0

Интернет как функционирует всемирная сеть

Интернет – структура, состоящая из тысяч разнообразных компьютерных сетей (домашних, корпоративных, научных и др.) и являющаяся основой глобальной информационной среды. Чтобы успешно пользоваться всеми ее преимуществами, необходимо понимать основные принципы ее функционирования.

Резолюцией ООН, принятой в июне 2011 года, доступ к Интернету признано базовым правом человека. И это не удивительно, поскольку среди нас уже немало таких, которым Интернет нужен почти как воздух.

Предшественник Интернета (сеть ARPANet ) начал создаваться в США в 50-х годах прошлого века и изначально предназначался для обеспечения надежной связи на случай войны, а первая передача данных между двумя компьютерами этой сети на расстояние в 640 км была произведена только в 1969 году. Несколькими годами позже к ARPANet были подсоединены компьютеры в Норвегии и Великобритании. Таким образом, сеть стала Интернетом (международной сетью). Вдаваться в подробности развития Интернета особого смысла не вижу. Скажу лишь, что сегодня более 25% населения нашей планеты регулярно пользуется преимуществами глобальной сети, а с 2010 года прямой доступ к Интернету получил даже экипаж международной космической станции.

В то же время, о том, что такое Интернет, некоторые пользователи по-прежнему имеют весьма отдаленное представление. В повседневном общении слово Интернет чаще обозначает единое информационное пространство. Хотя на самом деле это физически существующая структура, состоящая из тысяч разнообразных компьютерных сетей (домашних, корпоративных, научных и др.), в которой это информационное пространство содержится. Сложить некоторое представление об Интернете, возможно, поможет изображение (щелкните по нему мышкой для увеличения), отображающее только небольшую часть взаимосвязанных компьютеров во всемирной сети. Пусть и схематично, но достаточно наглядно на нем изображена структура Интернета.

Объединение компьютерных сетей в единую всемирную структуру стало возможным благодаря протоколу IP, реализующему адресную систему, в которой каждому компьютеру присваивается индивидуальный адрес (IP-адрес, состоящий из 4 групп цифр, разделенных точками, см. рисунок 2). Каждая из сетей, входящая в Интернет, подсоединена к единой структуре через маршрутизатор – специальное аппаратное или программное устройство, производящее фильтрацию, сортировку и перенаправление пакетов данных компьютерам получателей, исходя из их IP-адресов. Такая система позволяет практически безошибочно передавать информацию из одного компьютера на другой в пределах целого Интернета.

Понять, что такое Интернет, возможно, поможет следующий пример. Работу Всемирной паутины часто сравнивают с телефонной сетью, где компьютеры пользователей являются своего рода телефонными аппаратами с индивидуальными номерами, а сайты Интернета – телефонными автоответчиками. Все, кто дозвонился на такой автоответчик (сайт), могут прослушать одну и ту же записанную на нем информацию.

Чтобы зайти с компьютера на конкретный сайт и просмотреть его содержание, нужна специальная программа, называемая браузером (Internet Explorer, Firefox, Opera и др.). Страницы каждого сайта размещены на сервере. Сервер – это тоже компьютер, но немного мощнее домашнего и имеющий специальное программное обеспечение, а также некоторые аппаратные особенности. Программным путем ресурсы серверов в большинстве случаев разделяются таким образом, чтобы создать на каждом из них оптимальное количество виртуальных ячеек для размещения сайтов (а иначе говоря, их хостинга). Серверы размещаются на стойках в специальных помещениях (датацентрах), в которых поддерживаются необходимые климатические условия, работает специальный персонал и т.д.

Размещение собственного сервера в датацентре сегодня доступно практически всем желающим. Будучи владельцем нескольких серверов, можно создать достаточное количество виртуальных ячеек для размещения сайтов и сдавать их в оренду. Именно на этом и базируется бизнес всех хостинговых фирм, коих в Интернете сегодня очень много (достаточно поискать в Гугле или Яндексе по слову «хостинг»).

