Тема 9. Технология работы в глобальных компьютерных сетях. Ин­тернет.

Компьютерной сетью называется объединение двух и более вычислительных ма­шин специальными средствами связи, с помощью которых можно осуществлять обмен ин­фор­мацией между любыми включенными в сеть компьютерами.

Основные возможности и проблемы работы в сетях. Специалисты очень быстро оценили основные достоинства компьютерных сетей. К их числу относятся:

• возможность оперативного, практически мгновенного обмена информацией между пользователями, имеющими доступ к компьютерам сети;

• возможность совместного использования дорогостоящей и эффективной аппаратуры, включенной в состав сети (например, лазерных принтеров);

• возможность совместного использования программного обеспечения и данных, хранящихся в компьютерах сети, что позволяет экономить дисковую память из-за отказа от дублирования файлов на каждом из компьютеров;

• доступ к уникальной, то есть имеющейся в единичных экземплярах, информации для большого числа людей;

• возможность использования для обработки информации более мощных компьютеров;

• возможность объединения вычислительных мощностей для решения сложных задач.

Линии связи. Чаще всего в качестве носителя передаваемой по сети информации выступают электромагнитные волны разной частоты.

Физическую среду, которая используется для соединения компьютеров в сети, принято называть линией связи, каналом связи или средой передачи.

Классификация сетей по дальности передачи. В зависимости от протяженности линий связи и территории охвата компьютерные сети делятся на локальные, городские, территориальные и глобальные.

Локальные сети (ЛВС — Локальная Вычислительная Сеть или LAN — Local Area Network — локальная, местная сеть) обеспечивают работу специалистов лаборатории, отдела, небольшого предприятия, расположенного в одном здании или в группе близко находящихся зданий.

Городские сети (MAN — Metropolitan Area Network — городская сеть) объединяют локальные сети различных предприятий и организаций, находящихся, как правило, в пределах города или аналогичного по площади района.

Территориальные или региональные сети (WAN — Wide Area Network — сеть широкой области) объединяют локальные или городские сети, расположен­ные в различных городах или районах.

В качестве примера территориальных сетей можно указать действующие в России сети: Relcom (Reliable Com­mu­ni­cations — надежные коммуникации), Relarn (Russian Electronic Academic Re­search Net­work — российская академическая исследовательская электронная сеть), Ros­net, Sprint, Unicom, Роспак и ряд других.

Глобальные сети (ГВС — Глобальная Вычислительная Сеть, global network). По мере роста и развития территориальных сетей возникали устойчивые соединения и связи между ними. Например, сети Usenet, Fidonet, Интернет. Фрагменты глобальных сетей соединяются друг с другом с помощью спутниковой связи, радиосвязи, телефонных линий и оптоволоконных каналов.

Сетевой адрес компьютера. Операционной системе нужно опознавать не только пользователей, но и компьютеры, подключающиеся к сети. Идентификация компьютеров не совпадает с идентификацией пользователей, поскольку на одном и том же компьютере сети могут по очереди работать не­сколь­ко пользователей. Необходимость в идентификации компьютеров возникает потому, что сетевому программному обеспечению приходится осуществлять передачу информации от одного компьютера к другому. Чтобы информация была передана именно тому компьютеру, которому она направлена, каждому компьютеру сети назначается сетевой адрес, сетевое имя или сетевой номер. Этот адрес всегда указывается вместе с передаваемой информацией (так же, как на отправляемом по почте письме должен указываться точный адрес получателя).

Правила назначения сетевых адресов существенно зависят от используемого аппаратного и програм­много обеспечения, и в разных системах они могут быть разными. Эти правила исключают ситуацию направления информации «на деревню дедушке». Они всегда обеспечивают однозначное определение адресата в сети. Сетевые адреса компьютеров назначаются администратором сети и при необходимости сообщаются пользователю. Примеры сетевых адресов: Newton, 195.128.128.1.

