О интернете

Что такое интернет?

Для начала приведу несколько популярных определений глобальной сети интернет, наиболее, на мой взгляд, отвечающих сущности предмета.

Интернет (от international (международный) и net  (сеть) — это всемирная, кооперативно-управляемая совокупность компьютерных сетей разного уровня и подчиненности, равноправно обменивающихся информацией посредством базовых протоко¬лов TCP/IP. Интернет включает локальные сети, шлюзы, серверы и компьютеры, расположенные по всему миру.

Структура интернета напоминает паутину, в узлах которой находятся серверы, объединенные между собой различными линиями связи. Эти узлы, соединенные высокоскоростными информационными каналами, и составляют базис интернета. Принимая это определение, мы

сталкиваемся с массой встречных вопросов: а что такое локальная сеть? Как выглядят шлюзы? Что представляют собой серверы? Как работают протоколы? и т.д. и т.п. Ответы на эти и другие подобные вопросы будут даны на страницах данной книги, причем без нагромождения технических подробностей, которые, по правде сказать, важны по-настоящему только специалистам.

Начиная разговор про интернет, хотелось бы обязательно отметить, что интернет  это еще и особая информационная среда, не только расширяющая и дополняющая возможности человеческого мировосприятия, но и порой диктующая свои законы и правила. Среда

переменчивая, неуловимая, подчас неконтролируемая и постоянно ставящая человека перед выбором. Давно не секрет, что в глобальной сети можно реализовать практически любой интерес, любую страсть. Не стоит только боготворить и ниспровергать по этому поводу сам

интернет, искать в нем всеобщую панацею или всемирного козла отпущения. В интернете содержится только то, что создается живыми людьми для живых людей, совсеми их достоинствами и недостатками, со всеми мечтами и пороками.

Интернет  это ведь еще и зеркало. Вопрос только в том, кто в него заглядывает и что хочет там увидеть.

И еще. Не забывайте, что интернет весьма и весьма многолик и совсем не ограничивается привычными и известными для вас видами сервисов, а постоянно открывается своими неожиданными и не-предсказуемыми гранями.

Так что, общаясь с мировой сетью, не останавливайтесь в своих знаниях о ней, узнавайте новые ее секреты, постигайте интернет постоянно  двигайтесь дальше!

Как Internet стал интернетом?

Начиная разговор про всемирную сеть, невозможно обойти еще один, казалось бы, чисто лингвистический вопрос: а как правильно  употреблять этот термин?

Если открыть любую газету или журнал или попытаться отыскать ответ в самой глобальной сети, то среди первых же найденных упоминаний интернета, к вашему удивлению, выяснится, что способов «обозвать» всемирную сеть накопилось огромное множество: это и internal network и internetwork, а также INTERNET или internet (со строчной буквы), еще InterNet, Inter Net, а по русски - ИНТЕРНЕТ, Интернет, интернет... и т.д., и т.п.

Слово то склоняется, то нет. То оно мужского рода, то  женского (в основе ведь слово net «сеть»). Так как все же правильно употреблять этот термин?

Ответ при всей запутанности проблемы, мне кажется, очевиден. В постепенной трансформации названия всемирной сети характерна одна закономерная особенность: чем дальше от момента ее возникновения, тем меньше официальности наблюдается в употреблении этого термина  от застывшей торжественности «INTERNET» в 1980—1990-е годы до совершенно обыденного интернет, интернетом, в интернете и т.д.  ныне.

На наших глазах уже произошло естественное вливание очередного импортного термина в стихию русского языка. И, мне думается, как нет различия при написании и употреблении слов «телеграф», «телефон», «компьютер», так и слово «интернет» вовсе не нуждается в

особом к себе отношении только потому, что это понятие возникло совсем недавно и так много значит в нашей современной жизни (как будто все остальные перечисленные термины уже ничего не значат!).

Так что смело, не оглядываясь на древние сетевые и компьютерные авторитеты, пишите слово «интернет» со строчной буквы без ненужного пафоса и склоняйте его на здоровье, учитывая, конечно же, правила русского языка.

И на страницах этой книги всемирная сеть будет обозначаться наиболее приемлемым для русского языка, на мой взгляд, термином, а именно — интернет.

Что лежит в основе интернета?

