Основы  сети Интернет?

    В конце двадцатого века особо важное значение приобретает информация. Все  чаще для успеха в самых различных  начинаниях требуется обладание  своевременными и точными данными  о предмете деятельности. Причем их своевременность становится чрезвычайно важной. В настоящее время наиболее удобным способом получения и передачи разнообразной информации является использование всемирной компьютерной сети Интернет. Можно смело сказать, что сеть Интернет осуществила информационную революцию. На основе достижений этой революции будут построены новые технологии следующего столетия.

    Интернет  представляет собой  всемирную информационную компьютерную сеть, которая объединяет в единое целое  множество компьютерных сетей, работающих по единым правилам. Интернет не является коммерческой организацией и никому не принадлежит. Пользователи Интернета имеются практически во всех странах мира.

Вначале мы рекомендуем прочитать небольшую  вступительную часть. В Интернете  используется множество специальных  терминов, которые будут рассмотрены в этой теме. Кроме того, здесь же будет кратко рассказано об истории Интернета, о составе и структуре этой сети и о ее возможностях.

Если  вы не интересуетесь общими сведениями об Интернете, а хотите сразу же  приступить к практическим действиям, то можете пропустить данную тему. Однако мы не рекомендуем делать это, поскольку знания, полученные при чтении вступительной части, облегчат вам понимание принципов работы с Интернетом, изложенных в остальных главах самоучителя.

Компьютерные сети, появление и развитие Интернета

    Практически одновременно с появлением компьютеров  возникла проблема передачи информации между ними. Можно передавать информацию с помощью так называемых носителей  информации: магнитных дисков и магнитных  лент, оптических дисков и прочих. Но этот способ достаточно медленный и неудобный. Значительно лучше связать компьютеры кабелями, чтобы они обменивались информацией самостоятельно, без участи человека. Если соединить два компьютера и написать программы для передачи информации, то можно получить простейшую компьютерную сеть.

Когда соединяются вместе несколько компьютеров, обмениваться информацией становится сложнее. Это можно сравнить с  общим разговором в большой компании. В последнем случае, если не договориться о правилах разговора, все будут говорить одновременно, и никто никого не услышит. Несмотря на возникающие проблемы, принципы соединения множества компьютеров в сеть остаются те же, что и для двух. Компьютеры должны быть соединены с помощью линий связи. Для подключения линий связи к компьютерам используются специальные электронные устройства, и кроме того на каждом компьютере устанавливаются программы для совместной работы в сети.

То  есть компьютерная сеть - это объединение  компьютеров, линий  связи между ними и программ, обеспечивающих обмен информацией.

В зависимости  от удаленности компьютеров, объединенных в сеть, в качестве линий связи  могут использоваться кабели, телефонные линии, радиосвязь, в том числе  через спутники, а также оптоволоконные линии, в которых информация передается с помощью света. Как уже отмечалось, для подсоединения линий связи к компьютерам используются специальные электронные устройства, которые называются сетевыми платами, сетевыми адаптерами, модемами и т.д. Назначение всех этих устройств одно и то же: преобразовать информацию, поступающую от компьютера, в электрический, радио или световой сигнал для передачи по линиям связи и обратно. Все линии связи различаются по скорости передачи информации. Самые медленные - это телефонные линии, т.к. они изначально предназначались лишь для телефонных разговоров, а не для передачи информации между компьютерами, но зато они самые дешевые и есть практически в каждом доме. Поэтому самым популярным способом подключения к компьютерным сетям является передача информации по телефонным линиям с помощью модемов. При этом модем по команде компьютера может  сам набрать нужный телефонный номер и соединиться с модемом другого  компьютера.

Так как  при наборе телефонного номера для  установки связи двух абонентов  на АТС происходит переключение или, другими словами, коммутация линий связи, то телефонные линии часто называют коммутируемыми. С помощью коммутируемых линий связь устанавливается только на некоторое время, необходимое для телефонного разговора двух людей, или передачи информации между компьютерами. В отличие от коммутируемых линий так называемые выделенные линии связывают компьютеры постоянно, круглый год, 24 часа в сутки. Выделенные линии могут быть созданы с помощью кабелей или радиосвязи и позволяют обмениваться информацией с огромными скоростями.

