     Фактически Internet состоит из множества локальных  и глобальных сетей, принадлежащих  различным компаниям и предприятиям, связанных между собой различными линиями связи. Internet можно представить себе в виде мозаики сложенной из небольших сетей разной величины, которые активно взаимодействуют одна с другой, пересылая файлы, сообщения и т.п.

     При низкой стоимости услуг (часто это  только фиксированная ежемесячная плата за используемые линии или телефон) пользователи могут получить доступ к коммерческим и некоммерческим информационным службам многих европейских и западных стран. В архивах свободного доступа сети Internet можно найти информацию практически по всем сферам человеческой деятельности, начиная с новых научных открытий до прогноза погоды на завтра.

     Кроме того Internet предоставляет уникальные возможности дешевой, надежной и конфиденциальной глобальной связи по всему миру. Это оказывается очень удобным для фирм имеющих свои филиалы по всему миру, транснациональных корпораций и структур управления. Обычно, использование инфраструктуры Internet для международной связи обходится значительно дешевле прямой компьютерной связи через спутниковый канал или через телефон.

     Электронная почта – одна из самых распространенный услуг сети Internet. В настоящее время свой адрес по электронной почте имеют приблизительно 1.2 млрд. человек. Посылка письма по электронной почте обходится значительно дешевле посылки обычного письма. Кроме того сообщение, посланное по электронной почте дойдет до адресата за несколько минут (максимум часов), в то время как обычное письмо может добираться до адресата несколько дней, а то и недель.

     В настоящее время Internet испытывает период подъема, во многом благодаря активной поддержке со стороны правительств европейских стран и США. Исследования в области сетевых коммуникаций финансируются также правительствами Великобритании, Швеции, Финляндии, Германии и многие другие.

     Однако, государственное финансирование – лишь небольшая часть поступающих средств, т.к. все более заметной становится «коммерцизация» сети (80-90% средств поступает из частного сектора).  

     1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА  СЕТИ ИНТЕРНЕТ 
 

     Интернет  – всемирная система объединенных компьютерных сетей, построенная на использование протокола IP и маршрутизации пакетов данных. Интернет образует глобальное информационное пространство, служит физической основой для «Всемирной паутины» и множества других систем (протоколов) передачи данных.

     Интернет  состоит из многих тысяч корпоративных, научных, правительственных и домашних сетей. Объединение сетей разной архитектуры и топологии стала возможно благодаря протоколу IP и принципу маршрутизации пакетов данных.

     Протокол  IP был специально создан агностическим в отношении физических каналов связи. То есть любая система передачи данных, проводная или беспроводная, для которой существует стандарт инкапсуляции в нее IP-пакетов, может передавать и трафик Интернета. Смысл протокола IP, в частности, означает, что компьютер или маршрутизатор должен знать тип сетей, к которым он непосредственно присоединен, и уметь работать с этими сетями; но не обязан знать, какие сети находятся за маршрутизатором.

     На  стыках сетей специальные маршрутизаторы занимается автоматической сортировкой и перенаправлением пакетов данных, исходя из IP-адресов получателей этих пакетов.

     Такая организация IP-адресов позволяет маршрутизатором однозначно определять направление для каждого пакета данных.

     Для обмена данными при работе в сети компьютерами используются протоколы. Иначе говоря, протокол – правила передачи данных между узлами компьютерной сети. Систему протоколов Интернет называют «стеком протоколов TCP/IP».

     Сам протокол IP был рожден в дискуссиях внутри организации IETF(Internet Engineering Task Force), чье название можно вольно перевести как «Группа по решению задач проектирования Интернета». IETF и ее рабочие группы по сей день занимаются развитием протоколов Всемирной сети. 

