Глобальная сеть Internet

Размещено на http://www.allbest.ru/

Воронежский институт высоких технологий - АНОО ВПО

Факультет заочного и послевузовского образования

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине: Информатика

На тему: Глобальная сеть Internet

Россошь 2011

Содержание:

1 Введение

2 История Internet

3 Internetсети

3.1 Глобальная сеть

3.2 Региональная сеть

3.3 Локальная сеть

4 Структура и система адресации

5 Способы организации передачи информации

5.1 Модель OSI

6 Заключение

7 Список используемой литературы

1 Введение

Всего более 20 лет назад слово "Интернет" употреблялось в чрезвычайно узких кругах. Доступ к сети был дорогим, пользователей было мало, а широкие массы и не подозревали о возможностях, которые скоро станут реальностью.

Интернет - это одно из воплощений старых мечтаний человека - быть всевидящим, всезнающим, всепроникающим. С утра можно почитать свежие газеты Новой Зеландии, послушать радио Канады, посмотреть свежие фотографии из Бразилии, а затем вернуться в Россию, начать работать и общаться с коллегами опять-таки, через Интернет.

Войти в сеть легко. Достаточно запустить браузер (обычно InternetExplorer) в лаконичном интерфейсе программы набрать адрес, которые Вы знали или слышали от друзей и знакомых, а затем приступить к блужданию. Очень скоро обнаруживаются почта, поисковые системы, библиотеки, открытки, фотогалереи и даже анекдоты. Но пройдет еще немало времени, прежде чем начинающий пользователь станет настоящим профессионалом, который отлично ориентируется в сети.

2 История Internet

глобальная сеть internet

В течение всего пяти лет Интернет достиг аудитории свыше 50-ти миллионов пользователей. Другим средствам массовой информации потребовалось гораздо больше времени для достижения такой популярности: Радио - 38 лет, Телевидение - 13 лет.

Рассмотрим его развитие:

1957 год. Запуск в СССР первого искусственного спутника Земли - начало технологической гонки между СССР и США, приведшей, в итоге, к созданию глобальной сети Интернет.

1958 год. В США при Министерстве обороны создано Агентство Передовых Исследовательских Проектов - Advanced Research Projects Agency (ARPA).

1961 год. Студент Массачусетского Технологического Института Леонард Клейнрок описывает технологию, способную разбивать файлы на куски и передавать их различными путями через сеть.

1963 год. Руководитель компьютерной лаборатории ARPA Джон Ликлидер предлагает первую, детально разработанную концепцию компьютерной сети "GalacticNetwork".

1967 год. Ларри Робертс предлагает связать между собой компьютеры ARPA. Компьютернаясетьбыланазвана ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network).

29.10.1969 года. В 21:00 между двумя первыми узлами сети ARPANET, находящимися на расстоянии в 640 км. (в Калифорнийском университете Лос-Анджелеса (UCLA) и в Стэнфордском исследовательском институте (SRI)) провели сеанс связи. Чарли Клайн пытался выполнить удаленное подключение к компьютеру в SRI. Успешную передачу каждого введенного символа его коллега Билл Дювалль из SRI подтверждал по телефону. В первый раз удалось отправить всего три символа "LOG", после чего сеть перестала функционировать. LOG должно было быть словом LOGON (команда входа в систему). В рабочее состояние систему вернули уже к 22:30 и следующая попытка оказалась успешной. Именно эту дату можно считать днем рождения Интернета.

1971 год.РэйТомлисон, программист из "BoltBeranekandNewman", разрабатывает систему электронной почты и предлагает использовать значок @.

1973 год. Через трансатлантический телефонный кабель к сети были подключены первые иностранные организации из Великобритании и Норвегии.

1974 год. Открыта первая коммерческая версия ARPANET - сеть Telenet.

1975 год. Джоном Витталом, программистом из университета южной Калифорнии, разработана первая современная почтовая программа, имеющая функциональность "Ответить" и "Переслать".

1976 год. Роберт Меткалф, сотрудник исследовательской лаборатории компании Xerox, создает Ethernet - первую локальную компьютерную сеть.

1977 год. Число хостов достигло ста. ДеннисХейс и Дейл Хезерингтон разработали первый компьютерный модем.

1978 год. Разработана первая доска объявлений (BBS). 1978 год также является годом, который принес первое нежелательное коммерческое сообщение по электронной почте, которое было разослано 600-ам пользователям калифорнийского Arpanet Гарри Зарком.

1979 год. Разработана первая многопользовательская игра MUD (сокращенно от "многопользовательский лабиринт").

1980 год. Европейская организация по ядерным исследованиям CERN запустила ENQUIRE (написанную ТимомБернерсом-Ли) - первую гипертекстовую программу.

1982 год. Рождение современного Интернета - ARPA создала единый сетевой язык TCP/IP. Активную роль в разработке и стандартизации сетевых протоколов играл Джон Постел.

1983 год. 1 января 1983 года сеть ARPANET перешла с протокола NCP на TCP/IP, что позволило разделить эту сеть на MILNET, собственно сеть для военных нужд, и ARPANET, использовавшуюся в исследовательских целях.

1984 год. Число хостов превысило тысячу. Разработана система доменных имен (DomainNameSystem, DNS). DNS позволила создать масштабируемый распределенный механизм для отображения иерархических имен компьютеров в Интернет-адресах. В этом же году в университете Висконсии был создан сервер доменных имен (DomainNameServer, DNS).

Также в 1984 году у сети ARPANET появился серьезный соперник: Национальный научный фонд США (NSF) основал обширную межуниверситетскую сеть NSFNet (NationalScienceFoundationNetwork), которая была составлена из более мелких сетей (включая известные тогда сети Usenet и Bitnet) и имела гораздо большую пропускную способность, чем ARPANET. К этой сети за год подключились около 10 тыс. компьютеров.

1985 год. Стюарт Брэнд и Ларри Бриллиант разработали WELL (WholeEarthLectronicLink), одно из старейших виртуальных сообществ.

1988 год. Разработан протокол InternetRelayChat (IRC), благодаря чему в Интернете стало возможно общение в реальном времени (чат). Запущен один из первых крупных Интернет червей "Червь Морриса", написанный Робертом Моррисом Таппан и вызвавший серьезные перебои в больших частях Интернета.

1989 год. Число хостов превысило 10 тысяч. В CERN родилась концепция Всемирной паутины, предложенная британским ученым ТимомБернерсом-Ли. Он же в течение двух лет разработал протокол HTTP, язык HTML и идентификаторы URI.

1990 год. В 1990 году сеть ARPANET прекратила свое существование, полностью проиграв конкуренцию NSFNet. В том же году было зафиксировано первое подключение к Интернету по телефонной линии (Dialupaccess).

1991 год. CERN создала протокол WorldWideWeb (WWW). Компанией NCR Corporation/AT&T создан Wi-Fi.

1993 год. Число Интернет-хостов превысило 2 млн., в Сети действует 600 сайтов. Марком Андреесеном в Университете штата Иллинойс создан первый общедоступный графический Интернет-браузер Mosaic.

1994 год. Образовался консорциум W3C (W3 Consortium), который объединил ученых из разных университетов и компаний (в том числе Netscape и Microsoft). С этого времени комитет стал заниматься всеми стандартами в мире Интернета.

1995 год.NSFNet вернулась к роли исследовательской сети, маршрутизацией всего трафика Интернета теперь занимались сетевые провайдеры, а не суперкомпьютеры Национального научного фонда. Java и JavaScript (первоначально назван LiveScript его создателем, БренданомАйхом, и включен в состав браузера NetscapeNavigator) были впервые представлены публике. Консорциум W3C разработал спецификацию HTML 2.0. В данной версии появилась возможность передачи информации с компьютера пользователя на сервер с помощью форм.

1996 год. В мире существует 12.8 млн. хостов и 500 тыс. сайтов. Началось соревнование между браузерами Netscape, созданным под руководством Марка Андреесона, и InternetExplorer, разработанным компанией Microsoft. Была запущена первая веб-служба электронной почты - HoTMaiL.

1997 год. Начал использоваться термин "блог". В январе 1997 г. W3C создал и принял HTML 3.2. Впервые была введена система CSS (CascadingStyleSheets). CSS позволяет осуществить форматирование текста без нарушения логической и структурной разметки. А уже в декабре 1997 г. W3C принимает стандарт HTML 4.0, в котором идет разделение на логические и визуальные теги.

1998 год. Основана компания Google.

1999 год. Впервые предпринята попытка цензуры Интернета. В ряде стран государственными органами предприняты серьезные усилия, чтобы технически блокировать доступ пользователей к определенным серверам и сайтам.

2001 год.ЗапущенаWikipedia, по объему сведений и тематическому охвату считающаяся сейчас самой полной энциклопедией из когда-либо создававшихся за всю историю человечества.

2002 год. Сеть Интернет связывает 689 млн. человек и 172 млн. хостов.

2003 год.Создан Skype, предоставляющий возможность голосовой связи между компьютерами (VoIP) через Интернет.

2004 год. Открыт Facebook, по состоянию на 2010 год, насчитывающий свыше 400 миллионов активных участников.

2005 год. Запущен YouTube.

2006 год. Запущен Twitter.

2007 год. Появился iPhone, который почти полностью отвечает за повышенный интерес к мобильным веб-приложениям.

2008 год. Число пользователей, регулярно использующих Интернет, составило около 1,5 млрд. человек (около четверти населения Земли).

2010 год. Прямой доступ в Интернет получил экипаж Международной космической станции.

3 Internet сети

В зависимости от территориального расположения абонентских систем вычислительные сети можно разделить на три основных класса:

· глобальныесети (WAN -- Wide Area Network);

· региональныесети (MAN -- Metropolitan Area Network);

· локальныесети (LAN -- Local Area Network).

Объединение глобальных, региональных и локальных вычислительных сетей позволяет создавать многосетевые иерархии.Они обеспечивают мощные, экономически целесообразные средства обработки огромных информационных массивов и доступ к неограниченным информационным ресурсам. Локальные вычислительные сети могут входить как компоненты в состав региональной сети, региональные сети -- объединяться в составе глобальной сети и, наконец, глобальные сети могут также образовывать сложные структуры.

Характеристика процесса передачи данных

Режимы передачи данных

Любая коммуникационная сеть должна включать следующие основные компоненты: передатчик, сообщение, средства передачи, приемник.

Передатчик -- устройство, являющееся источником данных.

Приемник -- устройство, принимающее данные.

Приемником могут быть компьютер, терминал или какое-либо цифровое устройство,

Сообщение -- цифровые данные определенного формата, предназначенные для передачи.

Это может быть файл базы данных, таблица, ответ на запрос, текст или изображение

Средства передачи -- физическая передающая среда и специальная аппаратура, обеспечивающая передачу сообщений.

Для передачи сообщений в вычислительных сетях используются различные типы каналов связи. Наиболее распространены выделенные телефонные каналы и специальные каналы для передачи цифровой информации. Применяются также радиоканалы и каналы спутниковой связи. Особняком в этом отношении стоят ЛВС, где в качестве передающей среды используются витая пара проводов, коаксиальный кабель и оптоволоконный кабель.

Для характеристики процесса обмена сообщениями в вычислительной сети по каналам связи используются следующие понятия: режим передачи, код передачи, тип синхронизации.

Режим передачи. Существуют три режима передачи: симплексный, полудуплексный и дуплексный.

Симплексный режим -- передача данных только в одном направлении.

Примером симплексного режима передачи является система, в которой информация, собираемая с помощью датчиков, передается для обработки на ЭВМ. В вычислительных сетях симплексная передача практически не используется,

Полудуплексный режим -- попеременная передача информации, когда источник и приемник последовательно меняются местами.

Яркий пример работы в полудуплексном режиме -- разведчик, передающий в Центр информацию, а затем принимающий инструкции из Центра.

Дуплексный режим -- одновременные передача и прием сообщений.

Дуплексный режим является наиболее скоростным режимом работы и позволяет эффективно использовать вычислительные возможности быстродействующих ЭВМ в сочетании с высокой скоростью передачи данных по каналам связи. Пример дуплексного режима -- телефонный разговор

3.1 Глобальная сеть

Глобальная вычислительная сеть, ГВС (англ. WideAreaNetwork, WAN) -- компьютерная сеть, охватывающая большие территории и включающая в себя большое число компьютеров. В настоящее время рекомендуется использовать термин «Глобальная компьютерная сеть».