Протокол. В тех случаях, когда людям приходится участвовать в выполнении каких-либо важных действий, требующих их совместных, скоординированных усилий, обычно используются своеобразные «сценарии» их поведения, в которых четко и подробно описана «роль» каждого из взаимодействующих лиц. В общем случае протокол представляет собой описание взаимодействия людей или механизмов при осуществлении какой-либо деятельности, включающее совокупность правил, соглашений, которые обеспечивают точное выполнение всеми участниками своих функций. В информационных сетях понятие протокола является фундаментальным.

Протоколом информационной сети или сетевым протоколом называется совокупность стандартов, семантических и синтаксических правил и соглашений, определяющих порядок работы функциональных устройств сети в процессе передачи данных.

Всемирная сеть интернет. В настоящее время самой крупной и наиболее популярной в мире является глобальная сеть Интернет.

Сеть Интернет, рассматриваемая как единое целое, не принадлежит какому-то отдельному частному собственнику, организации или государству. Координирующим органом сети является организация ISOC (Internet SOCiety — общество Internet), состоящая из специалистов и заинтересованных лиц разных стран. Эта организация выбирает авторитетный орган — IAB (Internet Architecture Board — совет по архитектуре сети Интернет), который принимает решения о функционировании сети. Технические рекомендации совету готовит инженерная группа IETF (Internet Engeneering Task Force — рабочая группа по инженерным проблемам Интернет).

IP-номер. Любой компьютер, включенный в сеть Интернет по протоколу TCP/IP, имеет свой сетевой адрес, свой «личный номер», который образуется из четырех целых чисел, принадлежащих диапазону от 0 до 255 и отделенных друг от друга точкой. Например, таким адресом может быть 128.252.135.4 или 192.94.50.236. Эта система адресации компьютеров в сети позволяет подключить к ней максимум 256256256256 = 4 294 967 296 компьютеров. Адреса компьютеров в сети Интернет часто называют IP-но­мерами или IP-адресами. Компьютер, которому выделен постоянный или динамический IP-номер, называется головным, ведущим, главным или host-компьютером (произносится хост-компью­­тер, host — ведущий). Доменный адрес. IP-номера используются сетевой аппаратурой для адресации и передачи информации между головными компьютерами сети. Чтобы сделать адресацию сети более при­емлемой для людей, одновременно с IP-номерами в сети Интернет введена так называемая доменная (от слова domain — домен, область, владение) адресация.

Для полной адресации компьютера в сети Интернет нужно указать имена всех доменов, в которые входит этот компьютер, причем адрес принято начинать с сетевого имени (адреса) самого компьютера, а заканчивать названием домена верхнего уровня. Имена компьютера и всех доменов промежуточных и верхнего уровня отделяются друг от друга точкой.

Каждый входящий в сеть Интернет компьютер имеет IP-номер, используемый, в основном, аппаратурой, и однозначно связанный с ним доменный адрес (доменное имя). Таблицы соответствия IP-номеров и доменных имен компьютеров находятся на специально выделенном компьютере, который называют DNS-сервером (Domain Name Server — сервер имен доменов). Роль DNS-сервера выполняет один из головных компьютеров локальной или территориальной сети. Таким образом, в сети Интернет имеется большое количество серверов имен доменов, обеспечивающих правильную адресацию всех головных компьютеров сети как для сетевой аппаратуры, так и для пользователей сети. Узел Интернет. Организация, которая обеспечивает подсоединение отдельных пользователей к сети Интернет и имеет право выделять постоянные или динамические IP-номера и доменные имена, называется узлом Интернет, поставщиком услуг Интернет или провайдером (provider — поставщик). Кроме того, в каждом узле выделяется специальный компьютер с таблицами маршрутов, по которым для каждого адреса сети Интернет определяется следующий ближайший узел сети, на который нужно переслать информацию, чтобы она, в конце концов, дошла до адресата. Такие компьютеры принято называть маршрутизаторами или роутерами (router — указывающий путь, марш­рут). В принципе, один и тот же головной компьютер может совмещать выполнение функций маршрутизатора и сервера имен доменов.

