Принципы построения глобальной сети интернет. Основы работы глобальной сети Internet Структура и общие принципы работы internet

13.01.2015 11:14:48

Сеть Интернет начала свое существование в 1982 году, когда были объединены крупнейшие национальные сети США, такие как ARPANET, NFSNET и ряд других. Основной являлась ARPANET, появившаяся в 1969 году. Она объединяла ЭВМ военных и научно-исследовательских центров и использовалась для целей министерства обороны США.

Единого определения Интернета не существует. Интернет состоит из множества локальных и глобальных сетей, принадлежащих различным компаниям и предприятиям и связанных между собой различными линиями связи. Основная функция Интернета - объединение отдельных устройств, а также обеспечение связи между различными сетями в глобальном масштабе.

Отличительной особенностью Интернета является одноранговость. Это означает, что все устройства в сети пользуются равными правами, то есть каждое устройство может связаться с другим устройством, подключенным к Интернету. Каждый компьютер может посылать запросы на предоставление каких-либо ресурсов другим компьютерам впределах этой сети и, таким образом, выступать в роли клиента. В то же время каждый компьютер может выступать сервером и обрабатывать запросы от других компьютеров в сети, отсылая запрошенные данные.

Для передачи данных и организации сети нужны линии связи. Они могут быть проводными (телефонными), кабельными (например, витая пара, коаксиальный кабель, оптоволокно), беспроводными (радио, спутниковыми, сотовыми).

Провайдеры

Пользователи подключаются к сети благодаря провайдерам – организациям, оказывающим услуги доступа в Интернет и другие услуги, связанные с Интернетом, например выделение дискового пространства для хранения и обеспечения работы сайтов (хостинг); поддержка работы почтовых ящиков или виртуального почтового сервера; содержание линий связи, то есть поддержание их в рабочем состоянии, и другие.

Пиринговое соглашение – двухстороннее коммерческое соглашение между провайдерами о взаимной передаче трафика.

Выделяют несколько типов провайдеров доступа: локальные, региональные, магистральные. Локальные провайдеры имеют постоянное подключение к Интернету через региональных провайдеров и работают, как правило, в пределах одного города. Региональный провайдер подключается к магистральному провайдеру, который, в свою очередь, охватывает крупные регионы, например, страну, континент. Магистральные имеют магистральные каналы связи в собственности, а региональные арендуют у них каналы связи. Взаимоотношения между провайдерами осуществляются на основе пиринговых соглашений.

Магистральные провайдеры, как правило, имеют пиринговые соглашения со всеми остальными магистральными провайдерами, а региональные провайдеры обычно заключают пиринговые соглашения с одним из магистральных провайдеров и несколькими другими региональными провайдерами.

Для простоты организации пиринговых сетей существуют специальные центры обмена трафиком (NAP, Network Access Point), в которых соединяются сети большого количества провайдеров. Крупные провайдеры имеют так называемые точки присутствия (POP, Point of Presence), в которых расположено аппаратное обеспечение для подключения локальных пользователей к Интернету. Обычно крупный провайдер имеет точки присутствия в нескольких крупных городах.

Адресация в сети Интернет

Компьютер, подключенный к Интернету, называют хостом (host). Его реальная вычислительная мощность не имеет принципиального значения. Чтобы стать хостом, надо быть соединенным с другим хостом, который, в свою очередь, будет соединен с третьим, и так далее. Так формируется постоянно работающая часть Интернета. Зная адреса хостов, пакеты данных прокладывают себе путь от отправителя к получателю.

В Интернете существует единая система адресации, которая помогает компьютерам найти друг друга в процессе обмена информацией. Интернет работает по протоколу TCP / IP , который отвечает за физическую пересылку сообщений между компьютерами в сети Интернет. Протокол – это правило передачи информации в Сети.

Передача данных происходит через уникальный IP-адрес. IP-протокол – это набор правил, который позволяет доставить данные от одного компьютера к другому благодаря знанию IP -адресов отправителя и получателя.

В современной сети Интернет используется IPv 4. В этой версии протокола IP -адрес представляет собой последовательность из четырех отделяемых друг от друга точками десятичных чисел, каждое из которых может иметь значение от 1 до 255, например 19.226.192.108. Этот номер может быть постоянно закреплен за компьютером или же присваиваться динамически – в тот момент, когда пользователь соединился с провайдером, но в любой момент времени в Интернете не существует двух компьютеров с одинаковыми IP-адресами.

Эта версия протокола позволяет получить более четырех миллиардов уникальных IP-адресов, но, поскольку Интернет постоянно разрастается, в эксплуатацию постепенно вводится протокол I Pv6. В нем длина IP-адреса расширена до 128 бит, что позволяет увеличить число доступных идентификаторов практически до бесконечности.

Маршрутизация

Информация доставляется по необходимому адресу с помощью маршрутизаторов, которые выбирают оптимальный маршрут. Это происходит благодаря протоколу TCP . Его задача – разбить передаваемые данные на небольшие пакеты фиксированной структуры и длины, которые проходят через несколько серверов. Маршруты доставки могут отличаться друг от друга. Пакет, отправленный первым, может прийти последним, поскольку скорость получения зависит не от того, насколько близко друг к другу расположены серверы получателя и отправителя, а от выбранного маршрута. Оптимальным считается маршрут, который позволяет снизить нагрузку на сеть. Самый короткий путь (через ближайшие серверы) не всегда оказывается оптимальным, поскольку канал связи с другим континентом может работать быстрее, чем канал в соседний город.

Протокол TCP (Transfer Control Protocol) обеспечивает надежную доставку данных, контролируя оптимальный размер пакета и осуществляя повторную рассылку в случае сбоя.

Доменная система

Людям неудобно запоминать последовательность цифр, поэтому была введена система доменных имен Domain Name System (DNS ). Она обеспечивает соответствие числовому IP -адресу каждого компьютера уникального доменного имени, которое обычно состоит из двух-четырех слов, разделенных точками (доменов).

Доменное имя читается слева направо. Самое правое слово в доменном имени является доменом верхнего, или первого, уровня. Существует два типа доменов верхнего уровня: географические (двухбуквенные – указывают на страну, в которой находится узел) и административные (трехбуквенные) – указывают на тип или профиль организации. Каждой стране мира выделен свой географический домен. Например, России принадлежит географический домен ru, в котором российские организации и граждане имеют право зарегистрировать домен второго уровня.

Для США наименование страны по традиции опускается, там самыми крупными объединениями являются сети образовательных (edu), коммерческих (com), государственных (gov), военных (mil) учреждений, а также сети других организаций (org) и сетевых ресурсов (net).

После домена верхнего уровня следует домен второго уровня, затем третьего и т. д. Например, в доменном имени gosuslugi . samara . ru RU является доменом верхнего уровня, SAMARA – второго, а GOSUSLUGI – третьего.

Таблицы соответствия DNS-адресов IP-адресам размещают на специальных DNS-серверах, подключаемых к Интернету. Если устройство не знает IP-адреса компьютера, с которым собирается установить связь, а имеет только символьный DNS-адрес, то оно запрашивает DNS-сервер, предоставляя ему текстовый вариант, и получает в ответ IP-адрес нужного адресата.

Текущее управление Интернетом

Существуют специальные организации, которые занимаются вопросами адресации и маршрутизации.

В 1998 году была создана международная некоммерческая организация ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers). ICANN обеспечивает универсальные возможности связи в Интернете, надзор и координацию адресного пространства IP и системы DNS.

Задачи адресации и маршрутизации начали появляться в начале 1970-х годов, и ранее их выполняла американская некоммерческая организация IANA (Internet Assigned Numbers Authority). В настоящее время IANA является подразделением ICANN и отвечает за распределение IP-адресов и доменов верхнего уровня, а также за регистрацию параметров различных протоколов Интернета.

В задачу ICANN входит также регистрация региональных Интернет-регистраторов, которые занимаются технической стороной функционирования Интернета: выделением IP-адресов, номеров автономных систем, регистрацией обратных зон DNS и другими техническими проектами. На данный момент их пять: для Северной Америки; для Европы, Ближнего Востока и Центральной Азии; для Азии и Тихоокеанского региона; для Латинской Америки и Карибского региона и для Африки.

В России функционирует Координационный центр национального домена сети Интернет – администратор национальных доменов верхнего уровня.RU и.РФ. Эта организация обладает полномочиями по выработке правил регистрации доменных имен в доменах.RU и.РФ, аккредитации регистраторов и исследованию перспективных проектов, связанных с развитием российских доменов верхнего уровня.

Модель OSI

Работа сети заключается в передаче данных от одного компьютера к другому. Международная Организация по Стандартам (International Standards Organization, ISO) разработала модель, которая четко определяет различные уровни взаимодействия систем, дает им стандартные имена и указывает, какую работу должен делать каждый уровень. Эталонная модель взаимодействия открытых систем OSI связывает открытые системы, то есть системы, открытые для связи с другими системами. Ее использует Windows и большинство других сетевых операционных систем.

Модель OSI имеет семь уровней: физический, канальный, сетевой, транспортный, сеансовый, уровень представления и прикладной.

Таким образом, задача взаимодействия систем разделена на семь отдельных задач, каждая из которых может быть решена независимо от других.

Физический уровень

Задача физического уровня , самого нижнего, состоит в создании физического канала, например оптоволоконного кабеля, для отправки битов. Физический уровень – это среда передачи данных, которые представляются в виде электрических импульсов, пучков света, электромагнитных волн.

Канальный уровень

Канальный уровень обеспечивает передачу данных через физический канал. Этот уровень связывает абстрактный адрес компьютера (например, его IP-адрес) с физическим компьютером. Если данные поступают снизу, то есть с физического уровня, то канальный уровень преобразует электрический сигнал в кадры или пакеты, если данные приходят с сетевого уровня, то пакеты преобразуются в электрические сигналы. В числе задач канального уровня – проверка доступности среды передачи и реализация механизмов обнаружения и коррекции ошибок, то есть повторная посылка поврежденного кадра. Примером протокола, работающего на канальном уровне, является Ethernet для локальных сетей.

Сеансовый уровень

Сеансовый уровень позволяет пользователям различных компьютеров устанавливать сеансы связи друг с другом. Он нужен для согласования и поддержания соединений с другими устройствами и гарантирует, что передающие и принимающие устройства смогут взаимодействовать, не «перебивая» друг друга. Сеансовый уровень отвечает за поддержание сеанса во время передачи данных, а также разрывает соединение, когда обмен данными заканчивается. На этом уровне работают такие протоколы как ASP, L2TP, PPTP и другие.

Уровень представления

Уровень представления гарантирует, что информация, передаваемая прикладным уровнем, будет понятна прикладному уровню в другой системе. Уровень представления может при необходимости выполнять преобразование форматов данных в некоторый общий формат представления, а на приеме, соответственно, выполняет обратное преобразование. Здесь данные кодируются, сжимаются или шифруются. Например, отправляя сообщение, его нужно предварительно сжать для уменьшения трафика. На этом уровне работают такие протоколы как RDP, LPP, NDR и другие.

Прикладной уровень

Прикладной уровень содержит набор популярных протоколов, необходимых пользователям. Этот уровень не относится к приложениям, которые пользователь запускает на компьютере, а обеспечивает инфраструктуру, поверх которой запускается собственно приложение. В контексте модели OSI «приложение» не означает Excel, Word или подобные программы. Прикладной уровень представляет собой протокол, который программа, например Outlook или Internet Explorer, использует для отправки данных по сети. Например, программа передачи файлов, которую вы используете для отправки файла, взаимодействует с прикладным уровнем и определяет, какой протокол (например, FTP, TFTP или SMB) будет использоваться для отправки.

Перечислим наиболее популярные протоколы верхнего, прикладного уровня, по которым передаются данные.

Широко используемый протокол, который служит для обмена файлами между компьютерами.

Протокол IRC (Internet Relay Chat)

IRC – протокол для обмена сообщениями в режиме реального времени.

Протоколы RTSP (Real-Time Streaming Protocol) и RTP (Real-Time Transport Protocol)

RTSP – это протокол с возможностью контролируемой передачи видеопотока в Интернете. Протокол обеспечивает пересылку информации в виде пакетов между сервером и клиентом. При этом получатель может одновременно воспроизводить первый пакет данных, декодировать второй и получать третий.

Вместе с RTSP работает протокол RTP (Real-Time Control Protocol). Он определяет и компенсирует потерянные пакеты, обеспечивает безопасность передачи контента и распознавание информации, отвечает за проверку идентичности отправленных и полученных пакетов, идентифицирует отправителя и контролирует загруженность сети.

Сеть Internet (INTERconnection NETwork) является синтезом многих локальных, корпоративных и национальных сетей, обладающих часто собственными внутренними разнообразными линиями связи и протоколами. Компьютеры, подключенные к сети Интернет, могут иметь любые аппаратные и программные платформы, но при этом они должны поддерживать стек протоколов (семейство протоколов) связи TCP/IP. Объединяет их в единую глобальную сеть система серверов различной аппаратной и программной конфигурации. Эти сервера объединены между собой спутниковыми и оптоволоконными линиями связи, реже коаксиальными и иными кабелями.

