Лекция №2 Тема Принципы построения и организационная структура сети Интернет

1. 
   История возникновения и развития глобальной сети «Интернет»
   
2. 
   Принципы построения и организационная структура сети «Интернет»
   
3. 
   Адресация с сети «Интернет»
   

более узкий (по сравнению с Интернет) набор взаимосвязанных компьютерных сетей, но часто его используют и в качестве синонима для Интернет.

Хронологию возникновения и развития сети «Интернет» можно представить в виде следующей последовательности:

Да что там телефон — мы сами во время разговора с другими людьми используем своего рода протокол — язык. Понятно, что, если двое людей начнут разговаривать на разных языках, каждый из которых непонятен другому, они вряд ли договорятся.

Исходя из этой естественной необходимости, миру компьютеров потребовался единый язык (то есть протокол), который был бы понятен каждому из них.

Удивительно, с какой неохотой человечество придумывает новые слова для обозначения новых явлений. В этом смысле весьма показательна история слова «протокол». В древние времена греческое слово protokollon использовалось для обозначения листка бумаги, приклеивавшегося к письменному документу с целью пояснения содержания последнего.

Позже словом «протокол» стали называть документ, содержащий некую официальную запись, фиксирующую какое-либо действие или констатирующую факт. Словарь Брокгауза трактует это понятие так: «Акт, составленный уполномоченными на то должностными лицами (судебными или административными) в удостоверение тех или иных событий».

У людей, как и у компьютеров, существуют также свои протоколы для осуществления контактов. К ним относится, например, «деловой протокол». В его основе лежат те нормы, которые следует соблюдать при деловых встречах и проводах, ведении переговоров и бесед, организации приемов, оформлении деловой переписки и документации.

До появления Интернета у нас в стране наиболее известными были два вида протоколов — милицейский и дипломатический, так что слово «протокол» стало ассоциироваться еще и с увесистостью и неповоротливостью государственной бюрократической машины. Негативное отношение народа к отдельным представителям последней вылилось, как всегда, в творческий порыв. В русском языке появилось выражение «рожа протокольная».
TCP/IP

Над созданием протоколов, необходимых для существования глобальной сети/трудились лучшие умы человечества. Одним из них-был Винтон Серф (Vinton G. Cerf). Сейчас этого человека называют «отцом Интернета». В 1997 году Президент США Билл Клинтон наградил Винтона Серфа и его коллегу Роберта Кана (Robert E. Kahn) национальной медалью за заслуги в области технологии, отметив их вклад в становление и развитие Интернета. Ныне Винтон Серф занимает пост старшего вице-президента по Интернет-архитектуре в корпорации MCI WorldCom Inc.

В 1972 году группа разработчиков под руководством Винтона Серфа разработала протокол TCP/IP — Transmission Control Protocol/Internet Protocol (Протокол управления передачей/Протокол Интернета).

Эксперимент по разработке этого протокола проводился по заказу Министерства обороны США. Этот проект получил название ARPANet (Advanced Research Projects Agency Network — Сеть агентства важных исследовательских проектов). Очевидно, что в обстановке войны, когда необходимость в обмене ин4)ормаци-ей встает как никогда остро, возникает проблема непредсказуемости состояния пути, по которому будет передана та или иная информация — любой из узлов передачи в любой момент может быть выведен из строя противником. Поэтому главной задачей при разработке сетевого протокола являлась его «неприхотливость» — он должен был работать с любым сетевым окружением и, кроме того, обладать гибкостью в выборе маршрута при доставке информации.

Позже TCP/IP перерос свое изначальное предназначение и стал основой стремительно развивавшейся глобальной сети, ныне известной как Интернет, а также небольших сетей, использующих технологии Интернета, — интранет. Стандарты TCP/IP являются открытыми и непрерывно совершенствуются.

На самом деле TCP/IP является не одним протоколом, а целым набором протоколов, работающих совместно. Он состоит из двух уровней. Протокол верхнего уровня, TCP, отвечает за правильность преобразования сообщений в пакеты информации, из которых на приемной стороне собирается исходное послание. Протокол нижнего уровня, IP, отвечает за правильность доставки сообщений по указанному адресу — иногда пакеты одного сообщения могут доставляться разными путями.

Протокол HTTP (Hypertext Transfer Protocol — Протокол передачи гипертекста) является протоколом более высокого уровня по отношению к протоколу TCP/IP — протоколом уровня приложения. HTTP был разработан для эффективной передачи но Интернету Web-страниц. Именно благодаря HTTP мы имеем возможность созерцать страницы Сети во всем великолепии. Протокол HTTP является основой системы World Wide Web (подробно о ней рассказывается далее в разделе «World Wide Web»).

Вы отдаете команды HTTP, используя интерфейс броузера, который является HTTP-клиентом. При щелчке мышью на ссылке броузер запрашивает у Web-сервера данные того ресурса, на который указывает ссылка, — например, очередной Web-страницы.

Адреса ресурсов Интернета, к которым вы обращаетесь по протоколу HTTP, выглядят примерно следующим образом:

(File Transfer Protocol — Протокол передачи файлов) специально разработан для передачи файлов по Интернету. Подробно о нем будет рассказано далее в главе 7 «FTP». Сейчас скажем лишь о том, что адрес FTP-pecypca в Интернете выглядит следующим образом:

С помощью этого протокола вы можете подключиться к удаленному компьютеру как пользователь (если наделены соответствующими правами, то есть знаете имя пользователя и пароль) и производить действия над его файлами и приложениями точно так же, как если бы работали на своем компьютере.

Telnet является протоколом эмуляции терминала. Работа с ним ведется из командной строки. Если вам нужно воспользоваться услугами этого протокола, не стоит рыскать по дебрям Интернета в поисках подходящей программы. Telnet-клиент поставляется, например, в комплекте Windows 98.

Чтобы дать команду клиенту Telnet соединиться с удаленным компьютером, подключитесь к Интернету, выберите в меню Пуск (Start) команду Выполнить (Run) и наберите в строке ввода: telnet lib.ru После этого запустится программа Telnet и начнется сеанс связи.

WAIS расшифровывается как Wide-Area Information Servers. Этот протокол был разработан для поиска информации в базах данных. Информационная система WAIS представляет собой распределенную базу данных, где отдельные базы данных хранятся на разных серверах. Сведения об их содержании и расположении хранятся в специальной базе данных — каталоге серверов. Просмотр информационных ресурсов осуществляется с помощью программы — клиента WAIS. Поиск информации ведется по ключевым словам, которые задает пользователь. Эти слова вводятся для определенной базы данных, и система находит все соответствующие им фрагменты текста на всех серверах, где располагаются данные этой базы. Результат представляется в виде списка ссылок на документы с указанием того, насколько часто встречается в данном документе искомое слово и все искомые слова в совокупности.

Даже в наши дни, когда систему WAIS можно считать морально устаревшей, специалисты во многих областях при проведении научных исследований обращаются к ней в поисках специфической информации, которую не могут найти традиционными средствами. Адрес ресурса WAIS в Интернете выглядит примерно так:

Gopher

Протокол Gopher — протокол уровня приложения, разработанный в 1991 году. До повсеместного распространения гипертекстовой системы World Wide Web Gopher использовался для извлечения информации (в основном текстовой) из иерархической файловой структуры. Gopher был провозвестником WWW, позволявшим с помощью меню передвигаться от одной страницы к другой, постепенно сужая круг отображаемой ин4юрмации. Программы-клиенты Gopher имели текстовый интерфейс. Однако пункты меню Gopher могли указывать и не только на текстовые файлы, но также, например, на telnet-соединения или базы данных WAIS.

WAP (Wireless Application Protocol) был разработан в 1997 году группой компаний Ericsson, Motorola, Nokia и Phone.corn (бывшей Unwired Planet) для того, чтобы предоставить доступ к службам Интернета пользователям беспроводных устройств — таких как мобильные телефоны, пейджеры, электронные органайзеры и других, использующих различные стандарты связи.

К примеру, если ваш мобильный телефон поддерживает протокол WAP, то, набрав на его клавиатуре адрес нужной Web-страницы, вы можете увидеть ее (в упрощенном виде) прямо на дисплее телефона. В настоящее время подавляющее большинство производителей устройств уже перешли к выпуску моделей с поддержкой WAP, который также продолжает совершенствоваться.

Конечно, это не все протоколы, с которыми можно встретиться в Интерпете. О некоторых других, например почтовых, будет рассказано в главе 5 «Электронная почта».

Наверное, мы не очень ошибемся, если скажем, что World Wide Web (Всемирная паутина) — это то, с чем практически у каждого ассоциируется Интернет. Более того, в представлении многих World Wide Web и Интернет — это одно и то же. Однако вы, наверное, уже поняли, что это не совсем так. World Wide Web, или WWW, или просто Web, является системой представления и обмена информацией. Интуитивно мы считаем ее главным «проявлением» Интернета, потому что именно WWW дает нам возможность визуального восприятия информации в Сети.

Бывают вещи, которые трудно себе представить. Например, хотя мы и знаем, что человек в давние времена обходился безо всяких «удобств» (а точнее — достижений технического прогресса), которые ныне считаются сами собой разумеющимися, вряд ли мы способны на сто процентов представить себя в той обстановке. Подсознательно мы будем уверены в том, что, живи мы в пещере первобытного человека, в укромном углу у нас стоял бы холодильник. Был еще такой анекдот:

«Пап, а что было бы, если бы электричество не изобрели? — Тогда, сынок, мы смотрели бы телевизор при свечах».

Дальше — больше. Сейчас все более совершенные технические нововведения и стандарты стали возникать все быстрее и все прочнее завоевывать позиции в быту, выводя нашу жизнь на другой уровень. (Вспомнить хотя бы относительно новый формат аудиофайлов МРЗ, который благодаря соотношению «качество звучания/размер файла» за какой-нибудь год обрел такую бешеную популярность, что послужил убедительной причиной для создания аппаратных МРЗ-плейеров — качественно новых устройств, предсказать появление которых ранее было практически невозможно.)

