Некоторые системные DLL Windows 95, в частности USER и GDI, все еще содержат 16-раз­рядный код. Одно из прискорбных следствий этого состоит в том, что 64- Кбайт локальные хипы модулей USER и GDI и сопутствующие им ограничения системных ресурсов по-преж­нему остаются. К счастью, в Windows 95 некоторые структуры данных переместились в 32-разрядные хипы, благодаря чему теперь стало намного сложнее истощить системные ресурсы, чем в среде Windows 3.1х. Другая проблема, связанная c l6-разрядным системным кодом, - эф­фект Win16Mutex. Так как 16-разрядный системный код нереентерабелен, только один поток может обращаться к 16-разрядным DLL в каждый момент времени, потенциально затормажи­вая другие процессы, которым нужен доступ к этим библиотекам.
Интерфейс Windows 98 характерен своей относительной простотой, по сравнению с предшествующими версиями операционной системы. Он отличается от его предшественников более красивой графической средой (поддержка 16-ти и 32-х битной глубины цвета), простотой (любое приложение можно вызвать, щелкнув на его ярлык). Отдельного внимания заслуживает рабочий стол Windows98.
На мониторе, перед собой, мы видим рабочий стол. На рабочем столе находится панель задач, а на панели задач – кнопка Пуск. Начинающие пользователи могут начать работу с Windows 98 с нажатия кнопки Пуск. Если щелкнуть по ней мышью, то появится система меню, которая открывает доступ ко всем основным элементам Windows 98.
С помощью этой кнопки можно найти и запустить любое приложение, установленное на компьютере. Единственный недостаток – это слишком маленькие пиктограммы, из-за чего их можно перепутать друг с другом. Рассмотрим основные компоненты пользовательского интерфейса:
Панель задач. На панели задач находится кнопка Пуск,  и кнопки соответствующие активным приложениям и открытым окнам. На панели задач присутствуют все активные задачи, как работающие в окне, так и минимизированные, работающие в фоновом режиме.
Рабочий стол. На поверхности рабочего стола вы можете поместить наиболее часто используемые программы и документы (точнее указатели на них или ярлыки).
Активный рабочий стол. Если на компьютере установлен Internet Explorer, то вы можете использовать дополнительный вид рабочего стола, который называется Активный рабочий стол (Active Desktop). Эта опция делает рабочий стол похожим на web-страницу с активным окном и непрерывно обновляемой информацией.
Папки. Каталоги в рабочей среде Windows 98 называются папками. Если дважды щелкнуть мышью на пиктограмме папки, то откроется окно, в котором будет показано содержимое этой папки. Это самый простой способ просмотра дисков и файлов.     
Поиск. Операционная система Windows 98 обладает мощными средствами поиска файлов по названию, содержимому и дате создания. Так, например, можно найти все файлы, в названии которых есть слово отчет, содержащие тест компьютер, и созданные на протяжении последней недели. Процедуры поиска можно сохранять и модифицировать
 Ярлыки.  Можно  создавать указатели на файлы – так называемые ярлыки. Они используются для того, чтобы обеспечить доступ к одному и тому же файлу из различных мест, не копируя его. Ярлыки могут использоваться как для открытия документов, так и для запуска программ. Например, меню кнопки пуск состоит из ярлыков.    
Коммуникации:
Удаленный доступ к сети. Использую эту функцию можно подключаться к своему компьютеру, расположенному в офисе, находясь дома или в гостинице, и работать с его ресурсами как с локальными.
Доступ к Internet. Можно подключаться к сети Интернет как с помощью локальной сети, так и с помощью модема. Высокоскоростной 32-х разрядный протокол TCP/IP позволяет полноценно работать со своего компьютера в этой сети.
Гипертерминал. Эта программа позволяет подключаться к электронным доскам объявлений, другим компьютерам и передавать файлы с использованием нескольких протоколов. 
Управление файлами:
Длинные имена  файлов. Названия файлов теперь могут состоять из 255 символов. Все программы, входящие в поставку Windows 98 поддерживают длинные имена.
VFAT (Virtual File Allocation Table). Обновленная файловая система представляет собой развитие идеи FAT, использующейся в  DOS и предыдущих версиях Windows.
Динамическое кэширование в защищенной памяти. Windows 98 обеспечивает быстрое кэширование данных. Теперь не нужно выделять определенный объем пространства на жестком диске для поддержки виртуальной памяти. Кроме того, отпадает необходимость в постоянном файле подкачки. Размер файла подкачки динамически изменяется в зависимости от нужд системы.
Оборудование:
Самонастраиваемые устройства (Plug and Play). Процесс установки нового оборудования в системе Windows 98 значительно упростился. При установке самонастраивающихся устройств их конфигурирование и устранение аппаратных конфликтов выполняется автоматически.
Подключения оборудования, не отвечающего сертификатам Plug and Play. Все устройства установленные на компьютере, автоматически определяются при установке Windows 98. Программа установки создает базу данных об имеющимся в компьютере оборудовании. При добавлении новых устройств система обнаруживает возникшие аппаратные конфликты и оповещает о них пользователя.
Шрифты:  
32-х разрядная растеризация TrueType. Растеризация – это  процесс преобразования описания символа в набор точек на экране монитора.
Сглаживание шрифтов. В Windows 98 предусмотрены специальные алгоритмы  улучшения внешнего вида символа на экране монитора.
Обработка ошибок и надежность:
Локальная перезагрузка. «Зависшие» приложения DOS  и Windows могут быть перезапущены без перезагрузки всей системы.
Безопасный режим. Если система Windows 98 по какой-либо причине не загружается в нормальном режиме, то она загружается в безопасном режиме с минимальным набором драйверов. Это позволит сделать все необходимые изменения и устранить проблему. 
