Лекция № 23 Интернет

Лекция № 23

Интернет

Интернет - сообщество соединенных между собой сетей, с которых используются общие правила или протоколы обмена данными между компьютерами. В наши дни Интернет объединяет тысячи глобальных, региональных и локальных сетей, рассеянных по всему земному шару и околоземному космическому пространству.

Под пользователями Интернет понимаются пользователей сетей, входящих в его состав. Эти пользователи получают доступ к информационным услугам или сервисам Интернет (www, E-mail, ftp, telnet, icq и т.д.).

Сети крупных предприятий сами по себе имеют сложную структуру, представляя собой "Интернет в миниатюре". Внутри этих сетей используются те же технические решения и сервисы, как и в большом Интернете. Для таких сетей используется термин "Интранет". Термин "интранет" подразумевает либо полную изолированность корпоративной сети от Интернета, либо использование при подключении специальных защитных программных и аппаратных средств.

Обычно пользователи подключаются к Интернету через посредство сети провайдера - фирмы, предоставляющий услуги доступа к мировой сети. Провайдеры соединены друг с другом скоростными каналами связи - спутниковыми или кабельными.

Крупные сети подключают к провайдеру при помощи специально проложенных линий связи (их называют выделенными).

Для подключения к провайдеру отдельных компьютеров или небольших локальных сетей чаще всего используется обычный телефонный канал, называемый коммутируемой линией. Для того, чтобы передать информацию по коммутируемой линии, используются специальные устройства - модемы. Модем, получив команду на установку связи, набирает телефонный номер провайдера, устанавливает соединение с модемом на другой стороне линии, преобразует компьютерные данные в электрический сигнал специальной формы, пригодной для передачи по телефонной линии и осуществляет прием-передачу данных.

Протокол TCP/IP

Правила межсетевой передачи информации были разработаны еще в начале 1970-х годов в рамках проекта американского проекта ARPANET. В 1974 году они были зафиксированы в протоколах заседаний межсетевой рабочей группы, работавшей под руководством Винтона Серфа (Vinton Cerf). Вскоре был опубликован документ, получивший название протокол TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol). Этот документ и стал основным стандартом Интернета.

Предложенные в нем принципы таковы:

Каждый компьютер в сети (или на сетевом жаргоне хост (host) - узел сети, не являющийся маршрутизатором, т.е. не передающий информацию из одной сети в другую) имеет уникальный двоичный 4-х байтовый адрес, идентифицирующий его в Интернет.

Например, 10111110101001110010001000000010. Для наглядности каждый байт (или октет) адреса выделен особым цветом. Во избежание ошибок принято после каждого октета адреса, кроме последнего, ставить точку. Тогда адрес запишется как 10111110.10100111.00100010.00000010 или 190.167.34.2, если перевести каждый октет в десятичную систему счисления.

Таким образом, адрес компьютера записывается в формате A.B.C.D, где 0<=A<=255, 0<=B<=255, 0<=C<=255, 0<=D<=255. Этот адрес называют IP-адресом.

Протокол передачи данных не зависит от физической среды передачи. Это означает, что протокол TCP/IP может использоваться для передачи информации в локальной сети Ethernet, по оптоволоконной или спутниковой линии или коммутируемой/выделенной линии с равным успехом.

Требование универсальности вынуждает строить многоуровневую модель передачи данных, встраивая протокол TCP/IP в промежуток между физическим уровнем( к нему относятся сетевые карты, модемы, кабели и их протоколы передачи данных) и уровнем прикладных программ (браузер Интернет, почтовая программа):

Протокол TCP/IP является открытым, с его официальным описанием (RFC-791, RFC-793) может познакомится в Интернет любой желающий. Неудивительно, что существуют программные реализации этого протокола практически для любой операционной системы. Например, Microsoft TCP/IP для Windows, Berkly TCP/IP для Unix линии BSD и т.д. И, хотя этот протокол не стандартизован ни одним госудаством мира, он стал фактически международным стандартом Интернет.

Как происходит передача данных

IP-адрес в двоичном представлении разбивается на 2 части - адрес сети (левая часть адреса) и адрес хоста (правая часть адреса).
Например, в адресе 190.167.34.2 первые 24 бита могут быть адресом сети, а последние 8 - адресом хоста. Тогда наш адрес будет выглядеть как 10111110101001110010001000000010, где зеленым цветом выделена сетевая часть адреса (она одинакова для всех хостов локальной сети), а красным - часть адреса, адресующая хост внутри локальной сети. Для того, чтобы быстро вычислять по IP-адресу адрес сети или хоста, используется понятие маски подсети (subnet mask). Это двоичное число, в котором все биты адреса сетевой части адреса равны 1, а все остальные биты равны нулю.

В нашем случае для адреса 10111110101001110010001000000010
получим маску подсети 11111111111111111111111100000000.

Маску подсети принято записывать в том же десятичном формате, что и IP-адрес. Для этого нужно каждый байт маски перевести в десятичное число и записать полученные десятичные числа через точки.

В нашем случае
11111111₂=255
11111111₂=255
11111111₂=255
00000000₂=0
Ответ: 255.255.255.0 - маска подсети.

Маску подсети в настоящее время все чаще называют маской сети, что точней отображает ее смысл.

Информационные пакеты пересылаются напрямую от компьютера-отправителя к компьютеру-получателю только в пределах одной сети. Если компьютер-получатель находится в другой сети, то информация пересылается специальному компьютеру сети, который называется шлюзом (gateway). Его адрес всегда известен. Об этом заботится системный администратор. Компьютер-шлюз имеет связь с как минимум с одной другой сетью и ретранслирует информацию в нужном направлении. Этот процесс называется маршрутизацией (routing).

Если ваш компьютер, имеющий IP адрес 192.169.204.12 и маску подсети 255.255.192.0 должен отправить информацию компьютеру с адресом 192.169.198.15, то прежде всего ваш компьютер проверит, находится ли получатель информации в той же сети.

Для этого двоичное представление адреса получателя он побитово умножит на двоичное представление маски подсети, то в результате получится адрес сети:

11000000101010001100011000001100 (адрес компьютера - получателя)
*
11111111111111111100000000000000 (текущая маска подсети)
----------------------------------------------------------
11000000101010001100000000000000 (адрес сети получателя)

Аналогичную процедуру компьютер проделает со своим адресом для того, чтобы узнать адрес своей собственной сети:
11000000101010011100110000001100 (адрес компьютера - отправителя)
*
11111111111111111100000000000000 (текущая маска подсети)
----------------------------------------------------------
11000000101010011100000000000000 (адрес своей собственной сети)

Адрес сети получателя совпадает с адресом собственной сети. Следовательно, получатель находится в локальной сети, и информация может быть послана напрямую. Если бы совпадения не произошло, то информация была бы отправлена шлюзу (с адресом, например,192.168.192.2) с указанием адреса получателя 192.169.204.15, а он переслал бы ее в другую сеть. Этот процесс продолжался бы до тех пор, пока информация не дошла бы до получателя.

Технология WWW

Всемирная паутина – это перевод с английского словосочетания     World Wide Web, которое часто обозначается как WWW.

Бурное развитие сети Интернет, которое происходило на протяжении 90-х годов во многом обусловлено появлением новой технологии WWW. В основу этой технологии положена технология гипертекста, распространенная на все компьютеры, подключенные к сети Интернет. 

Суть технологии гипертекста состоит в том, что текст структурируются, т.е. в нем выделяются слова-ссылки. При активизации ссылки происходит переход на заданный в ссылке фрагмент текста. Ссылки в документе обычно выделяются цветом и подчеркиванием.

Технология позволяет создавать ссылки (их иногда называют гиперссылки) которые реализуют переходы не только внутри исходного документа, но и на любой другой документ, находящийся на данном компьютере и, что самое главное, на любой документ любого компьютера, подключенного в данный момент к Интернет. При этом в качестве ссылки могут использоваться не только фрагменты текста, но и графические изображения. Сервера Интернет, реализующие WWW-технологию, называются Web-серверами, а документы, реализованные по технологии WWW, называются Web-страницами.

Всемирная паутина - это десятки миллионов серверов  Интернет, содержащих Web-страницы,  в которых используется работа гипертекста. Структуирование документов и создание Web-страниц осуществляются с помощью языка HTML (Hyper Text Markup Language).Последняя версия текстового редактора Word позволяет сохранять документы непосредственн в формате Web-страниц.

