Це досить складне питання, відповідь на який весь час змінюється. П'ять років тому відповідь була проста: Internet - це всі мережі, які, взаємодіючи з допомогою протоколу IP, утворять «безшовну» мережу для своїх колективних користувачів. Сюди відносяться різні федеральні мережі, сукупність регіональних мереж, університетські мережі і деякі закордонні мережі.

Останнім часом з'явилася зацікавленість у приєднанні до Internet мереж, які не використовують протокол IP. Для того щоб надавати клієнтам цих мереж послуги Internet, були розроблені методи підключення цих «чужих» мереж (наприклад, BITNET, DECnets та ін) до Internet. Спочатку ці підключення, названі шлюзами , призначалися просто для пересилання електронної пошти між двома мережами, але деякі з них виросли до можливості забезпечення та інших послуг на міжмережевий основі. Чи є вони частиною Internet? І так і ні - все залежить від того, чи хочуть вони того самі.

В даний час в мережі Internet використовуються практично усі відомі лінії зв'язку від низькошвидкісних телефонних ліній до високошвидкісних цифрових супутникових каналів. Операційні системи, що використовуються в мережі Internet, також відрізняються різноманітністю. Більшість комп'ютерів мережі Internet працюють під ОС Unix чи VMS. Широко представлені також спеціальні маршрутизатори мережі типу NetBlazer або Cisco, чия ОС нагадує ОС Unix.

Фактично Internet складається з безлічі локальних і глобальних мереж, що належать різним компаніям та підприємствам, пов'язаних між собою різними лініями зв'язку. Internet можна уявити собі у вигляді мозаїки складеної з невеликих мереж різної величини, які активно взаємодіють один з іншого, пересилаючи файли, повідомлення і т.п. Кто управляет Internet?

У багатьох відносинах Internet схожа на релігійну організацію: у ній є рада старійшин, кожен користувач мережі може мати свою думку про принципи її роботи і брати участь в управлінні мережею. У Internet немає ні президента, ні головного інженера, ні Папи. Президенти та інші 1целом ж у Internet немає єдиної авторитарної фігури.

Напрямок розвитку Internet в основному визначає «Суспільство Internet», або ISOC (Internet Society). ISOC - це організація на громадських засадах, метою якої є сприяння глобальному інформаційному обміну через Internet. Вона призначає раду старійшин, що відповідає за технічне керівництво та орієнтацію Internet.

Рада старійшин IAB (Internet Architecture Board або «Рада по архітектурі Internet») являє собою групу осіб, які добровільно виявили взяти участь у його роботі. IAB регулярно збирається, щоб затверджувати стандарти і розподіляти ресурси (наприклад, адреса). Internet працює завдяки наявності стандартних способів взаємодії комп'ютерів і прикладних програм один з одним. Наявність таких стандартів дозволяє без проблем зв'язувати між собою комп'ютери виробництва різних фірм. IAB несе відповідальність за ці стандарти, вирішує, потрібен Чи той чи інший стандарт і яким він повинен бути. Якщо виникає необхідність у якому-небудь стандарті, IAB розглядає проблему, приймає цей стандарт і повідомляє про це по мережі. Крім того, IAB стежить за різного роду номерами (і іншими речами), що повинні залишатися унікальними. Наприклад, кожен комп'ютер Internet має свій унікальний 32-х розрядний адреса; такої адреси більше в жодного комп'ютера немає. Як присвоюється ця адреса, вирішує IAB. Точніше, сам цей орган присвоєнням адрес не займається, він встановлює правила присвоєння адрес.

У кожного користувача в Internet має свою думку щодо того, як має функціонувати мережа. Користувачі Internet виражають свої думки на засіданнях інженерної комісії IETF (Internet Engineering Task Force). IETF - ще один суспільний орган; він збирається регулярно для обговорення поточних технічних і організаційних проблем Internet. Якщо виникає досить важлива проблема, IETF формує робочу групу для подальшого її вивчення. (На практиці «досить важлива» означає, як правило, що знаходиться достатньо добровольців для створення робочої групи.) Відвідувати засідання IETF і входити до складу робочих груп може будь-який; важливо, щоб він працював. Робочі групи виконують багато різних функцій - від випуску документації та прийняття рішень про те, як мережі повинні взаємодіяти між собою в специфічних ситуаціях, до зміни значень бітів у визначеному стандарті. Робоча група звичайно складає доповідь. Це може бути або надається всім бажаючим документація з рекомендаціями, яким випливати не обов'язково, або пропозиція, що направляється в IAB для прийняття як стандарт. Хто платить?

