Введение в сеть интернет

Введение в Интернет

В середине 60-годов в самый разгар холодной войны министерство обороны США планировало создать сеть для управления, которая бы помогла выжить в условиях ядерной войны. Стандартные телефонные сети считались недостаточно надежными, так как выход из строя одного из центральных коммутаторов может парализовать целый регион ( телефонная сеть имеет древовидную топологию).

Для решения задачи было привлечено агентство ARPA ( Advanced Research Project Agency ). Это агентство было создано в ответ на запуск в СССР в 1957 году искусственного спутника земли. Агентство не имело своих лабораторий и ученых, и его бюджет был незначительным ( по масштабам Пентагона). ARPA решало проблемы, выдавая гранты университетам и компаниям, чьи предложения оказывались перспективными. Ими была исследована возможность построения сетей на основе переключения пакетов. Затем была построена такая сеть , состоящая из субсетей и отдельных ЭВМ. Субсети состояли из IMP ( Interface Message Processor ), построенных на мини-ЭВМ, соединенных каналами передачи данных.

Уже на этом уровне предусматривалась динамическая маршрутизация пакетов – и выход из строя отдельного узла или канала приводил к тому, что пакеты начинали двигаться в обход поврежденного участка. Каждый узел состоял из IMP и ЭВМ, соединенных коротким кабелем. ЭВМ могла послать IMP сообщение длиной 8063 бита. IMP разделял это сообщение на кадры длиной 1008 бит и пересылал их адресату. Сеть работала по схеме «запомнить и переслать», при которой пакет сначала записывается целиком в буфер и только затем передается далее.

В 1968 году был организован тендер на создание экспериментальной сети. Тендер выиграла компания BBN . Сеть была построена на базе мини-ЭВМ DDP -316 с памятью 12K 16-битных слов. Машины были соединены с помощью выделенных линий с пропускной способностью 56 кбит/с. Программное обеспечение было создано в 1969 году силами студентов-выпускников местного университета. Программы базировались на технологии сокетов 4.2BSD. Именно тогда окончательно сформировалась идеология TCP/IP .

К 1983 году сеть ARPANET содержала уже более 200 узлов, а стек протоколов TCP/IP приобрел официальный статус. Тогда же были введены в строй первые DNS ( Domain Name System ) серверы.

В 1991 году конгресс США принял закон о создании сети NREN (National Research and Education Network – национальная сеть для науки и образования) с каналами, рассчитанными на скорость передачи в диапазоне гигабит/с. Таким образом, можно считать, что Интернету более 30 лет, а первому официальному документу Интернет ( RFC ) — более 35.

К счастью, ядерной войны не произошло и, пожалуй, Интернет стал одним из немногих положительных результатов холодной войны. История разработки базовых принципов и алгоритмов Интернет показывает, как при ограниченных средствах можно решить глобальную проблему.

Первый документ RFC (Request for Comments) регламентирующий стек протоколов TCP/IP , увидел свет в апреле 1969 года. За первый год было подготовлено всего 27 RFC . Далее активность в этой сфере начала расти. Создавалось ядро протоколов. К концу 1982 были созданы помимо IP , базовые почтовые протоколы RFC -82122, ARP и TCP . В 1983 году оформился протокол DNS ( Domain Name Service ), который нужен для преобразования имени сетевого объекта в IP — адрес . С этого момента открылась возможность создавать сетевые приложения типа telnet (удаленный доступ ) и FTP (File Transfer Protocol ). Темп подготовки документов RFC по годам отображен на рис. 1.1.

Из этого распределения видно, что к 1979 году окончательно сформировался стек базовых протоколов и начался экстенсивный рост сети Интернет . По мере выявления недостатков протоколов и новых потребностей после 1989 года началась активная разработка новых направлений и приложений в Интернет . Это, прежде всего, мультимедиа , базой для внедрения которой стали протоколы MIME и НТТP, системы сетевой и информационной безопасности, мобильные услуги, IPv6, MPLS/ GMPLS и различные виды сервисов. Общий вид дерева протоколов показан на рис. 1.2.

