Адресация в ip-сетях

Каждый компьютер в сетях TCP / IP имеет адреса трех уровней: MAC-адрес, IP-адрес, и DNS-адрес.

МАС-адрес - это физический адрес сетевого устройства, например, 17-21-37-84-03-64. Имеет длину в шесть байт.

IP-адрес - это адрес, используемый сетевым уровнем, например, 170.25.1.134. Его длина всегда равна четырем байтам.

DNS-aдpec - это символьный необязательный адрес, используемый для более удобной идентификации компьютеров в сети, например, fit.nsu.ru.

Интернет История создания Интернета

Компьютер стал недорогим и высокопроизводительным рабочим инструментом. Мир все быстрее приходит к повсеместному использованию ПК и информационных сетей. Среди более чем 20 глобальных информационных сетей наиболее популярна и быстро развивающаяся сеть Интернет. Сегодня ПК и Интернет составляют не менее важную инфраструктуру.

Ранние эксперименты по передаче и приему информации с помощью компьютеров начались еще в 50-х годах и имели лабораторный характер. Лишь в конце 60-х годов на средства Агентства Перспективных Разработок министерства обороны США (DARPA – Defense Advanced Research Project Agency) была создана первая сеть национального масштаба. По имени агентства она получила название ARPANET. Эта сеть связала несколько крупных научных, исследовательских и образовательных центров. Ее основной задачей стала координация групп коллективов, работающих над единым научно-техническими проектами, а основным назначением стал обмен электронной почтой и файлами с научной и проектно-конструкторской документацией.

Сеть ARPANET заработала в 1969 году. Немногочисленные узлы этой сети были связаны выделенными линиями. Прием и передача информации обеспечивалась за счет подключения новых узлов, а к началу 80-х годов на базе наиболее крупных узлов были созданы свои региональные сети, воссоздающие общую архитектуру ARPANET на более низком уровне (в региональном или локальном масштабе).

Пока глобальное расширение ARPANET происходило за счет механического подключения все новых и новых аппаратных средств (узлов и сетей), до Интернета в современном понимании этого слова было еще очень далеко. По-настоящему рождением Интернета принято считать 1983 год. В этом году произошли революционные изменения в программном обеспечении компьютерной связи. Днем рождения Интернета в современном понимании этого слова стала дата стандартизации протокола связи TCP/IP, лежащего в основе Всемирной сети по нынешний день.

Службы Интернета

Когда говорят об Интернете, на самом деле речь идет об одной из его служб. В зависимости от конкретных целей и задач клиенты Сети используют те службы, которые им необходимы.

Разные службы имеют разные протоколы. Они называются прикладными протоколами. Их соблюдение обеспечивается и поддерживается работой специальных программ. Таким образом, чтобы воспользоваться какой-то службой Интернета, необходимо установить на компьютере программу, способную работать по протоколу данной службы. Такие программы называются клиентскими или просто клиентами.

Информационные ресурсы Интернета – вся совокупность информационных технологий и баз данных, доступных при помощи этих технологий и существующих в режиме постоянного обновления.

Терминальный режим. Исторически одной из ранних является служба удаленного управления компьютером Telnet. Подключившись к удаленному компьютеру по протоколу этой службы, можно управлять его работой. Такое управление еще называют консольным или терминальным. В прошлом эту службу широко использовали для проведения сложных математических расчетов на удаленных вычислительных центрах.

В наши дни протоколы Telnet применяют для дистанционного управления техническими объектами, например телескопами, видеокамерами, промышленными роботами.

Каждый сервер, предоставляющий Telnet-услуги, обычно предлагает свое клиентское приложение. Его надо получить по сети и установить на компьютере. Подключиться к серверу и работать с удаленным оборудованием. Простейший клиент Telnet входит в состав ОС Widows 98 (файл telnet.exe).

Электронная почта (E-Mail). Является одной из наиболее ранних. Ее обеспечением в Интернете занимаются специальные почтовые серверы. (под сервером может пониматься не специальный компьютер, а программное обеспечение).

Почтовые серверы получают сообщения от клиентов и пересылают их по цепочке к почтовым серверам адресатов, где эти сообщения накапливаются. При установлении соединения между адресатом и его почтовым сервером происходит автоматическая передача поступивших сообщений на компьютер адресата.

Почтовая служба основана на двух прикладных протоколах: SMTP и POP3. По первому происходит отправка корреспонденции с компьютера на сервер, а по второму – прием поступивших сообщений. Существует большое разнообразие клиентских почтовых программ. К ним относятся Microsoft Outlook Express. Более мощная программа, интегрирующая в себе кроме поддержки электронной почты и другие средства делопроизводства, Microsoft Outlook 2000, входит в состав пакета Microsoft Office 2000. Из специализированных почтовых программ хорошую популярность имеют программы The Bat! и Eudora Pro.

Списки рассылки (Mail List). Обычно электронная почта предполагает наличие двух партнеров по переписке. Достаточно большой поток почтовой информации в свой адрес можно получить, подписавшись на списки рассылки. Это специальные тематические серверы, собирающие информацию по определенным темам и переправляющие ее подписчикам в виде сообщений электронной почты.