Работа в сети:
Ориентация на работу в сети. Разработчики новой системы учли все достоинства и недостатки предыдущих версий, причем большое внимание было уделено работе в сети. Сетевые средства Windows 98 стали более надежными, быстрыми и защищенными.
Одновременная поддержка нескольких сетей.  Компьютер может быть подключен к нескольким сетям разного типа. Window 98 поддерживает несколько протоколов TCP/IP. При необходимости в систему может быть добавлена и поддержка других протоколов.
Работа в Internet:   
При создании операционной системы разработчики особое внимание уделили развитию ее коммуникационных возможностей. Наиболее ярким внешним новшеством по сравнению с предыдущей версией является интеграция операционной системы с обозревателем операционной системы Internet Explorer 4.0, предназначенным для просмотра web-страниц в сети Интернет. Интерфейс пользователя в Windows 98 можно настроить на работу в сети Интернет. В этом случае рабочий стол принимает вид web-страницы, а ярлыки действуют как web-ссылки, которые могут указывать не только на файлы компьютера но и на данные в сети Интернет. Подобный интерфейс является дополнением к традиционному интерфейсу Windows.
Взаимодействие прикладных программ с аппаратурой компьютера. Plug and Play.
Технология Plug and Play – технология, базирующаяся на возможностях BIOS, операционной системы и внешних устройств. Позволяет автоматически определять и настраивать подключенные устройства. Автоматическая настройка устройств помогает избежать конфликтов между адаптерами, а также оптимально настроить систему в целом.  
Известно, что для подключения нового периферийного в среде операционной системы MS DOS пользователь должен обладать профессиональными знаниями: например, уметь написать файл конфигурации, знать структуру команды подключения необходимого драйвера.
В среде Windows эта задача решается достаточно просто. Система самостоятельно создает и изменяет файл конфигурации, распознает конкретное техническое устройство и производит его автонастройку. Подобная технология получила название Plug and Play – «включай и работай».
Дополнительные устройства подключаются специальными программами-мастерами, которые могут распознать любое устройство, поддерживающие технологию Plug and Play. Если устройство не поддерживает эту технология, то программы-мастера запрашивают дополнительную информацию в наиболее удобной для пользователя форме, благодаря чему процесс подключения устройства заметно упрощается.
Интерфейс API. Интерфейсы программирования приложений (Application Programming Interfaces – APIs) позволяют программистам выполнить больший объем работы меньшими усилиями за счет стандартизации форма доступа к системных ресурсам и объектам. Используя стандартный интерфейс, производитель программного обеспечения может легко изменить детали реализации без проникновения внутрь других программ, например, Windows API позволяет предполагать наличие у пользователя стандартных компонентов и устройств с заданным интерфейсом.
В состав Windows 98 включены дополнительные наборы API:
·          TAPI – обеспечивает стандартное управление телефонными службами.
·          MAPI – обеспечивает стандартное управление системами электронной почты.
Оба интерфейса предоставляют стандартные методы, обеспечивающие эффективную работу с модемом, и оба интерфейса поддерживаются в Windows 98 в форме особых утилит:
Утилита Модем, размещенная в Панели управления, позволяет полностью настроить модем. Любое приложение Windows 98, поддерживающее TAPI (Microsoft Exchange, Microsoft Outlook Exdivss или Microsoft Network), применяет эти настройки. TAPI не используется старыми 16-ти разрядными приложениями, поэтому, чтобы воспользоваться возможностями TAPI, нужно установить обновленную версию этих приложений.
Примером приложения, использующего MAPI, является Microsoft Exchange, который получает доступ к почтовым службам и сообщениям при помощи специальных драйверов MAPI. Другой драйвер MAPI используется для доступа к службе CompuServe. Еще один драйвер MAPI позволяет посылать факсы. Фактически, для доступа к любой службе необходимо иметь драйвер MAPI. Преимущества набора этих драйверов, состоит в том, что доступ ко всем информационным службам осуществляется единообразно. Результатом такой унификации является изменение интересующей службы сообщения «одним нажатием клавиши».
Поддержка MAPI и TAPI не ограничивается только применением приложениями Windows 98. Например, команда Файл, Отправить в Microsoft Word использует встроенную в Windows 98 поддержку MAPI для отправки документа по требуемому маршруту. При этом совершенно не нужно закрывать Word  и запускать программу электронной почты.
Многозадачный режим работы Windows 98. Кооперативная и вытесняющая многозадачность. Реализация многозадачности в Windows 98.
Операционная система Windows 98 является многозадачной (multitasking – мультизадачной) т. е. она способна «одновременно» выполнять несколько программ. На самом деле один микропроцессор может выполнять инструкцию только одной программы. Однако операционная система настолько оперативно реагирует на потребности той или иной программы, что создается впечатление одновременности их работы. Например, в процессе подготовки текста можно параллельно печатать содержимое какого либо файла и проверять на вирус жесткий диск.
Многозадачность может кооперативной и вытесняющей. При кооперативной многозадачности (cooperative multitasking) операционная система не занимается решением проблемы распределения процессорного времени. Распределяют его сами программы. Причем активная программа самостоятельно решает, отдавать ли процессор другой программе. Момент передачи управления здесь зависит от хода выполнения задачи. Таким моментом должен быть системный вызов, т. е. обращение к системе за какой-либо услугой (ввод или вывод на внешнее устройство). Фоновым задачам выделяется процессорное время при простое приоритетной задачи (ожидание нажатия клавиши и др.). Кооперативная многозадачность была реализована в среде Windows 3.1. В Windows 98 кооперативная многозадачность обеспечивается для 16-ти разрядных приложений, т. к. эти приложения, созданные для Windows 3.1 умеют самостоятельно распределять процессорное время.
