ТЕМА 5

Лекция 07. ПРИЛОЖЕНИЕ ИНТЕРНЕТА В ЭКОНОМИКЕ

7.1. История возникновения Internet

7.2. Протоколы IР и TCP

7.3. Доменная система имен

7.4. World Wіde Web

7.5. Электронная почта

7.6. Поиск в Internet

7.7. Поисковые серверы

7.8. Финансовые и банковские услуги.

7.1. История возникновения Internet

Internet появился больше тридцати лет тому назад в результате попыток объединить сети Министерства обороны США ARPAnet из радио - и спутниковыми сетями ARPAnet (Advanced Research Projects Agency net - сеть Управления перспективными исследованиями) была экспериментальной сетью, предназначенной для обеспечения военных исследований, в частности, научно-исследовательских работ по созданию сетей, стойких к частичным отказам (например, сетей, которые смогли бы продолжать работу при нанесении бомбовых ударов). В модели ARPA-net между компьютером-источником и компьютером-адресатом всегда существует связь. Сама сеть считается ненадежной: любой ее отрезок может в любой момент исчезнуть, скажем, в результате боевых действий. Сеть была построена так, чтоб потребность в информации от компьютеров-клиентов была минимальной. Для пересылки сообщения сетью компьютер должен был просто помещать данные в конверт, который называется "пакетом межсетевого протокола" (IP - Internet Protocol), и правильно адресовать такие пакеты.

Взаимодействующие между собой компьютеры, а не только сама сеть, также несли ответственность за обеспечение передачи данные. Основной принцип заключался в том, что каждый компьютер в сети мог общаться как узел с любым другим компьютером.

Такая модель, основанная, в частности, на предположении о ненадежности сети, может показаться странной, однако история доказала, что в основном она оказалась обоснованной и верной. В итоге в США была создана работающая сеть (какая стала прародственницей современной Internet). Ученые, преподаватели и другие специалисты, которые имели к ней доступ, вскоре почувствовали ее преимущества. В итоге спрос на сетевые услуги быстро вырос. ISO (International Standardіzatіon Organіzatіon - Международная организация из стандартизации) занималась разработкой единственного стандарта вычислительных сетей несколько лет. Под давлением рынка розроблювачі Internet в США, Великобритании, скандинавських странах начали устанавливать ІP-програмне обеспечение на все типы компьютеров. Это был единственный реальный способ обеспечить взаимодействие компьютеров, которые выпускаются разными фирмами. Такая возможность была очень привлекательной для правительств и университетов, у которых не было права затребовать, чтобы все компьютеры покупались у одного поставщика. Каждый, кто добывал такой компьютер, который ему нравится, естественно, хотел, чтобы его компьютер мог общаться с другими сетями.

Приблизительно в то же время, когда Internet предпринимал свои первые шаги, были разработаны локальные вычислительные сети Ethernet. Технология ЛОС медленно совершенствовалась приблизительно до 1983 года, когда появились настольные рабочие станции и в отрасли локальных сетей состоялся настоящий взрыв. Многие из этих рабочих станций поставлялись с операционной системой Berkeley UNІ, которая позволяла работать с протоколом Іnternet (ІP). В итоге возникла новая потребность: вместо соединения с одним большим компьютером, который работает в режиме распределения времени, все захотели подключать свои локальные сети к ARPAnet полностью. Это позволило бы всем компьютерам локальной сети получать доступ к средствам ARPAnet. Практически одновременно много компаний и организации начали создавать частные сети, используя те же коммуникационные протоколы, что и в ARPAnet, а именно ІР и его производные. Стало очевидно, что если бы эти сети могли общаться между собой, то пользователи одной сети могли бы общаться с пользователями другой сети и каждый остался бы в выигрыше.

Среди наиболее важных из этих сетей следует отметить NSFnet, сеть Национального научного фонда (NSF) правительства США. В конце 80-х годов NSF создал пять суперкомпьютерных центров в ведущих университетах. К этому моменту доступ к самым быстрым компьютерам в мире имели только конструкторы вооружений и немногочисленные исследователи из наибольших корпораций. Создав суперкомпьютерные центры Национальный научный фонд сделал эти ресурсы доступными для всех академических исследований. Малое число таких центров объясняется высокой стоимостью, через что их приходилось использовать на коллективной основе. В итоге возникла коммуникационная проблема: нужно было найти способ соединения этих центров между собой и предоставить клиентам возможность доступа к ним. Сначала NSF попробовал использовать для передачи данных сеть ARPAnet. Но эта попытка успеха не имела через бюрократические и кадровые проблемы.