Каждый сервера имеет определенный IP-адрес в Интернете, и всем, кто зашел на этот IP-адрес, транслируется содержимое страниц сайта, расположенного на нем. Тут вы можете возразить, и сказать, что внешне адреса сайтов совсем не похожи на обычные IP-адреса компьютеров (4 группы цифр, разделенные точками). Дело в том, что для удобства сайтам присваиваются доменные имена, состоящее из цифробуквенных символов (например, www.chaynikam.info), которые заменяют реальные IP-адреса. Когда кто-то вводит доменное имя в адресную строку своего браузера, он попадает сначала на специальный сервер, который уже и перенаправляет пользователя на IP-адрес сайта, соответствующий этому доменному имени. В примере про телефоны это аналог телефонной АТС. При этом, на тот же сайт можно попасть минуя эту АТС, введя в адресную строку вместо доменного имени сайта его IP-адрес. Не верите – убедитесь сами: переход по адресам www.mail.ru и http://94.100.191.202 приносит один и тот же результат – открытие главной страницы сайта Mail.ru (с другими сайтами ситуация такая же).

Система доменных имен на английском звучит как DNS (Domain Name System). Поэтому указанные выше сервера, исполняющие функции АТС, называют DNS-серверами. Эти сервера, коих в Интернете достаточно много, взаимодействуют между собой, составляя единую иерархическую структуру.

Система доменных имен Интернета также строго иерархична. Имя любого сайта принадлежит к определенной доменной зоне (домену 1 уровня), например, ru, ua, info, com, org и др. Владельцы сайтов не могут изменить или создать их. В каждой доменной зоне существуют тысячи доменных имен 2 уровня, состоящих из названия, выбранного его владельцем из возможных не занятых другими вариантов, а также домена 1 уровня, к которому оно принадлежит (например, chaynikam.info). Чаще всего сайты имеют доменные имена 2 уровня. За регистрацию таких имен с их владельцев взимается определенная плата (размеры зависят от доменной зоны, в среднем 5-50 дол США за 1 год). Бывают также доменные имена 3 уровня, состоящие из еще одного названия, присоединенного к домену 2 уровня (например, tva.jino.ru). Домены третьего уровня, как правило, бесплатны и создаются хостинговыми компаниями для своих клиентов в рамках собственного доменного имени 2 уровня. В нашем примере хостинговая компания jino.ru предоставила для сайта своих клиентов бесплатный домен 3 уровня tva.jino.ru.

Читайте также:  Безопасный режим виндовс 10 через биос

Сайт – совокупность взаимосвязанных страниц, содержащих текстовую и графическую информацию. Страницы эти создаются с использованием специальных языков, простейшим и основным из которых является HTML (язык гипертекстовой разметки документов). Овладеть им и создать собственный сайт может любой. Существует много инструкций для начинающих. Самая доходчивая и последовательная из тех, которые встречались автору, находится на сайте www.postroika.ru. Используя только HTML особых изысков в дизайне сайта добиться сложно. Понадобится знание еще как минимум каскадных таблиц стилей CSS и желательно некоторых более сложных языков. Но изучать их нужно только после овладения HTML. Разместить сайт в Интернете бесплатно также может любой, используя бесплатный хостинг (легко найти, используя Яндекс или Гугл) и доменное имя 3 уровня. Для этого нужно выгрузить созданный сайт с локального (своего) компьютера на сервер в свою ячейку. Более подробную информацию о создании сайта можно найти на странице www.chaynikam.info/sozdaysayt.html, а также здесь и здесь в разделе "Создание и продвижение сайтов".

Совокупность всех сайтов Интернета – это воплощение сервиса World Wide Web (WWW) – системы взаимосвязей (гиперссылок и др.), которыми все сетевые ресурсы объединены в единое информационное пространство. Нажимая на ссылку, пользователь переходит на страницу другого сайта, оттуда – на следующую и т.д. WWW – это наиболее развитая часть всемирной паутины, ее интерфейс, через который чаще всего осуществляется доступ в глобальную информационную среду.

Кроме www, в Интернете реализованы другие сервисы: электронная почта, передача данных по протоколу FTP, обмен текстовыми сообщениями в режиме реального времени (чат), потоковое мультимедиа и др. Но в большинстве случаев все эти сервисы тесно взаимосвязаны.

Интернет возник не сразу, а создавался постепенно. Сегодня он продолжает совершенствоваться и развиваться, растет скорость передачи данных, разрабатываются новые сервисы и т.д. У Интернета нет границ (это всемирная сеть) и одного конкретного собственника. Его нельзя полностью выключить, поскольку физически он состоит из сетей, находящихся в разных странах. Контролируя провайдеров (субъектов, осуществляющих подключение этих локальных сетей к глобальной сети), можно обеспечить контроль над частью Интернета (запретить посещение отдельных сайтов и т.д.) или в определенной местности отключить его вообще. Но на такие радикальные меры большинство стран мира пока не решались.

уроки • советы • инструкции

уроки • советы • инструкции

Рубрики

Недавние записи

Популярное на блоге

  • Автор: admin
  • Дата: 2016-04-29
  • Рубрика: Интернет

Самой знаменитой глобальной сетью является Интернет, представляющий собой набор взаимосвязанных сетей, функционирующих как одна сеть. Основным каналом связи Интернета является последовательность сетей, организованных правительством США для взаимосвязи суперкомпьютеров ключевых научно-исследовательских лабораторий. Этот канал называется опорной сетью (backbone) и поддерживается Национальным научным фондом США (National Science Foundation).

Со времен организации первоначальной опорной сети, доступ к которой имели лишь ограниченное количество специальных пользователей, Интернет разросся в сеть, охватывающую весь мир и предоставляющую доступ миллионам простых пользователей.
Для передачи по Интернету информация разбивается протоколом TCP/IP на пакеты необходимого размера. На пути к пункту назначения пакеты проходят через различные сети разных уровней. В зависимости от применяемой схемы маршрутизации отдельные пакеты могут передаваться в Интернете по разным маршрутам, а потом собираться в первоначальную последовательность по прибытию в пункт назначения.

В процессе перемещения пакета от источника к назначению он может пройти через несколько локальных сетей, региональных сетей, маршрутизаторов, повторителей, хабов, мостов и шлюзов. Региональные сети (midlevel network) — это просто сети, которые могут обмениваться информацией между собой без подключения к Интернету.

Повторитель (repeater) предотвращает затухание сигналов, усиливая и передавая дальше полученную информацию. Хабы соединяют компьютеры в сетевой сегмент, позволяя им взаимодействовать друг с другом. Мосты соединяют различные сети, позволяя выполнять межсетевую трансляцию данных. Специальный тип моста, называющийся шлюзом, преобразует сообщения для обмена между сетями разных типов (например, между сетям Windows и сетями Apple).

Поставщики интернет-услуг.

Доступ к Интернету отдельным пользователям и сетям предоставляется компаниями — поставщиками интернет-услуг (ISP, Internet Service Provide). Эти компании владеют блоками адресов Интернета, которые они могут назначать своим клиентам. Когда пользователь подключается к поставщику интернет-услуг, он подключается к его серверу, который в свою очередь подключен к Интернету посредством устройств, называющихся маршрутизаторами. Маршрутизатор представляет собой устройство, которое получает сетевые пакеты от узлов сети и определяет их адрес назначения в Интернете и самый лучший маршрут для доставки пакета по этому адресу. Маршрутизация осуществляется на основе известных каналов в Интернете и объема трафика на разных сегментах. После этого маршрутизатор передает пакет в точку доступа к сети (Network Access Point, NAP).

Сервисы, предоставляемые поставщиком интернет-услуг своим клиентам, включают в себя:

• средство интернет-идентификации в виде IP-адреса;

• услуги электронной почты через серверы POP3 и SMTP;

• службы новостей через серверы Usenet;

• маршрутизацию через серверы DNS.

