Основы функционирования Интернета
В техническом понимании TCP/IP — это не один сетевой протокол, а два протокола, лежащих на разных уровнях (это так называемый стек протоколов). Протокол TCP—протокол транспортного уровня. Он управляет тем, как происходит передача информации. Протокол IP — адресный. Он принадлежит сетевому уровню и определяет, куда происходит передача.
Протокол TCP. Согласно протоколу TCP, отправляемые данные «нарезаются» на небольшие пакеты, после чего каждый пакет маркируется таким образом, чтобы в нем были данные, необходимые для правильной сборки документа на компьютере получателя.
Протокол IP. Теперь рассмотрим адресный протокол - IP {Internet Protocol). Его суть состоит в том, что у каждого участника Всемирной сети должен быть свой уникальный адрес I P-adpec). Без этого нельзя говорить о точной доставке ТСР-пакетов на нужное рабочее место. Этот адрес выражается очень просто — например четырьмя байтами\: 195.38.46.11. Структура IР-адреса организована так, что каждый компьютер, через который проходит какой-либо TСР-пакет, может по этим четырем числам определить, кому из ближайших «соседей» надо переслать пакет, чтобы он оказался «ближе» к получателю.
В результате конечного числа перебросок TСР-пакет достигает адресата. Выше мы не случайно взяли в кавычки слово «ближе». В данном случае оценивается не географическая «близость». В расчет принимаются условия связи и пропускная способность линии. Решением вопросов, что считать «ближе», а что «дальше», занимаются специальные средства -- маршрутизаторы. Роль маршрутизатора в сети может выполнять как специализированный компьютер, так и специальная программа, работающая на узловом сервере сети.
|
|
|
Поскольку один байт содержит до 256 различных значений, то теоретически с помощью четырех байтов можно выразить более четырех миллиардов уникальных IP адресов. На практике из-за особенностей адресации к некоторым типам локальных сетей количество возможных адресов составляет порядка двух миллиардов. В настоящее время введено понятие IPv4 и IPv6, так как и такого числа адресов скоро не будет хватать.
Когда говорят о работе в Интернете или об использовании Интернета, то на самом деле речь идет не об Интернете в целом, а только об одной или нескольких из его многочисленных служб. В простейшем понимании служба — это пара программ, взаимодействующих между собой согласно определенным правилам, называемым протоколами. Одна из программ этой пары называется сервером, а вторая — клиентом.
Пример: чтобы воспользоваться электронной почтой, необходимо соблюсти протоколы отправки и получения сообщений. Для этого надо иметь программу (почтовый клиент) и установить связь с почтовым сервером. Так же обстоит дело и с другими службами.
|
|
|
Электронная почта (E-Mail). Эта служба также является одной из наиболее ранних. Ее обеспечением в Интернете занимаются специальные почтовые серверы. Здесь и далее под сервером может пониматься программное обеспечение. Таким образом, один узловой компьютер Интернета может выполнять функции нескольких серверов и обеспечивать работу различных служб, оставаясь при этом универсальным компьютером, на котором можно выполнять и другие задачи, характерные для средств вычислительной техники.
Почтовые серверы получают сообщения от клиентов и пересылают их по цепочке к почтовым серверам адресатов, где эти сообщения накапливаются. При установлении соединения между адресатом и его почтовым сервером происходит автоматическая передача поступивших сообщений на компьютер адресата.
Почтовая служба основана на двух прикладных протоколах: SMTP и РОРЗ. По первому происходит отправка корреспонденции с компьютера на сервер, а по второму — прием поступивших сообщений. К почтовым программам относятся: Microsoft Outlook Express, Microsoft Outlook, The Bat! и др .
Служба World Wide Web (WWW). Безусловно, это самая популярная служба современного Интернета. Ее нередко отождествляют с Интернетом, хотя на самом деле это лишь одна из его многочисленных служб.
|
|
|
World Wide Web — это единое информационное пространство, состоящее из сотен миллионов взаимосвязанных электронных документов, хранящихся на Web-cepверах. Отдельные документы, составляющие пространство Web, называют Web-страницами. Количество существующих Wefe-страниц уже измеряется миллиардами, причем энергичный рост объема World Wide Web продолжается. Группы тематически объединенных Web-страниц называют Web-узлами (альтернативный термин — Web-сайт или просто сайт). Один физический Веб-сервер может содержать достаточно много Web-узлов каждому из которых, как правило, отводится отдельный каталог на жестком диске сервера.
От обычных текстовых документов веб-страницы отличаются тем, что они оформлены без привязки к конкретному носителю. Веб-документы не могут иметь «жесткого» форматирования. Оформление выполняется непосредственно во время их воспроизведения на компьютере клиента и происходит оно в соответствии с настройками программы, выполняющей просмотр. Программы для просмотра Веб-страниц называют браузерами. Браузер выполняет отображение документа на экране, руководствуясь командами которые автор документа внедрил в его текст. Такие команды называются тегами. От обычного текста они отличаются тем, что заключены в угловые скобки. Большинство тегов используются парами: открывающий тег и закрывающий. Закрывающий тег начинается с символа «/».
|
|
|
<CENTER> Этот текст должен выравниваться по центру экрана </CENTER>
<LEFT> Этот текст выравнивается по левой границе экрана </LEFT>
<RIGHT> Этот текст выравнивается по правой границе экрана </RIGHT>
Сложные теги имеют кроме ключевого слова дополнительные атрибуты и параметры, детализирующие способ их применения. Правила записи тегов содержатся в спецификации особого языка разметки, близкого к языкам программирования. Он называется языком разметки гипертекста — HTML (HyperText Markup Language). Таким образом, Weu-документ представляет собой обычный текстовый документ, размеченный тегами HTML.
При отображении ХТМЛ-документа на экране с помощью браузера теги не показываются, и мы видим только текст, составляющий документ.
Возможность внедрения в текст графических и других объектов, реализуемая с помощью тегов HTML, является одной из самых эффектных с точки зрения оформления Веб-страниц, но не самой важной с точки зрения самой идеи World Wide Web. Наиболее важной чертой Wefe-страниц, реализуемой с помощью тегов HTML, являются гипертекстовые ссылки. С любым фрагментом текста или, например, с рисунком с помощью тегов можно связать иной Web-документ, то есть установить гиперссылку. В этом случае при щелчке левой кнопкой мыши на тексте или рисунке, являющемся гиперссылкой, отправляется запрос на доставку нового документа.
Этот документ, в свою очередь, тоже может иметь гиперссылки на другие документы. Тем самым, совокупность огромного числа гипертекстовых электронных документов, хранящихся на серверах WWW, образует своеобразное гиперпространство документов, между которыми возможно перемещение. Произвольное перемещение между документами в Weб-пространстве называют Web-серфингом. Каждый документ в пространстве Интернет обладает своим уникальным адресом. Выше мы говорили, что каждый файл одного локального компьютера обладает уникальным полным именем, в которое входит собственное имя файла (включая расширение имени) и путь доступа к файлу, начиная от имени устройства, на котором он хранится. Теперь мы можем расширить представление об уникальном имени файла и развить его до Всемирной сети. Адрес любого файла во всемирном масштабе определяется унифицированным указателем ресурса — URL.
Адрес URL состоит из трех частей.
1. Указание службы, которая осуществляет доступ к данному ресурсу (обычно обозначается именем прикладного протокола, соответствующего данной службе). Так, например, для службы WWW прихшадным является протокол HTTP (HyperText Transfer Protocol — протокол передачи гипертекста). После имени протокола ставится двоеточие (:) и два знака «/» (косая черта): http://...
2. Указание доменного имени компьютера (сервера), на котором хранится данный ресурс: http://www.abcde.com ...
3. Указания полного пути доступа к файлу на данном компьютере. В качестве
разделителя используется символ «/«• (косая черта): http://www.abcde.com/Files/Mew/abcdefg,zlp
При записи Веб-адреса важно точно соблюдать регистр символов. Именно в форме URL и связывают адрес ресурса с гипертекстовыми ссылками на Веб-страницах. При щелчке на гиперссылке браузер посылает запрос для поиска и доставки ресурса, указанного в ссылке.
