Лекції з інтернет-технологій. Інтернет - комунікації та Web-технології Мови, що використовуються в інтернет технологіях лекція

Інформаційні технології постійно збільшують вплив на всі сфери суспільного життя. Остання третина ХХ століття стала епохою третього машинного перевороту, або третьої індустріальної революції (якщо першою вважати появу парової машини, а другою – появу електрики та двигуна внутрішнього згоряння). Електронно-обчислювальні машини, що з'єднуються в мережі, революціонізували вже не способи перетворення речовини (як у перших двох технологічних революціях), а способи перетворення інформації, тобто обробки і передачі даних. Сьогодні інтелектуальна діяльність людини та сукупний інтелектуальний ресурс дедалі більше виступають як машинний ресурс комп'ютерних мереж, що тяжіють до глобального охоплення.

Інтернет-технології широко використовуються в різних сферах діяльності сучасного суспільства і, звичайно, в першу чергу, - в інформаційній сфері. Вони дозволяють оптимізувати різноманітні інформаційні процеси, починаючи від підготовки та видання друкованої продукції та закінчуючи інформаційним моделюванням та прогнозуванням глобальних процесів розвитку природи та суспільства.

Аналізуючи роль та значення Інтернет-технологій для сучасного етапу розвитку суспільства, можна зробити висновок про те, що ця роль є стратегічно важливою, а значення цих технологій у найближчому майбутньому швидко зростатиме. Саме цим технологіям належить сьогодні визначальна роль галузі технологічного розвитку суспільства.

Серед відмінних властивостей інформаційних технологій, мають стратегічне значення у розвиток економіки та суспільства загалом, існує сім найважливіших.

1) Інтернет-технології дозволяють активізувати та ефективно використати інформаційні ресурси суспільства, які сьогодні є найважливішим стратегічним фактором розвитку. Досвід показує, що активізація, поширення та ефективне використання інформаційних ресурсів дозволяє отримати суттєву економію інших видів ресурсів – сировини, енергії, корисних копалин, матеріалів та обладнання, людських ресурсів, соціального часу.

2) Інтернет-технології дозволяють оптимізувати і в багатьох випадках автоматизувати інформаційні процеси, які останніми роками займають все більше місце у життєдіяльності людського суспільства. Відомо, що розвиток цивілізованого суспільства відбувається у напрямі становлення інформаційного суспільства та інформаційних технологій, де об'єктами та результатами праці стають в основному не матеріальні цінності, а знання та інформація. Вже нині у більшості розвинених країн переважна більшість розвиненого населення зайнята у тому мірою у процесах підготовки, зберігання, обробки та передачі інформаційних товарів та послуг.

3) Використання Інтернет-технологій є елементом, включеним у складніші виробничі та соціальні процеси. Тому найчастіше Інтернет-технології виступають як компоненти відповідних виробничих та соціальних технологій.

4) Інтернет-технології сьогодні грають виключно важливу роль у забезпеченні інформаційної взаємодії між людьми, а також у системах підготовки та розповсюдження масової інформації. В даний час проблема поширення

інформації про товар або послугу, передачі інформаційного продукту практично вирішено. Нині роль адміністративних та державних кордонів практично змінена. Кордони більше немає настільки великого впливу інформаційної сфері, оскільки поширення інформації відбувається майже обмежень.

5) Інтернет-технології займають сьогодні центральне місце у процесі інтелектуалізації суспільства та економіки. Практично у всіх розвинених країнах комп'ютерна та телевізійна техніка, навчальні програми та мультимедіа технології стають вже звичними атрибутами повсякденного життя. Використання Інтернет-технологій стає базовою структурою будь-якому економічному рівні, що дозволяє постійно підвищувати рівень кваліфікації наявних кадрів.

6) Інформаційні технології грають нині ключову роль також у процесах отримання та накопичення нових знань. Більшість із цих знань постає як економічне благо, використання якого підвищує ефективність економічних процесів, що відбуваються як у рамках окремого підприємства, так і на території всієї земної кулі.

7) Принципово важливе для сучасного етапу розвитку суспільства значення розвитку Інтернет-технологій полягає в тому, що їх використання може істотно вплинути на вирішення основних проблем економічного розвитку суспільства. Виконання Інтернет-технологіями цих властивостей дозволяє економікам країн світу активно розвиватись. Але впровадження Інтернет-технологій у внутрішній простір будь-якої компанії є досить складним процесом. Пов'язано це насамперед із тим, що самі собою Інтернет-технології є комплексної системою, розгляд якої можливий з кількох точок зору.

Компоненти Інтернет-технологій можуть бути розглянуті з двох точок зору: фізичної та логічної.

Фізичні компоненти Інтернет-технології включають:

1) Мережа Інтернет

 Протоколи TCP/IP. IP-адреса

 Ієрархічна система доменних імен Інтернету

 Опорна мережа Інтернету. Маршрутизація.

2) Комп'ютери (сервери та клієнти) в Інтернеті

 Сервери електронної пошти

 Web – сервери.

 FTP-сервери.

 Сервери телеконференцій.

 Сервери миттєвих повідомлень.

3) Програмне забезпечення в Інтернеті

 Мережеві операційні системи.

 Спеціальне програмне забезпечення для підключення до Інтернету.

 Прикладні протоколи.

4) Доступ до Інтернету

 З'єднання мережної плати з локальною мережею.

 Кабельні системи Ethernet.

 Віддалений доступ до глобальних мереж.

 Доступ "комп'ютер - мережа".

 Доступ "мережа-мережа".

5) Цифрові лінії зв'язку

 Вибір провайдера. Підключення до інтернету

Інтернет-технології у фізичному сенсі - це сукупність взаємозалежних комп'ютерів користувачів, локальних мереж організацій та вузлових серверів, з'єднаних між собою різними каналами зв'язку, а також спеціальне програмне забезпечення, що забезпечує взаємодію всіх цих засобів у системі "клієнт-сервер", на основі єдиних стандартні протоколи.

Розгляд Інтернет-технологій у фізичному сенсі дозволяє проводити оцінку матеріальних цінностей, фізичних компонентів, завдяки яким відбувається реалізація потенціалу нових технологій у межах мережевої структури. Саме завдяки наявності Інтернет-технологій у фізичному аспекті їх існування стало можливим подальший економічний розвиток окремих компаній, регіонів, країн, угруповань країн. Але, крім фізичного аспекту існування Інтернет-технологій, існує і логічний. Інтернет-технології в логічному сенсі - це глобальна інформаційна система, що підтримує зберігання безліч електронних документів та віддалений доступ до них мереж телекомунікацій; єдиний інформаційний простір; віртуальне інформаційно-обчислювальне середовище.

Логічні компоненти Інтернет-технології

1) Інтернет – сервіси

 Електронна пошта. Системи телеконференцій.

 World Wide Web - Всесвітнє павутиння.

 Передача файлів (FTP).

 Надсилання миттєвих повідомлень (ICQ).

 Інтерактивний чат.

 Аудіо- та Відеоконференції.

2) Інформаційні ресурси в Інтернеті

 Адресація, URL-адреса та протоколи передачі даних.

 Web-сторінки та Web-вузли, портали. Web – простір.

 Створення веб-сторінок. Мови Web-публікацій.

 Публікації в Інтернеті. Представництво.

3) Робота в Інтернеті

 Браузери.

 Навігація в Інтернеті. Пошукові системи.

 Перегляд веб-сторінки у браузері.

Розгляд Інтернет-технологій у логічному сенсі дозволяє виділяти ті елементи інформаційного поля, які безпосередньо впливають на діяльність економічних агентів. Розподіл інформаційних потоків створює умови реалізації нових проектів глобального характеру. У той же час, відбувається уніфікація основних логічних компонентів Інтернет-технологій, що створює додаткові умови процесам глобалізації економіки.

Лекція 2 Мережа Інтернет та її принципи організації

24 жовтня 1995 року Федеральна мережева рада (FNC) схвалила резолюцію, що визначає термін "Інтернет". Вона каже: Федеральна мережева рада визнає, що наступні словосполучення відображають наше визначення терміна "Інтернет". Інтернет - це глобальна інформаційна система, яка:

 логічно взаємопов'язана простором глобальних унікальних адрес, заснованих на Інтернет-протоколі (IP) або на подальших розширеннях або наступниках IP;

 здатна підтримувати комунікації з використанням сімейства Протоколу управління передачею/Інтернет-протоколу (TCP/IP) або його подальших розширень/наступників та/або інших IP-сумісних протоколів;

 забезпечує, використовує або робить доступною, на громадській чи приватній основі, високорівневі сервіси, надбудовані над описаною тут комунікаційною та іншою пов'язаною з нею інфраструктурою.

Інтернет є складною технічною освітою, що володіє властивостями самоорганізації та саморегуляції, на яких заснована висока стійкість Інтернету в технічному, економічному, соціальному та політичному сенсі. Технічно неможливо вказати якийсь сектор Мережі, при виході з ладу якого порушилося б функціонування Інтернету загалом.

Зростання та розвиток мережі Інтернет відбувається одночасно і збалансовано за трьома напрямками, що відповідають трьом основним компонентам:

 апаратний

 програмний

 інформаційний

Апаратний компонент Інтернету забезпечує комплектацію мережі технічними засобами (NET-архітектура) та включає до свого складу:

 комп'ютери різних моделей та систем;

 канали передачі даних;

 пристрої сполучення (електронні та механічні) персональних комп'ютерів та каналів передачі даних.

Аналогом апаратної складової Інтернету можна розглядати федеральні та регіональні мережі автомобільних доріг. Вихід з ладу окремої ділянки автомагістралі між пунктами А та Б не повинен перешкоджати руху транспорту між цими пунктами, бо завжди знайдеться маршрут об'їзної дороги.

На відміну від автодорожньої мережі – мережа Інтернет має не плоску, а просторову структуру, в якій передача даних може відбуватися не тільки по прокладеним кабельним каналам зв'язку, але по супутниковим каналам зв'язку, радіорелейним системам, лініям кабельного телевізійного мовлення та ін Ось чому характерною особливістю Інтернет є стійкість до руйнування - у разі виникнення якихось пошкоджень або неполадок у деяких ділянках мережі, повідомлення можуть бути автоматично передані іншими шляхами.

Це виявилося можливим завдяки покладеної в основу ще при створенні мережі концепції, що базується на двох основних ідеях: відсутність центрального комп'ютера (всі комп'ютери мережі рівноправні) та пакетного способу передачі даних через мережу.

Програмний компонент Інтернету забезпечує функціональну сумісність, оскільки дозволяє так перетворювати дані, щоб їх можна було передавати будь-якими каналами зв'язку та відтворювати на будь-яких комп'ютерах. Програми стежать за дотриманням єдиних протоколів, забезпечують цілісність даних, контролюють стан Мережі і у разі виявлення уражених або перевантажених ділянок оперативно перенаправляють потоки даних.

Основні функції програмного компонента:

 забезпечення спільної роботи технічно несумісного обладнання;

 відстежує дотримання єдиних протоколів;

 контролює стан мережі;

 забезпечує функції зберігання, пошуку та відтворення інформації.

Інформаційний компонент Інтернету представлений мережевими документами, тобто. документи, що зберігаються на комп'ютерах, підключених до Інтернету. Це текстові, графічні, звукові та відео документи. Характерна риса інформаційного компонента у його розподіленості. Наприклад, при перегляді книги, що зберігається в Інтернеті, текст може надходити з одних джерел, звук та музика – з інших, а графіка – з третіх. Таким чином, первинні документи, що зберігаються в мережі, пов'язані між собою гнучкою системою посилань. У результаті ми можемо говорити про те, що утворюється певний інформаційний простір, що складається з сотень мільйонів взаємозалежних документів, що нагадує павутину.

І так, інформаційний компонент забезпечує надання різним користувачам різноманітної інформації, а також її накопичення, зберігання, модифікацію та перерозподіл Характерною особливістю інформаційного компонента є його розподіленість (WEB – архітектура).

Інтернет з технічного погляду

З технічної точки зору Інтернет є всесвітньою комп'ютерною мережею, тобто мережею, що зв'язує каналами зв'язку в єдине ціле мільйони обчислювальних пристроїв.

Будь-який обчислювальний пристрій, постійно підключений до локальної або глобальної мережі, називається Хост (від англ. host – господар, що приймає гостей). Під терміном «обчислювальний пристрій» слід розуміти не тільки настільні персональні комп'ютери, але й так звані сервери, що зберігають та передають інформацію, представлену у вигляді, наприклад, web-сторінок або повідомлень електронної пошти, мобільні пристрої PDA (Personal Digital Assistant – персональний цифровий помічник) ), телевізори, мобільні комп'ютери, автомобілі.

Хости пов'язані один з одним лініями зв'язку. Для такого зв'язку в хостах повинні існувати спеціальні пристрої, які можна було б підключити до каналів зв'язку – інтерфейси мережі. Мережевими інтерфейсами можуть бути найрізноманітніші пристрої. Найбільш відомі мережеві карти Ethernet та модеми для звичайних комутованих телефонних ліній.

Хости далеко не завжди безпосередньо з'єднані між собою єдиною фізичною лінією зв'язку. Навпаки, типовою є ситуація, коли зв'язок здійснюється за допомогою безлічі послідовних ліній, що з'єднуються спеціальними пристроями, що комутують - маршрутизаторами. Якщо у звичайному хості встановлюється одна мережева карта, то маршрутизаторі – два або більше мережевих інтерфейсу.

Програмне забезпечення комп'ютера з декількома мережевими інтерфейсами має приймати рішення про те, в яку кабельну систему слід направити інформацію, що прибула через той чи інший мережевий інтерфейс - вибрати для інформації маршрут. Звідси назва таких комп'ютерів – маршрутизатори (англ. router). Маршрутизаторами можуть бути звичайні персональні комп'ютери, але найчастіше це спеціалізовані комп'ютери – Unix-машини, які не мають ні дисплея, ні клавіатури. Основна функція маршрутизатора – швидка маршрутизація, тому спеціалізовані маршрутизатори є недешевими.

Маршрутизатор приймає порцію даних, що передається по одному з його вхідних каналів зв'язку, а потім перенаправляє її в один із вихідних каналів зв'язку. У термінології комп'ютерних мереж передані порції даних називають пакетами.

Послідовність каналів зв'язку та маршрутизаторів, через які пакет проходить у процесі передачі, називається маршрутом, або шляхом пакету в мережі. Шлях пакета заздалегідь не відомий і визначається у процесі передачі. В Інтернеті кожній парі хостів не надається виділений маршрут, а використовується технологія комутації пакетів, при цьому різні пари хостів можуть одночасно користуватися одним і тим самим маршрутом або частиною маршруту.