При вытесняющей многозадачности (divemptive multitasking) распределением процессорного времени между программами занимается операционная система. Она выделяет каждой задаче фиксированный квант времени процессора. По истечению этого кванта времени система вновь получает управление, чтобы выбрать другую задачу для ее активизации. Если задача обращается к операционной системе до истечения ее кванта времени, то это также служит причиной переключения задач. Такой режим многозадачности Windows 98 реализует для 32-х разрядных приложений, а также для программ написанных для MS DOS. 
32-х разрядный режим работы Windows 98. Windows 98 – это 32-х разрядная операционная система. Большинство программ для операционной системы MS DOS относилось к 16-ти разрядным программам, которые использовали реальный режим работы микропроцессора. Реальный режим значительно ограничивает возможности программы, т. к. в этом режиме затруднен доступ в верхние (свыше 1 Мб) области памяти. Операционная система MS DOS не имеет средств для поддержки 32-х разрядных программ, работающих в защищенном режиме микропроцессора. Чтобы такие программы могли работать в среде MS DOS, требуется дополнительное программное обеспечение, расширяющее функции MS DOS. Возможен также вариант, когда дополнительные функции, обеспечивающие защищенный режим, включаются непосредственно в код программы, увеличивая тем самым ее объем. Операционная система Windows 98 полностью обеспечивает работу 32-х программ, причем она спроектирована таким образом, что использование 32-х разрядных программ в ее среде является наиболее оптимальным. В среде Windows 16-ти разрядные программы также успешно функционируют, но они не могут задействовать все ресурсы системы.
32-х разрядные программы занимают больше оперативной и дисковой памяти, однако, это компенсируется, во-первых, увеличением скорости работы программ, во-вторых, удешевлением всех видов памяти, в том числе и электронной.  
Физическая и виртуальная память, распределение памяти в Windows 98. Виртуальная память. Виртуальная память – расширение адресного пространства задачи, полученная за счет использования внешней памяти. В оперативной памяти всегда находится часть виртуального пространства, выделяемого для решения задачи, остальная его часть располагается на дисковой памяти. Если оперативной памяти не хватает для обеспечения работы текущего (активного) приложения, то приложение или его часть, которые не использует в данный момент микропроцессор выгружаются (вытесняются) из оперативной памяти на диск. На их место в оперативную память загружается (подкачивается) необходимый фрагмент активного приложения. Когда одному из выгруженных приложений передается управление, оно вновь загружается в оперативную память, что может привести к выгрузке на диск другого, пассивного в данный момент приложения.
Таким образом, программы циркулируют между диском и оперативной памятью.
Поддержка виртуальной памяти позволяет открыть большое количество приложений одновременно, но выгрузка на диск и загрузка с диска снижают производительность компьютера.
Используемая для это цели часть внешней памяти называется файлом подкачки, а описанный процесс подкачки – свопинг. Объем файла подкачки может в несколько раз превышать объем оперативной памяти.
Файл подкачки – файл на жестком диске, используемый для организации виртуальной памяти.
Настройка виртуальной памяти производится автоматически и вручную.
Физическая память. К физической памяти относится дисковая и оперативная т. е. та память компьютера, которая остается постоянной (неизменной), несмотря на операции проводимые компьютером. Размер физической памяти определяется характеристикой комплектующих компьютера (объемом жесткого диска, оперативной памятью и т. д.).
Распределение памяти. Виртуальная память используется для хранения данных которые в данный момент не загружены в оперативную память, но часто ею используются. Виртуальная память формируется за счет физической памяти, т. е. файл подкачки пользуется ресурсом жесткого диска.
Динамическое подключение библиотек (DLL – файлы). Dynamic Link Library (Библиотека динамической компоновки) -  библиотека процедур, которые можно вызывать из приложения. Слова «динамическая компоновка» означают, что связь с процедурой устанавливается динамически, во время исполнения программы и только в том случае, если процедуру фактически требуется вызвать. Динамическая компоновка противоположна статической компоновке, когда используемая библиотека присоединяется к программе на этапе компиляции или редактирования связей. Библиотека динамической компоновки имеет следующие преимущества: библиотека может быть обновлена не зависимо от использующей ее программы, процедуры не занимают место в памяти до тех пор, пока они фактически не понадобятся.
Возможность обмена данными между приложениями Windows. Характеристика технологий clipboard, DDE, OLE. Место технологий в среде Windows. Буфер обмена (clipboard) играет важнейшую роль при организации обмена данными. Это часть виртуальной памяти, которая служит неким перевалочным пунктом при обмене данными. При небольших объемах передаваемых данных для буфера обмена выделяется часть оперативной памяти.
Буфер обмена – специальная область памяти, которая предназначена для временного хранения переносимого, копируемого или удаляемого объекта.
Основные приемы работы с буфером обмена поддерживаются большинством программных продуктов. Его широко используют:
При создании и редактировании простого документа, когда с помощью буфера обмена осуществляются копирование, перемещение или удаление его фрагментов;
·          при создании и редактировании составного документа, когда необходимо использовать объекты из разных приложений;
·          при перемещении или копировании объектов файловой системы, (файлов и папок);
·          для сохранения в файле выделенного фрагмента документа.
Буфер обмена обслуживается операционной системой и характеризуется следующими свойствами:
·          в буфере обмена хранится объект, помещенный в него одним из известных пользователю способов;
·          в буфере обмена хранится объект до тех пор, пока не будет в него помещен новый объект;
·          буфер обмена доступен из любого приложения;
·          содержимое буфера обмена можно просмотреть или сохранить в файле с помощью приложения Просмотр буфера обмена;
·          буфер обмена очищается при перезагрузке операционной системы либо специальной командой;
·          объект в буфере обмена хранится в формате, определяемом приложением-источником, но при его вставке в составной документ, как правило, предоставляется возможность преобразования в другой формат.
