10.1. Введение в компьютерные сети
Наряду с автономной работой значительное повышение эффективности использования компьютеров может быть достигнуто объединением их в компьютерные сети (network).
Под компьютерной сетью в широком смысле слова понимают любое количество компьютеров, связанных между собой каналами связи для передачи данных.
Существует ряд веских причин для объединения компьютеров в сети. Во-первых, совместное использование ресурсов позволяет нескольким ЭВМ или другим устройствам осуществлять совместный доступ к отдельному диску (файл-серверу), дисководу CD-ROM, стримеру, принтерам, плоттерам, к сканерам и другому оборудованию, что снижает затраты на каждого отдельного пользователя.
Во-вторых, кроме совместного использования дорогостоящих периферийных устройств, имеется возможность аналогично использовать сетевые версии прикладного программного обеспечения. В-третьих, компьютерные сети обеспечивают новые формы взаимодействия пользователей в одном коллективе, например при работе над общим проектом.
В-четвертых, появляется возможность использовать общие средства связи между различными прикладными системами (коммуникационные услуги, передача данных и видеоданных, речи и т. д.). Особое значение имеет организация распределенной обработки данных. В случае централизованного хранения информации значительно упрощаются процессы обеспечения ее целостности, а также резервного копирования.
В компьютерной сети существует 7 уровней взаимодействия между компьютерами: физический, логический, сетевой, транспортный, уровень сеансов связи, представительский и прикладной. Данную взаимосвязь между компьютерами описывает модель взаимодействия открытых систем (Open System Interconnection, OSI), которая определяет различные уровни взаимодействия систем в сетях с коммутацией пакетов, дает им стандартные имена и указывает, какие функции должен выполнять каждый уровень.
Физический уровень (Physical Layer) определяет электрические, механические, процедурные и функциональные спецификации и обеспечивает для канального уровня установление, поддержание и разрыв физического соединения между двумя компьютерными системами, непосредственно связанными между собой с помощью передающей среды, например, аналогового телефонного канала, радиоканала или оптоволоконного канала.
Канальный уровень (Data Link Layer) управляет передачей данных по каналу связи. Основными функциями этого уровня являются разбиение передаваемых данных на порции, называемые кадрами, выделение данных из потока бит, передаваемых на физическом уровне, для обработки на сетевом уровне, обнаружение ошибок передачи и восстановление неправильно переданных данных.
Сетевой уровень (Network Layer) обеспечивает связь между двумя компьютерными системами сети, обменивающимися между собой информацией. Другой функцией сетевого уровня является маршрутизация данных (называемых на этом уровне пакетами) в сети и между сетями (межсетевой протокол).
Транспортный уровень (Transport Layer) обеспечивает надежную передачу (транспортировку) данных между компьютерными системами сети для вышележащих уровней. Для этого используются механизмы для установки, поддержки и разрыва виртуальных каналов (аналога выделенных телефонных каналов), определения и исправления ошибок при передаче, управления потоком данных (с целью предотвращения переполнения или потерь данных).
Сеансовый уровень (Session Layer) обеспечивает установление, поддержание и окончание сеанса связи для уровня представлений, а также возобновление аварийно прерванного сеанса. Уровень представления данных (Presentation Layer) обеспечивает преобразование данных из представления, используемого в прикладной программе одной компьютерной системы в представление, используемое в другой компьютерной системе. В функции уровня представлений входит также преобразование кодов данных, их шифровка/расшифровка, а также сжатие передаваемых данных.
Прикладной уровень (Application Level) отличается от других уровней модели OSI тем, что он обеспечивает услуги для прикладных задач. Этот уровень определяет доступность прикладных задач и ресурсов для связи, синхронизирует взаимодействующие прикладные задачи, устанавливает соглашения по процедурам восстановления при ошибках и управления целостностью данных. Важными функциями прикладного уровня является управление сетью, а также выполнение наиболее распространенных системных прикладных задач: электронной почты, обмена файлами и других.
Рисунок 10.1. Семиуровневая модель взаимодействия между компьютерными системами
Каждый уровень для решения своей подзадачи должен обеспечить выполнение определенных моделью функций данного уровня, действий (услуг) для вышележащего уровня и взаимодействовать с аналогичным уровнем в другой компьютерной системе. Каждому уровню взаимодействия соответствует набор протоколов (т. е. правил взаимодействия).
Под протоколом понимается некая совокупность правил, регламентирующих формат и процедуры обмена информацией. В частности, он определяет, как выполняется соединение, преодолевается шум на линии и обеспечивается безошибочная передача данных между модемами.
Стандарт, в свою очередь, включает в себя общепринятый протокол или набор протоколов.
Функционирование сетевого оборудования невозможно без взаимоувязанных стандартов. Согласование стандартов достигается как за счет непротиворечивых технических решений, так и за счет группирования стандартов. Каждой конкретной сети присуща своя базовая совокупность протоколов.
10.2. Каналы передачи данных
Для того чтобы компьютеры могли связаться между собой в сеть, они должны быть соединены между собой с помощью некоторой физической передающей среды. Основными типами передающих сред, используемых в компьютерных сетях, являются:
• аналоговые телефонные каналы общего пользования;
• цифровые каналы;
• узкополосные и широкополосные кабельные каналы;
• радиоканалы и спутниковые каналы связи;
• оптоволоконные каналы связи.
Аналоговые каналы связи первыми начали применяться для передачи данных в компьютерных сетях и позволили использовать уже существовавшие тогда развитые телефонные сети общего пользования. Передача данных по аналоговым каналам может выполняться двумя способами. При первом способе телефонные каналы (одна или две пары проводов) через телефонные станции физически соединяют два устройства, реализующие коммуникационные функции с подключенными к ним компьютерами. Такие соединения называют выделенными линиями или непосредственными соединениями. Второй способ – это установление соединения с помощью набора телефонного номера (с использованием коммутируемых линий).
Качество передачи данных по выделенным каналам, как правило, выше и соединение постоянное. Кроме того, для каждого выделенного канала необходимо свое коммуникационное устройство (хотя есть и многоканальные коммуникационные устройства), а при коммутируемой связи можно использовать для связи с другими узлами одно коммуникационное устройство.
Параллельно с использованием аналоговых телефонных сетей для межкомпьютерного взаимодействия начали развиваться и методы передачи данных в дискретной (цифровой) форме по ненагруженным телефонным каналам (к которым не подведено электрическое напряжение, используемое в телефонной сети) – цифровым каналам.
Следует отметить, что наряду с дискретными данными по цифровому каналу можно передавать и аналоговые информацию (голосовую, видео, факсимильную и т. д.), преобразованную в цифровую форму.
Наиболее высокие скорости на небольших расстояниях могут быть получены при использовании особым образом скрученной пары проводов (для того, чтобы избежать взаимодействия между соседними проводами), так называемой витой паре (ТР – Twisted Pair).
Кабельные каналы, или коаксиальные пары, представляют собой два цилиндрических проводника на одной оси, разделенных диэлектрическим покрытием. Один тип коаксиального кабеля (с сопротивлением 50 Ом), используется главным образом для передачи узкополосных цифровых сигналов, другой тип кабеля (с сопротивлением 75 Ом) – для передачи широкополосных аналоговых и цифровых сигналов. Узкополосные и широкополосные кабели, непосредственно связывающие между собой коммуникационные оборудования, позволяют обмениваться данными на высоких скоростях (до нескольких мегабит/c) в аналоговой или цифровой форме. Следует отметить, что на небольших расстояниях (особенно в локальных сетях) кабельные каналы все больше вытесняются каналами на витых парах, а на больших расстояниях – оптоволоконными каналами связи.