На данном рисунке отмечены, разумеется, не все протоколы и алгоритмы, но эта схема отражает основные направления разработок. Анализируя перечень RFC за 2005 год, можно сделать вывод , что проблема безопасности вышла на первое место , появились первые документы по цифровому ТВ, мобильной связи и QoS ( качество обслуживания ). » Дерево протоколов» до какой-то степени отражает последовательность их разработки. Структура книги также следует этой схеме. Документы, которые обретают статус стандарта, хранятся в специальном каталоге и имеют расширения имени файла .std.

В сущности, современные сети, и Интернет в частности, базируются на достаточно ограниченном списке идей:

1. пакетный принцип передачи данных и управления;
2. адаптация длины пакета к условиям передачи (фрагментация/дефрагментация);
3. инкапсуляция пакетов друг в друга;
4. динамическая маршрутизация.

Конечно, этим все не ограничивается. Современная сетевая технология достаточно сложна. Люди любят комфорт, и это породило огромное разнообразие алгоритмов, обеспечивающих мобильную связь . Осуществляется интеграция Интернет с IP -телефонией, на подходе цифровое телевидение . Быстрыми темпами развиваются поисковые системы и многое другое.

Разработчики базовых принципов Интернет и не предполагали, что придет время — и пользователи сети сами начнут разрабатывать средства для разрушения сети и нападения на других (видно, такова уж природа человека).

По существу Интернет – это совокупность программ, взаимодействующих друг с другом по определенным правилам. Правила взаимодействия определяются протоколами ( IP , UDP , TCP , DNS ,…).

Привлекательность сети не только в том, что это единая среда общения людей, находящихся в разных странах и на разных континентах. Телефония в принципе предоставляла на первый взгляд аналогичные услуги. Но для связи по телефону вам нужно знать номер телефона партнера. Системы связи через Интернет (подписные листы, ICQ и т.д.) позволяют связаться с нужным человеком, о существовании которого вы и не подозревали.

Более 10 лет назад мне пришлось решать проблему дозиметрии для ультрафиолетового излучения солнца (озоновая дыра). С дозиметрией жестких излучений от рентгена до нейтронов я был хорошо знаком, но с ультрафиолетовым излучением раньше не работал. Я провел поиск во всех доступных библиотеках и WEB-серверах. Результат оказался минимальным. Тогда я обратился к помощи подписного листа, тематика которого показалась мне соответствующей проблеме. В течение недели я получил отклики из США, Канады и Новой Зеландии (Stephan Straus и Martin Brown), частично это были библиографические ссылки на журналы, которые были в России недоступны, но было два сообщения, где содержались нужные мне данные. А ведь я не знал адресов людей, которые мне помогли.

Интернет предоставляет все более широкий спектр услуг. Это и информационно-поисковые системы, телефония, аудио- и видеописьма, доставляемые за считанные секунды в любую точку мира (где имеется Интернет ), и видеоконференции, электронные журналы, службы новостей, дистанционное обучение, банковские операции и многое, многое другое.

Интернету предстоит мучительная процедура перехода на 128-битовые адреса (IPv6), но по ее завершении можно ожидать дальнейшего расширения списка услуг.

Виртуальная сеть виртуальных сетей — Интернет является самой большой и самой популярной сетью. Можно смело утверждать, что эта сеть сохранит это лидерство в ближайшие годы. Сети уже стали мощным средством массовой информации. Но для решения всех этих проблем еще очень много надо сделать.

Уже сегодня Интернет является средой, предоставляющей возможность целевой рекламы, дистанционной торговли и обучения, дистанционных медицинских консультаций. Можно ожидать повсеместного перехода всех платежей на безналичный принцип, а со временем и широкого внедрения электронных денег.

Интернет существенно изменил уникальную константу, определяющую темп научно-технического прогресса – время, в течение которого новые научные данные или идеи становятся доступными заинтересованным специалистам.

На протяжении нескольких веков это время равнялось примерно одному году – времени публикации данных в одном из журналов и доставки этих журналов адресатам. Теперь эта задержка для рецензируемых электронных журналов не превышает 1-2 месяцев и одной недели — для нереферируемых, а для тематических серверов задержка не превышает нескольких часов.