Інтернет складається з окремих сукупностей ліній зв'язку та маршрутизаторів, які мають чітко визначені точки зв'язку (інтерфейси) з іншими такими сукупностями. У дорогих маршрутизаторів, як і у кабелів, супутникових та інших каналів зв'язку, має бути господар.

Технічною мовою така чітко визначена сукупність ліній систем і маршрутизаторів (не цілком суворо) називається автономною системою.

Однією або декількома автономними системами управляє одна організація, яка називається провайдером послуг Інтернету, або ISP (Internet Service Provider), постачальником доступу до послуг Інтернету. Інтернет-провайдери поділяються на резидентних (наприклад, AOL або MSN), університетських (Університет Стенфорда) та корпоративних (компанія Ford Motors). Інтернет-провайдер надає мережу маршрутизаторів та ліній зв'язку. Як правило, Інтернет-провайдери пропонують кілька способів підключення до Інтернету (мал.1). Крім того, Інтернет-провайдери здійснюють пряме підключення до мережі веб-сайтів.

Вибір способу підключення до Internet залежить від технічних можливостей персонального комп'ютера, а й від технічних можливостей провайдера. Тут можна говорити про те, що йдеться не про підключення до Internet як до чогось віртуального, а саме про підключення до провайдера, обладнання провайдера.

Способи підключення до обладнання провайдера бувають провідними та бездротовими. Докладніше будуть розглянуті нижче.

Щоб забезпечити зв'язок між віддаленими користувачами, а також надати користувачам доступ до інформації, що зберігається в Інтернеті, місцеві Інтернет-провайдери підключаються до Інтернет-провайдерів національної або міжнародної ланки, таких як UUNet та Sprint. Останні використовують високошвидкісні маршрутизатори, з'єднані оптоволоконними кабелями. Кожен з Інтернет-провайдерів як нижньої, так і верхньої ланок є адміністративною одиницею, що передає дані по інтернет-протоколу (IP) і дотримується угод про імена та адреси, прийняті в Інтернеті.

У всьому світі діє кілька тисяч Інтернет-провайдерів. Таким чином, організаційно Інтернет – це великий кооператив, а провайдерство – комерційна діяльність. Провайдери, взаємодіючи як комерційні організації, укладають між собою комерційні договори. Предмет такого комерційного договору – це інформація, точніше, обсяг інформації, що передається в одиницю часу (т.зв. трафік).

Кожен провайдер має свою магістральну мережу або бекбоун (Backbone (англ.) – дослівно – хребет). На рис. 2 ми умовно зобразили магістральну мережу якогось провайдера ISP-A. Його магістральна мережа показана зеленим кольором.

Рисунок 2 – Схема підключення домашнього комп'ютера до Інтернету

Зазвичай ISP-провайдери – це великі компанії, які у низці регіонів мають звані точки присутності (POP, Point of Presence), де відбувається підключення локальних користувачів.

Зазвичай великий провайдер має точки присутності (POP) у кількох великих містах. У кожному місті знаходяться аналогічні модемні пули, до яких підключені (на які дзвонять) локальні клієнти цього ISP у цьому місті. Провайдер може орендувати волоконно-оптичні лінії телефонної компанії для з'єднання всіх своїх точок присутності (POP), а може протягнути свої власні волоконно-оптичні лінії. Найбільші комунікаційні компанії мають власні високопропускні канали.

Очевидно, що всі клієнти провайдера ISP-А можуть взаємодіяти між собою по власній мережі, а всі клієнти компанії ISP-В – по своїй, але за відсутності зв'язку між мережами ISP-A та ISP-B клієнти компанії «A» та клієнти компанії « В» не можуть зв'язатися один з одним. Для реалізації цієї послуги компанії «A» та «B» домовляються підключитися до так званих точок доступу (NAP – Network Access Points) у різних містах, і трафік між двома компаніями тече мережами через NAP. На рис. 2 показані магістральні мережі лише двох ISP-провайдерів. Аналогічно організується підключення до інших магістральних мереж, у результаті утворюється об'єднання безлічі мереж високого рівня.

Об'єднання та узгодження мереж здійснюється через мости та шлюзи.

Шлюз - комп'ютер або програма, призначені для перекладу даних, прийнятих в одній мережі формату, прийнятий в іншій мережі.

Міст – якщо об'єднують дві мережі, які використовують однакові протоколи.

Міжмережевий екран (Брандмауер, Файрвол) - комплекс апаратних та/або програмних засобів, що здійснює контроль і фільтрацію мережевих пакетів, що проходять через нього, відповідно до заданих правил. Основне завдання – захист комп'ютерних мереж або окремих вузлів від несанкціонованого доступу.

На сьогоднішній день існує безліч компаній, що мають власні опорні мережі (бекбоуни), які зв'язуються за допомогою NAP із мережами інших компаній у всьому світі. Завдяки цьому кожен, хто знаходиться в Інтернеті, має доступ до будь-якого його сайту, незалежно від того, де він розташований територіально (рис. 3).

Оскільки схематично відобразити всю сукупність мереж Інтернету, її часто зображують у вигляді розмитої хмари, виділяючи в ній лише основні елементи: маршрутизатори, точки присутності (POP) і місця доступу (NAP).

Швидкість передачі на різних ділянках Мережі значно відрізняється. Магістральні лінії, або бекбоуни, пов'язують усі регіони світу (рис. 4) – це високошвидкісні канали, побудовані на основі волоконно-оптичних кабелів. Кабелі позначаються OC (optical carrier), наприклад, OC-3, OC-12 або OC-48. Так, лінія OC-3 може передавати 155 Мбіт/с, а OC-48 – 2488 Мбіт/с (2488 Гбіт/с). У той же час, отримання інформації на домашній комп'ютер з модемним підключенням 56 K відбувається зі швидкістю всього 56 000 біт/с.

Фактично всесвітня мережа є складним павутинням менших локальних мереж. Уявіть сучасну дорожню супершвидкісну дорогу між великими містами, від яких відходять менші дороги, що пов'язують між собою маленькі міста, жителі яких подорожують вузькими, повільними путівцями. Цими супершвидкісними дорогами для Мережі є високошвидкісний Internet, так званий «хребет» - опорні мережі або магістральні лінії. До комп'ютерів «хребта» приєднані менші мережі, які обслуговують конкретні географічні регіони – регіональні мережі, яких приєднуються локальні мережі і навіть індивідуальні комп'ютери.

Ділянку лінії зв'язку, що з'єднує кінцеве (клієнтське) обладнання з вузлом доступу провайдера (оператора зв'язку) у провайдингу називають останньою милею. Достаток технологій останньої милі дає можливість підключення будь-якого абонента найрізноманітнішими способами - як дротовими, і бездротовими.

Провідні технології поділяються за типами кабелів:

 Телефонна лінія. Для отримання комп'ютера доступу до Інтернету телефонна лінія приєднується до модему (внутрішнього або зовнішнього) – спеціального пристрою, який з'єднує комп'ютер із телефонною лінією. Внутрішній модем - це електронна плата, яка розміщується всередині системного блоку. Внутрішній модем дешевший, ніж зовнішній, проте, поступається за швидкістю передачі та зручностям у роботі. Зовнішній модем – це окремий пристрій, який підключається до комп'ютера. Зовнішній модем має більшу вартість, ніж внутрішній, швидше передає інформацію і надає великі зручності. Послуга доступу до Інтернету за телефонними лініями реалізується за технологіями Dial-Up або ADSL. Технологія Dial-Up або модемне комутоване підключення до мережі Інтернет за аналоговою абонентською лінією телефонної мережі припускає, що користувач щоразу для виходу в Інтернет здійснює за допомогою модему дозвон по телефонній лінії до модемного пулу провайдера, що в свою чергу призводить до зайнятості телефонної лінії. час знаходження в Інтернеті. Швидкість з'єднання по лініях, що комутуються, – до 56 Кб/сек. Технологія ADSL дозволяє (завдяки спеціальному обладнанню на ATC) з повільної аналогової телефонної лінії організувати високошвидкісний цифровий канал, яким забезпечується доступ до Інтернету зі швидкістю до 7,5 Мбіт/с. На відміну від звичайних модемів, що використовують комутований доступ (дозвон до багатоканального пулу провайдера), АDSL-модем відноситься до розряду постійно включених. Принцип дії ADSL-модему полягає в тому, що смуга пропускання телефонного проводу поділяється на три незалежні потоки: один для телефону та два для Інтернету (для вхідних та вихідних даних). Саме тому, власне, і можна одночасно користуватися телефоном та Інтернетом.

 Коаксіальний кабель (мережі кабельного телебачення). При цьому підключенні також використовують спеціальний кабельний модем, який посилає та приймає сигнали через мережу кабельного телебачення. Комп'ютер, обладнаний кабельним модемом, приєднується до мережі кабельного телебачення як і телевізор. Кабельний модем з одного боку через мережеву карту з'єднують із комп'ютером, а з іншого - через стандартне абонентське відведення підключають до телевізійної кабельної мережі. Відмінність телефонних та кабельних модемів – у їхній потужності/пропускній здатності. Оскільки телефонні мережі призначені передачі лише голосових сигналів, пропускна здатність частотного діапазону досить обмежена. Мережа кабельного телебачення призначена передачі повного відео-зображення і має велику смугу пропускання. Ця перевага дозволяє передавати більший обсяг інформації за секунду – швидкість.

 Віта пара та оптоволоконний кабель (виділена лінія). Потрібно організувати окремий від телефонної лінії цифровий канал зв'язку між персональним комп'ютером та мережним вузлом провайдера Інтернет. Провайдер проводить до комп'ютера абонента виділену лінію (кручена пара або оптоволокно) мережевого кабелю Ethernet і видає діапазон IP-адрес для виходу абонента в Інтернет. Ethernet належить до класу широкосмугових (broadband) технологій. Він забезпечує швидкість передачі від 10 до 100 Мбіт/с. Виділене підключення до мережі ІНТЕРНЕТ підтримує технологію Ethernet, ADSL та SDSL.

Бездротове підключення поділяють по діапазонах частот (довжин) радіохвиль:

 Супутниковий канал. Це спосіб підключення до Інтернету за допомогою технології супутникового зв'язку. Існує два

варіанти забезпечення доступу: односторонній (асиметричний) та двосторонній

(симетричний). Односторонній (асиметричний, асинхронний) супутниковий інтернет – вид доступу в інтернет, при якому

вся вхідна інформація, яка надходить на комп'ютер користувача, передається через супутникову антену, а запити на неї

отримання та решта вихідної інформації йдуть через інший інтернет-канал (зазвичай для цього використовується мобільний телефон, який працює за технологією GPRS). Тобто супутникова антена для одностороннього інтернету може приймати сигнал, але випромінювати його не може.

Двосторонній супутниковий інтернет (VSAT) характеризується абсолютною незалежністю від наземних каналів зв'язку, оскільки прийом та передача сигналу виконується через супутник.

Для підключення «супутникового» інтернету потрібне обладнання: супутникова антена, супутниковий модем та конвертор для перетворення сигналу. Найчастіше супутниковим Інтернетом називають асинхронний (або суміщений) спосіб доступу – дані до користувача надходять через супутникову тарілку, а запити (трафік) від користувача передаються будь-яким іншим з'єднанням – GPRS або наземними каналами (ADSL, dial-up). Головна вимога до запитаного каналу – надійність з'єднання. Найчастіше найкращим вибором для нього є ADSL підключення з безкоштовним вихідним трафіком.

 Радіоканал. Бездротовий зв'язок, або зв'язок радіоканалу, здійснюється за технологією RadioEthernet і передбачає організацію бездротового зв'язку на обмеженій території з наданням кільком абонентам рівноправного доступу до загального радіоканалу. Свою назву Radio-Ethernet отримав тому, що за протоколами він аналогічний звичайному Ethernet-протоколу, тільки передача даних відбувається не по кабелю, а по радіоканалах. Канал може бути орієнтований на роботу у двох діапазонах - 915 МГц та 2,4 ГГц. Недолік – залежність якості зв'язку від метеорологічних умов, радіоперешкод, проблема прямої видимості базової станції, максимальна відстань між точками абонента та провайдера (з підсилювачем для антени) – близько 60 км.

 Мобільний інтернет (стільникові мережі) – це підключення через мобільний телефон або бездротовий модем, абонентів, розташування яких змінюється. Мобільна телефонія, за деякими винятками, здійснюється за допомогою стільникових мереж - системи стільникового зв'язку, яка будується у вигляді сукупності осередків або стільник, що покривають територію, що обслуговується. У центрі кожного осередку знаходиться базова станція, що обслуговує всі радіотелефонні апарати в межах свого осередку. Кожна базова станція накриває обмежену площу, але у комплексі вони утворюють суцільне покриття. При переміщенні абонента з одного осередку до іншого відбувається передача його обслуговування від однієї базової станції до іншої. У Росії використовується 2 системи мобільного зв'язку CDMA і GSM, які працюють у певному стандарті. Стандарт стільникового зв'язку – це система технічних параметрів та угод для забезпечення функціонування системи стільникового зв'язку на певній радіочастоті.

Важливим фактором розвитку мобільного зв'язку є вдосконалення технологій на основі цифровізації мереж. Технології стільникового зв'язку нараховують 4 покоління та позначаються буквою ―G‖ («generation» – покоління):

 1G –аналоговий стандарт зв'язку (діапазон частот від 453 до 468 МГц),

 2G – цифровий стільниковий зв'язок (частоти 900 та 1800 МГц),

 3G – широкосмуговий цифровий стільниковий зв'язок поєднує в собі високошвидкісний доступ до інтернету та канал передачі даних для радіозв'язку (частоти дециметрового діапазону близько 2 ГГц).

 4G – ґрунтується на протоколах пакетної передачі даних (по всій ширині спектра частот від 700 МГц до 2,7 ГГц).

Кожне покоління містить близько десятка технологій та стандартів зв'язку.

Якщо мобільні мережі першого покоління (1G – 80е рр.) дозволяли передавати лише голос, друге покоління систем стільникового зв'язку (2G – 90е рр.), засноване на стандарті GSM, надавали й інші «неголосові» послуги: передача коротких текстових повідомлень – SMS та обмежений доступ до Інтернету. Але і перше (1G) і друге (2G) покоління мереж мобільного зв'язку будувалися подібно до провідних телефонних мереж на основі технології комутації каналів.

Доступ здійснювався голосовим каналом і лише до адаптованих для стільникових телефонів Інтернет-сторінок так званих WAP-сайтів, написаних мовою WML. При цьому використовувалася технологія передачі даних із комутацією каналів (CSD), яку можна порівняти з dial-up, оскільки вона також займає канал, що використовується для голосового трафіку і, як наслідок, блокує лінію для дзвінка під час підключення до Інтернету. При низькій швидкості доступу оплата здійснюється по секунді за тарифом звичайної телефонної розмови.