ГВС служат для объединения разрозненных сетей так, чтобы пользователи и компьютеры, где бы они ни находились, могли взаимодействовать со всеми остальными участниками глобальной сети.

Некоторые ГВС построены исключительно для частных организаций, другие являются средством коммуникации корпоративных ЛВС с сетью Интернет или посредством Интернет с удалёнными сетями, входящими в состав корпоративных. Чаще всего ГВС опирается на выделенные линии, на одном конце которых маршрутизатор подключается к ЛВС, а на другом концентратор связывается с остальными частями ГВС. Основными используемыми протоколами являются TCP/IP, SONET/SDH, MPLS, ATM и Framerelay. Ранее был широко распространён протокол X.25, который может по праву считаться прародителем Framerelay.

Рис.1

3.2 Региональная сеть (рис.2)

Региональные сети (MAN -- MetropolitanAreaNetwork) с точки зрения архитектуры и протоколов практически не отличаются от глобальных. В региональных сетях обычно не используются трансокеанские кабели, но это отличие не может рассматриваться как принципиальное. Региональные сети решают проблему формирования из LAN (локальных сетей) сетей регионов и целых стран и даже наднациональных сетей (например, E-BONE для Европы). Как правило, эти сети строятся с использованием протоколов SDH, ATM, ISDN, FrameRelay или X.25. Архитектурно такие сети формируются из каналов со схемой точка-точка и мощных коммутаторов-мультиплексоров. Из таких фрагментов формируются и опорные сети (BackBone), которые позволяют сократить число шагов от узла к узлу. В этих сетях в основном используются оптоволоконные транспортные системы, а там где это нерентабельно, спутниковые или радиорелейные каналы.

С появлением корпоративных сетей типа Интранет понятия локальной и региональной сетей стало частично перекрываться. Для пользователя Интранет все узлы такой сети являются локальными, хотя и могут отстоять на сотни или даже тысячи километров друг от друга. По существу сети Интранет являются наложенными сетями по отношению к региональным сетям (MAN).



Рис.2

3.3 Локальная сеть

Локальная вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в пределах небольшой территории, В настоящее время не существует четких ограничений на территориальный разброс абонентов локальной вычислительной сети. Обычно такая сеть привязана к конкретному месту. К классу локальных вычислительных сетей относятся сети отдельных предприятий, фирм, банков, офисов и т.д. Протяженность такой сети можно ограничить пределами 2 - 2,5км.



Рис.3

4 Структура и система адресации

Адреса компьютеров, подключенных к сети, должны соответствовать особым требованиям. Адрес должен иметь формат, позволяющий выполнять его синтаксическую автоматическую обработку, и должен нести некоторую информацию об адресуемом объекте. Поэтому адреса компьютеров в сети могут иметь двойную кодировку:

Ш обязательную кодировку, удобную для работы системы телекоммуникации в сети;

Ш необязательную кодировку, удобную для абонента сети.

Цифровой IP-адрес представляет собой 32-разрядное двоичное число. Он разделяется на четыре блока по 8 бит, которые можно записать в десятичном виде, и содержит полную информацию, необходимую ДЛЯ идентификации компьютера. В десятичном коде IP-адрес имеет вид: 152.37.72.138.

IP-адрес состоит из двух частей: адреса сети (идентификатора сети, Network ID) и адреса хоста (идентификатора хоста, Host ID) в этой сети. IP-адреса выделяются в зависимости от размера организации и типа ее деятельности. Для обеспечения максимальной гибкости IР-адреса выделяются в зависимости от количества сетей и компьютеров в организации и разделяются на классы Л, В и С. Еще существуют
классы D и Е, но они используются для специфических целей. Три класса IР-адресов позволяют распределять их в зависимости от размера сети организации.

В сети класса А адрес определяется первым октетом IP-адреса (слева направо). Значение первого октета, находящееся в пределах 1-126, зарезервировано для гигантских транснациональных корпораций. В мире может существовать всего лишь 126 сетей класса А, каждая из которых может содержать почти 17 млн. компьютеров.

Класс В использует два первых октета в качестве адреса сети, а значение первого октета может быть в пределах 128--191. В сети класса В может быть около 65 тыс. компьютеров, такие сети имеют крупнейшие университеты и другие большие организации.

В классе С под адрес сети отводится уже три первых октета, а значения первого октета могут быть в пределах 192 - 223. Это самые распространенные сети, их число может превышать 2 млн, а число компьютеров в каждой сети до 254.

Всякий раз, когда посылается сообщение какому-либо компьютеру в Интернет, IP-адрес используется для указания адреса отправителя и получателя.

Однако большую известность имеет DNS (DomainNameSystem - система доменных имен). Ее задача - обеспечить уникальность каждого адреса в Сети, без необходимости запоминания чисел. Именно сервер DNS производит преобразование символьных (буквенных) адресов в числовые. Система образования доменных имен также логична и проста. Адрес любого web-сервера начинается с аббревиатуры http, обозначающей вид протокола передаваемых данных, в данном случае это HyperTextTransmissionProtocol (Протокол передачи гипертекста). Далее следуют двоеточие, две косые черты и латинские буквы www, после которых ставится точка. Затем идет конкретный адрес, содержащий название учреждения, персоны или аббревиатуру и, через точку, - указание на организационную или географическую принадлежность объекта.

Организационная принадлежность, указываемая преимущественно для американских серверов, обозначается тремя символами, интуитивно понятными знающим английский язык:

ь gov - правительственные,

ь edu - образовательные,

ь com - коммерческие,

ь org - неправительственные и некоммерческие учреждения,

ь mil - военные,

ь net - сами сети.

Географическая принадлежность выражается двумя символами: .

ь ru - Россия, .

ь uk - Великобритания, .

ь ca - Канада, .

ь nl - Нидерланды и т.д.