Web-страница может содержать информацию, представленную в различных формах: текст, таблицы, графику, анимацию, звук, видео. 

Просмотр Web-страниц осуществляется с помощью специальных программ просмотра - браузеров. В настоящее время наиболее распространенными браузерами являются Internet Exporer, Netscape Navigator, Opera, Mozilla Firefox.

        Если компьютер подключен к Интернет, то можно загрузить один из браузеров и отправится в путешествие по “Всемирной паутине”. В начале необходимо загрузить Web-страницу с одного из серверов Интернет, затем найти ссылку и активизировать ее. В результате будет загружена Web-страница с другого сервера Интернет, который при этом может находится в другой части света. В свою очередь можно активизировать ссылку на данной Web-странице, загрузится следующая Web-страница и т.д.

       Найти Web-страницу в Интернет или сделать на нее ссылку можно с помощью универсального указателя ресурсов (адреса страницы).

Универсальный указатель ресурсов включает в себя способ доступа к документу, имя сервера, на котором находится документ, а так же путь к файлу).

Способ доступа к документу определяется используемым протоколом передачи информации. Для доступа к Web-страницам используется потокол передачи гипертекста НТТР(Hyper Text Transfer Protocol).

Например для начальной Web-страницы Internet Explorer универсальный указатель ресурсов принимает вид http://home.microsoft.com/intl/ru/ и состоит из трех частей:

http:// - протокол доступа

home.microsoft.com - имя сервера фирмы Microsoft

/intl/ru/ - путь к файлу

Сервис доменных имен Интернет

Все пользователи Интернет имеют доступ к информационным услугам или сервисам Интернет. Некоторые из них имеют прикладной характер. Современному человеку не надо долго объяснять, зачем нужны такие услуги, как www, E-mail, icq и т.д. Существуют и менее известные, хотя очень важные сервисы. Некоторые из них являются системными, без них невозможно функционирование Интернет. Самое смешное, что пользователи сети часто не догадываются об их существовании, пока все работает нормально. Но как только происходит отказ подобной службы - нормальная работа сети прекращается. Сейчас мы познакомимся с одним из них.

Каждый хост Интернет  имеет уникальный 32-битовый IP-адрес. Уже на заре Сети стало ясно, что обращаться к хостам по их IP-адресам крайне неудобно. При наборе числовых адресов пользователи часто ошибались, да и запомнить бессмысленные наборы цифр было очень сложно.

Тогда было решено поставить в соответствие каждому IP-адресу символьное имя, организованное по иерархическому принципу. Такое имя называется полным доменным именем хоста (FQDN -Fully Qualified Domain Name). Структура доменного имени такова:

Самое правая часть имени - домен первого уровня. Как правило, он имеет определенную государственную принадлежность. Например, Россия имеет домен ru и унаследованный от exUSSR su, Германия - домен de, Израиль - домен il. Такие домены называют национальными (ccTLD - country code Top Level Domains). Национальные доменные имена всегда двухбуквенные.

Кроме национальных, существуют трехбуквенные общие или интернациональные домены (gTLD - generic Top Level Domains). Общие домены привязаны к роду деятельности организации-владельца.

Первоначально общие домены принадлежали США - родине Интернета. До сих пор национальный домен США (.us) используется редко и большинство ресурсов американского Интернета размещено в общих доменах. Например, www.whitehouse.gov - сайт Белого дома, www.yale.edu - сайт Йельского университета. В настоящее время география общих доменов расширилась за пределы США. Появились, например, российские серверы, имеющие домен первого уровня .com, .org, .net (например, www.ripn.net - сервер Российского института публичных сетей).

Доменные имена первого уровня выдаются Международным сетевым координационным комитетом (INTERNIC). Как правило, это происходит при появлении на карте мира новых государств, хотя есть и исключения. В последние годы появились общие домены для физических лиц (.name), лиц свободных профессий (.pro) и т.д. Так что, если вы встретите где-либо адрес vasya.pupkin.name, не удивляйтесь!

Доменные имена второго уровня выдают национальные сетевые организации. В России этим занимается Российский институт развития публичных сетей - РОСНИИРОС (www.ripn.net). Имена хостов придумывают системные администраторы. Если на хосте размещен web-сервер, часто используют имя www. В принципе, имя хоста может быть опущено вообще (Сравните www.ya.ru и ya.ru - разные интерфейсы одного и того же поискового сервера Яндекс).