Для того, щоб надати повноцінний швидкісний доступ до мережі Інтернет, не займаючи при цьому телефонну лінію, в 1997 було створено технологію GPRS реалізує пакетний спосіб передачі даних. При використанні GPRS інформація збирається в пакети і передається через голосові канали, що не використовуються в даний момент. Принцип поділу каналів передачі голосу та даних дозволив при доступі до Інтернету оплачувати не тривалість з'єднання, лише обсяг переданих і отриманих даних, тобто. трафік. Під трафіком розуміється обсяг інформації, що передається мережею за певний період часу. Пріоритетним трафіком у єдиному каналі є передача голосових повідомлень. Завантаженість мережі голосовим трафіком призводить до черги на передачу пакетів, і, як наслідок, зниження швидкості доступу до мережі Інтернет. Загалом на швидкість доступу до Інтернету в мобільних мережах другого покоління залежить від: моделі телефонного апарату, завантаженості мережі 2G голосовим та інтернет-трафіком та перешкоди на шляху радіосигналу (фізичні перешкоди – наприклад, залізобетонні будівлі, транспорт, що проїжджає, тощо). Максимальну швидкість в мережах 2G можна отримати тільки в тиху нічну безвітряну ніч в полі, сидячи на самоті під базовою станцією).

Мобільні мережі третього покоління (3G – 2001 р.) характеризуються переходом від вузькосмугових послуг, що пропонуються сьогодні операторами мереж GSM та GPRS, до мультимедійних широкосмугових (на швидкостях до 2 Мбіт/с) послуг, включаючи потокове відео, мобільний Інтернет, програми мобільного бізнесу та т. д. Під мобільною мережею третього покоління розуміється інтегрована мобільна мережа, яка забезпечує: для нерухомих абонентів швидкість обміну інформацією не менше 2048 кбіт/с; для абонентів, що рухаються зі швидкістю не більше 3 км/год – 384 кбіт/с, для абонентів , що переміщуються зі швидкістю трохи більше 120 км/год – 144 кбіт/с. При глобальному супутниковому покритті мережі 3G мають забезпечувати швидкість обміну щонайменше 64 кбіт/с.. За концепцією розвитку мереж 3G основний дохід операторів стільникового зв'язку в мережах третього покоління буде від надання послуг зв'язку, як від використання абонентами додаткових сервісів.

Переважно, мобільні мережі 3G представлені стандартом UMTS (універсальна система мобільного електрозв'язку), який був розроблений для модернізації мереж GSM. В основі стандарту UMTS лежить технологія CDMA множинного доступу з кодовим поділом каналів, яка дозволяє абонентам використовувати всю ширину каналу. Ось чому покоління 3G називають мережами з мобільним широкосмуговим (broadband – широкосмугова передача) доступом, що дозволяють одночасно і на високих швидкостях приймати (завантажувати) і передавати (завантажувати) інформацію (сигнали) різних служб, наприклад, дані, голос і відео .

Головною відмінністю 3G від мереж другого покоління є перехід від вузькосмугових послуг до мультимедійних широкосмугових, індивідуалізація, тобто, присвоєння кожному абоненту IP-адреси, подібно до Інтернету і постійне перебування абонентів у мережі. Покриття території мережами стільникового зв'язку третього покоління, поступається покриття мережами 2G. Розгортання мереж 3G вимагає будівництво додаткових базових станцій, що пов'язано зі зниженням радіусу їхньої дії, у порівнянні з діючими мережами GSM.

Однак основні надії учасників ринку пов'язані четвертим поколінням мобільного зв'язку (4G – 2008 р.), як наступним етапом розвитку бездротової телекомунікації, яка дозволить досягти швидкості передачі даних до 1 Гбіт/с за умов стаціонарного застосування та до 100 Мбіт/с за умов обміну даними з мобільних пристроїв доступу. Технологія 4G, зокрема, дозволить абонентам дивитися багатоканальні телетрансляції високої чіткості та керувати домашньою побутовою технікою за допомогою мобільного пристрою, здійснювати дешеві міжміські.

телефонні дзвінки. Системи 4G зв'язку засновані на пакетних протоколах передачі даних. Для пересилання даних використовується протокол IPv4, а також у майбутньому планується підтримка IPv6. З технічної точки зору, основна відмінність мереж четвертого покоління від третього полягає в тому, що технологія 4G повністю заснована на протоколах пакетної передачі даних, тоді як 3G поєднує в собі пакетну комутацію, так і комутацію каналів. У мобільній мережі 4G відсутній канал передачі голосу – 100% їх пропускної спроможності використовується послуг передачі даних.

Одним із стандартів мережі четвертого покоління був затверджений LTE, як наступний після UMTS стандарт широкополосної мережі мобільного зв'язку, який забезпечить більш високі швидкості передачі даних і відкриє шляхи для впровадження інноваційних послуг, що вимагають широкої смуги пропускання. Оператори позиціонують LTE як розвиток GSM зі збереженням зворотної сумісності. Для LTE це очевидна перевага, так як зацікавлені в ній оператори мають у своєму розпорядженні значні фінансові можливості і усталені відносини з користувачами.

Як головний стандарт 4G ряд аналітиків називає LTE, за яким слідом йдуть технології Wi-Fi і WiMax, що мають на увазі інтеграцію в єдину бездротову мережу широкого спектру пристроїв. Мобільний WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), стандартизована інститутом IEEE технологія широкосмугового бездротового зв'язку, що доповнює лінії DSL та кабельні технології як альтернативне вирішення проблеми "останньої милі" на великих відстанях. Технологію WiMAX можна використовувати для реалізації широкосмугових з'єднань «останньої милі», розгортання точок бездротового доступу, організації високошвидкісного зв'язку між філіями компаній та вирішення інших подібних завдань. Якщо стандарт LTE є розвитком існуючих мереж, то WiMAX вимагає будівництва нової мережі.

Для того, щоб підключитися до мобільного інтернету, необхідний модем, який забезпечує підключення до Інтернету в мобільній мережі. Як модем може виступати:

 USB пристрою

 Мобільний телефон з підтримкою GPRS та EDGE протоколів та засоби зв'язку з комп'ютером – USB кабель, Bluetooth, інфрачервоний порт

 доступ до Інтернету може здійснюватися і з мобільного телефону, смартфона або планшета завдяки вбудованому модему

Усі модеми можна розділити на дві основні категорії – універсальні та операторські. Універсальні модеми не залежать від конкретних операторів, і можна вставити будь-яку SIM-карту. Операторські модеми налаштовані на частоту роботи стільникового оператора та залежать від технологій покоління стільникової мережі, яке підтримує стільниковий.

оператор. Щодо старі телефони підключаються за повільною та дорогою технологією GPRS, а сучасні телефони, що працюють у стандартах стільникового зв'язку третього (3G) та четвертого (4G) покоління використовують більш швидкісні: CDMA, UMTS, LTE, WiMAX, для яких, як альтернатива, можливо використання USB-модему. Якість зв'язку та швидкість передачі даних значною мірою залежать від відстані до базової станції стільникового оператора, що підтримує стандарти вищого покоління та забезпечує зону покриття мобільного доступу до Інтернету.

 Wi-Fi – це специфічний вид бездротового підключення до «точок доступу». Точка доступу – це бездротова базова станція, призначена для забезпечення бездротового доступу до вже існуючої мережі (бездротовий або дротовий) або створення нової бездротової мережі. Бездротовий зв'язок здійснюється за допомогою технології Wi-Fi. Проводячи аналогію, точку доступу можна умовно порівняти з вежею стільникового оператора, з тим застереженням, що у точки доступу менший радіус дії та зв'язок між підключеними до неї пристроями здійснюється за технологією Wi-Fi. Радіус дії стандартної точки доступу – приблизно 200-250 метрів, за умови, що на цій відстані не буде жодних перешкод (наприклад, металоконструкцій, перекриттів з бетону та інших споруд, що погано пропускають радіо хвилю). Швидкість доступу до Інтернету за технологією Wi-Fi розподіляється в рівних пропорціях між клієнтами, що підключилися до неї, тому чим більше клієнтів підключено до точки доступу – тим менша швидкість кожного з них. Найчастіше цю технологію використовують як додаткову безкоштовну послугу підключення до Інтернету у публічних місцях: кафе та аеропортах. З появою мобільних мереж 3-го покоління безкоштовний Wi-Fi-інтернет виділяють у транспорті. Для цього в громадському транспорті встановлюється спеціальний 3G-роутер, яким він підключається до мережі Інтернет через сигнал стільникового зв'язку та розповсюджує його для пасажирів через точку доступу Wi-Fi.

Для доступу до інформаційного компонента Інтернету необхідно, щоб комп'ютер було підключено до глобальної мережі Інтернет. На комп'ютері повинні бути встановлені всі програмні та апаратні засоби, необхідні для роботи в мережі Інтернет, а також фізичне з'єднання (провідне або бездротове) цього комп'ютера з одним із провайдерів (компанією, комп'ютерна мережа якої є частиною Інтернету). Для пошуку та перегляду інформації в Інтернеті на комп'ютері має бути встановлена програма-браузер веб-браузер для запиту з Інтернету веб-сторінок, їх обробки, виведення та переходу від однієї сторінки до іншої.

Кожне джерело інформації в Інтернеті має свою адресу, яку потрібно ввести в полі адреси веб-браузера. Наприклад, щоб дізнатися, чи виставив викладач оцінки з проведеної нещодавно контрольної точки, ви звертаєтеся до сайту WWW.STUD.SSSU.RU - інформаційного ресурсу ЮРГУЕС.

Після того, як ви набрали ім'я та натиснули клавішу Enter, ваш комп'ютер надсилає запит до вказаного вами джерела інформації. Запит подорожує по мережі, доки не досягне комп'ютера, на якому розташований веб-сайт. На цьому комп'ютері запит приймається та обслуговується спеціальною програмою веб-сервером. Стосовно веб-сервера браузери виступають клієнтами. У відповідь на запит веб-сервер сайту WWW.STUD.SSSU.RU передає інформацію, розміщену на його головній сторінці, який і виводить її на екран вашого комп'ютера.

Принципи організації зв'язку між комп'ютерами у мережі Інтернет

Поглянемо не Internet як на мережу, а не «павутину» ліній зв'язку та безлічі приймачів. Мережа Internet складається, переважно, із виділених телефонних ліній. Здавалося б, Internet цілком аналогічна телефонної мережі, і модель телефонної мережі досить адекватно відбиває її структуру та роботу. Насправді, обидві вони електронні, обидві дозволяють встановлювати зв'язок та передавати інформацію. І Internet теж складається, насамперед, із виділених телефонних ліній. Але це не так, оскільки телефонна мережа є мережею з комутацією каналів - коли при виклику абонента з ним встановлюється фізичне з'єднання на весь час сеансу зв'язку. При цьому виділяється (і займається) частина мережі, яка для інших вже не доступна (навіть якщо абоненти мовчать, а інші абоненти хотіли б поговорити у справді невідкладній справі). Це призводить до нераціонального використання дуже дорогих ресурсів – ліній зв'язку.

Internet є мережею з комутацією пакетів, що відрізняється від мережі з комутацією каналів.

Для Internet найбільше підходить модель звичайної державної поштової служби. Пошта є мережею пакетного зв'язку, де немає виділеної абоненту частини цієї мережі. Поштове послання перемішується з посланнями інших користувачів, кидається в контейнер, пересилається до іншого поштового відділення, де знову сортується. Хоча технології сильно відрізняються, пошта є чудовим та наочним прикладом мережі з комутацією пакетів. Модель пошти напрочуд точно відображає суть роботи і структуру Internet.

В Інтернеті всі з'єднані між собою мережі (Ethernet, Token Ring, мережі на телефонних лініях, пакетні радіомережі тощо), по суті, є аналогами залізниць, літаків пошти, поштових відділень і листоноші. Їх пошта рухається з місця на місце. Маршрутизатори мереж Інтернету – аналоги поштових відділень, де приймається рішення, як переміщати дані («пакети») по мережі, так само, як поштовий вузол планує подальший шлях поштового конверта. Відділення чи вузли немає прямих зв'язків із усіма іншими. Якщо ви надсилаєте поштове повідомлення з міста А до міста Б, пошта не найматиме літак, який полетить з найближчого до міста А аеропорту до аеропорту міста Б. Натомість місцеве поштове відділення відправляє послання на підстанцію в потрібному напрямку, та в свою чергу, далі у напрямку пункту призначення на наступну підстанцію. Таким чином, лист стане послідовно наближатися до пункту призначення, доки досягне поштового відділення, у віданні якого перебуває потрібний об'єкт і яке доставить повідомлення одержувачу. Для роботи такої системи потрібно, щоб кожна підстанція знала про зв'язки і про те, на яку з найближчих підстанцій оптимально слід передати адресований туди-то пакет. Приблизно також і Internet: маршрутизатори відповідають маршрут відправлення пакета даних.

На кожній поштовій підстанції визначається наступна підстанція, куди буде спрямована кореспонденція, тобто. тобто намічається подальший шлях (маршрут) - цей процес називається маршрутизацією. Для здійснення маршрутизації кожна підстанція має таблицю, де адреса пункту призначення (або індексу) відповідає вказівку поштової підстанції, куди слід посилати цю кореспонденцію. Їхні мережеві аналоги називаються таблицями маршрутизації. Ці таблиці розсилаються поштовим підстанціям централізовано відповідним поштовим підрозділом. Іноді розсилаються розпорядження про зміну та доповнення цих таблиць. В Інтернет складання та модифікація таблиць маршрутизації визначаються

відповідними правилами – протоколами ICMP (Internet Control Message Protocol), RIP (Routing Internet Protocol) та OSPF (Open Shortest Path First). Вузли, що займаються маршрутизацією, називають маршрутизаторами.

Поштові відправлення (лист, бандероль, посилка), що пересилається в рамках поштового обміну, має відповідати певним вимогам до його граничної маси, допустимого вкладення та граничних розмірів.

У Internet також є набір правил – протоколів по поводженню з інформацією, що пересилається, яка через обмеження обладнання, ділиться на частини (по межах байтів), що розкладаються в окремі пакети. Довжина інформації всередині пакета зазвичай становить від 1 до 1500 б. Це захищає мережу від монополізації будь-яким користувачем та надає всім приблизно рівні права. Для прикладу розглянемо таку ситуацію: як переслати книгу поштою, якщо та приймає лише листи і нічого більше? Очевидний метод: просто роздерти книгу на сторінки та надіслати їх окремими конвертами. Отримувач, керуючись номерами сторінок, легко зможе відновити книгу. Схема передачі цього випадку представлена на рис. 5.

Протоколи визначають, як дані програми розбиваються на пакети для передачі по кабелю і які електричні сигнали представляють дані в мережевому кабелі. У широкому сенсі протокол - це заздалегідь обумовлене правило (стандарт), яким той, хто хоче використовувати певний сервіс, взаємодіє з останнім. Стосовно Інтернету протокол - це правило передачі в Мережі.