Использование в компьютерных сетях в качестве передающей среды радиоволн различной частоты является экономически эффективным либо для связи на больших и сверхбольших расстояниях (с использованием спутников), либо для связи с труднодоступными, подвижными или временно используемыми объектами.
Обмен данными по радиоканалам может вестись как с помощью аналоговых, так и цифровых методов передачи. Цифровые методы получают в последнее время преимущественное развитие, т. к. позволяют объединить наземные участки цифровых сетей и спутниковых каналов или радиоканалов в единой сети. Новым импульсом в развитии радиосетей стало появление сотовой телефонной связи, позволяющей осуществлять голосовую связь и обмен данными с помощью радиотелефонов или специальных устройств обмена данными.
Помимо обмена данными в радиодиапазоне последнее время для связи на небольшие расстояния (обычно в пределах комнаты) используется и инфракрасное излучение.
В оптоволоконных каналах связи используется известное из физики явления полного внутреннего отражения света, что позволяет передавать потоки света внутри оптоволоконного кабеля на большие расстояния практически без потерь. В качестве источников света в оптоволоконном кабеле используются светоиспускающие диоды (LED – lightemitting diode) или лазерные диоды, а в качестве приемников – фотоэлементы.
Оптоволоконные каналы связи, несмотря на их более высокую стоимость по сравнению с другими видами связи, получают все большее распространение, причем не только для связи на небольшие расстояния, но и на внутригородских и междугородных участках.
Технические средства коммуникаций составляют кабели, коннекторы и терминаторы, сетевые адаптеры, повторители, разветвители, мосты, маршрутизаторы, шлюзы, а также модемы, позволяющие использовать различные протоколы и топологии в единой неоднородной системе.
10.3. Классификации компьютерных сетей
Объединение компьютеров и устройств в сеть может производиться различными способами и средствами. По составу своих компоненов, способам их соединения, сфере использования и другим признакам сети можно разбить на классы таким образом, чтобы принадлежность описываемой сети к тому или иному классу достаточно полно могла характеризовать свойства и качественные параметры сети.
Однако такого рода классификация сетей является довольно условной. Наибольшее распространение на сегодня получило разделение компьютерных сетей по признаку территориального размещения. По этому признаку сети делятся на три основных класса:
LAN (Local Area Networks) – локальные сети;
MAN (Metropolitan Area Networks) – региональные (городские или корпоративные) сети;
WAN (Wide Area Networks) – глобальные сети.
Локальная сеть (ЛС) – это коммуникационная система, поддерживающая в пределах здания или некоторой другой ограниченной территории один или несколько высокоскоростных каналов передачи цифровой информации, предоставляемых подключенным устройствам для кратковременного монопольного использования. Территории, охватываемые ЛС, могут существенно различаться.
Длина линий связи для некоторых сетей может быть не более 1000 м, другие же ЛС в состоянии обслужить целый город. Обслуживаемыми территориями могут быть как заводы, суда, самолеты, так и учреждения, университеты, колледжи. В качестве передающей среды, как правило, используются коаксиальные кабели, хотя все большее распространение получают сети на витой паре и оптоволокне, а в последнее время также стремительно развивается технология беспроводных локальных сетей, в которых используется один из трех видов излучений: широкополосные радиосигналы, маломощное излучение сверхвысоких частот (СВЧ излучение) и инфракрасные лучи.
Небольшие расстояния между узлами сети, используемая передающая среда и связанная с этим малая вероятность появления ошибок в передаваемых данных позволяют поддерживать высокие скорости обмена – от 1 Мбит/с до 100 Мбит/с (в настоящее время уже есть промышленные образцы ЛС со скоростями порядка 1 Гбит/с).
Региональные сети, как правило, охватывают группу зданий и реализуются на оптоволоконных или широкополосных кабелях. По своим характеристикам они являются промежуточными между локальными и глобальными сетями.
Глобальные сети, в отличие от локальных, как правило, охватывают значительно большие территории и даже большинство регионов земного шара (примером может служить сеть Internet). В настоящее время в качестве передающей среды в глобальных сетях используются аналоговые или цифровые проводные каналы, а также спутниковые каналы связи (обычно для связи между континентами). Ограничения по скорости передачи и относительно низкая надежность аналоговых каналов, требующая использования на нижних уровнях протоколов средств обнаружения и исправления ошибок, существенно снижают скорость обмена данными в глобальных сетях по сравнению с локальными.
Существуют и другие классификационные признаки компьютерных сетей. Так, например:
– по сфере функционирования сети могут быть разделены на банковские научных учреждений, университетские;
– по форме функционирования можно выделить коммерческие и бесплатные сети, корпоративные и общего пользования;
– по характеру реализуемых функций сети подразделяются на вычислительные (предназначенные для решения задач управления на основе вычислительной обработки исходной информации); информационные (предназначенные для получения справочных данных по запросу пользователей); смешанные (в них реализуются вычислительные и информационные функции);
– по способу управления вычислительные сети делятся на сети с децентрализованным, централизованным и смешанным управлением. В первом случае каждая ЭВМ, входящая в состав сети, включает полный набор программных средств для координации выполняемых сетевых операций. Сети такого типа сложны и достаточно дороги, так как операционные системы отдельных ЭВМ разрабатываются с ориентацией на коллективный доступ к общему полю памяти сети. В условиях смешанных сетей под централизованным управлением ведется решение задач, обладающих высшим приоритетом и, как правило, связанных с обработкой больших объемов информации.
10.4. Локальные сети
Локальная сеть создается, как правило, для совместного использования ресурсов ЭВМ или данных (обычно в одной организации). С технической точки зрения локальная сеть – совокупность компьютеров и каналов связи, объединяющих компьютеры в структуру с определенной конфигурацией, а также сетевого программного обеспечения, управляющего работой сети. Способ соединения компьютеров в локальную сеть называется топологией.
Топология во многом определяет многие важные свойства сети, например такие, как надежность (живучесть), производительность и др. Существуют разные подходы к классификации топологий сетей. По производительности они делятся на два основных класса: широковещательные и последовательные.
В широковещательных конфигурациях каждый компьютер передает сигналы, которые могут быть восприняты остальными компьютерами. К таким конфигурациям относятся топологии «общая шина», «дерево», «звезда с пассивным центром». Сеть типа «звезда с пассивным центром» можно рассматривать как разновидность «дерева», имеющего корень с ответвлением к каждому подключенному устройству.
В последовательных конфигурациях каждый физический подуровень передает информацию только одному ПК. Примерами последовательных конфигураций являются: произвольная (произвольное соединение компьютеров), иерархическая, «кольцо», «цепочка», «звезда с интеллектуальным центром», «снежинка» и другие.
Топология «Шина»
Рисунок 10.2. Шинная топология локальной сети
При таком соединении обмен может производиться между любыми компьютерами сети, независимо от остальных. При повреждении связи одного компьютера с общей шиной, этот компьютер отключается от сети, но вся сеть работает. В этом смысле сеть достаточно устойчива, но если повреждается шина, то вся сеть выходит из строя.
Топология «Кольцо»
Рисунок 10.3. Кольцевая топология локальной сети
При этом соединении данные также передаются последовательно от компьютера к компьютеру, но по сравнению с простым последовательным соединением данные могут передаваться в двух направлениях, что повышает устойчивость к неполадкам сети. Один разрыв не выводит сеть из строя, но два разрыва делают сеть нерабочей. Кольцевая сеть достаточно широко применяется, в основном из-за высокой скорости передачи данных. Кольцевые сети самые скоростные.
Топология «Звезда»
Рисунок 10.4. Звездообразная топология локальной сети
При соединении звездой сеть очень устойчива к повреждениям. При повреждении одного из соединений от сети отключается только один компьютер. Кроме того, эта схема соединения позволяет создавать сложные разветвленные сети. Устройства, которые позволяют организовывать сложные структуры сетей, называются концентраторами и коммутаторами.
Организация управления локальными сетями
Все указанные схемы могут, в свою очередь, быть организованы двумя способами: на основе одноранговой технологии и технологии «клиент-сервер» (сеть с выделенным сервером).
Сеть с выделенным сервером имеет центральный компьютер – сервер, с которого происходит управление работой сети. Остальные компьютеры называются рабочими станциями.
Под сервером понимается комбинация аппаратных и программных средств, которая служит для управления сетевыми ресурсами общего доступа. Сервер – это компьютер, предоставляющий услуги другим компьютерам сети. При помощи сервера происходит распределение доступа различных пользователей к компьютерам сети и распределение других ресурсов сети. Сеть с выделенным сервером может быть ранжирована, т. е. могут быть выделены компьютеры в сети, к которым будет ограничен доступ с других компьютеров. Кроме того, имеется возможность организовать доступ к общим сетевым принтерам, модемам и другим устройствам с любого компьютера. На сервере могут быть записаны программы, которыми пользуются все компьютеры сети.
Рисунок 10.5. Сеть с выделенным сервером
В сетях с выделенным сервером в основном именно ресурсы сервера, чаще всего дисковая память, они доступны всем пользователям. Серверы, разделяемым ресурсом которых является дисковая память, называются файл-серверами.
Каждый компьютер сети имеет уникальное сетевое имя, позволяющее однозначно его идентифицировать. Каждому пользователю серверной сети необходимо иметь свое сетевое имя и сетевой пароль. Имена компьютеров, сетевые имена и пароли пользователей прописываются на сервере.
Для удобства управления компьютерной сетью, несколько компьютеров, имеющих равные права доступа, объединяют в рабочие группы. Рабочая группа – группа компьютеров в локальной сети.
Совокупность приемов разделения и ограничения прав доступа участников компьютерной сети к ресурсам называется политикой сети. Обеспечением работоспособности сети и ее администрированием занимается системный администратор – человек, управляющий организацией работы компьютерной сети.
Рабочая станция – это индивидуальное рабочее место пользователя. На рабочих станциях устанавливается обычная операционная система. Кроме того, на рабочих станциях устанавливается клиентская часть сетевой операционной системы. Полноправным владельцем всех ресурсов рабочей станции является пользователь, тогда как ресурсы файл-сервера разделяются всеми пользователями. В качестве рабочей станции может использоваться компьютер практически любой конфигурации. Но, в конечном счете, все зависит от тех приложений, которые этот компьютер выполняет.
В одноранговых сетях все компьютеры, как правило, имеют доступ к ресурсам других компьютеров, т. е. все компьютеры сети являются равноправными. Одноранговая ЛВС предоставляет возможность такой организации работы компьютерной сети, при которой каждая рабочая станция одновременно может быть и сервером. Преимущество одноранговых сетей заключается в том, что разделяемыми ресурсами могут являться ресурсы всех компьютеров в сети и нет необходимости копировать все используемые сразу несколькими пользователями файлы на сервер. В принципе, любой пользователь сети имеет возможность использовать все данные, хранящиеся на других компьютерах сети, и устройства, подключенные к ним. Затраты на организацию одноранговых вычислительных сетей относительно небольшие. Однако при увеличении числа рабочих станций эффективность их использования резко уменьшается. Основной недостаток работы одноранговой сети заключается в значительном увеличении времени решения прикладных задач. Это связано с тем, что каждый компьютер сети отрабатывает все запросы, идущие к нему со стороны других пользователей. Следовательно, в одноранговых сетях каждый компьютер работает значительно интенсивнее, чем в автономном режиме. Существует еще несколько важных проблем, возникающих в процессе работы одноранговых сетей: возможность потери сетевых данных при перезагрузке рабочей станции и сложность организации резервного копирования.
Рисунок 10.6. Одноранговая сеть
Поэтому одноранговые ЛВС используются только для небольших рабочих групп, а все сетевые архитектуры для крупномасштабных сетей поддерживают технологию «клиент-сервер».
Сетевые операционные системы
Кроме сетевого оборудования, для работы сети требуется сетевая операционная система. По сравнению с обычной операционной системой, в сетевой имеются возможности работы в сети. К сетевым операционным системам относятся Windows 95, Windows 98, Windows NT, NetWare, UNIX и др. Системы Windows 95 и Windows 98 позволяют организовать только одноранговую сеть. Windows NT, Windows 2000, 2003, NetWare, UNIX, Linux, FreeBSD – сеть с выделенным сервером.
Локальные компьютерные сети можно объединять друг с другом, даже если между ними большие расстояния. Правда, при этом используют не только специальные соединения, но и другие каналы связи. Разница между ними только в надежности (в уровне помех), в скорости передачи данных (пропускная способность линии) и в стоимости использования канала связи. Как правило, чем лучше линия, тем дороже стоит ее аренда, но тем больше данных можно пропустить по ней в единицу времени. При соединении двух или более сетей между собой возникает межсетевое соединение и образуется глобальная компьютерная сеть.
10.5. Глобальная сеть Интернет
Зарождением Интернета принято считать момент появления первой компьютерной сети, родиной которой в середине 60-х годов двадцатого века стала Америка.
В то время еще не существовало персональных компьютеров, и крупные американские университеты могли себе позволить 1–2 больших компьютера. Компьютерное время было драгоценным ресурсом, и на него заранее записывались. Люди работали ночами, чтобы ни минуты этого времени не пропало даром.
Наконец появилась идея соединить между собой компьютеры разных университетов, чтобы сделать возможным удаленное использование любого свободного в данный момент компьютера. Этот проект получил название ARPANET. К концу 1969 года были соединены компьютеры четырех университетов и появилась первая компьютерная сеть.
Очень скоро обнаружилось, что сеть в основном используется не для вычислений на удаленном компьютере, а для обмена сообщениями между пользователями. В 1972 году, когда ARPANET уже соединял 23 компьютера, была написана первая программа для обмена электронной почтой по сети. Электронную почту оценили по достоинству, что побудило целый ряд государственных организаций и корпораций к созданию собственных компьютерных сетей. Эти сети обладали тем же недостатком, что и ARPANET: они могли соединять только ограниченное число однотипных компьютеров. Кроме того, они были не совместимы друг с другом.