Преобразование доменных имен в IP-адреса и обратное преобразование IP-адресов в доменные имена выполняется специальными серверами Интернет - серверами доменных имен (DNS-Domain Name Servers). Эти серверы дают возможность при работе в Сети использовать дружественные доменные имена хостов вместо IP-адресов.

При настройке протокола IP хоста кроме IP-адреса, маски подсети и адреса шлюза, указываются и IP-адрес сервера имен. Часто для большей надежности указывают адреса двух серверов имен - первичного и вторичного.

Благодаря службе DNS, доменные имена можно использовать повсеместно вместо IP-адресов. Например, при проверке связи командой ping можно использовать с равным успехом доменное имя хоста.

Вы наверняка обратили внимание на параметр TTL, значение которого выводится для каждого тестового пакета при выполнении команды ping. Этот параметр определяет время жизни пакета (TTL - Time To Live). Для каждого новорожденного пакета его значение равно 255. При прохождении через шлюз или маршрутизатор, значение TTL уменьшается на величину временной задержки на маршрутизаторе. Если значение TTL становится меньше или равно нулю, пакет уничтожается. Данное правило принять для предотвращения бесконечного блуждания пакетов по кольцевым маршрутам Сети.

Для того, чтобы проследить конкретный маршрут информационного пакета в Интернет, существуют программы, посылающие серии тестовых пакетов с монотонно возрастающими значениями TTL. Маршрутизатор, на котором значение TTL достигло нуля, посылает диагностическое сообщение о "смерти" пакета хосту, отправившему пакет в сеть. Таким образом можно проследить маршрут пакета. Windows-версия программы называется tracert (trace route - трассировка пути)

Электронная почта (E-mail)

Глобальная сеть Интернет привлекает пользователей своими информационными ресурсами сервисами (услугами).В настоящее время информационными сервисами Интернет пользуются около 250 млн.человек.

Электронная почта является наиболее распространенным сервисом Интернет, так как является исторически первой информационной услугой компьютерных сетей и не требует обязательного наличия высокоскоростных и качественных линий связи.

Принципы функционирования электронной и обычной почты, аналогичны. Вы посылаете людям письма по их конкретным адресам, они, в свою очередь, пишут вам на ваш почтовый адрес. Однако электронная почта имеет несколько серьезных преимуществ перед обычной почтой.

Наиболее важное из них - это скорость пересылки сообщений. Если письмо по обычной почте может идти до адресата дни и недели, то письмо посланное по элекронной почте, достигнет его за несколько секунд или, в худшем случае, за несколько часов.

Другое преимущество состоит в том, что элекронное письмо может содержать не только текстовое сообщение, но и вложенные файлы, программы, графику, звук. 

Однако не рекомендуется, чтобы размер пересылаемого файла был слишком большим, так как некоторые почтовые серверы вводят ограничение на размер посылаемого файла.

Еще одно достоинство электронной почты состоит в том, что письмо можно послать сразу нескольким абонентам и, например, оповестить их о встрече.

Любой пользователь Интернет может получить свой "почтовый ящик" на одном из почтовых серверов Интернет, в котором будут накапливаться передаваемые и получаемые электронные письма.

Для того, чтобы электронное письмо дошло до адресата, оно кроме текста послания обязательно должно содержать электронный адрес получателя письма.

Адрес электронной почты записывается по определенной форме и состоит из двух частей: имя пользователя@имя_сервера

Имя пользователя имеет произвольный характер и задается   самим пользователем, имя сервера  на котором он разместил свой почтовый ящик.

Например, почтовый сервер компании МТУ-ИНФОРМ имеет имя mtu-net.ru. Соответственно, имена почтовых ящиков пользователей будут иметь вид: user_name@mtu-net.ru

Для того чтобы отправить электронное письмо, отправитель должен подключится к Интернет и передать на свой почтовый сервер сообщение. Почтовый сервер сразу же отправит это письмо через систему почтовых серверов Интернет на почтовый сервер получателя, которое попадет в его почтовый ящик. Однако реально получатель получит письмо только после того, как он соединится с Интернетом и "скачает" почту из  своего почтового почтового ящика.