Серверы поддерживают протокол высокого уровня HTTP; причем совместно с ним часто используются протоколы FTP (передача файлов), MIME (передача двоичных файлов), SMTP и POP (поддержка электронной почты). Транспортным протоколом между серверами и конечными пользователями сети является TCP/IP.

Единого владельца и центра управления сети Интернет не существует.

Для краткого названия сети Internet часто используют термин WEB (паутина ) или просто Сеть (с заглавной буквы).

Подобно сети Internet, с начала 90-х годов развиваются сети типа Intranet . Под Intranet понимается любая (обычно корпоративная - в масштабах предприятия) компьютерная сеть, использующая протокол TCP/IP, обычные для Internet методы адресации и HTML-протокол передачи гипертекста, применяющая привычное для Internet программное обеспечение (например, на стороне сервера Microsoft Information Server, а на стороне клиента стандартные WEB-браузеры). Часто сеть Intranet имеет выход в Internet.

Проект создания глобальной сети стартовал в конце 60-х годов и финансировался правительством США в рамках военного агентства DARPA (Defence Advanced Research Project Agency ). После запуска Советским Союзом искусственного спутника Земли в 1957 году Министерство обороны США посчитало, что на случай войны Америке нужна надёжная система передачи информации. Агентство передовых оборонных исследовательских проектов США (DARPA) предложило разработать для этого компьютерную сеть. Джозеф Ликлайдер высказал идею о создании Всемирной компьютерной сети.

Он придеживался идеи создания объединения компьютеров в сеть со свободным доступом любого человека к её ресурсам. Он возглавил Агенство передовых оборонных исследовательских проектов (DARPA) и убеждал своих преемников в необходимости развития компьютерных сетей.

Разработка такой сети была поручена Калифорнийскому университету в Лос-Анджелесе, Стэнфордскому исследовательскому центру, Университету штата Юта и Университету штата Калифорния в Санта-Барбаре.

В 1957 году Министерство обороны США начало создание сети ARPANET (англ. Advanced Research Projects Agency Network ) и нескольких других сетей, обслуживающих военно-космическую промышленность США. В 1969 году была создана как высоконадежная сеть передачи данных ARPANET - компьютерная сеть с применением технологии коммутации пакетов. 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, она постепенно развивалась и в 1990 году трансформировалась в Интернет.

В настоящее время сеть Internet объединяет многие глобальные сети и насчитывает миллионы серверов.

Основные типы серверов (и предоставляемые ими услуги) приведены ниже

Тип сервера	Предоставляемые услуги
Сервер FTP	Хранение больших объемов файлов для передачи (выгрузки) на локальные диски пользователей (редко наоборот)
Сервер Gopher	Хранение только текстовой информации (статьи, документация, короткие заметки и т.д.) с той же целью; для поиска нужного документа используется многоуровневое меню, документы могут содержать гиперссылки
Почтовый сервер (сервер E-Mail)	Обеспечение передачи и хранения электронной почты (письма, кроме текста, могут содержать дополнительные вложения в виде произвольных файлов - звуковых, изображения и др.)
Сервер новостей (сервер News)	Хранение конференций (каждая имеет свою тему), в конференциях хранятся статьи, программные файлы, мультимедиа и др.
Сервер WWW (World Wide Web - ‘мировая паутина’ )	Хранение любой допустимой для ЭВМ информации в формате гиперссылок (допускаются ссылки как на документы внутри сервера, так и на любые документы других серверов), допускают динамически формируемую информацию и интерактивный обмен данными с удаленным пользователем

Сервером является достаточно мощная ЭВМ со специализированным серверным программным обеспечением , призванным эффективно обеспечивать конкретные сетевые операции.

Для операционных систем Windows часто используется Microsoft Information Server. Для успешного функционирования этих серверов необходимо подключение к локальной сети по протоколу TCP/IP или к высокоскоростному каналу сети Internet. Создатели ПО успешно эксплуатируют серверы на локальной ЭВМ в целях отладки сложных WEB-сайтов. Обычно используется сервер Apache (существуют версии для LINUX, Solaris, SunOS 4.x и для Windows).

Серверы сети Internet хранят огромные объемы информации и обрабатывают запросы к этой информации для многих пользователей одновременно.

Одной из основных концепций сети Internet является ее открытость . Это означает, что любой пользователь (затратив минимум средств) может создать свою собственную WEB-страницу, WEB-сайт (набор логически связанных WEB-страниц) или WEB-сервер, на которых может размещать произвольную информацию. Причем в качестве пользовательской ЭВМ может выступать практически любой тип компьютера, оснащенный любой операционной системой.

В настоящее время сеть Internet используется для экспресс-информации, рекламы, операций купли-продажи, в банковском деле и др., в Сети размещено более миллиарда уникальных пользовательских страниц; новые применения Сети предлагаются ежемесячно.

Принципы адресации в сети Internet .

Каждое подключенное к сети Internet устройство (узел, host ) однозначно адресуется 32-значным уникальным двоичным числом (разбиваемым точкой на 4 октета - например, 198.137.240.91). Адрес узла логически разделяется на две части , одна из которых называется идентификатором сети (Network ID ), а другая - идентификатором узла (Host ID ).

Глобальная сеть объединяет множество сетей, каждая из которых имеет свой идентификатор Network ID, в каждой сети может находиться некоторое количество узлов, каждый из которых имеет свой Host ID. Именно таким образом (с помощью пары чисел - Network ID и Host ID) можно адресовать любой подключенный к глобальной сети на базе протокола TCP/IP узел.

Существуют несколько классов адресов (A, B, C, D...), для которых используется различная разрядность полей Network ID и Host ID.

Старшие разряды первого октета имеют специальное значение - они определяют принадлежность адреса к одному из 5 классов:

Класс	Первый октет (двоичное)	Первый октет (десятичное)	Количество сетей	Количество host-компьютеров на сеть




			эксперим.	эксперим.

В адресе класса А первый разряд равен 0 , следующие 7 разрядов идентифицируют сеть, а последние 24 идентифицируют главный компьютер (host-компьютер) сети. При семи разрядах в части адреса сети минус два специальных номера сети (0 и 127) в классе А может быть всего 2 7 -2=126 сетей, но в каждой из них может быть до 2 24 -2 или более 16 млн. компьютеров. Таким образом, адреса класса А используются только для большого бизнеса, в военных и исследовательских организациях (например, General Electric, Defence Intelligence Agency, AT&T Bell Laboratory, Massachusetts Institute of Technology).

Если первые два разряда адреса равны 10 - это адрес класса B , тогда последующие 14 разрядов указывают адрес сети, а последующие 16 - адрес host-компьютера. Адреса класса В употребляются чаще адресов класса А для корпораций, университетов и поставщиков услуг Internet .

Первые три разряда в классе С равны 110 , последующий 21 разряд указывают адрес сети, последние 8 - host-компьютер. Адреса класса С употребляются организациями, у которых имеется менее 250 подключенных к Internet устройств .

Адреса класса D , которые начинаются с 111 , только недавно начинают использоваться и поддерживают специальную службу групповой доставки сообщений (предназначены для компьютеров, совместно использующих общий протокол, а не для групп компьютеров, совместно использующих общую сеть). Групповая доставка сообщений Internet может стать основой современной широковещательной технологии, такой как радио и телевидение.

Адреса класса Е начинаются разрядами 11110 и зарезервированы для будущего расширения Сети.

Некоторые адреса зарезервированы для специальных целей

Адрес 0.0.0.0 предназначен для передачи пакетов ‘самому себе’, т.е. на свой узел.
Адрес 127.0.0.1 используется для тестирования сетевых приложений.
Адрес, в котором указан номер сети, а номер узла нулевой, используется для обозначения сети (например, 191.24.2.0).
Если все биты поля номера узла равны единице (например, 193.24.2.255), то это широковещательный адрес, пользуясь которым можно передавать пакеты сразу всем узлам данной сети.
Если все биты идентификатора сети и все биты идентификатора узла единичные (например, 255.255.255.255), адресуются все узлы данной сети.
Для адресации узла в данной сети можно вместо номера сети указать нулевое значение (например, 0.0.0.2).

При подключении к Internet пользователю выделяется постоянный или временный адрес. Временный адрес обычно действует лишь на время сеанса связи с Сетью посредством телефонной линии. При создании собственного сервера WWW необходим постоянный адрес (а при подключении к этому серверу через ЛВС других пользователей - некоторый диапазон адресов).

В случае затруднений при соединении с Internet можно связаться с международной организацией InterNIC (Internet Network International Center ) по адресу www . internic . net или через FTP ftp . internic . net или посредством электронной почты hostmaster @ internic . net .

IP-адреса, задаваемые в виде 4-х десятичных чисел, неудобны для восприятия человеком. Поэтому была разработана т.н. доменная система имен узлов , обеспечивающая уникальность имен за счет иерархической структуры (рис.3.2).

Рис.3.2. Пример иерархической доменной структуры системы имен (слева)

и полные доменные имена узлов (справа).

При этом полный доменный адрес формируется справа налево путем добавления имен вложенных доме нов, разделенных точкой . Регистрацию доменного имени осуществляет уже упоминавшаяся организация InterNIC, регистрация платная.

Для отображения доменных имен на адреса IP в сети Internet существует специальная распределенная база данных DNS (Domain Name System ), пользуясь которой (через т.н. сервер DNS) узлы могут преобразовывать доменные адреса в численные IP-адреса. Для ОС Windows применяются также серверы WINS, управляющие базой данных, в которой устанавливается соответствие адресов TCP/IP и имен компьютеров NetBIOS сети Microsoft. Для установления соответствия между адресами IP и доменными адресами используется файл HOSTS (соответствия для NetBIOS-адресов задаются файлом LMHOST); оба файла редактируются вручную.

При создании сети Internet для нее было определено несколько доменов высшего уровня, разделявших доменные адреса по их принадлежности к различным организациям.

Имя домена	Организация
	Правительственные организации
	Военные организации
	Коммерческие организации
	Некоммерческие организации
	Исследовательские организации, учебные заведения
	Занимающиеся сетевыми технологиями организации

По мере дальнейшего развития сети Internet в ней появились домены верхнего уровня, принадлежащие различным странам (полный список находится на сервере ftp.wisc.edu )

В России до сих пор иногда используется имя домена su , принадлежащего в прошлом СССР.

Адрес каждого ресурса (файла) Internet задается с использованием т.н. адреса URL (Uniform Resource Locator ), имеющего следующий формат:

протокол://доменный_адрес_узла/путь_к_файлу/имя_файла

Как видно из вышеприведенного описания, URL-адрес по синтаксису близок к принятым в современных ОС полным (с учетом пути по файловой системе) адресам файлов и является расширением этой системы, дополнительно введена информация о протоколе обмена сообщениями и понятие узла сети. URL-адрес однозначно определяет конкретный файл в Сети , причем для пользователя абсолютно неважно, находится ли этот файл на данной ЭВМ или на компьютере, расположенном на расстоянии многих тысяч километров и включенном в сеть Internet.

Для серверов WWW применяется следующая форма универсального идентификатора ресурсов URL

Необязательный параметр port задает номер порта для работы с протоколом HTTP , по умолчанию это порт с номером 80. Номер порта идентифицирует программу, работающую в узле сети TCP/IP и взаимодействующую с другими программами, функционирующими на том же или на другом узле сети. Ниже показано, как нужно указывать в URL-адресе номер порта

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Internet - глобальная компьютерная сеть, охватывающая весь мир. Сегодня Internet имеет около 15 миллионов абонентов более чем в 150 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. Около трёх лет назад 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.

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 США, Канады, Австралии и многих европейских 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 - самая распространенная услуга сети Internet. В настоящее время свой адрес по электронной почте имеют приблизительно 20 миллионов человек. Посылка письма по электронной почте обходится значительно дешевле посылки обычного письма. Кроме того, сообщение, посланное по электронной почте, дойдет до адресата за несколько 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. Ежегодно в США выделяется около 1-2 миллиардов долларов на создание новой сетевой инфраструктуры. Исследования в области сетевых коммуникаций финансируются также правительствами Великобритании, Швеции, Финляндии, Германии.

Однако, государственное финансирование - лишь небольшая часть поступающих средств, т.к. все более заметной становится "коммерциализация" сети (ожидается, что 80-90% средств будет поступать из частного сектора).

История сети Internet

В 1961 году Defence Advanced Research Agency (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 Standards (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 Berkley (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. 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. Рисунок 1 иллюстрирует рост числа хостов, подключенных к сети Internet с 4 компьютеров в 1969 году до 3,2 миллионов в 1994. Хостом в сети Internet называются компьютеры, работающие в многозадачной операционной системе (Unix, VMS), поддерживающие протоколы TCP\IP и предоставляющие пользователям какие-либо сетевые услуги.

