–PAGE_BREAK–2. Основные протоколы сети Интернет
В основном в сети Интернет используется семейство протоколов TCP/IP.
На канальном и физическом уровнях модели OSI TCP/IP поддерживает многие из существующих стандартов, определяющих среду передачи данных. Это могут быть, например, технологии Ethernet и FDDI для локальных компьютерных сетей или Х.25 и ISDN для организации крупных территориальных сетей. На этом уровне также могут использоваться протоколы РРР и SLIP, предназначенные для установления соединения с использованием аналоговых линий связи.
Основой семейства протоколов TCP/IP является сетевой уровень, представленный протоколом IP, а также различными протоколами маршрутизации. Этот уровень предоставляет адресное пространство, обеспечивает перемещение пакетов в сети, а также управляет их маршрутизацией.
Размеры пакета, параметры передачи, контроль целостности осуществляются на транспортном уровне протоколом TCP. Протокол UDP работает на этом же уровне, но применяется в том случае, когда требования к надежности передачи данных менее жесткие.
Прикладной уровень объединяет все службы, которые система предоставляет пользователю. К наиболее важным прикладным протоколам относятся протокол удаленного управления TELNET, протокол передачи файлов FTP, протокол передачи гипертекста HTTP, протоколы для работы с электронной почтой SMTP, POP, IIАР и MIME. На этом уровне работает система доменных имен DNS, отвечающая за преобразование числовых IP-адресов в имена. Кроме того, следует отметить протокол SNMP, предназначенный для управления сетевыми устройствами.
Адресация в сети Интернет
Каждый компьютер, включенный в сеть Интернет, имеет уникальный IP-адрес, на основании которого протокол IP передает пакеты в сети.
IP-адрес состоит из четырех байтов и записывается в виде четырех десятичных чисел, разделенных точками, например, 194.85.120.66.
Он состоит из двух логических частей: номера сети и номера узла в сети. Если сеть, в которую включен компьютер пользователя, является частью Интернета, то номер сети выдает специальное подразделение Интернета — InterNIC (Internet Network Information Center) или его представители. Номер узла определяет администратор сети.
В зависимости от того, какое количество байтов в IP-адресе выделяется для номера сети и номера узла, выделяют несколько классов IP-адресов:
· класс А – номер сети занимает один байт, а номер узла три байта. Количество узлов в сети может достигать 224, или 16 777 216. Номер сети класса А меняется в диапазоне от 1.0.0.0 до 126.0.0.0;
· класс В – под номер сети и номер узла отводится по два байта. Количество возможных узлов в сети составляет 216, или 65536 узлов. Номер сети класса В меняется от 128.0.0.0 до 191.255.0.0;
· класс С – под номер сети отводится три байта. Количество узлов в сети ограничено 28, или 256. Номер сети меняется от 192.0.1.0 до 223.255.255.0.
Например, в IP-адресе 194.85.120.66, 0.0.0.66 – это номер узла в сети класса С с номером 194.85.120.0.
Существует несколько специальных IP-адресов. Так, например, адрес 127.0.0.1 определяет локальную машину пользователя и используется для тестирования различных программ. При этом данные по сети не передаются.
Протокол IP
Протокол IP представляет собой основу протоколов TCP/IP. Он относится к типу протоколов без установления соединения, т.е. никакой управляющей информации кроме той, что содержится в самом IP-пакете, по сети не передается. Кроме того, он не гарантирует надежной доставки сообщений.
Поток данных протокол IP разбивает на определенные части – датаграммы и рассматривает каждую датаграмму как независимую единицу, не имеющую связи с другими датаграммами.
Дейтаграмма– единица данных, которой оперируют протоколы без установления соединения. Основной задачей протокола IP является передача датаграмм между сетями. Часто датаграммы, передаваемые с помощью протокола IP, называют IP-пакетами.
Протокол TCP/IP
Так как протокол IP не гарантирует надежную доставку сообщений, эту задачу решает протокол TCP, который устанавливает логическое соединение между взаимодействующими процессами. Перед передачей данных посылается запрос на начало сеанса передачи, а получателем посылается подтверждение.
Надежность протокола TCP заключается в том, что источник данных повторяет их посылку в том случае, если не получит в определенный промежуток времени от адресата подтверждения их успешного получения. Части, на которые протокол TCP разбивает поток данных, принято называть сегментами,
Каждый сегмент предваряется заголовком, в котором существует поле контрольной суммы. Если при пересылке данные повреждены, то по контрольной сумме протокол TCP может это определить. Поврежденный сегмент уничтожается, а источнику ничего не посылается. Если данные не были повреждены, то они пропускаются на сборку сообщения приложения, а источнику отправляется подтверждение.
Для транспортировки сегментов протокол TCP использует протокол IP. Перед отправкой протокол TCP помещает сегменты в оболочку IP-пакета.
Порты и соединения
Задача протокола TCP заключается в передаче данных между любыми прикладными процессами, выполняющимися на компьютерах в сети. На каждом компьютере может выполняться одновременно несколько процессов. Для того чтобы доставить сообщение определенному процессу, необходимо каким-то образом идентифицировать его среди других. Идентификатором процесса служит номера порта. Номер порта и IP-адрес компьютера однозначно определяют процесс, работающий в сети. Набор этих параметров называется сокет.
За некоторыми процессами номера портов закреплены. Например, порт 21 закреплен за службой удаленного доступа к файлам FTP, порт 23 – за службой удаленного управления TELNET.
Для организации надежной передачи данных предусматривается установление логического соединения между прикладными процессами, которое определяется парой сокетов взаимодействующих процессов. В процессе соединения осуществляется подтверждение правильности приема сообщений и при необходимости выполняется повторная передача.