Когда вы слышите такие выражения, как «глобальная сеть», «всемирное информационное пространство», «сеть сетей» или все вышеперечисленные ранее термины,  то речь, как вы уже догадались, идет об одном и том же, а именно  об интернете.

Всемирную сеть с чем только не сравнивают  и с лабиринтом Минотавра, и с бескрайним океаном, и с информационным полем, и даже с неким всеобщим информационным облаком

Мне же близок образ интернета как бескрайнего города-мегаполиса, который состоит из конгломерата отдельных домов, районов и кварталов, соединенных в одно целое магистралями, улицами и переулками.

Каждый такой отдельный дом  это самостоятельная автономная сеть, общность которых посредством соединения каналами связи и порождает интернет.

А цементирует основы интернета протокол TCP/IP — такой свое-образный все-сетевой язык-эсперанто этого многоголосого города.

Тема протоколов TCP/IP — это повод для отдельной и большой книги, насыщенной техническими данными и цифрами, ну а в нашем же случае мы разберем (немного позже) только общие основополагающие принципы, вполне достаточные для первоначального понимания и общения с интернетом на уровне пользователя.

Становой хребет интернета составляют его опорные сети (Core Backbone Network) провайдеров высшего уровня, наиболее крупными из которых в мире являются UUNet, AT&T и т.д. Эти сети напоминают основные русла крупных многоводных рек, в которые на разных

этапах вливаются реки-притоки  информационные каналы местных провайдеров. Все опорные сети без ограничений обмениваются между собой интернет-трафиком. Весь же остальной мир получает доступ к хребту интернета уже через провайдеров первого

(транснационального) уровня, имеющих выход в различные страны.

Следом за провайдерами первого уровня расположены сетевые провайдеры уже второго уровня  национальные и третьего  региональные, соединенные между собой высокоскоростными каналами передачи данных, которые, в свою очередь, предоставляют доступ к интернету местным провайдерам — Internet Service Provider.

Провайдер (от англ. provider «снабжающий»)  компания, которая обеспечивает выход в интернет, то есть «снабжающая» вас этой услугой. Именно провайдер на локальном уровне (город, поселок и т.д.) и обеспечивает выход в интернет индивидуальных пользователей. Каждый провайдер на своем уровне решает все организационные, технические и финансовые вопросы, представляя в своем лице перед вами всю всемирную сеть. Благодаря такой распределенной структуре сеть интернет сравнительно легко наращивается и масштабируется, приспосабливаясь к постоянно изменяющимся техническим, информационным и политическим условиям, что наглядно и демонстрируется все годы ее существования.

Интернет-трафик  количество передаваемой информации, измеряемое в байтах (а учитывая ее огромный объем  скорее в гигабайтах и терабайтах).

Шлюз (gateway)  это компьютер или система компьютеров со специальным программным обеспечением, позволяющим связываться двум сетям с разными протоколами. Чаще всего шлюзы связывают локальные вычислительные сети LAN (Local Area Network) с глобальной

сетью WAN (Wide Area Network) или две разнородные WAN.

Маршрутизатор (router) - устройство, которое связывает сети с одинаковыми протоколами, но разными типами сетевого оборудования.

Маршрутизаторы уменьшают трафик, пропуская в присоединенную LAN только те данные, которые предназначены именно для нее.

Протокол передачи данных - специальные наборы правил, обеспечивающие обмен информацией как между отдельными устройствами, так и между целыми сетями.

Что такое протоколы TCP/IP?

Компьютеры, включенные в мировую сеть, имеют, естественно, абсолютно разную архитектуру и различное программное обеспечение. И вот, чтобы осуществить их совместимость, и были созданы протоколы  специальные наборы правил, обеспечивающие обмен информацией как между отдельными устройствами и процессами, так и между целыми сетями.