При обмене данными между приложениями через буфер обмена можно установить связь между источником и приемником. Эта связь позволяет редактировать объект непосредственно в составном документе средствами приложения-приемника (связь между составным документом и приложением-источником) либо обновлять объект, если он был записан в файл и впоследствии изменен приложением-источником (связь между составным документом и файлом).
Обмен данными через буфер выполняется в следующей последовательности:
·          выделяется объект, подлежащий копированию или перемещению;
·          выделенный объект переносится в буфер обмена с помощью команды Копировать или Вырезать (например, через контекстное меню);
·          указатель мыши устанавливается в место вставки объекта;
·          объект вставляется в указанное место командой Вставить или командой Специальная вставка (через контекстное меню или меню Правка).
DDE (динамический обмен данными) является наиболее старой технологией обмена данными между приложениями. Тем не менее, поддержка DDE была сохранена в Windows 98 и, скорее всего эта технология будет использоваться еще достаточно долго. Даже в Проводнике Windows (приложении, разработанном специально для Windows 98) используется возможности DDE. Кроме того, каждое приложение, поддерживающее OLE, в той или иной мере использует и DDE. Однако при работе DDE существует ряд трудностей. В частности, с помощью DDE можно создать только статическую связь приложений, которая по своим возможностям не многим отличается от средств, предоставляемых Буфером обмена Windows. Достоинством DDE является стандартизованный макроязык, который позволяет открывать файлы и производить достаточно сложные операции с документами.
DDE – это протокол обмена сообщениями, позволяющий инициировать выполнение команды одного приложения из другого. Изначально технология DDE использовалась для выполнения операций с документами без открытия приложений и при работе с Буфером обмена Windows. Макроязык DDE включает в себя как команды DDE, так и команды макроязыка приложения. Таким образом, для использования макроязыка DDE недостаточно изучит внутренний язык интересующего приложения, необходимо еще знание DDE и знание языка серверного приложения. Макроязык DDE слишком сложен, - не только обычные пользователи, но и многие программисты считают работу с ним трудной. Поэтому, вопреки ожиданиям Microsoft, технология  DDE не реализовала в полной мере всех возложенных на нее надежд.
И все же технология DDE сохранилась и используется до сих пор. Причина тому – возможность создания связи для проведения автоматизированной процедуры обмена данными между приложениями. Классическая спецификация OLE обеспечивает не все возможности по созданию связи между приложениями. Для изменения этого положения было предложено и другое решение, сочетающее в себе качества DDE  и OLE. Новая технология получила название OLE Automation.
OLE (Object Linking and Embedding) – внедрение и связывание объектов, метод передачи и совместного использования информации различными приложениями, который позволяет создавать составные документы.
Файловая система Windows 98. Длинные имена файлов, виртуальная таблица файлов VFAT, 32-х разрядный доступ к дискам. Существуют некоторые особенности, которые отличают операционную систему Windows 98 от ее предшественников. Как и в Windows 95, имеется поддержка длинных имен файлов. FAT32 представляет собой усовершенствованную версию старой широко известной файловой системы FAT16. Кластер в этой файловой системе имеет меньший размер на жестких дисках большого объема, таким образом, увеличивается эффективность хранения информации, и также немного увеличивается скорость доступа к информации. Файловая система FAT32 появилась в версии OSR2 операционной системы Windows 95. (Эта версия Windows была доступна только поставщикам аппаратного обеспечения, ее нельзя купить в магазине.)
Рассмотрим кратко архитектуру файловой подсистемы Windows 98 и наиболее важного ее компонента — VFAT. Виртуальная таблица размещения файлов (Virtual File Allocation Table — VFAT) может выглядеть и работать как расширенная версия старой системы. Теперь рассмотрим файловую систему VFAT, которая поддерживает Windows 98. Главной причиной смены файловой системы была неудовлетворенность пользователей именами файлов в формате 8.3. Пользователям необходимо работать с длинными именами файлов, а файловая система FAT не могла их обеспечить. Файловая система VFAT представляет собой попытку компании Microsoft предоставить пользователям то, что им необходимо, и сохранить совместимость с предыдущими версиями MS-DOS на определенном уровне (и, что более важно, совместимость с приложениями MS-DOS). Следующие разделы содержат немного истории и текущие сведения о том, как Windows обрабатывает доступ к файлам.
Доступ к файловой системе в Windows 98. Windows 98 полностью обходит проблему доступа к диску в реальном режиме, потому что в этой операционной системе все функции включены в 32-разрядную архитектуру. Компания Microsoft называет эту технологию интерфейсом VFAT. Ее полное название звучит как файловая система FAT защищенного режима (protected mode FAT system). Использование драйверов защищенного режима означает, что у приложения меньше шансов вызвать сбой системы, т. к. Windows 98 никогда не остается в реальном режиме на время, достаточное для вызова сбоя — она всегда выполняется в защищенном режиме. (Исключением из этого правила являются ситуации, когда при помощи файла CONFIG.SYS загружается драйвер реального режима для поддержки старомодного устройства, такого как CD-ROM. Windows 98 переключает процессор в виртуальный режим 8086, чтобы получить доступ к этому устройству, которое использует драйвер реального режима.) Использование защищенного режима означает, что операционная система постоянно следит за всеми событиями, происходящими на компьютере. За ней остается последнее слово прежде, чем произойдет определенное событие. Эта новая система выполняется полностью в защищенной области памяти и уменьшает возможность сбоя системы, связанного с доступом к диску, почти до нуля и значительно повышает скорость доступа к диску.