     1.1 История сети Интернет 

     В 1961 году Defence Advanced Research Agensy (DARPA) по заданию  министерства обороны США приступило к проекту по созданию экспериментальной сети передачи пакетов. Эта сеть, названная ARPANET, предназначалась первоначально для изучения методов обеспечения надежной связи между компьютерами различных типов. Многие методы передачи данных через модемы были разработаны в ARPANET. Тогда же были разработаны и протоколы передачи данных в сети – TCP/IP. TCP/IP – это множество коммуникационных протоколов, которые определяют, как компьютеры различных типов могут общаться между собой.

     Эксперимент с ARPANET был настолько успешен, что  многие организации захотели войти в нее, с целью использования для ежедневной передачи данных. И в 1975 году ARPANET превратилась из экспериментальной сети в рабочую сеть. Ответственность за администрирование сети взяло на себя Defence Communication Agency (DCA), в настоящее время называемое Defence Information Systems Agency (DISA). Но развитие ARPANET на этом не остановилось; Протоколы TCP/IP продолжали развиваться и совершенствоваться.

     В 1983 году вышел первый стандарт для  протоколов TCP/IP, вошедший в Military Standarts (MIL STD), т.е. в военные стандарты, и  все, кто работал в сети, обязаны были перейти к этим новым протоколам. Для облегчения этого перехода DARPA обратилась с предложением к руководителям фирмы Berkley Software Design - внедрить протоколы TCP/IP в Berkeley(BSD) UNIX. С этого и начался союз UNIX и TCP/IP.

     Спустя  некоторое время TCP/IP был адаптирован  в обычный, то есть в общедоступный  стандарт, и термин Internet вошел во всеобщее употребление. В 1983 году из ARPANET выделилась MILNET, которая стала относиться к Defence Data Network (DDN) министерства обороны США. Термин Internet стал использоваться для обозначения единой сети: MILNET плюс ARPANET.

     К 1989 году гипертекст представлял новую, многообещающую технологию, которая имела относительно большое число реализаций с одной стороны, а с другой стороны делались попытки построить формальные модели гипертекстовых систем, которые носили скорее описательный характер и были навеяны успехом реляционного подхода описания данных. Идея Т. Бернерс-Ли заключалась в том, чтобы применить гипертекстовую модель к информационным ресурсам, распределенным в сети, и сделать это максимально простым способом. Он заложил три краеугольных камня системы из четырех существующих ныне, разработав:

1. язык гипертекстовой разметки документов HTML;
2. универсальный способ адресации ресурсов в сети URL;
3. протокол обмена гипертекстовой информацией HTTP;

     Позже команда NCSA добавила к этим трем компонентам четвертый:

     4)   универсальный интерфейс шлюзов CGI.

     Идея  HTML – пример чрезвычайно удачного решения проблемы построения гипертекстовой системы при помощи специального средства управления отображением. На разработку языка гипертекстовой разметки существенное влияние оказали два фактора: исследования в области интерфейсов гипертекстовых систем и желание обеспечить простой и быстрый способ создания гипертекстовой базы данных, распределенной на сети.

     В 1989 году активно обсуждалась проблема интерфейса гипертекстовых систем, то есть способов отображения гипертекстовой информации и навигации в гипертекстовой сети. Значение гипертекстовой технологии сравнивали со значением книгопечатания. Утверждалось, что лист бумаги и компьютерные средства отображения/воспроизведения серьезно отличаются друг от друга, и поэтому форма представления информации тоже должна отличаться.

     И хотя в 1991 году ARPANET прекратила свое существование, сеть Internet существует, ее размеры намного  превышают первоначальные, так как  она объединила множество сетей во всем мире. Диаграмма 1 иллюстрирует рост числа хостов, подключенных к сети Internet с 4 компьютеров в 1969 году до 8,3 миллионов в 1994. Хостом в сети Internet называются компьютеры, работающие в многозадачной операционной системе (Unix, VMS, Windows), поддерживающие протоколы TCP\IP и предоставляющие пользователям какие-либо сетевые услуги.  

Диаграмма 1 – Количество хостов, подключенных к Internet. 

     1.2 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. 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.