Поиск информации в сети Интернет

Сеть Интернет растет очень быстрыми темпами, поэтому найти нужную информацию среди сотен миллиардов Web-страниц и сотен миллионов файлов становится все сложнее.

Для поиска информации используются специальные поисковые системы, которые обеспечивают:

- точность поиска;

- полноту поиска.

Поисковая машина содержит тематически сгруппированную информацию в базах данных, в которых практически для каждого слова естественного языка хранятся ссылки на документы, содержащие это слово.

Базы данных постоянно обновляются.

Специальные программы-роботы периодически «обходят» Web-серверы Интернета, читают все встречающиеся документы, выделяют в них ключевые слова и заносят в базу данных.

Большинство поисковых систем разрешают автору Web-сайта самому внести информацию в базу данных, заполнив регистрационную анкету.
Но в данный момент наиболее полные базы не охватывают даже 20% всех сведений Интернета.

Для повышения результативности поиска лучше использовать несколько машин.

Популярными поисковыми машинами являются:

n  http://www.yahoo.com

n  http://www.google.com

n  http://www.google.ru

n  http://www.rambler.ru

n  http://www.yandex.ru

n  http://www.aport.ru

n  http://www.ru

n  http://www.altavista.com

n  http://www.lycos.com

Большинство поисковых серверов имеет достаточно удобную систему каталогов, которая позволяет быстро найти нужный материал практически по любой теме.  Эти каталоги являются аналогами тематического каталога в библиотеке.

Вся информация такой системы разбита на темы, которые соответственно разбиваются на подтемы и т.д.

В итоге получается иерархическое дерево, исследуя которое получаешь искомую информацию.

Классификацией информации занимаются определенные люди - систематизаторы.

Пример хорошей классификационной системы - Yahoo (www.yahoo.com). Едва появившись, Yahoo быстро завоевала признание качественной проработкой классификатора. Сейчас в Yahoo работают более 100 систематизаторов.

Поиск по ключевым словам

n  Большинство поисковых систем имеют сроку для ввода специальных запросов по поиску информации. Сюда можно записать логически объединённые между собой слова и нажать имеющуюся рядом кнопку Поиск, Найти, Find, Search, Seek и т.п.

n  Удобство такого поиска состоит в том, что сразу выдаются ссылки на нужные странички.

n  На правильно сформулированный вопрос практически всегда можно получить в Internet ответ. Надо только научиться правильно задавать вопросы, и поток искомой информации вам обеспечен. При работе в Internet нельзя забывать, что вы задаете вопрос не человеку, а машине, которая анализирует информацию в зависимости от заложенных в нее алгоритмов.

В каждой поисковой системе имеется справочная информация, в которой сказано, как правильно составить запрос.

Для получения справки найдите на страничке ссылку с надписью Help (Помощь) и щёлкните по ней.

Но поскольку во всех системах большинство запросов создаётся одинаково, ниже приведём правила поиска информации:

·     Если нужно найти информацию по какой-либо теме, выраженной одним словом, запишите его в строку поиска и нажмите расположенную рядом кнопку (обычно называется Поиск).

·     Если в запросе вводить несколько слов, поисковая система найдёт странички, содержащие хотя бы одно из этих слов.

·     Чтобы найти странички, содержащие все указанные слова, нужно между ними записать английское слово and (и) или поставить значок &.

·     Чтобы найти странички, содержащие целую фразу в таком виде, как Вы её записали, эту фразу нужно заключить в кавычки. В этом случае слова на страничке будут расположены рядом и именно в том порядке, как Вы записали.

·     Для исключения слова из поиска нужно перед ним поставить знак минус (или NOT). Поисковая система найдёт странички с информацией обо всех животных, кроме кошек.

·     При поиске информации о людях, записывайте их фамилии с большой буквы.

·     Для поиска web-странички, содержащей в адресе указанное слово, перед ним нужно записать url:, например: url:kamchatka. Будут найдены странички, в адресе которых имеется слово kamchatka.

·     Для поиска файлов изображений по имени файла, нужно указать слово image. Данный вид поиска используется довольно редко, так как можно просто найти странички, содержащие необходимые фотографии, например, составив запрос: фото and кошка или фото +кошка.

Проблемные ситуации, связанные с поиском информации

Скачано с www.znanio.ru