Система доменных имен DNS
Человеку крайне неудобно использовать числовые IP-адреса, поэтому логичным представляется создание механизма, позволяющего ставить в соответствие IP-адресам символьные имена. В сети Интернет для этой цели используется система доменных имен (DNS), которая имеет иерархическую структуру. Младшая часть доменного имени соответствует конечному узлу сети. Составные части отделяются друг от друга точкой. Например, mail.econ.pu.
ua. У одного узла может быть несколько имен.
Совокупность имен, у которых несколько старших частей доменного имени совпадают, называется доменом. Например, имена mail.econ.pu.
ua и www.econ.pu.
ua принадлежат домену econ.pu.
ua.
Самым главным является корневой домен. Далее следуют домены первого, второго и третьего уровней. Корневой домен управляется InterNIC. Домены первого уровня назначаются для каждой страны, при этом принято использовать трехбуквенные и двухбуквенные аббревиатуры. Так, например, для Украины домен первого уровня ua, для России — ru, для США — us. Кроме того, несколько имен доменов первого уровня закреплено для различных типов организаций:
· com – коммерческие организации (например, ibm.com);
· edu – образовательные организации (например, spb.edu);
· gov – правительственные организации (например, loc.gov);
· org – некоммерческие организации (например, w3.org);
· net – организации, поддерживающие сети (например, ripn.net);
Для каждого имени домена создается свой DNS-сервер, который хранит базу данных соответствий IP-адресов и доменных имен, расположенных в данном домене, а также содержит ссылки на DNS-серверы доменов нижнего уровня. Таким образом, для того чтобы получить адрес компьютера по его доменному имени, приложению достаточно обратиться к DNS-серверу корневого домена, а тот, в свою очередь, перешлет запрос DNS-серверу домена нижнего уровня. Благодаря такой организации системы доменных имен нагрузка по разрешению имен равномерно распределяется среди DNS-серверов.
продолжение
–PAGE_BREAK–3. Сервисы Интернета
Интернет — это, прежде всего, глобальная компьютерная сеть. Существует большое количество разнообразных услуг (сервисов), которыми мы пользуемся, работая в Сети.
Электронная почта
Система электронной почты позволяет доставить сообщение на любой компьютер, включенный в сеть Интернет. Сообщение может содержать текст или файл практически любого формата – графику, музыку и т.д.
Все пользователи электронной почты имеют уникальные адреса. Адрес пользователя зарегистрирован в определенном домене Интернета. С каждым доменом связан почтовый сервер, управляющий адресами пользователей.
Пользователь набирает текст письма в специальной программе — почтовом клиенте, позволяющем создавать и редактировать новые письма, обрабатывать пришедшие, хранить и систематизировать переписку и т.п. Почтовый клиент помещает письмо в «почтовый ящик» пользователя, расположенный на почтовом сервере. Сервер, в свою очередь, передает письмо на почтовый сервер адресата.
В Интернете принята система адресов электронной почты, которая базируется на доменном адресе машины, подключенной к сети. Адрес пользователя состоит из двух частей, разделенных символом «@», например, [email protected]. Здесь Jones – это имя пользователя, а Registry.org – адрес – доменное имя почтового сервера.
Почтовое сообщение состоит из трех частей:
· конверта;
· заголовка;
· тела сообщения.
Пользователь видит только заголовок и тело сообщения. Конверт используется программами доставки.
Заголовок всегда находится перед телом сообщения и отделен от него пустой строкой. RFC-822 регламентирует содержание заголовка сообщения: заголовок состоит из полей; поля состоят из имени поля и содержания поля; имя поля отделено от содержания символом двоеточия «:». Минимально необходимыми являются поля Date, From, cc или То, например:
Date: 26 Aug 05 1429 EOT
From: [email protected]
или
Date: 26 Aug 05 1429 EOT
From: [email protected]
Поле Date определяет дату отправки сообщения, поле From — отправителя, а поля сс и То — получателя или нескольких получателей.
Часто заголовок содержит дополнительные поля:
Date: 26 Aug 05 1429 EOT
From: George Jones
Sender: Secy@SHOST
Message -ID:
В данном случае поле Sender указывает, что George Jones не является автором сообщения. Он только переслал сообщение, которое получил из Secy@SHOST. Поле Message — ID содержит уникальный идентификатор сообщения и используется программами доставки почты. Следующее сообщение демонстрирует все возможные поля заголовка:
Date: 27 Aug 05 0932
From: Ken Davis
Subject: Re: The Syntax in the RFC
Sender: KSecy@Other — host
Reply to: Sam. [email protected]
To: George Jones
cc: Important folks: Tom Softwood, «Sam Irving»@0ther — Host;
Standard Distribution: /main/davis/people/standard@0ther — Host
Comment: Sam is away on bisiness.
In reply to: George’s message
X special action: This is a sample of user — defined field — names. Message — ID:
Поле Subject определяет тему сообщения, Reply to — пользователя, которому отвечают, Comment — комментарий, In reply to — показывает, что сообщение относится к типу «В ответ на Ваше сообщение, отвечающее на сообщение, отвечающее …», X special action — поле, определенное пользователем, которое не определено в стандарте.
Формат сообщения постоянно дополняется и совершенствуется. Так в RFC-1327 введены дополнительные поля для совместимости с почтой Х.400. Кроме того, следует обратить внимание на поля некоторых, довольно часто встречающихся заголовков, которые не регламентированы в RFC-822. Так, первое предложение заголовка, которое начинается со слова From, содержит UUCP — путь сообщения, по которому можно определить, через какие машины сообщение «пробиралось». Поле Received содержит транзитные адреса почтовых серверов с датой и временем прохождения сообщения. Вся эта информация полезна при разборе трудностей с доставкой почты.
Возможности электронной почты не ограничиваются только пересылкой корреспонденции. По почте можно получить доступ ко многим ресурсам Интернета, которые используют почтовых роботов, отвечающих на запросы пользователей. Поэтому имеет смысл более детально изучить программное обеспечение, поддерживающее электронную почту.
Стандарт MIME (или, в нотации Интернета, RFC-1341) предназначен для описания тела почтового сообщения Интернета. Предшественником MIME является Стандарт почтового сообщения ARPA (RFC-822), который был разработан для обмена текстовыми сообщениями. RFC-822 не дает возможностей включить в тело сообщения графику, аудио, видео и другие типы информации, а также текстовую информацию, которую нельзя реализовать 7-битовой кодировкой ASCII. Ограничения RFC-822 становятся еще более очевидными, когда речь заходит об обмене сообщениями в разных почтовых системах.
MIME ориентирован на описание в заголовке письма структуры тела почтового сообщения и возможности составления письма из информационных единиц различных типов. В стандарте зарезервировано несколько способов представления разнородной информации. Для этого используются специальные поля заголовка почтового сообщения:
· поле версии MIME, используемое для идентификации сообщения, подготовленного в новом стандарте;
· поле описания типа информации в теле сообщения, позволяющее обеспечить правильную интерпретацию данных;
· поле типа кодировки информации в теле сообщения, указывающее на тип процедуры декодирования;
· два дополнительных поля, зарезервированных для более детального описания тела сообщения.
Стандарт MIME разработан как расширяемая спецификация, в которой подразумевается, что число типов данных будет расти по мере развития форм представления данных. При этом следует учитывать, что анархия типов (безграничное их увеличение) тоже недопустима. Каждый новый тип в обязательном порядке должен быть зарегистрирован в IANA (Internet Assigned Numbers Authority). Остановимся подробнее на форме и назначении полей, определяемых стандартом.
Поле версии MIME (MIME — Version) указывается в заголовке почтового сообщения и позволяет программе рассылки почты определить, что сообщение подготовлено в стандарте MIME. Формат поля выглядит так:
MIME — Version: 1.0
Поле версии указывается в общем заголовке почтового сообщения и относится ко всему сообщению целиком. В отличие от RFC-822 стандарт MIME позволяет перемешивать поля заголовка сообщения с телом сообщения. Поэтому все поля делятся на два класса: общие поля заголовка, которые записываются в начале почтового сообщения, и частные поля заголовка, которые относятся только к отдельным частям составного сообщения и записываются перед ними.
Поле типа содержания тела почтового сообщения (Content type) используется для описания типа данных, которые содержатся в теле почтового сообщения. Это поле сообщает программе чтения почты, какого сорта преобразования необходимы для того, чтобы сообщение правильно проинтерпретировать. Эта же информация используется и программой рассылки при кодировании/декодировании почты. Стандарт MIME определяет семь типов данных, которые можно передавать в теле письма:
· текст (text);
· смешанный тип (multipart);
· почтовое сообщение (message);
· графический образ (image);
· аудиоинформация (audio);
· фильм или видео (video);
· приложение (application).
Text. Этот тип указывает на то, что в теле сообщения содержится текст. Основным подтипом типа text являются:
· plain – соответствует планарномутексту;
· richtext – соответствует размеченному текста, т.е. тексту со встроенными в него символами управления отображением;
· html – соответствует гипертекст, т.е. тексту, который можно просматривать не последовательно, а произвольно, следуя гипертекстовым ссылкам;
Richtext определяет текст со встроенными в него специальными управляющими последовательностями, называемыми тегами, в соответствии со стандартом языка разметки документов SGML (Standard Generalized Markup Language). Теги представляют собой последовательность символов типа строка символов>.
Разметка гипертекста строится по тому же принципу, что и в тексте типа richtext. При этом могут применяться теги, позволяющие описать гипертекстовые ссылки. К таким тегам относятся ……
Multipart. Этот тип почтового сообщения определяет смешанный документ, который может состоять из данных разного типа. Тип multipart имеет ряд подтипов:
· mixed – может создавать сообщения, состоящие из нескольких фрагментов, которые разделены между собой границей, задаваемой в качестве параметра подтипа;
· alternative – позволяет организовать просмотр почтового сообщения с возможностью выбора в зависимости от типа программы просмотра;
· digest – предназначен для многоцелевого почтового сообщения, когда различным частям хотят приписать более детальную информацию, чем просто тип;
· parallel – предназначен для составления такого почтового сообщения, части которого должны отображаться одновременно, что предполагает запуск сразу нескольких программ просмотра.
Message. Этот тип предназначен для работы с обычными почтовыми сообщениями, которые не могут быть переданы по разного рода причинам, объясняемым подтипами данного типа:
· partial– предназначен для передачи одного большого сообщения по частям. Атрибуты подтипа определяют идентификатор сообщения (id), номер порции (number) и общее число порций (total). Каждая часть имеет свое поле Content type, что означает – все сообщение может состоять из частей разных типов;
· external body– позволяет ссылаться на внешние относительно сообщения информационные источники;
· rfc822– определяет типы описания нетекстовой информации по стандарту RFC-822. Таких типов имеется четыре:
– image – для описания графических образов (наиболее часто используются файлы форматов GIF и JPEG);
– audio – для описания аудиоинформации (для воспроизведения сообщения данного типа требуется специальное оборудование);
– video – для передачи видеоизображений (наиболее популярным является формат MPEG);
– application – для передачи данных любого другого формата.