Замечание. Кстати, название «модем» происходит от слов Модулятор - Демодулятор, которые и описывают основную функцию модема. Она заключается в преобразовании информации, называемом модуляцией и обратном преобразовании, называемом демодуляцией.

    Компьютерные  сети бывают локальными и распределенными. Локальной называется компьютерная сеть, объединяющая компьютеры, расположенные в одном здании или в соседних зданиях. Если же соединенные компьютеры находятся в разных частях города, а иногда и в разных городах и странах, то такие сети называют распределенными. Иногда распределенные сети называют также территориальными. Часто к распределенной сети подключается не отдельные компьютеры, а локальные сети. Таким образом можно создавать корпоративные сети для предприятий, имеющих филиалы в других городах. Распределенные сети мирового масштаба также называют глобальными сетями. Интернет и является самой известной глобальной компьютерной сетью.

Прообраз  сети Интернет был создан в конце шестидесятых годов по заказу Министерства обороны США. В то время существовало не очень много мощных компьютеров, и для проведения научных исследований возникла потребность обеспечить доступ многочисленных ученых к этим компьютерам. При этом Министерство обороны поставило условие, чтобы сеть продолжала работать при уничтожении ее части, поэтому повышенная надежность Интернета была заложена при его создании.

Днем  рождения Интернета  можно назвать 2 января 1969года. В этот день Управление перспективных исследований, являющееся одним из подразделений Министерства обороны США, начало работу над проектом связи компьютеров оборонных организаций. В результате исследований была создана сеть ARPANET, в основе функционирования которой лежали принципы, на которых позже был построен Интернет.

Следующим этапом в развитии Интернета было создание сети Национального научного фонда США (NSF). Сеть, названная NSFNET, объединила научные центры Соединенных Штатов. При этом основой сети стали пять суперкомпьютеров, соединенных между собой высокоскоростными линиями связи. Все остальные пользователи подключались к сети и могли  использовать возможности, предоставляемые этими компьютерами.

Сеть NSFNET быстро заняла место ARPANFT , и последняя  была ликвидирована в 1990 году. Развитие сети потребовало ее реорганизации, и  1987 году был создан NSFNET Backbon [Бэкбон] - базовая часть или хребет сети. Хребет состоял из тринадцати центров, соединенных друг с другом высокоскоростными линиями связи. Центры располагались в разных  частях США. Таким образом появилась сеть Интернет в США. Одновременно были созданы национальные сети в других странах. Компьютерные сети разных стран стали объединяться, и в девяностых годах появился Интернет в его сегодняшнем виде. Сейчас Интернет объединяет  тысячи разных сетей, расположенных по всему миру. К Интернету имеют  доступ десятки миллионов пользователей. Рост и развитие Интернета продолжается, и в начале следующего века ожидается значительное увеличение роли Интернета во всех информационных технологиях.

В России Интернет появился  недавно. Подавляющее  большинство пользователей могло  лишь принимать и получать электронные  письма, но не могло подключаться к  Интернету и использовать все  его возможности. Бурный рост числа  пользователей Интернета в России начался в 1996 году. Сегодня и в нашей  стране Интернет превратился из диковинки в повседневный инструмент. Это можно увидеть и по развитию русской части Интернета. Если несколько лет назад почти вся информация в сети приводилась на английском языке и предназначалась, в основном, для  иностранцев, то сегодня в основном поставщики информации ориентируются на отечественных пользователей и в Интернете можно найти самую разно образную информацию на русском языке.

В последнее  время ведутся активные работы по передаче новых видов информации через Интернет. Уже сегодня можно слушать радио через Интернет, смотреть  - телевидение. Глобальная сеть позволяет проводить селекторные совещания и видеоконференции. С помощью Интернета многие служащие смогут работать дома, обмениваясь документами со своими коллегами, которые находятся за тысячи километров от  них. Все идет к тому, что Интернет станет основным средством связи, главным способом получения и передачи информации. Не только компьютеры, но и телефоны, телевизоры, видеокамеры и другие устройства будут подключаться напрямую к Интернету. Таким образом, умение использовать Интернет, так же, как и умение работать на компьютере, является на сегодняшний день обязательным условием для достижения успехов практически в любой области деятельности.

Структура и основные принципы работы сети Интернет

    Отличительной особенностью Интернета является высокая  надежность. При выходе из строя  части компьютеров и линий  связи сеть будет продолжать функционировать. Такая надежность обеспечивается тем, что в Интернете нет единого центра управления. Если выходят из строя некоторые линиям связи, так как всегда имеется несколько путей передачи.