Читайте также:  Борьба с громкой музыкой

IP-адрес.

Поставщики интернет-услуг предоставляют своим клиентам адреса для доступа в Интернет, которые называются адресами протокола IP или IP-адресами. IP-адрес однозначно идентифицирует пользователя в Интернете, позволяя ему получать различного рода информацию. Сейчас используются две версии адресации в Интернете: протокол IPv4 и протокол IPv6.

До 2000 года преобладающей версией является версия IPv4. В этой версии протокола IP каждому узлу сети выделяется числовой адрес в виде XXX.YYY.ZZZ.AAA, где каждая группа букв представляет трехзначное число в десятичном формате (или 8-битовое в двоичном). Этот формат называется десятичным представлением с разделительными точками (dotted decimal notation), а сама группа — октетом. Десятичные числа каждого октета получаются из двоичных чисел, с которыми работает аппаратное обеспечение. Например, сетевому адресу 10000111. 10001011. 01001001. 00110110 в двоичном формате соответствует адрес 135. 139. 073. 054 в десятичном формате.

IP-адрес состоит из адреса сети и адреса узла. Адрес сети идентифицирует всю сеть, а адрес узла — отдельный узел в этой сети: маршрутизатор, сервер или рабочую станцию. Локальные сети разбиваются на 3 класса: A, B, C. Принадлежность сети к определенному классу определяется сетевой частью IP-адреса.

• Адреса сетей А зарезервированы для крупных сетей. Для сетевой части адреса применяются первые 8 битов (слева), а для адреса узла — последние 24 бита IP-адреса. Первый (старший) бит первого октета сетевого адреса равен 0, а за ним следует любая комбинация остальных 7 битов. Соответственно, IP-адреса класса А занимают диапазон 001.х.х.х — 126.х.х.х, что позволяет адресацию 126 отдельных сетей, в каждой из которых будет около 17 млн. узлов.

Диапазон адресов 1 27.х.х.х зарезервирован для тестирования сетевых систем. Некоторые из этих адресов принадлежат правительству США для тестирования опорной сети Интернета. Адрес 127.0.0.1 зарезервирован для тестирования шины локальной системы.

• Адреса класса В назначаются сетям среднего размера. Значение первых двух октетов лежит в числовом диапазоне 128.x.x.x — 191.254.0.0. Это позволяет адресовать до 16384 разных сетей, каждая из них может иметь 65 534 узлов.

• Адреса класса С применяются для сетей, где количество узлов сравнительно невелико. Сетевая часть адреса указывается первыми тремя октетами, а адрес сети — последним. Значение первых трех октетов, определяющих сетевой адрес, может быть в диапазоне 192.x.x.x — 223.254.254.0. Таким образом, адреса класса С позволяют адресацию приблизительно 2 млн. сетей, каждая из них может иметь до 254 узлов.

Версия IPv6 протокола IP была разработана с целью решения ожидаемой проблемы нехватки адресов, поддерживаемых версией IPv4. Адреса назначения и источника в IPv6 имеют длину 128 бит или 16 байт, что позволяет поддерживать громадное количество IP-адресов. Протокол IPv6 также предусматривает проверку подлинности отправителя пакета, а также шифрование содержимого пакета. Поддержка протокола IPv6 встроена в Windows 7 и во многие дистрибутивы Linux; и в последние годы этот протокол применяется все чаще. Протокол IPv6 обеспечивает поддержку мобильных телефонов, бортовых компьютеров автомобилей и широкий круг других подключенных к Интернету персональных устройств.

Адреса IPv6 записываются в виде восьми групп четырехзначных шестнадцатеричных чисел, разделенных двоеточием: 2001: 0db8: 00a7: 0051: 4dc1: 635b: 0000: 2ffe. Нулевые группы могут представляться двойным двоеточием. Но адрес не может содержать больше двух последовательных двоеточий. Для удобства ведущие нули могут опускаться. При использовании в качестве URL-адреса IPv6-адрес необходимо заключать в квадратные скобки — http://[2001 : 0db8: 00a7: 0051 : 4dc1 : 635b: 0000:2ffe].