     Как и во всякой другой сети в Internet существует 7 уровней взаимодействия между компьютерами: физический, логический, сетевой, транспортный, уровень сеансов связи, представительский и прикладной уровень. Соответственно каждому уровню взаимодействия соответствует набор протоколов (т.е. правил взаимодействия).

     Протоколы физического уровня определяют вид  и характеристики линий связи  между компьютерами. В Internet используются практически все известные в настоящее время способы связи от простого провода (витая пара) до     волоконно-оптических линий связи (ВОЛС).

     Для каждого типа линий связи разработан соответствующий протокол логического уровня, занимающийся управлением передачей информации по каналу. К протоколам логического уровня для телефонных линий относятся протоколы SLIP (Serial Line Interface Protocol) и PPP (Point to Point Protocol). Для связи по кабелю локальной сети – это пакетные драйверы плат ЛВС.

     Протоколы сетевого уровня отвечают за передачу данных между устройствами в разных сетях, то есть занимаются маршрутизацией пакетов в сети. К протоколам сетевого уровня принадлежат IP (Internet Protocol) и ARP (Address Resolution Protocol).

     Протоколы транспортного уровня управляют  передачей данных из одной программы  в другую. К протоколам транспортного  уровня принадлежат TCP (Transmission Control Protocol) и UDP (User Datagram Protocol).

     Протоколы уровня сеансов связи отвечают за установку, поддержание и уничтожение  соответствующих каналов. В Internet этим занимаются уже упомянутые TCP и UDP протоколы, а также протокол UUCP (Unix to Unix Copy Protocol).

     Протоколы представительского уровня занимаются обслуживанием прикладных программ. К программам представительского уровня принадлежат программы, запускаемые, к примеру, на Интернет - сервере, для предоставления различных услуг абонентам. К протоколам прикладного уровня относятся сетевые услуги и программы их предоставления.

     Наиболее  распространенные интернет - протоколы представлены в таблице 1 в алфавитном порядке, сгруппированным в примерном соответствии модели OSI:

     Таблица 1 – Наиболее распространенные интернет-протоколы 

     Есть  еще целый ряд протоколов, еще  не стандартизированных, но уже очень  популярных в интернете:

• BitTorrent;
• Gnutella;
• Skype;
• Steam;
• OSCAR;
• eDonkey2000;
• CDDB.

     Эти протоколы в большинстве своем  нужны для обмена файлами и  текстовыми сообщениями, на некоторых из построены целые файлообменные сети.

     1.3 Услуги предоставляемые сетью  

     Все услуги предоставляемые сетью Internet можно условно поделить на две  категории: обмен информацией между  абонентами сети и использование  баз данных сети.

     К числу услуг связи между абонентами принадлежат:

     Telnet – удаленный доступ. Дает возможность абоненту работать на любой ЭВМ сети Internet как на своей собственной. То есть запускать программы, менять режим работы и т.д.;

     FTP – (File Transfer Protocol) - протокол передачи файлов. Дает возможность абоненту обмениваться двоичными и текстовыми файлами с любым компьютером сети. Установив связь с удаленным компьютером, пользователь может скопировать файл с удаленного компьютера на свой или скопировать файл со своего компьютера на удаленный;

     NFS – (Network File System) - распределенная файловая система. Дает возможность абоненту пользоваться файловой системой удаленного компьютера, как своей собственной;

     Электронная почта – обмен почтовыми сообщениями с любым абонентом сети Internet. Существует возможность отправки как текстовых, так и двоичных файлов. Размер почтового сообщения ограничен только службой рассылок;

     Новости – получение сетевых новостей и электронных досок объявлений сети и возможность помещения информации на доски объявлений сети. Электронные доски объявлений сети Internet формируются по тематике. Пользователь может по своему выбору подписаться на любые группы новостей;

     RSH – (Remote Shell) - удаленный доступ. Аналог Telnet, но работает только в том случае, если на удаленном компьютере стоит ОС UNIX;