Из чего состоит Internet

Это довольно сложный вопрос, ответ на который всё время меняется. Пять лет назад ответ был прост: Internet - это все сети, которые, взаимодействуя с помощью протокола IP, образуют «бесшовную» сеть для своих коллективных пользователей. Сюда относятся различные федеральные сети, совокупность региональных сетей, университетские сети и некоторые зарубежные сети.

В последнее время появилась заинтересованность в подсоединении к Internet сетей, которые не используют протокол IP. Для того чтобы предоставлять клиентам этих сетей услуги Internet, были разработаны методы подключения этих «чужих» сетей (например, BITNET, DECnets и др.) к Internet. Сначала эти подключения, названные шлюзами, предназначались просто для пересылки электронной почты между двумя сетями, но некоторые из них выросли до возможности обеспечения и других услуг на межсетевой основе. Являются ли они частью Internet? И да и нет - всё зависит от того, хотят ли они того сами.

В настоящее время в сети Internet используются практически все известные линии связи от низкоскоростных телефонных линий до высокоскоростных цифровых спутниковых каналов. Операционные системы, используемые в сети Internet, также отличаются разнообразием. Большинство компьютеров сети Internet работают под ОС Unix или VMS. Широко представлены также специальные маршрутизаторы сети типа NetBlazer или Cisco, чья ОС напоминает ОС Unix.

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.

Откуда Internet знает, куда следует направить Ваши данные? Если Вы отправляете письмо, то, просто опустив его в почтовый ящик без конверта, Вы не можете рассчитывать, что корреспонденция будет доставлена по назначению. Письмо нужно вложить в конверт, написать на конверте адрес и наклеить марку. Точно так же, как почтовое отделение следует по правилам, которые определяют порядок работы почтовой сети, определенные правила регламентируют порядок работы Internet. Эти правила называют протоколами. Межсетевой протокол (Internet Protocol, IP) отвечает за адресацию, т.е. гарантирует, что маршрутизатор знает, что делать с Вашими данными, когда они поступят. Следуя нашей аналогии с почтовым ведомством, можно сказать, что межсетевой протокол выполняет функции конверта.

Некоторая адресная информация приводится в начале Вашего сообщения. Она даёт сети достаточно сведений для доставки пакета данных.

Internet-адреса состоят из четырёх чисел, каждое из которых не превышает 256. При записи числа отделяются одно от другого точками, например:

Адрес фактически состоит из нескольких частей. Поскольку Internet - это сеть сетей, то начало адреса содержит информацию для маршрутизаторов о том, к какой сети относится Ваш компьютер. Правая часть адреса служит для того, чтобы сообщить сети, какой компьютер должен получить этот пакет. Провести границу между подадресом сети и подадресом компьютера довольно сложно. Эта граница устанавливается по соглашению между соседними маршрутизаторами. К счастью, как пользователю, Вам никогда не придётся беспокоиться об этом. Это имеет значение только при создании сети. Каждый компьютер в Internet имеет свой уникальный адрес. Здесь нам опять поможет аналогия со службой доставки почты. Возьмем адрес «50 Kelly Road, Hamden, CT». Элемент «Hamden, CT» похож на адрес сети. Благодаря этому конверт попадает в необходимое почтовое отделение, то, которое знает об улицах в определенном районе. Элемент «Kelly Road» похож на адрес компьютера; он указывает на конкретный почтовый ящик в районе, который обслуживает данное почтовое отделение. Почтовое ведомство выполнило свою задачу, доставив почту в нужное местное отделение, а это отделение положило письмо в соответствующий почтовый ящик. Аналогичным образом, Internet выполнила свою задачу, когда ее маршрутизаторы направили данные в соответствующую сеть, а эта локальная сеть - в соответствующий компьютер.

По целому ряду технических причин (в основном это аппаратные ограничения) информация, посылаемая по IP- сетям, разбивается на порции, называемые пакетами. В одном пакете обычно посылается от одного до 1500 символов информации. Это не дает возможности одному пользователю монополизировать сеть, однако позволяет каждому рассчитывать на своевременное обслуживание. Это также означает, что в случае перегрузки сети качество ее работы несколько ухудшается для всех пользователей: она не умирает, если ее монополизировали несколько солидных пользователей.

Одно из достоинств Internet состоит в том, что для работы на базовом уровне достаточно только межсетевого протокола. Сеть будет не очень дружественной, но если Вы будете вести себя достаточно разумно, то решите свои задачи. Поскольку Ваши данные помещаются в IP- конверт, то сеть имеет всю информацию, необходимую для перемещения этого пакета из Вашего компьютера в пункт назначения. Здесь, однако, возникает сразу несколько проблем.

Во-первых, в большинстве случаев объем пересылаемой информации превышает 1500 символов. Если бы почта принимала только открытки, Вас бы это, естественно, разочаровало.

Во-вторых, может произойти ошибка. Почтовое ведомство иногда теряет письма, а сети иногда теряют пакеты или повреждают их при передаче. Вы увидите, что в отличие от почтовых отделений Internet успешно решает такие проблемы.

В-третьих, последовательность доставки пакетов может быть нарушена. Если Вы послали по одному адресу одно за другим два письма, то нет никакой гарантии, что они пойдут по одному маршруту или придут в порядке их отправления. Такая же проблема существует и в Internet.

Поэтому следующий уровень сети даст нам возможность пересылать более крупные порции информации и позаботиться об устранении тех искажений, которые вносит сама сеть.

Для решения упомянутых выше проблем используется «протокол управления передачей» (Transmission Control Protocol, TCP), который часто упоминают вместе с протоколом IP. Как следовало бы поступить в случае, если Вы хотите послать кому-нибудь книгу, а почта принимает только письма? Выход один: вырвать из книги все страницы, вложить каждую в отдельный конверт и бросить все конверты в почтовый ящик. Получателю пришлось бы собирать все страницы (при условии, что ни одно письмо не пропало) и склеивать обратно в книгу. Вот эти задачи и выполняет ТСР.

Информацию, которую Вы хотите передать, ТСР разбивает на порции. Каждая порция нумеруется, чтобы можно было проверить, вся ли информация получена, и расположить данные в правильном порядке. Для передачи этого порядкового номера по сети у протокола есть свой собственный «конверт», на котором «написана» необходимая информация. Порция Ваших данных помещается в конверт ТСР. Конверт ТСР, в свою очередь, помещается в конверт IP и передается в сеть.

На принимающей стороне программное обеспечение протокола ТСР собирает конверты, извлекает из них данные и располагает их в правильном порядке. Если каких-нибудь конвертов нет, программа просит отправителя передать их еще раз. После размещения всей информации в правильном порядке эти данные передаются той прикладной программе, которая использует услуги ТСР.

Это, однако, несколько идеализированное представление о ТСР. В реальной жизни пакеты не только теряются, но и претерпевают изменения по дороге ввиду кратковременных отказов в телефонных линиях. ТСР решает и эту проблему. При помещении данных в конверт производится вычисление так называемой контрольной суммы. Контрольная сумма - это число, которое позволят принимающему ТСР выявлять ошибки в пакете. Допустим, Вы передаёте необработанные цифровые данные 8-ми битовыми порциями или байтами. Самый простой вариант контрольной суммы - сложить значения этих байтов и поместить в конец этой порции информации дополнительный байт, содержащий эту сумму. (Или хотя бы ту её часть, которая помещается в 8-ми битах.) Принимающий TCP выполняет такой же расчёт. Если в процессе передачи какой-нибудь байт изменится, то контрольные суммы не будут совпадать, и Вы узнаете об ошибке. Конечно, при наличии двух ошибок они могут компенсировать друг друга, но такие ошибки можно выявить более сложными вычислениями. Когда пакет прибывает в пункт назначения, принимающий ТСР, вычисляет контрольную сумму и сравнивает ее с той, которую послал отправитель. Если значения не совпадают, то при передаче произошла ошибка. Принимающий ТСР отбрасывает этот пакет и запрашивает повторную передачу.

Протокол ТСР создает видимость выделенной линии связи между двумя прикладными программами, т.к. гарантирует, что информация, входящая на одном конце, выходит на втором. В действительности не существует выделенного канала между отправителем и получателем (другие люди могут использовать эти же маршрутизаторы и сетевые провода для передачи своей информации в промежутке между Вашими пакетами), однако создается впечатление, что он есть, и на практике этого обычно бывает достаточно.

Это не самый лучший подход к использованию сети. Формирование ТСР - соединения требует значительных расходов и затрат времени; если этот механизм не нужен, лучше не использовать его. Если данные, которые необходимо послать, помещаются в одном пакете, и гарантия доставки не особенно важна, ТСР может стать обузой.

Существует еще один стандартный протокол, который позволяет избежать таких накладных расходов. Он называется «протокол пользовательских дейтаграмм» (user datagram protocol, UDP) и используется в некоторых прикладных программах. Вместо вкладывания Ваших данных в конверт TCP и помещения этого конверта в конверт IP прикладная программа вкладывает данные в конверт UDP, который и помещается в конверт IP.

UPD проще ТСР, потому что этот протокол не заботится о пропавших пакетах, расположении данных в правильном порядке и других тонкостях. UDP используется для тех программ, которые посылают только короткие сообщения и могут повторить передачу данных, если ответ задерживается. Предположим, что Вы пишете программу, которая ищет номера телефонов в одной из сетевых баз данных. Нет нужды устанавливать ТСР - соединение для того, чтобы передать по всем направлениям по 20-30 символов. Можно просто поместить имя в один UDP- пакет, вложить его в IP- пакет и отослать. Принимающая прикладная программа получит этот пакет, прочитает имя, найдет номер телефона, вложит его в другой UDP- пакет и отправит обратно. Что случится, если пакет по дороге потеряется? Это - проблема Вашей программы: если слишком долго нет ответа, она посылает еще один запрос.

Как сделать сеть дружественной

Для этого необходимо настроить программное обеспечение на конкретную задачу и при обращении к компьютерам использовать не адреса, а имена.

Большинство пользователей не испытывают интереса к потоку битов между компьютерами, какими бы скоростными не были линии и какой бы экзотической не была технология, которая позволила его получить. Они хотят быстро использовать этот поток битов для каких-то полезных задач, будь то перемещение файла, доступ к данным или просто игра. Прикладные программы - это части программного обеспечения, которые позволяют удовлетворить эти потребности. Такие программы составляют еще один уровень программного обеспечения, надстраиваемый над сервисом ТСР или UDP. Прикладные программы предоставляют пользователю средства для решения конкретной задачи.

Диапазон прикладных программ широк: от доморощенных до патентованных, поставляемых крупными фирмами-разработчиками. В Internet есть три стандартные прикладные программы (удаленный доступ, пересылка файлов и электронная почта), а также другие, широко используемые, но не стандартизированные программы. В главах 5-14 показано, как использовать самые распространенные прикладные программы Internet.

Когда речь идет о прикладных программах, следует учесть одну особенность: Вы воспринимаете прикладную программу так, как она выглядит в Вашей локальной системе. Команды, сообщения, приглашения и т.д., появляющиеся у Вас на экране, могут несколько отличаться от тех, которые Вы увидите в книге или на экране у своего друга. Не стоит волноваться, если в книге приводится сообщение «connection refused», а компьютер выдает «Unable to connect to remote host: refused»; это одно и то же. Не цепляйтесь к словам, а попытайтесь понять суть сообщения. Не беспокойтесь, если некоторые команды имеют другие имена; большинство прикладных программ снабжены достаточно солидными справочными подсистемами, которые помогут найти необходимую команду.

Цифровые адреса - и это стало понятно очень скоро - хороши при общении компьютеров, а для людей предпочтительнее имена. Неудобно говорить, используя цифровые адреса, и ещё труднее запоминать их. Поэтому компьютерам в Internet присвоены имена. Все прикладные программы Internet позволяют использовать имена систем вместо числовых адресов компьютеров.

Конечно, использование имён имеет свои недостатки. Во-первых, нужно следить, чтобы одно и то же имя не было случайно присвоено двум компьютерам. Кроме того, необходимо обеспечить преобразование имён в числовые адреса, ведь имена хороши для людей, а компьютеры всё-таки предпочитают числа. Вы можете указать программе имя, но у неё должен быть способ поиска этого имени и преобразования его в адрес.

На этапе становления, когда Internet была маленькой общностью, использовать имена было легко. Центр сетевой информации (NIC) создавал специальную службу регистрации. Вы посылали заполненный бланк (конечно, электронными средствами), и NIC вносил Вас в свой список имён и адресов. Этот файл, называемый hosts (список узловых компьютеров), регулярно рассылался на все компьютеры сети. В качестве имён использовались простые слова, каждое из которых обязательно являлось уникальным. Когда Вы указывали имя, Ваш компьютер искал его в этом файле и подставлял соответствующий адрес.