Существует несколько отдельных компонентов, составляющих файловую систему Windows 98. Компания Microsoft называет эти компоненты слоями (layers). Потенциально в файловой системе Windows 98 существует 32 слоя. (Текущая конфигурация не использует все 32 слоя.) Слой 0 наиболее близок к подсистеме ввода/вывода, в то время как слой 31 наиболее близок к аппаратному обеспечению. Текущая версия Windows 98 требует для своей работы 'только некоторое количество этих слоев (обычно 12). Остальные слои зарезервированы. Каждый слой предоставляет место для поставщиков программного обеспечения, используемого для поддержки специальных файловых систем и устройств. Например, добавление нового сетевого драйвера к слою файловой системы позволяет получать доступ к дискам, расположенным на других компьютерах. В отличие от предыдущих версий Windows, поставщик может изменить файловую систему Windows 98 таким образом, что она будет поддерживать некоторые дополнительные возможности.

Задание 2: Технические и программные средства для доступа и работы в Internet.

Около 20 лет назад Министерство Обороны США создало сеть, которая явилась предтечей Internet, - она называлась ARPAnet. ARPAnet была экспериментальной сетью, - она создавалась для поддержки научных исследований в военно-промышленной сфере, - в частности, для исследования методов построения сетей, устойчивых к частичным повреждениям, получаемым, например, при бомбардировке авиацией и способных в таких условиях продолжать нормальное функционирование. Это требование дает ключ к пониманию принципов построения и структуры Internet. В модели ARPAnet всегда была связь между компьютером-источником и компьютером-приемником (станцией назначения). Сеть a priori предполагалась ненадежной: любая часть сети может исчезнуть в любой момент.
На связывающиеся компьютеры - не только на саму сеть - также возложена ответственность обеспечивать налаживание и поддержание связи. Основной принцип состоял в том, что любой компьютер мог связаться как равный с равным с любым другим компьютером.
Передача данных в сети была организована на основе протокола Internet - IP. Протокол IP - это правила и описание работы сети. Этот свод включает правила налаживания и поддержания связи в сети, правила обращения с IP-пакетами и их обработки, описания сетевых пакетов семейства IP (их структура и т.п.). Сеть задумывалась и проектировалась так, чтобы от пользователей не требовалось никакой информации о конкретной структуре сети. Для того, чтобы послать сообщение по сети, компьютер должен поместить данные в некий «конверт», называемый, например, IP, указать на этом «конверте» конкретный адрес в сети и передать получившиеся в результате этих процедур пакеты в сеть.
Эти решения могут показаться странными, как и предположение о «ненадежной» сети, но уже имеющийся опыт показал, что большинство этих решений вполне разумно и верно. Пока Международная Организация по Стандартизации (Organization for International Standartization - ISO) тратила годы, создавая окончательный стандарт для компьютерных сетей, пользователи ждать не желали. Активисты Internet начали устанавливать IP-программное обеспечение на все возможные типы компьютеров. Вскоре это стало единственным приемлемым способом для связи разнородных компьютеров. Такая схема понравилась правительству и университетам, которые проводят политику покупки компьютеров у различных производителей. Каждый покупал тот компьютер, который ему нравился и вправе был ожидать, что сможет работать по сети совместно с другими компьютерами.
Примерно 10 лет спустя после появления ARPAnet появились Локальные Вычислительные Сети (LAN), например, такие как Ethernet и др. Одновременно появились компьютеры, которые стали называть рабочими станциями. На большинстве рабочих станций была установлена Операционная Система UNIX. Эта ОС имела возможность работы в сети с протоколом Internet (IP). В связи с возникновением принципиально новых задач и методов их решения появилась новая потребность: организации желали подключиться к ARPAnet своей локальной сетью. Примерно в то же время появились другие организации, которые начали создавать свои собственные сети, использующие близкие к IP коммуникационные протоколы. Стало ясно, что все только выиграли бы, если бы эти сети могли общаться все вместе, ведь тогда пользователи из одной сети смогли бы связываться с пользователями другой сети.
Одной из важнейших среди этих новых сетей была NSFNET, разработанная по инициативе Национального Научного Фонда (National Science Foundation - NSF), аналога нашего Министерства Науки. В конце 80-х NSF создал пять суперкомпьютерных центров, сделав их доступными для использования в любых научных учреждениях. Было создано всего лишь пять центров потому, что они очень дороги даже для богатой Америки. Именно поэтому их и следовало использовать кооперативно. Возникла проблема связи: требовался способ соединить эти центры и предоставить доступ к ним различным пользователям. Сначала была сделана попытка использовать коммуникации ARPAnet, но это решение потерпело крах, столкнувшись с бюрократией оборонной отрасли и проблемой обеспечения персоналом.
Тогда NSF решил построить свою собственную сеть, основанную на IP технологии ARPAnet. Центры были соединены специальными телефонными линиями с пропускной способностью 56 Kbps . Однако, было очевидно, что не стоит даже и пытаться соединить все университеты и исследовательские организации непосредственно с центрами, т.к. проложить такое количество кабеля - не только очень дорого, но практически невозможно. Поэтому решено было создавать сети по региональному принципу. В каждой части страны заинтересованные учреждения должны были соединиться со своими ближайшими соседями. Получившиеся цепочки подсоединялись к суперкомпьютеру в одной из своих точек, таким образом суперкомпьютерные центры были соединены вместе. В такой топологии любой компьютер мог связаться с любым другим, передавая сообщения через соседей.
Это решение было успешным, но настала пора, когда сеть уже более не справлялась с возросшими потребностями. Совместное использование суперкомпьютеров позволяло подключенным общинам использовать и множество других вещей, не относящихся к суперкомпьютерам. Неожиданно университеты, школы и другие организации осознали, что заимели под рукой море данных и мир пользователей. Поток сообщений в сети (трафик) нарастал все быстрее и быстрее пока, в конце концов, не перегрузил управляющие сетью компьютеры и связывающие их телефонные линии. В 1987 г. контракт на управление и развитие сети был передан компании Merit Network Inc., которая занималась образовательной сетью Мичигана совместно с IBM и MCI. Старая физически сеть была заменена более быстрыми (примерно в 20 раз) телефонными линиями. Были заменены на более быстрые и сетевые управляющие машины.
