История интернета: опорная сеть / Habr

Другие статьи цикла:

• История реле
  
• История электронных компьютеров
  
• История транзистора
  
• История интернета
  

Введение

В начале 1970-х в компанию AT&T, огромную телекоммуникационную монополию США, пришёл Ларри Робертс с интересным предложением. В то время он был директором вычислительного подразделения управления перспективных исследовательских проектов (Advanced Research Projects Agency, ARPA), относительно молодой организации, действующей в рамках Министерства обороны, и занимавшейся долгосрочными исследованиями, оторванными от действительности. За прошедшие до этого момента пять лет Робертс курировал создание ARPANET, первой из достаточно важных компьютерных сетей, соединявшей компьютеры, расположенные в 25 различных местах по всей стране.

Сеть оказалась успешной, но её долгосрочное существование и вся связанная с этим бюрократия не попадала под полномочия ARPA. Робертс искал способ сбросить эту задачу на кого-то другого. И вот он связался с директорами AT&T, чтобы предложить им «ключи» от этой системы. Тщательно обдумав предложение, AT&T в итоге отказалась от него. Старшие инженеры и менеджеры компании считали, что фундаментальная технология ARPANET была непрактичной и нестабильной, и ей не было места в системе, спроектированной для предоставления надёжного и универсального сервиса.

ARPANET, естественно, стала зерном, вокруг которого кристаллизировался интернет; прототипом огромной информационной системы, охватывающей весь мир, чьи калейдоскопические возможности нереально подсчитать. Как могла AT&T не увидеть такой потенциал, настолько застрять в прошлом? Боб Тэйлор, нанявший Робертса на должность куратора проекта ARPANET в 1966, позднее высказался прямо: «Работать с AT&T было бы всё равно, что работать с кроманьонцами». Однако перед тем, как встречать в штыки подобное неразумное невежество неизвестных корпоративных бюрократов, сделаем шаг назад. Темой нашего рассказа будет история интернета, поэтому сначала неплохо бы получить более общее представление о том, о чём идёт речь.

Из всех технологических систем, созданных в поздней половине XX века, интернет наверняка имел наибольшее значение для общества, культуры и экономики современного мира. Ближайшим его конкурентом в этом вопросе, возможно, будет перемещение на реактивных самолётах. Используя интернет, люди могут мгновенно делиться фотографиями, видеороликами и мыслями, желательными и нежелательными, с друзьями и родственниками по всему миру. Молодые люди, живущие в тысячах километров друг от друга, теперь постоянно влюбляются и даже женятся в рамках виртуального мира. Бесконечный торговый центр доступен в любой момент дня и ночи прямо из миллионов комфортных домов.

По большей части всё это знакомо и именно так и обстоит. Но, как может подтвердить и сам автор, интернет также оказался, возможно, величайшим отвлечением, тратой времени и источником порчи разума в истории человека, превзойдя в этом телевидение – а это было нелегко сделать. Он позволил всяческим неадекватам, фанатикам и любителям теорий заговора распространять свою чушь по всему земному шару со скоростью света – часть этих сведений можно считать безобидными, а часть – нельзя. Он позволил множеству организаций, как частных, так и акционерных, медленно набирать, а в некоторых случаях быстро и позорно терять, огромные горы данных. В целом, он стал усилителем человеческой мудрости и дурости, причём количество последней устрашает.

Но что собой представляет обсуждаемый нами предмет, его физическая структура, вся эта машинерия, позволившая пройти этим социальным и культурным изменениям? Что такое интернет? Если бы мы каким-то образом сумели отфильтровать эту субстанцию, поместив её в стеклянный сосуд, мы бы увидели, как она расслаивается на три слоя. На дне отложится глобальная сеть связи. Этот слой старше интернета примерно на сто лет, и сначала он состоял из медных или железных проводов, но с тех пор был заменён коаксиальными кабелями, микроволновыми ретрансляторами, оптическим волокном и сотовой радиосвязью.