Когда Internet разрослась, к сожалению, размер этого файла тоже увеличился. Стали возникать значительные задержки при регистрации имён, поиск уникальных имён усложнился. Кроме того, на рассылку этого большого файла на все указанные в нём компьютеры уходило много сетевого времени. Стало очевидно, что такие темпы роста требуют наличия распределённой интерактивной системы. Эта система называется «доменной системой имён» (Domain Name System, DNS).

Доменная система имён представляет собой метод назначения имён путём возложения на разные группы пользователей ответственности за подмножества имён. Каждый уровень в этой системе называется доменом. Домены отделяются один от другого точками:

В имени может быть любое число доменов, но более пяти встречается редко. Каждый последующий домен в имени (если смотреть слева направо) больше предыдущего. В имени ux.cso.uiuc.edu элемент ux - имя реального компьютера с IP - адресом. (См. рисунок).

Имя этого компьютера создано и курируется группой cso, которая есть не что иное, как отдел, в котором стоит этот компьютер. Отдел cso является отделом университета штата Иллинойс (uiuc). uiuc входит в национальную группу учебных заведений (edu). Таким образом, домен edu включает в себя все компьютеры учебных заведений США; домен uiuc.edu - все компьютеры университета штата Иллинойс и т.д.

Каждая группа может создавать и изменять все имена, находящиеся под её контролем. Если uiuc решит создать новую группу и назвать её ncsa, она может ни у кого не спрашивать разрешения. Всё, что нужно сделать - это добавить новое имя в свою часть всемирной базы данных, и рано или поздно тот, кому нужно, узнает об этом имени (ncsa.uius.edu). Аналогичным образом cso может купить новый компьютер, присвоить ему имя и включить в сеть, не спрашивая ни у кого разрешения. Если все группы, начиная с edu и ниже, будут соблюдать правила, и обеспечивать уникальность имён, то никакие две системы в Internet не будут иметь одинакового имени. У Вас могут быть два компьютера с именем fred, но лишь при условии, что они находятся в разных доменах (например, fred.cso.uiuc.edu и fred.ora.com).

Легко узнать, откуда берутся домены и имена в организации типа университета или предприятия. Но откуда берутся домены «верхнего уровня» типа edu? Они были созданы, когда была изобретена доменная система. Изначально было шесть организационных доменов высшего уровня.

Когда Internet стала международной сетью, возникла необходимость предоставить зарубежным странам возможность контроля за именами находящихся в них систем. Для этой цели создан набор двухбуквенных доменов, которые соответствуют доменам высшего уровня для этих стран. Поскольку ca - код Канады, то компьютер на территории Канады может иметь такое имя:

hockey.guelph.ca

Общее число кодов стран - 300; компьютерные сети существуют приблизительно в 170 из них.

Окончательный план расширения системы присвоения имён ресурсов в Internet был наконец-то объявлен комитетом IAHC (International Ad Hoc Committee). Данные от 24 февраля 1997 года. Согласно новым решениям, к доменам высшего уровня, включающим сегодня com, net, org, прибавятся:

firm - для деловых ресурсов Сети;

store - для торговли;

web - для организаций, имеющих отношение к регулированию деятельности в WWW;

arts - для ресурсов гуманитарного образования;

rec - игры и развлечения;

info - предоставление информационных услуг;

nom - для индивидуальных ресурсов, а также тех, кто ищет свои пути реализации, которые отсутствуют в приведённом убогом списке.

Кроме того, в решениях IAHC сказано, что учреждается 28 уполномоченных агентств по присвоению имён во всём мире. Как заявлено, новая система позволит успешно преодолеть монополию, которая была навязана единственным уполномоченным - компанией Network Solutions. Все новые домены будут распределены между новыми агентствами, а прежние будут отслеживаться совместно Network Solutions и National Science Foundation до конца 1998 года.

В настоящее время ежемесячно регистрируется примерно 85 тысяч новых имён. Годовая оплата имени составляет 50 долларов. Новые регистрационные агентства должны будут представлять семь условных географических регионов. Для претендентов на роль агентств из каждого региона будут устроены лотереи. Компании, желающие участвовать в них, должны внести вступительный взнос в размере 20 тысяч долларов и иметь страховку на сумму не менее 500 тысяч долларов на случай неспособности справиться с ролью регистратора доменных имён.

Теперь, когда понятно, как домены связаны между собой и как создаются имена, можно задуматься и над тем, как же применить эту чудесную систему. Вы используете её автоматически всякий раз, когда задаёте какое-то имя «знакомому» с ней компьютеру. Вам не нужно ни искать это имя вручную, ни давать для поиска нужного компьютера специальную команду, хотя при желании это также можно сделать. Все компьютеры в Internet могут пользоваться доменной системой, и большинство из них это делают.

Когда Вы используете имя, например, ux.cso.uiuc.edu, компьютер должен преобразовать его в адрес. Чтобы это сделать, Ваш компьютер начинает просить помощи у серверов (компьютеров) DNS, начиная с правой части имени и двигаясь влево. Сначала она просит локальные серверы DNS найти адрес. Здесь существуют три возможности:

Локальный сервер знает адрес, потому что этот адрес находится в той части всемирной базы данных, которую курирует данный сервер. Например, если Вы работаете в НГТУ, то у Вашего локального сервера, вероятно, есть информация обо всех компьютерах НГТУ.

Локальный сервер знает адрес, потому что кто-то недавно уже спрашивал о нём. Когда Вы спрашиваете об адресе, сервер DNS некоторое время держит его «под рукой» на тот случай, если чуть позже о нём спросит ещё кто-нибудь. Это значительно повышает эффективность работы системы.

Локальный сервер не знает адрес, но знает, как его определить.

Как локальный сервер определяет адрес? Его программное обеспечение знает, как связаться с корневым сервером, который знает адреса серверов имён домена высшего уровня (крайней правой части имени, например, edu). Ваш сервер запрашивает у корневого сервера адрес компьютера, отвечающего за домен edu. Получив информацию, он связывается с этим компьютером и запрашивает у него адрес сервера uiuc. После этого Ваше программное обеспечение устанавливает контакт с этим компьютером и спрашивает у него адрес сервера домена cso. Наконец, от сервера cso он получает адрес ux, компьютера, который и был целью данной прикладной программы.

Некоторые компьютеры до сих пор имеют конфигурацию, рассчитанную на использование старомодного файла hosts. Если Вы работаете на одном из них, Вам, возможно, придётся попросить его администратора найти нужный Вам адрес вручную (либо сделать это самому). Администратор должен будет ввести имя нужного компьютера в локальный файл hosts. Намекните ему, что не мешало бы поставить на компьютер программное обеспечение DNS, чтобы избежать подобных осложнений в дальнейшем.

Internet

Что можно делать в Internet - сложный вопрос. Internet - не просто сеть, а сеть сетей, каждая из которых может иметь свою собственную политику и собственные правила. Поэтому здесь следует учитывать правовые и этические нормы, а также политические соображения. Взаимосвязь этих факторов и степень их важности не всегда одинаковы.

Для того чтобы чувствовать себя вполне уверенно, достаточно запомнить несколько основных принципов. К счастью, эти принципы не сильно ограничивают пользователя; если не выходить за установленные пределы, можно делать всё, что угодно. Если Вы оказались в затруднительной ситуации, обратитесь к своему поставщику услуг, чтобы точно определить, что можно делать и чего нельзя. Вполне возможно, что то, что Вы хотите, делать разрешается, но Ваша обязанность - выяснить, так ли это. Рассмотрим некоторые принципы, чтобы определить границы допустимого.

Правовые нормы

При работе в Internet должны соблюдаться три правовые нормы:

Значительная часть Internet финансируется за счёт федеральных субсидий, вследствие чего исключается чисто коммерческое использование сети.

Internet - интернациональная сеть. При отправке чего-либо, в том числе и битов, через государственную границу следует руководствоваться законами, регулирующими экспорт, а не правовыми нормами данного государства.

В случае доставки программного обеспечения (или, например, просто идеи) из одного места в другое следует учитывать региональные правовые нормы, касающиеся интеллектуальной собственности и лицензий

Многие входящие в Internet сети финансируются федеральными ведомствами. Согласно федеральному законодательству, ведомство может расходовать свой бюджет только на то, что входит в сферу его деятельности. Например, военно-воздушные силы не могут тайно увеличить свой бюджет, заказав ракеты за счет НАСА. Эти же законы распространятся на сеть: если НАСА финансирует сеть, то её следует использовать только для изучения космоса. Как пользователь, Вы можете не иметь ни малейшего представления о том, по каким сетям путешествуют Ваши пакеты, но лучше, чтобы содержимое этих пакетов не вступало в противоречие с деятельностью того ведомства, которое финансирует ту или иную сеть.

В действительности все это не так страшно, как кажется. Пару лет назад в Вашингтоне поняли, что наличие многих параллельных IP-сетей (NSFNET, NASA Science Internet и др., по одной на федеральное ведомство) - пустая трата денег (весьма радикальная идея). Был принят закон о создании NREN - национальной сети для научных исследований и образования. Часть Internet была выделена для поддержки научных исследований и образования - задачи, общей для всех федеральных органов. Это значит, что Вы можете пользоваться услугами NREN Точнее, NREN - действующая сеть, которую ещё предстоит создать. Законопроект санкционирует трафик по существующим федеральным сетям. Правильнее было бы назвать то, что существует на сегодняшний день - Interim Interagency NREN (Временная межведомственная NREN). для проведения научных исследований и обучения или для поддержки научных исследований и обучения.

Важность условия «для поддержки научных исследований и образования» трудно переоценить. Этим положением в число разрешённых включается множество возможностей использования сети, которые могут, на первый взгляд, не соответствовать её назначению. Например, если фирма продаёт программное обеспечение, которое используется при проведении научных исследований и в системе образования, то она имеет право распространять дополнения и отвечать на вопросы по электронной почте. Считается, что такое направление использования относится к «поддержке научных исследований и образования». Но при этом фирма не может применять NREN для коммерческих задач, таких как маркетинг, учёт и т.д. - для этой цели существует коммерческая часть Internet. Список положений, регламентирующих использование NSFNET, приведён в приложении А. Эти требования являются одними из наиболее строгих по отношению к коммерческому использованию. Если Ваша работа соответствует им, значит она соответствует требованиям всех остальных сетей.

В последнее время много говорится о «Национальной информационной инфраструктуре» (National Information Infrastructure, NII). Это объёмный и носящий довольно общий характер проект создания сетей в масштабе государства. Его можно с одинаковым успехом рассматривать как долгосрочный план развития NREN, и как альтернативу NREN. Существует множество участников этой игры (таких как поставщики сетевых услуг, телефонные компании, компании кабельного телевидения и даже энергетические корпорации), которые пытаются добиться, чтобы фишки упали на их территорию. В этом реферате NII не будет уделено много внимания, так как мы рассматриваем реально существующую сеть, а не ту сеть, которая может появиться через несколько лет. Совершенно ясно, что NII окажет значительное влияние на развитие компьютерных сетей, но пока не прояснилось, в чём конкретно это влияние будет проявляться. Все заинтересованные лица обещают ускоренный доступ, сниженные цены и повышенную скорость передачи данных, но, как говориться, лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать.

Когда Ваша организация договаривалась о подключении к Internet, кто-то должен был сообщить поставщику сетевых услуг о том, для каких целей будет использоваться подключение: для научных исследований и образования или для коммерческих целей. В первом варианте Ваш трафик будет направляться по субсидированным маршрутам NREN, во втором - по частным каналам. Плата за доступ к сети для Вашей организации будет зависеть от выбора варианта; коммерческое использование сети обычно стоит дороже, т.к. оно не субсидируется государством. Допускается ли решение коммерческих задач через Ваше соединение, Вам могут сказать только сотрудники Вашей сетевой администрации. Проверьте это перед тем, как использовать подключение в коммерческих целях.

Конечно, многие корпорации присоединятся к Internet как центры исследований и обучения - и это допустимо, так как мотивом для подключения часто являются научные исследования. Например, компания по производству семян намерена проводить совместно с университетом исследования свойств семян сои. Многие юридические отделы корпораций, наоборот, объявляют свои подключения коммерческими. Это обеспечивает отсутствие правовой ответственности в будущем, когда, например, какой-нибудь неинформированный служащий запустит по предназначенному для передачи данных о научных исследованиях подсоединению коммерческую информацию.

В Internet существует ряд коммерческих поставщиков, например Advanced Networks and Service (ANS), Performance Systems International (PSI) и UUNET. У каждой из этих компаний есть своя собственная ниша рынка и своя собственная сеть в пределах государства для предоставления коммерческих услуг в Internet. Кроме того, сети штатов и региональные сети предоставляют коммерческие услуги своим членам. Имеются подключения между каждой из этих сетей и федеральными сетями. Взаимодействие всех этих сетей между собой с соблюдением всех законов и норм осуществляется посредством использования этих подключений и заключения определенных соглашений по учету.