Процесс совершенствования сети идет непрерывно. Однако, большинство этих перестроек происходит незаметно для пользователей. Включив компьютер, вы не увидите объявления о том, что ближайшие полгода Internet не будет доступна из-за модернизации. Возможно даже более важно то, что перегрузка сети и ее усовершенствование создали зрелую и практичную технологию. Проблемы были решены, а идеи развития проверены в деле.
Важно отметить то, что усилия NSF по развитию сети привели к тому, что любой желающий может получить доступ к сети. Прежде Internet была доступна только для исследователей в области информатики, государственным служащим и подрядчикам. NSF способствовал всеобщей доступности Internet по линии образования, вкладывая деньги в подсоединение учебного заведения к сети, только если то, в свою очередь, имело планы распространять доступ далее по округе. Таким образом, каждый студент четырехлетнего колледжа мог стать пользователем Internet.
И потребности продолжают расти. Большинство таких колледжей на Западе уже подсоединено к Internet, предпринимаются попытки подключить к этому процессу средние и начальные школы. Выпускники колледжей прекрасно осведомлены о преимуществах Internet и рассказывают о них своим работодателям. Вся эта деятельность приводит к непрерывному росту сети, к возникновению и решению проблем этого роста, развитию технологий и системы безопасности сети.
То, что Internet не сеть, а собрание сетей, мало как сказывается на конкретном пользователе. Для того, чтобы сделать что-нибудь полезное (запустить программу или добраться до каких-либо единственных в своем роде данных), пользователю не надо заботиться о том, как эти составляющие сети содержатся, как они взаимодействуют и поддерживают межсетевые связи.
Рассмотрим для наглядности телефонную сеть - тоже в некотором роде Internet. Министерство Связи России, Pacific Bell, AT&, MCI, British Telecom, Telefon's de Mexico и т.д., - все это отдельные корпорации, которые обслуживают разные телефонные системы. Они же заботятся о совместной работе, о создании объединенной сети; все, что вам нужно сделать, где бы на планете вы ни находились и куда бы вы ни звонили, - это набрать номер. Если забыть о цене и рекламе, вам должно быть совершенно все равно, с кем вы имеете дело: с МСI, AT& или Министерством Связи. Снимаете трубочку, нажимаете кнопочки (крутите диск) и говорите.
Вас, как пользователя, заботит только, кто занимается вашими заявками, когда появляются проблемы. Если что-либо перестает работать, только одна из соответствующих компаний может исправить это. Они общаются друг с другом по проблемным вопросам, но каждый из владельцев сетей ответственен за проблемы, возникающие на его собственном участке системы, за сервис, который эта сеть предоставляет своим клиентам.
Это же верно и для Internet. Каждая сеть имеет свой собственный сетевой эксплуатационный центр (NOC). Каждый такой рабочий центр связан с другими и знает, как разрешить различные возможные проблемы. Ваш регион имеет соглашение с одной из составляющих сетей Internet и ее забота состоит в том, чтобы люди вашего региона были довольны работой сети.
Архитектура сетевых протоколов TCP/IP, на базе которых построена Internet, предназначена специально для объединенной сети. Сеть может состоять из совершенно разнородных подсетей, соединенных друг с другом шлюзами. В качестве подсетей могут выступать самые разные локальные сети (Token Ring, Ethernet, пакетные радиосети и т.п.), различные национальные, региональные и специализированные сети (например, HEPnet), а также другие глобальные сети, такие, например, как Bitnet или Sprint. К этим сетям могут подключаться машины совершенно разных типов. Каждая из подсетей работает в соответствии со своими специфическими требованиями и имеет свою природу связи, сама разрешает свои внутренние проблемы. Однако, предполагается, что каждая подсеть может принять пакет информации и доставить его по указанному адресу в этой конкретной подсети. Все же не требуется, чтобы подсеть гарантировала доставку пакетов и имела надежный сквозной протокол (протокол работы сети в качестве посредника при передаче сообщений между двух внешних сетей). Таким образом, две машины, подключенные к одной подсети, могут напрямую обмениваться пакетами, а если возникает необходимость передать сообщение машине в другой подсети, то вступают в силу межсетевые соглашения, для чего подсети используют свой межсетевой язык - протокол IP; они передают сообщение по определенной цепочке шлюзов и подсетей, пока оно не достигнет нужной подсети, где оно и будет доставлено непосредственно получателю. Другими словами, пользователя вся эта кухня совершенно не заботит. Как и в примере с телефонной сетью, которая представляется ему единой большой сетью, а не множеством сетей, для него все это пестрое сборище разнородных и иногда несовместимых между собой сетей представляется одной сетью – «Сетью сетей» - Internet.
Internet - глобальная компьютерная сеть, охватывающая весь мир. Сегодня Internet имеет около 15 миллионов абонентов в более чем 150 странах мира. Ежемесячно размер сети увеличивается на 7-10%. Internet образует как бы ядро, обеспечивающее связь различных информационных сетей, принадлежащих различным учреждениям во всем мире, одна с другой.
Если ранее сеть использовалась исключительно в качестве среды передачи файлов и сообщений электронной почты, то сегодня решаются более сложные задачи распределенного доступа к ресурсам. Internet, служившая когда-то исключительно исследовательским и учебным группам, чьи интересы простирались вплоть до доступа к суперкомпьютерам, становится все более популярной в деловом мире.
