Тема: Понятие Интернет, WWW. Организация соединения компьютеров в сети Интернет

План:

1. Метафоры Интернета и WWW

2. Организация соединения компьютеров в Интернет

3. Организация передачи данных в Интернете

1. Метафоры Интернета и WWW

Этот мир устроен так, что при внимательном рассмотрении любого объекта или явления они оказываются намного сложнее, чем с первого взгляда. К счастью, чтобы воспользоваться той или иной вещью из числа окружающих нас, нет необходимости вдаваться во все подробности ее устройства. Пользователю сотового телефона нет никакого дела до того, каким образом выполняется соединение с абонентом, которому он решил позвонить. Он твердо знает: если нажать вот эту кнопку и набрать номер, на станции что-то сработает, и раздастся длинный (дозвонился!) или короткие (не повезло…) гудки. В первом случае нужно говорить, во втором — отложить эту затею и повторить попытку позднее. Такое упрощенное знание «природы вещей», во многом не совпадающее с действительностью, но, тем не менее, позволяющее весьма успешно пользоваться ими, и называется метафорой.

Компьютерные сети в целом и гиперсеть Интернет в частности представляют собой очень сложные как в физическом, так и в логическом смысле объекты. Например, для установления соединения двух компьютеров в сети инициируются процессы, соответствующие определенным регламентациям — сетевым протоколам. Только иерархия протоколов, задействованных в большинстве современных сетей, насчитывает семь уровней. Поэтому для практической работы с сетями в целом и их отдельными службами просто необходимо пользоваться метафорами большей или меньшей сложности (соответственно, в большей или меньшей степени дающими представление о реально происходящих процессах). Для практической работы с Интернетом (и интрасетями по технологии Интернета) достаточно получить объяснение всего лишь нескольких базовых понятий и познакомиться с двумя-тремя несложными метафорами, описанными далее.

2. Организация соединения компьютеров в Интернет

Интернет представляет собой конгломерат огромного числа отдельных компьютерных сетей, взаимодействие которых организуется с помощью унифицированных протоколов и форматов данных, пересылаемых по ним. Термин гиперсеть указывает на то, что Интернет является не автономной сетью, а объединяет в глобальное образование другие сети. На рис. 1. представлена метафора Интернета, использующаяся в дальнейшем изложении материала.

Рис. 1. Метафора гиперсети Интернет

Согласно этой метафоре основная функция Интернета (правильнее было бы говорить о технологиях Интернета) состоит в установлении и обслуживании соединений подключенных к сети пользователей. Действия, которые выполняются для этого компонентами сети, регламентируются унифицированными протоколами стандарта TCP/IP (Transmission Control Protocol /Internet Protocol — Протокол управления передачей /Протокол Интернета).

За установление соединения и управление установленным сеансом «отвечает» протокол TCP. Чтобы такое соединение было возможным, у каждого пользователя Интернета имеется уникальный IP-адрес. Такой адрес присваивается каждой точке подключения к сети и состоит из четырех компонент — чисел в диапазоне от 0 до 255 (каждое из чисел записывается в отдельный байт, а общая длина адреса составляет четыре байта). Адресация компьютеров в сети обеспечивается с помощью протокола IP.

IP-адреса однозначно определяют компьютеры, обменивающиеся данными по сети, но человеку неудобно пользоваться ими. Чтобы проблема стала ясной, сравним код журнала (ISSN 0235-3520) и его название («Мир ПК»). Конечно, легче воспринимать не код, а название. Для распространения такого удобства на гиперсеть Интернет в ее состав была введена служба адресации, преобразующая имена доменов в IP-адреса.

Доменным адресом называется последовательность нескольких слов, разделенных точками. Такая форма адреса легче запоминается, поскольку позволяет зашифровывать в себе ассоциативные связи с адресатом. Сравните, например, что проще запомнить: адрес 212.44.131.7 или доменный адрес издательства БХВ — Санкт-Петербург: www.bhv.ru - второе слово содержит в себе название издательства. Обычно доменные адреса соответствуют крупным информационным узлам сети. Пользователям, не предоставляющим доступа к собственным информационным ресурсам через сеть, доменные адреса не нужны. Крайнее правое слово доменного адреса называется именем корневого домена. По действующему соглашению оно определяет тип домена или страну его размещения. В табл. 1 перечислены некоторые наиболее крупные корневые домены.

Таблица 1. Имена некоторых корневых доменов

Доменные адреса преобразуются в IP-адреса специальными программами - серверами службы DNS (Domain Name Service, служба доменных имен). Как правило, такие серверы функционируют на компьютерах провайдеров услуг Интернета или компьютерах, отвечающих за организацию работы интрасети. Доменные адреса хранятся на серверах DNS в форме распределенной базы данных. При попытке связаться с информационным ресурсом по доменному имени последнего, это имя пересылается серверу DNS вместе с IP-адресом компьютера пользователя. Получивший доменный адрес DNS-сервер просматривает свою базу данных и возвращает компьютеру пользователя искомый IP-адрес ресурса. Весь процесс происходит без участия пользователя и незаметно для него.

Кроме найденного в базе данных IP-адрес ресурса DNS-сервер возвращает служебную информацию о маршрутизации — способе установления соединения компьютера пользователя и компьютера с запрошенным информационным ресурсом. Если DNS-сервер не находит в своей базе данных запрошенного адреса, он пересылает запрос серверу DNS домена более высокого уровня. Если поиск во всей распределенной базе данных закончился безуспешно, пользователь вместо IP-адреса получает уведомление о невозможности разрешения доменного имени.

После установления соединения начинается обмен информацией. Протокол TCP определяет, как подлежащие передаче данные разделяются на отдельные пакеты, и каким образом эти пакеты пересылаются от сервера информационного ресурса к пользователю, запросившему данные. Каждый пакет нумеруется и передается независимо от других пакетов. Последовательность получения пакетов может не совпадать с последовательностью их отправки из-за того, что пути их доставки в сети могут оказаться различными. В компьютере пользователя полученные пакеты обрабатываются и исходные данные восстанавливаются.

Возможность пересылки пакетов по различным маршрутам составляет одну из главных особенностей сетевой технологии Интернета — именно она обеспечивает надежность сети, в которой выход из строя отдельных сегментов приводит не к отказу сети в целом, а лишь к постепенному снижению ее быстродействия. Впрочем, для обмена данными между пользователем и сервером информационных ресурсов недостаточно протоколов TCP/IP. В рамках технологии Интернет обмен данными осуществляется с помощью служб.

3. Организация передачи данных в Интернете

Службой или услугой Интернет называется совокупность протокола передачи данных типа, характерного для указанной службы, программного обеспечения клиента службы и сервера службы, а также информационных ресурсов этой службы. Службы соответствуют различным видам информационного сервиса, который может получать пользователь сети. Службы и соответствующие им протоколы обмена, работающие «поверх» протоколов TCP/IP, появились в Интернете в разное время, и развивались по-разному. Однако у них есть и общие черты. Главной из них является использование сетевой программной архитектуры клиент-сервер.

В основе программной архитектуры (рис. 2) клиент-сервер лежит взаимодействие двух программ, работающих в общем случае на различных компьютерах сети: клиентской программы (в просторечии клиент) и серверной программы (сервер).

Рис. 2. Общая схема сетевой программной архитектуры клиент-сервер

Клиентская программа, взаимодействуя с пользователем через более или менее удобный интерфейс, формирует запрос к серверу в соответствии с требованиями сетевого протокола используемой службы. Затем этот запрос по установленному с помощью протоколов TCP/IP сетевому соединению направляется серверной программе. Серверная программа ставит поступившие от пользователей запросы в очередь и обслуживает их. В результате обслуживания поступившего запроса формируется ответ (в большинстве случаев содержащий запрошенные данные), который и отправляется обратно клиенту. Получив и собрав данные ответа, клиентская программа отображает их на экране компьютера пользователя или сохраняет их на его накопителе.

Для работы с сервером каждого типа требуются клиентские программы, "умеющие" работать с соответствующим протоколом. Иногда клиентские программы могут работать с несколькими протоколами, и, соответственно, играть роль клиента нескольких служб. Примером такого многофункционального клиента может служить обозреватель сети MS Internet Explorer. Некоторые серверные программы также обладают многофункциональностью (например, MS Information Server). В табл. 2 перечислены некоторые из популярных служб и протоколов.

Таблица 2. Службы и протоколы Интернета

С момента возникновения Интернета в этой гиперсети существовали несколько служб. В процессе развития технологий Интернет и подключения все большего числа пользователей и информационных ресурсов появлялись новые службы, популярность ранее возникших служб менялась. Доступность той или иной службы для пользователя Интернет определяется двумя факторами: предоставляет ли доступ к данной службе его провайдер и имеется ли у пользователя необходимое клиентское программное обеспечение для работы с соответствующей службой.

В интрасети, работающей по технологии Интернета, доступность той или иной службы определяется наличием в ее составе сервера этой службы и наличием у пользователя необходимого клиентского программного обеспечения для работы с ней. И в том, и в другом случае существование у пользователя пакета MS Office 2000 обеспечивает ему доступ практически ко всем наиболее популярным службам. В рамках настоящей книги рассматриваются, главным образом, вопросы, связанные с подготовкой документов к публикации с помощью службы World Wide Web (далее WWW).

Контрольные вопросы:

1. Чем отличаются сеть и гиперсеть?

2. В чем состоит основная функция семейства сетевых протоколов TCP/IP?

3. Для чего используется IP-адрес и чему он присваивается?

4. Что такое доменный адрес, и чем его использование удобнее использования IP-адреса? Можно ли обойтись без доменных адресов?

5. Какой компонент технологии Интернета выполняет функцию преобразования доменного адреса в IP-адрес?

6. Почему нельзя говорить о том, по какому маршруту в сети пришел тот или иной запрошенный документ?

7. Какую роль в технологиях Интернета играют службы?

8. Каковы основные особенности сетевой программной архитектуры клиент-сервер?

9. Какие службы Интернета используются чаще других?

Домашнее задание:

[9], с. 65-68;

подготовить рефераты по темам «История развития Интернет в России», «История создания WWW», «Структура Интернет - технологий в России»

Поиск по сайту: