РЕФЕРАТ

Основи мережі Iнтернет

1. Виникнення глобальної мережі Iнтернет.

Комп'ютерною мережею називають сукупність обчислювальних машин, з'єднаних між собою каналами передачі даних і призначених для розподілу та колективного використання апаратних, обчислювальних, програмних засобів та інформаційних ресурсів. За територіальним розміщенням мережі поділяють на глобальні (охоплюють території окремих країн, континетнів), регіональні (розташовані в межах певного регіону: області, району, міста), локальні (працюють в межах однієї організації, лабораторії, а іноді в межах міста). Всесвітньо відомою глобальною мережею, яка дозволяє здійснювати комп'ютерний зв'язок між усіма континентами світу, є Iнтернет.

Прообраз мережі Iнтернет було створено в кінці шістдесятих років на замовлення Міністерства оборони США. На той час існувало дуже мало потужних комп'ютерів, і для проведення наукових досліджень виникла потреба забезпечити доступ багатьох вчених до цих машин. При цьому міністерство оборони поставило умову, щоб мережа продовжувала працювати навіть після знищення її частини, тому підвищена надійність Iнтернета була закладена вже при його створенні. Днем народженння Iнтернета можна назвати 2 січня 1969 року. В цей день Агенство перспективних досліджень (ARPA - Advanced Research Projects Agency), що є одним з підрозділів Міністерства оборони США, почало роботу над проектом зв'язку комп'ютерів оборонних організацій. В результаті наукових пошуків була створена мережа ARPANET, в основу функціонування якої покладено принципи, на яких пізніше буде побудовано Iнтернет.

Наступним кроком в розвитку Iнтернета стало створення мережі Національного наукового фонду США (NFS). Мережа, названа NFSNET, об'єднала наукові центри Сполучених Штатів. При цьому основою мережі стали 5 суперкомп'ютерів, з'єднаних між собою високошвидкісними лініями зв'язку. Всі решта користувачів під'єднувалися до мережі і могли використовувати можливості, надані цими комп'ютерами.

Мережа NFSNET швидко зайняла місце ARPANET, і останню ліквідували в 1990 році. Розвиток мережі потребував її реорганізації, тому в 1987 році було створено NFSNET Backbon - базову частину, або хребет мережі. Хребет складався із 13 центрів, з'єднаних один з одним високошвидкісними каналами зв'язку. Центри розміщувалися в різних частинах США. Таким чином з'явилася мережа Iнтернет в США.

Одночасно були створені національні мережі в інших країнах. Комп'ютерні мережі різних країн почали об'єднуватися, і в дев'яностих роках з'явився Iнтернет в його сьогоднiшньому вигляді. Зараз Iнтернет об'єднує тисячі різних мереж, розміщених по всьому світу. До нього мають доступ десятки мільйонів користувачів. Ріст і розвиток Iнтернета продовжується, спостерігається збільшення його ролі у всіх інформаційних технологіях.

2. Основні сервіси Iнтернета.

Широковідомою послугою Iнтернета є всесвітня система розсилання і отримування електронної пошти, яку називають e-mail. По суті, електронна пошта є головною частиною потоку інформації в Iнтернеті, і багато людей користуються лише цією послугою, оскільки дешевизна електронної пошти та оперативність, з якою повідомлення можна відправляти багатьом адресатам по всьому світу, роблять її популярною формою зв'язку.

В Iнтернеті також популярні групи новин Usenet. Їх ще називають телеконференціями або електронними дошками оголошень, оскільки вони дозволяють обмінюватися інформацією деякій кількості зацікавлених осіб. Для цього на комп'ютерах-серверах, які обслуговують телеконференцію, виділяється спеціальна ділянка пам'яті. існують тисячі груп новин, і, коли користувач отримав доступ до Usenet, він може підключитися до них безкоштовно.