Подсети.

Узлы секций сети можно сгруппировать в подсети с общим диапазоном IP-адресов. Эти группы называются интрасетями. Каждый сегмент интрасети должен быть оснащен защитным шлюзом, играющим роль точки входа и выхода сегмента. Обычно роль шлюза играет устройство, называющееся маршрутизатором. Маршрутизатор — это интеллектуальное устройство, которое пересылает полученные данные на IP-адрес получателя.

В некоторых сетях в качестве внешнего шлюза применяется сетевой экран или, по-другому, брандмауэр (firewall). Обычный брандмауэр представляет собой комбинацию аппаратных и программных компонентов, создающих защитный барьер между сетями с разными уровнями безопасности. Администратор может настроить брандмауэр так, что он будет пропускать данные только на указанные IP-адреса и порты.

Для создания подсети маскируется сетевая часть IP-адреса узлов, которые нужно включить в данную подсеть. В связи с этим, мобильность данных ограничивается узлами подсети, так как эти узлы могут распознавать адреса только в пределах замаскированного диапазона. Для создания подсети существуют три основные причины.

  • Чтобы изолировать разные сегменты сети друг от друга. Возьмем, например, сеть из 1 000 компьютеров. Без применения сегментации данные каждого из этих 1 000 компьютеров будут проходить через все остальные компьютеры. Представьте себе нагрузку на канал связи. Кроме этого, каждый пользователь сети будут иметь доступ к данным всех других ее членов.
  • Чтобы эффективно использовать IP-адреса. Применение 32-битового представления IP-адреса допускает ограниченное количество адресов. Хотя 126 сетей, каждая с 17 млн. узлов, может казаться большим числом, в мировом сетевом масштабе этого количества адресов далеко не достаточно.
  • Чтобы позволить повторное использование одного IP-адреса сети. Например, разделение адресов класса С между двумя расположенными в разных местах подсетями позволяет выделить каждой подсети половину имеющихся адресов. Таким образом, обе подсети могут использовать один адрес сети класса С.

Чтобы создать подсеть, нужно заблокировать числами какие-либо или все биты октета IP-адреса. Например, маска со значением 255 блокирует весь октет, а маска со значением 254 блокирует всё, кроме одного адреса октета. Для сетей класса А обычно применяется маска 255. 0. 0. 0, для сетей класса В — маска 255 .255.0 .0, а для сетей класса С — маска 255. 255. 255. 0. Чтобы узнать адрес сети, нужно выполнить побитовую операцию логического «И» с IP-адресом и маской. В Windows 2000/XP значение по умолчанию маски сети вводится автоматически при вводе IP-адреса.

Читайте также:  В какой программе сделать сайт

Миллиарды людей ежедневно используют Всемирную сеть. Но не все знают, как работает интернет. Достаточно открыть браузер, ввести нужный адрес, и на экране появляется информация в виде текста, изображения или видео. Люди, работающие в интернете, не задумываются над вопросом, как это устроено. Хотите узнать? Читайте далее.

Расскажем кратко о том, как построена работа Всемирной паутины:

Сеть, соединяющая сети

Большинство специалистов, отвечая на вопрос, что такое интернет, назовут термин «сеть сетей». Иными словами, Всемирная паутина — это соединение сетей различного уровня. Два компьютера можно связать между собой при помощи проводов либо беспроводным способом. Такое соединение уже называют Сетью.

В мире много компьютеров соединены в пределах учреждений, учебных заведений, целых стран и континентов. Благодаря этому у каждого владельца компьютера есть возможность получить информацию с любого конца света.

Каждый компьютер в Сети имеет свой уникальный номер, который называется IP-адрес. Как электрическая розетка обеспечивает связь между электростанцией и электроприбором и не задается вопросом, где электроэнергия произведена, так и IP соединяет две машины в Сети. IP — это значит Internet Protocol.