Информационные ресурсы сети интернет.

Электронная почта. Электронная почта или E-mail (от electronic mail — электронная почта), представляет собой один из способов связи между людьми.

Основной функцией электронной почты является осуществление оперативного, очень быстрого обмена «электронными письмами» — текстовыми сообщениями — между любыми двумя пользователями сети Интернет.

Пакеты электронной почты по протоколам EFT (Elect­ro­nic Funds Transfer — электронный перевод денежных средств) и EDI (Electronic Data Interchange — электронный обмен данными) осуществляют практически мгновенную пересылку по сети денег, счетов и других финансовых документов, обеспеченных «электронной подписью» ответственных лиц.

Сообщения. Основным понятием электронной почты является сообщение. Сообщение можно считать своеобразным аналогом, «электронным» вариантом обычного письма.

Почтовый сервер. Как и большинство работающих в сетях пакетов, программы, обеспечивающие работу электронной почты в сети Интернет, построены по принципу клиент\сервер. Посланные пользователями сообщения попадают на специализированный компьютер узла Интернет, который содержит серверную часть программы электронной почты и в связи с этим называется почтовым сервером. Почтовый сервер обеспечивает отправку всех выходных сообщений по наиболее подходящим маршрутам, а также прием и хранение до прочтения всех входных сообщений всех обслуживаемых сервером пользователей.

Почтовые программы. Чтобы воспользоваться услугами электронной почты, необходима так называемая почтовая программа. В настоящее время используется несколько таких программ, например, Internet Mail, Microsoft Outlook, Microsoft Exchange и т.д.

Самым эффектным ресурсом, который пользуется в настоящее время огромной популярностью, является гипертекстовая се­те­вая информационная система World Wide Web (всемирная паутина). Гипертекст можно рассматривать как текст, содержа­щий ссыл­ки, которые связаны с определением, пояснением, дополнением отдель­ных слов, словосочетаний, изображений, входящих в рассматриваемый текст. Важнейшим свойством гипертекста является автоматический доступ к информации, связанной с указанной пользователем ссыл­кой. Поиск этой информации и ее вывод на экран осуществляются с помощью специальных программ работы с гипертекстами.

Ссылки в гипертексте принято называть по­ля­ми. Для современных информационных систем фактическим стандартом стал их мультимедийный характер. Мультимедиа представляет собой со­вокупность аппаратных и программных средств, обес­печивающих создание звуко­вых и визуальных эффектов, а также вли­я­ние человека на ход выполнения той или иной программы. Развитием гипертекстовых и мультимедийных систем являются ги­пер­медиа системы, в которых принципы гипертекста комбинируются с воз­можностями му­ль­ти­ме­дийной среды.

Программы, с помощью которых просматрива­ют­ся гипертексты в системе всемирной паутины и которые автоматически осуществляют все необходимые для доступа и передачи по сети связанной с гипертекстовыми полями информации, принято называть обозревателями, просмотрщиками или броузерами (browse — просмотр).

Основными понятиями гипертекстовых документов в сети Интернет являются понятия Web узла или сайта (site — участок) и Web страниц.

Web страницей называется документ, содержащий базирующиеся на протоколе HTTP гипертекстовые ссылки.

Web страница — это основная единица передаваемой по всемирной паутине информации. Web страница может иметь любую длину. Web страницу лучше рассматривать как отдельный документ, в котором имеются ссылки на связанные с ним другие документы.

Сеть Интернет обладает огромными информационными ресурсами, и Web является только одним из них.

Адрес ресурса. Каждая Web страница с точки зрения операционной системы представляет собой файл, находящийся на одном из дисковых устройств компьютера, играющего роль Web сервера. Следовательно, для того, чтобы получить доступ к какой-либо Web странице, нужно тем или иным способом указать на файл, хранящий эту страницу.