Служба имен доменов (DNS). Адрес любого компьютера или любой локальной сети в Интернете может быть выражен четырьмя байтами, например так:
195.28.132.97
А только что мы заявили, что каждый компьютер имеет уникальное доменное имя, например такое:
www.abcdef.com
Это две разные формы записи адреса одного и того же сетевого компьютера. Человеку неудобно работать с числовым представлением IР-адреса, зато доменное имя запоминается легко, особенно если учесть, что, как правило, это имя имеет содержание.
Автоматическая работа серверов сети организована с использованием четырехзначного числового адреса. Благодаря ему промежуточные серверы могут осуществлять передачу запросов и ответов в нужном направлении, не зная, где конкретно находятся отправитель и получатель. Поэтому необходим перевод доменных имен в связанные с ними IР-адреса. Этим и занимаются серверы службы имен доменов DNS.
Служба передачи файлов (FTP). Прием и передача файлов составляют значительный процент от прочих Интернет-услуг. Необходимость в передаче файлов возникает, например, при приеме файлов программ, при пересылке крупных документов (например, книг), а также при передаче архивных файлов, в которых запакованы большие объемы информации.
Служба FTP имеет свои серверы в мировой сети, на которых хранятся архивы данных. Со стороны клиента для работы с серверами FTP может быть установлено специальное программное обеспечение, хотя в большинстве случаев браузеры WWW oблsiДэ.ю^ встроенными возможностями для работы и по протоколу FTP.
Протокол FТР работает одновременно с двумя TСР-соединениями между сервером и клиентом. По одному соединению идет передача данных, а второе соединение используется как управляющее. Протокол F ТР предоставляет серверу средства для идентификации обратившегося клиента. Этим часто пользуются коммерческие серверы и серверы ограниченного доступа, поставляющие информацию только зарегистрированным клиентам, — они выдают запрос на ввод имени пользователя и связанного с ним пароля. Однако существуют и десятки тысяч FTP-серверов с анонимным доступом для всех желающих. В этом случае в качестве имени пользователя надо ввести слово: anonymous, а в качестве пароля задать адрес электронной почты. В большинстве случаев программы-клиенты iTP делают это автоматически.
IRC. Служба IRC (Internet Relay Chat) предназначена для прямого общения
нескольких человек в режиме реального времени. Иначе службу IRC называют чат-конференциями или просто чатом. В системе IRC общение происходит только в пределах одного канала, в работе которого принимают участие обычно лишь несколько человек. Каждый пользователь может создать собственный канал и пригласить в него участников «беседы» или присоединиться к одному из открытых в данный момент каналов.
ICQ. Эта служба — одна из нескольких существующих в Интернете служб для мгновенного обмена сообщениями. Если два человека подключены к Интернету одновременно, то, в принципе, им почти ничто не мешает общаться друг с другом напрямую. Единственная проблема — знание сетевого IР-адреса человека, подключенного в данный момент к Интернету. Большинство пользователей не имеет постоянного IР-адреса — такой адрес выдается им на временной основе в момент установки соединения. Для пользования этой службой надо зарегистрироваться и получить персональный идентификационный номер UIN{UniversalInternet Number). Зная номер [//ЛГ партнера, но не зная его текущий IР-адрес, можно через центральный сервер службы отправить ему сообщение с предложением установить соединение.
Как было указано выше, каждый компьютер, подключенный к Интернету, должен иметь четырехзначный IР-адрес. Этот адрес может быть постоянным или динамически временным. Те компьютеры, которые включены в Интернет на постоянной основе, имеют постоянные IР-адреса. Большинство же пользователей подключаются к Интернету лишь на время сеанса. Им выдается динамический IР-адрес, действующий только в течение данного сеанса. Этот адрес выдает тот сервер, через который происходит подключение. В разных сеансах динамический IР-адрес может быть различным, причем заранее не известно, каким.
При каждом подключении к Интернету программа ICQ, установленная на нашем компьютере, определяет текущий IР-адрес и сообщает его центральной службе, которая, в свою очередь, оповещает наших партнеров по контактам. Далее наши партнеры могут установить с нами прямую связь. Основные понятия
Для работы в Интернете необходимо:
• физически подключить компьютер к одному из узлов Всемирной сети;
• получить IР-адрес на постоянной или временной основе;
• установить и настроить программное обеспечение — программы-клиенты тех служб Интернета, услугами которых предполагается пользоваться.