В течении всех 90-х годов описанная система имен оставалась неизменной. Но к началу нынешнего века гигантские темпы развития Интернет привели к тому, что адресное пространство в рамках описанной системы было практически исчерпано. Особо "тесно" стало в доменах .com, .net и .org, в которых была разрешена регистрация не только американских, но любых других фирменных или персональных сайтов представителей любой страны мира. С целью разгрузить данные домены Корпорация по распределению в Интернет доменных имен и IP-номеров (InternetCorporationforAssignedNamesandNumbers - ICANN) дополнила существующую сетку новыми доменами первого уровня. В их число вошли: .biz, .info, .pro, .aero, .coop, .museum, .name. Распределение этих имен было произведено следующим образом:

- .biz - коммерческие компании и проекты;

- .info - учреждения, для которых информационная деятельность является ведущей (библиотеки, средства массовой информации);

- .pro - сайты сертифицированных профессионалов таких областей деятельности как врачи, юристы, бухгалтеры, а также представители других профессий, в которых персональный аспект имеет ключевое значение (pro от слов profession, professional);

- .aero - компании и персоны, непосредственно связанные с авиацией;

- .coop - корпорации, использующие совместный капитал (от слова cooperative);

- .museum - только музеи, архивы, выставки;

- .name - персональные сайты, состоящие, как правило, из двух частей: имени и фамилии: www.bruce.edmonds.name.

Помимо деятельности ICANN, весьма своеобразную работу по расширению адресного пространства Интернет провели некоторые частные компании. Их действия выразились в перекупке доменных имен у малых стран. Подобным образом в частное использование отошли домены

- .cc - Кокосовые острова,

- .tv - Тувалу,

- .ws - Самоа,

- .bz - Белиз,

- .nu - Ниуи.

Сайты в этих доменах ныне используются любым желающим, независимо от страны или вида деятельности.

Распределением адресного пространства в пределах каждого домена, выделенного по географическому признаку, занимаются уполномоченные национальные агентства. В России эта функция возложена на Российский научно-исследовательский институт развития общественных сетей - РосНИИРОС(http://www.ripn.net). Именно в нем производится регистрация всех доменных имен второго уровня, стоящих за .ru. Там же находится и база данных, позволяющая установить, кому принадлежит тот или иной домен в российском сегменте Сети.

Часто встречающиеся доменные имена третьего уровня (например, myname.narod.ru) не подлежат регистрации. Любой владелец доменного имени второго уровня вправе образовать любое число подобных сайтов на своем сервере.

Система доменных имен, однако, являет лишь основу системы адресации. Каждый размещенный в Интернет документ имеет собственный адрес, обозначаемый как URL (UniformResourceLocator) - единый указатель ресурса. URL, помимо указания доменного имени, включает также и указание пути к конкретной странице.

Сайты, в большинстве своем, имеют весьма разветвленную иерархическую структуру, каркас которой составляют многочисленные директории, разделяемые косыми чертами - "/". Поэтому адрес конкретного документа, как правило, имеет вид, подобный приведенному документу с сервера ГПНТБ России:

http://www.gpntb.ru/win/inter-events/crimea2003/conferr.htm.

В данном случае:

http://www.gpntb.ru - указание сайта,

win/inter-events/crimea2003 - указание пути к файлу (фактически - перечень директорий),

conferr.htm - имя конкретного файла.

Следует помнить, что при вводе адреса вручную ошибка даже в одном символе критична. По этой причине не рекомендуется переносить (записывать) сложные адреса на бумаге и затем вводить их вручную с клавиатуры - вероятность ошибки в этом случае очень велика. При необходимости сохранить сложный адрес имеет смысл произвести его копирование непосредственно из адресной строки в текстовой файл, а при необходимости обращения к документу - произвести обратный процесс: копирование из текстового файла в адресную строку программы, обеспечивающей работу с Интернет.

5 Способы организации передачи информации

Название блока данных, передаваемого по сети, зависит от того, на каком уровне стека протоколов он находится. Блок данных, с которым имеет дело сетевой интерфейс, называется кадром; если блок данных находится между сетевым интерфейсом и модулем IP, то он называется IP-пакетом; если он - между модулем IP и модулем UDP, то- UDP-датаграммой; если между модулем IP и модулем TCP, то- TCP-сегментом (или транспортным сообщением); наконец, если блок данных находится на уровне сетевых прикладных процессов, то он называется прикладным сообщением.

Физическая модель

Чтобы различные компьютеры сети могли взаимодействовать, они должны использовать один и тот же протокол. Систему протоколов Интернет называют "стеком протоколов TCP/IP".

Стек TCP/IP объясняется следующими его свойствами:

· Это наиболее завершенный стандартный и в то же время популярный стек сетевых протоколов, имеющий многолетнюю историю.

· Почти все большие сети передают основную часть своего трафика с помощью протокола TCP/IP.

· Это метод получения доступа к сети Интернет.

· Этот стек служит основой для создания intranet-корпоративной сети, использующей транспортные услуги Интернет и гипертекстовую технологию WWW.

· Все современные операционные системы поддерживают стек TCP/IP.

· Это устойчивая масштабируемая межплатформенная среда для клиент-серверных приложений.

Так как стек TCP/IP был разработан до появления модели взаимодействия открытых систем ISO/OSI, то соответствие уровней стека TCP/IP уровням модели OSI достаточно условно.

В табл. 1.1 показано, как протоколы TCP/IP можно вписать в модель OSI:

Таблица 1.1. Протоколы TCP/IP в модели OSI

7	Прикладной	HTTP, SMTP, SNMP, FTP, Telnet, scp, SMB,NFS, RTSP, BGP
6	Представительский	XDR, ASN.1, AFP
5	Сеансовый	TLS, SSL, ISO 8327 / CCITT X.225, RPC, NetBIOS, ASP
4	Транспортный	TCP, UDP, RTP, SCTP, SPX, ATP, DCCP, GRE
3	Сетевой	IP, ICMP, IGMP, CLNP, OSPF, RIP, IPX, DDP
2	Канальный	Ethernet, Token ring, PPP, HDLC, X.25, Frame relay, ISDN, ATM, MPLS, Wi-Fi, ARP, RARP
1	Физический	электрические провода, радиосвязь, оптоволоконные провода

На рис.4 показано как 4 уровня протокола TCP/IP можно сравнить с уровнями модели OSI.