Следующий слой состоит из компьютеров, общающихся друг с другом посредством этой системы с использованием общих языков, или протоколов. Среди наиболее фундаментальных из них — межсетевой протокол (Internet Protocol, IP), протокол управления передачей (Transmission Control Protocol, TCP) и протокол граничного шлюза (Border Gateway Protocol, BGP). Это ядро самого интернета, а его конкретное выражение происходит в виде сети из особых компьютеров, называемых роутерами, ответственных за поиск пути для сообщения, по которому оно может пройти от исходного компьютера к целевому.

Наконец, в верхнем слое окажутся различные приложения, которые используют люди и машины для работы и игры по интернету, многие из которых пользуются специализированными языками: веб-браузер, приложения для общения, видеоигры, торговые приложения, и т.п. Для использования интернета приложению нужно лишь заключить сообщение в формат, понятный для роутеров. Сообщение может быть ходом в шахматах, крохотной частью фильма или запросом на перевод денег с одного банковского счёта на другой – роутерам всё равно, и относиться к нему они будут одинаково.

Наш рассказ объединит три эти нити вместе, чтобы поведать историю интернета. Сначала, глобальной сети связи. В конце, всё великолепие различных программ, позволяющих пользователям компьютеров развлекаться или делать что-то полезное по сети. Вместе их связывают технологии и протоколы, позволяющие разным компьютерам общаться друг с другом. Создатели этих технологий и протоколов основывались на достижениях прошлого (сеть) и пользовались смутным представлением о будущем, в направлении которого они шли на ощупь (будущие программы).

Кроме этих создателей, одним из постоянных действующих лиц нашего рассказа будет государство. Особенно это будет касаться уровня телекоммуникационных сетей, которые либо управлялись правительством, либо подлежали строгому надзору с его стороны. Что приводит нас обратно к AT&T. Как бы ни было им неприятно это осознавать, судьба Тэйлора, Робертса и их коллег по ARPA была безнадёжно связана с телекоммуникационными операторами, основным пластом будущего интернета. Работа их сетей полностью зависела от подобных услуг. Как же объяснить их враждебность, их веру в то, что ARPANET представляет новый мир, который по сути своей противостоит ретроградным должностным лицам, руководящим телекоммуникациями?

На самом же деле две эти группы разделяли не временные, а философские различия. Директора и инженеры AT&T считали себя смотрителями огромной и сложной машины, обеспечивавшей надёжные и универсальные услуги по связи одного человека с другим. За всё оборудование отвечала компания Bell System. Архитекторы же ARPANET считали систему проводником произвольных частичек данных, и считали, что её операторам не стоит вмешиваться в то, как эти данные создаются и используются с обоих концов провода.

Поэтому мы должны начать с рассказа о том, как благодаря власти правительства США разрешился этот тупиковый спор о природе американских телекоммуникаций.

Одна система, универсальный сервис?

Интернет родился в специфичной среде американских телекоммуникаций – в США к провайдерам телефона и телеграфа относились совсем не так, как в остальном мире – и есть все основания полагать, что эта среда сыграла образующую роль в разработке и формировании духа будущего интернета. Поэтому давайте тщательно изучим, как всё это случилось. Для этого мы вернёмся назад, к моменту рождения американского телеграфа.

Американская аномалия

В 1843 году Сэмюэл Морзе и его союзники убедили Конгресс потратить $30 000 на создание телеграфной линии между Вашингтоном О.К. и Балтимором. Они считали, что это будет первое звено в создаваемой на деньги правительства сети телеграфных линий, которые раскинутся по всему континенту. В письме в Палату представителей Морзе предложил правительству выкупить все права на его телеграфные патенты, а затем заказывать у частных компаний строительство отдельных частей сети, оставив себе отдельные линии для официальной связи. В таком случае, писал Морзе, «немного времени пройдёт до того, как вся поверхность этой страны будет изборождена этими нервами, которые со скоростью мысли будут распространять знание обо всём том, что творится на земле, превращая всю страну в одно большое поселение».