В середине 70-х годов для ARPANET были разработаны новые стандарты передачи данных, которые позволяли объединять сети произвольной архитектуры, тогда же было придумано слово «Интернет». Именно эти стандарты, впоследствии получившие название протокола TCP/IP, заложили основу для роста глобальной компьютерной сети путем объединения уже существующих сетей. Их важным достоинством было то, что сеть считалась в принципе не стопроцентно надежной и предусматривались средства борьбы с ошибками при передаче данных. В 1983 году сеть ARPANET перешла на новый протокол и разделилась на две независимые сети – военную и образовательную. К этому времени сеть объединяла более тысячи компьютеров, в том числе в Европе и на Гавайских островах. Последние использовали спутниковые каналы связи.
Развитие Интернета получило новый импульс благодаря инициативе Национального научного фонда США (NSF) по созданию глобальной сетевой инфраструктуры для системы высшего образования (1985–1988). NSF создал сеть скоростных магистральных каналов связи и выделял средства на подключение к ней американских университетов, при условии, что университет обеспечивал доступ к сети для всех подготовленных пользователей. Интернет оставался преимущественно университетской сетью до начала 90-х годов, однако NSF сразу взял курс на то, чтобы сделать его в дальнейшем независимым от государственного финансирования. В частности, NSF поощрял университеты к поиску коммерческих клиентов. К 1988 году Интернет уже насчитывал около 56 тысяч соединенных компьютеров.
Настоящий расцвет Интернета начался в 1992 году, когда была изобретена новая служба, получившая странное название «Всемирная паутина» (World Wide Web, или WWW, или просто «веб»). WWW позволял любому пользователю Интернета публиковать свои текстовые и графические материалы в привлекательной форме, связывая их с публикациями других авторов и предоставляя удобную систему навигации. Постепенно Интернет начал выходить за рамки академических институтов и стал превращаться из средства переписки и обмена файлами в гигантское хранилище информации. К 1992 году Интернет насчитывал более миллиона соединенных компьютеров.
В настоящее время Интернет продолжает расти с прежней головокружительной скоростью. По оценке специалистов, количество передаваемой информации (трафик) в Интернете увеличивается на 30 % ежемесячно. В 1999 году Интернет объединял около 60 миллионов компьютеров и более 275 миллионов пользователей, и каждый день в нем появлялось полтора миллиона новых вебовских документов. Эти оценки довольно приблизительны, потому что в Интернете нет центрального административного органа, который регистрировал бы новых пользователей и новые компьютеры.
В Россию Интернет впервые проник в начале 90-х годов. Ряд университетов и исследовательских институтов приступили в это время к построению своих компьютерных сетей и обзавелись зарубежными каналами связи. Особенно следует отметить Институт атомной энергии им. Курчатова. На базе ИАЭ сложились две крупнейшие коммерческие компании, предоставляющие услуги по подключению к Интернету, – «Релком» и «Демос», а также Российский Институт развития общественных сетей (РОСНИИРОС). Последний стал в дальнейшем головной организацией, координирующей развитие российской части Интернета.
По имеющимся оценкам, в 1999 году число российских пользователей Сети превысило 5 миллионов. Сейчас в Интернете есть уже много интересных материалов на русском языке, но знание английского языка желательно: пионерская роль стран английского языка в развитии Интернета закрепила за английским роль языка межнационального общения.
Принципы построения сети Интернет
IP-адресация и протокол TCP/IP
Интернет обладает некоторыми чертами почты, некоторыми чертами телеграфа и некоторыми чертами телефона. Так же как в телеграфе, в Интернете используется цифровая передача информации. Как в телефонной сети каждому телефону присваивается телефонный номер, так и каждому компьютеру в Интернете присваивается свой номер, который называется IP-адресом. Только в Интернете, в отличие от телефона, нет путаницы с локальными номерами и междугородними кодами: каждый IP-адрес имеет длину ровно 32 бита и записывается обычно как четыре десятичных числа (от 0 до 255), например, 62.76.161.102. Это глобальная нумерация: каждый компьютер, подключенный к Интернету, имеет уникальный IP-адрес.
Для обеспечения жизнеспособности всей сети необходимо, чтобы обмен информацией между различными ее блоками или отдельными компьютерами велся на основе общепринятых стандартов. Набор формальных правил о том, как и в каком виде следует передавать данные между различными устройствами и программами, называется протоколом. Протокол позволяет корректно взаимодействовать программам, написанным разными авторами для разных типов компьютеров и операционных систем.
Интернет использует протокол TCP/IP. Этот протокол регламентирует, как следует разбивать длинное сообщение на пакеты, как должны быть устроены пакеты, как контролировать прибытие пакетов к месту назначения, что делать в случае ошибок передачи данных и другие детали.
Собственно, Интернет представляет собой объединение десятков тысяч отдельных сетей, которые используют протокол TCP/IP и единое пространство IP-адресов. В остальном эти сети административно и финансово независимы.
Еще одно важное достоинство коммутации пакетов – это легкость объединения в единую сеть разных по скорости каналов связи. Поэтому скоростные характеристики подключения к Интернету могут варьироваться в очень широких пределах, и разница будет заключаться лишь в скорости получения информации. Никаких других качественных отличий или ограничений не будет.
Доменная система имен и указатели ресурсов
Числовая адресация удобна для машинной обработки таблиц маршрутов, но совершенно неприемлема для восприятия и запоминания человеком. В 1984 году была введена система имен серверов в Интернет – DNS. Каждый сервер в Интернет имеет свое уникальное имя в соответствии с этой системой. В системе DNS вводится понятие домена. Служба, которая обеспечивает перевод имен компьютеров в их IP-адреса, называется Доменной Службой Имен (DNS).
Доменом называется часть сети, находящаяся на ограниченном пространстве и состоящая из сервера и подключенных к нему компьютеров-клиентов. К концу 2000 года в Интернете было свыше 1 500 000 доменов. Каждый домен имеет имя. Главный сервер домена имеет это же имя. Имя сервера состоит из нескольких частей, разделенных точками. Этих частей, как минимум, две. Обязательной частью является уникальное имя сервера. Эта часть пишется слева. Затем пишется либо категория сервера, либо имя глобальной сети, в которую входит домен, либо имя страны, либо все эти имена.
Примеры:
1. ерson.соm имя сервера epson, категория com;
2. ntv.ru имя сервера ntv, код страны ru;
3. rnd.edu.rimnet.ru имя сервера rnd, категория edu, имя сети runnet, код страны ru;
Имя сервера записывается как несколько слов, разделенных точками, например: sport.kuban.ru. Это отражает иерархическую, или доменную, структуру службы DNS. В нашем примере «sport» – это имя компьютера в домене (второго уровня) «kuban», который принадлежит домену (первого уровня) «ru». Администратор, который отвечает за домен первого уровня «ru» (Россия), зарегистрировал домен второго уровня «kuban.ru» (Кубань) и передал туда все полномочия на регистрацию новых имен в пределах этого домена. В свою очередь администратор домена «kuban.ru» зарегистрировал имя «sport.narod.ru» за определенным IP-адресом. Такая структура службы DNS обеспечивает, с одной стороны, уникальность имен компьютеров в пределах всего Интернета, а с другой стороны – четкое разделение административной ответственности.
Особых требований к именованию доменов нет, кроме их уникальности, однако за многие годы сложилась определенная практика в именовании доменов первого уровня.
Кроме того, различают и определенные категории Интернет-серверов:
DNS – это особая служба Интернета, потому что она используется всеми остальными службами, от telnet до www. Перевод имен DNS в IP-адреса происходит автоматически. Для этого надо только указать вашему компьютеру IP-адрес сервера DNS – того компьютера, которому будут направляться соответствующие запросы.