Знаете ли Вы, что экспорт битов подпадает под действие экспортных ограничений Министерства торговли? Эти замечания относятся только к США. В других странах на серверы распространяются другие законы. То, что Internet, по сути дела, является целостной глобальной сетью, делает возможным экспорт информации без Вашего ведома. Поскольку я не юрист, не буду вдаваться в технические детали, но попытаюсь кратко рассказать, что нужно для соблюдения закона. Если, ознакомившись с этими замечаниями, Вы все-таки сочтете, что для Вас существует риск нарушить закон, обратитесь за компетентной юридической помощью.

Экспертное законодательство построено на двух положениях:

Экспорт чего-либо требует наличия лицензии.

Экспорт услуги считается приблизительно эквивалентным экспорту компонентов, необходимых для предоставления этой услуги.

Первый пункт в пояснениях не нуждается: если Вы отгружаете, перевозите, пересылаете файл или отправляете что-либо по электронной почте за пределы страны, то для этого необходимо получить экспортную лицензию. К счастью, здесь имеется лазейка - генеральная лицензия, область применения которой весьма обширна. Генеральная лицензия разрешает экспорт всего, на что не существует явных запретов на экспорт и что может открыто обсуждаться в США. Таким образом, все, что Вы можете узнать на конференции или в аудитории, скорее всего, подпадает под действие генеральной лицензии, если эта информация не является секретной.

Тем не менее, в перечне того, на что распространяются ограничения, содержится множество сюрпризов. Он также может включать некоторую информацию, доступную студенту любого университета. Может быть запрещен экспорт текстов сетевых программ и зашифрованной информации. Часто бывает так, что сначала речь идёт о каком-то небольшом пункте, но потом, когда соответствующие инструкции уже составлены, оказывается, что ограничения охватывают гораздо более широкую область. Например, во время войны в Персидском заливе иракскую военную сеть было гораздо сложнее вывести из строя, чем планировалось. Оказалось, что Ирак использовал коммерческие IP-маршрутизаторы, которые очень быстро находили альтернативные маршруты. Поэтому экспорт всех маршрутизаторов, которые могли находить альтернативные маршруты, был срочно запрещён. Вполне возможно, что эта история - одна из «сетевых легенд». Все в Internet говорили об этом случае, но когда я попытался проверить достоверность этой информации, то не смог найти ни одного надёжного источника.

Второй пункт ещё проще. Если экспорт определённых аппаратных средств, например суперкомпьютеров, запрещён, то дистанционный доступ к этим аппаратным средствам, находящимся в пределах данного государства, также не разрешается. Поэтому будьте осторожны с предоставлением доступа к «особым» ресурсам (типа суперкомпьютеров) иностранным пользователям. Характер этих ограничений зависит, естественно, от конкретной зарубежной страны и (как Вы можете судить на основании событий последних лет) может претерпевать значительные изменения.

Анализируя свою потенциальную правовую ответственность, консорциум, который управляет сетью Bitnet (CREN), пришёл к следующим выводам. Оператор сети несёт ответственность за незаконный экспорт лишь в том случае, если он знал о нарушении и не проинформировал об этом соответствующие органы. Оператор сети не несёт ответственности за действия пользователя и в его обязанности не входит определение их соответствия или несоответствия закону. Поэтому обслуживающим персоналом сети не производится проверка содержимого пакетов, которые Вы посылаете за границу. Но если оператор обнаруживает в Ваших пакетах какие-либо нарушения требований закона, он обязан проинформировать правительственные органы.

Ещё один фактор, который необходимо учитывать при отправке чего-либо кому-либо, - это право собственности. Проблема осложняется, когда данные передаются через государственные границы. Законодательство в области авторских прав и патентов в разных странах может иметь большие различия. Вы можете обнаружить в сети любопытный сборник, содержащий основы забытого учения, срок действия авторских прав, на который в США уже истек. Отправка этих файлов в Англию может привести к нарушению британского законодательства. Обязательно узнавайте, кому принадлежат права на то, что Вы передаете по сети, и в случае необходимости не забудьте получить соответствующее разрешение.

Законы, регламентирующие электронную передачу данных, не поспевают за техническим прогрессом. Если у Вас есть книга, журнал или личное письмо, то практически любой юрист или библиотекарь сможет ответить на ваш вопрос, можно ли снять с него копию или каким-либо образом использовать его. Они проинформируют Вас о том, имеете ли Вы право это сделать, или чье разрешение необходимо для этого получить. Задав такой же вопрос о статье в электронном бюллетене, сообщении, полученном по электронной почте, или файле, Вы не получите точного ответа. Даже если бы Вы знали, чье разрешение нужно получить, и получили его по электронной почте, все равно непонятно, каким образом можно с помощью сообщений, полученных по электронной почте, обеспечить реальную защиту информации. В этой части законодательство является достаточно туманным, и к нормальному виду его удастся привести, видимо, не раньше, чем в следующем десятилетии.

С правами собственности могут возникнуть проблемы даже при использовании общедоступных файлов. На некоторые программные средства, доступ к которым в Internet является открытым, необходимо получить лицензию поставщика. Например, поставщик рабочей станции вносит дополнения в свою операционную систему, доступную через анонимный FTR. Вы можете легко получить это программное обеспечение, но для законного его использования необходимо иметь лицензию на сопровождение программного обеспечения. Сам по себе факт наличия файла в сети не означает, что взяв его, Вы не нарушите закон.

Политика и Internet

Многие пользователи сетей считают политический процесс и благом, и бедствием. Благо - это деньги. Субсидии позволяют многим людям получить услуги, которые раньше им были недоступны. Бедствие состоит в том, что действия пользователей находятся под постоянным наблюдением. Некто в Вашингтоне вдруг возьмет и решит, что Ваши действия можно использовать в политических целях. Не исключено, что оцифрованное цветное изображение обнаженной девушки, которое записано у Вас на диске, в один прекрасный день станет темой передовицы под броским заголовком «Доллары налогоплательщиков идут на распространение порнографии». Подобный случай имел место. Содержимое файлов носило несколько более откровенный характер, чем иллюстрации из журналов, и этот случай поставил под угрозу финансирование всей NSFNET. Это может доставить немало неприятностей тем, кто отвечает за финансирование Internet.

Важно понимать, что у Internet есть много сторонников в высших эшелонах власти - в их число входят члены конгресса США, представители администрации Клинтона, ведущие ученые и руководители федеральных органов. Они поддерживают Internet, потому что она приносит пользу стране, расширяя возможности США в плане конкуренции с зарубежными странами в области науки и торговли. Повышение скорости обмена данными содействует ускорению прогресса в области научных исследований и образования; благодаря Internet американские ученые и студенты могут находить более эффективные решения технических проблем.

Как и положено, в мире политики, есть и такие, кто считает эти достоинства пустяковыми. По их мнению, миллионы долларов, уходящие в сеть, можно было бы потратить на «бочки с салом» в родных избирательных округах. «Бочка с салом» - мероприятие, проводимое в США политиками для завоевания популярности и т.п.

Сеть пользуется поддержкой довольно большого количества политиков, но в то же время эту поддержку трудно назвать надёжной, что таит в себе источник возможных неприятностей: любое событие, получившее политический резонанс, может склонить чашу весов в другую сторону.

Сетевая этика

Сеть порождает множество этических проблем, однако этика здесь несколько отличается от общепринятой. Для того чтобы понять это, рассмотрим термин «законы первопроходцев». Когда Запад только начали осваивать, законы Соединённых Штатов западнее реки Миссисипи трактовались иначе, чем к востоку от неё. Сеть находится на переднем крае внедрения новых технологий, поэтому по отношению к ней справедливо будет применить вышеупомянутый термин. Вы можете углубляться в неё без опаски, если знаете, чего можно ожидать.

Сетевая этика основана на двух главных принципах:

Индивидуализм уважается и поощряется.

Сеть - хорошая и её следует защищать.

Обратите внимание: эти правила очень близки этике первопроходцев Запада, где индивидуализм и сохранение жизненного уклада были главенствующими. Рассмотрим, как же эти принципы проявляются в деятельности Internet.

В обычном обществе каждый может претендовать на индивидуальность, но во многих случаях индивидуум вынужден согласовывать свои интересы с интересами достаточно большой группы людей, в определённой степени разделяющих взгляды данного индивидуума. Здесь проявляется эффект «критической массы». Вы можете любить средневековую французскую поэзию, но вряд ли Вам удастся организовать в Вашем городе кружок для её изучения. Скорее всего, Вы не сумеете собрать достаточного количества людей, интересующихся этим предметом и согласных время от времени встречаться для обсуждения этой темы. Для того чтобы иметь хотя бы минимальную возможность общения, Вам придётся вступить в общество любителей поэзии, которое объединяет людей с более общими интересами, но вряд ли там найдётся хотя бы один любитель французской средневековой поэзии. В Вашем городе других поэтических обществ может и не быть, а члены единственного имеющегося в наличии постоянно обсуждают плохие псевдорелигиозные стихи. Таким образом, возникает проблема «критической массы». Если Вы не можете собрать группу единомышленников, Ваши интересы страдают. На худой конец, можно присоединиться к другой, более многочисленной группе, но это будет не то, что нужно.

В сети критическая масса равна двум. Вы общаетесь, когда хотите и как хотите - это всегда удобно, и никакого принуждения не требуется. Географическое положение значения не имеет. Ваш собеседник может находиться в любой точке сети (практически в любом уголке земного шара). Поэтому создание группы, по какой угодно теме, абсолютно возможно. Можно формировать даже альтернативные группы. Одни хотят «встречаться» по электронной почте, другие - посредством телеконференций, некоторые - используя открытый доступ к файлам, и т.д. Каждый свободен в своем выборе. Поскольку для достижения критической массы не нужно вступать в более многочисленную группу, каждый пользователь является членом некоей группы-меньшинства. Преследование инакомыслящих не приветствуется. По этой причине никто не заявит, что «данную тему не следует обсуждать в сети». Если бы я позволил себе нападки на любителей французской поэзии, Вы имели бы полное право выступить против моей любимой конференции. Каждый понимает, что для всех остальных пользователей сети возможность получить интересующую их информацию важна не менее чем для него самого. Однако многие пользователи Internet опасаются (и не без оснований), что может возникнуть движение в поддержку внешней цензуры, и в результате Internet станет гораздо менее полезной.

Конечно, индивидуализм - это палка о двух концах. Благодаря ему, сеть является прекрасным хранилищем разнообразной информации и сообществом людей, но этот принцип может подвергнуть испытанию Ваш альтруизм. Можно спорить о том, какое поведение следует считать приемлемым. Поскольку Вы взаимодействуете чаще всего с удаленным компьютером, большинство людей не знают о том, как Вы себя при этом ведете. Тот, кто знает, может не обращать внимания, а может и обратить. Если Вы подключаете свой компьютер к сети, то должны отдавать себе отчет в том, что многие пользователи считают все файлы к которым они могут добраться, своими. Они аргументируют это примерно так: если Вы не собирались разрешать другим использовать файлы, то незачем вообще их помещать туда, куда можно попасть по сети. Эта точка зрения, конечно, незаконна, но ведь и многое из того, что происходило в пограничных районах во времена освоения Запада, тоже не было подкреплено законами.

Постоянные пользователи Internet считают ее весьма ценным инструментом, как для работы, так и для развлечений. Хотя доступ к Internet часто осуществляется за счет средств организаций, а не самих пользователей, пользователи сети, тем не менее, считают своим долгом защищать этот ценный ресурс. Существуют два источника угроз для Internet:

интенсивное использование не по назначению;

политическое давление;

NREN создается с определенной целью. Коммерческое присоединение какой-то компании к Internet тоже имеет определенную цель. Возможно, что никто на месте не станет преследовать того, кто использует подсоединение не по назначению, однако с такими злоупотреблениями можно бороться другими способами. Если Вы используете компьютер своего начальника в личных целях непродолжительное время, например для подсчета сальдо своей чековой книжки, то этого, вероятно, никто не заметит. Аналогично никто не обратит внимания на небольшие затраты сетевого времени в непредусмотренных целях. (На самом деле иногда на использование не по назначению можно посмотреть и иначе. Скажем, когда студент играет в карты по сети, это может квалифицироваться как процесс обучения: для того, чтобы зайти так далеко, студент должен был узнать достаточно много о компьютерах и сетях). Проблемы возникают лишь в том случае, когда пользователь делает что-нибудь вопиюще недопустимое, например организует в сети общенациональный день игры в «многопользовательские подземелья».

Использование сети не по назначению может принимать форму недопустимого использования ресурсов. Сеть создавалась не для того, чтобы компенсировать недостаток необходимых аппаратных средств. Например, нельзя использовать дисковую систему, находящуюся где-то в другом полушарии, лишь потому, что Ваш начальник не купил за 300 долларов диск для компьютера. Может быть, этот диск и нужен для проведения очень важных исследований, но стоимость такой услуги по сети крайне высока. Сеть предназначается для предоставления эффективного и быстрого доступа к ресурсам специального назначения, а не для обращения с ними как с бесплатными средствами общего пользования.