Рис. 4. Сравнение модели OSI и стека TCP/IP

Стек протоколов Интернета по сравнению с OSI табл. 1.2.

ARP			AddressResolutionProtocol			Протокол нахождения адреса
ATM			AsynchronousTransferMode			Режим асинхронной передачи
BGP			BorderGatewayProtocol			Протокол пограничной маршрутизации
DNS			DomainNameSystem			Система доменных имен
Ethernet			EthernetNetwork			Сеть Ethernet
FDDI			FiberDistributedDataInterface			Волоконно-оптический распределенный интерфейс данных
HTTP			HyperTextTransferProtocol			Протокол передачи гипертекста
FTP			FiletransferProtocol			Протокол передачи файлов
ICMP			InternetControlMessageProtocol			Протокол управляющих сообщений
IGMP			InternetGroupManagementProtocol			Протокол управления группами (пользователей) в Интернете
IP			InterworkingProtocol			Межсетевой протокол
NFS			NetworkFileSystem			Протокол сетевого доступа к файловым системам
OSPF			OpenShortestPathFirst			Открытый протокол предпочтения кратчайшего канала
PDH			PlesiochronousDigitalHierarchy			Плезиохронная цифровая иерархия
PPP			Point-to- PointProtocol			Протокол связи "точка-точка"
RARP			ReverseAddressResolutionProtocol			Протокол обратной конвертации адресов
RIP			RoutingInformationProtocol			Протокол обмена маршрутной информацией
RPC			RemoteProcedureCall			Дистанционный вызов процедур
SMTP			SimpleMailTransferProtocol			Простой протокол передачи почты
SDH			SynchronousDigitalHierarchy			Синхронная цифровая иерархия
SNMP			SimpleNetworkManagementProtocol			Простой протокол управления сетью
TCP			TransmissionControlProtocol			Протокол управления передачей
TFTP			TrivialFileTransferProtocol			Простейший протокол передачи данных
TR			TokenRing			Маркерное кольцо
UDP			UserDatagramProtocol			Дейтаграммный протокол пользователя
WWW			WorldWideWeb			Мировая паутина

Самый нижний (уровень IV, можно условно его назвать "Физический") соответствует физическому и канальному уровням модели OSI. Этот уровень в протоколах TCP/IP не регламентируется, но поддерживает все популярные стандарты физического и канального уровня.

Следующий уровень (уровень III, можно условно его назвать "Сетевой") - это уровень межсетевого взаимодействия, который занимается передачей пакетов с использованием различных транспортных технологий локальных сетей, территориальных сетей, линий специальной связи и т. п.

Следующий уровень (уровень II, можно условно его назвать "Транспортный") называется основным. На этом уровне функционируют протокол управления передачей TCP (TransmissionControlProtocol) и протокол дейтаграмм пользователя UDP (UserDatagramProtocol). Протокол TCP обеспечивает надежную передачу сообщений между удаленными прикладными процессами за счет образования виртуальных соединений. Протокол UDP обеспечивает передачу прикладных пакетов дейтаграммным способом, как и IP, и выполняет только функции связующего звена между сетевым протоколом и многочисленными прикладными процессами.

Верхний уровень (уровень I, можно условно его назвать "Прикладной"). К нему относятся такие широко используемые протоколы, как протокол копирования файлов FTP (FileTransferProtocol), протокол эмуляции терминала telnet, почтовый протокол SMTP (SimpleMailTransferProtocol), используемый в электронной почте сети Интернет, гипертекстовые сервисы доступа к удаленной информации, такие как WWW и многие другие.

Есть еще целый ряд протоколов, еще не стандартизированных, но уже очень популярных в Интернете:

· OSCAR;

· CDDB;

· MFTP (сеть eDonkey2000);

· BitTorrent;

· Gnutella;

· Skype.

Эти протоколы в большинстве своем нужны для обмена файлами и текстовыми сообщениями, на некоторых из них построены целые файлообменные сети.

Каждый компьютер в сети TCP/IP имеет адреса трех уровней:

· Локальный адрес узла, определяемый технологией, с помощью которой построена отдельная сеть, в которую входит данный узел. Для узлов, входящих в локальные сети - это МАС-адрес сетевого адаптера или порта маршрутизатора, например, 11-А0-17-3D-BC-01.

· IP-адрес, состоящий из 4 байт, например, 109.26.17.100. Этот адрес используется на сетевом уровне. Он назначается администратором во время конфигурирования компьютеров и маршрутизаторов или автоматически с помощью протокола DHCP (DynamicHostConfigurationProtocol).

· Символьный идентификатор-имя, например, EXAMPLE.COM. Этот адрес назначается администратором и состоит из нескольких частей, например, имени машины, имени организации, имени домена. Такой адрес, называемый также DNS-именем, используется на прикладном уровне, например, в протоколах FTP или telnet.

Логическая модель

Всемирная паутина (WorldWideWeb, Веб) - распределенная система, предоставляющая доступ к связанным между собой документам, расположенным на различных компьютерах, подключенных к Интернету.

Всемирная паутина основывается на архитектуре клиент-сервер. И на сервере, и на клиенте должно быть установлено дополнительное программное обеспечение - Веб-сервер и Веб-обозреватель соответственно. Это программное обеспечение поддерживает стандартный протокол передачи гипертекстов (HTTP), а также ряд других протоколов, в частности, протокол передачи файлов (FTP). Архитектура клиент-сервер означает, что взаимодействие пользовательского компьютера с Интернетом происходит следующим образом:

· пользователь вводит адрес (URI или URL) Веб-документа, который он хочет просмотреть;

· Веб-обозреватель формирует соответствующий HTTP-запрос к Веб-серверу;

· Веб-сервер находит в Сети запрошенный документ и передает его обозревателю в качестве отклика на запрос (в конечном счете, Веб-сервер находит соответствующий файл на локальном жестком диске и отправляет его по сети запросившему компьютеру);

· обозреватель интерпретирует полученный документ и отображает его пользователю (отображает гипертекст).