Старе правило для заплутаних ситуацій говорить: «шукайте грошовий інтерес». Це правило, однак не годиться для Internet. Ніхто за неї не платить, нема ніякої компанії Internet, Inc. або інший, подібної до неї, яка б збирала з усіх користувачів Internet внески. Тут кожний платить за свою частину. Національний науковий фонд платить за NSFNET, НАСА - за NASA Science Internet т т.д. Представники мереж збираються і вирішують, як з'єднуватися і як фінансувати ці взаємні з'єднання. Коледж або корпорація платить за підключення до регіональної мережі, яка, в свою чергу, платить за доступ до Internet постачальнику на рівні держави.

Те, що Internet - безкоштовна мережа, не більше ніж міф. Кожне підключення до неї кимось оплачується. У багатьох випадках ці внески не доводяться до фактичних користувачів, що створює ілюзію «безкоштовного доступу». Але є і велике число користувачів, які добре знають, що Internet не безкоштовна мережа: багато користувач вносять щомісячну або погодинну плату за доступ до Internet з домашніх комп'ютерів по лініях зі швидкістю до 56 Кбайт у секунду (так само, як у базових мережах). В даний час найбільш швидко росте число користувачів Internet, що відносяться до таких категорій, як малі підприємства і приватні особи, а вони дуже добре знають ціну своїм грошам. Протоколи мережі Internet.

Основне, що відрізняє Internet від інших мереж - це її протоколи - TCP/IP. Взагалі, термін TCP/IP звичайно означає усе, що пов'язано з протоколами взаємодії між комп'ютерами в Internet. Він охоплює ціле сімейство протоколів, прикладні програми, і навіть саму мережу. TCP/IP - це технологія міжмережевої взаємодії, технологія Internet. Мережа, що використовує технологію internet, називається "internet". Якщо мова йде про глобальну мережу, що об'єднує безліч мереж з технологією internet, то її називають Internet.

Свою назва протокол TCP/IP одержав від двох комунікаційних протоколів (або протоколів зв'язку). Це Transmission Control Protocol (TCP) і Internet Protocol (IP). Незважаючи на те, що в мережі Internet використовується велике число інших протоколів, мережа Internet часто називають TCP/IP-мережею, так що ці два протоколи, безумовно, є в?? жнейшімі.

Як і у всякій іншій мережі в Internet існує 7 рівнів взаємодії між комп'ютерами: фізичний, логічний, мережний, транспортний, рівень сеансів зв'язку, представницький і прикладний рівень. Відповідно кожному рівню взаємодії відповідає набір протоколів (тобто правил взаємодії).

Протоколи фізичного рівня визначають вид і характеристики ліній зв'язку між комп'ютерами. У Internet використовуються практично всі відомі в даний час способи зв'язку від простого проводу (вита пара) до волоконно-оптичних ліній зв'язку (ВОЛЗ).

Для кожного типу ліній зв'язку розроблений відповідний протокол логічного рівня, що займається управлінням передачею інформації з каналу. До протоколів логічного рівня для телефонних ліній відносяться протоколи SLIP (Serial Line Interface Protocol) і PPP (Point to Point Protocol). Для зв'язку по кабелю локальної мережі - це пакетні драйвери плат ЛВС.

Протоколи мережного рівня відповідають за передачу даних між пристроями в різних мережах, тобто займаються маршрутизацією пакетів у мережі. До протоколів мережного рівня належать IP (Internet Protocol) і ARP (Address Resolution Protocol).

Протоколи транспортного рівня управляють передачею даних з однієї програми в іншу. До протоколів транспортного рівня належать TCP (Transmission Control Protocol) і UDP (User Datagram Protocol).

Протоколи рівня сеансів зв'язку відповідають за установку, підтримку і знищення відповідних каналів. У Internet цим займаються вже згадані TCP і UDP протоколи, а також протокол UUCP (Unix to Unix Copy Protocol).

Протоколи представницького рівня займаються обслуговуванням прикладних програм. До програм представницького рівня належать програми, що запускаються, приміром, на Unix-сервері, для надання різних послуг абонентам. До таких програм відносяться: telnet-сервер, FTP-сервер, Gopher-сервер, NFS-сервер, NNTP (Net News Transfer Protocol), SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), POP2 і POP3 (Post Office Protocol) і т.д.

До протоколів прикладного рівня відносяться мережні послуги і програми їхнього надання. Про те, як працює Internet. Переміщуючи ритми з одного місця на інше.