Сегодня Интернет использует многие десятки протоколов. Если сюда добавить протоколы физического уровня, то их число превысит сотню. На уровне локальных сетей наиболее распространены различные разновидности Ethernet , а также Token Ring и некоторые другие. Особенно велико разнообразие протоколов межсетевого обмена. Здесь, помимо PPP , используются ISDN , Frame Relay , ATM , SDH , Fibre Channel и пр.. На транспортном уровне в Интернет работают протоколы UDP (без установления соединения) и TCP (с установлением соединения). Это два принципиально разных подхода к передаче данных. В обоих случаях и передатчик, и приемник имеют индивидуальные IP -адреса и порты. Но в случае TCP они ассоциируются в соединители ( socket ) — две пары IP — адрес -порт, и прием/передача в рамках одной сессии происходит по схеме точка-точка . Для UDP же допускается возможность передачи одновременно нескольким приемникам (мультикастинг) и прием данных от нескольких передатчиков в рамках одной и той же сессии. Протокол TCP используется для поточной передачи данных, при которой доставка гарантируется на протокольном уровне. Это обеспечивается обязательным подтверждением получения каждого пакета TCP . Напротив, протокол UDP не требует подтверждения получения. В этом случае, как правило, исключается также и фрагментация пакетов, так как пакеты при схеме без установления соединения никак не связаны между собой. По этим причинам UDP в основном служит для передачи мультимедийных данных, где важнее своевременность, а не надежность доставки. Протокол TCP применяется там, где важна надежная, безошибочная доставка информации (файловый обмен, передача почтовых сообщений и WEB-технология).

Схема без установления соединения привлекательна также тем, что позволяет при передаче данных от исходного источника к большому числу приемников минимизировать общий трафик. Если бы для этой цели использовался протокол TCP , то при N приемниках надо было бы сформировать N виртуальных каналов и транспортировать N идентичных пакетов (рис. 1.3). В случае UDP от передатчика до точки разветвления передается только один пакет, что уменьшает загрузку данного участка в N раз (рис. 1.4). Причем аналогичная экономия может быть реализована и по пути к очередной точке разветвления (смотри описание протокола мультикастинг-маршрутизации PIM ).

В примере на рисунке 1.4 на участке 1 снижение трафика по сравнению с традиционным методом передачи данных происходит в 8 раз, на участке 2 — в 4, а на сегментах 3 — в два раза. Следует также учитывать, что в случае мультикастинга удается сократить загрузку за счет использования мультикаст-адресации на уровне Ethernet .

Все множество протоколов Интернет можно поделить на две группы. К первой относятся те, что имеют собственный стандарт на формат пакетов ( IP , UDP , TCP , ARP , RARP , RTP , RIP , OSPF , BGP , IGRP , ICMP , SNMP , DNS , PIM , IGMP , BOOTP , AAL и др.). Вторую группу образуют протоколы, которые формализуют обмен на уровне сообщений. Они не имеют своих форматов пакетов, а стандартизуют лишь форму сообщений и алгоритм обмена. Вторая группа использует для передачи своих сообщений протоколы первой группы. К этой группе относятся SMTP , NTP , POP , IMAP , FTP , HTTP , RSVP , Telnet/SSH, Finger , NNTP , Whois , SET , SSL и т.д. По существу, вторая группа располагается на прикладном уровне. Первая группа более консервативна и достаточно хорошо структурирована, вторая – динамична и постоянно расширяется. Ко второй группе примыкают некоторые стандартизованные утилиты типа ping , traceroute , а также поисковые системы. В перспективе на подходе протоколы для интерфейсов баз данных и мультимедиа . Особняком стоят алгоритмы обеспечения безопасности.

Но чем больше протоколов используется, чем сложнее становится технология, тем она становится уязвимее.

