6.4. Глобальные сети

Большой интерес представляет глобальная информационная сеть Интернет. Интернет объединяет множество различных компьютерных сетей (локальных, корпоративных, глобальных) и отдельных компьютеров, которые обмениваются между собой информацией по каналам общественных телекоммуникаций.

Интерне́т (англ. Internet, сокр. от Interconnected Networks — объединённые сети) — глобальная телекоммуникационная сеть информационных и вычислительных ресурсов [1]. Служит физической основой для Всемирной паутины. Часто упоминается как Всемирная сеть, Глобальная сеть, либо просто Сеть.

В настоящее время, когда слово Интернет употребляется в обиходе, чаще всего имеется в виду Всемирная паутина и доступная в ней информация, а не сама физическая сеть. К середине 2008 года число пользователей, регулярно использующих Интернет, составило около 1,5 млрд человек (около четверти населения Земли). Всемирная компьютерная сеть Интернет вместе с персональными компьютерами образует технологическую основу для развития международной концепции «Всемирного информационного общества». В России почти все средние школы с 2008 года оснащены компьютерами с доступом к сети Интернет и базовыми пакетами программ для обучения информатике, работе с персональными компьютерами и сетью Интернет.

Интернет состоит из многих тысяч корпоративных, научных, правительственных и домашних компьютерных сетей. Объединение сетей разной архитектуры и топологии стало возможно благодаря протоколу IP (англ. Internet Protocol) и принципу маршрутизации пакетов данных.

Протокол IP был специально создан агностическим в отношении физических каналов связи. То есть любая система (сеть) передачи цифровых данных, проводная или беспроводная, для которой существует стандарт инкапсуляции в неё IP-пакетов, может передавать и трафик Интернета.

Агностицизм протокола IP, в частности, означает, что компьютер или маршрутизатор должен знать тип сетей, к которым он непосредственно присоединён, и уметь работать с этими сетями; но не обязан знать, какие сети находятся за маршрутизаторами.

На стыках сетей специальные маршрутизаторы (программные или аппаратные) занимаются автоматической сортировкой и перенаправлением пакетов данных, исходя из IP-адресов получателей этих пакетов. Протокол IP образует единое адресное пространство в масштабах всего мира, но в каждой отдельной сети может существовать и собственное адресное подпространство, которое выбирается исходя из класса сети. Такая организация IP-адресов позволяет маршрутизаторам однозначно определять дальнейшее направление для каждого пакета данных. В результате между отдельными сетями Интернета не возникает конфликтов, и данные беспрепятственно и точно передаются из сети в сеть по всей планете и ближнему космосу.

Сам протокол IP был рождён в дискуссиях внутри организации IETF (англ. Internet Engineering Task Force; Task force — группа специалистов для решения конкретной задачи), чьё название можно вольно перевести как «Группа по решению задач проектирования Интернета». IETF и её рабочие группы по сей день занимаются развитием протоколов Всемирной сети. IETF открыта для публичного участия и обсуждения. Комитеты организации публикуют так называемые документы RFC. В этих документах даются технические спецификации и точные объяснения по многим вопросам. Некоторые документы RFC возводятся организацией IAB (англ. Internet Architecture Board — Совет по архитектуре Интернета) в статус стандартов Интернета (англ. Internet Standard). С 1992 года IETF, IAB и ряд других интернет-организаций входят в Общество Интернета (англ. Internet Society, ISOC). Общество Интернета предоставляет организационную основу для разных исследовательских и консультативных групп, занимающихся развитием Интернета.

Подобно тому, как коммерческие интернет-провайдеры соединяются посредством точек обмена трафиком, исследовательские сети объединяются в свои подсети, такие как:

• National LambdaRail

• Abilene Network

• GEANT

• GLORIAD

В России наиболее известен проект «А́билин» (англ. Abilene Network) — высокоскоростная экспериментальная сеть, созданная и поддерживаемая американским консорциумом «Интернет2» (англ. Internet2). Сам консорциум является некоммерческой организацией и занимается разработкой передовых приложений и сетевых технологий. Его сеть Абилин уже объединяет более 230 американских университетов, научных центров и других учреждений. Особенностью сети Абилин является высокая скорость передачи данных, теоретически она может достигать 10 Гбит/с (OC-192c), реально скорость составляет порядка 6—8 Гбит/с.

Internet не принадлежит никому конкретно. Некоторые секторы Интернет финансируются либо государством, либо коммерческими группами. Внедрением стандартов Интернет занимаются комитеты Сообщества Интернет (Internet Society), такие как World Wide Web Consortium, Internet Engineering Task Force и тд.

Связь между компьютерами в сети Интернет происходит с помощью протокола TCP/IP.  TCP/IP(Transmission Control Protocol / Internet Protocol) - стандарт, используемый для обмена данными между удаленными компьтерами. Протокол IP обеспечивает маршрутизацию (доставку по адресу сетевых пакетов). Протокол TCP разбивает информацию на пронумерованные пакеты. Далее с помощью протокола IP все пакеты передаются получателю, где они располагаются в нужном порядке и собираются в единое целое. То есть TCP/IP фактически разбивает данные на маленькие пакеты одинакового размера и автоматически определяет маршрут, по которому данные будут добираться до адресата.

Модель«Клиент-сервер». Процесс обмена данными в Интернет построен на основе модели «Клиент-сервер». Принцип работы этой модели заключается в следующем:

• Клиент (обычный компьютер) инициирует соединение с сервером и запрашивает у него какие-либо данные (файлы и т.д.)

• Сервер обрабатывает полученный запрос, высылает запрашиваемый документ и закрывает соединение в ожидании следующих запросов. 

Существует несколько видов соединения с сетью Интернет, которые зависят от провайдера, от мощности компьютерного оборудования и от необходимой скорости связи.

Коммутируемая линия (Dial up) - аналоговая телефонная линия + модем. Самый простой и низкоскоростной вид связи.

ISDN (Integrated Services Digital Network) - цифровая сеть, очень сходна с традиционной телефонной системой, но при этом по телефонным линиям передается не аналоговый сигнал, а цифровой, в том числе, и оцифрованный голос.

Спутниковое соединение - самый высокоскоростной вид соединения, используемый в основном провайдерами, крупными компаниями и предприятиями, а также военными и правительственными организациями.

Радио соединение - применяется в местах, где недостаточно развита телекоммуникация с использованием радио модемов или в основном используется для подключения к сети переносных компьютеров (Notebooks).. 

Выделенная линия (Leased Line) - высокоскоростной вид соединения. При таком соединении пользователь имеет постоянную связь с сетью Интернет.

Передача документа в интернете иногда происходит очень медленно, что вызвано значительной удаленностью интересующего вас сервера, его перегрузкой или перегрузкой каналов Сети. Для увеличения скорости доступа к интересующим вас файлам у провайдеров существует программка Proxy Server, которая работает на машине провайдера .

E-MAIL - электронная почта - всеми признанный быстрый, удобный и дешевый инструмент связи, без которого уже очень многие себя не мыслят.

Каждый компьютер в сети Интернет имеет уникальный цифровой адрес. Эти адреса называются IP-адресами и выдаются провайдерами. 

IP-адрес представляет собой набор 4-х целых чисел, разделенных точками, каждое из которых не превышает 255, например:  215. 48. 110. 2

Из-за сложности запоминания IP-адресов была введена система перевода цифровых адресов в доменные имена (DNS - Domain Name Server). 

Доменное имя - это уникальное имя, которое каждая организация избирает для идентификации своего сервера в Интернет. 

Например, IP-адрес Web-сервера компании Microsoft - 207. 46.130.45. А соответствующее доменное имя - www.microsoft.com 

URL (Uniform Resource Locator) используется для задания местоположения файлов, размещаемых на серверах Сети. URL включает в себя следующую информацию: - метод доступа к ресурсу, то есть протокол доступа, - адрес ресурса в Сети (имя домена и хост-машины), - полный путь к файлу на сервере.

Услуги, которые могут быть предоставлены пользователям в Интернет:

• электронная почта E-mail;

• компьютерная телефония; 

• передача файлов FTP; 

• терминальный доступ для интерактивной работы на удаленном компьютере TELNET;

• глобальная система телеконференций USENET;

• справочные службы; 

• доступ к информационным ресурсам и средства поиска информации в Интернете.

Кроме того, Интернет - это мощное средство ведения электронного бизнеса и дистанционного (интерактивного или он-лайн) обучения.

Дальнейшее совершенствование общедоступной сети Интернет многие связывают с внедрением концепции семантической паутины, что позволило бы людям и компьютерам более эффективно взаимодействовать в процессе создания, классификации и обработки информации.