Сучасні мережі створюються по багаторівневому принципом. Передача повідомлень у вигляді послідовності бітів починається на рівні ліній зв'язку та апаратури, причому лінії зв'язку не завжди високої якості. Потім додається рівень базового програмного забезпечення, керує роботою апаратури. Наступний рівень програмного забезпечення дозволяє наділити базові програмні засоби додатковими необхідними можливостями. Розширення функціональних можливостей мережі шляхом додавання рівня за рівнем призводить до того, що Ви в кінці кінців отримуєте по-справжньому дружній і корисний інструментарій. Мережі з комутацією пакетів.

Коли Ви намагаєтесь уявити собі, що ж таке Internet і як вона працює, цілком природно, що у Вас виникають асоціації з телефонною мережею. Врешті-решт, обидві ці структури використовують електронні засоби передачі, обидві дозволяють встановлювати зв'язок і передавати інформацію; крім того, в Internet в основному використовуються виділені телефонні лінії. На жаль, це невірне уявлення, і воно є причиною нерозуміння принципів роботи Internet. Телефонна мережа - це мережа з комутацією каналів. Коли Ви робите виклик, Вам виділяється деяка частина це мережі. Навіть якщо Ви не використовуєте її (наприклад, перебуваєте в режимі утримання), вона залишається недоступною для інших абонентів, яким у цей момент потрібно зателефонувати. Це призводить до того, що такий дорогий ресурс, як мережа, використовується неефективно.

Більш відповідає дійсному стану речей модель Internet - поштове відомство США. Поштове відомство є мережею з комутацією пакетів. Тут у Вас немає виділеної ділянки мережі. Ваша кореспонденція змішується з іншими листами, відправляється в поштове відділення і сортується. Незважаючи на те, що технології абсолютно різні, служба доставки пошти являє собою дивно точний аналог мережі; ми будемо продовжувати користуватися цією моделлю у всіх інших розділах цього розділу. Межсетевой протокол (IP).

За допомогою ліній зв'язку забезпечується доставка даних з одного пункту в іншій. Але Ви вже знаєте, що Internet може доставляти дані в багато точки, розкидані по всій земній кулі. Як це відбувається?

Різні ділянки Internet зв'язуються за допомогою системи комп'ютерів (званих маршрутизаторами) з'єднують між собою мережі. Це можуть бути мережі Internet, мережі з маркерні доступом, телефонні лінії (див. рис.2).

Малюнок 2. Апаратні засоби Internet.

Телефонні лінії та мережі Ethernet еквівалентні автомобілів і літаків служби доставки пошти. Маршрутизатори - це поштові підстанції; вони приймають рішення про те, куди направляти дані ( «пакети»), так само, як поштова підстанція вирішує, куди направляти конверти з поштою. Кожна підстанція, або маршрутизатор, не має зв'язку з іншими станціями. Якщо Ви опустили листа в поштову скриньку в Нью-Гемпширі, а адресат живе в Каліфорнії, то місцеве поштове відділення не буде бронювати літак, щоб доставити Ваш лист до Каліфорнії. Місцевий поштове відділення надсилає листа на підстанцію, підстанція посилає його на іншу підстанцію і так далі, поки лист не дійде до адресата. Таким чином, кожній підстанції потрібно знати тільки, які є з'єднання і який з «наступних стрибків» буде кращим для переміщення пакету ближче до пункту призначення. Схожа ситуація складається і в Internet: маршрутизатор дивиться, куди адресовані Ваші дані, і вирішує, куди їх посилати.

Звідки Internet знає, куди слід направити Ваші дані? Якщо Ви надсилаєте листа, то, просто опустивши його в поштову скриньку без конверта, Ви не можете розраховувати, що кореспонденція буде доставлена за призначенням. Лист потрібно вкласти в конверт, написати на конверті адресу і наклеїти марку. Точно так само, як поштове відділення слід за правилами, які визначають порядок роботи поштової мережі, певні правила регламентують порядок роботи Internet. Ці правила називають протоколами. Межсетевой протокол (Internet Protocol, IP) відповідає за адресацію, тобто гарантує, що маршрутизатор знає, що робити з Вашими даними, коли вони надійдуть. Дотримуючись нашої аналогії з поштовим відомством, можна сказати, що міжмережевий протокол виконує функції конверту.

Деяка адресна інформація наводиться на початку Вашого повідомлення. Вона дає мережі достатньо відомостей для доставки пакета даних.