Частина Iнтернета, яка називається World Wide Web(WWW або Всесвітня павутина), дозволяє авторам по-новому використати стару систему приміток. Зокрема, коли автор звичайної журнальної статті чи книжки вводить символ примітки, ми дивимося униз сторінки і знаходимо посилання на іншу сторінку або книжку. Автори комп'ютерних документів Iнтернета, по суті, роблять те саме, використовуючи технічний прийом, за допомогою якого в документі підкреслюється чи виділяється слово, фраза, малюнок. Виділений об'єкт говорить читачеві, що в Iнтернеті є додатковий ресурс (часто це інший документ). Цей документ з Iнтернета можна викликати, і він відразу відкриється на екрані. Web також дає можливість зберігати і відтворювати графічні зображення, відеофільми, звукові записи тощо. Використовуючи так звані програми-броузери, можна легко і швидко переглядати інформацію, яку зберігають комп'ютери у різних країнах.

В Iнтернеті зберігається велика кількість файлів. Використовуючи сервіс FTP (File Transfer Protocol), можна одержувати і передавати файли. Цей сервіс залишається одним із основних способів розповсюдження безплатних програм, різних доповнень і поправок до комерційних програм.

Ще однією популярною послугою Iнтернета є Internet Relay Chat(трансляція балачок на Iнтернеті) або Chat(балачка). Chat дозволяє групі людей швидко надсилати одне одному повідомлення. Створюються так звані Chat-канали або Chat-кімнати, в яких обговорюється якась конкретна тема. Ця система чимось схожа на групи новин, але обмін повідомленнями в ній здійснюється без затримок. Під'єднавшись до групи, що обговорює ту чи іншу проблему, ви набираєте своє повідомлення на клавіатурі, і воно миттєво стає доступним іншим учасникам розмови. Аналогічно можна спостерігати на екрані комп'ютера повідомлення інших співрозмовників зразу після того, як вони їх набрали на клавіатурі свого комп'ютера.

Сервіс Archie дозволяє знайти файл в Iнтернеті за його іменем. Останнім часом цей сервіс став менш популярним, бо з'явилися аналогічні системи у Всесвітній павутині(WWW) і пошук файлів став простішим.

3. Структура та принципи роботи Iнтернета.

Як і будь-яка інша комп'ютерна мережа, Iнтернет складається з багатьох комп'ютерів, з'єднаних між собою лініями зв'язку(каналами), і встановлених на цих комп'ютерах програм. Є декілька способів доступу до мережі Iнтернет, які визначаються вибраним каналом.

Найпоширенішим варіантом каналу серед приватних користувачів є так звана комутована лінія, або, інакше кажучи, виділена звичайна телефонна лінія, по якій дані можуть передаватися за допомогою модема. Перевагою такого каналу є дешевизна: при наявності у користувача вдома телефонного зв'язку канал готовий до експлуатації. Недоліками тут є невисока швидкість і якість зв'язку, адже якість зв'язку залежить від того, сучасною чи застарілою є телефонна станція, до якої під'єднано комп'ютер. Бажано теж, щоб комп'ютер користувача був під'єднаний до тієї ж станції, що і сервер провайдера (організація, що надає послуги по під'єднанню до комп'ютерної мережі Iнтернет). Швидкість передачі інформації обмежується меншою з двох наступних величин: максимальною швидкістю, яку "витримує" телефонна лінія (у нас це реально 28.8 Кбіт, в окремих випадках 33.6 Кбіт) і швидкістю модема.

Виділена (або некомутована, тобто персональна) лінія є найпоширенішим каналом, яким з'єднані комп'ютери, що працюють в мережі на постійній основі. Негативною стороною такого каналу є, в першу чергу, висока ціна прокладання і трохи вища вартість мережевих послуг. Позитивною - практично бездоганна якість і значно вища швидкість. Для виділеної лінії може використовуватися як звичайний кабель(Ethernet), так і телефонна пара. Дуже перспективним є використання оптоволоконних кабелів.