Обычно используется для передачи двоичных данных с последующим промежуточным преобразованием. Так, если на машине стоит видеокарта с 512 Кбайт памяти, а графика подготовлена в 256 цветах, то сначала ее следует преобразовать, и здесь может помочь тип application. Основной подтип данного типа — octet stream, но существуют ODA и postscript;
Поле типа кодирования почтового сообщения (Content-Transfer-Encoding) . Многие данные передаются по почте в их исходном виде. Это могут быть 7-, 8-битные символы, 64-base символы и т.п. Однако при работе в разнородных почтовых средах необходимо определить механизм их представления в стандартном виде — US — ASCII. Для этого существуют процедуры кодирования такого рода данных. Наиболее широко применяемая — uuencode. Для того чтобы при получении данные были правильно распакованы, в стандарт введено поле Content-Transfer-Encoding. Синтаксис этого поля следующий:
Content-Transfer-Encoding:=«BASE64»/«QUOTED-PRINTABLE»/«8ВГГ/ „7ВГГ/“BINARY»/x-token
Каждая из альтернатив применяется в подходящем случае. Альтернативы 8bit, 7bit, BINARY реально никакого преобразования не требуют, так как почта передается байтами и SMTP не делает различия между ними. Однако они введены для строгости описания типов. BASE64 обычно используется в связке с типом text/ ISO — 8859 — 1. Элемент x-token позволяет пользователю описать свою процедуру преобразования.
Дополнительные необязательные поля. Стандарт определяет еще два дополнительных поля: Content-ID и Content-Description. Первое поле определяет уникальный идентификатор содержания, а второе служит для комментария. Ни то, ни другое программами просмотра обычно не отображаются.
Стандарт MIME позволяет расширить область применения электронной почты, обеспечить доступ к другим информационным ресурсам сети в стандартных форматах.
Система World Wide Web
В 1989 г. гипертекст представлял новую многообещающую технологию, которая имела относительно большое число реализаций, с одной стороны, а с другой стороны, делались попытки построить формальные модели гипертекстовых систем, которые носили скорее описательный характер и были навеяны успехом реляционного подхода описания данных. Идея создания системы WWW заключалась в том, чтобы применить гипертекстовую модель к информационным ресурсам, распределенным в сети, и сделать это максимально простым способом. Она заложила три краеугольных камня системы из четырех существующих ныне, разработав:
· язык гипертекстовой разметки документов HTML (HyperText Markup Language);
· универсальный способ адресации ресурсов в сети URL (Universal Resource Locator);
· протокол обмена гипертекстовой информацией HTTP (HyperText Transfer Protocol).
Позже команда NCSA добавила к этим трем компонентам четвертый:
· универсальный интерфейс шлюзов CGI (Common Gateway Interface).
Язык программирования Java не включается в этот список намеренно, так как область применения этого языка гораздо шире, чем простое «оживление» World Wide Web.
Идея HTML – пример чрезвычайно удачного решения проблемы построения гипертекстовой системы при помощи специального средства управления отображением. На разработку языка гипертекстовой разметки существенное влияние оказали два фактора:
1) исследования в области интерфейсов гипертекстовых систем;
2) желание обеспечить простой и быстрый способ создания гипертекстовой базы данных, распределенной в сети.
В 1989 г. активно обсуждалась проблема интерфейса гипертекстовых систем, т.е. способов отображения гипертекстовой информации и навигации в гипертекстовой сети. Значение гипертекстовой технологии сравнивали со значением книгопечатания. Утверждалось, что лист бумаги и компьютерные средства отображения/воспроизведения серьезно отличаются друг от друга, и поэтому форма представления информации тоже должна отличаться. Наиболее эффективной формой организации гипертекста были признаны контекстные гипертекстовые ссылки, а кроме того, было признано деление на ссылки, ассоциированные со всем документом в целом и с отдельными его частями.
Обычно гипертекстовые системы имеют специальные программные средства построения гипертекстовых связей. Сами гипертекстовые ссылки хранятся в специальных форматах или даже составляют специальные файлы. Такой подход хорош для локальной системы, но не для распределенной на множестве различных компьютерных платформ. В HTML гипертекстовые ссылки встроены в тело документа и хранятся как его часть. Часто в системах применяют специальные форматы хранения данных для повышения эффективности доступа. В WWW-документах это обычные ASCII-файлы, которые можно подготовить в любом текстовом редакторе. Таким образом, проблема создания гипертекстовой базы данных была решена чрезвычайно просто.
С момента разработки первой версии языка (HTML 1.0) он значительно развился: увеличилось число элементов разметки, оформление документов все больше приближается к оформлению качественных печатных изданий, развиваются средства описания нетекстовых информационных ресурсов и способы взаимодействия с прикладным программным обеспечением. Совершенствуется механизм разработки типовых стилей. Фактически, в настоящее время HTML развивается в сторону создания стандартного языка разработки интерфейсов как локальных, так и распределенных систем.
Вторым краеугольным камнем WWW стала универсальная форма адресации информационных ресурсов (Universal Resource Identification, URI), представляющая собой довольно стройную систему, учитывающую опыт адресации и идентификации E-mail, Gopher, WAIS, Telnet, FTP и т.п. Но реально из всего, что описано в URI, для организации баз данных в WWW требуется только Universal Resource Locator (URL). Без наличия этой спецификации вся мощь HTML оказалась бы бесполезной. URL используется в гипертекстовых ссылках и обеспечивает доступ к распределенным ресурсам сети. В URL можно адресовать как другие гипертекстовые документы формата HTML, так и ресурсы E-mail, Telnet, FTP, Gopher, WAIS. Различные программы различным образом осуществляют доступ к этим ресурсам. Следует отметить, что программы обработки электронной почты в формате MIME также имеют возможность отображать документы, представленные в формате HTML. Для этой цели в MIME зарезервирован тип text/html.
Третьим краеугольным камнем является протокол обмена данными в World Wide Web – http (HyperText Transfer Protocol). Данный протокол предназначен для обмена гипертекстовыми документами и учитывает специфику такого обмена. Так, в процессе взаимодействия клиент может получить новый адрес ресурса сети, запросить встроенную графику, принять и передать параметры и т.п. Управление в HTTP реализовано в виде ASCII-команд. Реально разработчик гипертекстовой базы данных сталкивается с элементами протокола только при использовании внешних программ или при доступе к внешним относительно WWW информационным ресурсам, например базам данных.