Назначение и возможности сети Интернет. Система адресации в сети Интернет. Способы подключения к сети

Можете ли вы представить себе современный мир без Интернета? А ведь привычная всемирная паутина была изобретена сравнительно недавно, и можно лишь удивляться тому, как стремительно она вошла в нашу повседневную жизнь. Мы пользуемся сетью для работы и учебы, для общения с друзьями и звонков за границу, обмениваемся фотографиями, видео и музыкой, и это далеко не полный список возможностей, которыми располагает Интернет. Об этих возможностях, а также о том, как работает система адресации и какие существуют способы подключения к Интернету, вы можете узнать из этого урока.

Введение

Глобальная сеть Интернет объединяет множество сетей по всему миру. Сегодня Интернетом пользуется больше двух миллиардов человек (Рис. 1.).

Рис. 1. Количество пользователей Интернета в разных странах. (Источник)

Вот лишь некоторые сервисы, которые предлагает нам Интернет:

• электронная почта (E-mail);
• телеконференции;
• архивы для хранения и пересылки файлов;
• интернет-телефония;
• общение в реальном времени (чат);
• единое информационное пространство WWW (World Wide Web).

Чтобы находить устройства в сети, им присваиваются специальные адреса – IP-адреса и доменные имена.

IP—адрес (Internet Protocol address) – это уникальный номер компьютера, который состоит из четырех групп чисел в десятичной системе счисления, от 0 до 255. Например: 195.123.108.32. С помощью этих чисел можно идентифицировать страну и компьютер пользователя.

Но запоминать последовательности чисел не очень удобно, ведь людям гораздо проще использовать осмысленные имена. Поэтому в 1983 году была разработана система доменных имен Интернета – DNS (Domain Name Server). Она позволяет преобразить символьное имя домена в один или несколько числовых IP-адресов, определяющий соответствующий узел Интернета. Адреса сайтов с использованием DNS состоят из нескольких частей, разделенных точками, и читаются слева направо от младших доменов к доменам высшего уровня. Возьмем, к примеру, адрес www.wikipedia.org. Здесь .org – это домен верхнего (первого) уровня, а Wikipedia – домен нижнего уровня, поддомен домена .org, который подчиняется ему.

Существует много разных доменов, среди них стоит особо отметить домены верхнего уровня, которые закреплены за отдельными странами. Они состоят из двухбуквенного кода страны, например:

Кроме того, есть общие домены верхнего уровня, которые обозначают разные организации, например:

учебные заведения – .edu;

правительские учреждения – .gov;

коммерческие организации – .com;

некоммерческие организации – .org;

сетевые структуры – .net (Рис. 2.).

Рис. 2. Структура доменных имен DNS. (Источник)

Для того чтобы находить информацию, размещенную в Интернете, в 1990 г. был изобретен URL (Universal Resource Locator). URL – это общепринятая форма записи адреса для любого ресурса в Интернете, он содержит протокол доступа к ресурсу, сетевой адрес ресурса и путь к конкретному файлу.

URL: протокол://хост-компьютер/имя файла.

Хост – это любой компьютер, подключенный к сети, т. е. соединенный по IP-протоколу с другим хостом.

В качестве примера рассмотрим URL http://interneturok.ru/ru/school/informatika/8-klass.

http обозначает протокол доступа.

.ru/ – регион Россия.

ru/ – русский язык.

school/informatika/8-klass – путь к разделу «Информатика, 8 класс».

HTTP (HyperTextTransfer Protocol, протокол передачи гипертекста) – это основной протокол обмена данными в системе World Wide Web.

Чтобы подключиться к всемирной паутине, вам понадобятся услуги интернет-провайдера. Провайдер – это организация, которая предоставляет пользователям доступ в Интернет, а также другие сетевые услуги.

Существуют различные способы подключения к Интернету:

• коммутируемый доступ – подключение с помощью diap-up модема (рис. 3) и телефонной линии, уже устаревший способ;
• доступ по физической выделенной линии – прямая проводная связь между устройством и провайдером;
• доступ по широкополосной сети (DSL – Digital Subscriber Line) – подключение с помощью DSL-модема и телефонной линии;
• подключение по локальной сети – используется технология Fast Ethernet;
• спутниковый Интернет – подключение через спутник;
• подключение через кабельную телевизионную сеть;
• беспроводное подключение.