Для идентификации ресурсов (зачастую файлов или их частей) во Всемирной паутине используются единообразные идентификаторы ресурсов URI (англ. UniformResourceIdentifier). Для определения местонахождения ресурсов в сети используются единообразные локаторы ресурсов URL (англ. UniformResourceLocator). Такие URL-локаторы сочетают в себе технологию идентификации URI и систему доменных имен DNS (англ. DomainNameSystem) - доменное имя (или непосредственно IP-адрес в числовой записи) входит в состав URL для обозначения компьютера (точнее - одного из его сетевых интерфейсов), который исполняет код нужного веб-сервера.

Всемирная паутина неразрывно связана с понятиями гипертекста и гиперссылки. Большая часть информации в Веб представляет собой именно гипертекст. Для облегчения создания, хранения и отображения гипертекста во Всемирной паутине традиционно используется язык HTML (HyperTextMarkupLanguage), язык разметки гипертекста. После HTML-разметки получившийся гипертекст помещается в файл. После того, как HTML-файл становится доступен веб-серверу, его начинают называть "веб-страницей". Набор веб-страниц образует веб-сайт. В гипертекст веб-страниц добавляются гиперссылки. Гиперссылки помогают пользователям Всемирной паутины легко перемещаться между ресурсами (файлами) вне зависимости от того, находятся ресурсы на локальном компьютере или на удаленном сервере. Гиперссылки в Веб основаны на технологии URL.

В целом можно заключить, что Всемирная паутина стоит на "трех китах":

· язык гипертекстовой разметки документов HTML (HyperTextMarkupLanguage);

· универсальный способ адресации ресурсов в сети URL (UniversalResourceLocator);

· протокол обмена гипертекстовой информацией HTTP (HyperTextTransferProtocol).

В последнее время HTML начал несколько сдавать свои позиции и уступать их более современным технологиям разметки: XHTML и XML. XML (eXtensibleMarkupLanguage) позиционируется как фундамент для других языков разметки. Для улучшения визуального восприятия Веба стала широко применяться технология CSS, которая позволяет задавать единые стили оформления для множества веб-страниц.

Популярная концепция развития сети Интернет - создание семантической паутины. Семантическая паутина - это надстройка над существующей Сетью, которая призвана сделать размещенную в ней информацию более понятной для компьютеров.

5.1 Модель OSI. Понятие об интерфейсах и протоколах

Организация взаимодействия между элементами сети является сложной задачей, поэтому ее разбивают на несколько более простых задач.

Международной организацией по стандартизации (ISO) был предложен стандарт, который покрывает все аспекты сетевой связи, -- это модель взаимодействия открытых систем (OSI). Он был введен в конце 1970-х.

Открытая система -- это стандартизированный набор протоколов и спецификаций, который гарантирует возможность взаимодействия оборудования различных производителей. Она реализуется набором модулей, каждый из которых решает простую задачу внутри элемента сети. Каждый из модулей связан с одним или несколькими другими модулями. Решение сложной задачи подразумевает определенный порядок следования решения простых задач, при котором образуется многоуровневая иерархическая структура на рис. 5. Это позволяет любым двум различным системам связываться независимо от их основной архитектуры.

Рис. 5. Модель взаимодействия открытых систем OSI

Модель OSI составлена из семи упорядоченных уровней: физического (уровень 1), звена передачи данных (уровень 2), сетевого (уровень 3), транспортного (уровень 4), сеансового (уровень 5), представления (уровень 6) и прикладного (уровень 7).

Обмен информацией между модулями происходит на основе определенных соглашений, которые называются интерфейсом. При передаче сообщения модуль верхнего уровня решает свою часть задачи, а результат, понятный только ему, оформляет в виде дополнительного поля к исходному сообщению (заголовка) и передает измененное сообщение на дообслуживание в нижележащий уровень. Этот процесс называется инкапсуляцией.

Заголовки добавляются к началу передаваемых данных, как это показано на рис. 5 в уровнях 6, 5, 4, 3 и 2. На уровне 2 кроме заголовков добавляются конечные метки (окончания). На уровне 1 полный комплект преобразуется к форме, которая может быть передана к приемному устройству.

С другой стороны, при приеме сообщения нижележащий уровень после обработки своей части сообщения удаляет его и оставшееся сообщение передает вышележащему уровню. Например, уровень 2 удаляет данные, предназначенные для него, затем передает остальные к уровню 3. Уровень 3 затем удаляет данные, предназначенные для него, и передает остальные к уровню 4, и так далее.

Прохождение данных и сетевой информации вниз через уровни устройства передачи и назад через уровни устройства приема делается возможным с помощью интерфейсов и протоколов между каждой парой смежных уровней.

Интерфейс определяет формат, физические и электрические свойства сигналов обмена между модулями различных уровней, а протокол описывает логические процедуры по обработке сообщения удаленному узлу сети равного уровня.

Четкие интерфейсы и протоколы обеспечивают модульность, реализация функций каждого уровня может быть обновлена или удалена, не требуя изменений уровней, находящихся выше или ниже его.

Семь уровней можно рассматривать, исходя из принадлежности их к трем подгруппам. Нижние уровни 1, 2 и 3 -- физический, звена данных и сетевой -- имеют дело с физическими аспектами данных, перемещающихся от одного устройства до другого (таких как электрические спецификации, физические подключения, физическая адресация и синхронизация передачи и надежность). Верхние уровни 5, 6 и 7 -- сеансовый, представления и прикладной -- позволяют обеспечивать способность к взаимодействию среди несвязанных программных систем. Уровень 4 -- транспортный уровень -- связывает эти две подгруппы и гарантирует, что более низкие уровни передачи находятся в формате, который верхние уровни могут использовать. Верхние уровни OSI почти всегда реализовывались в программном обеспечении; более низкие уровни -- комбинация аппаратных средств и программного обеспечения, исключая физический уровень, который является главным образом аппаратным.

Наименование уровней и распределение функций между ними следующее.

Физический уровень (PhysicalLayer -- PL) обеспечивает побитовую транспортировку кадров (часто называемую пакетом) между узлами по требуемой физической среде передачи (металлический кабель, оптоволоконная линия связи, радиоканал).

Физический уровень определяет следующие процедуры и функции, которые физические устройства и интерфейсы должны выполнять в ситуациях, возникающих при передаче информации:

· Физические характеристики интерфейсов и сред передачи. На физическом уровне задают характеристики интерфейса между устройствами и средами передачи. Он также определяет тип среды передачи.