     Lpr – сетевая печать. Отправка файла на печать или стоящие в очереди на печать, на удаленном (сетевом) принтере;

     Ping – проверка доступности удаленной ЭВМ по сети;

     Talk – дает возможность открытия "разговора" с пользователем удаленной ЭВМ. При этом на экране одновременно виден вводимый текст и ответ удаленного пользователя;

     Iptunnel – дает возможность доступа к серверу ЛВС NetWare с которым нет непосредственной связи по ЛВС, а имеется лишь связь по сети Internet;

     Whois – адресная книга сети Internet. По запросу абонент может получить информацию о принадлежности удаленного компьютера, о пользователях;

     Finger – получение информации о пользователях удаленного компьютера.

     Кроме вышеперечисленных услуг, сеть Internet предоставляет также следующие специфические услуги:

     Факс-сервис – дает возможность пользователю отправлять сообщения по факсимильной связи, пользуясь, факс-сервесом сети;

     Электронный переводчик – производит перевод присланного на него текста с одного языка на другой. Обращение к электронным переводчикам происходит посредством электронной почты;

     Шлюзы – дают возможность абоненту отправлять сообщения в сети, не работающие с протоколами TCP\IP.

     К системам автоматизированного поиска информации в сети Internet принадлежат следующие системы:

     Google – наиболее широко распространенное средство поиска информации в сети Internet, позволяющее находить информацию по ключевым словам и фразам. Работа с системой Google напоминает просмотр оглавления, при этом пользователю предлагается пройти сквозь ряд вложенных меню и выбрать нужную тему.

     Google позволяет получить информацию без указания имен и адресов авторов, благодаря чему пользователь не тратит много времени и нервов. Он просто сообщит системе Google, что именно ему нужно, и система находит соответствующие данные. Google-серверов по разным данным от 10 тыс. до 20 тыс.

     Яндекс  – одна из самых популярных поисковых  систем рунета, а также является крупным порталом, представляющим большое  количество различных веб-сервисов, таких как: бесплатная электронная  почта, бесплатный хостинг, блоги, фотогалереи, электронная платежная система  «Яндекс-деньги», социальная сеть «Мой круг», поиск предложений по товарам и услугам, афиша, погода и многое другое.

     WWW – система для работы с гипертекстом. Потенциально она является наиболее мощным средством поиска. Гипертекст соединяет различные документы на основе заранее заданного набора слов. Например, когда в тексте встречается новое слово или понятие, система, работающая с гипертекстом, дает возможность перейти к другому документу, в котором это слово или понятие рассматривается более подробно.

     Перечисленные выше сервисы относятся к стандартным. Это означает, что принципы построения клиентского и серверного программного обеспечения,  а также протоколы взаимодействия сформулированы в виде международных стандартов. Следовательно, разработчики программного обеспечения при практической реализации обязаны выдерживать общие технические требования.

     Наряду  со стандартными сервисами существуют и нестандартные, представляющие собой оригинальную разработку той или иной компании. В качестве примера можно привести различные системы типа Instant Messenger (своеобразные Интернет-пейджеры – ICQ, AOI, Demos on-line и т.п.), системы Интернет-телефонии, трансляции радио и видео и т.п. Важной особенностью таких систем является отсутствие международных стандартов, что может привести к возникновению технических конфликтов с другими подобными сервисами.

     Для стандартных сервисов также стандартизируется интерфейс взаимодействия с протоколами транспортного уровня. В частности, за каждым программным сервером резервируется стандартные номера TCP - и UDP - портов, которые остаются неизменными независимо от особенностей той или иной фирменной реализации как компонентов сервиса, так и транспортных протоколов. Номера портов клиентского программного обеспечения жестко не регламентируются. Это объясняется тем, что на пользовательском узле может функционировать несколько копий клиенсткой программы, и каждая из них должна однозначно идентифицироваться транспортным протоколом, то есть за каждой копией должен быть закреплен свой уникальный номер порта, а также тем, что клиенту важна регламентация портов сервера, чтобы знать, куда направлять запрос, а сервер сможет ответить клиенту, узнав адрес из поступившего запроса.