Хотя не существует особых правил, как следует называть домены, в применении к доменам первого, самого верхнего уровня сложилась определенная практика. Международные организации и США используют домены первого уровня com – для коммерческих, org и net – для некоммерческих организаций. В большинстве стран существует один домен первого уровня для страны: ru – для России, de – для Германии, uk – для Великобритании и т. д.
Универсальный Указатель Ресурса (URL)
Так же, как каждый компьютер имеет свое уникальное имя, уникальное имя имеет и каждый документ в Интернете. Это уникальное имя называется URL – Универсальный Указатель Ресурса (Universal Resource Locator). URL имеет следующую форму:
служба://тип_сервера. доменное имя/директория/поддиректория/…/имя_файла
(например: ).
Служба обозначается соответствующим протоколом, чаще всего вы встретите http:// для веб-страниц и ftp:// для файловых архивов. Обратите внимание, что используется «прямая» косая черта – «/», а не «обратная» – «\». Также нужно иметь в виду, что в названиях директорий, поддиректорий и файлов большие и малые буквы различаются.
Серверы, клиенты и протоколы
Известно, что развитие общества связано с разделением труда. Разделение труда выгодно использовать и между людьми, и между компьютерами. Это очевидно: всегда лучше, когда каждый занимается своим делом.
В Интернете есть два «сорта» компьютеров – серверы и клиенты. Серверы – это серьезные, надежные машины. Они работают 24 часа в сутки, 7 дней в неделю. Они постоянно соединены с Интернетом и готовы предоставлять сервис: доставлять документы или пересылать почту, отвечая при этом на десятки и сотни запросов одновременно. От их работоспособности зависит работа того множества компьютеров и локальных сетей, которые подключены к ним. Поэтому серверы и сопуствующая узловая коммуникационная аппаратура защищены от сбоев электропитания источниками бесперебойного питания (UPS). Чаще всего они работают под управлением того или иного варианта операционной системы UNIX. Серверы также называют хостами или сайтами, особенно применительно к веб-сайтам.
Клиенты – это те персональные компьютеры, за которыми сидят пользователи, то есть мы с вами. Сейчас это чаще всего компьютеры под управлением операционной системы Microsoft Windows различных версий. Здесь нет таких требований к надежности: в случае сбоя на вашем компьютере никто кроме вас от этого не пострадает. Зато взаимодействие клиентского компьютера с пользователем отлажено и стандартизовано. Часто такой компьютер не соединен с Интернетом постоянно, а подключается к нему по мере необходимости.
Та же самая терминология относится и к программам: существует клиентское программное обеспечение, которое взаимодействует с пользователем и формирует запрос, и серверное программное обеспечение, которое отвечает на такие запросы. Эти запросы формируются в соответствии с определенным протоколом.
10.6. Службы Интернета
Всемирная Паутина
«Всемирная Паутина» – лицо современного Интернета. Появление этой службы сделало работу с информацией легкой и приятной, привлекло в ряды пользователей Сети сотни миллионов людей.
Чтобы узнать новости, научиться чему-нибудь или просто развлечься, люди смотрят телевизор, слушают радио, читают газеты, журналы, книги. Всемирная Паутина тоже предлагает своим пользователям радиовещание, видеоинформацию, прессу, книги, но с той разницей, что все это можно получить, не выходя из дома. Не важно, в каком виде представлена интересующая вас информация (текстовый документ, фотография, видеоролик или звуковой фрагмент) – и где эта информация находится географически – в России, Австралии или на Берегу Слоновой Кости, вы получите ее в считанные секунды на свой компьютер.
Кроме уникальной быстроты получения необходимой информации, следует отметить и то, что службы Интернета работают круглосуточно и без выходных.
Развитие Всемирной Паутины послужило началом продолжающегося до сих пор бума Интернета. Однако причина столь бурного роста сети состоит не столько в том, что ее службы предлагают удобные средства для обмена информацией и доступа к ней, сколько в том, что в Сети есть та информация, которая вам необходима. Кроме того, часто оказывается, что эту информацию нельзя получить ни в каком другом месте. Между тем информационные ресурсы Всемирной Паутины создаются самими пользователями. Для создания публикации во Всемирной Паутине пользователю нужен только компьютер, подключенный к Интернету, и минимум навыков работы с ним. Несколько минут работы – и сообщение или документ становится доступным всем пользователям Сети.
Публикация в Интернете, как и обычная публикация на бумажном носителе (журнал, газета, книга), состоит из упорядоченных страниц, на которых представлен форматированный текст и иллюстрации в виде картинок. Однако, в отличие от бумажной публикации, страницы в Интернете электронные – так называемые веб-страницы, в которые можно включить и звуковое сопровождение, и видеоролик, что значительно повышает восприятие информации пользователем.
Вообще, подготовка веб-страницы очень схожа с издательской деятельностью. В процессе подготовки веб-публикации все происходит так же, как и при подготовке обычной публикации: точно так же готовятся тексты, графические материалы, затем происходит оформление и верстка. При оформлении веб-публикации учитываются специфические особенности электронной среды, а вместо печати в типографии материалы выкладываются на веб-сервер. Расходы на поддержание страницы в Интернете на несколько порядков меньше типографских расходов, необходимых для издания бумажного аналога со сходным тиражом, что существенным образом снижает стоимость публикации.
Кроме того, веб-страница может включать в себя так называемые гипертекстовые ссылки (гиперссылки), соединяющие контекст, в котором они находятся, с другим контекстом в рамках того же или другого текста, находящегося на произвольном сервере Сети.
Описанные уникальные свойства веб-страницы реализуются благодаря использованию так называемого гипертекста. При подготовке гипертекстовых документов для WWW текст специальным образом размечается с помощью языка разметки HTML (HyperText Markup Language, что в переводе и означает «язык разметки гипертекстов»). Гипертекстовые файлы имеют расширение ”*.htm” или “*.html”.
Сегодня существует большое количество литературы, посвященной гипертексту и подробно описывающей процесс создания гипертекстовых документов. Поэтому в рамках данного учебника мы не будем рассматривать вопросы создания новых документов, а остановимся подробнее на использовании уже имеющихся информационных богатств Интернета и навыках общения с ним.
Как и большинство других служб Интернета, Всемирная Паутина работает в рамках модели «клиент-сервер». В качестве сервера, как правило, выступает постоянно подключенный к Сети компьютер, на котором работает специальная программа. Именно эту программу чаще всего и называют веб-сервером. Клиентом является любой компьютер, подключенный в данный момент к Интернету, на котором запущена программа просмотра веб-публикаций – браузер (браузер) (от англ. browse – листать, пролистывать). Работа браузера заключается в обмене информацией с веб-сервером, получении необходимых пользователю документов, обработке полученной гипертекстовой информации и отображении документа на экране. Обмен информацией между веб-сервером и браузером осуществляется с использованием протокола HTTP.
Работа с браузером
Сегодня, спустя десять лет после изобретения протокола HTTP, легшего в основу Всемирной Паутины, браузер представляет собой сложнейшее программное обеспечение, сочетающее в себе легкость в использовании и богатство возможностей.