Internet - адреси складаються з чотирьох чисел, кожне з яких не перевищує 256. При запису числа відділяються одне від одного крапками, наприклад:

192.112.36.5

128.174.5.6

Адреса фактично складається з кількох частин. Оскільки Internet - це мережа мереж, то початок адреси містить інформацію для маршрутизаторів про те, до якої мережі належить ваш комп'ютер. Права частина адреси служить для того, щоб повідомити мережі, який комп'ютер повинен отримати цей пакет. [1] Кожен комп'ютер в Internet має свій унікальний адресу. Тут нам знову допоможе аналогія зі службою доставки пошти. Візьмемо адресу «50 Kelly Road, Hamden, CT». Елемент «Hamden, CT» схожий на адресу мережі. Завдяки цьому конверт потрапляє в необхідне поштове відділення, той, що знає про вулиці в певному районі. Елемент «Kelly Road »схожий на адресу комп'ютера, він вказує на конкретну поштову скриньку в районі, який обслуговує дану поштове відділення. Поштове відомство виконало своє завдання, доставив пошту в потрібне місцеве відділення, а це відділення поклало лист у відповідний поштовий скриньку. Аналогічним чином, Internet виконала своє завдання, коли її маршрутизатори направили дані в відповідну мережу, а ця локальна мережа - у відповідний комп'ютер.

По цілому ряду технічних причин (в основному це апаратні обмеження) інформація, що їх посилають по IP-мережах, розбивається на порції, що називаються пакетами. У одному пакеті звичайно посилається від одного до 1500 символів інформації. Це не дає можливості одному користувачеві монополізувати мережу, проте дозволяє кожному розраховувати на своєчасне обслуговування. Це також означає, що у випадку перевантаження мережі якість її роботи кілька погіршується для всіх користувачів: вона не вмирає, якщо її монополізували кілька солідних користувачів.

Одна з переваг Internet полягає в тому, що для роботи на базовому рівні досить тільки міжмережевого протоколу. Мережа буде не дуже дружній, але якщо Ви будете вести себе досить розумно, то вирішите свої завдання. Оскільки Ваші дані поміщаються в IP-конверт, то мережа має всю інформацію, необхідну для переміщення цього пакету з Вашого комп'ютера в пункт призначення. Тут, однак, виникає відразу кілька проблем.

По-перше, в більшості випадків обсяг пересилається інформації перевищує 1500 символів. Якби пошта брала тільки листівки, Вас би це, природно, розчарувало.

По-друге, може статися помилка. Поштове відомство іноді втрачає листи, а мережі іноді втрачають пакети або ушкоджують їх при передачі. Ви побачите, що на відміну від поштових відділень Internet успішно вирішує такі проблеми.

По-третє, послідовність доставки пакетів може бути порушена. Якщо Ви послали за однією адресою один за одним два листи, то немає ніякої гарантії, що вони підуть по одному маршруту або прийдуть в порядку їх відправлення. Така ж проблема існує і в Internet.

Тому наступний рівень мережі дасть нам можливість пересилати більш великі порції інформації і подбати про усунення тих спотворень, які вносить сама мережа. Протокол управління передачею (ТСР).

Для вирішення згаданих вище проблем використовується «протокол управління передачею »(Transmission Control Protocol, TCP), який часто згадують разом з протоколом IP. Як слід було б поступити у випадку, якщо Ви хочете послати кому-небудь книгу, а пошта приймає тільки листи? Вихід один: вирвати з книги всі сторінки, вкласти кожну в окремий конверт і кинути все конверти в поштову скриньку. Одержувачу довелося б збирати всі сторінки (за умови, що жоден лист не пропало) і склеювати назад у книгу. Ось ці завдання і виконує ТСР.

Інформацію, яку Ви хочете передати, ТСР розбиває на порції. Кожна порція нумерується, щоб можна було перевірити, чи вся інформація отримана, і розташувати дані у правильному порядку. Для передачі цього порядкового номера по мережі у протоколу є свій власний «конверт», на якому "написана" необхідна інформація. Порція ваших даних розміщується в конверт ТСР. Конверт ТСР, у свою чергу, міститься в конверті IP і передається в мережу.

На приймаючій стороні програмне забезпечення протоколу ТСР збирає конверти, витягує з них дані і розташовує їх в правильному порядку. Якщо яких-небудь конвертів немає, програма просить відправника передати їх ще раз. Після розміщення всієї інформації в правильному порядку ці дані передаються тій прикладній програмі, яка використовує послуги ТСР. Як зробити мережу дружній?