Якщо "протягнути дріт" проблематично через природні або політичні перешкоди, тоді використовують супутниковий канал.

Як зазначено вище, користувачі Iнтернета під'єднуються до мережі через комп'ютери спеціальних організацій, які називаються провайдерами (provider - постачальник) послуг Iнтернета. До мережі можуть бути під'єднані як окремий комп'ютер, так і локальна мережа. В останньому випадку вважають, що до Iнтернета під'єднані всі комп'ютери даної локальної мережі, хоча лінією зв'язку з Iнтернетом з'єднаний лише один комп'ютер. З'єднання може бути постійним або тимчасовим. Всі організації, з'єднані між собою найшвидшими лініями зв'язку, утворюють базову частину мережі, або хребет Iнтернета.

Насправді відмінність між користувачами і провайдерами досить умовна. Кожен користувач, який під'єднав свій комп'ютер або локальну мережу до Iнтернета і встановив необхідне програмне забезпечення, може надавати послуги під'єднання до мережі інших користувачів, тобто стати провайдером.

В загальному випадку Iнтернет здійснює обмін інформацією між двома довільними комп'ютерами, під'єднаними до мережі. Комп'ютери, під'єднані до Iнтернета, часто називають вузлами Iнтернета, або сайтами. Сайти (вузли), встановлені у провайдерів, забезпечують доступ користувачів до Iнтернета. існують також вузли, що спеціалізуються тільки в наданні інформації.

Особливістю Iнтернета є його висока надійність. При виході з ладу частини комп'ютерів і ліній зв'язку мережа продовжує функціонувати. Така надійність забезпечується тим, що в Iнтернеті немає єдиного центру управління. Якщо виходять з ладу деякі лінії зв'язку або комп'ютери, то повідомлення можуть бути передані іншими лініями зв'язку, оскільки завжди існує декілька шляхів передачі інформації.

Таким чином, Iнтернет - це умовна назва системи взаємопов'язаних мереж, до складу якої входить велика і непостійна кількість комп'ютерів з усього світу, які характеризуються спільними ознаками. По-перше, всі вони з'єднані між собою певними каналами і мають свої унікальні адреси і, по-друге, вміють обмінюватися інформацією згідно із спеціально розробленими правилами - протоколами. Тому зупинимося дещо детальніше на описі таких двох основних понять, як адреса і протокол.

4. Адресація в Iнтернеті.

Кожен комп'ютер, під'єднаний до Iнтернета, має свою унікальну адресу навіть при тимчасовому під'єднанні. В будь-який момент часу всі комп'ютери, під'єднанні до Iнтернета, мають різні адреси. Адреса в Iнтернеті однозначно задає місцезнаходження комп'ютера в мережі. Для цього використовується спеціальна система адресів, що носять назву IP(Internet Protocol)-адрес. Адреса в Iнтернеті - це сукупність чотирьох цілих чисел, кожне з інтервалу [0;255], розділених крапками, наприклад: 194.44.90.33. Перших два числа адреси визначають частину Iнтернета, до якої під'єднано комп'ютер, а останні два - адресу комп'ютера в цій частині мережі. Уявімо людину, яка користується мережею і регулярно відвідує не один, а декілька десятків чи навіть сотень Iнтернетівських комп'ютерів. Такому користувачеві потрібно запам'ятати велику кількість наборів цифр, тому йому на допомогу розроблено спеціальну літерну адресацію - DNS(Domain Name System). Згідно з DNS-адресацією, всі комп'ютери мають імена адрес, які складаються із сукупності літер, також розділених крапками. Наприклад, www.if.ua. По-перше, літери запам'ятати легше, по-друге, за детальнішим розглядом, структура DNS-адреси має чітку логіку. Отже, комп'ютери передають інформацію за допомогою цифрових адрес, а користувачі при роботі з Iнтернетом використовують в основному імена адрес. існують організації, що займаються перевіркою і видачею адрес. Тому не можна самостійно присвоювати собі довільну адресу. Розглянемо дещо детальніше структуру імені адреси.