Тогда NSF решил создать свою собственную сеть на базе ІP-технології в ARPAnet. Центры были соединены телефонными линиями со скоростью передачи данные 5600 бит/с. Было очевидно однако, что если попробовать соединить каждый университет непосредственно с суперкомпьютерным центром, то NSF просто обанкротится, потому что плата за пользование телефонными линиями стягивается пропорционально их длине в километрах. Поэтому Национальный научный фонд решил создать региональные сети. В каждом регионе США университет соединялся со своими ближайшими соседями. Такая цепочка присоединялась к суперкомпьютеру в одной точке, в итоге суперкомпьютерные центры были соединены вместе. В такой конфигурации любой компьютер мог общаться со всеми другими путем передачи сообщений через своих соседей.

Такое решение было, несомненно, удачным. Но рано или поздно наступает время, когда дежурное открытие вычерпывает себя и возникает потребность в новых подходах. Коллективное использование суперкомпьютеров позволило подключенным к центрам обществам совместно использовать множество других ресурсов, что к этим центрам не касаются. Университеты сразу получили доступ к целому миру данных и неограниченную возможность общаться с коллегами. Траффик все рос, наконец наступил момент, когда компьютеры, которые руководят сетью, и соединительные телефонные линии просто не выдержали такой нагрузки. В 1987 году фирма Merіt Network Inc., какая курировала вычислительную сеть учебных заведений штата Мичиган, получила контракт на управление и развитие сети NSF. Старая конфигурация была дополнена более скоростными телефонными линиями (скорость передачи выросла в 20 раз) и более быстродействующими компьютерами.

Процесс наращивания мощности продолжается и сегодня. Однако большинство этих изменений остаются незаметными для пользователей Internet. Возможно, еще важнее является то, что процесс наращивания мощности и усовершенствования сети породил исключительно зрелую и практическую технологию. Идеи проверены в деле, проблемы решены.

Наверное, важнейшим аспектом работы Национального научного фонда в отрасли сетей является то, что обеспечило доступ к сети практически всем желающим. До этого доступ к Internet имели лишь ученые в отрасли компьютерной техники, государственные служащие и правительственные подрядчики. Национальный научный фонд финансировал подключение университета к сети лишь в том случае, если этот университет планировал предоставлять доступ другим. Поэтому все, кто посещал колледж могли стать пользователями Internet.

Спрос продолжает расти. В США, где подключение к Internet есть в большинстве колледжей, проводится работа по подключению к сети начальных и средних школ, а также местных библиотек. Несомненно, сеть будет разрастаться, будут возникать новые проблемы, появятся прогрессивные технологии. Многие люди, обзаведясь подключением на работе, пытаются получить такое же подсоединение в доме.

Internet, что существует больше двух десятилетий, стал намного более популярным, когда появились броузери.

В нашей стране бум Internet начался только в середине 1996 года, когда цены на персональные компьютеры немного снизились и учебные заведения начали обзаводиться подобной техникой. Сегодня же цены на современный компьютер и подключение к Internet стали еще более приемлемыми.

7.2. Протоколы iр и tcp

В Internet находится огромное количество пользователей. Для того, чтобы определить, кому назначена информация, каждому пользователю присваивается специальный адрес. Определены правила работы Internet, которые называются протоколами. Да, Іnternet-протокол (Internet Protocol - IР) предназначен для адресации, которая позволяет маршрутизатору определить необходимые действия при поступлении информации. Іnternet-адреса (ІP-адреса) состоит из четырех чисел, разделенных точками. Каждое из этих чисел находится в диапазоне от 0 до 255.

Поскольку Internet состоит из множества сетей, то левая часть адреса показывает, к какому участку сети относится компьютер, а права содержит точное указание компьютера, который должен получить информацию.

Информация, которая пересылается, разбивается на части, которые называются пакетами. ІP-пакет содержит в себе информацию, объем которой не превышает 1500 байт, а также адреса отправителя и получателя. Разбивка информации на пакеты не дает возможность монополизации сети одним пользователем.