Слід розрізняти два типи протоколів: базові та прикладні. Базові протоколи відповідають за фізичне надсилання повідомлень між комп'ютерами в мережі Інтернет. Прикладними називають протоколи вищого рівня, вони відповідають за функціонування спеціалізованих служб, наприклад передачі гіпертекстових повідомлень, файлів, електронної пошти.

Набір протоколів різних рівнів, що працюють одночасно називають стеком протоколів. Кожен нижчий рівень стека протоколів має власну систему правил і надає сервіс для лежачих.

Таку взаємодію можна порівняти зі схемою пересилання звичайного листа. Наприклад, директор фірми «А» пише листа і віддає його секретареві. Секретар поміщає лист у конверт, написує адресу та відносить конверт на пошту. Пошта доставляє листа до поштового відділення. Поштове відділення зв'язку доставляє листа одержувачу – секретареві

директора фірми "B". Секретар роздруковує конверт і передає листа директору фірми «В». Інформація (лист) передається з верхнього рівня на нижній, обростаючи на кожній стадії додаткову службову інформацію (пакет, адресу на конверті, поштовий індекс, контейнер з кореспонденцією тощо), яка не має відношення до тексту листа.

Нижній рівень – це рівень поштового транспорту, яким лист перевозиться до пункту призначення. У пункті призначення відбувається зворотний процес: кореспонденція витягується, зчитується адреса, листоноша несе конверт секретареві фірми «B», який дістає лист, визначає його терміновість, важливість і в залежності від цього передає інформацію вище. Директори фірм «А» та «Б», передаючи один одному інформацію, не дбають про проблеми пересилання цієї інформації, подібно до того, як секретаря не хвилює, як доставляється пошта.

Аналогічно кожен протокол у стеку протоколів виконує свою функцію, не переймаючись функціями протоколу іншого рівня.

Мережева інфраструктура технологій Інтернет

По дроту можна переслати біти тільки з його кінця до іншого. Internet же переїде дані у різні точки, розташовані по всьому світу завдяки мережному (міжмережевому) рівню в еталонній моделі ISO OSI.

У моделі OSI, званої також моделлю взаємодії відкритих систем (Open Systems Interconnection - OSI) та розробленою Міжнародною Організацією по Стандартам (International Organization for Standardization - ISO), засоби мережевої взаємодії поділяються на сім рівнів, для яких визначено стандартні назви та функції.

В основі моделі OSI – два ключові принципи:

1. Концепція відкритих систем. Кожен рівень моделі має певні мережеві функції. Це означає, що дві різні мережні системи, що підтримують функції відповідного рівня, можуть обмінюватися даними на цьому рівні.

2. Концепція однорангового з'єднання типу «крапка-крапка». Дані, сформовані на конкретному рівні моделі, призначені лише для відповідного рівня іншого пристрою. Інакше кажучи, для виконання закріплених за ними мережевих функцій рівні-посередники не змінюють «чужі» дані, а просто додають інформацію до виявлених у пакеті даних.

Намагаючись упорядкувати підхід до розгляду мережевих протоколів, Міжнародна організація стандартизації (International Standards Organization, ISO) створила семирівневу модель, що визначає основні функції мережі, яка називається еталонною моделлю взаємодії відкритих систем – OSI Reference Model.

Предмет та завдання курсу Основи Інтернет-технологій Предметом цього курсу є технології глобальної мережі World Wide Web У рамках курсу будуть розглянуті такі питання як: Структура та принципи Веб (базові поняття, архітектура, стандарти та протоколи); Технології мережі Інтернет (мови розмітки та програмування веб-сторінок – HTML, CSS та Java. Script, PHP, інструменти розробки та управління веб-контенту та додатків для Інтернет, засоби інтеграції веб-контенту та додатків до Інтернету). Мережа Веб є глобальним інформаційним простором, заснованим на фізичній інфраструктурі Інтернету та протоколі передачі даних HTTP. Найчастіше, говорячи про Інтернет, мають на увазі саме мережу Інтернет.

Історія розвитку Інтернет Хронологія розвитку Інтернету (з 1966 по 2000 р.) Рік Подія 1966 Експеримент з комутацією пакетів управління ARPA 1969 Перші працездатні вузли мережі ARPANET 1972 Винахід розподіленої електронної пошти ведення управління зв'язку міністерства оборони США 1980 Починаються експерименти з TCP/IP 1981 Кожні 20 днів до мережі додається новий хост 1983 Завершено перехід на TCP/IP 1986 Створена магістраль NSFnet 1990 Мережа ARPANET припинила існування 1991 Поява Gop. Випущено систему PGP. Поява Mosaic 1995 Приватизація магістралі Інтернету 1996 Побудовано магістраль ОС-3 (155 Мбіт/с) 1998 Кількість зареєстрованих доменних імен перевищила 2 млн. 2000 Кількість веб-сторінок, що індексуються, перевищила 1 млрд.

Стандартизація в Інтернет Результат роботи зі стандартизації втілюється в документах RFC (англ. Request for Comments) - документ із серії пронумерованих інформаційних документів Інтернету, що містять технічні специфікації та Стандарти, які широко застосовуються у Всесвітній мережі. Приклади найпопулярніших RFC-документів. Номер RFC 2010 RFC Структура доменних імен URL Протокол POP версії 3 (POP 3) Процес стандартизації в Інтернеті MIME Кодування символів HTTP Формат електронної пошти IMAP версії 4 видання 1 (IMAP 4 rev 1)

Консорціум W 3 C - організація, що розробляє та впроваджує технологічні стандарти для Інтернету та WWW. Місія W 3 C формулюється так: "Повністю розкрити потенціал Всесвітньої павутини шляхом створення протоколів та принципів, що гарантують довгостроковий розвиток Мережі". Дві інші найважливіші завдання Консорціуму – забезпечити повну "інтернаціоналізацію Мережі" та зробити її доступною для людей з обмеженими можливостями. W 3 C розробляє для WWW єдині принципи та стандарти, які називаються "Рекомендаціями", які потім впроваджуються розробниками програм та обладнання. Завдяки Рекомендаціям досягається сумісність між програмними продуктами та обладнанням різних компаній, що робить мережу WWW більш досконалою, універсальною та зручною у використанні. Всі Рекомендації W 3 C відкриті, тобто не захищені патентами і можуть бути впроваджені будь-якою людиною без будь-яких фінансових відрахувань Консорціуму. Для зручності користувачів Консорціумом створені спеціальні програми-валідатори (англ. Online Validation Service), які доступні по мережі і можуть за кілька секунд перевірити документи на відповідність популярним Рекомендаціям W 3 C.

Метод аналізу граничних умов Загальні правила методу аналізу граничних умов: побудувати тести для меж множини допустимих значень вхідних даних і тести з недопустимими значеннями, що відповідають незначному виходу за межі цього множини. Наприклад, для множини [-1. 0; 1. 0] будуються тести -1. 0; -1. 001; На практиці з метою локалізації несправностей створюють також тести, що відповідають допустимим значенням, тобто є внутрішніми для множини та ті, що незначно відхиляються від граничних значень: -1. 0; -1. 001; 0. 999; - 0. 999

Структура та принципи WWW Мережа WWW утворюють мільйони веб-серверів, розміщених у всьому світі. Веб-сервер є програмою, що запускається на підключеному до мережі комп'ютері та передає дані протоколу HTTP. Для ідентифікації ресурсів (найчастіше файлів або їх частин) у WWW використовуються ідентифікатори ресурсів URI (Uniform Resource Identifier). Для визначення місцезнаходження ресурсів цієї мережі використовуються локатори ресурсів URL (Uniform Resource Locator). Такі URL-локатори є комбінацією URI та системи DNS. Доменне ім'я (або IP-адреса) входить до складу URL для позначення комп'ютера (його мережного інтерфейсу), на якому працює програма веб-сервер. На клієнтському комп'ютері перегляду інформації, отриманої від вебсервера, застосовується спеціальна програма - веб-браузер. Основна функція веб-браузера – відображення гіпертекстових сторінок (веб-сторінок). Для створення гіпертекстових сторінок у WWW спочатку використовувалася мова HTML. Багато веб-сторінок утворюють сайт.

Проксі-сервери Проксі-сервер (proxy-server) - служба в комп'ютерних мережах, що дозволяє клієнтам виконувати непрямі запити до інших мережних служб. Спочатку клієнт підключається до проксі-сервера і запитує будь-який ресурс, розташований на іншому сервері. Потім проксі-сервер або підключається до вказаного сервера і отримує ресурс у нього, або повертає ресурс із власного кеша (якщо є). У деяких випадках запит клієнта або відповідь сервера може бути змінено в певних цілях. Також проксі-сервер дозволяє захищати комп'ютер від деяких мережевих атак.

Протоколи Інтернет прикладного рівня Найвищий рівень в ієрархії протоколів Інтернет займають такі протоколи прикладного рівня: DNS - розподілена система доменних імен, яка за запитом, що містить доменне ім'я хоста, повідомляє IP адресу; HTTP - протокол передачі гіпертексту до Інтернету; HTTPS – розширення протоколу HTTP, що підтримує шифрування; FTP (File Transfer Protocol – RFC 959) – протокол, призначений для передачі файлів у комп'ютерних мережах; FTP дозволяє підключатися до серверів FTP, переглядати вміст каталогів та завантажувати файли з сервера чи сервер; крім того, можливий режим передачі файлів між серверами; FTP дозволяє обмінюватися файлами та виконувати операції над ними через TCP-мережі. Цей протокол працює незалежно від операційних систем. Telnet (TELecommunication NETwork – RFC 854) – мережевий протокол для реалізації текстового інтерфейсу по мережі; Протокол telnet працює відповідно до принципів архітектури "клієнт-сервер" та забезпечує емуляцію алфавітно-цифрового терміналу, обмежуючи користувача режимом командного рядка. Програма telnet надала мову для спілкування терміналів із віддаленими комп'ютерами. SSH (Secure Shell - RFC 4251) - протокол прикладного, що дозволяє виробляти віддалене керування операційною системою та передачу файлів. На відміну від Telnet, шифрує весь трафік; Подібний за функціональністю з протоколами telnet і rlogin, але, на відміну від них, шифрує весь трафік, включаючи і паролі, що передаються. SSH-клієнти та SSH-сервери є для більшості операційних систем.

Поштові протоколи. POP 3 (Post Office Protocol Version 3 - RFC 1939) – протокол поштового клієнта, який використовується поштовим клієнтом для отримання електронних повідомлень з сервера; IMAP (Internet Message Access Protocol – RFC 3501) – протокол доступу до електронної пошти в Інтернет. Аналогічний POP 3, однак надає користувачеві багато можливостей для роботи з поштовими скриньками, що знаходяться на центральному сервері. Електронними листами можна маніпулювати з комп'ютера користувача (клієнта) без необхідності постійного пересилання з сервера та назад файлів з повним змістом листів; SMTP (Simple Mail Transfer Protocol - RFC 2821) – протокол, який використовується для надсилання пошти від користувачів до серверів та між серверами для подальшого пересилання до одержувача. Для отримання пошти поштовий клієнт повинен використовувати протоколи POP 3 або IMAP; .

Протокол HTTP (Hyper. Text Transfer Protocol - RFC 1945, RFC 2616) - протокол прикладного рівня передачі гіпертексту. Все програмне забезпечення для роботи з протоколом HTTP поділяється на три основні категорії: Сервери – постачальники послуг зберігання та обробки інформації (обробка запитів). Клієнти – кінцеві споживачі послуг сервера (надсилання запитів). Проксі-сервери для підтримки роботи транспортних служб. Основними клієнтами є браузери, наприклад: Internet Explorer, Opera, Mozilla Firefox, Google Chrome, Safari та інші. Найбільш популярними реалізаціями веб-серверів є Internet Information Services (IIS), Apache, lighttpd, nginx. Найбільш відомі продажі проксі-серверів: Squid, User. Gate, Multiproxy, Naviscope.

Cхема HTTP-сеансу Встановлення з'єднання TCP. Запит клієнта. Відповідь сервера. Розрив TCP-з'єднання. Таким чином, клієнт надсилає серверу запит, отримує від нього відповідь, після чого взаємодія припиняється. Зазвичай запит клієнта є вимога передати HTML-документ або інший ресурс, а відповідь сервера містить код цього ресурсу. До складу HTTP-запиту, що передається клієнтом серверу, входять такі компоненти. Рядок стану (рядок-статус або рядок запиту). Поля заголовка. Порожня стрічка. Тіло запиту. Рядок стану разом із полями заголовка іноді називають також заголовком запиту.

Методи запиту Метод, вказаний у рядку стану, визначає спосіб на ресурс, URL якого заданий у тому рядку. Метод може приймати значення GET, POST, HEAD, PUT, DELETE і т. д. Незважаючи на велику кількість методів, для веб-програміста по-справжньому важливі лише два з них: GET і POST. GET – призначається для отримання ресурсу із зазначеною URL. Отримавши запит GET, сервер повинен прочитати вказаний ресурс та включити код ресурсу до відповіді клієнту. Ресурс, URL якого передається у складі запиту, не обов'язково повинен являти собою HTML-сторінку, файл із зображенням або інші дані. URL ресурсу може вказувати на код програми, який виконується, який, при дотриманні певних умов, повинен бути запущений на сервері. І тут клієнту повертається не код програми, а дані, згенеровані у її виконання. Незважаючи на те, що, за визначенням, метод GET призначений для отримання інформації, він може застосовуватись і в інших цілях. Метод GET цілком підходить передачі невеликих фрагментів даних на сервер. POST – основне призначення – передача даних на сервер. Однак, подібно до методу GET, метод POST може застосовуватися по-різному і нерідко використовується для отримання інформації з сервера. Як і у випадку методу GET, URL, заданий у рядку стану, вказує на конкретний ресурс. Метод POST також можна використовувати для запуску процесу. Методи HEAD та PUT є модифікаціями методів GET та POST.

Елементи заголовка запиту (продовження) Версія протоколу HTTP зазвичай задається в наступному форматі: HTTP/версія. Модифікація Поля заголовка, що йдуть за рядком стану, дозволяють уточнювати запит, тобто передавати серверу додаткову інформацію. Поле заголовка має такий формат: Ім'я_поля: Значення Призначення поля визначається його ім'ям, яке відокремлюється від значення двокрапкою.