У мережі Iнтернет використовується доменний спосіб адресації, коли весь простір адрес абонентів поділяється на області, які називаються доменами. Така адреса читається справа наліво, на крайній правій позиції є домен першого рівня, який надає нам найбільш загальну інформацію. Він може бути двох видів: вказувати або на тип організації, що є власником комп'ютера, або на географію, тобто країну, в якій комп'ютер знаходиться. існує сім варіантів доменів, що вказують на тип організації:

com - найпоширеніший домен, вказує на те, що комп'ютер належить комерційній організації;

org - власник - некомерційна організація;

edu - власник - університет або інший навчальний заклад;

mil - комп'ютер належить державній військовій організації в США;

gov - власник - державна невійськова організація;

int - власник - деяка міжнародна організація;

net - організації, що ведуть певні роботи, пов'язані з мережами.

Домен, що вказує на країну, складається з двох літер, які, як правило, повторюють міжнародний код держави: ua-Україна, ru-Росія, us-США, uk-Великобританія, fr-Франція.

В імені допускається будь-яка кількість доменів, але найчастіше використовуються імена з кількістю доменів від трьох до п'яти. Кожен власник, що має домен, може створювати і змінювати адреси, що знаходяться під його контролем. Наприклад, якщо у фірмі з адресою firm.ua буде створено новий підрозділ аналітичних досліджень, то за-для його найменування фірма не зобов'язана одержувати жодного дозволу; достатньо лише додати нове ім'я до опису адрес свого домена, наприклад, store. В результаті кожен користувач Iнтернета може звертатися до цієї групи за адресою store.firm.ua.

Досить часто крайня ліва частина імені в адресі пояснює тип інформації, на яку вказує дана адреса. Наприклад, адреса www.toyota.com вказує на сторінку у World Wide Web, а адреса ftp.toyota.com вказує на ftp-сервер, де зберігаються файли. Таке правило адресації не є обов'язковим, а лише використовується для полегшення пошуку інформації.

При роботі в Iнтернеті найчастіше використовуються не просто доменні адреси, а універсальні вказівники ресурсів, що носять назву URL(Universal Resource Locator). URL - це адреса будь-якого ресурсу в Iнтернеті разом з вказівкою, за яким протоколом слід до нього звертатися. URL має такий загальний вигляд : <тип інформаційного простору>://<назва сервера>/<назва каталога>/<назва підкаталога>/<назва файлу>. Перелічимо типи основних інформаційних просторів :

http	WWW-простір	news	Usenet-простір
ftp	FTP-простір	mail	простір адрес e-mail
gopher	Gоpher-простір	file	простір файлів

Hаприклад, http://www.toyota.com, ftp://www.toyota.com означає, що при зверненні до www.toyota.com необхідно використати протоколи http i ftp відповідно.

5. Протоколи передачі даних.

Взагалі кажучи, протокол - це правила взаємодії. Наприклад, дипломатичний протокол описує, як поводитися при зустрічі іноземних гостей. Аналогічно мережевий протокол задає правила роботи комп'ютерам, які під'єднані до мережі. Стандартні протоколи дозволяють різним комп'ютерам спілкуватися "однією мовою". Таким чином здійснюється під'єднання до Iнтернета різнотипних комп'ютерів, що працюють під управлінням різних операційних систем. Зрозуміло, що описати в одному протоколі всі правила взаємодії неможливо. Тому мережеві протоколи працюють за багаторівневим принципом. Наприклад, на нижньому рівні описуються правила передачі невеликих порцій інформації з одного комп'ютера на інший, оскільки відслідковувати правильність передачі невеликих частин інформації значно простіше. Якщо якусь частину інформації було спотворена під час передачі, то на цьому рівні відбувається повторення передачі лише спотвореної частини. Протокол наступного рівня описує, яким чином великі масиви даних розбити на невеликі частини і зібрати знову. При цьому невеликі частини пересилаються за допомогою протоколу нижнього рівня. На наступному, ще вищому рівні, описується передача файлу. При цьому використовуються протоколи нижчих рівнів. Таким чином, в Iнтернеті для реалізації нового протокола вищого рівня не обов'язково знати особливості функціонування мережі, а потрібно уміти користуватися протоколами нижчих рівнів. Аналогією багаторівневих протоколів в житті є, наприклад, передача тексту документа під час розмови по телефону. При цьому зовсім необов'язково знати, як працює телефонна мережа. Нам достатньо лише набрати номер і чекати, доки інша людина зніме трубку.