Чтобы получить доступ из Web обозревателя к тому или иному связанному с файлом ресурсу, в сети Интернет используются так называемые унифицированные указатели ресурсов, или URL (Uniform Resource Locator — универсальный опре­де­ли­тель местоположения ресурса). Фактически URL является адресом запрашиваемого ресурса в сети Интернет, поэтому иногда унифицированные указатели ресурсов называют просто адресом в сети Интернет.

В общем случае URL имеет достаточно сложную структуру. Однако в простейших случаях при запро­се наиболее популярных ресурсов, например для доступа к начальным страницам Web узлов, URL содержит:

• схему протокола, по которой обеспечивается доступ к ресурсу;

• доменный адрес компьютера, содержащего затребованный ресурс;

• спецификацию файла (маршрут и название) или название ресурса.

В некоторых случаях в URL можно не указывать название файла или же его полную спецификацию. Тогда адрес ресурса заканчивается символом прямой слеш «/», а обозреватель автоматически формирует полный адрес, добавив после слеша стандартный для каждого ресурса элемент адреса. Так, для протокола HTTP стандартным элементом является имя файла с названием index.html, в котором по умолчанию должна находиться начальная страница узла Web. Таким образом, не содержащий спецификацию файла адрес ресурса http://www.­man­tis­corp.com/ представляет собою сокращенную запись адреса http://www.man­­tis­corp.com/index.html.

Для доступа из Web обозревателей к некоторым другим ресурсам сети предусмотрены определенные изменения в структуре URL. В частности, схема протокола электронной почты имеет вид mialto:, и в URL входит электронный адрес пользователя, а не адрес файла. Таким образом, для посылки из Web обозревателя сообщения по электронной почте URL записываются в виде: mailto:E-mail. Например, mail­to:ask­bill@microsoft.com.

Электронные доски объявлений. На элек­тронных досках объявлений (в литературе часто используется сокращение BBS от Bulletin Board System— система досок объявлений) размещаются объявления, которые посылаются пользователями всем, кто их прочитает.

Самой боль­шой, глобальной сетью электронных досок объявлений является всемирная сеть Usenet, доступ к которой имеется и из сети Интернет. Для того чтобы из сети Интернет получить доступ к ресурсам сети Usenet, необходимо, чтобы в состав узла Интернет входил сервер Usenet (сервер новостей).

Современные Web обозреватели обеспечивают доступ к электронным доскам объявлений с помощью URL, которые имеют структуру news:имя_группы. То есть URL состоит из названия протокола доступа к ресурсу (news) и названия группы новостей (имя_группы), которые разделяются одним символом «:», а не группой символов ://, использующейся для разделения в URL других ресурсов.

Телеконференции. На базе программ электронной почты, электронных досок объявлений и других специальных пакетов проводятся деловые со­ве­щания, научные телеконференции, в которых могут участвовать не­сколько человек, находящихся на своих рабочих местах в разных городах или странах. Способы организации таких совещаний или конференций могут быть разными. В простейшем случае каждый участник конференции имеет на экране дисплея отдельное окно, в котором он размещает текст, документ или изображение. Изображения участников дискуссии находятся в отдельных окнах на экране. Они могут видеть и слышать друг друга, обмениваться выступлениями, комментариями, вопросами.

Пересылка файлов. Во время обсуждения возможностей электронной почты отмечалось, что пересылаемые по сети сообщения могут состоять только из символов кода ASCII. Однако, присоединив любой файл к сообщению, его также можно переслать по сети, но только в автономном (off­line) режиме.

В сети Интернет существует другой способ пересылки произвольных файлов меж­ду компьютерами. Этот способ основан на протоколе FTP (File Transfer Pro­tocol — протокол передачи файлов), который подразумевает передачу файлов в так называемом оперативном или on­line режиме. Это означает, что на время передачи файла передающий и принимающий компьютеры должны находиться в прямом контакте друг с другом (как люди, разговаривающие друг с другом по телефону).

