Глобальная информационная сеть internet: структура, навигация, передача данных, службы сети

Данные в Интернет пересылаются не целыми файлами, а небольшими блоками, которые называются пакетами. Каждый пакет содержит в себе адреса компьютеров отправителя и получателя, передаваемые данные и порядковый номер пакета в общем потоке данных. Благодаря тому, что каждый пакет содержит все необходимые данные, он может доставляться независимо от других, и довольно часто случается так, что пакеты добираются до места назначения разными путями. А компьютер-получатель затем выбирает из пакетов данные и собирает из них тот файл, который был заказан.

Для идентификации служб  используются порты. Порт - это число, которое добавляется к адресу компьютера, которое указывает на программу, для которой данные предназначены. Каждой программе, запущенной на компьютере, соответствует определенный порт, и она реагирует только на те пакеты, которые этому порту адресованы. Существует большое количество стандартных портов, соответствующих определенным службам, например, 21 - FTP; 23 - telnet; 25 - SMTP; 80 - HTTP; 110 - POP3; 70 - Gopher и т.д.

В Интернет используются не просто доменные имена, а универсальные  указатели ресурсов URL (Universal Resource Locator).

URL включает в себя:

метод доступа к ресурсу, т.е. протокол доступа (http, gopher, WAIS, ftp, file, telnet и др.);

сетевой адрес ресурса (имя  хост-машины и домена);

полный путь к файлу  на сервере.

В общем виде формат URL выглядит так:

method://host.domain[:port]/path/filename,

где method - одно из значений, перечисленных  ниже:

file - файл на локальной системе;

http - файл на World Wide Web сервере;

gopher - файл на Gopher сервере;

wais - файл на WAIS (Wide Area Information Server) сервере;

news - группа новостей телеконференции Usenet;

telnet - выход на ресурсы сети Telnet;

ftp – файл на FTP – сервере.

host.domain – доменное имя  в сети Интернет.

port - число, которое необходимо  указывать, если метод требует  номер порта.

Пример: http://support.vrn.ru/archive/index.html.

Префикс http:// указывает, что  далее следует адрес Web-страницы, /archive описывает каталог с именем archiv на сервере support.vrn.ru, а index.html - имя  файла.

Ниже приведены некоторые  наиболее часто встречающиеся названия компьютеров сети Интернет.

Сервер в сети Интернет - это компьютер, обеспечивающий обслуживание пользователей сети: разделяемый доступ к дискам, файлам, принтеру, системе электронной почты. Обычно сервер - это совокупность аппаратного и программного обеспечения.

Сайт - обобщенное название совокупности документов в Интернет, связанных между собой ссылками.

Шлюз (gateway)- это компьютер или система компьютеров со специальным программным обеспечением, позволяющая связываться двум сетям с разными протоколами.

Домашняя страница - это персональная Web-страница конкретного пользователя или организации.

 

 

3.Навигация в сети Интернет

Навигация - это система  ориентирования на сайте, некая метафорическая карта местности, которая позволяет  путешественнику определить свое местонахождение  и наиболее удобные пути прохода в нужные пункты. Изначально примитивная  система навигации включена в  сам интерфейс браузера. В браузере систему навигации образуют адресная строка и строка состояния. Адресная строка (полоска над окном содержания) показывает Ваше точное местонахождение на сайте. К сожалению, в адресной строке используется строчно-иерархическая система представления данных. Такое представление информации очень просто и понятно по своей структуре. Оно не способно запутать пользователя. Но с другой стороны такое представление данных чрезвычайно ограничено. Здесь Вы не увидите, какие еще документы находятся в папке или на сайте в целом. Теперь несколько слов о строке состояния. Она расположена под окном содержания и отражает информацию о том, к какому файлу направлены те или иные ссылки сайта. Вот этими двумя строками, да еще двумя кнопками, позволяющими перемещаться между просмотренными страницами, и ограничивается весь навигационный набор браузера. И не смотря, на постоянное усовершенствование браузеров, их навигационная система от раза к разу не претерпевает, принципиальных изменений. Производители подразумевают, что авторы сайтов смогут сами сформировать оптимальную для себя систему навигации. На самом деле, даже встроенная система навигации браузеров бесполезна без доброй воли создателей сайтов. Что может понять посетитель сайта из такой записи в адресной строке: http://fr467trertipod.chat.ru/000127sk/56/127gali5678.htm Поэтому, первым правилом создания навигации на сайте является адаптация иерархии на сайте под навигационную систему браузера. Необходимо создавать для каждого раздела папку с соответствующим названием и основную страницу раздела именовать index.html. Иначе посетители просто не смогут перемещаться на сайте при помощи адресной строки браузера. Ведь если браузер не имеет точного указания на конкретный файл, а только наименование папки, он самостоятельно пытается найти файл с названием index.html и, если это не удается, пишет, что не смог ничего найти. Теперь несколько слов о построении системы ссылок на сайте. Ссылки являются не декоративным, а  сугубо функциональным элементом сайта, а посему автор должен прежде всего  заботиться об удобстве их использования.  Прежде всего, система ссылок должна визуально восприниматься как единый информационный блок. Посетитель бессознательно разбивает просматриваемый сайт на сектора. Общепринятой практикой  размещения сектора ссылок на сайте  является использование полосы, приклеенной к левой кромке окна. Обычно это полоса размером около 20% экрана со столбцом ссылок, расположенных друг под другом. У такого расположения есть свои сильные и слабые стороны. Главной положительной чертой такого размещения является его повсеместность. Некогда экспериментальная левая навигационная полоса теперь используется на подавляющем большинстве сайтов. Люди уже привыкли к тому, что на сайте слева находится столбец основных ссылок сайта. Основанием для такого размещения послужила европейская система письменности, где процесс чтения осуществляется слева направо и сверху вниз. Подразумевалось, что расположенные слева ссылки в первую очередь попадут на глаза посетителю и дадут ему представление об общей структуре сайта. Идеальной системы размещения ссылок не существует. У каждого варианта есть свои недостатки. Наиболее оптимальными выглядят варианты левостороннего столбца и верхней строки. Навигационная строка на дне сайта применима только в качестве дублирования системы, расположенной в верхней части сайта. Что касается правосторонней навигации, то не смотря на ее объективные преимущества, она так и не получила распространения в web. Встроенной адресная строка браузера и ее навигационные возможности. Так вот, существует практика дублирования данных адресной строки на сайте. По сути это та же адресная строка, только в более доступном варианте. Адресная строка использует в цепочке непосредственно названия файлов и папок. Однако, они зачастую не передают точной информации о содержании. В адресных строках сайтов используется та же строчно-иерархическая модель, но вместо фактических названий используются слова более точно передающие содержание. Различаются и методы перехода при помощи адресной строки. В браузере переход осуществляется путем сокращения строки. Использование альтернативной адресной строки еще не стало общепринятой практикой, Поскольку альтернативная адресная строка еще не приобрела  глобальную популярность, нет и единого  стандарта по ее оформлению. Наиболее распространенными символами разделения иерархии страниц являются знак "больше" (>), двоеточие (:) и знак дроби (/). Единственным иногда используемым, но недопустимым знаком является вертикальная черта (|). Она трактуется большинством пользователей не как знак иерархического отношения, а как выбор между равнозначными вариантами.3

 

 

4.Передача данных

 

В Интернете используются два основных понятия: адрес и  протокол. Свой уникальный адрес имеет  любой компьютер, подключенный к  Интернету. Даже при временном соединении компьютеру выделяется уникальный адрес. В любой момент времени все  компьютеры, подключенные к Интернету, имеют разные адреса. Так же, как  почтовый адрес однозначно определяет местонахождение человека, адрес  в Интернете однозначно определяет местонахождение компьютера в сети.

В общем случае протокол - это правила взаимодействия. Например, дипломатический протокол предписывает, как поступать при встрече зарубежных гостей или при проведении приема. Так же сетевой протокол предписывает правила работы компьютерам, которые подключены к сети. Стандартные протоколы заставляют разные компьютеры "говорить на одном языке". Таким образом, осуществляется возможность подключения к Интернету разнотипных компьютеров, работающих под управлением различных операционных систем.

Протоколы - это стандарты, определяющие формы представления и способы пересылки сообщений, процедуры их интерпретации, правила совместной работы различного оборудования в сетях . 

Описать в одном протоколе  все правила взаимодействия практически  невозможно. Поэтому сетевые протоколы  строятся по многоуровневому принципу. Например, на нижнем уровне описываются  правила передачи небольших порций информации с одного компьютера на другой, так как отслеживать правильность передачи небольших частей информации значительно проще. Если какая-то часть  информации была искажена помехами при  передаче, то на этом уровне запрашивается  повтор передачи только искаженной части. Протокол следующего уровня описывает, как большие массивы данных разбить  на небольшие части и собрать  обратно. При этом небольшие части  пересылаются с помощью протокола  нижнего уровня. На следующем, более высоком уровне описывается передача файла. При этом используются протоколы нижних уровней. Таким образом, для реализации нового протокола высокого уровня в Интернете не требуется знать особенности функционирования сети, а надо уметь пользоваться протоколами более низкого уровня.

Аналогию многоуровневых протоколов можно найти в повседневной жизни. Например, можно передать текст документа во время разговора по телефону. При этом совершенно необязательно знать, как работает телефонная сеть. Достаточно знать, что надо просто набрать номер и ждать, когда другой человек снимет трубку. 

Для передачи изображения  документа можно воспользоваться факсом. Вставляем документ в факс-аппарат, набирам телефонный номер другого факс-аппарта и передаем документ. При этом можно даже не задумываться о том, как изображение документа передается по телефонным линиям. Мы просто пользуемся протоколом высокого уровня: "вставить документ в факс-аппарат, набрать номер, нажать кнопку Старт на факс-аппарате". При этом мы воспользовались, по крайней мере, еще двумя уровнями протоколов: протоколом функционирования телефонной сети и протоколом передачи факсов.

Точно так же в Интернете  имеется несколько уровней протоколов, которые взаимодействуют друг с  другом. На нижнем уровне используются два основных протокола:

• IP - Internet Protocol (Протокол Интернета);
• TCP - Transmission Control Protocol (Протокол управления передачей).