Отже, в Iнтернеті використовуються кілька рівнів протоколів, які взаємодіють один з одним. На нижньому рівні використовуються два основні протоколи: IP (Internet Protocol) - протокол Iнтернета і TCP (Transmission Control Protocol) - протокол управління передачею. Оскільки ці два протоколи тісно пов'язані, то часто їх об'єднують і кажуть, що в Iнтернеті базовим протоколом є TCP/IP. Всі інші протоколи формуються на основі саме протоколів TCP/IP. Розглянемо дещо детальніше роботу TCP/IP протоколів.

Припустимо, що необхідно передати інформацію з одного комп'ютера, під'єднаного до Iнтернета, на інший. Протокол TCP розбиває інформацію на порції і нумерує їх, щоб при одержанні можна було правильно зібрати інформацію. Далі за допомогою протокола іР всі частини передаються одержувачу, а протокол ТСР перевіряє, чи всі частини одержано. Оскільки окремі частини можуть подорожувати Iнтернетом найрізноманітнішими шляхами, то порядок прибуття частин може бути порушено. Після отримання всіх частин інформації ТСР розміщує їх в необхідному порядку і збирає в єдине ціле. Як було зауважено, для протоколу ТСР не має значення, якими шляхами інформація переміщується Iнтернетом. Цим займається протокол іР. До кожної одержаної порції інформації протокол іР додає службову інформацію, з якої можна дізнатися адресу відправника і одержувача інформації. Далі протокол іР забезпечує доставку всіх пакетів одержувачу. При цьому швидкість і шляхи проходження різних "конвертів" можуть бути різними. Таким чином, протокол ТСР відповідає за те, як документи розбиваються на пакети і як потім збираються докупи, а протокол іР відповідає за те, як пакети досягають адресата.

Так працюють протоколи ТСР/IP. Вони забезпечують передачу інформації між двома комп'ютерами, а всі інші протоколи з їх допомогою реалізують різноманітні послуги Iнтернета.

6. Поняття про програму-сервер, програму-клієнт, порти.

На завершення короткого огляду основ мережі Iнтернет зупинимося на таких поняттях, як програма-сервер та програма-клієнт. Для забезпечення користувачів можливостями Iнтернета використовуються спеціальні програми, що функціонують на комп'ютерах мережі. При цьому для забезпечення будь-якого сервісу, наприклад, WWW, FTP чи інших, завжди необхідні дві програми. Одна - програма-сервер - займається одержанням, опрацюванням, збереженням і передачею інформації на запит інших комп'ютерів, інша - програма-клієнт - встановлюється на комп'ютері користувача (робочій станції) і призначена для відправлення запитів на сервер, одержання і відображення інформації на комп'ютері користувача.

Наприклад, WWW-сервер зберігає Web-сторінки і підтримує спеціальний протокол передачі гіпертекстів (HTTP) для подорожей Всесвітньою павутиною. Клієнтом для WWW-сервера є програма перегляду Web-сторінок. Відмітимо, що сервером також називається комп'ютер, на якому працюють програми, що забезпечують доступ до мережевих ресурсів. Сервери, як правило, мають великі ресурси (апаратні, програмні, інформаційні), які можуть бути виділені для користування в мережі, і знаходяться в постійно робочому стані, забезпечуючи передачу даних.