Спецификация CGI (Common Gateway Interface) была специально разработана для расширения возможностей WWW за счет подключения внешнего программного обеспечения. Эта технология соответствовала принципам простоты разработки, доступности и наращивания возможностей WWW. Предложенный и описанный в CGI способ подключения не требовал дополнительных библиотек и буквально ошеломлял своей простотой. Сервер взаимодействовал с программами через стандартные потоки ввода/вывода, что упрощает программирование до предела. При реализации CGI чрезвычайно важное место заняли методы доступа, описанные в HTTP. И хотя реально используются только два из них (GET и POST), опыт развития HTML показывает, что сообщество WWW ждет развития и CGI по мере усложнения задач, в которых будет использоваться WWW-технология.
WWW построена по известной схеме «клиент-сервер». Программа-клиент выполняет функции интерфейса пользователя и обеспечивает доступ практически ко всем информационным ресурсам Интернета. В этом смысле она выходит за обычные рамки работы клиента только с сервером определенного протокола. Клиент — это интерпретатор HTML, который в зависимости от команд (разметки) выполняет различные функции. В круг этих функций входит не только размещение текста на экране, но и обмен информацией с сервером по мере анализа полученного HTML-текста, что наиболее наглядно происходит при отображении встроенных в текст графических изображений. При анализе URL-спецификации или по командам сервера клиент запускает дополнительные внешние программы для работы с документами в форматах, отличных от HTML, например GIF, JPEG, MPEG, Postscript и т.п.
Другую часть программного комплекса WWW составляет сервер протокола HTTP, базы данных документов в формате HTML, управляемые сервером, и программное обеспечение, разработанное в стандарте спецификации CGI. До самого последнего времени реально использовалось два HTTP-сервера: сервер CERN и сервер NCSA. Но в настоящее время число базовых серверов расширилось.
продолжение
–PAGE_BREAK–
База данных HTML-документов – это часть файловой системы, которая содержит файлы в формате HTML и связанные с ними графику и другие ресурсы.
Среди прикладного программного обеспечения, работающего с сервером, можно выделить программы-шлюзы. Шлюзы – это программы, обеспечивающие взаимодействие серверов различных протоколов, например, через FTP. Другие прикладные программы принимают данные от сервера и выполняют какие-либо действия: получение текущей даты, реализацию графических ссылок, доступ к локальным базам данных или просто расчеты.
Все, что было сказано до этого момента, можно отнести к классической схеме World Wide Web. В настоящее время следует говорить об ее изменении.
К середине 1996 г. произошли некоторые изменения в архитектуре сервиса World Wide Web. Произошел возврат к модульной структуре сервера WWW. Этот возврат был реализован в виде спецификации API. API – это спецификация разработки прикладных модулей, которые редактируются совместно с модулями сервера.
В дополнение к HTML активно стал применяться еще один язык разметки — VRML (Virtual Reality Modeling Language), а также язык XML.
Изменения коснулись и клиентской части технологии. В настоящее время происходит постепенный переход от простой классической архитектуры клиент-сервер к архитектуре с сервером приложений, в роли которого выступает программа-клиент. В частности, NCSA опубликовала спецификацию CCI (Common Client Interface) для разработки приложений.
Компоненты архитектуры World Wide Web существуют практически для всех типов компьютерных платформ и свободно доступны в сети. Любой, кто имеет доступ в Интернет, может создать свой WWW-сервер или, по крайней мере, посмотреть информацию с других серверов.
Для работы с гипертекстовыми документами используются специальные программы просмотра. Наиболее известными из них являются Microsoft Internet Explorer (встроен в последние версии операционных систем Windows), Opera (программа привлекает многих пользователей своей «легкостью» и удобством в работе), Netscape Communicator и др.
Программы, используемые для просмотра информации с серверов WWW, могут воспроизводить различные форматы. Первыми допустимыми форматами были HTML, TXT и два графических — GIF и JPEG. Практически только эти спецификации следует использовать при оформлении страниц информационного сервера.
Однако в качестве гиперссылки можно указать и документ, созданный в иной программе. Если программы просмотра поддерживают технологию OLE, то для показа документа после его загрузки на компьютер будет вызвана соответствующая программа.
Существует специальный формат представления документов, который широко используется в Интернете и средства просмотра которого полностью бесплатны, — PDF (Portable Document Format) — это файл, который содержит аппаратно независимое описание документа. Независимо от ОС, стоящей на компьютере, параметров устройств отображения, наличия шрифтов и т.п., пользователь увидит одно и то же оформление документа. Формат PDF использует в своей основе описание страниц документа на языке PostScript. PDF-документы просматриваются специальной программой — Adobe Acrobat, которая распространяется бесплатно и будет автоматически загружена из Интернета при попытке обращения к такому документу, если она не обнаружена на компьютере.
Основной недостаток использования PDF-файлов заключается в их большом объеме. Такие файлы долго загружаются из Сети, обычно их содержимое не включается в поисковые базы.
Универсальный адрес ресурса
Для того чтобы получить информацию из Интернета, необходимо знать адрес, по которому она расположена. Универсальный адрес ресурса (URL) – это адрес в системе WWW, с помощью которого однозначно определяется любой документ. В общем случае универсальный адрес ресурса имеет следующий формат:
протокол://компьютер/путь
Протокол является набором правил, согласно которому должна происходить передача данных. Основным протоколом в системе WWW является протокол HTTP — протокол передачи гипертекста, поэтому большая часть адресов начинается следующим образом:
http://
Тем не менее, могут быть использованы и другие протоколы передачи данных, например протокол передачи файлов — FTP или протокол передачи данных в формате Gopher. Тогда на первое место в универсальном адресе ресурса ставится название используемого протокола. Например:
ftp://
или
gopher://
Компьютер — это адрес сервера, с которым необходимо установить соединение. Может использоваться как IP-адрес, так и имя сервера в доменной системе имен. Например:
www.econ.pu.
ua
или
ftp://194.85.120.66
Адреса большей части серверов в системе WWW начинаются с префикса www. Этот префикс используется просто как удобное обозначение того, что на данном компьютере запущен Web-сервер.