Как уже было сказано выше, весь интернет цементируют протоколы семейства TCP/IP. В этой паре TCP (Transmission Control Protocol - протокол управления передачей) отвечает за то, как будет проходить информация по всемирной сети. Он обеспечивает установление

надежного соединения между компьютерами и непосредственную пересылку данных, контролируя оптимальный размер пакета данных, возобновляя повторную передачу при сбое и т.д. В свою очередь, IP (Internet Protocol - межсетевой протокол) отвечает за то, куда будет посылаться по сети информация, то есть он заведует адресацией пакетов. Согласно протоколу TCP происходит нарезка пересылаемых файлов на пакеты, каждый со своим точным адресом размещения в структуре файла. По месту прибытия полученные фрагменты собираются в единое целое. Такой пакет называется дейтаграммой. При этом если какой-либо фрагмент не дошел до места назначения, то по нему посылается встречный повторный запрос до тех пор, пока фрагмент не будет получен. При нарезке файлов на дейтаграммы TCP создает для каждой части информации конверт, содержащий сопутствующую информацию. Получившийся TCP-пакет, в свою очередь, помещается в отдельный IP-конверт, и получается окончательный IP-пакет, с которым сеть вполне умеет обращаться.

Хотя в реальности пакеты не только теряются, но и искажаются при передаче из-за помех и сбоев на линиях связи, TCP призван решать и эту проблему. В простейшем случае к каждому пакету добавляется код с контрольной суммой. При помещении фрагмента в TCP-конверт вычисляется его контрольная сумма, которая отображается в заголовке конверта.

Если при получении вычисленная сумма не совпадает с той, что указана на конверте, значит, где-то в пути были или искажения, или частичная потеря, или несанкционированное вмешательство и надо переслать этот пакет заново, что и делается автоматически.

Если дейтаграмма по какой-либо причине не может быть доставлена в пункт назначения, то она уничтожается. При этом компьютеру - источнику этого IP-пакета отправляется уведомление об ошибке.

У межсетевого протокола (IP) свои задачи:

-              адресация;

-              маршрутизация;

-              фрагментация дейтаграмм;

-              передача данных.

При этом служебная часть каждой дейтаграммы содержит:

-              IP-адрес получателя;

-              IP-адрес отправителя;

-              общую длину пакета;

-              идентификатор пакета, который используется для распознавания пакетов, образовавшихся путем деления исходного пакета;

-              время жизни пакета;

-              идентификатор протокола верхнего уровня, который указывает, к какому протоколу верхнего уровня принадлежит данный пакет (например, TCP, UDP);

-              другую служебную информацию.

Главные особенности протоколов TCP/IP:

-              открытость стандартов, разрабатываемых независимо от программного и аппаратного обеспечения сети;

-              независимость от непосредственной физической среды передачи;

-              уникальность адресации;

-              стандартизованность протоколов высокого уровня, используемых в сервисах.

TCP/IP делится на четыре уровня:

1)            прикладной - взаимодействие непосредственно с сервисами разного назначения;

2)            транспортный - основной уровень для передачи потока данных;

3)            межсетевой - взаимодействие с сетями различного уровня (локальных сетей, территориальных сетей, линий специальной связи.

4)            физический и канальный - подбор определенных протоколов уровня доступа к физической среде передачи данных (например, локальных сетей Ethernet).

Если рассмотреть принцип работы транспортного протокола более детально, то необходимо отметить, что он выполняет доставку информации не между двумя компьютерами вообще, а только между прикладными процессами, например запущенной на вашем компьютере почтовой программой и почтовым сервером. А для того чтобы информация нашла нужную программу (ведь на компьютере одновременно работает множество различных программ разного назначения) и существует система портов.

Порт - специальный номер, который присваивается каждому процессу на компьютере и который выполняет роль адреса отправителя и адреса получателя на транспортном уровне. При этом не¬которые номера портов присваиваются определенным процессам постоянно.

Например, веб-сервер работает через порт 80.

Как попасть в интернет?

Многообразию определений интернета вполне соответствует и множество способов, с помощью которых можно оказаться во всемирной сети. Каждый из этих методов имеет свои особенности, достоинства и недостатки, а выбор того или иного пути в интернет часто зависит от множества причин - как технических, так и финансовых.

1.            Интернет-кафе

Пожалуй, одна из самых популярных, особенно среди молодежи, возможностей очутиться в сети - это воспользоваться услугами многочисленных интернет-кафе, в которых довольно удачно сочетается идея побродить по всемирной паутине с возможностью выпить чашечку кофе.

Услуги интернет-кафе не требуют больших материальных затрат для пользователя  покупки компьютера, модема, подключения к сет.

Интернет-кафе легко доступны практически круглосуточно и сравнительно недороги  не могу назвать точные цифры, так как цены в различных регионах нашей страны довольно сильно разнятся. От пользователя не требуется заботиться о безопасности работы в сети, о программах и настройках соединения.