Так как эти два протокола  тесно взаимосвязаны, то часто их объединяют, и говорят, что в Интернете  базовым протоколом является TCP/IP. Все  остальные многочисленные протоколы  строятся на основе именно протоколов TCP/IP. 

Протокол TCP.

Протокол TCP разбивает информацию на части (пакеты) и нумерует все  эти части, чтобы при получении  можно было правильно собрать  информацию. Так же при разборке деревянного сруба нумеруют бревна, чтобы быстро собрать дом в  другом месте. Далее с помощью  протокола IP все части передаются получателю, где с помощью протокола TCP проверяется, все ли части получены. Так как отдельные части могут  путешествовать по Интернету самыми разными путями, то порядок прихода  частей может быть нарушен. После  получения всех частей TCP располагает  их в нужном порядке и собирает в единое целое.

Протокол IP

Для протокола TCP не имеет  значения, какими путями информация путешествует по Интернету. Этим занимается протокол IP. Точно так же, как при перевозке  отдельных пронумерованных бревен не важно, какой дорогой их везут. К каждой полученной порции информации протокол IP добавляет служебную  информацию, из которой можно узнать адреса отправителя и получателя информации. Если следовать аналогии с почтой, то данные помещаются в  конверт или пакет, на котором  пишется адрес получателя. Далее  протокол IP так же, как и обычная  почта, обеспечивает доставку всех пакетов  получателю. При этом скорость и  пути прохождения разных конвертов  могут быть различными. Интернет часто  изображают в виде размытого облака. Вам не известны пути прохождения  информации, но правильно оформленные IP - пакеты доходят до получателя.⁴

 

5.Службы сети Интернет

 

 

 Internet предназначен для  обмена информацией между людьми. Функции обмена информацией реализуют  службы сети Internet. Причина бурного  роста сети Internet состоит не только  в том, что ее службы предлагают  удобные средства для обмена  информацией и доступа к ней,  но и в том, что в сети  всегда есть необходимая информация. Кроме уникальной быстроты получения информации, службы сети Internet работают круглосуточно и без выходных. Наиболее широко используются следующие службы:

Удаленный доступ (telnet)- позволяет пользователю работать на удаленном компьютере, используя его ресурсы, как собственные.

FTP - одна из старейших служб, используется для быстрого копирования файлов с одного удаленного компьютера на другой.

«Всемирная паутина» (World Wide Web,  WWW, или «веб») - служба, которая совмещает функции электронного издательства и библиотеки.  Особенность публикаций в Интернете - это широкое использование средств мультимедиа (изображения, звук, видеоролики), наличие ссылок внутри документа и на другие документы.

Электронная почта (e-mail) - служба для адресной доставки информации.

Новости (news, USENET) - это тематические конференции, доски объявлений или газеты, где каждый пользователь одновременно может быть автором. 

Дополнительные сервисы, получившие широкое распространение.⁵   

 Удаленный доступ (telnet)   

 Удаленный доступ (teletype network) позволяет пользователю, имеющему право работать на удаленном компьютере, использовать его ресурсы, как собственные.  Сеанс связи обеспечивается совместной работой программного обеспечения удаленного компьютера и компьютера пользователя. TELNET состоит из двух взаимодействующих между собой компонентов: клиента и сервера.

Данные пользователя  по протоколу TELNET передаются открытым текстом.  Чтобы защитить данные от несанкционированного доступа был разработан криптографически защищённый протокол и основанная на нём программа SSH (Secure Shell).

FTP - File Transfer Protocol - протокол передачи файлов - протокол, определяющий правила передачи файлов с одного компьютера на другой. 
    В аспекте применения служба  ftp во многом аналогична telnet. Для работы с ftp нужно иметь доступ к удаленному компьютеру, с которого пользователь желает перекачать себе файлы, т.е. иметь входное имя и знать соответствующий пароль. Для копирования с удаленного компьютера,  подается команда ftp с указанием имени удаленного компьютера. Получив доступ к удаленному компьютеру  пользователь может производить поиск файлов, переходить из директории в директорию, просматривать содержимое файлов этих директорий, пересылать файлы, папки, директории,  вместе со всеми вложенными поддиректориями.  Имеется возможность сжимать данные при пересылке.      

Всемирная Паутина (World Wide Web - WWW)  

Громадные информационные ресурсы  стали доступны благодаря этой службе. Информационные ресурсы (веб-страницы) World Wide Web создаются самими пользователями. Для создания публикации пользователю нужен только компьютер, подключенный к сети Internet, и минимум навыков  работы с ним. Опубликованный документ становится доступным всем пользователям  сети.  Веб-страницы могут  включать  звуковое сопровождение, видеоролики, анимацию, что значительно повышает восприятие информации пользователем. В качестве сервера, как правило, выступает постоянно подключенный к cети компьютер, на котором работает специальная программа веб-сервер. Клиентом является любой компьютер, подключенный в данный момент к Интернету, на котором запущена программа просмотра веб-публикаций - браузер (от англ. browse - листать, пролистывать).