Поля заголовка запиту HTTP. Поля заголовка Значення HTTP-запиту Host Доменне ім'я або IP-адреса вузла, до якого звертається клієнт Referer URL документа, який посилається на ресурс, вказаний у рядку стану From Адреса електронної пошти користувача, що працює з клієнтом Accept MIME-типи даних, що обробляються клієнтом. Це поле може мати кілька значень, що відокремлюються одне від одного комами. Часто поле заголовка Accept використовується для того, щоб повідомити серверу про те, які типи графічних файлів підтримує клієнт Accept-Language Набір двосимвольних ідентифікаторів, розділених комами, які позначають мови, що підтримуються клієнтом -Тип даних, що містяться в тілі запиту (якщо запит не складається з одного заголовка) Число символів, що містяться в тілі запиту (якщо запит не складається з одного заголовка) Range Присутня в тому випадку, якщо клієнт запитує не весь документ, а лише його частина Connection Використовується для керування з'єднанням TCP. Якщо поле містить Close, це означає, що після обробки запиту сервер повинен закрити з'єднання. Значення Keep-Alive пропонує не закривати TCP-з'єднання, щоб воно могло бути використане для наступних запитів Інформація про клієнта User-Agent

Приклад HTML-запиту, згенерованого браузером GET http://oak. oakland. edu/HTTP/1. 0 Connection: Keep-Alive User-Agent: Mozilla/4. 04 (Win 95; I) Host: oakland. edu Accept: image/gif, image/x-xbitmap, image/jpeg, image/png, */* Accept-Language: en Accept-Charset: iso-8859 -l, *, utf-8 Отримавши від клієнта запит, сервер повинен відповісти йому. Знання структури відповіді сервера необхідно розробнику веб-додатків, оскільки програми, що виконуються на сервері, повинні самостійно формувати відповідь клієнту.

Відповідь сервера також складається з чотирьох наведених нижче компонентів. Рядок стану. Поля заголовка. Порожня стрічка. Тіло відповіді. Відповідь сервера клієнту починається з рядка стану, який має наступний формат: Версія_протоколу Код_відповіді Пояснювальне_повідомлення Версія_протоколу задається в тому ж форматі, що і в запиті клієнта, і має той самий сенс. Код_відповіді - це тризначне десяткове число, що представляє в закодованому вигляді результат обслуговування серверного запиту. Пояснювальне повідомлення дублює код відповіді в символьному вигляді. Це рядок символів, який не обробляється клієнтом. Вона призначена для системного адміністратора або оператора, що займається обслуговуванням системи, та є розшифровкою коду відповіді.

Код відповіді сервера З трьох цифр, що становлять код відповіді, перша (старша) визначає клас відповіді, решта двох є номером відповіді всередині класу. Наприклад, якщо запит був успішно оброблений, клієнт отримує таке повідомлення: HТТР/1. 0 200 ОК За версією протоколу HTTP 1. 0 слідує код 200. У цьому коді символ 2 означає успішну обробку запиту клієнта, а решта двох цифр (00) - номер даного повідомлення. У реалізаціях протоколу HTTP, що використовуються в даний час, перша цифра не може бути більше 5 і визначає наступні класи відповідей: 1 - спеціальний клас повідомлень, званих інформаційними. Код відповіді, який починається з 1, означає, що сервер продовжує обробку запиту. При обміні даними між HTTP-клієнтом та HTTP-сервером повідомлення цього класу використовуються досить рідко. 2 – успішна обробка запиту клієнта. 3 - перенаправлення запиту. Щоб запит був обслужений, необхідно вжити додаткових дій. 4 – помилка клієнта. Як правило, код відповіді, що починається з цифри 4, повертається в тому випадку, якщо запит клієнта зустріла синтаксичну помилку. 5 – помилка сервера. З тих чи інших причин сервер не може виконати запит.

Класи кодів відповідей сервера Код 100 Розшифровка Continue Інтерпретація Частина запиту прийнята, і сервер чекає від клієнта продовження запиту 200 OK 201 202 Created Accepted Запит успішно оброблений, і у відповіді клієнта передаються дані, вказані в запиті сервером, але обробка його закінчено. Цей код не гарантує, що запит буде оброблений без помилок. 206 Partial Content 301 Multiple Choice 302 400 403 404 405 500 501 Moved Permanently Moved Temporarily Bad Request Forbidden Not Found один ресурс. У тілі відповіді можуть міститися вказівки на те, як правильно ідентифікувати запитуваний ресурс Затребуваний ресурс більше не розміщується на сервері Затребуваний ресурс тимчасово змінив свою адресу У запиті клієнта виявлена синтаксична помилка Наявний на сервері ресурс недоступний для цього користувача не підтримує метод, вказаний у запиті Один із компонентів сервера працює некоректно Функціональних можливостей сервера недостатньо, щоб виконати запит клієнта Service Unavailable Служба тимчасово недоступна HTTP

Поля заголовка відповіді веб-сервера. Ім'я поля Server Опис вмісту Ім'я та номер версії сервера Age Час у секундах, що минув з моменту створення ресурсу Allow Список методів, допустимих для цього ресурсу Content. Language Мови, які повинен підтримувати клієнт для того, щоб коректно відобразити ресурс Content-Type MIME-тип даних, що містяться в тілі відповіді сервера Content-Length Число символів, що містяться в тілі відповіді сервера Last-Modified Дата і час останньої зміни ресурсу Date Дата та час, що визначають момент генерації відповіді Expires Дата та час, що визначають момент, після якого інформація, передана клієнту, вважається застарілою Location У цьому полі вказується реальне розташування ресурсу. Воно використовується для перенаправлення запиту Cache-Control Директиви кешування. Наприклад, no-cache означає, що дані не повинні кешуватися

Приклад відповіді запиту HTTP/1. 1 200 OK Server: Microsoft-IIS/5. 1 X-Powered-By: ASP. NET Date: Mon, 20 OCT 2008 11: 25: 56 GMT Content-Type: text/html Accept-Ranges: bytes Last-Modified: Sat, 18 Oct 2008 15: 05: 44 GMTE Tag: "b 66 a 667 f 9 c 92: 8 a 5 « Content-Length: 426

Лекція №1

Тема «Основи Інтернет-технологій»
Запитання теми:

Вступ
Історія Інтернет
Види доступу до Інтернету;
Принципи функціонування Інтернету;
Види інформаційного сервісу, представленого в Інтернеті;
Протокол доступу до Web-документів;
Універсальний вказівник ресурсів.

Вступ

Основна термінологія:

Інтернет-сторінка (WWW-сторінка, Web-сторінка) –відокремлений документ, що зберігається в окремому файлі на диску і включає текст, що відображається під час перегляду в браузері, спеціальні команди (теги) мови HTML, посилання на інші сторінки і файли, різні види мультимедіа інформації (малюнки, відео, звук і т.д. .)
^ Програми перегляду (браузери) Для перегляду Web-документів використовується спеціальне ПЗ. Такі програми називають браузерами (browser). Серед найпопулярніших браузерів можна назвати Netscape Navigator, Microsoft Internet Explorer, Opera. Виділяють два різновиди браузерів:
- ^ Онлайнові браузери вимагають підключення до мережі та працюють у режимі реального часу на запит користувача;
- Офлайнові браузери –спочатку накопичують необхідні ресурси на комп'ютері, щоб згодом їх можна було використовувати і без підключення до мережі Інтернет. Наприклад, Offline Explorer, BlackWindowта ін.
^ Домашня сторінка (Home Page) вказана в налаштуваннях браузера деяка «Інтернет-сторінка, що автоматично завантажується при запуску браузера (стартова сторінка будь-якого сайту Інтернет, довільний Html-документ на жорсткому диску локального ПК або порожня сторінка)
Сайт –набір Web-сторінок, що становлять єдину добірку та пов'язані між собою перехресними посиланнями. Одна з цих сторінок є основною (стартовою, індексною – index.htm, start.htm) та відіграє роль змісту книги, а решта сторінок викликається, як правило за допомогою гіперпосилань.
Сервер –відокремлений комп'ютер, підключений до мережі Інтернет і має власну адресу (URL), на диску якого розміщується один або багато сайтів. Сервер також як поняття передбачає, крім самого комп'ютера як вузла мережі, також і встановлене на ньому спеціалізоване програмне забезпечення, яке підтримує інформаційний обмін з користувачами (сервер WWW, FTP сервер, поштовий сервер і т.д.)
^ Локальний комп'ютер - комп'ютер користувача, що працює в Інтернеті. При відвідуванні кількома користувачами одного сервера розміщені на диску сервера Інтернет-сторінки пересилаються (копіюються) по мережі на диски локальних ПК і відображаються на екранах запущених на локальних ПК браузерів.
^ HTML (Hyper Text Markup Language, або, російською, «мова розмітки гіпертексту) - Набір команд («тегів»), що вставляються в текст WWW-сторінки і визначають вид сторінки для відображення браузером.
^ Динамічні («інтерактивні») Web-сторінки – Веб-сторінки, текст яких містить фрагменти програмного коду (Скрипти) або виклики розміщеної на сервері програми (CGI, ISAPI). Вміст динамічної сторінки може змінюватися за заданим сценарієм (алгоритмом) або залежно від маніпуляцій користувача. Прикладами використання «інтерактивних» технологій є лічильник відвідувань, результат роботи пошукового сайту, обробка замовлення квитків або покупок через Інтернет і т.д.
^ Web-хостинг, або просто хостинг - це розміщення web-сторінок у мережі Інтернет на заздалегідь орендованому дисковому просторі якогось сервера. У цьому під хостингом мається на увазі не публікація web-сторінки, саме оренда такого дискового простору.

^ Історія Інтернет (відео-диск)

Наприкінці далеких шістдесятих років Міністерство оборони США задалося ідеєю створити електронну мережу, за допомогою якої комп'ютери військових штабів та командних пунктів могли б успішно обмінюватися інформацією у разі бомбардування зазначених об'єктів російськими атомними ракетами. Комунікації, прокладені між бункерами, мали, за задумом міністрів, витримати повені, цунамі, землетруси, урагани, прямі влучення метеоритів та інші неприємні погодні явища. Мережа була спроектована, виходячи з принципу малої надійності, тобто таким чином, що продовжувала справно перекачувати інформацію між комп'ютерами, навіть коли окремі її ділянки могли несподівано зникнути, перетворившись на атомний пил. Дослідження, проведені в рамках цього проекту, було профінансовано Управлінням перспективних наукових розробок США(Advanced Research Project Agency, ARPA),і в 1969 рокутаку систему було створено. На честь «спонсорів», які вклали вельми значний капітал у розвиток першої у світі повнофункціональної обчислювальної мережі, їй дали коротку і гучну назву ARPAnet.

Виникнення цієї електронної мережі залишилося б непоміченим, або цей факт забувся б згодом, якби не кілька концептуальних особливостей, закладених у її проект. По-перше, всі комп'ютери, що входять до мережі, спілкувалися між собою «на рівних», тобто ARPAnetнемає структури «головний комп'ютер - підлеглий комп'ютер». По-друге, як основний мережевий протокол ARPAnet був прийнятий міжмережевий протокол IP.

Мережевим протоколом називається узгоджений і затверджений стандарт, що містить опис правил прийому та передачі між двома комп'ютерами команд, тексту, графіки, інших даних та службовець для синхронізації роботи кількох обчислювальних машин у мережі.

Іншими словами, міжмережевий протокол - це якийсь «зведення законів для комп'ютерів», набір правил, що дозволяє кільком машинам обмінюватися даними за допомогою мережевих комунікацій. Саме протокол IPстав згодом головним протоколом Всесвітньої мережі Інтернет.

^ Міжмережевий протокол IP (Internet Protocol) є універсальним стандартом, що дозволяє об'єднувати в мережу різнорідні обчислювальні машини, що працюють під управлінням різних операційних систем. Важливо, щоб всі ці системи підтримували протокол IP.

На початку вісімдесятих років Національний науковий фонд ^ США (NationalScience Foundation-NSF) створив п'ять локальних мереж, з'єднавши в єдиний комплекс їхні центральні комп'ютери – мережеві робочі станції. Ці системи, як і ARPAnet, використовували протокол обміну даними IP. Відповідно до закладеної в цей проект ідеї планувалося об'єднати більшість американських дослідницьких центрів у глобальну інформаційну систему, створивши своєрідну «мережу мереж» ( Internetwork, скорочено - Internet). Ця система повинна була містити найсвіжішу інформацію, що постійно оновлюється, про наукові дослідження розвідувальних установ США. За задумом Національного наукового фонду, поява такої мережі дозволило б більшості дослідницьких інститутів Америки мати швидкий доступ до найсучасніших розробок учених. А ось вийшло із цієї ідеї зовсім не те, що планували її автори.

Численні комерційні організації, що мають до науки відношення дуже далеке, на кшталт часу стали створювати власні локальні мережі, що пов'язували між собою, наприклад, відділ продажів, приймальну раду директорів та бухгалтерію. Це було дуже зручно: інформація передавалася через комунікаційні лінії миттєво та практично ніколи не губилася. Вчені ж постали перед складною проблемою: з'єднувати в мережу університети, що знаходяться в різних штатах, було занадто руйнівно - занадто багато спеціального кабелю довелося б прокласти під землею (на той час звичайні телефонні лінії вже не забезпечували належної швидкості передачі даних). Довелося, стримуючи гординю, йти до комерсантів із пропозицією з'єднати між собою найближчі, розташовані в сусідніх будинках локальні мережі, зв'язавши проводом мережеві станції підмереж двох фірм. За такої схеми інформація могла б передаватися від одного комп'ютера до іншого через найближчих сусідів. Комерсанти з радістю погодилися - не могли ж вони прогаяти унікальну можливість обмінюватися документами та біржовими котируваннями з партнерами в інших містах, причому за ціною плати за електроенергію! Зв'язок швидко було встановлено. Хтось з'єднав кабелем комп'ютер, розташований у США, з мережевою станцією в Канаді, до якої, у свою чергу, стали підключатися місцеві локальні мережі. з європейських університетів, з яким поєдналася пара сотень місцевих локальних систем.

Секретарю однієї фірми, що до божевілля любив комікси, раптово спало на думку розмістити на своєму мережевому комп'ютері їх електронну підшивку за кілька років, бухгалтер іншої контори виклав у мережу фотографії зі свого улюбленого кінофільму, доступ до яких отримали всі користувачі цієї глобальної інформаційної системи. І незабаром вчені, схопившись за голову, виявили, що їхня науково-дослідна електронна мережа перетворилася на щось неймовірне. Замість файлів зі звітами про шлюбні звички африканських страусів вони отримали потоки інформації про стан справ на австралійській валютній біржі, обмін електронними пакетами із зображеннями оголених поп-зірок та рецептами приготування російської самогону. Інженер з Нью-Йорка освідчувався журналістці з Берліна, а п'ятеро студентів Каліфорнійського університету та аспірант паризького коледжу самозабутньо різалися в DOOM на інститутській мережевій машині. Вчені отримали Інтернет.