Организации, предоставляющие возможность подключения к своему узлу и выделяющие /Р-адреса, называются поставщиками услуг Интернета (провайдеры).
Физическое подключение может быть выделенным или коммутируемым. Для выделенного соединения необходимо, как правило, проложить новую или арендовать готовую физическую линию связи (кабельную, оптоволоконную, радиоканал, спутниковый канал и т. п.). Такое подключение используют организации и предприятия, нуждающиеся в передаче больших объемов данных. От типа линии связи зависит ее пропускная способность (измеряется в единицах бит в секунду). В настоящее время пропускная способность мощных линий связи (оптоволоконных и спутниковых) составляет сотни мегабит в секунду (Мбит/с).
В противоположность выделенному соединению коммутируемое соединение — временное. Оно не требует специальной линии связи и может быть осуществлено, например, по телефонной линии. Коммутацию (подключение) выполняет автоматическая телефонная станция (АТС) по сигналам, выданным в момент набора телефонного номера.
Для телефонных линий связи характерна низкая пропускная способность. Для передачи цифровой информации по телефонным линиям несущие сигналы звуковой частоты модулируют по амплитуде, фазе и частоте. Такое преобразование выполняет специальное устройство — модем (название образовано от слов модулятор и демодулятор).
Для подключения к компьютеру поставщика услуг Интернета создать новое подключение (Мой компьютер • Настройка • Сетевые подключения • Мастер новых подключений).
При настройке программы необходимы данные, которые должен сообщить поставщик услуг:
• номер телефона, по которому производится соединение;
• имя пользователя (login);
• пароль (password);
• /Р-адрес сервера DNS. На всякий случай вводят два адреса — основной и дополнительный, используемый, если основной сервер DNS по каким-то причинам временно не работает. В некоторых случаях адрес сервера DNS назначается поставщиком услуг автоматически и его указание необязательно.
Этих данных достаточно для подключения к Интернету, хотя при заключении договора с поставщиком услуг можно получить и дополнительную информацию, например номера телефонов службы поддержки. Вводить собственный IР-адрес для настройки программы не надо. Сервер поставщика услуг выделит его автоматически на время проведения сеанса работы.
Служба имен доменов (DNS).
Служба передачи файлов (FTP).
IRC.
ICQ.
Лекция 8
Технологии разработки программного обеспечения.
Программа — это логически упорядоченная последовательность команд, необходимых для управления компьютером с некоторой целью. Работой компьютера управляет процессор — это большая интегральная микросхема. Команды, поступающие в процессор по его шинам, на самом деле являются электрическими сигналами, которые можно представить как совокупности нулей и единиц, то есть числами. Разным командам соответствуют разные числа. Поэтому реально программа, с которой работает процессор, представляет собой последовательность чисел, называемую машинным кодом.
Алгоритм и программа
Управлять компьютером нужно по определенному алгоритма - точно определенному описанию способа решения задачи в виде конечной (по времени) последовательности действий. Для представления алгоритма в виде, понятном компьютеру, служат языки программирования. Текст программы — полное, законченное и детальное описание алгоритма на языке программирования. Этот текст программы специальными служебными приложениями, которые называются трансляторами, либо переводится в машинный код, либо исполняется.
Языки программирования — искусственные. От естественных они отличаются ограниченным числом «слов», значение которых понятно транслятору, и очень строгими правилами записи команд (операторов). Совокупность подобных требований образует синтаксис, а смысл каждой команды — его семантику. Нарушение формы записи программы приводит к тому, что транслятор не может понять назначение оператора и выдает сообщение о синтаксической ошибке, а правильно написанное, но не отвечающее алгоритму использование команд языка приводит к семантическим ошибкам (логическими). Процесс поиска ошибок в программе называется тестированием, процесс устранения ошибок — отладкой.
Компиляторы и интерпретаторы
Получение работающей программы заключается в том что ее текст либо автоматически переводится в машинный код (для этого служат программы-компиляторы) и затем используется отдельно от исходного текста, либо сразу выполняются команды языка, указанные в тексте программы (этим занимаются программы-интерпретаторы).
Интерпретатор обрабатывает текущий оператор (возможно переводит в машинный код), а затем переходит к следующему. Программы при этом могут работать медленно.
Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 678; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!