Постоянные пользователи сети и поставщики услуг - вполне нормальные люди. Они получают такое же довольствие от игр, как и Ваш сосед. Кроме того, они не глупы, читают новости, регулярно работают в сети. Если качество услуг падает без очевидной на то причины, люди стараются узнать, что случилось. Выяснив, что в каком-то районе график возрос в сотни раз, они начнут искать причину, и если выяснится, что сеть используется Вами не по назначению, то Вы получите по электронной почте вежливое сообщение с просьбой прекратить так себя вести. Затем сообщения могут стать менее вежливыми, и наконец, последует обращение к Вашему сетевому поставщику. Результатом для Вас может стать полная потеря доступа к сети, либо увеличение платы за доступ для Вашего начальника (который, я думаю, не сильно обрадуется этому).

Самоконтроль при пользовании сетью очень важен и из политических соображений. Любой здравомыслящий человек понимает, что сеть не может существовать без злоупотреблений и проблем. Но если эти проблемы не решаются в кругу пользователей сети, а выплескиваются на страницы газет и становятся предметом обсуждения в конгрессе США, то проигрывают все. Перечислим некоторые действия, которых следует избегать при работе в сети:

чересчур частые и длительные игры;

постоянные злоупотребления;

злобное, агрессивное отношение к остальным пользователям и другие антиобщественные действия;

намеренное нанесение ущерба или вмешательство в действия других (например, применение программы Internet Worm Internet Worm - это программа, которая использует Internet для «нападения» на компьютеры некоторых типов. Получив несанкционированный доступ к компьютеру, она использует его для того, «вломиться» на следующий. Эта программа подобна компьютерным вирусам, но получила название worm («червь»), потому что не причиняет умышленного вреда компьютерам. Подробное ее описание приведено в книге «Computer Security Basics» (Russell and Gangemi), O"Reilly & Associates.;

создание общедоступных файлов непристойного содержания.

Очень трудно будет провести в конгрессе решение о выделении средств на создание NREN, если за день до слушаний телевизионная программа «Шестьдесят минут» передала сюжет о злоупотреблении в сети.

Этические нормы и частная коммерческая Internet

В предыдущих разделах мы говорили о тех политических и социальных условиях, которые способствовали формированию Internet в том виде, в каком мы её знаем сегодня. Но эти условия меняются. C каждым днем доля финансирования Internet из федерального бюджета все уменьшается, поскольку возрастает доля финансирования за счет коммерческого использования сети. Цель правительства - выйти из сетевого бизнеса и передать функции предоставления услуг частному капиталу. Возникает очевидный вопрос: если правительство выходит из сетевого бизнеса, должен ли я продолжать играть по его правилам? Есть два аспекта данной проблемы: личный и коммерческий.

Подобные документы

История развития и правовое регулирование в сети Интернет. Американская военно-промышленная территориальная сеть ARPANet как прообраз современной сети Интернет. Научная среда существования сети. Социальные отношения и безопасность в среде Интернет.

доклад , добавлен 02.05.2011

Общие представления об интернет. Коммуникации с использованием семейства протокола управления передачей интернет-протокола. Крупнейшие каналы интернет США, компании AT&T. Подводные трансокеанские каналы. Схема взаимодействия компьютеров в интернет.

презентация , добавлен 28.02.2012

Теоретические основы Интернет-технологий и основных служб сети Интернет. Ознакомление с возможностями подключения к сети Интернет. Основные службы сети. Принципы поиска информации в WWW. Обзор современных Интернет браузеров. Программы для общения в сети.

курсовая работа , добавлен 18.06.2010

История создания сети Интернет. Характеристика и причины "бегства" в него. Проблема безопасности, защиты информации. Классификации способов общения в Интернете. Правила поведения в чате. Понятие флейм и флуд. Признаки виртуального романа, его последствия.

аттестационная работа , добавлен 09.10.2009

История создания сети Интернет, ее характеристика и причины "бегства" в него, а также проблема "Интернет на рабочем месте". Приницпы общения и правила поведения в чате. Сущность и классификация ников-псевдонимов. Понятие и значение понятий флейм и флуд.

контрольная работа , добавлен 14.10.2009

История создания сети Internet, ее административное устройство и архитектура. Организация доступа к сети, структура ее функционирования. Характеристика интернет-протоколов. Особенности сетевой этики. Охрана труда и техника безопасности при работе на ПК.

курсовая работа , добавлен 20.05.2013

Предпосылки возникновения Глобальной информационной сети. Структура сети Интернет. Подключение к сети и адресация в Интернет. Семейство протоколов TCP/IP. Наиболее популярные Интернет-технологии. Технологии создания серверных частей Web-приложений.

реферат , добавлен 01.12.2007

История сети Internet. Из чего состоит Internet? Протоколы сети Internet. Сети с коммутацией пакетов. Межсетевой протокол (IP). Протокол управления передачей (ТСР). Доменная система имён. Правовые нормы. Сетевая этика. Соображения безопасности.

реферат , добавлен 23.11.2006

Предназначение глобальной вычислительной сети Wide Area Networks. История создания Интернет, способы подключения к нему компьютера. Поиск информации, ведение бизнеса и дистанционного обучения. Структура сетей ARPANET, NSFNET. Протоколы и адреса Интернета.

контрольная работа , добавлен 24.02.2014

Понятие и история развития интернета как глобальной компьютерной сети, охватывающей весь мир. Сущность и принцип действия электронной почты, ее роль и значение в обществе и экономике. Разработка и действие межсетевого протокола, управления передачей.

Цель: ознакомиться со структурой и основными принципами работы всемирной сети Интернет, с базовыми протоколами Интернет и системой адресации.

Архитектура и принципы работы сети Интернет

Глобальные сети, охватывая миллионы людей, полностью изменили процесс распространения и восприятия информации.

Глобальные сети (Wide Area Network, WAN) – это сети, предназначенные для объединения отдельных компьютеров и локальных сетей, расположенных на значительном удалении (сотни и тысячи километров) друг от друга. Глобальные сети объединяют пользователей, расположенных по всему миру, используя при этом самые разнообразные каналы связи.

Современный Интернет - весьма сложная и высокотехнологичная система, позволяющая пользователю общаться с людьми, находящимися в любой точке земного шара, быстро и комфортно отыскивать любую необходимую информацию, публиковать для всеобщего сведения данные, которые он хотел бы сообщить всему миру.

В действительности Internet не просто сеть, - это структура, объединяющая обычные сети. Internet - это «сеть сетей».

Чтобы описать сегодняшний Internet , полезно воспользоваться строгим определением.

В своей книге « The Matrix : Computer Networks and Conferencing Systems Worldwide » Джон Квотерман описывает Internet как «метасеть, состоящую из многих сетей, которые работают согласно протоколам семейства TCP/IP, объединены через шлюзы и используют единое адресное пространство и пространство имен» .

В Internet нет единого пункта подписки или регистрации, вместо этого вы контактируете с поставщиком услуг, который предоставляет вам доступ к сети через местный компьютер. Последствия такой децентрализации с точки зрения доступности сетевых ресурсов также весьма значительны. Среду передачи данных в Internet нельзя рассматривать только как паутину проводов или оптоволоконных линий. Оцифрованные данные пересылаются через маршрутизаторы , которые соединяют сети и с помощью сложных алгоритмов выбирают наилучшие маршруты для информационных потоков (рис.1).

В отличие от локальных сетей, в составе которых имеются свои высокоскоростные каналы передачи информации, глобальная (а также региональная и, как правило, корпоративная ) сеть включает подсеть связи (иначе: территориальную сеть связи, систему передачи информации), к которой подключаются локальные сети, отдельные компоненты и терминалы (средства ввода и отображения информации) (рис. 2).

Подсеть связи состоит из каналов передачи информации и коммуникационных узлов, которые предназначены для передачи данных по сети, выбора оптимального маршрута передачи информации, коммутации пакетов и реализации ряда других функций с помощью компьютера (одного или нескольких) и соответствующего программного обеспечения, имеющихся в коммуникационном узле. Компьютеры, за которыми работают пользователи-клиенты, называются рабочими станциями , а компьютеры, являющиеся источниками ресурсов сети, предоставляемых пользователям, называются серверами . Такая структура сети получила название узловой .

Рис.1 Схема взаимодействия в сети Интернет

Интернет – это глобальная информационная система, которая:

· логически взаимосвязана пространством глобальных уникальных адресов, основанных на Интернет-протоколе (IP);

· способна поддерживать коммуникации с использованием семейства протокола управления передачей - TCP/IP или его последующих расширений/преемников и/или других IP-совместимых протоколов;

· обеспечивает, использует или делает доступными на общественной или частной основе высокоуровневые услуги, надстроенные над описанной здесь коммуникационной и иной связанной с ней инфраструктурой.

Инфраструктура Интернет (рис.2):

1.магистральный уровень (система связанных высокоскоростных телекоммуникационных серверов).

2.уровень сетей и точек доступа (крупные телекоммуникационные сети), подключенных к магистрали.

3.уровень региональных и других сетей.

4.ISP – интернет-провайдеры.

5.пользователи.

К техническим ресурсам сети Интернет относятся компьютерные узлы, маршрутизаторы, шлюзы, каналы связи и др.

Рис.2 Инфраструктура сети Интернет

В основу архитектуры сетей положен многоуровневый принцип передачи сообщений . Формирование сообщения осуществляется на самом верхнем уровне модели ISO / OSI .. Затем (при передаче) оно после довательно проходит все уровни системы до самого нижнего, где и передается по каналу связи адресату. По мере прохождения каждого из уровней системы сообщение трансформируется, разбивается на сравнительно короткие части, которые снабжаются дополнительны ми заголовками, обеспечивающими информацией аналогичные уров ни на узле адресата. В этом узле сообщение проходит от нижнего уровня к верхнему, снимая с себя заголовки. В результате адресат принимает сообщение в первоначальном виде.

В территориальных сетях управление обменом данных осуществ ляется протоколами верхнего уровня модели ISO / OSI . Независимо от внутренней конструкции каждого конкретного протокола верхнего уровня для них характерно наличие общих функций: инициализация связи, передача и прием данных, завершение обмена. Каждый прото кол имеет средства для идентификации любой рабочей станции сети по имени, сетевому адресу или по обоим этим атрибутам. Активиза ция обмена информацией между взаимодействующими узлами начи нается после идентификации узла адресата узлом, инициирующим обмен данными. Инициирующая станция устанавливает один из ме тодов организации обмена данными: метод дейтаграмм или метод сеансов связи. Протокол предоставляет средства для приема/переда чи сообщений адресатом и источником. При этом обычно накладыва ются ограничения на длину сообщений.

T CP / IP - технология межсетевого взаимодействия

Наиболее распространенным протоколом управления обменом данных является протокол TCP/IP. Главное отличие сети Internet от других сетей заключается именно в ее протоколах TCP/IP , охватыва ющих целое семейство протоколов взаимодействия между компью терами сети. TCP/IP - это технология межсетевого взаимодействия, технология Internet . Поэтому г лобальная сеть, объединяющая мно жество сетей с технологией TCP/IP , называется Internet .

Протокол TCP/IP - это семейство программно реализованных протоколов старшего уровня, не работающих с аппаратными пре рываниями. Технически протокол TCP/IP состоит из двух частей - IP и TCP .

Протокол IP ( Internet Protocol - межсетевой протокол) является главным протоколом семейства, он реализует распространение ин формации в IP -сети и выполняется на третьем (сетевом) уровне моде ли ISO / OSI . Протокол IP обеспечивает дейтаграммную доставку паке тов, его основная задача - маршрутизация пакетов. Он не отвечает за надежность доставки информации, за ее целостность, за сохране ние порядка потока пакетов. Сети, в которых используется протокол IP , называются IP -сетями. Они работают в основном по аналоговым каналам (т.е. для подключения компьютера к сети требуется IP -мо дем) и являются сетями с коммутацией пакетов. Пакет здесь называ ется дейтаграммой.

Высокоуровневый протокол TCP ( Transmission Control Protocol - протокол управления передачей) работает на транспортном уровне и частично - на сеансовом уровне. Это протокол с установлением ло гического соединения между отправителем и получателем. Он обес печивает сеансовую связь между двумя узлами с гарантированной доставкой информации, осуществляет контроль целостности переда ваемой информации, сохраняет порядок потока пакетов.

Для компьютеров протокол TCP/IP - это то же, что правила раз говора для людей. Он принят в качестве официального стандарта в сети Internet , т.е. сетевая технология TCP/IP де-факто стала техноло гией всемирной сети Интернет.