Тим часом ^ Міжнародна організація зі стандартизації (Organizationfor International Standardization, ISO) стала розробляти мережевий протокол, який дозволив би «ув'язати» між собою всі комп'ютери у різних частинах світу. Однак поки ISO у муках народжувала новий стандарт, користувачі чудово домовилися між собою самі та встановили на своїх машинах програмне забезпечення, що підтримує IP. На цьому протоколі Інтернет працює досі.

До кінця вісімдесятих років удосконалення настільних персональних комп'ютерів та їх здешевлення призвело до того, що приватні користувачі отримали можливість здійснювати зв'язок з Інтернетом по телефонних каналах, що комутуються, за допомогою модемів - пристроїв, що перетворюють цифровий потік інформації від комп'ютера на аналоговий звуковий сигнал і видають його на звичайну телефонну лінію.На іншому кінці модем приймаючого комп'ютера трансформує звуковий сигнал знову на цифровий. Кожен модем є як приймачем, і передавачем інформації.

Найбільшою російською мережею є ^ RELCOM, створена в 1990 р. RELCOM входить до європейського об'єднання мереж EUNET, яке, у свою чергу, є учасником гігантської світової спільноти Інтернету.

^ Одиниця виміру швидкості зв'язку між двома комп'ютерами bps (bitper secund ) визначається кількістю біт інформації в секунду.

Неухильне зростання приватних користувачів і корпоративних мереж, що підключаються до Інтернету, не могло не позначитися на працездатності системи в цілому. Фірма Merit Network Inc., що отримала в 1987 році щасливе право на управління та контроль за апаратними засобами Інтернету, просто замінила частину комутаційних ліній та мережевих станцій на сучасніші, що дозволило підвищити сумарний трафік Мережі більш ніж у 20 разів.

Трафіком називається загальний сумарний потік інформації через один-мережевий комп'ютер.

Мережевий вузол - це включена до Інтернету машина, яка об'єднує кілька локальних мереж, що використовують один мережевий протокол.

Удосконалення та розвиток Всесвітньої мережі відбувається безперервно, причому здійснюють його, як правило, самі власники локальних мереж, що становлять Інтернет.

Зараз підключитися до Інтернету може кожен, з будь-якого комп'ютера, на якому встановлено необхідне програмне забезпечення і який з'єднаний через модем з телефонною лінією, що комутується, з офісу будь-якої організації і навіть з власного будинку. Причому користувачеві зовсім не обов'язково знати, як влаштована мережа, як вона працює. Він просто включає комп'ютер та користується Інтернетом.

^ Види доступу до Інтернету.

З погляду користувача, Інтернет є сукупністю великих вузлів. хост-комп'ютерів(Від англ. host - господар) - це чи кілька потужних комп'ютерів-серверів, об'єднаних між собою каналами зв'язку.

Управляє вузлом (або підмережею вузлів) його власник – організація, яка називається провайдером(від англійського слова « provide» - забезпечувати) - організація, що надає послуги доступу до Інтернету.

Хост-комп'ютери постійно перебувають у включеному стані, завжди готові до прийому-передачі інформації. У такому разі кажуть, що вони працюють у режимі online.

Online-доступ до мережі - доступ, у якому обробка запитів користувача відбувається у режимі реального часу.

Доступ, у якому завдання мережі готується заздалегідь, а при з'єднанні відбувається лише передача чи прийом підготовлених даних, називається Offline . Такий доступ менш вимогливий до якості та швидкості каналів зв'язку.
Основні види доступу:
■ Безпосередній доступ.Це підключення переважно для організацій, що мають локальну обчислювальну мережу. Воно забезпечує доступ до всіх ресурсів та можливостей мережі Інтернет. Встановивши у себе певне програмне та апаратне забезпечення, отримавши виділений канал зв'язку (швидкість якого залежить від його ціни), ви можете стати постачальником послуг (провайдером) і самостійно керувати доступом до мережі. Явним недоліком є висока вартість цього виду доступу.
■ ^ SLIP (Serial Line IP - IP для послідовних ліній) і PPP (Point to Point Protocol – протокол «точка-точка»).

Вигляд доступу, що використовує звичайні телефонні лінії та високошвидкісні модеми. Підключення реалізується до мережі організації або провайдера (а через нього - до мережі Інтернет) як повноправного користувача.

Проте ці протоколи застосовні лише для окремих користувачів, їх використання для підключення до локальної мережі не рекомендується. Це пояснюється їх низькою ефективністю та швидкістю обміну при підключенні більше одного комп'ютера. Протокол РРРє пізнішою розробкою та надає більшу кількість можливостей у порівнянні з протоколом SLIP.

Існує також протокол CSLIP (Compressed SLIP - стислий SLIP),являє собою змінений протокол SLIP для повільних ліній зв'язку. У результаті виходить досить дешевий вид підключення із цілком прийнятною якістю.
■ ^ Dial-Up Access (доступ за викликом). Заснований на ідеї підпідключення до мережі через інший комп'ютер.Для цього необхідно, щоб комп'ютер, що викликається, мав доступ до мережі Інтернет і дозволяв віддалену роботу користувачів. У результаті виходить, що ви працюєте з Інтернетом не на своєму комп'ютері, а комп'ютері, який викликаєте. Багато організацій надають цей вид доступу для своїх співробітників, тому що він дозволяє використовувати всі наявні на віддаленому комп'ютері програмне забезпечення та обладнання.

Однак такий доступ призводить до підвищення вимог комп'ютера, до якого здійснюється доступ (зазвичай це потужний сервер).
■ ^ Доступ до інших мереж. Це вид доступу, з якого можна здійснювати отримання файлів через електронну пошту через спеціальні сервери. Отримавши електронною поштою запит, спеціальний сервер виконає інструкції, вказані в листі, і надішле вам результат. А доступ до електронної пошти може бути значно дешевшим.

^ Принципи функціонування мережі Інтернет

Основне, що відрізняє Інтернет від інших мереж - це її протоколи - TCP/IP (Transmission Control Protocol/ Internet Protocol - протокол управління передачею/ мережевий протокол).Свою назву протокол TCP/IP отримав від двох протоколів комунікації (або протоколів зв'язку). Це Transmission Control Protocol (TCP) та Internet Protocol (IP).

TCP зводиться до стандартизації наступних процедур:

розбиття даних на пакети (частини);
адресація пакетів та передача їх за певними маршрутами до пункту призначення;
складання пакетів у форму вихідних даних.

IP відповідає безпосередньо за передачу даних через мережу та адресацію. На рис. 1 представлена схема передачі даних протоколу TCP/IP.

Спочатку згідно з протоколом TCP інформація розбивається на частини, всі частини нумеруються та передаються протоколу IP.

Протокол IP додає до кожної частини IP-адреси призначення. Після цього IP-пакети відправляються до Інтернету, у своїй різні пакети можуть пересилатися до пункту призначення різними шляхами, витрачаючи різний час. Після надходження IP-пакетів у пристрій із зазначеною IP-адресою вони надходять на обробку протоколу TCP.
IP-пакети сортуються за номерами, та з розрізнених частин згідно з номерами інформація збирається у форму вихідних даних.

Рис1. Схема передачі за протоколом TCP/IP
Інформацію доводиться передавати через безліч вузлів та мереж. Для правильної передачі необхідно визначити шлях, яким повинні пройти пакети. Це призводить до необхідності отримання інформації про структуру мережі та зв'язки між її вузлами. Протокол ІР забезпечує передачу інформації між комп'ютерами мережі.

^ Процес обчислення шляху проходження пакетів називається маршрутизацією.

Сучасна схема передачі в Інтернеті має багатошарову структуру, що включає кілька рівнів. Така структура називається еталонною моделлю ISO OSI (Open Systems Interconnection).
Для того, щоб пакет з інформацією не «заблукав» дорогою, вузли Інтернету, через які він рухається, мають у своєму розпорядженні так звані таблиці маршрутизації - електронні бази даних, у яких містяться вказівки, куди саме відсилати той чи інший пакет інформації, якщо він слідує на таку адресу.

Таблиці маршрутизації розсилаються на вузли централізовано, періодично змінюються та доповнюються. Сервери вузлів, що здійснюють маршрутизацію, називаються маршрутизаторами або роутерами (від англ, «router» - «маршрутизатор»). Правила маршрутизації описані у протоколах ICMP (Internet Control Message Protocol), RIP (Routing Internet Protocol) та OSPF (Open Shortest Path First).

Звідки ж маршрутизатор дізнається, у якому напрямі слід відсилати відправлений вами пакет даних?

Цей процес починається з користувача, коли він вказує адресу джерела, якого хоче звернутися.
Система адресації в Інтернеті
Кожен комп'ютер, підключений до мережі, має свою 32-бітну IP (наприклад, 195.85.102.14) унікальну адресу.
Саме стандарт TCP/IP має на увазі подібний запис адрес підключених до Інтернету комп'ютерів.

IP-адреса складається з чотирьох десятизначних ідентифікаторів, або октетів, по одному байту кожен, розділених точкою.
Лівий октет вказує тип локальної інтрамережі, де знаходиться шуканий комп'ютер. У межах цього стандарту різниться кілька підвидів інтрамереж, визначених значенням першого октету. Це значення характеризує максимально можливу кількість підмереж та вузлів, які можуть включати така мережа. У табл. 1.1 наведено відповідність класів мереж значення першого октету IP-адреси.
Таблиця 1.1. Відповідність класів мереж значенню першого октету IP-адреси

Адреси класу Авикористовуються у великих мережах загального користування, оскільки дозволяють створювати системи з великою кількістю вузлів.

Адреси класу Взастосовують у корпоративних мережах середніх розмірів,

Адреси класу С- У локальних мережах невеликих підприємств.

Адреси класу Dпризначені для звернення до груп машин,

Адреси класу Епоки що не використовуються.

Значення першого октету 127 зарезервовано для службових цілей, в основному для тестування мережного обладнання, оскільки IP-пакети, спрямовані на таку адресу, не передаються в мережу, а ретранслюються назад керуючій надбудові мережного програмного забезпечення як тільки що прийняті.

Досить складно для простого користувача запам'ятовувати цифрову адресу комп'ютера, тому є доменна система імен.

DNS – доменна система імен

^ Domain Name System (DNS) – ставить у відповідність числовій IP-адресі комп'ютера унікальне ім'я.

Наприклад, myhost.mydomain.spb.ru.

Таким чином, адреса того чи іншого ресурсу Всесвітньої мережі, записана у стандарті DNS, дробиться на кілька складових, відокремлених один від одного крапкою. Ці елементи звуться «доменів».
^ Домен - це певний логічний рівень Інтернету, тобто група мережевих ресурсів, що має власне ім'я та керована своєю мережевою станцією.
Домени читаються праворуч наліво і поділяються на домени першого, другого тощо. рівні.

^ Домени першого рівня поділяються на географічні, за місцем становища країни (двобуквенні), та адміністративні (трьохбуквенні).

Повний список доменів першого рівня з їх розшифровкою наведено у табл. 1.2.
Таблиця 1.2. Домени верхнього рівня

Позначення домену	Розшифровка позначення	Позначення домену	Розшифровка позначення
AM	Вірменія Білорусь Швейцарія Коста-Ріка Німеччина Фінляндія Французька Гвіана Хорватія Індонезія Ліхтенштейн Люксембург Норфолкські острови Нідерланди Нова Зеландія Філіппіни Парагвай Словаччина Югославія Заїр	AR	Аргентина Австралія Болгарія Бразилія Колумбія Чеська Республіка Острів Гернсі Гватемала Болгарія Ірландія Ісландія Острів Джерсі Малайзія Нікарагуа Норвегія Пакистан Португалія Сінгапур Великобританія Південна Африка
^ Виділені домени
СОМ	Світова комерційна зона Інтернет Уряди держав та урядові установи Загальномережеві ресурси	EDU	Мережа навчальних закладів та закладів освіти Військові організації Некомерційні організації

^ Домени другого рівня (локальна мережа банку, університету, міська муніципальна служба або окремий сервер, що надає користувачам доступ до будь-якого ресурсу), призначається довільне ім'я.
^ Домени третього рівня є складовою частиною домену другого рівня, можуть використовувати будь-які імена, не задіяні у межах вищестоящого домену.
Всеросійською зоною ^ RUуправляє Російський науково-дослідний інститут розвитку громадських мереж (РосНДІРОС),офіційний сайт якого можна знайти за адресою http://www.ripn.net.

Загальносвітовими доменами управляє організація Internic (http://www.internic.com).

Види інформаційного сервісу, наданого в Інтернет.

Які види інформаційного сервісу Інтернет вам відомі?

Серед них можна виділити:

віддалений доступ,
передачу файлів,
електронну пошту,
дошки оголошень,
пошук даних та програм, пошук людей,
Gopher, WAIS,
всесвітнє павутиння (WWW),
спілкування.

Віддалений доступдозволяє користувачам працювати на віддаленому комп'ютері. При цьому користувач отримує у своє розпорядження практично всі ресурси віддаленого комп'ютера, зокрема підключене до нього периферійне обладнання. Для користувача робота на віддаленому комп'ютері здійснюється за допомогою спеціальної оболонки, що імітує термінал віддаленого комп'ютера.

Робота здійснюється за протоколом telnet, який реалізує підтримку віддаленого доступу через Інтернет.

^ Приклад URL-адреси: telnet://school1.city1.ru.

Передача файлівздійснюється за протоколом FTP (File Transfer Protocol – протокол передачі файлів).

Основними призначеннями цього протоколу є передача файлу з одного комп'ютера на інший та доступ до файлових архівів.
^ Приклад URL: ftp://school1.city1.ru/file.exe.

Електронна пошта (e-mail – electronic mail)використовується для обміну повідомленнями. Вона також може використовуватися для обміну файлами, організації конференцій та поштових розсилок (передача повідомлень за списком адрес). Обмін повідомленнями здійснюється через поштові сервери, основне призначення яких полягає у тимчасовому (до запиту користувачем) зберіганні отриманих листів та пересиланні надсилаються листів за вказаними адресами.

Адреса абонента на поштовому сервері відображається в наступному форматі:

имя_абонента@доменное_ имя_почтового_сервера.

Приклад: [email protected]

^ Дошки оголошень (USENET ) призначені для обміну повідомленнями в межах дискусійних груп на різні теми, де кожна тема поділяється на кілька категорій. Коли хтось залишає повідомлення, воно автоматично надсилається всім учасникам. Тим самим забезпечується швидке розсилання повідомлень.

^ Пошук даних та програм здійснюється через систему Archie. Вона є пошуковою системою за файлами, розташованими на анонімних файлових серверах. Періодично ця система опитує ftp-серверидля отримання списку доступних файлів та їх описів. Пошук може здійснюватися як на ім'я файлу, і з його атрибутам чи опису. Доступ до системи здійснюється через спеціальні Archie-сервери. Можливий доступ до них електронною поштою.

^ Пошук людейможе бути реалізований при використанні служб whois, finger, fred.Пошук зазвичай здійснюється через однойменні програми. Існує також об'єднаний інтерфейс KIS (Knowbot Information Service – інформаційна служба баз знань),через який можна здійснити пошук практично по всіх інформаційних базах даних в мережі Інтернет.

Gopherє певним засобом об'єднання можливостей мережі Інтернет. Представлена у вигляді вкладених меню, вона дозволяє отримати доступ до telnet, ftp, електронної пошти та інших ресурсів. Багато ресурсів розміщуються на різних gopher-серверах. Однак цей факт «прозорий» для користувача, так як той працює з єдиної системи.

мій меню і для нього все виглядає так, якби знаходилося на одному сервері. Використовується протокол Gopher.

Wais є інтерактивною діалоговою системою пошуку за ключовими словами. Для роботи з такою системою бажано мати швидке підключення до Інтернету.
^ WWW (World Wide Web, «Всесвітнє павутиння») – це десятки мільйонів серверів Інтернету, які містятьWeb-Сторінки, в яких застосовується технологія гіпертексту.

Суть технології гіпертекступолягає в тому, що текст структурується, тобто в ньому виділяються слова-посилання, активізуючи які відбувається перехід на заданий фрагмент документа (текст, фото, малюнок, кнопка і т.д.) або інший Web-документ, що знаходиться на віддаленого комп'ютера.

Велике поширення в мережі набули служби спілкування.На відміну від електронної пошти таке спілкування здійснюється в реальному часі. Воно може бути організоване різними способами, у тому числі з використанням звуку, відео та звичайного тексту. При використанні звуку та відео потрібні досить швидкі канали зв'язку з Інтернетом, а для обміну текстовими повідомленнями достатньо повільного каналу зв'язку.

Серед таких систем можна назвати:

ICQ,
IRC,
NetMeeting,
IPhone (IP-телефонію) та ін.

Існують також інші послуги, що надаються користувачам мережі, наприклад, онлайнові перекладачі, аудіо- та відеоархіви та ін.

Протокол доступу до Web-документів

Спосіб доступу до документа визначається протоколом передачі інформації, що використовується.

^ Для доступу до Web-документів використовується протокол передачі гіпертексту HTTP (Hyper Text Transfer Protocol)
Наприклад, http://www.myhost.mydomain.spb.ru

^ Універсальний вказівник ресурсів.

Для зберігання та пошуку інформації в Інтернеті використовується універсальний покажчик ресурсів, який має назву URL -Uniform Resource Locator.

URL-адреса складається з трьох частин:

використовуваний протокол;
доменну адресу вузла;
шлях доступу до файлу.

:// /.
Наприклад

http://ім'я сервера/шлях до файлу

http://www.gov.ru- Web-сайт органів державної влади Російської Федерації;

http://info.isoc.org/guest/zakon/Internet/History/HIT.html- адреса web-документа "Історія Інтернету";

http://www.eff.org/pub/Net_info/EFF_Net_Guide/Other_versions/ Ukrainian/- адреса web-документа «Посібник із глобальної комп'ютерної мережі Інтернет».
^ Головними перевагами URL є такі:

Дозволяють визначити тип Інтернет-ресурсу.
Система адресації URL дозволяє єдиним чином ідентифікувати кожен документ, програму або файл.

Протоколи, що використовуються в URL:

Таблиця 1.3.

Протокол	Доступ до:
http://	HTTP(Web)-серверам
file://	HTML-документи на жорсткому диску
ftp://	FTP-серверам та файлам
gopher://	Gopher-меню та документам
News://	Серверам груп новин Usenet
mailto:	Певною адресою електронної пошти
telnet:	Видаленому серверу Telnet

Контрольні питання:

Назвіть мережу, яка визначила основні засади роботи мережі Інтернет
Як здійснюється адресація до Інтернету?
Назвіть типи підключення до Інтернету та їх особливості.
Перерахуйте основні послуги мережі Інтернет.
У чому полягає основне призначення програм браузерів?
Що таке протоколи зв'язку та яке їх призначення?
Які особливості протоколів TCP/IP?
Що таке DNS?
Що таке WWW, у чому полягають основні компоненти технології WWW?
Що таке URL-адреса?
У чому полягає регіональна система імен в Інтернеті? Яка її структура?

Теми рефератів:

історія створення мережі Інтернет
Способи підключення комп'ютера до мережі (локальної та Інтернет)
Еталонна модель взаємодії відкритих систем OSI.
Браузери та їх характеристики
Принципи роботи IP-телефонії
Інтерактивне спілкування IRC, MUD, MOO, ICQ.

Модуль 2: Базові Інтернет - комунікації та Web-технології

Тема 5. Мережеві Інтернет-комунікації

Лекція №9. Інтернет комунікації: FTP, E-mail, месенджери, IP-телефонія

Лекція №10 Системи цифрового мовлення

Тема 6.
Web-технології

Лекція №11. Технологія створення Інтернет-вузлів

Лекція №12. Мови програмування

Лекція №13. Розробка Web-сайтів

Тема 7.
Хмарні технології

Лекція №14. Хмарні обчислення (cloud computing).

Тема 8. WEB-комунікаційні сервіси реального часу

Лекція №15. WEB-комунікації та комунікаційні хмарні Web сервіси на базі WebRTC

Тема 9. Сучасні телекомунікаційні технології Інтернету речей IoT

Лекція №16. Архітектура, протоколи та бездротові технології мереж IoT

Базові Інтернет-комунікації та Web-технології

Тема 5. Мережеві Інтернет-комунікації

Основні служби в Інтернеті

На серверах глобальної мережі Інтернет розміщуються різні види інформації: файли, веб-документи, звукозаписи та відеозаписи. До найбільш поширених мережевих служб в Інтернет, що надаються Web-серверами мережі, відносяться:

Word Wide Web (WWW) - всесвітнє павутиння або розподілена система гіпертекстових документів, пов'язаних між собою гіперпосиланнями;
FTP – служба передачі файлів;
Електронна пошта E-mail – служба передачі електронних повідомлень у режимі офлайн;
Месенджери (ICQ, Skype, Miranda IM тощо) - сервіси для миттєвого обміну повідомленнями, голосового зв'язку та відеозв'язку в мережі Інтернет у режимі онлайн;
VoIP сервіси (Voice-over-IP – передача голосу в мережах IP) – це сервіси, які призначені для виконання інтернет-дзвінків на звичайні телефони;
Telnet – служба доступу до комп'ютерів у режимі віддаленого терміналу;
USENET, News - телеконференції, групи новин (дошки оголошень) або дискусійні групи з різних тем;
Archie - служба пошуку даних та програм;
Gopher – служба доступу до інформації за допомогою ієрархічних каталогів (ієрархічних меню);
WAIS (WAIS реалізує концепцію розподіленої інформаційно-пошукової системи) служба пошуку даних за ключовими словами;
Whois – адресна книга мережі Internet. На запит користувач може отримати інформацію про власників доменних імен;
Потокове мовлення - служба передачі та відтворення відео або звуку частинами. Для перегляду потокового відео із відеохостингу використовуються різні варіанти веб плеєрів.

Мережеві служби мережі Internet можна розділити на дві категорії:

служби, що використовують бази даних мережі;
служби, що здійснюють обмін інформацією між абонентами мережі.

Майже всі служби мережі Інтернет побудовані за принципом клієнт-сервер. Сервер у мережі - це комп'ютер або програма, здатні надавати деякі мережеві послуги клієнтам за їх запитами. До клієнтських програм належать:

браузери – програми клієнти (прикладні програми) забезпечує доступ практично до всіх інформаційних ресурсів Інтернету, що зберігаються на Web-серверах;
ftp-клієнти;
telnet-клієнти;
поштові клієнти;
WAIS-клієнти;
Gopher – це програма-клієнт і т.д.

Мережа Інтернет- це Всесвітня комп'ютерна мережа, що складається з локальних та глобальних комп'ютерних мереж, об'єднаних на основі стандартних угод про способи обміну інформацією та єдиною системою адресації.

Слово Інтернет походить від словосполучення Interconnected networks (пов'язані мережі), тобто у вузькому значенні це глобальна спільнота малих та великих мереж. Однак останнім часом у цього слова з'явився ширший сенс: Всесвітня комп'ютерна мережа. У фізичному сенсі Internet - кілька мільйонів комп'ютерів, пов'язаних між собою всілякими лініями зв'язку. Краще розглядати Internet як інформаційний простір.

Федеральна мережа (FNC) визначає термін «Інтернет» так: « Інтернет- це глобальна інформаційна система, яка:

1) логічно взаємопов'язана простором глобальних унікальних адрес, заснованих на Інтернет-протоколі (IP) або на подальших розширеннях або наступниках IP;

2) здатна підтримувати комунікації з використанням сімейства протоколу управління передачею/Інтернет-протоколу (TCP/IP) або його подальших розширень/наступників та/або інших IP-сумісних протоколів;

3) забезпечує, використовує або робить доступною, на громадській або приватній основі, високорівневі сервіси, надбудовані над описаною тут комунікаційною та іншою пов'язаною з нею інфраструктурою».

Історична довідка

Прообраз мережі Інтернет почав створюватися наприкінці 1960-х років. на замовлення Міністерства оборони США. Днем народження мережі Інтернет можна вважати 2 січня 1969 р. У цей день Агентство перспективних досліджень Міністерства оборони США (US Defense Department's Advanced Research Project Agency - ARPA) розпочало роботу над проектом зв'язку комп'ютерів оборонних організацій. ARPANET.

При створенні мережі переслідувалося кілька цілей, однак однією з основних було створення мережі, стійкої до часткових ушкоджень, які отримують під час ведення воєнних дій, у тому числі ядерної війни. З самого початку передбачалося, що зв'язок у мережі є ненадійним: будь-який його сегмент може бути пошкоджений або знищений, але мережа повинна була забезпечувати зв'язок між уцілілими комп'ютерами.

p align="justify"> Наступним етапом у розвитку Інтернету слід вважати створення мережі наукового фонду США (NSF). Мережа, названа NSFNET і яка об'єднує наукові центри Сполучених Штатів, ґрунтувалася на п'яти суперкомп'ютерах, з'єднаних між собою високошвидкісними лініями зв'язку. Мережа NSFNET швидко зайняла місце ARPANET, яка у 1990 р. була ліквідована.

Швидке зростання кількості користувачів мережі вимагало її постійної реорганізації, і в 1987 р. було створено NSFNET Backbon - базову частину або хребет мережі. Хребет складався з тринадцяти центрів, з'єднаних один з одним високошвидкісними лініями зв'язку. Центри розташовувалися у різних частинах США. Одночасно було створено національні мережі інших країнах. Комп'ютерні мережі різних країн стали об'єднуватися, і в 1990-х роках. сформувалася мережа Інтернет у сьогоднішньому вигляді.

Однією з останніх та найважливіших подій в історії Інтернету стала розробка так званої всесвітнього павутиння- World Wide Web (WWW). Історія WWW розпочалася у березні 1989 р., коли Т.Б. Лі виступив із проектом телекомунікаційного середовища для проведення спільних досліджень у галузі фізики високих енергій. У 1991 р. Європейська лабораторія практичної фізики (CERN) оголосила на весь світ про створення нового глобального інформаційного середовища WWW.

Концепція цього середовища у тому, що документ, якого буде можливий доступ через Інтернет, певним чином форматується з допомогою гіпертекстової мови. Інформація може бути знайдена в мережі за допомогою так званого універсального локатора ресурсів (URL) та відображена за допомогою навігаційних програм-браузерів. Однією з перших найуспішніших таких програм була програма Mosaic. Поява WWW та програм-браузерів дозволило працювати в Інтернеті не лише програмістам, а й новачкам.

Зараз Інтернет об'єднує тисячі різних мереж, розташованих у всьому світі.

Користувач Internet може отримати доступ до ресурсів інших мереж завдяки існуванню міжмережевих шлюзів. Під шлюзомприйнято розуміти спеціалізований вузол (робочу станцію, комп'ютер) локальної мережі, що забезпечує доступ інших вузлів даної локальної мережі до зовнішньої мережі передачі даних та інших обчислювальних мереж. Говорячи про міжмережевий шлюз, часто мають на увазі і апаратні, і програмні засоби, що забезпечують міжмережевий зв'язок.

Передача інформації в Internet відбувається невеликими порціями даних, що мають строго певну структуру і називаються пакетами. Кожен пакет забезпечується заголовком, який містить службову інформацію (адреси відправника та одержувача, ідентифікатор повідомлення, номер пакета у повідомленні тощо). Повідомлення може бути розбите на кілька пакетів, розмір яких може змінюватись.

Найважливішим моментом при функціонуванні Internet є стандартизоване зведення правил передачі пакетів даних у мережі та її межі у межах міжмережевого обміну, закріплений базовим транспортним протоколомТСР (Transmission Control Protocol) та міжмережевим протоколом IP (Internet Protocol). Протокол ТСР дає назву всьому сімейству протокол ТСР/IP, головним завданням яких є об'єднання в мережі пакетних підмереж через шлюзи.

Протокол- це правила, вказані комп'ютерам для роботи в Інтернеті. В одному протоколі описати всі правила взаємодії комп'ютерів неможливо. Тому мережеві протоколи будуються за багаторівневим принципом. На нижньому рівні використовуються два основних протоколи: IP-Internet Protocol (Протокол Інтернет) та TCP-Transmission Control Protocol (Протокол управління передачею).

Протокол IPзабезпечує маршрутизацію (доставку на адресу) мережевих пакетів. Протокол TCPє протоколом вищого рівня, який відповідає за надійність передачі великих обсягів інформації, обробляє та усуває збої у роботі мережі. ТСР-протоколділить довгі повідомлення на кілька пакетів, кожен з яких потім поміщається в TCP-конверт і потім IP-конверт. Кожен TCP-конверт позначається певним чином, щоб після розбивки повідомлення можна було зібрати в єдине ціле.

Протоколи TCP та IP тісно взаємопов'язані, і їх часто об'єднують, говорячи, що в Інтернеті базовим є протокол TCP/IP.

Послуги в Інтернеті Інтернет провайдерабо ISP(Internet Service Provider – постачальник послуг Інтернету).

ISP - це організація, яка має власну високошвидкісну мережу, об'єднану з іншими мережами по всій земній кулі. Провайдер підключає до своєї мережі клієнтів, які стають частиною мережі даного провайдера та одночасно частиною всіх об'єднаних мереж, які становлять Інтернет.

Зазвичай ISP-провайдери - це великі компанії, які в кількох населених пунктах мають так звані точки присутності(POP – Point of Presence) – точки, в яких розташоване апаратне забезпечення провайдера для підключення до Інтернету його клієнтів. Великий провайдер може мати десятки точок присутності у різних містах та тисячі клієнтів.

Існують також місцеві провайдери, що надають послуги в одному місті.

Підключаючись до Інтернету, користувач додзвонюється до провайдера за допомогою модему по телефонній лінії, та встановлює зв'язок з одним із численних модемів провайдера з модемного накопичувача (так званого модемного пулу).

Після того, як користувач підключився до свого ISP, він стає частиною його мережі. Для об'єднання своїх клієнтів в одну мережу провайдери встановлюють між собою пряме з'єднання за допомогою так званих точок мережного доступу(NAP - Network Access Points) у різних містах.

В Internet кожній машині приписано певна адреса, яким до неї і здійснюється доступ у межах одного зі стандартних протоколів, причому існує одночасно як числова адресація(так звана IP - адреса, що складається з набору чисел, розділених точками, наприклад, 128.29.15.21, так і зручніша для сприйняття людиною система осмислених доменних імен(Наприклад, WWW.glasnet.ru). Доменні імена– це унікальні символічні ідентифікатори. Доменне ім'я зазвичай складається з двох - чотирьох слів, званих доменами, при цьому старший (правий) вказує або на країну, в якій знаходиться вузол, або на тип організації (у США). Наприклад, UK означає Великобританію, RU (або SU) – Росію, DE – Німеччину; COM – комерційні організації США, EDU – університети США. Наступний домен означає вузол (провайдера); іноді в доменні імені з'являються молодші домени, що вказують на підмережі даного вузла (наприклад, ames.arc.nasa.gov). Молодше (ліве) слово символічної адреси – це ім'я комп'ютера або сервера цього вузла.

У прикладі: WWW.glasnet.ru – це Webсервер російського вузла Glasnet.

Для присвоєння та перетворення символічних адрес у зрозумілі комп'ютеру фізичні адреси (IP адреси) в Internet створено спеціальну службу, яка називається DNS(Domain Name System - система іменування комп'ютерів у мережі). Спеціальні сервери DNS на вузлах мережі витягують із баз даних символічні імена та замінюють їх фізичними адресами комп'ютерів.

Щоб знайти в Інтернеті якийсь документ, достатньо знати посилання на нього – так званий універсальний покажчик на ресурс(URL - Uniform Resource Locator), який визначає розташування кожного файлу, що зберігається на комп'ютері, підключеному до Інтернету.

URL-адреса є мережевим розширенням поняття повного імені ресурсу в операційній системі. В URL, крім імені файлу та директорії, де він знаходиться, вказується мережеве ім'я комп'ютера, на якому цей ресурс розташований, та протокол доступу до ресурсу, який можна використовувати для звернення до нього.

Перша частина http:// (HyperText Transfer Protocol-протокол передачі гіпертексту, яким забезпечується доставка документа з web-сервера web-браузеру) вказує програмі перегляду (браузеру), що з доступу до ресурсу застосовується даний мережевий протокол.

Друга частина www.fakit.ru вказує на доменне ім'я та адресує конкретний комп'ютер або групу комп'ютерів, що виконують однакове завдання.

Третя частина users/admin показує програму-клієнту, де на даному комп'ютері-сервері шукати ресурс. У цьому випадку ресурсом є файл admin, який знаходиться в папці users.

9.2. Основні поняття (сайт, сокет, сервер, клієнт). Web як приклад архітектури «клієнт-сервер»

WWW(World Wide Web, Всесвітня павутина) - найпопулярніший сервіс Інтернет, який визначив таке масове звернення до ресурсів мережі. У загальному плані WWW - це система Web-серверів, що підтримує форматовані спеціальним чином документи (HTML-документи).

Служба WWW реалізована як клієнт-серверної архітектури. Користувач за допомогою клієнтської програми (браузера) здійснює запит на ту чи іншу інформацію на сервері, а web-сервер обслуговує запит браузера.

Браузер(навігатор) – це програма з графічним інтерфейсом, яка забезпечує звернення до шуканого ресурсу на сервері за його URL-адресою. Браузер зчитує запитуваний документ, форматує його для представлення користувачеві та демонструє на клієнтському комп'ютері.

Документ, доступний через Web, називають web-сторінкою, а групи сторінок, пов'язаних спільним ім'ям, темою та об'єднаних навігаційно, - web-сайтами. Структуру веб-сайту визначає система гіперпосилань. Сторінки на сайті можуть мати лінійну деревоподібну структуру, але частіше на кожній сторінці є кілька посилань, що дозволяє говорити про структуру «павутина». Першу сторінку, яку бачить користувач при зверненні на той чи інший ресурс, називають стартової, домашньоїабо індексною сторінкою(Home page).

Гіпертекст(Hypertext) - це документ (насамперед текстовий), що містить гіперпосилання. Гіперпосилання- це зв'язок слова або зображення, що міститься в документі, з іншим ресурсом, яким може бути як ще один документ, так і розділ поточного документа. Подібні «пов'язані» слова або картинки документа, як правило, виділяються із оформлення із загального тексту. Загальноприйнятою є практика підкреслення слова чи речення, пов'язаного гіперпосиланням. Клацніть на гіперпосиланні призводить до того, що браузер викликає і розміщує у своєму вікні документ, на який вказує гіперпосилання. Таким чином, завдяки гіпертексту web-сторінка набуває властивостей деякої інтерактивності.

Практичне застосування ідеї і термін «гіпертекст» виник з виникненням електронних документів, задовго до появи служби WWW. Оскільки сучасні електронні документи містять як текст, а й мультимедиа-информацию (графіка, звук), як посилань стали використовувати як текстові, а й графічні об'єкти - поняття гіпертексту було розширено до поняття гипермедиа. Гіпермедіа- це метод організації мультимедіа-інформації на основі посилань на різні типи даних.

Гіпертекстовий документ є описом структури та змісту документа, що відображається у вікні Інтернет-браузера. Цей опис створюється за допомогою команд, сформованих на мові HTML(HyperText Markup Language – мова гіпертекстової розмітки). Ці команди можуть інтерпретуватися та виконуватись програмою браузером, таким, наприклад, як Microsoft Internet Explorer. Інтерпретуючи команди HTML, браузер створює візуальне зображення документа, збираючи його з окремих об'єктів та формуючи веб-сторінку.

Гіпертекстові документи розміщуються на web-серверах у вигляді файлів, що містять окремі web-сторінки та створюють web-сайт. Web-сайт- це спеціальна папка, розміщена на web-сервері, в якій розміщені файли, що містять текстову інформацію з будь-якої теми, а також інформацію у вигляді малюнків, графіків, фотографій, анімаційних зображень та звукових ефектів. У цих файлах містяться описи веб-сторінок однією з мов гіпертекстової розмітки - HTML або XML. Файли мають одне з таких розширень: html, htm, xml. Існує три типи web-сайтів:

Створювані на web-сервері постачальника послуг Internet;

Створювані в інтрамережі як веб-вузли групи;

Віртуальний сайт, який може бути створений на жорсткому диску автономного комп'ютера, не підключеного до будь-якої мережі.

Інформація на веб-сайті розміщується у вигляді окремих сторінок. Кожна web-сторінкамає цілком певне змістовне та функціонально закінчене призначення. Тому такі сторінки називають інформаційними статтями. Всі сторінки (статті) певним чином пов'язані один з одним так, щоб забезпечити користувачеві зручний перехід від сторінки до сторінки і швидкий пошук інформації, що його цікавить. Зазвичай, цей зв'язок організується за принципом пологових (ієрархічних) чи мережевих відносин.

Родові відносини забезпечують зручність під час перегляду вмісту web-вузла від загального до приватного. Мережеві відносини створюються у тих випадках, коли доцільно мати можливість переходити з одних на інші сторінки, щоб отримати довідкову або уточнюючу інформацію.

Кожна веб-сторінка зберігається в окремому файлі. Зв'язок між web-сторінками (файлами), що забезпечує швидкий перехід з однієї сторінки на іншу та ефективний пошук потрібної інформації, встановлюється за допомогою гіперпосилань.

Одна зі сторінок виконує роль головною. У ній повинна бути інформація про тематичну спрямованість проекту, а також елементи, що забезпечують навігацію по сторінках та пошук потрібної інформації. Саме ця сторінка відображатиметься першою на дисплеї користувача. Так, якщо в адресний рядок браузера ввести, наприклад, адресу DNS www.fa.ru,то насправді буде сформовано URL-адресу HTTP://www.fa.ru/index.htmі буде виконана спроба знайти та завантажити web-сторінку саме з такою URL-адресою. Тому файл, в якому зберігається перша web-сторінка і з якої відвідувач почне рухатись по сторінках вузла, використовуючи гінерпосилання, повинен мати ім'я index.htm.

Папка web-сайту має містити ще одну папку. Ця папкаслужить для зберігання файлів, що містять будь-які графічні зображення, які передбачається відображати на веб-сторінках.

Можливості мови HTMLтакі, що забезпечує тільки опис структури HTML документа. Він, власне, не є мовою програмування. Для створення інтерактивних гіпертекстових документів, крім мови HTML, служать так звані сценарії, що являють собою програми, що створюються мовами програмування, що забезпечують їх інтерпретацію та виконання браузером. Існує два різновиди таких мов - JavaScript та VBScript. Тому для того, щоб створювати інтерактивні гіпертекстові сторінки, необхідно використовувати мову HTML та одну з наведених мов програмування.

Для забезпечення мережевих комунікацій використовуються сокети. Сокет – це кінцева точка мережевих комунікацій. Кожен сокет, що використовується, має тип і асоційований з ним процес. Сокети існують усередині комунікаційних доменів. Домени- це абстракції, які мають на увазі конкретну структуру адресації та безліч протоколів, що визначає різні типи сокетів усередині домену. Прикладами комунікаційних доменів може бути: UNIX домен, Internet домен, тощо.

В Internet домені сокет- це комбінація IP адреси та номери порту, яка однозначно визначає окремий мережевий процес у всій глобальній мережі Internet. Два сокети, один для хоста-одержувача, інший для хоста-відправника визначають з'єднання для протоколів, орієнтованих на встановлення зв'язку, таких, як TCP.

Середа клієнт-сервер.

Раніше мережеві системи ґрунтувалися на моделі централізованих обчислень,в якій один потужний сервер – мейнфрейм виконував основну роботу в мережі, а користувачі отримували доступ до нього за допомогою недорогих та низькопродуктивних комп'ютерів – терміналів. В результаті розвитку персональних комп'ютерів централізовану модель замінила модель клієнт-сервер, що надає при тій самій продуктивності можливості мережевої обробки даних.

В даний час більшість мереж використовує модель клієнт-сервер.Мережа архітектури клієнт-сервер - це мережеве середовище, в якому комп'ютер-клієнт ініціює запит комп'ютера-сервера, що виконує цей запит. Розглянемо роботу моделі з прикладу системи управління БД - додатки, часто використовуваного серед клієнт-сервер. У моделі клієнт-сервер ПЗ клієнта використовується мова структурованих запитів SQL(Structured Query Language), який перекладає запит з мови, зрозумілої користувачеві, на мову, зрозумілу машині. SQL близький до природної англійської мови.

Клієнт(Користувач) генерує запит за допомогою інтерфейсної програми, яка забезпечує інтерфейс користувача, формує запити та відображає дані, отримані з сервера. У клієнт-серверному середовищі сервер не наділяється інтерфейсом користувача. Поданням даних у зручній формі займається сам клієнт. Комп'ютер-клієнт отримує інструкції від користувача, готує їх для сервера, а потім надсилає йому запит. Сервер обробляє запит, проводить пошук необхідних даних та відсилає їх клієнту. Клієнт у зручній для користувача формі відображає отриману інформацію. У клієнт-серверному середовищі користувач комп'ютера-клієнта має справу з екранною формою. У ньому він ставить необхідні параметри інформації. Інтерфейсна частина ту саму інформацію може представляти в різному вигляді.

Серверу клієнт-серверному середовищі зазвичай призначений для зберігання даних та управління ними. Саме сервер виконує більшість операцій із даними. Серверназивають також прикладною частиною моделі клієнт-сервер, оскільки він виконує запити клієнтів. Обробка даних на сервері складається з їх сортування, отримання затребуваної інформації та відправки її за адресою користувача. ПЗ передбачає також оновлення, видалення, додавання та захист інформації.

Технологія клієнт-серверстворює потужне середовище, що має безліч реальних переваг. Зокрема, добре спланована клієнт-серверна система забезпечує відносно недорогу платформу, яка має в той же час обчислювальні можливості мейнфрейму і легко налаштовується на виконання конкретних завдань. Крім того, серед клієнт-сервер різко зменшується мережевий трафік, так як по мережі пересилаються тільки результати запитів. Файлові операціївиконуються в основному потужнішим сервером, тому запити краще обслуговуються. Це означає, що навантаження на мережу розподіляється рівномірніше, ніж у традиційних мережах на основі файл-сервера. Зменшується потреба комп'ютерів-клієнтів у ОЗУ, оскільки вся робота з файлами виконується на сервері. З цієї причини на комп'ютерах-клієнтах зменшується потреба у дисковому просторі. Спрощується керування системою, контроль її безпеки стає простіше, тому що всі файли та дані розміщуються на сервері. Спрощується резервне копіювання.

Як і будь-яка інша мережа, Інтернет складається з безлічі комп'ютерів, з'єднаних між собою лініями зв'язку та встановленого на цих комп'ютерах програмного забезпечення.

Тип програмного забезпечення визначається ідеологією, званою та описаною вище клієнт/сервером,яка є основою всіх сервісів Інтернету. Кожна операція у мережі Інтернет складається із взаємодії трьох елементів: клієнта, сервера, мережі Інтернет.

Під словом "клієнт" мають на увазі програми, за допомогою яких індивідуальний користувач звертається до того чи іншого сервісу мережі Інтернет. Слово "сервер" сьогодні має кілька значень. Це може бути програма, яка надає клієнтам різні дані, комп'ютер, на якому виконується ця програма, або поєднання комп'ютера і програми.

WWW - це глобальна гіпертекстова система, організована з урахуванням Internet. WWW є механізмом, за допомогою якого зв'язується інформація, доступна за допомогою численних Web-серверів у всьому світі. Web-сервер -це програма, яка вміє отримувати http-запитита виконувати відповідно до цих запитів певні дії, наприклад запускати програми та генерувати документи.

Лекції з інтернет-технологій. Інтернет - комунікації та Web-технології Мови, що використовуються в інтернет технологіях лекція

Тема 5. Мережеві Інтернет-комунікації

Тема 6. Web-технології

Тема 7. Хмарні технології

Тема 8. WEB-комунікаційні сервіси реального часу

Тема 9. Сучасні телекомунікаційні технології Інтернету речей IoT

Тема 5. Мережеві Інтернет-комунікації

Основні служби в Інтернеті

Тема 6.
Web-технології

Тема 7.
Хмарні технології