Компании соблазняют быстрота, дешевая глобальная связь, удобство для проведения совместных работ, доступные программы, уникальная база данных сети Internet. Они рассматривают глобальную сеть как дополнение к своим собственным локальной сетям.
При низкой стоимости услуг (часто это только фиксированная ежемесячная плата за используемые линии или телефон) пользователи могут получить доступ к коммерческим и некоммерческим информационным службам США, Канады, Австралии и многих европейских стран. В архивах свободного доступа сети Internet можно найти информацию практически по всем сферам человеческой деятельности, начиная с новых научных открытий до прогноза погоды на завтра.
Кроме того, Internet предоставляет уникальные возможности дешевой, надежной и конфиденциальной глобальной связи по всему миру. Это оказывается очень удобным для фирм имеющих свои филиалы по всему миру, транснациональных корпораций и структур управления. Обычно, использование инфраструктуры Internet для международной связи обходится значительно дешевле прямой компьютерной связи через спутниковый канал или через телефон.
Электронная почта - самая распространенная услуга сети Internet. В настоящее время свой адрес по электронной почте имеют приблизительно 20 миллионов человек. Посылка письма по электронной почте обходится значительно дешевле посылки обычного письма. Кроме того, сообщение, посланное по электронной почте дойдет до адресата за несколько часов, в то время как обычное письмо может добираться до адресата несколько дней, а то и недель.
В настоящее время Internet испытывает период подъема, во многом благодаря активной поддержке со стороны правительств европейских стран и США. Ежегодно в США выделяется около 1-2 миллиардов долларов на создание новой сетевой инфраструктуры. Исследования в области сетевых коммуникаций финансируются также правительствами Великобритании, Швеции, Финляндии, Германии.
Однако, государственное финансирование - лишь небольшая часть поступающих средств, т.к. все более заметной становится "коммерциализация" сети (ожидается, что 80-90% средств будет поступать из частного сектора).
Для всех пользователей, желающих использовать глобальную компьютерную сеть Internet, работать с электронной почтой, получать извне офиса доступ к локальной сети своей фирмы, посылать и получать факсы с помощью компьютера и т.д., необходим модем или факс-модем. Модем – это устройство для обмена информацией с другими компьютерами через телефонную сеть. Факс-модем – устройство, сочетающее возможности модема и средства для обмена факсимильными изображениями с другими факс-модемами и обычными телефаксными аппаратами. Поскольку реализация факсимильных функций обходится недорого, большинство современных модемов оснащены этими функциями, то есть являются факс-модемами. Некоторые модемы обладают голосовыми возможностями, то есть могут принимать из телефонной сети звуковые сообщения, записывая их в файл, и воспроизводить звуковые файлы в телефонную сеть. Такой модем  в сочетании с соответствующим программным обеспечением может, например, использоваться в качестве автоответчика, осуществлять рассылку голосовых сообщений или рассылку факсов.
Как правило, модем содержит два стандартных телефонных разъема RJ-11 – также, как на импортных телефонных аппаратах. Один такой разъем (с надписью LINE) используется для подключения к телефонной сети, а в другой можно подсоединить обычный телефонный аппарат (это удобно, так как позволяет использовать одну телефонную розетку и для модема, и для телефона).
По конструктивному исполнению модемы бывают:
·                         Внутренними – в виде электронной платы, подключаемой к системной шине компьютера.
·                         Внешними – в виде отдельно устройства, обычно подключаемого через последовательный порт компьютера (в современных моделях – через USB-порт);
·                         В виде PC-карты для подключения к портативному компьютеру.
Внутренние модемы дешевле, так как не нуждаются в отдельном блоке питания, они не занимают разъемы портов на задней стенке компьютера. Однако они не так удобны, поскольку не содержат световых индикаторов, по которым можно узнать состояние модема, а при их «зависании» (что иногда бывает у некоторых модемов) приходится выключать и включать компьютер, тратя время на его перезагрузку, в то время как для внешнего модема было бы достаточно выключить и снова включить модем. Кроме того, в наших телефонных сетях иногда проходят импульсы (удары) повышенного напряжения до 200-300 В. При получении такого электрического удара для внешнего модема в худшем случае «сгорит» модем, а для внутреннего может придти в полную непригодность весь компьютер. Поэтому, как правило, применение внешних модемов является более предпочтительным.
Внешние модемы бывают:
·                         Настольные – обычно размером с небольшую книгу;
·                         Портативные – уменьшенного размера (например, с пачку сигарет), с более прочным корпусам, а часто – и с возможностью работы от встроенных батареек. Они дороже обычных (настольных) модемов.
·                         Монтируемые в стойку (rack-mount) – это профессиональные модемы, применяемые на коммуникационных серверах. Эти модемы вставляются в специальные стойки, содержащие несколько таких модемов, что позволяет компактно разместить модемы, уменьшить путаницу кабелей и упростить работу обслуживающего персонала.
Модемы отличаются друг от друга по максимальной скорости обмена данными. Скорость измеряется в битах в секунду (бит/с). Взаимодействие модемов при каждой скорости обмена стандартизировано соответствующим протоколом, обычно утвержденным Отделением телефонии международного телекоммуникационного союза (ITU-T) или его предшественником – Международным консультативным комитетом по телефонии и телеграфии (CCITI).
Кроме модемов функционирующих посредством телефонной линии существуют ISDN-модемы работающие на линиях цифровой связи ISDN со скоростью 64 Кбит/с.