В последнее время получают распространение уже даже не просто интернет-кафе, а целые интернет-рестораны, где доступ к сети осуществляется бесплатно по протоколу Wire Fire (WiFi).

Wire Fire - это современная беспроводная технология соединения компьютеров в сеть или подключения их к интернету. Именно эта технология дает возможность перемещения (правда, в пределах действия сигнала) и делает интернет по-настоящему мобильным.

Уже многие портативные устройства (ноутбуки, наладонники, поддерживающие стандарт IEEE 802.11) имеют встроенный интерфейс WiFi.

Если же встроенного интерфейса в устройстве не наблюдается, то можно использовать специальные WiFi-адаптеры. Они выпускаются либо в виде карточек, вставляемых в PCMCIA- слот ноутбука, либо в виде внешних устройств, подключаемых к USB-порту компьютера.

При этом необходимо установить и прилагаемое к адаптеру программное обеспечение.

2.            Коммутируемое соединение (dial-up)

Это самый используемый способ вырваться на просторы интернета у владельцев собственных компьютеров. В отличие от интернет-кафе для организации собственного выхода в интернет надо хорошенько оснаститься, а именно. 

-              модем;

-              канал связи (например, домашняя телефонная линия);

-              наличие провайдера в данном населенном пункте;

-              специальные программы до-звона, позволяющие соединять компьютер с телефоном провайдера.

Коммутируемое соединение имеет следующие достоинства:

-              интернет только ваш и всегда у вас под рукой;

-              при удачно подобранном тарифном плане оплаты интернет будет обходиться сравнительно недорого (например, в ночное время);

-              свободная возможность настраивать компьютер и остальные необходимые технические средства по своему усмотрению;

-              возможность работы с нужным программным обеспечением;

-              большая самостоятельность и приватность работы в сети.

Но имеется и целый ряд недостатков:

-              значительные первоначальные финансовые вложения в обустройство своего выхода в интернет;

-              привязанность к одному месту выхода в интернет;

-              большая уязвимость к вирусам и хакерским атакам, а следовательно - необходимость самостоятельно заботиться о безопасности;

-              низкая (как правило) скорость передачи данных при использовании обычных телефонных модемов.

Модуляция - процесс преобразования данных в сигнал определенной частоты, предназначенный для передачи по абонентской линии, по специальному кабелю или, для беспроводных систем, по радиоволнам. Процесс обратного преобразования модулированного сигнала называется демодуляцией.

Модем (сокращение от МОДулятор-ДЕМодулятор) - устройство для преобразования информации из цифрового вида на компьютере в аналоговый сигнал в телефонной сети (и наоборот). Преобразование цифровых сигналов в аналоговые и наоборот выполняется в соответствии с утвержденными международными стандартами, которые называются модемными протоколами (например, V.92).

Пропускная способность модема (бит/с) - скорость, с которой модемы передают данные.

Аналоговый сигнал - непрерывный колебательный сигнал, характеризующийся такими понятиями, как частота и амплитуда. Аналоговые сигналы с оговоренными частотами служат для управления телефонными соединениями, например, сигнал «занято». Простой телефонный разговор является разновидностью аналогового сигнала с постоянно меняющимися параметрами частоты и амплитуды. Цифровой сигнал  в отличие от аналогового прерывистый, то есть дискретный, и значение сигнала изменяется от минимального к максимальному без переходных состояний. Минимальному значению цифрового сигнала соответствует состояние «0», максимальному - «1». Цифровой сигнал, в отличие от аналогового, невозможно исказить даже в условиях сильных шумов и помех на линии. В худшем случае сигнал просто не дойдет до конечного пользователя, но система коррекции ошибок, которая присутствует в подавляющем большинстве цифровой аппаратуры связи, выявит отсутствующий бит и пошлет запрос на повторную пересылку испорченной порции информации и таким образом восстановит сигнал в полном объеме.

3. Выделенная линия

Это, безусловно, один из наилучших вариантов подключения к интернету, когда ваш компьютер с модемом постоянно связан с модемом на сервере вашего провайдера. Тогда для вас не существует понятий - «невозможно дозвониться до провайдера», «разрыв соединения»

Преимущества работы по выделенной линии очевидны:

-              гарантированная круглосуточная высокоскоростная связь с интернетом;

-              надежность и устойчивость соединения;

-              высвобожденная телефонная линия;

-              оперативное получение почтовых сообщений в реальном времени;

-              защищенность от несанкционированного доступа;

-              возможность работы в интернете одновременно всех пользователей вашей локальной сети.