Ключевую часть протокола составляет схема маршрутизации пакетов, основанная на уникальных адресах сети Internet . Каждая рабо чая станция, входящая в состав локальной или глобальной сети, име ет уникальный адрес, который включает две части, определяющие адрес сети и адрес станции внутри сети. Такая схема позволяет передавать сообщения как внутри данной сети, так и во внешние сети.

АДРЕСАЦИЯ В СЕТИ ИНТЕРНЕТ

Основные протоколы сети Интернет

Работа сети Internet основана на использовании семейств коммуникационных протоколов TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol ). TCP/IP используется для передачи данных как в глобальной сети Internet , так и во многих локальных сетях.

Название TCP/IP определяет семейство протоколов передачи данных сети. Протокол - это набор правил, которых должны придерживаться все компании, чтобы обеспечить совместимость производимого аппаратного и программного обеспечения. Эти правила гарантируют совместимость производимого аппаратного и программного обеспечения. Кроме того, TCP /IP – это гарантия того, что ваш персональный компьютер сможет связаться по сети Internet с любым компьютером в мире, также работающим с TCP/IP. При соблюдении определенных стандартов для функционирования всей системы не имеет значения, кто является производителем программного обеспечения или аппаратных средств. Идеология открытых систем предполагает использование стандартных аппаратных средств и программного обеспечения. TCP/IP - открытый протокол и вся специальная информация издана и может быть свободно использована.

Различный сервис, включаемый в TCP/IP, и функции этого семейства протоколов могут быть классифицированы по типу выполняемых задач. Упомянем лишь основные протоколы, так как общее их число насчитывает не один десяток:

·транспортные протоколы - управляют передачей данных между двумя машинами:

·TCP / IP (Transmission Control Protocol ),

·UDP (User Datagram Protocol );

·протоколы маршрутизации - обрабатывают адресацию данных, обеспечивают фактическую передачу данных и определяют наилучшие пути передвижения пакета:

· IP (Internet Protocol),

· ICMP (Internet Control Message Protocol),

· RIP (Routing Information Protocol)

· и другие;

·протоколы поддержки сетевого адреса - обрабатывают адресацию данных, обеспечивают идентификацию машины с уникальным номером и именем:

· DNS (Domain Name System),

· ARP (Address Resolution Protocol)

· и другие;

·протоколы прикладных сервисов - это программы, которые пользователь (или компьютер) использует для получения доступа к различным услугам:

·FTP (File Transfer Protocol ),

· TELNET ,

· HTTP (HyperText Transfer Protocol)

·NNTP (NetNewsTransfer Protocol)

·и другие

Сюда включается передача файлов между компьютерами, удаленный терминальный доступ к системе, передача гипермедийной информации и т.д.;

·шлюзовые протоколы помогают передавать по сети сообщения о маршругазации и информацию о состоянии сети, а так же обрабатывать данные для локальных сетей:

· EGP (Exterior Gateway Protocol),

· GGP (Gateway-to-Gateway Protocol),

· IGP (Interior Gateway Protocol);

·другие протоколы – используются для передачи сообщений электронной почты, при работе с каталогами и файлами удаленного компьютера и так далее:

· SMTP (Simple Mail Transfer Protocol),

·NFS (Network File System ).

IP -адресация

Теперь подробнее остановимся на понятии IP -адреса.

Каждый компьютер в Internet (включая любой ПК, когда он устанавливает сеансовое соединение с провайдером по телефонной линии) имеет уникальный адрес, называемый IP -адрес .

IP -адрес имеет длину 32 бита и состоит из четырех частей по 8 бит, именуемых в соответствии с сетевой терминологией октетами (octets ) . Это значит, что каждая часть IP-адреса может принимать значение в пределах от 0 до 255. Четыре части объединяют в запись, в которой каждое восьмибитовое значение отделяется точкой. Когда речь идет о сетевом адресе, то обычно имеется в виду IP -адрес.

Если бы использовались все 32 бита в IP -адресе, то получилось бы свыше четырех миллиардов возможных адресов - более чем достаточно для будущего расширения Internet . Однако некоторые комбинации битов зарезервированы для специальных целей, что уменьшает число потенциальных адресов. Кроме того, 8-битные четверки сгруппированы специальными способами в зависимости от типа сети, так что фактическое число адресов еще меньше.

С понятием IP -адреса тесно связано понятие хоста (host ) . Некоторые просто отождествляют понятие хоста с понятием компьютера, подключенного к Internet . В принципе, это так, но в общем случае под хостом понимается любое устройство, использующее протокол TCP/IP для общения с другим оборудованием. То есть кроме компьютеров, это могут быть специальные сетевые устройства - маршрутизаторы (routers ), концентраторы (habs ) и другие. Эти устройства так же обладают своими уникальными I Р-адресами,- как и компьютеры узлов сети пользователей.

ЛюбойIP -адрес состоит из двух частей: адреса сети (идентификатора сети, Network ID ) и адреса хоста (идентификатора хоста, Host ID ) в этой сети . Благодаря такой структуре IP -адреса компьютеров в разных сетях могут иметь одинаковые номера. Но так как адреса сетей различны, то эти компьютеры идентифицируются однозначно и не могут быть перепутаны друг с другом.

IP-адреса выделяются в зависимости от размеров организации и типа ее деятельности. Если это небольшая организация, то, скорее всего в ее сети немного компьютеров (и, следовательно, IP -адресов). Напротив, у большой корпорации могут быть тысячи (а то и больше) компьютеров, объединенных во множество соединенных между собой локальных сетей. Для обеспечения максимальной гибкости IP -адреса разделяются на классы: А, В и С. Еще существуют классы D и Е , но они используются для специфических служебных целей.

Итак, три класса IP -адресов позволяют распределять их в зависимости от размера сети организации. Поскольку 32 бита - допустимый полный размер IP -адреса, то классы разбивают четыре 8-битные части адреса на адрес сети и адрес хоста в зависимости от класса.

Адрес сети класса A определяется первым октетом IP -адреса (считается слева направо). Значение первого октета, находящееся в пределах 1-126, зарезервировано для гигантских транснациональных корпорации и крупнейших провайдеров. Таким образом, в классе А в мире может существовать всего лишь 126 крупных компаний, каждая из которых может содержать почти 17 миллионов компьютеров.

Класс B использует 2 первых октета в качестве адреса сети, значение первого октета может принимать значение в пределах 128-191. В каждой сети класса В может быть около 65 тысяч компьютеров, и такие сети имеют крупнейшие университеты и другие большие организации.

Соответственно, в классе C под адрес сети отводится уже три первых октета, а значение первого октета может быть в пределах 192-223. Это самые распространенные сети, их число может превышать более двух миллионов, а число компьютеров (хостов) в каждой сети - до 254. Следует отметить, что «разрывы» в допустимых значениях первого октета между классами сетей появляются из-за того, что один или несколько битов зарезервированы в начале IP -адреса для идентификации класса.

Если любой IP -адрес символически обозначить как набор октетов w .x .y .z , то структуру для сетей различных классов можно представить в таблице 1.

Всякий раз, когда посылается сообщение какому-либо хост-компьютеру в Internet , IP -адрес используется для указания адреса отправителя и получателя. Конечно, пользователям не придется самим запоминать все IP -адреса, так как для этого существует специальный сервис TCP/IP, называемый Domain Name System (Доменная система имен)

Таблица 1. Структура IP-адресов в сетях различных классов

Класс сети	Значение первого октета (W)	Октеты номера сети	Октеты номера хоста	Число возможных сетей	Число хостов в таких сетях
	1-126		x.y.z	128(2 7)	16777214(2 24)
	128-191	w.x	y.z	16384(2 14)	65536(2 16)
	192-223	w.x.y		2097151(2 21)	254(2 8)

Понятие маски подсети

Для того чтобы отделить идентификатор сети от идентификатора хоста, применяется специальное 32-битное число, называемое маской подсети (subnet mask ). Чисто внешне маска подсети представляет собой точно такой же набор из четырех октетов, разделенных между собой точками, как и любой IP -адрес. В таблице 2 приведены значения маски подсети для сетей класса A , B , C , используемые по умолчанию.

Таблица 2. Значение маски подсети (по умолчанию)

Класс сети	Значение маски в битах (двоичное представление)	Значение маски в десятичном виде
	11111111 00000000 00000000 00000000	255.0.0.0
	11111111 11111111 00000000 00000000	255.255.0,0
	11111111 11111111 1111111100000000	255,255.255.0

Маска применяется также для логического разделения больших IP -сетей на ряд подсетей меньшего масштаба. Представим, к примеру, что в Сибирском Федеральном Университете, обладающего сетью класса B , имеется 10 факультетов и в каждом из них установлено по 200 компьютеров (хостов). Применив маску подсети 255.255.0.0, эту сеть можно разделить на 254 отдельных подсетей с числом хостов до 254 в каждой.

Значения маски подсети, применяемые по умолчанию, не являются единственно возможными. К примеру, системный администратор конкретной IP -сети может использовать и другое значение маски подсети для выделения лишь некоторых бит в октете идентификатора хоста.

Как зарегистрировать IP -сеть своей организации?

На самом деле, конечные пользователи не имеют отношения к этой задаче, которая ложиться на плечи системного администратора данной организации. В свою очередь, в этом ему оказывают содействие провайдеры Internet , обычно беря на себя все регистрационные процедуры в соответствующей международной организации, называемой InterNIC (Network Information Center ). Например, Сибирский федеральный университет желает получить адрес электронной почты в Internet , содержащий строку sfu -kras .ru . Такой идентификатор, включающий название фирмы, позволяет отправителю электронной почты определить компанию адресата.

Чтобы получить один из этих уникальных идентификаторов, называемых доменным именем, компания или провайдер посылает запрос в орган, который контролирует подключение к Internet - InterNIC . Если InterNIC (или орган, уполномоченный им для такой регистрации в данной стране) утверждает имя компании, то оно добавляется в базу данных Internet . Доменные имена должны быть уникальны, чтобы предотвратить ошибки. Понятие домена и его роль в адресации сообщений, пересылаемых по Internet , будут рассмотрены ниже. Дополнительную информацию о работе InterNIC можно узнать, посетив в Internet страницу http://rs.internic.ru .

ДОМЕННАЯ СИСТЕМА ИМЕН

Доменные имена

Кроме IP-адресов, для идентификации конкретных хостов в Сети используется так называемое доменное имя хоста (Domain host name) . Так же, как и IP-адрес, это имя является уникальным для каждого компьютера (хоста) , подключенного к Internet, - только здесь вместо цифровых значений адреса применяются слова.

В данном случае понятие домена означает совокупность хостов Internet, объединенных по какому-то признаку (например, по территориальному, когда речь идет о домене государства).

Разумеется, использование доменного имени хоста было введено только для того, чтобы облегчить пользователям задачу запоминания имен нужных им компьютеров. Сами компьютеры, по понятным причинам, в таком сервисе не нуждаются и вполне обходятся IP -адресами. Но вы только представьте, что вместо таких звучных имен как, www . microsoft . com или www . ibm . com вам пришлось бы запоминать наборы цифр, - 207.46.19.190 или 129.42.60.216 соответственно.

Если говорить о правилах составления доменных имен, то здесь нет столь жестких ограничений по количеству составных частей имени и их значениям, как в случае IP -адресов. Например, если в ХТИ – Филиале СФУ существует хост с именем khti , входящий в домен республики Хакасия khakassia , а тот, в свою очередь входит в домен России ru , то доменное имя такого компьютера будет khti . khakassia . ru . В общем случае число составляющих доменного имени может быть различным и содержать от одной и более частей, например, rage . mp 3. apple . sda . org или www . ru .

Чаще всего доменное имя компании состоит из трех составляющих, первая часть - имя хоста, вторая - имя домена компании, и последняя - имя домена страны или имя одного из семи специальных доменов, обозначающих принадлежность хоста, организации определенного профиля деятельности (см. табл. 1). Так, если ваша компания называется «KomLinc », то чаще всего Web -сервер компании будет назван www .komlinc .ru (если это российская компания), или, к примеру, www .komlinc .com , если вы попросили провайдера зарегистрировать вас в основном международном домене коммерческих организаций.

Последняя часть доменного имени называется идентификатором домена верхнего уровня (например, . ru или . com ). Существует семь доменов верхнего уровня, установленных InterNIC .

Таблица 1. Международные домены верхнего уровня

Имя домена	Принадлежность хостов домена
ARPA	Пра-пра... бабушка Internet , сеть ARPANet (выходит из употребления)
СОМ	Коммерческие организации (фирмы, компании, банки и так далее)
GOV	Правительственные учреждения и организации
EDU	Образовательные учреждения
MIL	Военные учреждения
NET	«Сетевые» организации, управляющие Internet или входящие в его структуру
ORG	Организации, которые не относятся ни к одной из перечисленных категорий

Исторически сложилось так, что эти семь доменов верхнего уровня по умолчанию обозначают факт географического расположения (принадлежащего к ним) хоста на территории США. Поэтому международный комитет InterNIC наряду с вышеперечисленными доменами верхнего уровня допускает применение доменов (специальных сочетаний символов) для идентификации иных стран, в которой находится организация-владелец данного хоста.