Для цього необхідно встановити програмне забезпечення на конкретну задачу і при зверненні до комп'ютерів використовувати не адреси, а імена. Прикладні програми.

Більшість користувачів не мають інтересу до потоку бітів між комп'ютерами, якими б не були швидкісними лінії і який би екзотичної не була технологія, яка дозволила його отримати. Вони хочуть швидко використати цей потік бітів для якихось корисних завдань, будь то переміщення файла, доступ до даних або просто гра. Прикладні програми - це частини програмного забезпечення, які дозволяють задовольнити ці потреби. Такі програми складають ще один рівень програмного забезпечення, надбудовує над сервісом ТСР або UDP. Прикладні програми надають користувачеві засоби для вирішення конкретного завдання.

Діапазон прикладних програм широкий: від доморощених до патентованих, що поставляються великими фірмами-розробниками. В Internet є три стандартні прикладні програми (віддалений доступ, пересилка файлів і електронна пошта), а також інші, широко використовуються, але не стандартизовані програми. У розділах 5-14 показано, як використовувати найбільш поширені прикладні програми Internet.

Коли мова йде про прикладних програмах, слід врахувати одну особливість: Ви сприймаєте прикладну програму так, як вона виглядає у Вашій локальній системі. Команди, повідомлення, запрошення і т.д., що з'являються у Вас на екрані, можуть дещо відрізнятися від тих, які Ви побачите в книзі або на екрані у свого друга. Не варто хвилюватися, якщо у книзі наводиться повідомлення «connection refused», а комп'ютер видає «Unable to connect to remote host: refused»; це одне й те саме. Чи не чіпляйтеся до слів, а спробуйте зрозуміти суть повідомлення. Не турбуйтеся, якщо деякі команди мають інші імена; більшість прикладних програм забезпечені досить солідними довідковими підсистемами, які допоможуть знайти необхідну команду. Доменна система імен.

Цифрові адреса - і це стало зрозуміло дуже скоро - хороші при спілкуванні комп'ютерів, а для людей переважно імена. Незручно говорити, використовуючи цифрові адреси, і ще важче запам'ятати їх. Тому комп'ютерів в Internet присвоєні імена. Всі прикладні програми Internet дозволяють використовувати імена систем замість числових адрес комп'ютерів.

Звичайно, використання імен має свої недоліки. По-перше, потрібно стежити, щоб одна і те ж ім'я не було випадково присвоєно двом комп'ютерам. Крім того, необхідно забезпечити перетворення імен в числові адреси, адже імена гарні для людей, а комп'ютери все-таки віддають перевагу числа. Ви можете вказати програмі ім'я, але у неї повинен бути спосіб пошуку цього імені, та перетворення його на адресу.

На етапі становлення, коли Internet була маленькою спільністю, використовувати імена було легко. Центр мережевої інформації (NIC) створював спеціальну службу реєстрації. Ви послали заповнений бланк (звичайно, електронними засобами), і NIC вносив Вас в свій список імен і адрес. Цей файл під назвою hosts (список вузлових комп'ютерів), регулярно розсилали на всі комп'ютери мережі. В якості імен використовувалися прості слова, кожне з яких обов'язково було унікальним. Коли Ви вказували ім'я, Ваш комп'ютер шукав його в цьому файлі і підставляв відповідну адресу.

Коли Internet розрослася, на жаль, розмір цього файлу теж збільшився. Почали виникати значні затримки при реєстрації імен, пошук унікальних імен ускладнився. Крім того, на розсилку цього великого файлу на всі зазначені в ньому комп'ютери йшло багато мережевого часу. Стало очевидно, що такі темпи зростання потребують наявності розподіленої інтерактивної системи. Ця система називається «доменної системою імен »(Domain Name System, DNS). Структура доменної системи.

Доменна система імен являє собою метод призначення імен шляхом покладання на різні групи користувачів відповідальності за підмножини імен. Кожен рівень у цій системі називається доменом. Домени відділяються один від іншого крапками:

ux.cso.uiuc.edu

nic.ddn.mil

yoyodyne.com

В імені може бути будь-яка кількість доменів, але більше п'яти зустрічається рідко. Кожен наступний домен в імені (якщо дивитися зліва направо) більше попереднього. В імені ux . cso . uiuc . edu елемент ux - ім'я реального комп'ютера з IP - адресою. (Див. малюнок).

Малюнок 3. Структура доменного імені.