Рис. 3. Dial-up модем (Источник)

Сегодня беспроводные технологии приобрели большую популярность, в частности технология Wi-Fi. Подключение к Wi-Fi осуществляется при помощи беспроводного роутера (рис. 4).

Рис. 4. Подключение к Wi-Fi через роутер (Источник)

Список литературы

1. Угринович Н.Д. Информатика и ИКТ. Учебник для 8 класса. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011.

2. Босова Л.Л. Информатика и ИКТ: Учебник для 8 класса. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012

3. Босова Л.Л. Информатика: Рабочая тетрадь для 8 класса. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. История Интернета (Источник)

2. Что такое Интернет? Основные сервисы, услуги и базовые протоколы (Источник)

3. Введение в компьютерные сети. Способы подключения к Интернету (Источник)

Домашнее задание

1. Из каких частей состоит доменное имя?

2. Опишите классификацию доменов верхнего уровня.

3. Из каких элементов состоит адрес URL?

4. Что такое HTTP?

5. Охарактеризуйте основные способы подключения к Интернету.

Если вы нашли ошибку или неработающую ссылку, пожалуйста, сообщите нам – сделайте свой вклад в развитие проекта.

Реферат по информатике на тему «Интернет»

Описание разработки

Введение.

Одно из наиболее полезных применений компьютера – это подключение к Интернет.

Слово Internet в буквальном смысле означает международную сеть (INTERnational NETwork).

Интернет – это объединение сетей связанных между собой с помощью телефонной линий или сетевых подключений. В можете подключиться к сети своего поставщика услуг Интернет (обычно через телефонную или кабельную линию) и получить доступ ко всем этим сетям.

Процесс перемещения их одной сети в другую называется перемещением по Интернет или простором Интернет.

Подключившись к Интернет можно делать следующее:

— Отправлять и получать электронную почту.

Можно отправить электронные письма любому человеку, у которого есть адрес электронной почты, а так же получить письма от других людей.

— Общаться с друзьями в режиме реального времени с помощью короткий сообщений.

Можно обмениваться мгновенными сообщениями с друзьями, которые подключены к Интернет. Всё это напоминает «живой» разговор, только не устный, а письменный.

— Посылать сообщения и просматривать ответы в группах новостей.

Ещё один способ общения с другими пользователями – участие в группах новостей, или форуме.

— Просматривать Web — сайты.

Попав в Интернет, можно заходить на всевозможные Web — сайты.

Можно найти интересуемую информацию с помощью специализированных поисковых программ.

Сегодня с Глобальной сетью работают многие люди, окружающие нас в повседневной жизни: коллеги, родственники, друзья, поэтому тема «Интернет» актуальна и востребована на сегодняшний день.

Если человек по каким — то причинам только ещё готовиться присоединиться к многочисленному сообществу пользователей Интернета, то это значит, что его ждёт множество интересных и приятных открытий, которые ему обязательно подарит Всемирная сеть!

Основная часть

1. Что такое Интернет и зачем он нужен?

Интернет и его функции

Интернет – это всемирная компьютерная сеть. Она образует в результате соединения тысяч локальных компьютерных сетей (университетских, региональных и т. д. ), а так же компьютеров, подключённых к сети с помощью отдельных каналов связи.

Интернет – это огромное информационное пространство. Благодаря объединению ресурсов миллионов компьютеров, размещённых в различных уголках земного шара, сеть Интернет даёт возможность каждому её пользователю получить доступ к необъятным информационным богатством, позволяющим узнавать самые разнообразные сведения – начиная от прогноза погоды в вашем населённом пункте в конкретное время суток и заканчивая серьёзными аналитическими статьями на самые злободневные темы. Кроме чисто информационной функции, сеть Интернет также предоставляет модем множество дополнительных возможностей, позволяющих общаться посредством текстовой, голосовой и даже видеосвязи, загружать на свой компьютер музыку и видеоролики в популярных цифровых форматах (MPEG — 4, MP3), а также многое — многое другое. Бессмысленно пытаться перечислить здесь всё, что может предоставить Интернет своим посетителям, потому что даже пользователи с многолетним стажем обязательно забудут о какой — то важной и интересной возможности – на столько гигантскими по своему количеству и уникальными по своему разнообразию являются доступные в этой сети функции.