Итак, домены верхнего уровня подразделяютсяна организационные (см. табл.1)и территориальные. Имеются двухбуквенные обозначения для всех стран мира: . ru - для России (пока в ходу и домен . su , объединяющий хосты на территории республик бывшего СССР), .са - для Канады, . uk - для Великобритании и т.д. Они обычно используются вместо одного из семи идентификаторов, перечисленных выше в таблице 1.

Территориальные домены верхнего уровня:

. ru (Russia )- Россия;

Su (Soviet Union ) - страны бывшего СССР, ныне ряд государств СНГ;

Uk (United Kingdom ) - Великобритания;

Ua (Ukraine ) - Украина;

Bg (Bulgaria ) - Болгария;

Hu (Hungary ) - Венгрия;

De (Deutchland ) - Германия, и др.

C полным списком всех доменных имен государств можно познакомиться на различных серверах в Internet .

Не все компании за пределами США имеют идентификаторы страны. В какой-то мере использование идентификатора страны или одного из семи идентификаторов, принятых в США, зависит от того, когда проводилась регистрация доменного имени компании. Так, компаниям, которые достаточно давно подключились к Internet (когда число зарегистрированных организаций было сравнительно невелико), был дан трехбуквенный идентификатор. Некоторые корпорации, работающие за пределами США, но регистрирующие доменное имя через американскую компанию, сами выбирают, использовать ли им идентификатор страны пребывания. Сегодня в России можно получить доменный идентификатор . com , для чего следует оговорить этот вопрос со своим провайдером Internet .

Как работают серверы DNS

Теперь поговорим о том, каким образом доменные имена преобразуются в понятные для компьютера IP -адреса.

Занимается этим Domain Name System (DNS , Доменная система имен) сервис, обеспечиваемый TCP/IP, который помогает в адресации сообщений. Именно благодаря работе DNS вы можете не запоминать IP -адрес, а использовать намного более простой доменный адрес. Система DNS транслирует символическое доменное имя компьютера в IP -адрес, находя запись в распределенной базе данных (хранящейся на тысячах компьютерах), соответствующую этому доменному имени. Стоит также отметить, что серверы DNS в русскоязычной компьютерной литературе часто называют «серверами имен».

Серверы имен корневой зоны

Хотя в мире насчитываются тысячи серверов имен, во главе всей системы DNS стоят девять серверов, названных серверами корневой зоны ( root zone servers ) . Серверы корневой зоны получили имена a . root _ server . net , b . root _ server . net и так далее вплоть до i . root _ server . net . Первый из них - a . root _ server . net - выступает в роли первичного сервера имен Internet , управляемого из информационного центра InterNIC , который регистрирует все домены, входящие в несколько доменов высшего уровня. Остальные серверы имен по отношению к нему вторичны, однако все хранят копии одних и тех же файлов. Благодаря этому любой из серверов корневой зоны может заменять и подстраховывать остальные.

На этих компьютерах размещена информация о хост-компьютерах серверов имен, обслуживающих семь доменов высшего уровня: .com , .edu , .mil , .gov , .net , .org и специального.arpa (рис.1). Любой из этих девяти серверов несет так же файл высшего уровня, как.uk (Великобритания), .de (Германия), .jp (Япония) и так далее.

Рис. 1. Иерархическая структура имен доменов Internet

В файлах корневой зоны содержатся все имена хост-компьютеров и IP -адреса серверов имен для каждого поддомена, входящего в домен высшего уровня. Другими словами, каждый корневой сервер располагает информацией обо всех доменах высшего уровня, а так же знает имя хост-компьютера и IP -адрес, по меньшей мере, одного сервера имен, обслуживающего каждый из вторичных доменов, входящих в любой домен высшего уровня. Для доменов иностранных государств в базе данных хранятся сведения по серверам имен для каждой страны. Например, в неком домене company . com файлы корневой зоны для домена содержат данные о сервере имен для любого адреса, заканчивающегося на company . com .

Кроме серверов имен корневой зоны существуют локальные серверы имен , установленные в доменах более низкого уровня. Локальный сервер имен кэширует список хост-компьютеров, поиск которых он производил в последнее время. Это устраняет необходимость постоянно обращаться в систему DNS с запросами о часто используемых хост-компьютерах. Кроме того, локальные серверы имен являются итерционными , а серверы корневой зоны - рекурсивными . Это значит, что локальный сервер имен будет повторять процедуру запроса информации о других серверах имен до тех пор, пока не получит ответа.

Корневые же серверы Internet , находящиеся на вершине структуры DNS , напротив, лишь выдают указатели на домены следующего уровня. Добраться до конца цепочки и получить требуемый IP -адрес - задача локального сервера имен. Чтобы решить ее, он должен спуститься по иерархической структуре, последовательно запрашивая у локальных серверов имен указатели на ее низшие уровни.

Сегодня Интернетом никого не удивишь. Доступ в эту сеть ежедневно осуществляет огромное количество пользователей. По данным 2015 года, количество подключенных юзеров превысило 3,3 миллиарда. Правда, далеко не все знают, что представляет собой структура сети Интернет в техническом плане. Большинству это, в общем-то, и не нужно. Однако основы, заложенные в принципы функционирования Всемирной паутины, хотя бы на начальном уровне знать все-таки нужно.

Что такое Интернет в современной интерпретации

Вообще, когда идет речь о современном Интернете, достаточно часто вместо этого употребляется понятие Всемирной паутины или Сети, в которую объединены компьютеры со всех концов мира.

В общем-то верно, но здесь следует сделать одно уточнение. Как известно, ни один компьютер напрямую к Интернету не подключается, только через поставщика услуг, к которому присоединено еще Бог знает сколько других терминалов или мобильных устройств. Получается, что все они объединены в одну сеть. И в этом смысле Интернет называют «сетью сетей».

Действительно, структура сети Интернет строится на объединении, так сказать, подсетей и имеет высокотехнологическую иерархию. Кроме того, обращение к тому или иному ресурсу невозможно представить себе без маршрутизатора, который способен выбирать оптимальный путь для ускоренного доступа к заданному ресурсу.

И вот что интересно. У Интернета как такового нет владельца, а сама сеть является скорее виртуальным пространством, которое с каждым днем воздействует на человека все больше и больше, порой даже заменяя реальность. Плохо это или хорошо, не нам судить. Но остановимся на основных аспектах построения и функционирования Всемирной паутины.

Структура глобальной сети Интернет: история появления и развития

Таким, каким мы его знаем сегодня, Интернет был не всегда. Если копнуть в историю, следует отметить, что первые попытки создания единой информационной сети, которая бы могла не только передавать данные, но и служить в некотором роде «переводчиком» множества языков программирования для восприятия информации, были предприняты еще в далеком 1962 году, в самый разгар «холодной войны» между США и СССР. Тогда и появилась программа на основе теории коммутации пакетов для Леонарда Клейнрока, которой руководил Джозеф Ликлайдер. Главным направлением стала не только но и ее «неуничтожаемость».

На основе этих разработок в 1969 году и возникла первая сеть, получившая название ARPANet, ставшая прародительницей Интернета, или World Wide Web. В 1971 году была разработана первая программа для отправки и приема электронной почты, к 1973 году, когда был продолжен евроатлантический кабель, сеть стала международной, в 1983 году перешла на унифицированный протокол TCP/IP, в 1984 году появилась технология IRC, позволявшая общаться в чате. И только к 1989 году в ЦЕРНе созрела идея создания глобальной паутины, которую сейчас и принято называть Интернетом. Конечно, ей было далеко до модели, использующейся сейчас, тем не менее некоторые основные принципы, которые включает в себя структура сети Интернет, и до сих пор остались неизменными.

Инфраструктура Всемирной паутины

Теперь давайте посмотрим, каким же образом удалось объединить отдельные компьютерные терминалы и сети на их основе в единое целое. Ключевым принципом стало использование пакетной передачи данных при помощи маршрутизации на основе универсального протокола, который был бы понятен любой машине. То есть информация не представляется в виде отдельных битов, байтов или символов, а передается в виде форматированного блока (пакета), который может содержать достаточно длинные комбинации различных последовательностей.

Однако сама передача происходит не как попало. При этом и ресурсы сети Интернет имеют несколько основных уровней:

Магистраль (система высокоскоростных серверов, соединенных между собой).
Крупные сети и точки доступа, подключенные к основной магистрали.
Региональные сети рангом ниже.
Интернет-провайдеры, предоставляющие услуги доступа (ISP).
Конечные пользователи.

В сети Интернет такова, что терминалы, на которых она хранится, называются серверами, а пользовательские (считывающие или принимающие ее, а также отправляющие обратные отклики и потоки) машины - рабочими станциями. Передача же самой информации, как уже говорилось выше, осуществляется на основе маршрутизаторов. Но такая схема представлена исключительно для простоты понимания вопроса. На самом деле все гораздо сложнее.

Основные протоколы

Теперь мы подходим к одному из ключевых понятий, без которого невозможно представить, что собой представляет структура сети Интернет. Это универсальные протоколы. Сегодня их существует достаточно много, однако основным для Интернета является TCP/IP.

При этом нужно четко разграничивать два термина. Протокол IP (межсетевой) является одним из средств маршрутизации, то есть отвечает исключительно за доставку пакетов данных, но никоим образом не несет ответственности за целостность и безопасность передаваемой информации. Протокол TCP, наоборот, является средством обеспечения сеансовой связи между отправителем и получателем на основе логического соединения между двумя точками с так называемой гарантированной доставкой пакетов, причем абсолютно в неповрежденном виде.

Сегодня TCP/IP является стандартом Интернета де-факто, хотя существует и множество других протоколов, например UDP (транспортный), ICMP и RIP (маршрутизаторы), DNS и ARP (идентификационные для сетевых адресов), FTP, HTTP, NNTP и TELNET (прикладные), IGP, GGP и EGP (шлюзовые), SMTP, POP3 и NFS (почтовые и протоколы доступа к файлам на удаленных терминалах) и т.д.

Система доменных имен

Отдельно следует отметить универсальный подход при доступе к ресурсам. Понятно, что писать адрес страницы вроде 127.11.92.785, чтобы попасть на нужный ресурс, не так-то и удобно (а тем более запоминать все эти комбинации). Поэтому в свое время была разработана уникальная доменная система имен, позволявшая вводить адрес в том виде, как мы его сегодня видим (на английском языке).

Но и тут есть своя собственная иерархия. В ней тоже различают несколько уровней. К примеру, к международным доменам верхнего уровня относятся ресурсы, независимые от идентификатора страны (GOV - правительственные, COM - коммерческие, EDU - образовательные, NET - сетевые, MIL - военные, ORG - общие организационные, не относящиеся ни к одному из вышеперечисленных типов).

Далее следуют ресурсов, в которых явным образом указывается идентификатор страны. Например, US - США, RU - Россия, UA - Украина, DE - Германия, UK - Великобритания и т. д. Кроме того, такие домены имеют свои собственные подуровни вроде COM.UA, ORG.DE и т. д. В свою очередь, и здесь можно найти более четкую привязку на уровнях рангом ниже (KIEV.UA, KIEV.COM.UA и т. д.). Иными словами, при взгляде на адрес можно сразу же определить не только страну, но и территориальную принадлежность ресурса внутри нее.

Основные сервисы Интернета

Что же касается сервисов, которые сегодня можно найти в Интернете, в своих категориях они разделяются на электронную почту, новости и рассылки, файообменные сети, электронные платежные системы, Интернет-радио и телевидение, веб-форумы, блоги, социальные сети, Интернет-магазины и аукционы, образовательные проекты «Вики», видео- и аудио-хостинги и т. д. Поскольку в последнее время социальные сети стали наиболее популярными, остановимся на их структуре.

Структура социальных сетей Интернета

Общим признаком такого онлайн-сообщества является независимость от территориального положения или гражданства. Каждый пользователь создает собственный профайл (образ, место жительства в Сети, как хотите это назовите), а общение осуществляется при помощи системы передачи мгновенных сообщений, но не посредством чата, а в приватном режиме. С чатом можно сравнить разве что систему комментариев. Кроме того, любой зарегистрированный житель такого сообщества может оставлять так называемые посты, делиться с общественностью какими-то материалами или ссылками на другие издания и т. д.

Структура сети Интернет такова, что при задействовании определенных протоколов, вроде TCP/IP и IRC, все это делается совершенно элементарно. Главное условие - регистрация (создание логина и пароля для входа), а также указание хотя бы минимальной информации о себе.

Неудивительно, что персональные сайты и чаты медленно, но уверенно уходят в небытие. Даже некогда популярные «звонилки» вроде ICQ или QIP не выдерживают никакой конкуренции, ведь у социальных сетей возможностей гораздо больше.