Браузер не только открывает пользователю мир гипертекстовых ресурсов Всемирной Паутины. Он также может работать и с другими службами Сети, такими как FTP, Gopher, WAIS. Вместе с браузером на компьютер обычно устанавливается программа для пользования службами электронной почты (e-mail) и новостей (news). По сути дела, браузер является основной программой для доступа к службам Сети. Через него можно получить доступ практически к любой службе Интернет, даже если браузер не поддерживает работу с этой службой. Для этого используются специальным образом запрограммированные веб-серверы, которые связывают Всемирную Паутину с данной службой Сети. Пример такого рода веб-серверов – многочисленные бесплатные почтовые серверы с веб-интерфейсом (см. )
Рисунок 10.7. Окно браузера Internet Explorer
Сегодня существует множество программ-браузеров, созданных различными компаниями. Наибольшее распространение и признание получили такие браузеры, как Netscape Navigator и Internet Explorer. Именно эти браузеры составляют между собой основную конкуренцию, хотя стоит заметить, что данные программы во многом схожи. Это и понятно, ведь они работают по одинаковым стандартам – стандартам сети Интернет.
Навигация
Работа с браузером начинается с того, что пользователь набирает в адресной строке (Адрес) URL того ресурса, к которому он хочет получить доступ, и нажимает клавишу Enter.
Рисунок 10.8. Часть окна с адресной строкой и адресом
Браузер посылает запрос на указанный сервер Сети. По мере того, как с сервера приходят элементы указанной пользователем веб-страницы, она постепенно появляется в рабочем окне браузера. Процесс получения элементов страницы с сервера отображается в нижней «статусной» строке браузера.
Рисунок 10.9. Часть окна со статус – строкой
Содержащиеся в полученной веб-странице текстовые гиперссылки, как правило, выделяются цветом, отличным от цвета остального текста документа, и подчеркиваются. Ссылки, указывающие на ресурсы, которые пользователь еще не просматривал, и ссылки на уже посещенные ресурсы обычно имеют разный цвет. Изображения также могут функционировать как гиперссылки. Независимо от того, текстовая ссылка или графическая, если навести на нее курсор мыши, его форма изменится. Одновременно в статусной строке браузера появится адрес, на который указывает ссылка.
При нажатии на гиперссылку браузер открывает в рабочем окне ресурс, на который она указывает, при этом предыдущий ресурс из него выгружается. Браузер ведет список просматриваемых страниц и пользователь при необходимости может вернутся назад по цепочке просмотренных страниц. Для этого нужно щелкнуть мышкой на кнопке «Назад» («Back») в меню браузера – и он вернется к странице, которую вы просматривали до того, как открыли текущий документ.
Каждый раз, когда вы будете нажимать на эту кнопку, браузер будет возвращаться на один документ назад в списке посещенных документов. Если вдруг вы вернулись слишком далеко назад, воспользуйтесь кнопкой «Вперед» («Forward») меню браузера. Она поможет вам переместиться вперед по списку документов.
Кнопка «Стоп» («Stop») остановит загрузку документа. Кнопка «Обновить» («Reload») дает возможность перезагрузить текущий документ с сервера.
Браузер в своем окне может показать лишь один документ: для показа другого документа он выгружает предыдущий. Гораздо удобнее одновременно работать в нескольких окнах браузера. Открытие нового окна осуществляется с помощью меню: Файл – Создать – Окно (или комбинацией клавиш Ctrl+N).
Работа с документом
Браузер позволяет производить над документом набор стандартных операций. Загруженную в него веб-страницу можно распечатать (в Internet Explorer это делается с помощью кнопки «Печать» («Print»)
или из меню: Файл – Печать…), сохранить на диск (меню: Файл – Сохранить как…). Можно найти интересующий вас фрагмент текста в загруженной странице. Для этого используйте меню: Правка – Найти на этой странице…. А если вас интересует, как выглядит данный документ в исходном гипертексте, который обработал браузер, то выберите в меню: Вид – В виде HTML.
Когда в процессе работы в Интернете пользователь находит особенно интересную для него страницу, он использует предусмотренную в браузерах возможность устанавливать закладки (по аналогии с закладками, отмечающими интересные места книги). Это делается через меню: Избранное – Добавить в избранное. После этого новая закладка появляется в списке закладок, который можно просмотреть, нажав кнопку «Избранное»
на панели браузера или через меню Избранное.
Существующие закладки можно удалять, изменять, организовывать в папки с помощью меню: Избранное – Упорядочить избранное.
Браузеры работают на компьютерах под управлением самых разных операционных систем. Это дает основание для того, чтобы говорить о независимости Всемирной Паутины от типа применяемого пользователем компьютера и операционной системы.
В последнее время во Всемирной Паутине видят новое мощное средство массовой информации, аудитория которого: самая активная и образованная часть населения планеты; такое видение соответствует реальному положению дел. В дни знаменательных событий и потрясений нагрузка на сетевые узлы новостей резко увеличивается; в ответ на читательский спрос мгновенно появляются ресурсы, посвященные только что случившемуся происшествию.
Многие люди, знакомые с Интернетом больше понаслышке, считают, что в Сети можно найти любую информацию. Это действительно так в том смысле, что там можно натолкнуться на самые неожиданные по форме и содержанию ресурсы. Действительно, современная Сеть в состоянии предложить своему пользователю массу информации самого разного профиля. Здесь можно познакомиться с новостями, интересно провести время, получить доступ к разнообразной справочной, энциклопедической и учебной информации. (Необходимо только подчеркнуть, что хотя общая информационная ценность Интернета очень велика, само информационное пространство неоднородно в качественном отношении, поскольку ресурсы часто создаются на скорую руку. Если при подготовке бумажной публикации ее текст обычно прочитывается несколькими рецензентами, и в него вносятся коррективы, то в Сети этот этап издательского процесса обычно отсутствует. Так что в общем случае к сведениям, почерпнутым из Интернета, следует относиться с несколько большей осторожностью, чем к информации, найденной в печатной публикации.)
Однако у обилия информации есть и отрицательная сторона: с ростом количества информации становится все труднее и труднее найти ту информацию, которая нужна в данный момент. Поэтому самая главная проблема, возникающая при работе с Сетью, – быстро найти нужную информацию и разобраться в ней, оценить информационную ценность того или иного ресурса для своих целей.
Поиск информации в Интернете
В 1990 году была создана первая система поиска информации в Интернете – Арчи, в 1991 году в университете Миннесоты – система Гофер. Гофер – это иерархическая система меню, позволяющая легко находить информацию, имеющуюся на сервере или на нескольких серверах.
Интернет предоставляет оперативный доступ к информации на любую тему, которая находится на сотнях тысяч информационных серверов. Очень части у пользователя появляется необходимость найти сведения по какой-либо теме. Для этого предназначены специальные поисковые инструменты, они позволяют найти документы, содержащие какие-либо конкретные слова.
Поиск в Интернете требует определенных навыков. Полезно запомнить следующие советы:
• если вопрос поставлен правильно – то это уже половина ответа;
• легко найти редкую информацию, и трудно – широко распространенную;
• необходимо знать особенности поисковых систем;
• для разных запросов нужно использовать разные поисковые инструменты.
Пользователь, задав ключевые слова и активизировав поиск, получает список документов. Этот список сортируется по определенным критериям так, чтобы вверху списка оказались те документы, которые наиболее соответствуют запросу.