Прежде всего, постоянное подключение необходимо для обеспечения потребности в скоростном и надежном доступе к сети интернет.

Выделенный канал будет необходим тем, кто перерос обычное модемное подключение с его повременной оплатой, невысокой скоростью доступа (как правило) и не всегда надежной связью с провайдером, диктуемой качеством наших телефонных каналов, а также тем, кто

может потратить на организацию выделенной линии определенные средства (опять же в зависимости от места вашего проживания и многих технических проблем).

Далее даны основные характеристики нескольких основных способов организации выделенных линий. ISDN

ISDN (Integrated Services Digital Network) - интегрированная цифровая сеть, при которой устанавливается цифровое соединение между компьютером и модемом провайдера. При этом информация передается без предварительного преобразования в аналоговую форму с помощью модема, что значительно увеличивает скорость обмена. Используется открытая цифровая телефонная сеть, но меньшее число каналов.

Основные каналы ISDN - это обычные телефонные линии. Правда, в них поддерживается большее напряжение, а именно 90 В. Несущая частота сигналов при этом составляет 80 кГц. Качественная работа возможна только при длине телефонного провода не более 4,5 км.

ISDN во многом аналогично технологии dial-up, только необходимо подсоединить к компьютеру не обычный, а специальный цифровой модем. Затем все происходит по той же схеме - до-звон к провайдеру, установка соединения и т.д., но при этом достигаются гораздо большая скорость передачи данных, более устойчивая связь и мгновенная установка соединения.

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line, асимметричная цифровая абонентская линия) - высокоскоростная коммуникационная технология, разработанная специально для использования обыч¬ных телефонных линий. ADSL является наиболее популярной технологией из целого семейства xDSL.

хDSL представляет собой целое семейство технологий, позволяющих значительно расширить пропускную способность обычной телефонной сети путем использования эффективных линейных кодов и методов цифровой обработки сигнала.

Технологии хDSL позволяют передавать данные со скоростями, значительно превышающими те скорости, которые доступны даже самым лучшим аналоговым и цифровым модемам. Эти технологии поддерживают передачу голоса, высокоскоростную передачу данных и видеосигналов, создавая при этом значительные преимущества как для пользователей, так и для провайдеров.

xDSL использует более широкую полосу частот телефонной линии, чем обычная телефонная связь, - 300-3400 Гц. Это позволяет достичь значительно более высокой скорости передачи данных, чем это возможно при использовании существующей ограниченной полосы частот.

Скорость передачи к пользователю и скорость передачи от пользователя по ADSL неодинаковы (именно поэтому данная цифровая абонентская линия и называется асимметричной). При этом скорость передачи к пользователю значительно превышает скорость передачи от пользователя, что легко объяснимо общим направлением трафика в сети - пользователь получает больше информации, чем отсылает в сеть. Для создания соединения ADSL требуются два ADSL-модема: один - у провайдера и один - у пользователя. Между двумя этими модемами  обычный телефонный провод. Скорость соединения зависит от длины «последней мили» - чем дальше от модема провайдера расположен модем пользователя, тем слабее сигнал и меньше максимальная скорость пересылки данных.

4. Мобильный интернет GPRS

GPRS (General Packet Radio Service) - система пакетной передачи данных по сети сотовой связи GSM.

Одна из новейших технологий высокоскоростной передачи данных в мобильных сетях. Включает в себя аппаратное и программное обеспечение.

Для эффективной передачи неравномерного трафика технология GPRS использует пакетную технологию. Она поддерживает скорость передачи от 9,6 Кб/с до более чем 150 Кб/с.

Для работы с GPRS необходимо, чтобы оператор сотовой связи поддерживал GPRS в вашем регионе (что на практике еще происходит не везде), предоставлял для всех желающих коммерческий доступ к своей GPRS-сети. Ну и, конечно же, необходим сам телефонный аппарат с поддержкой GPRS.

Кроме того, нужен канал передачи информации от телефона к компьютеру (как правило, специальный кабель, который часто входит в комплект телефона).