Списки рассылки позволяют эффективно решать вопросы регулярной доставки данных.

Служба телеконференций (Usenet). Похожа на циркулярную рассылку электронной почты, в ходе которой одно сообщение отправляется не одному корреспонденту, а большой группе (такие группы называются телеконференциями или группами новостей).

Обычное сообщение электронной почты пересылается по узкой цепочке серверов от отправителя к получателю. При этом не предлагается его хранение на промежуточных серверах. Сообщения, направленные на сервер группы новостей, отправляются с него на все серверы с которыми он связан, если на них данного сообщения еще нет. Далее процесс повторяется.

На каждом из серверов поступившее сообщение хранится ограниченное время (обычно неделю), и все желающие могут за это время с ним ознакомиться. На сервер, который уже имеет данное сообщение, повторная передача производиться не может.

Ежедневно в мире создается порядка миллиона сообщений групп новостей. Вся информация телеконференций разбита на тематические группы (около 50000).

Основной прием использования групп новостей состоит в том, чтобы задать вопрос, обращаясь ко всему миру, и получить ответ ил совет тех, кто с этим вопросом уже разобраться. Важно следить, чтобы содержание вопроса соответствовало теме данной телеконференции. Просмотр сообщений телеконференций, проходящих в группа, касающихся сферы деятельности называется мониторинг.

В некоторых группах производится предварительный «отсев» бесполезной информации (рекламной, например), не относящейся к теме конференций. Такие конференции называют модерируемыми. В качестве модератора может выступать не только человек, но и программа, фильтрующая сообщения по определенным ключевым словам – автоматическая модерация.

Для работы со службой телеконференций существуют специальные клиентские программы – Microsoft Outlook Express, позволяет работать и со службой телеконференций. Для начала работы нужно настроить программу на взаимодействие с сервером групп новостей, оформить «подписку» на определенные группы и периодически, как электронную почту, получать все сообщения, проходящие по теме этой группы. Отменить подписку или изменить ее состав можно в любой момент. Подписка не предполагает со стороны клиента никаких обязательств или платежей – это просто указание серверу о том, сто сообщения по указанным темам надо доставлять, а по прочим – нет.

Служба Wold Wide Web (WWW). Самая популярная служба современного Интернета. Ее нередко отождествляют с самим Интернетом.

WWW – единое информационное пространство, состоящее из сотен миллионов взаимосвязанных электронных документов, хранящихся на Web-серверах. Отдельные документы, составляющие пространство Web, называют web-страницами. Группы тематически объединенных Web-страниц называют Web-узлами (жаргонный термин Web-сайт или просто сайт). Один физический веб-сервер может содержать достаточно много веб-узлов, каждому из которых отводится отдельный каталог на жестком диске.

От обычных документов веб-страницы отличаются тем, что они оформлены без привязки к конкретному носителю. Электронные веб-документы предназначены для просмотра на экране компьютера, неизвестно каком: не известны размер экрана, параметры цветового и графического разрешения, операционной системы. Поэтому веб-документы не могут иметь жесткого форматирования. Оформление выполняется непосредственно во время их воспроизведения на компьютере клиента и происходит оно в соответствии с настройками программы, выполняющей просмотр.

Программы для просмотра веб-страний называются браузерами (обозреватель).

Броузер выполняет отображение документа на экране, руководствуясь командами, которые автор документа внедрил в текст. Такие команды называются тегами. От обычного текста они отличаются тем, что заключены в угловые скобки. Правила записи тегов содержатся в спецификации языка разметки гипертекста – HTML (Hyper Text Markup Language). Документы созданные таким образом называют HTML-документами или документами в формате HTML.

Существуют специальные теги для внедрения графических и мультимедийных объектов.

В веб-документах широко применяются активные компоненты. Они содержат не только текстовые, графические и мультимедийные данные, но и программный код. Для того, чтобы активные компоненты не могли выполнить на чужом компьютере разрушительные операции, они исполняются только под контролем со стороны броузера.

Наиболее важной чертой веб-страниц реализуемой с помощью тегов HTML, являются гипертекстовые ссылки. Совокупность огромного числа гипертекстовых электронных документов, хранящихся на серверах WWW, образует гиперпространство документов, между которыми возможно перемещение. Произвольное перемещение между документами называют веб-серфингом. Целенаправленное перемещение – веб-навигацией.

Каждый документ в гиперпространстве обладает своим уникальным адресом, который определяется указателем ресурса – URL.

Адрес URL состоит из трех частей.

1. Указание службы, которая осуществляет доступ к данному ресурсу (обычно именем прикладного протокола, соответствующего данной службе. Для www прикладным является протокол http (Hyper Text Transfer Protocol – протокол передачи гипертекста). После имени протокола ставится двоеточие и две косых черты:

http://

2. Указание доменного имени компьютера (сервера), на котором хранится данный ресурс:

http://www.abcde.com

3. Указания полного пути доступа к файлу на данном компьютере. В качестве разделителя используется косая черта:

http://www.abcde.com /files/new/abcdgf.zip

при записи URL-адреса важно точно соблюдать регистр символов.