Путь представляет собой точное указание месторасположения документа на Web-сервере. Это может быть название директории и файла, как в следующем примере:
www.econ.pu.
ua
/info/history/jubilee.htm
Если ввести в строке «адрес» броузера данный адрес, броузер установит связь с компьютером www.econ.pu.
ua по протоколу HTTP и запросит у него документ с названием jubilee.htm из каталога/info/history.
Последняя часть универсального адреса ресурса может включать дополнительную информацию, которую обычно используют для того, чтобы передать Web-серверу параметры запроса пользователя в интерактивных страницах, а также путь и имя той программы на сервере, которая этот запрос будет обрабатывать. Например:
www.econ.pu.
ua
/sf/cgi-bin/main.bat?object=teachers&id=1
Получив такой запрос, Web-сервер попытается найти программу main.bat в каталоге /sf/cgi-bin/, запустить ее и передать ей параметры object и id с соответствующими значениями.
В современных версиях броузеров нет необходимости указывать имя протокола в начале каждого адреса ресурса. Если имя протокола не указано, то броузер попытается самостоятельно определить, какой протокол необходимо использовать.
Если не указано имя файла, а только каталог, в котором он должен находиться, то пользователю будет передан файл, который администратор Web-сервера определил как файл, передаваемый по умолчанию. Обычно таковым является файл с названием index.htm (index.html) или default.htm (default.html). Если в каталоге нет файла по умолчанию, то будет выдано сообщение об ошибке.
Для указания документов на одном и том же сервере в HTML-документах часто используется сокращенное обозначение, называемое относительным адресом. Перед отправкой запроса на Web-сервер броузер преобразует относительный адрес в полный. Например, если документ по адресу www.econ.pu.
ua/info/index.htm содержит ссылку на документ history/jublilee.htm, то броузер преобразует эту ссылку в www.econ.pu.
ua/info/history/jubilee.htm.
Язык разметки гипертекста (HTML)
Большая часть документов в системе World Wide Web хранится в формате HTML. HTML – этоязык гипертекстовой разметки, используемый для кодирования документов. Язык HTML представляет собой набор команд, в соответствии с которыми броузер отображает содержимое документа. Команды HTML не отображаются. В языке HTML реализован механизм гипертекстовых ссылок, который обеспечивает связь одного документа с другими. Эти документы могут находиться на том же сервере, что и страница, с которой на них делается ссылка, а могут быть размещены на другом сервере.
Команды в тексте HTML-документа называются тегами.
HTML-тег может содержать список атрибутов. Текст тега заключается в угловые скобки (). В простейшем случае тег представляет собой имя, заключенное в угловые скобки, например или . Для более сложных тегов характерно наличие атрибутов, которые могут иметь конкретные значения, определяющие функции тега. Например:
В данном случае — это тег, ALIGN — один из его атрибутов, a «JUSTIFY» — значение этого атрибута. (Данный тег определяет начало абзаца, атрибут ALIGN определяет способ выравнивания текста в абзаце, значение «JUSTIFY» задает выравнивание по ширине.)
Регистр символов в именах тегов не учитывается. Теги и будут интерпретироваться одинаково. Однако в некоторых случаях важно использовать определенный регистр символов в значениях атрибутов.
Большинство HTML-тегов имеют парный закрывающий тег. Текст, к которому применяется форматирование, заключается между открывающим и закрывающим тегами. Закрывающий тег имеет имя, идентичное открывающему тегу, но перед именем закрывающего тега ставится косая черта. Например, чтобы отобразить текст курсивом, его нужно заключить в теги и :
Этот текст будет отображен курсивом
Протокол передачи гипертекста (HTTP)
Протокол передачи гипертекста (HTTP) – это стандартный протокол для передачи документов между серверами и броузерами в системе WWW. Протокол HTTP позволяет установить соединение между клиентом и сервером. Соединение сохраняется только на время обработки сервером запросов клиента. Запрос клиента и ответ сервера образуют так называемую транзакцию.
Обмен данными по протоколу HTTP происходит следующим образом. Клиент устанавливает соединение с сервером по указанному номеру порта. Если в качестве клиента выступает броузер, то номер порта указывается в URL-запросе. Если номер не указан, то по умолчанию используется порт 80. Затем клиент посылает запрос на документ, указывая HTTP-команду, адрес документа и номер версии HTTP. Например:
GET /index.html НТТР/1.0
Команды HTTP-клиента принято называть методами. Метод сообщает серверу о цели запроса. В данном примере используется метод GET, который запрашивает файл index.html, расположенный в корневом каталоге сервера, используя протокол HTTP версии 1.0. Другими часто используемыми методами являются методы HEAD и POST. Метод HEAD аналогичен GET, но запрашивает не содержимое файла, а информацию о нем. Метод POST позволяет разместить файл на сервере.
Кроме того, клиент может послать информацию, называемую заголовком, чтобы сообщить серверу дополнительную информацию о себе. В качестве такой информации может выступать имя и номер версии клиента, информация о типах данных, которые предпочтительны для клиента, и др. Например:
User — Agent: Mozilla/4.6 [en] (Win98;I)
Accept: image/gif, image/x-xbitmap, image/jpeg, */*
Заголовок завершается пустой строкой.
Протокол передачи файлов FTP
Для обеспечения перемещения данных между различными ОС, которые могут встретиться в Интернете, используется протокол FTP (File Transfer Protocol), работающий независимо от применяемого оборудования. Протокол обеспечивает способ перемещения файлов между двумя компьютерами и позволяет абоненту сети Интернет получить в свое распоряжение множество файлов. Пользователь получает доступ к различным файлам и программам, хранящимся на компьютерах, подключенных к сети.