     Практически все услуги сети построены на принципе клиент-сервер. Сервером в сети Internet называется компьютер способный предоставлять клиентам (по мере прихода от них запросов) некоторые сетевые услуги. Взаимодействие клиент-сервер строится обычно следующим образом. По приходу запросов от клиентов сервер запускает различные программы предоставления сетевых услуг. По мере выполнения запущенных программ сервер отвечает на запросы клиентов.

     Все программное обеспечение сети также  можно поделить на клиентское и серверное. При этом программное обеспечение  сервера занимается предоставлением сетевых услуг, а клиентское программное обеспечение обеспечивает передачу запросов серверу и получение ответов от него.

     1.4 Гипертекстовая технология WWW, URL, HTML  

     World Wide Web переводится на русский язык как «Всемирная паутина». И, в сущности, это действительно так. WWW является одним из самых совершенных инструментов для работы в глобальной мировой сети Internet.

     Наибольшее  количество разработок имеют отношение к родине WWW CERN, но было бы ошибкой считать, что Web является инструментом, разработанным физиками и для физиков. Плодотворность и привлекательность идей, положенных в основу проекта, превратили WWW в систему мирового масштаба, предоставляющую информацию едва ли не во всех областях человеческой деятельности и охватывающую по разным оценкам от 150 до 200 млн. пользователей в 195 странах мира.

     Главное отличие WWW от остальных инструментов для работы с Internet заключается в  том, что WWW позволяет работать практически  со всеми доступными сейчас на компьютере видами документов: это могут быть текстовые файлы, иллюстрации, звуковые и видео ролики, и т.д.

     Что такое WWW? Это попытка организовать всю информацию в Internet, плюс любую  локальную информацию по вашему выбору, как набор гипертекстовых документов. Вы перемещаетесь по сети, переходя от одного документа к другому по ссылкам. Все эти документы написаны на специально разработанном для этого языке, который называется HyperText Markup Language (HTML). Он чем-то напоминает язык, использующийся для написания текстовых документов, только HTML проще. Причем, можно использовать не только информацию, предоставляемую Internet, но и создавать собственные документы. В последнем случае существует ряд практических рекомендаций к их написанию.

     Вся польза гипертекста состоит в  создании гипертекстовых документов, если вас заинтересовал какой либо пункт в таком документе, то вам достаточно ткнуть туда курсором для получения нужной информации. Также в одном документе, возможно, делать ссылки на другие, написанные другими авторами или даже расположенные на другом сервере. В то время как вам это представляется как одно целое.

     Гипермедиа  это надмножество гипертекста. В  гипермедиа производятся операции не только над текстом, но и над звуком, изображениями, анимацией.

     Существуют WWW-серверы для Unix, Macintosh, MS Windows и VMS, большинство  из них распространяются свободно. Установив WWW-сервер, вы можете решить две задачи:

     1) Предоставить информацию внешним потребителям - сведения о вашей фирме, каталоги продуктов и услуг, техническую или научную информацию.

     2) Предоставить своим сотрудникам удобный доступ к внутренним информационным ресурсам организации. Это могут быть последние распоряжения руководства, внутренний телефонный справочник, ответы на часто задаваемые вопросы для пользователей прикладных систем, техническая документация и все, что подскажет фантазия администратора и пользователей. Информация, которую вы хотите предоставить пользователям WWW, оформляется в виде файлов на языке HTML.HTML – простой язык разметки, который позволяет помечать фрагменты текста и задавать ссылки на другие документы, выделять заголовки нескольких уровней, разбивать текст на абзацы, центрировать их и тому подобное, превращая простой текст в отформатированный гипермедийный документ. Достаточно легко создать html - файл вручную, однако, имеются специализированные редакторы и преобразователи файлов из других форматов.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     1.5 Архитектура WWW-технологии