Поисковые серверы можно разделить на тематические каталоги, роботы индексов (поисковые машины) и системы мета-поиска. Также для поиска необходимой информации в Интернет весьма полезны системы поиска в конференциях Usenet и службы поиска людей.
Единой оптимальной схемы поиска в Интернет не существует. В зависимости от специфики информации, для ее поиска вы должны использовать соответствующие поисковые службы. Можно пользоваться какой-нибудь одной поисковой системой, например Rambler, но чем грамотнее подобраны поисковые службы и составлен запрос на поиск информации, тем качественнее будут результаты поиска.
Облегчат поиск информации несколько советов:
1. Правильно поставленный запрос нужно искать по более редкому, уникальному слову.
2. Следует стремиться получить малое количество документов, не потерять нужное в большом объеме информации.
Синтаксис запроса
Пробел или & – логическое И (краткое – в пределах одного абзаца).
Пример: высшее образование.
Результат: все документы, где в пределах одного абзаца встречаются слова «высшее» и «образование».
&& – логическое И (в пределах документа).
Пример: высшее&&образование.
Результат: все документы, где встречаются слова «высшее» и «образование».
, или – логическое ИЛИ.
Пример: высшее, образование.
Результат: все документы, где встречается либо слово «высшее», либо слово «образование».
~ – бинарный оператор И НЕ (в пределах одного абзаца)
() – группирование слов.
Пример: (высшее&&образование)~тазета.
Результат: все документы, где встречаются слова «высшее» и «образование», но не в сочетании со словом «газета».
/(число) – расстояние в словах, где «число» – число слов между словами в запросе плюс единица.
Пример: высшее/1 образование.
Результат: все документы, где встречается словосочетание «высшее образование».
Список наиболее популярных поисковых серверов общего назначения.
Все эти сервера в настоящее время предлагают и полнотекстовый поиск, и поиск по категориям.
Электронная почта
Принципы работы электронной почты
Электронная почта по своему действию похожа на обычную, поэтому освоение принципов ее работы не должно вызвать особых затруднений у пользователя. Ее главное отличие в том, что пересылаются не физические предметы (письма, бандероли, посылки), а их информационные образы. Это как накладывает ряд ограничений, так и дает ряд преимуществ электронной переписки над обычной. Поэтому нельзя рассматривать электронную почту как альтернативу почтовым службам, существующим во всех уголках планеты. Можно говорить лишь о дополнении одного вида связи другим.
Основным достоинством электронной почты является оперативность доставки писем. Обычно электронные письма достигают любой точки земного шара за несколько минут. Так же как факс, она позволяет передавать не только текст, но и изображение, однако при этом вы не используете междугороднюю или международную телефонную связь, и качество изображения не ухудшается при передаче.
Электронная почта не использует географическую адресацию. Адрес электронной почты выглядит так:
имя_почтового_ящика@имя_домена , (например, )
Символ «@» – это разделитель, показывающий, где в адресе заканчивается имя пользователя и начинается имя домена. По-русски его часто называют «собакой» или «лягушкой», а по-английски это обозначает предлог «at», то есть, в нашем примере, пользователь «ivanov» на домене «mail.ru».
Служба электронной почты работает по известному вам принципу «клиент-сервер». На компьютере пользователя стоит клиентская почтовая программа, которая периодически связывается с почтовым сервером, на котором зарегистрирован электронный почтовый ящик пользователя. В ходе сеанса связи происходит отсылка исходящей корреспонденции, подготовленной к отправке пользователем, и получение входящей корреспонденции на компьютер пользователя. После этого сеанс связи заканчивается и компьютеры разъединяются. Создание писем, работа с входящей почтой производится пользователем с помощью той же клиентской программы на своем компьютере без подключения к Интернету.
Дальнейший маршрут движения вашего сообщения зависит от множества факторов: географического положения адресата, исправности каналов связи, почтовых серверов, степени их загруженности и множества других. Если какое-то из ваших писем не может быть сразу доставлено адресату, например, если в данный момент не работает сервер, на котором находится его почтовый ящик, то ваше письмо будет поставлено в очередь на отправку. Каждые 10–15 минут будут производиться новые попытки. Если через несколько часов ваше сообщение все еще не отправлено, вы получаете первое (предварительное) уведомление, к которому приложена копия вашего сообщения. Это уведомление имеет информационный характер и не требует от вас никакой реакции. Попытки отправить ваше сообщение продолжаются еще несколько дней. Если они по-прежнему безуспешны, то вы получаете второе (окончательное) уведомление с копией вашего сообщения. Почтовая служба устроена таким образом, что в любом случае ваше письмо не может просто бесследно исчезнуть.
Почтовые программы для персональных компьютеров используют разные протоколы для приема и отправки почты. При отправке почты программа взаимодействует с сервером исходящей почты, или SMTP-сервером, по протоколу SMTP. При приеме почты программа взаимодействует с севером входящей почты, или POP3-сервером по протоколу POP3. Это могут быть как разные компьютеры, так и один и тот же компьютер. Вам необходимо получить имена этих серверов у своего провайдера. Иногда для приема почты используется более современный протокол – IMAP, который позволяет, в частности, выборочно копировать пришедшие для вас письма с почтового сервера на ваш компьютер. Чтобы использовать этот протокол, необходимо, чтобы он поддерживался как вашим провайдером, так и вашей почтовой программой.
Работа с почтовыми программами
Существует достаточно много почтовых программ, значительная часть которых распространяется бесплатно. Все они довольно похожи и лишь немного различаются по оформлению, своим дополнительным возможностям и по степени соответствия принятым стандартам (The Bat! Microsoft Outlook и др.).
Конфигурирование почтовых программ отличается друг от друга. Однако есть некоторые свойства и настройки, общие для всех программ. Так, для того, чтобы настроить почтовую программу для работы с определенным почтовым ящиком, необходимо ввести ей следующую информацию:
1. Зарегистрированный электронный адрес.
2. Адрес SMTP-сервера.
3. Адрес POP3 (IMAP) – сервера.
4. Имя пользователя и пароль для доступа к п/я (регистрируется при создании п/я).
Кроме того, есть еще ряд настроек, отвечающих за обработку корреспонденции. Некоторые наиболее общие из них описаны ниже.
Формат сообщения (простой текст/HTML). Исходящие сообщения можно создавать как в формате простого текста, так и в формате HTML. Формат HTML позволяет более изысканно оформить сообщение, однако простой текст более универсален и размер сообщения в этом формате гораздо меньше.
Отложенная/Немедленная отправка. Сообщение можно отправить как немедленно после создания, так и позже, в удобное для пользователя время. Если вы используете модемное соединение, то лучше отменить настройку «Посылать почту немедленно».
Удалять/Оставлять почту на сервере. После приема сообщения обычно оно автоматически удаляется с сервера для сохранения места, но иногда требуется сохранять копию принятого сообщения на сервере. Настройка подходящего режима работы производится данной опцией.
Существуют также и другие настройки, управляющие режимом выхода почтовой программы на связь с провайдером, режимами сортировки писем, индикации состояния почтового ящика и др.
Рассмотрим структуру электронного письма. Как и обычное письмо, электронное состоит из конверта, называемого заголовком письма, и собственно письма – тела письма.