Программа, реализующая этот протокол, позволяет установить связь с одним из множества FTP-серверов в Internet.
FTP-сервер — компьютер, на котором содержатся файлы, предназначенные для открытого доступа.
Программа FTP-клиент не только реализует протокол передачи данных, но и поддерживает набор команд, которые используются для просмотра каталога FTP-сервера, поиска файлов и управления перемещением данных.
Для установки связи с FTP-сервером пользователь должен ввести команду ftp, а затем адрес или его доменное имя.
Если связь установлена, появится приглашение ввести имя пользователя. Пользователь, не зарегистрированный на сервере, может представиться именем “anonymus” и получит доступ к определенным файлам и программам. Если будет запрошен пароль, можно ввести свой адрес электронной почты или свой IP-адрес. Поступившее после выполнения этих процедур приглашение позволяет работать с FTP-сервером.
Основной режим передачи файлов — передача в коде ASCII. Для передачи двоичных файлов необходимо ввести команду binary. Для определения активного режима необходимо ввести команду status.
Так как большинство FТР-серверов работает под управлением ОС Unix, то технология работы в этой системе требует введения команд из командной строки компьютера и несколько затрудняет действия пользователя в этом режиме. Однако для пользователей, привыкших к графическим интерфейсам Windows, весьма затруднительно работать в командной строке. Поэтому можно обратиться к любой программе, поддерживающей использование данного протокола. Так, по протоколу FTP может «работать» и MS Internet Explorer. Достаточно перед адресом сайта набрать используемый протокол следующим образом:
ftp://ftp.server.ru/
Однако MS Internet Explorer не очень удобен при работе с сайтами, требующими использования пароля для доступа к информации. Кроме того, с его помощью невозможно запланировать операцию копирования удаленного файла на компьютер на удобное время, автоматически возобновлять процесс при обрыве связи и т.п.
Такие файловые менеджеры, как Total Commander, FA
R и др., также позволяют организовать соединение с FTP-сервером. Причем, например, Total Commander дает возможность ограничить скорость пересылки данных, что бывает полезно в условиях офиса (чтобы не монополизировать канал).
При интенсивной работе с серверами FTP следует установить одну из специализированных программ, например, ReGet, Get-Right и др. Эти программы позволяют запланировать необходимые загрузки (пользователь может составить список URL нужной информации, указать желаемое время, допустимое количество попыток соединения и т.п.), а также автоматически возобновлять загрузку файлов при обрыве соединения.
Взаимодействие с другим компьютером (Telnet)
Telnet обеспечивает взаимодействие с удаленным компьютером. Установив такую связь через Telnet, пользователь получает возможность работать с удаленным компьютером, как со «своим», т.е. теоретически получить в свое распоряжение все ресурсы, если к ним разрешен доступ. Реально Telnet предоставляет открытый доступ, но организация взаимодействия полностью определяется удаленным компьютером.
Два вида услуг Internet требуют подключения к серверам через Telnet: библиотечные каталоги и электронные доски объявлений (BBS).
Программа Telnet в использовании очень проста. Для установки с ее помощью связи с каким-либо компьютером, подключенным к сети, необходимо знать его полный адрес в Internet. При установлении соединения с нужным компьютером следует указать в команде его адрес, В процессе соединения хост-компьютер запрашивает имя пользователя. Для работы в удаленной системе пользователь должен иметь там права доступа. После успешного подключения к хост-компьютеру пользователь должен указать тип используемого терминала. Для удобства работы пользователя хост-компьютер обычно указывает ему способ вызова справочной информации.
Работа с удаленной системой может вестись в «прозрачном» режиме, когда программы на сервере и у клиента только обеспечивают протокол соединения, и в командном, когда клиент получает в свое распоряжение набор команд сервера.
Следует заметить, что из соображений безопасности намечается тенденция сокращения числа узлов Internet, позволяющих использовать Telnet для подключения к ним.
Электронные доски объявлений (BBS). Независимо от Internet существуют маленькие диалоговые службы, предоставляющие доступ к BBS (Bulletin Board System — система электронных досок объявлений).
Это компьютеры, к которым можно подсоединиться с помощью модемов через телефонную сеть. BBS содержат файлы, которые можно переписывать, позволяют проводить дискуссии, участвовать в различных играх и имеют свою систему электронной почты.
Самой крупной и известной системой электронных досок объявлений является система CompuServe. Она насчитывает около двух миллионов пользователей. Для расширения своих возможностей CompuServe подключается к Internet и предоставляет своим пользователям право доступа к службам Internet.
Несмотря на относительную дешевизну обслуживания, ни одна из диалоговых систем BBS не может дать пользователям тех возможностей, которые предоставляет Internet.
Instant Messaging
Системы обмена мгновенными сообщениями очень популярны среди пользователей Интернета. Данные программы предназначены для быстрой передачи от одного пользователя другому коротких текстовых сообщений.
Программы, которые позволяют пользователям «напрямик» общаться через Интернет, реально осуществляют доступ из Сети к данному локальному компьютеру. Тем самым в них заложена потенциальная опасность исполнения вредоносных кодов при наличии тех или иных недоработок в программе.
Наиболее известными программами обмена сообщениями являются ICQ, Windows Messenger, Yahoo Messenger.
Программа ICQ бесплатна. Обычно установочный комплект программы доступен на одном из ближайших FTP-серверов, так что не обязательно затрачивать средства на загрузку файлов с сервера www.icq.com/.
После установки программы необходимо зарегистрироваться и получить уникальный номер (регистрация автоматически запускается при первом вызове программы). Для заполнения предлагается много позиций, однако для получения номера достаточно определить только будущий пароль. Регистрационные данные используются (при наличии согласия пользователя) в справочной информации на сервере. Например, при поиске собеседника по интересам с учетом места жительства, возраста и т.п.
