Принципы функционирования Интернета: базовые понятия. Компьютеры, операционные системы, коммуникационное оборудование, линии связи (коммутируемые, выделенные, радио).

Чтобы понять, как устроен Интернет, необходимо получить хотя бы элементарные знания о том, каким образом информация передается по сети. Задача компьютерной сети состоит в передаче битов информации от компьютера Ак компьютеруВ. При этом желательно, чтобы во время транспортировки эти биты не потерялись и не были искажены. Передать информацию можно двумя способами: при помощи сети с коммутацией пакетов или с коммутацией каналов.

Простейший пример сети с коммутацией пакетов– наша обычная почта. Представьте себе, что вы пишете письмо, вкладываете его в конверт, на котором указываете адрес получателя. На почте письма сортируют по направлениям и отправляют на разные вокзалы или в аэропорты. По дороге письмо может несколько раз “пересесть” с одного поезда на другой, добираясь до города, в котором живет получатель. Но и в этом городе может быть несколько почтовых отделений. И опять письма сортируются, развозятся по почтовым отделениям, и, наконец, почтальон опускает письмо в нужный почтовый ящик. В почтовой машине, вагоне, самолете, в сумке у почтальона письмо движется вместе с множеством других почтовых отправлений от разных отправителей разным адресатам.

Транспортный «канал» (в данном случае почтовый вагон или сумка почтальона) постоянно доступен множеству сообщений. Однако за столь эффективное использование канала приходится расплачиваться: создаются дополнительные службы, узлы почтовой сети, которые сортируют поток почтовых сообщений и определяют маршрут, по которому должен уйти из этого узла каждый пакет. На сортировку затрачивается дополнительный труд и время, которое иногда составляет значительную часть срока доставки сообщения. Каждый, кто посылал письмо на соседнюю улицу своего города, очень хорошо себе это представляет.

Классический пример структуры с коммутацией каналов– телефонная сеть. Если вы дозвонились до Владивостока, то в течение всего разговора в вашем распоряжении вся пропускная способность канала, а уж как вы его используете — ваше личное дело. Для любого другого пользователя транспортные возможности занимаемого вами канала недоступны, даже если вы и ваш собеседник решили немного помолчать.

Вернемся к компьютерным сетям. Они предоставляют пользователю возможность живого диалога, который так привлекает нас в телефонном разговоре, но при этом используют сугубо «почтовые» методы доставки информации. Поэтому они не дороги: каждая минута сеанса связи через Интернет с компьютером в Америке в режиме «реального времени» стоит в несколько раз меньше минуты международного телефонного разговора. Все дело в том, что, в отличие от обычной почты, в компьютерных сетях используются высокоскоростные средства не только доставки, но и сортировки пакетов.

Адресация компьютеров в сети. Структура ip-адреса. Система доменных имен. Принципы формирования имени домена.

В Интернете очень простая (по крайней мере, для компьютера) система адресов. Если вы пишете письмо своим друзьям или родственникам, то, естественно, знаете их адрес. Компьютер также может иметь свой уникальный адрес в Сети, который записывается двоичным числом длиной 32 бита. Этот адрес принято записывать в более удобной форме — в виде последовательности из четырех групп обычных десятичных цифр в диапазоне от 0 до 256, разделенных точками (например, 193.73.150.17). Такой адрес называется IP-адресомкомпьютера (первые буквы английских словInternetProtocol). Если вы уже подключены к Интернету, то на панели управления можно найти значок Сеть и с помощью кнопки Свойства TCP/IP посмотреть параметры адреса Интернет-протокола.

IP-адрес состоит из двух частей: адреса сети и номера хоста. Вообще говоря, под хостом понимают один компьютер, подключенный к Сети. В последнее время, понятие “хост” можно толковать более расширено. Это может быть и принтер с сетевой картой, и Х-терминал, и вообще любое устройство, которое имеет свой сетевой интерфейс.

Существует 5 классов IP-адресов. Эти классы отличаются друг от друга количеством битов, отведенных на адрес сети и адрес хоста в сети. На рисунке показаны эти пять классов.

	0								8	16	24	31
Класс A	0	Номер сети							Номер хоста
Класс B	1	0	Номер сети							Номер хоста
Класс C	1	1	0	Номер сети							Номер хоста
Класс D	1	1	1	0	Групповой адрес
Класс E	1	1	1	1	0	Зарезервировано

Рис. Классы IP-адресов

Таким образом, первое число (из четырёх) в IP-адресе указывает на класс:A– от 0 до 127,B– от 128 до 191,C– от 192 до 223,D– от 224 до 239 иE– от 240 до 255.

При написании почтового адреса, людям (в отличие от машин) приятнее и удобнее иметь дело не с цифрами, а с географическими названиями - это аналоги доменных имен. Конечно, такое именование имеет свои собственные проблемы. Прежде всего, следует убедиться, что никакие два компьютера, включенные в сеть, не имеют одинаковых имен. Должно также обеспечить преобразование имен в числовые адреса, для того чтобы машины (и программы) могли понимать нас, пользующихся именами: техника по-прежнему общается на языке цифр.

Доменная система имен- это метод назначения имен путем передачи сетевым группам ответственности за их подмножество имен. Каждый уровень этой системы называется доменом. Домены в именах отделяются друг от друга точками:VC.SUN.COM. В имени может быть различное количество доменов, но практически их не больше пяти.

COM

…….

SUN

STAR

INTEL

VC

ADM

…….

Первым в имени стоит название рабочей машины - реального ком­пьютера с IP адресом. Например, компьютер VC, которая входит в сеть фирмы SUN, которая в свою очередь, является частью национальной коммерческой сетиCOM. Для США наименование страны по традиции опускается, там самыми крупными объединениями являются сети образовательных (edu), коммерческих (com), государственных (gov), военных (mil) учреждений, а также сети других организаций (org) и сетевых ресурсов (net).

Группа SUNуправляющая доменомSUN, может создавать или изменять любые, ей подлежащие имена. Если она решит поставить внутри себя новый компьютер и назвать егоmainx, она ни у кого не должна спрашивать разрешения, все, что от неё требуется, - это добавить новое имя в соответствующую часть соответствующей всемирной базы данных, и, рано или поздно, каждый, кому потребуется, узнает об этом имени.

Если каждая группа придерживается таких простых правил и всегда убеждается, что имена, которые она присваивает, единственны во множестве ее непосредственных подчиненных, то никакие две системы, где бы те ни были в сети Internet, не смогут заиметь одинаковых имен.

Эта ситуация совершенно аналогична ситуации с присвоением географических названий и организацией почтовых адресов. Названия всех стран различаются. Различаются названия всех областей, республик в Федерации, и эти названия утверждаются в государственном масштабе из центра (конечно, обычно сами регионы заботятся об уникальности своих названий, поэтому здесь царит полная демократия: как республика хочет, так она и называется). В республиках - субъектах федерации - решают вопросы о названиях районов и округов, в пределах одной республики они различаются. Аналогично далее с городами и улицами городов. В разных городах могут быть улицы с одинаковыми названиями, в пределах же одного населенного пункта улицы непременно имеют разные названия, причем именование этих улиц целиком и полностью под ответственностью и началом соответствующего центрального органа данного населенного пункта (мэрии, сельсовета, горсовета). Таким образом, почтовый адрес на основе географических и административных названий однозначно определяет точку назначения.

Поскольку Internet - сеть мировая, требовался также способ передачи ответственности за имена внутри стран им самим. Сейчас принята двухбуквенная кодировка государств. Это оговорено в RFC 822. Так, например, домен Россия называется RU, бывший СССР -SU, Украина -UA, США -USи т.д. (США также включили в эту систему структурирования для всеобщности и порядка).

Всего же кодов стран почти 300, из которых около 100 имеет компьютерную сеть того или иного рода. Единый каталог Интернета находится у SRI International(Менло-Парк, Калифорния, США) - государственной организации.