Именно в форме URL связывают адрес ресурса с гипертекстовыми ссылками на веб-страницах.

Служба имен доменов (DNS). Переводом доменных имен в связанные с ними IP- адреса осуществляют серверы службы доменов DNS.

Служба передачи файлов (FTP). Прием и передача файлов составляют значительный процент прочих услуг Интернета.

Служба FTP имеет свои серверы в мировой сети, на которых хранятся архивы данных. (за последние 10-15 лет) Со стороны клиента для работы с серверами FTP может быть установлено специальное программное обеспечение, хотя в большинстве случаев броузеры WWW обладают встроенными возможностями для работы и по протоколу FTP.

Протокол FTP работает одновременно с двумя TCP-соединениями между сервером и клиентом. По одному соединению идет передача данных, а второе соединение используется как управляющее. Протокол FTP также предоставляет серверу средства для идентификации обратившегося клиента. Этим часто пользуются коммерческие серверы и серверы ограниченного доступа, поставляющие информацию только зарегистрированным клиентам, - они выдают запрос на ввод имени пользователя и связанного с ним пароля. Существуют FTP- сервера с анонимным доступом для всех желающих. В этом случае в качестве имени пользователя надо ввести слово anonymous, а в качестве пароля задать адрес электронной почты. В большинстве случаев программы-клиенты FTP это делают автоматически.

Практически любой архив строится как иерархия директорий. Многие архивы дублирую информацию из других архивов (так называемые зеркала – mirrots). Для поиска зеркал существуют специальные программы Archie, которые позволяют сканировать FTP-архивы и найти тот, который устраивает пользователя по составу программного обеспечения и коммуникационным условиям.

IRC (Internet Relay Chat). Предназначена для прямого общения нескольких человек в режиме реального времени. Иногда службу IRC называют чат-конференциями или просто чатом. Общение происходит только в пределах одного канала, в работе которого принимают участие лишь несколько человек. Каждый пользователь может создать собственный канал и пригласить в него участников или присоединиться к одному из открытых в данный момент каналов.

Существует несколько популярных клиентских программ для работы с серверами и сетями, поддерживающими сервис IRC. Наиболее популярна программа mIRC.exe.

ICQ. Предназначен для поиска сетевого IP- адреса человека, подключенного в данный момент к Интернету. Большинство пользователей не имеют постоянного IP-адреса. Название службы является акронимом выражения I seek you – я тебя ищу. Для пользования этой службой надо зарегистрироваться на ее центральном сервере (http://www.icq.com) и получить персональный идентификационный номер UIN (Universal Internet Number). Данный номер можно сообщить партнерам по контактам, и тогда служба приобретает характер Интернет-пейджера. Зная UIN партнера, но не зная его текущий IP-адрес, можно через центральный сервер службы отправить ему сообщение с предложением установить соединение.

IP-адрес может быть постоянным или динамически временным. Компьютеры, включенные в Интернет на постоянной основе, имеют постоянные IP-адреса. Большинство пользователей подключаются к Интернету только в течении данного сеанса. Этот адрес выдает тот сервер, через который происходит подключение.

При каждом подключении к Интернету программа ICQ, установленная на компьютере, определяет текущий IP-адрес и сообщает его центральной службе, которая оповещает ваших партнеров по контактам. Далее партнеры, если они являются клиентами службы, могут установить прямую связь с вами. Программа предоставляет возможность выбора режима связи («готов к контакту», «прошу не беспокоить, но готов принять срочное сообщение», «закрыт для контакта» и т.п.). после установления контакта связь происходит в режиме, аналогично сервису IRC.

Справочная служба WHOIS. Служба содержит информацию о пользователях сети, их электронные и обычные адреса, идентификаторы и реальные имена. В последнем случае дается краткое описание основных направлений их деятельности. Это распределенная система, то есть запрос отправляется большинству серверов WHOIS и Интернета, если не указан адрес конкретного сервера.

Информационные ресурсы TRICKLE. Это доступ по почте к архивам FTP, который организован через специальный шлюз. Этот шлюз имеет специальные навигационные средства для поиска нужной информации в Сети, пользователь может вести с ним своеобразный диалог по почте, выбирая нужную информацию путем ввода специальных команд TRICKLE.

Поисковые машины. WAIS – распределенная информационно-поисковая система Интернета. Родилась как перспективная разработка 4-х ведущих американских компаний. В основу системы положен принцип поиска информации с использованием логических запросов, основанных на применении ключевых слов. Широко применяется как поисковая машина в других информационных серверах Интернета.

Информационные системы. Gopher – распределенная информационная система Интернета. В основу ее интерфейсов положена идея иерархических каталогов. Внешне он выглядит как огромная файловая система, которая расположена на машинах сети. Первоначально задумывался как информационная система университета с информационными ресурсами факультетов, кафедр, общежитий и т. п. В России gopher-серверы не распространены, предпочтения отдаются WWW.

Skype.