Номер пакета, байти

контролю цілісності

Адреса відправника та отримувача

Рис. 7.1. Формирование ІР-пакета

Очевидно, что очень часто возникает вопрос, связанный с пересылкой объемов информации, которые превышают 1500 байт. Для успешного решения этой проблемы используется протокол управления передачей (Transmіssіon Control Protocol - TCP). Он разбивает информацию на части, а также нумерует их. Это дает возможность "собрать" информацию в нужном порядке в конечном пункте. В случае отсутствия какого-либо пакета или в случае возникновения сомнений в его достоверности будет сделан запрос на повторную пересылку пакета.

Стоит учитывать, что TCP - не единственный используемый протокол. Протокол UDP (User Datagram Protocol) чаще всего бывает удобнее. UDP проще, чем TCP, не заботится о пропавших пакетах, их нумерацию и тому подобное. UDP используется при посылке коротких сообщений, когда не сложно повторить передачу, если пакет затерян или задерживается.

7.3. Доменная система имен

Как показала практика, пользователям значительно удобнее называть машины не по числам, а по именам (при этом у одной машины может быть несколько имен). Основным вопросам при этом становится перевод имен в ІP-адреси. Этим переводом занимаются специальные программы, установленные на некоторых сетевых узлах, которые называются NAMESERVER или DNS. Эти машины содержат базы данные о соответствии имен машинних ІP-адресам. Кроме того, нужно следить, чтобы то же имя не было случайно присвоено двум компьютерам.

Если бы для всех машин выбирались независимые адреса, каждый DNS должен был бы хранить информацию об именах всех машин, подключенных к Internet, а такая база данных имела бы очень большой объем. Еще важнее является тот аспект, что после каких-либо изменений в сети эти изменения должны быть отображенными на всех DNS, что неудобно и трудоемко. Для решения этих проблем введена доменная система имен, которая представляет метод назначения имен путем возложения на группы пользователей ответственности за подмножества имен. В этой системе каждый уровень называется доменом и отделяется от других точками (например, іnfo.kharkov.com). Первый домен в имени (іnfo) - имя реального компьютера. Второй (kharkov) - имя группы, которая создала и курує имя компьютера, и тому подобное. Каждая группа свободна изменять находящиеся под ее контролем имена.

В имени может быть любое число доменов, но больше пяти встречается редко.

Если все группы будут придерживаться правил и обеспечивать уникальность имен, то никакие два компьютера в Internet не будет иметь одинаковые имена.

Домены верхнего уровня, такие как com, были созданы, когда была изобретена доменная система. Исконно существует шесть организационных доменов высшего уровня (см. табл. 5.1).

Таблица 5.1.

Первичные домены верхнего уровня

Домен	Использование
соm	Коммерческие организации
edu	Учебные заведения
gov	Правительственные заведения
mіl	Военные учреждения
org	Другие организации
net	Сетевые ресурсы

Когда сеть Internet стала международной, возникла необходимость предоставить всем странам возможность контроля за именами систем, которые находятся в них. С этой целью был создан набор двобуквених доменов, которые отвечают доменам высшего уровня для этих стран. Например, са - код Канады.

Следует отметить, что США имеют свой собственный код страны, хотя он широко не используется. В США большинство систем пользуются организационными доменами (типа edu), а не географическими (типа us). У компьютера могут также быть имена обоих видов. Способа превращения организационных имен в географические не существует.

Чтобы превратить имя в адрес, компьютер обращается к серверам DNS. начиная с правой части имени и двигаясь влево. Сначала он просит локальные серверы DNS найти адрес. Здесь существует три возможности:

• локальный сервер знает адрес, потому что этот адрес находится в той части всемирной базы данных, который курирует данный сервер;

• локальный сервер знает адрес, потому что кто-то недавно уже спрашивал о ней. Когда кто-нибудь спрашивает об адресе, сервер DNS некоторое время помнит его на тот случай, если немного позже о нем спросит еще кто-нибудь. Это значительно повышает эффективность работы системы;

• локальный сервер не знает адрес, но знает, как его определить.

Адрес определяется таким способом. Программное обеспечение локального сервера знает, как связаться с корневым сервером, который знает адреса серверов имен доменов высшего уровня (крайней правой части имени, например, com). Сервер спрашивает у корневого сервера адрес компьютера, который отвечает за домен com. Получив информацию, он связывается с этим компьютером и спрашивает у него адрес сервера kharkov и тому подобное.