Если рассматривать сеть Internet на нижнем уровне, то она позволяет пересылать пакеты данных с одного подключенного к Internet компьютера на любой другой, независимо от того, соединены ли они между собой непосредственно или нет (как это чаще всего и бывает). Маршрутизаторы Internet автоматически выбирают оптимальный маршрут для доставки пакетов данных до места назначения. На этой основе были разработаны различные службы, использующие возможности Internet. До середины 90-х годов в основном применялись:
Электронная почта – Это самое популярное на сегодня использование Internet у нас в стране. Оценки говорят, что в мире имеется более 50 миллионов пользователей электронной почты. В целом же в мире трафик электронной почты (протокол smtp) занимает только 3.7% всего сетевого. Популярность ее объясняется, как насущными требованиями, так и тем, что большинство подключений - подключения класса ``доступ по вызову'' (с модема), а у нас в России, вообще, в подавляющем большинстве случаев - доступ UUCP. E-mail доступна при любом виде доступа к Internet .
E-mail (Electronic mail) - электронная почта - электронный аналог обычной почты. С ее помощью вы можете посылать сообщения, получать их в свой электронный почтовый ящик, отвечать на письма ваших корреспондентов автоматически, используя их адреса, исходя из их писем, рассылать копии вашего письма сразу нескольким получателям, переправлять полученное письмо по другому адресу, использовать вместо адресов (числовых или доменных имен) логические имена, создавать несколько подразделов почтового ящика для разного рода корреспонденции, включать в письма текстовые файлы, пользоваться системой «отражателей почты» для ведения дискуссий с группой ваших корреспондентов и т.д. Из Internet вы можете посылать почту в сопредельные сети, если вы знаете адрес соответствующего шлюза, формат его обращений и адрес в той сети.
Используя e-mail, вы можете пользоваться ftp в асинхронном режиме. Существует множество серверов, поддерживающих такие услуги. Вы посылаете e-mail в адрес такой службы, содержащую команду этой системы, например, дать листинг какой-то директории, или переслать файл такой-то к вам, и вам приходит автоматически ответ по e-mail с этим листингом или нужным файлом. В таком режиме возможно использование почти всего набора команд обычного ftp. Существуют серверы, позволяющие получать файлы по ftp не только с них самих, но с любого ftp-сервера, который вы укажете в своем послании e-mail;
Телеконференции – это обмен мнениями с помощью электронных писем по поводу тех или иных тем. Каждый пользователь Internet может подписаться на интересующие его телеконференции (всего их несколько десятков тысяч и посвящены они самым разным темам. При этом пользователь будет получать все письма, посылаемые в соответствующие телеконференции, а может и сам выказать свое мнение или ответить на чей-то вопрос;
Серверы новостей – они рассылают новости по тем или иным темам в виде электронных писем. Пользователь Internet может подписаться, например, на получение биржевых сводок, политических слухов и т.д.;
Файловые серверы (или FTP-серверы) – хранилища файлов. На них хранятся тексты документов, программы, тексты книг и т.д. Каждый пользователь Internet может получить оглавление FTP-сервера или любой их хранящихся на нем файлов в виде электронного письма, направив письмо со специально подготовленным запросом на FTP-сервер. Возможны просмотр оглавления и получения файлов и в диалоговом режиме (в режиме Telnet – удаленного терминала);
Службы поиска – позволяют найти нужный документ на включенных в Internet FTP-серверах. Поиск может вестись по ключевым словам и другим характеристикам документа. Задать запрос службе поиска можно в диалоговом режиме или послав ей специально оформленное электронное письмо.
NFS (Network File System) - распределенная файловая система. Дает возможность абоненту пользоваться файловой системой удаленного компьютера, как своей собственной.
WWW (World Wide Web, всемирная паутина) – содержащаяся в Internet всемирная распределенная база гипертекстовых документов. Каждый компьютер, имеющий постоянное (не коммутируемое) подключение в Internet, можно использовать в качестве Web-сервера. Любой пользователь может соединиться с любым Web-сервером с помощью программы просмотра WWW (Web-браузера). Для этого необходимо указать только электронный адрес Web-сервера. При подключении к Web-серверу на экран выводится Web-страница на которой могут находиться надписи, тексты, рисунки и другие объекты. Если кликнуть мышью любое подсвеченное слово (ссылку), Вы перейдете к Web-странице, соответствующей этому слову (этой ссылке). Выведенная по ссылке Web-страница может находиться на любом другом Web-сервере. Механизм функционирования WWW основывается на том, что все страницы Web описываются в виде текстовых файлов на специальном языке HTML (Hypertext Markup Language – язык разметки гипертекстов). Команды этого языка могут указывать вид и расположение надписей, рисунков, указывать ссылки на другие ресурсы Web, соответствующие надписям-ссылкам и т.д. При обращении к Web-серверу он передает программе просмотра (Web-браузеру) описание страницы Web на языке HTML, а Web-браузер строит изображение этой страницы и показывает его пользователю.
Современные программы просмотра WWW (Web-браузеры), например Internet Explorer фирмы Microsoft входящий в состав операционных систем Windows, предоставляют очень удобные средства для просмотра WWW. Так, они позволяют возвращаться к одной из предыдущих просмотренных страниц, запоминать расположение заинтересовавших Вас страниц, записывать Web-страницы в файлы на диск компьютера, просматривать изображения (графические файлы), определять собственные средства просмотра и воспроизведения (например, для воспроизведения звука) и т.д. Более того, можно просматривать несколько Web-страниц одновременно и автоматически обновлять просматриваемые Web-страницы (скажем, чтобы всегда иметь перед глазами свежий вариант биржевых сводок). Кроме того, Web-браузеры предоставляют также удобные средства для работы с традиционными услугами Internet – FTP-серверами, серверами новостей, электронной почтой, телеконференциями и т.д. Например, работать с FTP-серверами (файловыми серверами) через Web-браузер гораздо удобнее, чем в режиме удаленного терминала. Правда, для работы с электронной почтой лучше пользоваться отдельными программами, так как встроенные в популярные Web-браузеры средства электронной почты менее удобны.