Удаленный доступ. Протокол FTP является достаточно мощным, но вместе с тем и ограниченным средством доступа к ресурсам «чужих» компьютеров сети. Он обеспечивает только копирование, то есть пересылку копий файлов от одного компьютера сети к другому. Полноценный доступ к возможностям компьютеров, входящих в сеть Интернет, обеспечивает протокол telnet (TErminaL over NETwork protocol — протокол удаленного сетевого доступа). С помощью этого протокола пользователь может подключиться к компьютеру, который находится на противоположной стороне земного шара, и работать с ним, как со своим персональным компьютером. Компьютеры сети, предоставляющие пользователям такую возможность, называются telnet серверами. Большинство telnet серверов являются коммерческими, то есть предоставляют эту услугу за определенную плату. Однако существует и целый ряд бесплатных, анонимных серверов, допускающих вход для любых пользователей сети. Для доступа к telnet серверу через Web обозреватель нужно после схемы telnet:// указать его доменный адрес, например, telnet://cix.compulink.co.uk.

Поиск серверов. Как было отмечено выше, для того чтобы воспользоваться протоколами fpt или telnet, необходимо знать доменный адрес соответствующего сервера. Если же такой адрес неизвестен, то доступ к необходимому ресурсу может быть существенно затруднен. Для этой цели была разработана основанная на принципах меню система доступа к серверам Интернет, под названием GOPHER.

В сети Интернет имеется большое количество gopher серверов, причем все они бесплатны и общедоступны. Каждый такой сервер предоставляет пользователю доступ к системе меню, построенных по точно такому же принципу, что и каскадные меню в редакторе MS Word. В такое меню могут, например, входить пункты «Библиотеки», «Образование», «Ком­му­ни­кации» и т.д.. Выбрав один из пунктов, пользователь переходит в подменю, в котором конкретизируется тематика выбранного пункта, например, дается список доступных библиотек.

Для доступа к gopher серверу из Web обозревателя пользователь должен задать URL, состоящий из схемы gopher:// и доменного адреса сервера, например, gopher://gopher.msu.edu.

Большое количество баз данных, содержащих огромное количество информации входят в состав информационной системы широкого пользования WAIS (Wide Area Information System). Компьютер, име­ющий специальное программное обеспечение и предоставляющий пользователям доступ к базам данных этой системы, называют wais сервером. WAIS объединяет wais серверы всего мира.

Для доступа к WAIS нужно знать доменный адрес какого-либо конкретного wais сервера. Этот адрес указывается в URL со схемой http://, в результате пользователь получает доступ к Web странице с перечнем баз данных, доступных из данного wais сервера. Кроме того, с помощью адреса http://wais.com можно обратиться к центральному Web серверу компании WAIS Inc. и получить доступ к каталогу всех общедоступных баз данных WAIS.

Литература

1. Королев В.Т., Ловцов Д.А., Радионов В.В. Учебно-методический комплекс. Информационные технологии в юридической деятельности – М.: РАП, 2013.

2. Королев В.Т., Ловцов Д.А., Радионов В.В. Информационные технологии в юридической деятельности / Под ред. Д.А. Ловцова. – М.: РАП, 2011.

3. Королев В. Т. Информационные технологии в юридической деятельности. Учебно-методические материалы для практических занятий. - М.: РАП, 2012. (имеется в классе персо-нальных компьютеров и на сайте академии).

4. Королев В.Т., Ловцов Д.А., Радионов В.В. Информационные технологии в юридической деятельности / Под ред. Д.А. Ловцова. – М.: РАП, 2011.

5. А.В. Могилев, Н.И. Пак, Е.К. Хеннер. Информатика. / под ред. А.В. Могилева. М., Издательский центр «Академия». Изд. 1, 2006 г., 327 с..