Тем сложнее со временем становится нам представить себе окружающий нас мир без какого-либо из этих, уже любимых нами, «элементов сладкой жизни». Ну как, скажите на милость, можно вообразить глобальную сеть, в которой и картинки-то нс посмотришь! Между тем еще в не таком уж далеком 1990 году, когда Интернет уже существовал, он разительно отличался от той Паутины, к которой мы так привыкли.

Система World Wide Web обязана своим существованием молодому (тогда) человеку по имени Тим Бериерс-Ли (Tim Berners-Lee). В те времена, когда Всемирной паутины еще не было, а компьютеры были, по нынешним меркам, маломощными и дорогими, Тим работал в Европейской лаборатории физики элементарных частиц (CERN), расположенной в Швейцарии. В марте 1989 года произошло историческое событие: он представил руководству института документ, в котором обосновал необходимость построения нелинейной текстовой системы, называемой «гипертекст», впервые сформулировав те принципы представления информации, на которых зиждется World Wide Web. Кстати, этого названия тогда тоже не было — оно появилось годом позже из-под пера все того же неугомонного Тима Бернерса-Ли. До этого система сменила несколько названий — Information Mesh, Mine of Information, Information Mine. Интернет начал обретать черты современной Сети.

К 1993 году система World Wide Web уже существовала, по большому счету, в том виде, в котором мы пользуемся ею и сейчас. Постепенно World Wide Web стала средством доступа практически ко всем видам ресурсов Интернета, включая FTP, электронную почту, Gopher, WAIS и т. д. В наше время эта система является основой Интернета, поскольку обеспечивает как простоту в обращении, так и наглядный интерфейс. Вот почему HTML-документы, из которых в основном состоит Интернет, называются Web-страницами, а их тематические совокупности — Web-сайтами. Ныне Тим Бернерс-Ли работает в Лаборатории компьютерных наук Массачусст-ского технологического института. Он возглавляет Консорциум World Wide Web (W3 Consortium), организацию, во многом определяющую пути развития Интернета. Консорциум занимается разработкой и утверждением стандартов, на которых базируется функционирование WWW. Увидеть, чем дышит современный Интернет, вы можете по адресу www.w3.org.

Слово «гипертекст» придумал Теодор (или попросту Тед) Нельсон (Theodor Holm Nelson), который был не столько программистом, сколько философом и социологом. История, связанная с происхождением слова «гипертекст», по-своему романтична и поучительна.

Толчком к созданию гипертекстовой системы послужила идея разработать для писателей и журналистов систему хранения информации и доступа к ней, которая позволяла бы легко совершать различные операции с текстом — править, отменять правку или сравнивать разные версии файлов. Происходило это, надо сказать, в середине шестидесятых, задолго до появления первого текстового редактора.

Первая в мире гипертекстовая система, которая явилась провозвестником World Wide Web, получила название Xanadu в честь вымышленного города в Тибете, где жил хан Кублай, герой поэмы Сэмюэля Кольриджа «Kubia Khan».

Самое интересное — то, что эта система и сама отчасти явилась мифом. Она так и не была реализована. Вначале ее планировалось завершить в 1976 году, затем разработка затянулась аж до 1987 года. В 1988 году фирму Xanadu Operating Company приобрела известная компания Autodesk, и, казалось, проект обретет новые силы. Затем был обнародован исходный код программного обеспечения системы (не хочется проводить аналогии, но они проводятся сами: в наши дни эта история повторяется с броузером Netscape). В 19S8 году Тед Нельсон писал в журнале «Byte», что к 1991 году система будет закончена. Однако уже в 1989 году мир начала оплетать Всемирная паутина. Вскоре финансирование проекта компанией Autodesk было прекращено.

Чем нелинейная текстовая система отличается от линейной? Тем же, чем перекрестные ссылки в книге отличаются от алфавитного указателя. (Если вам захочется взглянуть на алсравитный указатель прямо сейчас, откройте стр. 450. А если вы не знаете, в чем смысл перекрестных ссылок, прочтите предыдущее предложение — оно и является ссылкой.)

В алфавитном указателе информация, как известно, упорядочена по алфавиту. Чтобы найти нужное слово, вы должны, двигаясь «вниз» или «вверх» по алфавиту, вначале найти его первую букву, затем — вторую и т. д.

Перекрестные ссылки используют другой способ связи фрагментов информации между собой — ассоциативный. Это означает, что для того, чтобы найти нужный текст, вам даже не нужно знать алфавит. Вы можете перейти к нужному фрагменту по ссылке, находящейся в другом фрагменте, связанном с ним по смыслу. Именно такой принцип заложен в основу навигации в Интернете. Открыв какую-нибудь страницу в Интернете, вы увидите на ней гинерссылки, ведущие к другим страницам. Эти ссылки являются информативными, потому что представляют собой текст либо изображение. Они сами говорят о том, куда указывают. Чтобы перейти по такой ссылке на другую страницу, достаточно щелкнуть на ней мышью.

Наглядным примером, иллюстрирующим возможности поиска информации при помощи смысловых ассоциаций, являются тематические каталоги, где информация сгруппирована по темам.