Применение: Синонимами термина «Интернет» являются также слова и словосочетания, как «Глобальная сеть», «Всемирная сеть», «Сеть».

1. 2. Как устроена сеть Интернет

Итак, Интернет – это глобальная компьютерная сеть.

Она состоит из миллионов разбросанных по всему миру компьютеров, которые соединены между собой неисчисленным количеством каналов связи, как наземных, так и спутниковых. Основой сети являются мощные компьютеры, называемыми серверами. Серверы отвечают за целостность сети Интернет и обеспечивают обмен информацией. Именно на серверах размещаются всё, что только есть в Интернете: информационные ресурсы, почтовые сервисы, игры, музыка, фильмы, радио и т. д.

Работа с серверами сети Интернет практически ничем не отличается от использования ресурсов (вашего) жёсткого диска. Вся расположенная на компьютерах — серверах информация тоже храниться на жёстких дисках, только для доступа к серверу и его жёсткому диску придётся использовать нестандартный проводник Windows или окно Мой компьютер, и несколько иное программное обеспечение.

Вся информация на жёстком диске (вашего) компьютера храниться в специальных папках (каталогов). То же самое можно сказать и об информации, размещённой на сервере сети Интернет. Но если в папках на своём жёстком диске ещё можно кое — как разобраться (всё — таки вы их сами создавали, поэтому хорошо знаете, что где лежит), то понять, где что находиться на чужом, совершенно не знакомом вам жёстком диске сервера, было бы очень затруднительно. К счастью, этого и не требуется. Обычно информация на сервере не содержится в хаотичном порядке в виде неизвестных папок, а привязывается к какому либо Web — сайту.

Web — сайт – интерактивный «журнал», который в удобном и понятном виде предоставляет пользователю размещённую на сервере информацию. На Web — сайте вы можете увидеть текст, иллюстрации, простую анимацию и даже видеофрагменты. Чтобы загрузить на свой компьютер информацию с Web — сайта, нужно открыть его с помощью специальной программы Web — обозревателя. Кроме информации Web — сайт может предоставлять определённые услуги: электронную почту, загрузку файлов на ваш жёсткий диск и многое другое. Каждый сервер содержит сотни, а иногда и тысячи Web — сайтов.

Применение: Web — обозреватель часто называют браузером (от англ. «browser») или Web — браузером.

Критерии выбора провайдера.

Провайдер – фирма, которая представляет Интернет — услуги организациям и частным лицам.

В качестве провайдеров могут выступить как частные специализированные фирмы, так и крупные телефонные или пейджинговые компании и т. д. Как правило, провайдеры предоставляют один и тот же комплект услуг, однако их услуги различаются по типам и по качеству, поэтому и цены за них бывают разные.

При выборе провайдера надо принять во внимание следующие главные факторы:

— скорость передачи данных

— количество бит (Кбит, Мбит) информации, передаваемой через модем за единицу времени (например, Кбит/с). Предоставляющая скорость зависит от технических возможностей аппаратуры провайдера.

— тип соединения. Соединение через модем по коммутируемой линии – это самый простой, но самый медленный способ подключения к Интернету. Этот тип соединения обеспечивает большинство видов работы в Интернет, однако при этом могут возникнуть проблемы с передачей большого объёма информации (звуковых файлов, анимированных графических файлов, видео, интерактивных игр).

Другим типом является широкополосное соединение – через кабельный модем, ISL, спутниковое телевидение, которая обеспечивает высокую скорость связи. Такой тип соединения обеспечивает в реальном времени возможность передачи аудио и видеофайлов.

Стоимость услуг напрямую зависит от этих факторов, а также от тарифного плана, который вы собираетесь использовать.

Применение: Интернет — провайдер (Internet Service Provider? ISP).