· Представление бит. Физические данные уровня состоят из потока битов (последовательность нулей или единиц) без любой интерпретации. Чтобы быть переданными, биты должны кодироваться электрическими или оптическими сигналами. Физический уровень определяет тип кодирования (каким именно образом нули и единицы представляются в форме электрических сигналов).

· Скорость данных. Скорость передачи -- число бит, передаваемых каждую секунду -- также определяется физическим уровнем. Другими словами, физический уровень задает продолжительность бита, которая определяет, как долго длится передача блоков информации.

· Синхронизация битов. Передатчик и приемник могут иметь расходящиеся по своим значениям скорости, которые должны быть синхронизированы на уровне разряда.

· Конфигурация линии. Физический уровень определяет подключение устройств к среде передачи. В конфигурации "точка-точка" два устройства связаны вместе через приданную им линию связи. В многоточечной конфигурации линия связи разделена между несколькими устройствами.

· Физическая топология. Физическая топология определяет, как устройства связаны для того, чтобы создать сеть. Устройства могут быть связаны, используя топологию "каждый с каждым" (каждое устройство связано с каждым другим устройством), звездную топологию (устройства связаны через центральное устройство), кольцевую топологию (каждое устройство связано со следующим, формируя кольцо) или топологию типа "шина" (каждое устройство на общей линии связи).

· Режим передачи. Физический уровень также определяет направление передачи между двумя устройствами: симплекс, полудуплекс или дуплексный. В симплексном режиме только одно устройство может передать, а другое может только получить. Симплексный режим -- однонаправленная связь. В полудуплексном режиме два устройства могут передавать и получать, но не в одно и то же время. В полнодуплексном (или просто дуплексном) режиме два устройства могут передавать и получать информацию одновременно.

На канальном уровне (DataLinkLayer -- DLL) реализуются механизмы обнаружения и коррекции ошибок, возникающих в канале связи между узлами.

Задачи уровня звена передачи данных состоят в следующем:

· Цикловая синхронизация. Канальный уровень данных преобразует поток битов, полученных от сетевого уровня в управляемые модули данных, которые называются кадрами.

· Физическая адресация. Если кадры должны быть распределены между несколькими различными приемниками, уровень звена передачи данных добавляет заголовок к кадру, чтобы определить конкретный передатчик и/или приемник кадра. Если кадр предназначен для системы вне сети передатчика, добавляется адрес приемника или адрес устройства, которое подключает его к другой сети.

· Управление потоком. Если скорость, на которой данные поглощаются приемником, меньше, чем скорость, порождаемая в передатчике, уровень звена передачи данных применяет механизм управления потоком, чтобы предотвратить переполнение приемника.

· Контроль ошибок. Для этого пакет, поступающий с вышележащего (сетевого) уровня, преобразуется в кадр, т. е. дополняется контрольной суммой и обрамляется специальной последовательностью "Флаг", позволяющей определить начало и конец кадра. На приеме "Флаги" отбрасываются, и снова вычисляется контрольная сумма. Если вычисленная контрольная сумма совпадает с суммой, принятой из кадра, то кадр считается правильным и в виде пакета передается на сетевой уровень, а на передающую сторону высылается квитирующий кадр. В случае искажения или пропажи кадра квитирующий кадр не высылается, и передающая сторона через некоторый промежуток времени возобновляет повторную передачу. Поскольку к узлу (например, маршрутизатору) обычно подключено несколько каналов связи с различными технологиями передачи кадра, то для каждой технологии передачи канальный уровень добавляет к пакету соответствующее дополнительное поле. Сетевому уровню поставляются пакеты единообразного вида.

· Управление доступом. Когда два или более устройств могут использовать одну и ту же линию связи, протоколы уровня звена передачи данных необходимы для того, чтобы определить, какое устройство может иметь доступ к линии связи в конкретный момент времени.

Сетевой уровень (NetworkLayer -- NL) служит для образования сквозной транспортной системы между оконечными устройствами пользователя через все промежуточные сети связи -- "из конца в конец".

Он выполняет следующие задачи:

· Логическая адресация. Чтобы передать пакет, средства сетевого уровня собирают информацию о топологии сетевых соединений и используют ее для выбора наилучшего пути. Каждый пакет содержит адрес получателя, который состоит из старшей части -- номера сети и младшей -- номера компьютера (узла) в этой сети. Все компьютеры одной сети имеют один и тот же номер сети, т. е. сеть -- это совокупность компьютеров, сетевой адрес которых содержит один и тот же номер сети.

Сетевой уровень добавляет заголовок к пакету, прибывающему от верхнего уровня, который среди других атрибутов включает логические адреса передатчика и приемника.

· Маршрутизация. Когда независимые сети или линии связи включены вместе, чтобы создать интернет-сети (сеть сетей) или большую сеть, то используются подключающие устройства (называемые маршрутизаторами, или коммутаторами). Они последовательно направляют или коммутируют пакеты к конечному пункту назначения. Одна из функций сетевого уровня должна обеспечить этот механизм.

Транспортный уровень (TransportLayer -- TL) определяет правила транспортировки пакетов по сети. Транспортный уровень наблюдает за доставкой из конца в конец индивидуальных пакетов, он не учитывает никаких зависимостей между этими пакетами (даже принадлежащими к одному сообщению). Он обрабатывает каждый пакет как если бы каждая часть принадлежала отдельному сообщению, независимо от того, так это на самом деле или нет. Транспортный уровень гарантирует, что все сообщения прибывают в конечный пункт неповрежденными и пакеты располагаются в первоначальном порядке. Он осуществляет контроль нарушения информации и контроль ошибок, а также управление потоком по всему тракту "источник -- пункт назначения".

Транспортный уровень выполняет следующие задачи:

· Адресация точки сервиса. Компьютеры часто выполняют несколько программ в одно и то же время. По этой причине доставка "источник -- пункт назначения" означает доставку не только от одного компьютера до следующего, но также и от заданного процесса (функционирующей программы) на одном компьютере к заданному процессу (функционирующей программе) на другом. Поэтому заголовок транспортного уровня должен включать тип адреса, называемый адрес сервисной точки (или адрес порта). Сетевой уровень доставляет каждый пакет на корректный адрес компьютера; транспортный уровень доставляет полное сообщение к корректному процессу на этом компьютере.

