Глобальные информационные сети – одно из основных достижений человечества в области информационных технологий, главная примета вхождения в эпоху информационного общества. Делая возможным оперативное общение на огромных расстояниях, глобальные сети уже изменили для многих людей характер и возможности образования и профессиональной деятельности.
Самой известной глобальной сетью является Internet, представляющий собой объединение огромного числа сетей – национального, отраслевого и еще более узкого – регионального уровня. "Малые" сети имеют выходы в сети более высокого ранга, в согласованную систему адресов и протоколов передачи данных.
В глобальных сетях существует два режима информационного обмена. Диалоговый режим, в котором пользователь, получив порцию информации, может немедленно на нее реагировать, подавать новую команду в сеть для получения новых порций информации, называется on-line. В пакетном режиме, называемом off-line, пользователь передает информации (или принимает ее) в коротком сеансе связи она некоторое время отключается от сети. Это время может быть достаточно длительным – от нескольких часов до нескольких суток – пока его запрос не будет обработан. On-lineпохож на разговор по телефону, off-line – на обмен обычными письмами по почте.
Важнейшим моментом при функционировании Интернет является стандартизированный свод правил передачи пакетов данных в Сети и за ее пределы в рамках межсетевого обмена, закрепленный базовым транспортным протоколом TCP (Transmission Control Protocol) и межсетевым протоколом IP (InternetProtocol). Протокол TCP дает название всему семейству протоколов TCP/IP, главной задачей которых является объединение в сети пакетных подсетей через шлюзы. Каждая сеть работает по своим собственным законам, однако предполагается, что шлюз может принять пакет из другой сети и доставить его по указанному адресу. Реально, пакет из одной сети передается в другую подсеть через последовательность шлюзов, что становится возможно благодаря реализации во всех узлах сети протокола межсетевого обмена IP.
Величину потока информации (объем последней измеряется в битах или байтах и единицах, им кратных), прошедшего за определенный промежуток времени через выделенный канал связи, шлюз или другую систему, принято называть трафиком.
В Интернет каждой машине (host’y) приписан определенный адрес, по которому к ней и осуществляется доступ в рамках одного из стандартных протоколов, причем существует одновременно как числовая адресация (так называемый IP-адрес, состоящий из набора четырех чисел, разделенных точками, например 144. 206.160.32), так и более удобная для восприятия человеком система осмысленных доменных имен (например, apollo.polyn.kiae.su). Пользователь для обращения к машине может использовать как и ее IP-адрес, так и ее имя. Для упрощения работы в сети используется специальная система DNS (Domain Name System), представляющая собой базу данных, которая обеспечивает преобразования доменных имен компьютеров в числовые IP-адреса, поскольку базовым элементом адресации для семейства протокола ТСР/IР являются IP-адреса, а доменная адресация выполняет роль сервиса.
Слово «протокол» в сетевых технологиях имеет смысл, близкий но несколько отличный от значения, такого, как «документ с записью всего происходящего», приводимого в словаре Ожегова. За ним стой многозначное понятие, применяемое в разных контекстах, наиболее важным из которых для конечного пользователя является представление о протоколе как о некотором своде четко определенных правил, которые одинаково реализованы в различных системах (программах, шлюзах, пакетах данных и др.). Благодаря этому в местах взаимодействия этих систем, например, при инициировании соединения программы-клиента с программой-сервером или при попадании передаваемого пакета данных на машину-шлюз, все происходит по заранее определенному сценарию.
По мере продвижения пакета данных по сети на каждом этапе его взаимодействия с другими сетевыми элементами отрабатывают протоколы разных уровней. Полную совокупность таких протоколов, необходимых для успешного взаимодействия разных элементов в рамках сети данного типа, принято называть семейством или стеком. Интернет работает под семейством протоков лов TCP/IP, которое имеет многоуровневую структуру.
Структура протоколов TCP/IP имеет четыре уровня.
Самый нижний (уровень IV) соответствует уровню доступа к сети. В протоколах TCP/IP он не регламентируется, но поддерживает все популярные стандарты протоколов физического и канального уровня, такие, как Ethernet, Token Ring, SLIP, PPP и. Протоколы данного уровня обеспечивают передачу пакетов данных в сети на уровне аппаратных средств.
Следующий уровень (уровень III) — это уровень межсетевого взаимодействия, который обеспечивает передачу пакетов данных из одной подсети в другую. В качестве протокола в стеке используется протокол IP.
Следующий уровень (уровень II) называется основным. На этом уровне функционирует протокол управления передачей TCP, который обеспечивает надежную передачу сообщений между удаленными друг от друга различными прикладными программами за счет образования виртуальных соединений между ними.
Все перечисленные выше протоколы с легким сердцем можно отнести к «уровню секретарей» из примера, описанного выше, и, почувствовав себя начальниками, на время забыть о них. Для конечного пользователя («начальника») наиболее необходима компетентность на самом верхнем уровне (уровень I), или «уровне начальников», который называется на языке стека ТСР/IР прикладным.
За долгие годы использования в сетях различных стран и организаций стек TCP/IP накопил большое количество протоколов и сервисов прикладного уровня. Предметом нашего детального рассмотрения будут следующие четыре: протокол копирования файлов FTP (File Transfer Protocol), протокол эмуляции терминала telnet, протокол (Gopher для доступа к ресурсам всемирного пространства Gopher Space и наиболее популярный на данный момент протокол HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) доступа к удаленным гипертекстовым базам данных во всемирный паутине WWW (WorldWide Web).
Наиболее известные протоколы, используемые в сети Интернет
- HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) – это протокол передачи гипертекста. Протокол HTTP используется при пересылке Web-страниц с одного компьютера на другой.
- FTP (File Transfer Protocol) – это протокол передачи файлов со специального файлового сервера на компьютер пользователя. FTP дает возможность абоненту обмениваться двоичными
и текстовыми файлами с любым компьютером сети. Установив связь с удаленным компьютером, пользователь может скопировать файл с удаленного компьютера на свой или скопировать файл со своего компьютера на удаленный.
- POP (Post Office Protocol) – это стандартный протокол почтового соединения. Серверы POP обрабатывают входящую почту,
а протокол POP предназначен для обработки запросов на получение почты от клиентских почтовых программ.
- SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) – протокол, который задает набор правил для передачи почты. Сервер SMTP возвращает либо подтверждение о приеме, либо сообщение об ошибке, либо запрашивает дополнительную информацию.
- TELNET – это протокол удаленного доступа. TELNET дает возможность абоненту работать на любой ЭВМ сети Интернет, как на своей собственной, то есть запускать программы, менять режим работы и т. д. На практике возможности лимитируются тем уровнем доступа, который задан администратором удаленной машины.
- IRC (англ. Internet Relay Chat) – сервисная система, при помощи которой можно общаться через сеть Интернет с другими людьми в режиме реального времени.
- DTN – протокол дальней космической связи, предназначенный для обеспечения сверхдальней космической связи.