Для того, щоб програма-клієнт знала, з якою програмою-сервером вона працює, використовуються так звані порти. Порт в Iнтернеті - це число, яке зв'язує програми в мережі. При роботі в Iнтернеті робоча станція відсилає на вузол мережі(сайт) номер порта, який вказує на те, яку програму-сервер слід запустити. Не плутайте номер порта з портом комп'ютера, який є пристроєм вводу-виводу інформації! В більшості випадків номер порта задано в програмі-клієнті і користувачеві не обов'язково його знати.

7. Конфіденційність обміну інформацією в Iнтернеті.

Вибір паролів та наслідки при їх втраті чи розголошенні. При роботі в Iнтернеті важливим є питання конфіденційності. Скажімо, ви посилаєте електронною поштою повідомлення, яке призначене лише адресатові, але, поки воно в дорозі, - зловмисники можуть перехопити і контролювати вашу кореспонденцію. Щоб захистити свої повідомлення, деякі користувачі, перш ніж відправити листа, використовують програми, які дозволяють зашифровувати зміст секретних листів. Адресатові також потрібні подібні програми, щоб розшифрувати повідомлення. Практично всі програми-шифратори/дешифратори здійснюють шифрування/дешифрування текстів за допомою ключа(пароля). У такий спосіб, забезпечується конфеденційність передачі інформації в Iнтернеті.

Часто при доступі до ресурсів певної обчислювальної системи також використовуються паролі, оскільки саме пароль забезпечує персональний вхід у систему. З точки зору програмного забезпечення, людина, що ініціює входження в систему, використовуючи ваш пароль, - це ви, тому вона отримує повноваження здійснювати довільні маніпуляції з вашими даними. Перелічимо ті неприємності, які можуть статися у випадку, коли хтось несанкціоновано скористався паролем користувача.

• Користувачеві доведеться оплачувати час, яким він не користувався.

• Зловмисник змінить пароль, і користувач не зможе увійти в систему.

• Зловмисник може змінити файли користувача.

• Зловмисник відішле від імені користувача провокаційний лист або зможе контролювати приватне листування користувача.

• Можна змінити підпис користувача.

• Хакер може здійснити ворожі дії щодо системи від імені користувача.

Щоб запобігти цим неприємностям, необхідно час від часу змінювати пароль. Довжина пароля не повинна бути дуже малою, адже тоді його можна підібрати за допомогою комп'ютера шляхом утворення деяких можливих комбінацій. Не варто використовувати в якості пароля слова, які можна вгадати, знаючи ваші уподобання, наприклад, назву улюбленої рок-групи, рік вашого народження, і, найголовніше, слід вибрати такий пароль, щоб ви потім не забули його. Якщо до комп'ютера, за яким ви працюєте, має доступ ще хтось, не залишайте з'єднання відкритим; закривайте його перед тим, як покинути робоче місце. Особливо це стосується місць публічного доступу.

1. Глинський Я.М. Практикум з інформатики.- Львів: Підприємство Деол, 1998.- 168 с.

2. Коцюбинский А.О., Грошев С.В. Современный самоучитель работы в сети Интернет. - М.: Триумф, 1997.- 400 с.

3. Миллер М. Использование Windows 98: Пер. с англ.- К.; М.; СПб.: Издат. дом "Вильямс", 1998.- 336 с.

4. Проект програми курсу "Основи інформатики та обчислювальної техніки" для загальноосвітньої школи (автори: Жалдак М.і., Морзе М.В., Науменко Г.Г.). Електронний варіант.

5. Homepage с помощью бортовых средств.// Chip, №5-6, 1996, с. 70-73.

6. Internet для "чайников". К.: Диалектика, 1996.- 288 с.

7. Журнал "Компютер + Программы", 1998-2000 р.р.

8. Журнал "Чип", 1996-2000 р.р.

9. Газета "Про", 1998-2000 р.р.