Как и  любая другая компьютерная сеть, Интернет состоит из множества  компьютеров, соединенных между собой линиями связи и установленных  на этих компьютерах программ. Хотя есть некоторые особенности, присущие только ИНТЕРНЕТУ.

Пользователи  Интернета подключаются к сети через  компьютеры специальных организаций, которые называются поставщиками услуг  Интернета. К сети могут быть подключены как отдельный компьютер, так и локальная сеть.

В последнем  случае можно считать, что к Интернету  подключены все компьютеры данной локальной  сети, хотя линией связи с Интернетом соединен только один компьютер. Соединение может быть постоянным или  временным. Поставщики услуг Интернета имеют множество линий для  подключения пользователей и высокоскоростные линии для связи с остальной частью Интернета. Часто мелкие поставщики подключены к более  крупным, которые, в свою очередь, подключены к другим поставщикам. Все организации, соединенные друг с другом самыми скоростными линиями связи, образуют базовую часть сети, или хребет Интернета, на английском языке называемый Backbon [Бэкбон]. Если поставщик подключен непосредственно к хребту, то скорость передачи информации будет максимальной.

В действительности разница между пользователями и  поставщиками услуг Интернета достаточно условна. Любой человек, подключивший свой компьютер или свою локальную  вычислительную сеть к Интернету и установивший необходимые программы, может предоставлять услуги подключения к сети другим пользователям. Одиночный пользователь, в принципе, может подключиться скоростной линией непосредственно к хребту Интернета.

В общем  случае Интернет осуществляет обмен информацией между любыми двумя компьютерами, подключенными к сети. Компьютеры, подключенные к Интернету, часто называют узлами Интернета, или сайтами,  от английского слова site, которое переводится как место, местонахождение. Узлы, установленные у поставщиков услуг Интернета, обеспечивают  доступ пользователей к Интернету. Существуют также узлы, специализирующиеся на предоставлении информации. Например, многие фирмы создают узлы в Интернете, с помощью которых они распространяют информацию о своих товарах и услугах.

    Как же осуществляется передача информации? В Интернете используются  два основных понятия, которые постоянно будут встречаться: адрес и протокол. Свой уникальный адрес имеет любой компьютер, подключенный к Интернету. Даже при временном соединении по коммутируемому каналу  компьютеру выделяется уникальный адрес. В любой момент времени все компьютеры, подключенные к Интернету, имеют разные адреса. Так же,  как почтовый адрес однозначно определяет местонахождение человека,  адрес в Интернете однозначно определяет местонахождение компьютера в сети. Адреса в Интернете являются важнейшей его частью, и чуть позже мы подробно расскажем о них.

    Что такое протокол? В общем случае протокол - это правила взаимодействия. Например, дипломатический протокол предписывает, как поступать при встрече зарубежных гостей или при проведении приема.  Сетевой протокол предписывает правила работы компьютерам, которые подключены к сети. Стандартные протоколы заставляют разные компьютеры <говорить на одном языке>. Таким образом, осуществляется возможность подключения к Интернету разнотипных компьютеров, работающих под управлением различных операционных систем. Описать в одном протоколе все правила взаимодействия практически невозможно. Поэтому сетевые протоколы строятся по многоуровневому принципу. Например, на нижнем уровне описываются правила передачи небольших порций информации с одного компьютера на другой, так как отслеживать правильность передачи небольших частей информации значительно проще. Если какая-то часть информации была искажена помехами при передаче, то на этом уровне запрашивается повтор передачи только искаженной части. Протокол следующего уровня описывает, как большие массивы данных разбить на небольшие части и собрать обратно. При этом небольшие части пересылаются с помощью протокола нижнего уровня. На следующем, более высоком уровне описывается передача файла. При этом используются протоколы нижних уровней. Таким образом, для реализации нового протокола высокого уровня в Интернете не требуется знать особенности функционирования сети, а надо пользоваться протоколами более низкого уровня. Аналогию многоуровневых протоколов можно найти в повседневной жизни. Например, вы можете передать текст документа во время разговора по телефону. При этом вам совершенно необязательно знать, как работает телефонная сеть. Вы знаете, что надо просто набрать номер и ждать, когда другой человек снимет трубку.