С помощью программы можно отправлять любому пользователю ICQ текстовые сообщения, файлы и т.п. Для этого нужно знать номер пользователя (или воспользоваться поиском на основе регистрационных данных). Постоянные пользователи могут быть включены в адресную книгу, что облегчает их быстрый вызов.
Программа Miranda позволяет обмениваться только сообщениями с пользователями ICQ, поэтому она намного меньше по объему, чем другие подобные программы.
MSN Messenger — программа обмена сообщениями, которая поставляется в составе операционных систем Windows. Одна из самых защищенных программ (с точки зрения пользователя) из систем обмена мгновенными сообщениями. Реализованы те же возможности, что и для программы ICQ. Основной «недостаток» — программа поддерживает свои списки пользователей, отличающиеся от списков ICQ. В результате вы не имеете возможности отправить сообщение абоненту ICQ.
При регистрации в качестве пользователя MSN создается Microsoft Passport, который может быть использован при аутенфикации пользователя как на страницах сайта корпорации Microsoft, так и на других серверах WWW, поддерживающих данную технологию.
Internet Chat
Существует множество программ, реализующих единый подход: на экране компьютера в окне, напоминающем текстовый редактор, вы можете вводить свой текст и читать сообщения любого количества участников такого «разговора».
Чтобы начать использовать данный сервис, следует установить соответствующее программное обеспечение (в основном бесплатное). После этого необходимо подключиться к одному из серверов, который обеспечивает этот сервис (обычно список содержится в программных файлах).
После выбора одной из тематик вы «попадаете» в комнату для переговоров, в которой высказываете свои мысли и читаете рассуждения других участников. Обычно такие «разговоры» ведутся под псевдонимами, хотя установление адреса реального пользователя принципиально возможно.
Для «оживления» бесед появилось много программ, в которых, например, можно «сконструировать» своего героя и путешествовать с ним по виртуальному миру. Часто можно определить для себя какой-либо образ, назначить ему тип голоса, включить музыку и т.п. Конечно, использование таких возможностей предъявляет повышенные требования к скорости канала связи.
IP-телефония
Под IP-телефонией понимается технология, позволяющая использовать Интернет или любую другую IP-сеть в качестве средства организации и ведения телефонных разговоров и передачи факсов в режиме реального времени. Существует техническая возможность оцифровать звук или факсимильное сообщение и переслать его аналогично тому, как пересылаются цифровые данные. И в этом смысле IP-телефония использует Интернет (или любую другую IP-сеть) для пересылки голосовых или факсимильных сообщений между двумя пользователями компьютера в режиме реального времени.
Общий принцип действия телефонных серверов IP-телефонии таков: с одной стороны, сервер связан с телефонными линиями и может соединиться с любым телефоном мира. С другой стороны, сервер связан с Интернетом и может связаться с любым компьютером в мире. Сервер принимает стандартный телефонный сигнал, оцифровывает его (если он исходно не цифровой), значительно сжимает, разбивает на пакеты и отправляет через Интернет по назначению с использованием протокола TCP/IP. Для пакетов, приходящих из Сети на телефонный сервер и уходящих в телефонную линию, операция происходит в обратном порядке. Обе составляющие операции (вход сигнала в телефонную сеть и его выход из телефонной сети) происходят в режиме реального времени.
Для того чтобы осуществить связь с помощью телефонных серверов, организация или оператор услуги должны иметь серверы в тех местах, куда и откуда планируются звонки. Стоимость такой связи на порядок меньше стоимости телефонного звонка по обычным телефонным линиям. Особенно велика эта разница для международных переговоров.
Электронная коммерция
Электронная коммерция подразумевает использование технологий глобальных компьютерных сетей для ведения бизнеса. Благодаря широкому распространению технологии WWW сеть Интернет из академической сети превратилась в популярную среду для общения, рекламы и бизнеса.
Электронная коммерция позволяет изменить практически все процессы, происходящие в современном бизнесе, интегрируя их в единое целое. Потребители могут искать, заказывать и оплачивать товары, используя Интернет, обмениваться информацией о товарах и услугах с другими пользователями. Правительственные организации могут использовать Интернет для сбора налоговых деклараций и распространения официальной информации.
Первоначально под термином электронная коммерция понимались продажи товаров и переводы денежных средств с помощью компьютерных сетей. Всякий раз, когда мы используем кредитную или телефонную карту, мы принимаем участие в электронной коммерции. Если банки осуществляют перевод денежных средств с помощью систем электронных платежей, они также используют электронную коммерцию. Однако банковские системы платежей являются закрытыми. Круг действия подобной системы ограничен банками, принимающими в ней участие, или клиентами конкретного банка. Между тем Интернет является открытой системой и представляет собой совершенной новый тип взаимодействия с пользователем. Поэтому сейчас термин «электронная коммерция» охватывает практически все аспекты ведения бизнеса, которые возможны с использованием Интернета. Можно выделить следующие два аспекта электронной коммерции:
1) Электронная коммерция как торговля в сети Интернет – продажа товаров и услуг с использованием Интернета.
2) Электронная коммерция как рынок. Электронная коммерция не ограничивается покупкой и продажей товаров в Интернете. Например, виртуальный магазин может не только предлагать свою продукцию пользователям Интернета, но и искать поставщиков продукции, заключать контракты с ними, оплачивать счета, нанимать сотрудников и проводить маркетинговые акции через Интернет. При этом компании, вовлеченные в процесс электронной торговли, могут даже не подозревать об этом. Электронная коммерция оказывает значительное влияние на процессы производства, распространения и обмена товарами, а также на то, каким образом потребитель получает информацию о товаре и производит торговую сделку.
продолжение
–PAGE_BREAK–