· Сегментация и повторная сборка.Сообщение разделено на транспортируемые сегменты, каждый сегмент содержит порядковый номер. Эти номера дают возможность транспортному уровню после достижения пункта назначения правильно повторно собрать сообщение и заменять пакеты, которые были потеряны в передаче.

· Управление подключением.Транспортный уровень может быть ориентирован на работу без установления соединения (connectionlesstransfer) или ориентирован на подключение (connection-orientedtransfer) -- дейтаграммный режим. Транспортный уровень без установления соединения (по предварительно установленному виртуальному соединению) обрабатывает каждый сегмент как независимый пакет и поставляет его транспортному уровню в машине пункта назначения. Ориентированный на подключение транспортный уровень сначала перед поставкой пакетов устанавливает соединение с транспортным уровнем в компьютере пункта назначения. После того как все данные переданы, подключение заканчивается. В режиме, не ориентированном на соединение, транспортный уровень используется для передачи одиночных дейтаграмм, не гарантируя их надежную доставку. Режим, ориентированный на соединение, применяется для надежной доставки данных.

· Управление потоком.Подобно уровню звена передачи данных, транспортный уровень несет ответственность за управление потоком. Однако управление потоком на этом уровне выполняется от "конца концу".

· Контроль ошибок.Подобно уровню звена передачи данных, транспортный уровень несет ответственность за контроль ошибок. Транспортный уровень передачи удостоверяется, что полное сообщение достигло транспортного уровня приема без ошибки (повреждения, потери или дублирования). Исправление ошибки обычно происходит с помощью повторной передачи.

Уровень сеанса (SessionLayer SL) -- сетевой контроллер диалога. Он устанавливает, поддерживает и синхронизирует взаимодействие между связывающимися системами.

При помощи сеансового уровня (SessionLayer) организуется диалог между сторонами, фиксируется, какая из сторон является инициатором, какая из сторон активна и каким образом завершается диалог.

Задачи сеансового уровня следующие:

· Управление диалогом.Сеансовый уровень дает возможность двум системам вступать в диалог. Он позволяет обмен сообщениями между двумя процессами. При этом возможны режимы: либо полудуплексный (один путь одновременно), либо дуплексный (два пути одновременно). Например, диалог между терминалом и универсальной ЭВМ может быть полудуплексным.

· Синхронизация.Сеансовый уровень позволяет процессу добавлять контрольные точки (точки синхронизации) в поток данных. Например, если система посылает файл из 2 000 страниц, желательно вставить контрольные точки после каждых 100 страниц, чтобы гарантировать, что каждый модуль со 100 страницами получен и опознается независимо. В этом случае, если случается нарушение в течение передачи страницы 523, единственная страница, которую требуется и которая будет снова послана после системного восстановления -- страница 501 (первая страница пятой сотни)

Уровень представления (PresentationLayer) занимается формой предоставления информации нижележащим уровням, например, перекодировкой или шифрованием информации.

Задачи уровня представления следующие:

· Перекодировка информации.Процессы (функционирующие программы) в двух системах обычно меняют информацию в форме символьных строк, чисел и так далее. Информация, прежде чем быть переданной, должна быть изменена на потоки бит. Поскольку различные компьютеры используют различные системы кодирования, уровень представления несет ответственность за способность к взаимодействию между этими различными методами кодирования. Уровень представления в передатчике изменяет информацию от формы, зависящей от передатчика, в общую форму. Уровень представления в компьютере приема заменяет общий формат в формат его приемника.

· Шифрование. Чтобы доставлять конфиденциальную информацию, система должна обеспечить секретность. Шифрование означает, что передатчик преобразовывает первоначальную информацию к другой форме и посылает результирующее сообщение по сети. Расшифровка должна быть полностью противоположна первоначальному процессу, чтобы преобразовать сообщение назад к его первоначальной форме.

· Сжатие.Сжатие данных уменьшает число битов, содержавшихся в информации. Сжатие данных становится особенно важным в передаче мультимедиа, таких как текст, аудио и видео.

Прикладной уровень (ApplicationLayer -- AL) -- это набор протоколов, которыми обмениваются удаленные узлы, реализующие одну и ту же задачу (программу). Прикладной уровень дает возможность пользователю (человеку либо программному обеспечению) обращаться к сети. Он обеспечивает интерфейсы пользователя и поддержку услуг -- электронной почты, удаленного доступа и перевода средств, общедоступного управления базы данных и других типов распределенных информационных служб.

Примеры услуг, оказываемых прикладным уровнем:

· Сетевой виртуальный терминал. Сетевой виртуальный терминал -- программная версия физического терминала, он позволяет пользователю войти в удаленный хост. Чтобы сделать это, приложение создает программную имитацию терминала в удаленном хосте. Компьютер пользователя общается с программным терминалом, который, в свою очередь, общается с хостом, и наоборот. Удаленный хост определяет эту связь как связь с одним из его собственных терминалов и позволяет вход.

· Передача файлов, доступ и управление.Это приложение позволяет пользователю обращаться к файлам в удаленном хосте, чтобы изменять или читать данные, извлекать файлы из удаленного компьютера для использования в местном компьютере и администрировать или управлять файлами на удаленном компьютере.

· Услуги почты.Это приложение обеспечивает базу для передачи и хранения электронной почты.

· Услуги каталога.Это приложение обеспечивает распределенные источники базы данных и доступ к глобальной информации о различных объектах и услугах.

6 Заключение

В процессе написания курсовой работы мне удалось рассмотреть некоторые теоретические аспекты персональных компьютеров, глобальной сети Internet, операционной системы Windows.

Интернет - глобальная телекоммуникационная сеть информационных и вычислительных ресурсов. В течение всего пяти лет Интернет достиг аудитории свыше 50-ти миллионов пользователей.

Различают логическую и физическую модели Интернета. Под логической прежде всего понимают Всемирную паутину (WorldWideWeb), а под физической - компьютеры, серверы и средства передачи данных между ними.