Наиболее распространенным на сегодня является 4-я версия протокола — IPv4. Поэтому адреса большинства компьютеров записываются в виде комбинаций цифр, разделенных точками: 192.168.2.10. Они позволяют двум машинам распознавать друг друга в Сети.

Компьютер пользователя — домашний или рабочий — это периферия Сети. Он лишь отправляет запрос и выдает готовый результат на мониторе. А что происходит внутри Сети?

Как устроено ядро интернета

Доступ пользователю к Сети предоставляют специальные компании-провайдеры, обслуживающие ее ядро. Чтобы сети могли между собой взаимодействовать и передавать информацию, существуют специальные компьютеры — маршрутизаторы. Как сигнальщик на железной дороге следит за тем, чтобы на переезде не случилось аварии и стрелка вела поезд на нужный путь, так маршрутизатор направляет информацию по необходимому адресу. Он позволяет задать общие правила и соединить сети между собой.

Провайдер — это компания, которая обслуживает маршрутизаторы, обеспечивая, таким образом, доступ пользователя в интернет. Благодаря провайдерам периферия и ядро Сети связаны.

Ядро работает только для того, чтобы передавать пакеты. Если почтовая служба использует специальную упаковку, чтобы транспортировать посылки, то в интернете информация разбивается на части, размером не более 1,5 тыс. байт, которые и называются пакетами. Каждый пакет нумеруется и отправляется получателю по нужному IP-адресу различными путями и в произвольном порядке.

Чтобы пакеты в пути не терялись, существует специальный транспортный контрольный протокол — TCP (Transport Control Protocol). Он заставляет отправлять запрос до тех пор, пока нужный пакет не будет доставлен получателю.

TCP важен при отправке сообщений, писем и просмотре сайтов. Но если нужно запустить приложение, обеспечивающее связь в реальном времени, то есть посмотреть видео или связаться с человеком по Skype, в действие вступает протокол UDP (User Datagram Protocol).

Он не гарантирует доставку пакетов, не посылает новые запросы, не получив нужный пакет. Это обеспечивает быструю связь. Но потеря одного из пакетов приводит к неполадкам в связи, зависании видео, отставании звука от видео и так далее.

Как информацию видит пользователь

Обычный пользователь не имеет ни малейшего представления о ядре и периферии интернета, о том, как работают протоколы. Он имеет дело с браузером и веб-адресом. Интернет — это не только сложные технические решения, но и простой, понятный обывателю способ представления информации.

Чтобы пользователь не имел проблем с запоминанием IP-адресов, каждому из них присвоен псевдоним, который называют домен. Он состоит из запоминающихся буквенных обозначений. Например, nur.kz.

Названия доменов и их адреса хранятся в специальной записной книжке, которую называют системой доменных имен — DNS. Все доменные имена поделены на специальные зоны, которые, в свою очередь, различаются уровнями. Есть домены верхнего уровня — национальные (например, kz) и отраслевые (например, edu — для учреждений образования, job — для кадровых агентств). И домены нижних уровней (географические или региональные, например spb.ru).

Источник фото: spec-komp.com

После того как пользователь набрал адрес нужного ему сайта, браузер отправляет запрос в DNS. Оттуда запрос переправляется в место, где расположен веб-ресурс. Оно называется сервер — это компьютер, который хранит веб-страницу, сайт или приложение.

От браузера сервер получает запрос отобразить копию сайта на мониторе пользователя. Если обращение прошло успешно, сервер начинает отправку пакетов с информацией компьютеру пользователя. Браузер собирает все пакеты воедино и выводит на монитор.

Чтобы отправитель запроса видел информацию в привычном для него виде, разработан специальный язык отображения информации — протокол передачи гипертекста — HTTP.

Таким образом, интернет состоит из ряда протоколов, которые позволяют пользователю отправлять и получать информацию в удобном для него виде.

Интернет — это соединение компьютерных сетей, позволяющее быстро обмениваться информацией и передавать ее на значительные расстояния за считанные секунды.

admin

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *