Протоколы сети Интернет
  На главную
 

Очевидно, что рано или поздно компьютеры, расположенные в разных точках земного шара, по мере увеличения своего количества должны были обрести некие средства общения. Такими средствами стали компьютерные сети. Сети бывают локальными и глобальными. Локальная сеть - это сеть, объединяющая компьютеры, географически расположенные на небольшом расстоянии друг от друга - например, в одном здании. Глобальные сети служат для соединения компьютеров, которые разделяют огромные расстояния - в сотни и тысячи километров. Интернет относится к классу глобальных сетей. Простое подключение одного компьютера к другому - шаг, необходимый для создания сети, но не достаточный. Чтобы начать передавать информацию, нужно убедиться, что компьютеры <понимают> друг друга. Как же компьютеры <общаются> по сети? Чтобы обеспечить эту возможность, были разра-ботаны специальные средства, получившие название протоколов. Протокол - это совокуп-ность правил, в соответствии с которыми происходит передача информации через сеть. Понятие протокола применимо не только к компьютерной индустрии. Даже те, кто никогда не имел дела с Интернетом, скорее всего, работали в повседневной жизни с какими-либо устройствами, работа которых основана на использовании протоколов. Так, обычная телефонная сеть общего пользования тоже использует свой протокол, который позволяет аппа-ратам, например, устанавливать факт снятия трубки на другом конце линии или распозна-вать сигнал о разъединении или даже номер звонящего. Исходя из этой естественной необходимости, миру компьютеров потребовался единый язык (то есть протокол), который был бы понятен каждому из них.

TCP/IP

Над созданием протоколов, необходимых для существования глобальной се-ти/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) националь-ной 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 про-токол TCP/IP - Transmission Control Protocol/Internet Protocol (Протокол управления пере-дачей/Протокол Интернета). Эксперимент по разработке этого протокола проводился по заказу Министерства обо-роны США. Этот проект получил название ARPANet (Advanced Research Projects Agency Network - Сеть агентства важных исследовательских проектов). Очевидно, что в обстанов-ке войны, когда необходимость в обмене информацией встает как никогда остро, возникает проблема непредсказуемости состояния пути, по которому будет передана та или иная ин-формация - любой из узлов передачи в любой момент может быть выведен из строя про-тивником. 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 открыты-ми 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, отве-чает за правильность преобразования сообщений в пакеты информации, из которых на при-емной стороне собирается исходное послание. Протокол нижнего уровня, IP, отвечает за правильность доставки сообщений по указанному адресу - иногда пакеты одного сообще-ния могут доставляться разными путями.

HTTP

Протокол HTTP (Hypertext Transfer Protocol - Протокол передачи гипертекста) явля-ется 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. Вы отдаете команды HTTP, используя интерфейс браузера, который является HTTP-клиентом. При щелчке мышью на ссылке браузер запрашивает у Web-сервера данные того ресурса, на который указывает ссылка, - например, очередной Web-страницы.

Адреса в Интернете

Подобно тому, как наша планета населена миллиардами людей, Интернет населен миллиардами компьютеров. Несмотря на свою ужасающую численность, люди и компьюте-ры довольно успешно обмениваются информацией, каким-то образом находя друг друга сре-ди миллиард подобных созданий. Как же удается избежать хаоса в этаком глобальном муравейнике? Жизненный опыт подсказывает: для того чтобы передаваемая информация достигла точки назначения, отправителю должен быть известен адрес получателя. Как мы знаем, еще до появления компьютеров человечество создало систему обмена сообщениями, которая получила название <почта>. Работа этой системы основана на таком механизме ад-ресации, при котором каждый субъект имеет свой уникальный адрес. Этот адрес состоит из нескольких частей (страна, город, улица, дом, номер квартиры, имя). Двигаясь от общей части адреса к частной, служба доставки может однозначно определить адресата. Чем, спра-шивается, Интернет хуже старой доброй реальной жизни? Ничем. Поэтому в нем тоже была разработана своя система адресации.

 

IP-адреса

 

Каждый компьютер в Интернете имеет свой уникальный адрес, который состоит из че-тырех чисел, находящихся в диапазоне от 0 до 255 и разделенных точками. Вот пример та-кого адреса: 192.254,55.232 Такие адреса называются IP-адресами, потому что они обеспечивают корректную ра-боту протокола IP. Описываемая система адресации основана на IP версии 4, использующей 32-битовую адресацию. Каждое из четырех чисел адреса соответствует восьми битам ин-формации. Поэтому эти числа называются октетами. Такое адресное пространство позволя-ет использовать 232 (примерно 4,3 миллиарда) различных адресов. Когда Винтон Серф и его коллеги занимались разработкой протокола TCP/IP, они, конечно, не могли представить се-бе темпов роста глобальной сети. В настоящее время Интернет столкнулся с реальной угро-зой нехватки адресов. Поэтому не так давно была разработана версия IP 6 (называемая также , или ), использующая 128-битную адресацию. IP-адрес состоит из двух частей. Первая - к ней относятся от одного до трех чисел слева - обозначает сеть, в которой находится компьютер, и называется идентификатором сети. (Интернет состоит из множества сетей, каждая из которых имеет собственный адрес.) Вторая часть IP-адреса - соответственно, от одного до трех чисел справа - обозначает конкретный компьютер в сети и называется идентификатором узла. Таким образом, иерар-хия IP-адресов читается слева направо, то есть слева располагаются старшие биты, справа - младшие. Количество компьютеров, образующих сети, может быть разным. Будь оно велико или мало - в любом случае IP-адресов с общим идентификатором сети должно <хватить> для всех узлов. Очевидно, чем больше первое число в IP-адресе (то есть чем больше в нем би-тов), тем большее количество адресов можно образовать с его использованием. Поэтому та-кие числа присутствуют в адресах больших сетей. Наоборот, меньшие идентификаторы сети говорят о меньшем размере сети. В зависимости от своего размера сети поделены на классы. Этих классов четыре - А, В, С, и D, где А обозначает самые большие сети, D - самые маленькие. Рассмотрим отли-чия, например, сети класса А от сети класса С. Первый октет IP-адреса сети класса А находится в диапазоне от 1 до 126. Количество узлов в такой сети может достигать 16 777 214. Идентификаторы распределяются в адресе следующим образом: сеть. узел. узел. узел Первый октет IP-адреса сети класса С находится в диапазоне от 192 до 233. Количество узлов в этом случае ограничено 254. Адрес каждого узла выглядит так: сеть. сеть. сеть. узел Присвоением адресов в Интернете занимается организация под названием InterNIC (Network Information Center). Однако дело, к счастью, не доходит до присвоения конкретно-го адреса каждому компьютеру - учитывая количество сетей в мире и темпы его роста, можно предположить, что это было бы слишком долго. При регистрации сети в Интернете ей выделяется сетевой идентификатор в зависимости от ее класса. Идентификация же узлов в пределах сети отдается на откуп организации-владельцу.

Статические и динамические адреса

Многие организации, имеющие в своем распоряжении большие сети (например, про-вайдеры услуг Интернета), иногда <экономят> на IP-адресах. Они резервируют меньшее их количество, чем число узлов в сети. В этом случае каждому узлу при подключении выделя-ется динамический IP-адрес из тех, которые свободны в данный момент. Когда вы подключаетесь к Интернету, ваш компьютер становится его частью, а значит, ему должен быть присвоен уникальный IP-адрес. Вы получаете его при каждом подключе-нии, но этот адрес каждый раз имеет новое значение. Статические IP-адреса, как правило, закреплены за теми узлами Интернета, которые должны присутствовать в Сети постоянно. Это серверы, назначение которых состоит в том, чтобы обрабатывать запросы пользователей Интернета.

Доменные имена

Хотя компьютерам система IP-адресации кажется вполне приемлемой во всех отноше-ниях, для человека с его многовековой культурой письменности и склонностью к образному мышлению такая скупая форма подачи информации представляется не совсем удобной. По-этому для более <удобоваримого> представления адресов Интернета была разработана сис-тема доменных имен. Слово <домен> в переводе означает <область>, <зона> (в хорошем смысле этого слова). Применительно к Интернету домен является виртуальной зоной, к которой относится тот или иной компьютер. Доменное имя представляет адрес любого ресурса в Интернете как последовательность слов. Некоторые из них имеют смысловую окраску, благодаря чему такой адрес сравнитель-но легко запоминается. Адреса Интернет-ресурсов, представленные таким образом, называ-ют URL - Uniform Resource Locator, универсальный указатель ресурса. Поскольку для человека предпочтительны доменные имена, а для компьютера - IP-адреса, между этими двумя вариантами записи адреса установлены однозначные соответст-вия. Когда вы даете компьютеру команду открыть страницу, вводя определенный URL, сле-дующим действием компьютер обращается за справкой к другому компьютеру, чтобы определить, какой IP-адрес скрывается за введенным вами доменным именем. Этот <спра-вочный> компьютер называется сервером DNS. DNS (Domain Name System) - служба ката-логизации доменных имен. Таблица соответствия доменных имен IP-адресам размещается на многих DNS-серверах, которые последовательно опрашиваются при поиске того или иного значения.

Что можно найти в Интернете

Все. Более того, если вы не можете найти чего-то в Интернете, значит, вы, скорее все-го, не найдете этого нигде. В виртуальную среду уже перекочевали и продолжают перекоче-вывать все товары и услуги, которые мы видим в жизни. Интернет даже в каком-то смысле удобнее - ведь в реальности мы не имеем под рукой виртуальных приспособлений, кото-рые используем при работе на компьютере - взять хотя бы те же программы, предназна-ченные для разных целей и значительно облегчающие нам жизнь. Итак, вам нужна программа? Пожалуйста. К вашим услугам сайты бесплатных и ус-ловно-бесплатных программ. Реальный товар? Добро пожаловать в Интернет-магазин или на Интернет-аукцион. Здесь вы найдете все - от коробка спичек до шикарного особняка. Песню или видеоклип? Пруд пруди - как на легальных, так и на нелегальных сайтах. Вы можете просмотреть их прямо в Сети или загрузить на свой компьютер и оставить в свое вечное распоряжение. Тексты курсовых работ? Да вот же они, стоит лишь задать нужные ключевые слова в поисковой системе. В общем, найти можно все, главное - знать, чего, и это хочешь.

Поисковые системы Интернета

Как найти нужную Вам информацию в Internet? Если Вы не знаете ее адрес, то без средств поиска это не проще, чем найти квартиру человека в большом городе, не зная его фамилии и адреса. Для того чтобы не "заблудиться" в сети Internet, были созданы специальные средства поиска. Их можно разделить на две основные группы: каталоги и полнотекстовые системы. Каталоги устроены по принципу библиографических справочных систем. В них каждая кни-га или статья находится на определенном месте в предметном или авторском указателе. В сетевом каталоге ссылки рассортированы по тематическим рубрикам и сопровождаются ан-нотациями. Сетевой каталог, в отличие от библиотечного, позволяет значительно ускорить работу: на его главной странице есть окошко для поиска. После введения ключевого слова Вы сразу получаете список рубрик и ссылок, в которых они встретились. Самый популярный и старейший из каталогов Internet, содержащий ссылки более чем на полмиллиона web-страниц, - Yahoo!. Наиболее полные и популярные российские каталоги http://www.intuit.ru/department/history/ithistory/8/www.list.ru, http://www.intuit.ru/department/history/ithistory/8/www.au.ru, http://www.intuit.ru/department/history/ithistory/8/www.ru, http://www.intuit.ru/department/history/ithistory/8/www.stars.ru.

Они содержат ссылки на 20-30 тысяч сайтов и ежедневно пополняются на несколько десятков сотен ссылок. На сервере по-исковой системы Rambler размещен каталог (или рейтинг-классификатор) Rambler's "Тор 100" (http://counter.rambler.ru/top100). Участвующие в нем сайты разбиты на 56 рубрик" от "Авто и мото" до раздела "Юмор". В число этих рубрик входят такие популярные, как Банки, Искусство, История, Кино, Компьютеры, Медицина, Музыка, Образование, Отдых, Полити-ка, Природа, Путешествия, Работа, Радио, Развлечения, Реклама, Спорт, Театр, Телевидение, Техника, Транспорт, Электроника. В отличие от каталогов, хранящих только аннотации, поисковые системы Интернета хранят весь текст web-страниц. Такой гигантский объем информации обрабатывается авто-матически. Для этого поисковые машины каждый день "ползают" по Сети: они посещают web-страницы и заносят их в свои базы. Человек может только инициировать процесс: как и в случае с каталогами, автор страницы должен послать поисковой системе заявку на свой новый материал. Если заявку не подать, поисковая система сама доберется до новой страни-цы, используя ведущую к ней ссылку, но это произойдет нескоро. Поэтому после создания в Сети своей страницы рекомендуется "прописаться" в основных поисковых системах. Старейшая из российских полнотекстовых поисковых систем - это Rambler (http://www.rambler.ru/). Она начала работу в 1996 г. и располагает наиболее полным индек-сом. В первую тройку российских поисковых систем входят также Яndex (ref src="http://yandex.ru" type="url" />) и Апорт (ref src="http://www.aport.ru" type="url" />). В 2004 году наиболее совершенной системой стала Google.ru, в которой собрано более 7 миллиардов документов с высокой степенью релевантности. В 1996 году на сайте Стэнфордского университета (штат Калифорния, США) появилась новая поисковая система. За названием "BackRub" стояла научная работа аспирантов Сергея Брина и Ларри Пейджа. Необходимый для работы поисковой системы сервер с вин-честерами общим объемом 1 терабайт располагался в комнате Брина в университетском об-щежитии. В основе BackRub лежала принципиально новая система интернет-поиска, когда все многочисленные найденные по запросу страницы ранжировались по числу ссылающихся на них других страниц. Таким образом, в верхних строках оказывались самые востребованные документы. Поиск оказался настолько удобным, что скоро к нему стали обращаться люди далеко за пределами университетского городка. К лету 1998 года к BackRub ежедневно обращалось около 10 тыс. посетителей. В Стэн-форде забеспокоились - сервис начал заполнять почти половину всего университетского ин-тернет-трафика. А тут еще прибавились обвинения в компьютерном хулиганстве. Дело в том, что поисковая система не обращала внимания на ограничения доступа к уни-верситетским документам "для служебного пользования", открывая их для всех. И BackRub, переставший быть чисто научным проектом, пригрозили закрыть."В какой-то момент мне пришлось сделать выбор: начинать свое дело или продолжать учебу", - говорил потом об этом Сергей Брин. Сделать выбор ему неожиданно помог один из основателей Sun Microsystems Энди Бехтольшайм. "Это очень интересно, - прервал его Энди, когда Сергей начал демонстрировать ему возможности своей поисковой системы, - но я очень спешу. Как, вы говорите, называется ваша компания?" И достал чековую книжку. Через несколько минут удивленный Брин ос-тался один на один с чеком в $100 000 на имя несуществующей еще компании Google Incorporated. Брин создал Google в 1998 году вместе с университетским другом Ларри Пей-джем.

 
Хостинг от uCoz