Заголовок письма содержит сопроводительную информацию к письму. Некоторая служебная информация вписывается в заголовок почтовыми программами автоматически и предназначена для правильной маршрутизации письма, уведомления почтовой программы получателя о дате, времени отправки письма, об имеющихся присоединенных файлах и т. д. Часть информации вводится отправителем:
Кому: (To:) – адрес получателя письма;
Копия: (Cc:) – перечень адресов, на которые необходимо отправить копию данного письма;
Скрытая: (Bcc:) – адреса, на которые тоже нужно выслать копию, но так, чтобы про это не знал основной адресат;
Тема: (Subject:) – тема письма, то есть о чем оно.
Рисунок 10.10. Окно почтового сообщения Microsoft Outlook
Из перечисленных полей только поле «Кому» обязательно к заполнению.
Тело письма содержит собственно текст сообщения. К письму можно прикрепить файлы, которые будут отправлены адресату вместе с письмом в виде приложения к нему. Для этого нужно нажать соответствующую кнопку (часто она обозначена скрепкой), которая позволит вам выбрать файл с вашего жесткого диска. В качестве приложения можно посылать любые файлы: программы, звуковые файлы, графические файлы и т. д.
Каждая почтовая программа после установки автоматически создает как минимум три папки: для входящих писем, для отправленных (здесь сохраняются копии посланных вами писем) и мусорную корзину (сюда временно поступают удаляемые письма на тот случай, если вы стерли их по ошибке). Обычно почтовые программы позволяют создавать дополнительные папки, чтобы сортировать по ним приходящую почту, заводить одну или несколько адресных книг с часто используемыми адресами, автоматически фильтровать входящую почту (например, автоматически направлять в мусорную корзину письма с определенного адреса) и т. п. Эти дополнительные возможности можно изучать по мере необходимости и по мере роста объема вашей переписки. Они подробно описаны в документации на вашу почтовую программу, в пункте меню «Help» (или «Справка»).
Работа с электронной почтой через браузер
Вы можете пользоваться почтой и не имея почтовой программы. Существует большое количество серверов, которые предлагают вам завести бесплатный почтовый ящик и позволяют работать с почтой, используя только браузер. Такие службы есть как в России (, ), так и за ее пределами (, mail.yahoo.com и др.). Бесплатные почтовые службы живут за счет доходов от рекламы.
Такое использование почты имеет определенные достоинства. Вы можете просматривать почту с любого компьютера, подключенного к Интернету, и не тратить время на конфигурирование почтовой программы. Разумеется, у такого способа есть и свои недостатки. Вы не можете при работе с почтой через браузер минимизировать время подключения к Интернету в той мере, в какой это позволяют почтовые программы. Кроме того, общедоступные почтовые серверы часто перегружены.
Лучше всего комбинировать достоинства обоих способов. Многие пользователи заводят почтовые ящики и у своего провайдера, и в общедоступной почтовой службе. Последний используется во время поездок, и на это время на него перенаправляется вся почта.
Общение в Интернете
ICQ.
Аббревиатура ICQ (точнее не аббревиатура, а сочетание букв, вызывающее игру слов) произносится как «ай-си-кью», что по звучанию эквивалентно английскому «I seek you» («я ищу тебя»). Это своеобразный Интернет-пейджер, который сообщает вам, кто из ваших друзей или коллег находится на связи в данный момент и позволяет общаться с ними. С помощью системы ICQ вы действительно можете найти нужного вам человека. Эта система была разработа компанией Mirabilis Ltd. (сейчас переименована в ICQ Inc.) в 1996 году.
Система ICQ немного напоминает телефонную сеть и построена по принципу «клиент-сервер». Каждому абоненту в сети ICQ присваивается уникальный номер UIN (универсальный Интернет-номер). Каждый UIN для безопасности снабжается паролем. ICQ клиент при запуске первым делом соединяется с сервером, чтобы сообщить о присутствии в сети и получить информацию о пользователях, находящихся в вашем списке. Текущее состояние пользователя отслеживается в реальном времени. То есть, если человек, находящийся в вашем списке контактов, изменит свое состояние на линии, вы увидите это сразу. Сервер ICQ выполняет ту же функцию, что и АТС в телефонной сети, а кроме того он хранит информацию о всех пользователях сети.
Основная форма общения в ICQ – обмен короткими (до 450 символов) сообщениями почти в реальном времени. Доступны такие функции, как пересылка файлов, гиперссылок; беседа в реальном времени (chat), которая может происходить между несколькими пользователями; есть поддержка электронной почты; кроме того, есть возможность посылки отложенных сообщений (если адресата нет на линии).
IRC
Аббревиатура «IRC» означает «Internet Relay Chat» и представляет из себя систему, которая позволяет вести диалог с другими пользователями Интернета. Первоначально IRC была разработана в 1988 году и в течение последующих лет распространилась по всему миру.
IRC – многопользовательская система общения, в которой люди общаются на специальных «каналах» или лично. Каналы можно сравнить с комнатами: пользователи «заходят» на канал и после этого любая фраза может быть услышана всеми, кто находится на том же канале, вне зависимости от того, где находятся собеседники. Такая организация работы некоторым образом напоминает рассмотренную выше службу USENET, однако важным отличием является то, что работа в IRC-каналах производится в реальном режиме времени, а сообщения пользователей хранятся весьма короткое время.
При необходимости вы можете общаться лично: Ваше сообщение увидит только тот, кому Вы его послали (аналогия с ICQ).
Для общения используется «клиент-сервер». Специальная программа – IRC-клиент – устанавливает соединение с ближайшим IRC-сервером. Все IRC-серверы объединены между собой. Таким образом, получается своего рода «сеть в сети» – достаточно подключится к любому ее серверу, что бы начать общение.
Chat
Chat («чат») в переводе с английского означает «дружеский разговор, беседа, болтовня». В современном Интернете за данным термином закрепилось значение «общения в реальном режиме времени». Как мы уже знаем, для этого можно использовать программы ICQ, IRC.
Однако существуют специальные серверы, предоставляющие веб-интерфейс для общения, то есть пользователю нет необходимости устанавливать специальное программное обеспечение, а достаточно лишь зайти на стартовую страницу такого сервера с помощью обычного браузера и зарегистрироваться – ввести псевдоним, под которым пользователь будет работать. После можно начинать общение. Читайте реплики собеседников, набирайте свои фразы. Набрав своё высказывание, нажимайте «Enter» и его увидят все участники разговора.
Контрольные вопросы
1. Что понимается под компьютерной сетью?
2. Почему компьютеры и устройства объединены в сеть?
3. Какая модель описывает уровни взаимодействия систем в компьютерных сетях?
4. Что такое протокол и каково его предназначение?
5. С помощью каких каналов передачи данных может осуществляться связь между компьютерами?
6. Как могут быть классифицированы компьютерные сети?
7. Дайте характеристику локальной компьютерной сети. Приведите примеры.
8. Что такое топология сети?
9. Какие варианты топологий могут быть использованы для организации локальной сети?
10. Какие технологии лежат в основе управления локальными сетями?
11. Как появился Интернет?
12. Что такое IP-адрес, и каково его предназначение?
13. Для чего используется протокол TCP/IP?
14. Что называется доменом?
15. Какие функции выполняет доменная служба имен?
16. Для чего в Интернете используется URL?
17. Как устроена Всемирная паутина (WWW)?
18. Как осуществляется работа с веб-браузером?
19. С помощью чего и как проводится поиск информации в Интернете?
20. Как организована работа электронной почты?
21. Какие средства используются для общения в Интернете?