Ему казалось, что подобная, жизненно важная система связи естественным образом служит общественным интересам, в связи с чем попадает в круг забот правительства. Обеспечение связи между несколькими штатами путём услуг почты было одним из нескольких задач федерального правительства, особо отмеченных в конституции США. Однако его мотивы не полностью определялись служением обществу. Правительственный контроль давал Морзе и его сторонникам возможность успешно завершить своё предприятие – получить одну, но значительную выплату из государственных денег. В 1845 году Кейв Джонсон, генеральный почтмейстер США при 11-м президенте США, Джеймсе Полке, сообщил о своей поддержке общественной телеграфной системы, предложенной Морзе: «Использование такого мощного инструмента, для блага или во вред, ради безопасности людей нельзя оставлять в руках частных лиц», — писал он. Однако на этом всё и закончилось. Другие члены демократической администрации Полка не желали иметь ничего общего с общественным телеграфом, как и демократический Конгресс. Партии не понравились схемы вигов, заставлявшие правительство тратить деньги на «внутренние улучшения» – они посчитали эти схемы поощрением фаворитизма, продажности и коррупции.

В связи с нежеланием правительства действовать, один из членов команды Морзе, Эймос Кендал, начал разрабатывать схему телеграфной сети при поддержке частных спонсоров. Однако патента Морзе не хватало для обеспечения монополии на телеграфную связь. За десять лет появились десятки конкурентов, либо покупавших лицензию на альтернативные технологии телеграфа (в основом на печатающий телеграф Рояла Хауза) или просто занимавшихся полулегальными делами на шатких юридических основаниях. Судебные иски подавались пачками, бумажные состояния вырастали и исчезали, разоряющиеся компании рушились или продавались конкурентам после искусственного раздутия стоимости акций. Из всей этой суматохи к концу 1860-х возник один основной игрок: Western Union.

Начала распространяться испуганная молва о «монополии». Телеграф уже стал необходимым для нескольких аспектов американской жизни: финансов, железных дорог и газет. Ни разу ещё ни одна частная организация не разрасталась до подобных размеров. Предложение о правительственном контроле телеграфа получило новую жизнь. За десятилетие после гражданской войны почтовые комитеты Конгресса придумывали различные планы притягивания телеграфа на орбиту почтовой службы. Появились три базовых варианта: 1) почтовая служба спонсирует ещё одного соперника Western Union, давая ему особый доступ к почтовым отделениям и трассам, взамен назначая ограничения на тарифы. 2) Почтовая служба запускает собственный телеграф для конкуренции с WU и другими частниками. 3) Правительство национализирует весь телеграф, передав его под управление почтовой службы.

Планы создания почтового телеграфа приобрели в Конгрессе несколько верных сторонников, включая Александра Рамзи, председателя почтового комитета в Сенате. Однако большая часть энергии кампании была обеспечена внешними лоббистами, в частности, Гардинером Хаббардом, имевшим опыт в общественных службах в качестве организатора городских систем водоснабжения и газового освещения в Кембридже (позже он стал важнейшим ранним спонсором Александра Белла и основателем Национального географического общества). Хаббард и его сторонники утверждали, что общественная система обеспечит такое же полезное распространение информации, какое давала бумажная почта, удерживая тарифы на низком уровне. Они говорили, что этот подход наверняка послужит обществу лучше, чем система WU, которая была нацелена на бизнес-элиту. WU, естественно, возражала, что стоимость телеграмм определяется её себестоимостью, и что общественная система, искусственно занижающая тарифы, столкнётся с проблемами и не пойдёт никому на пользу.

В любом случае, почтовый телеграф так и не получил поддержки достаточной для того, чтобы послужить темой баталий в Конгрессе. Все предлагаемые законы тихо задохнулись. Объём монополии не достиг таких показателей, которые бы преодолели страх правительственного злоупотребления. Демократы снова получили контроль над Конгрессом в 1874 году, дух национальной реконструкции в период сразу после гражданской войны был приглушен, и изначально слабые потуги к созданию почтового телеграфа выдохлись. Идея помещения телеграфа (а позже и телефона) под контроль правительства периодически возникала в последующие годы, но кроме кратких периодов (номинального) контроля правительством над телефоном в военное время в 1918 году, из неё так ничего и не выросло.

Такое пренебрежение правительства к телеграфу и телефону было аномалией в глобальном масштабе. Во Франции телеграф национализировали ещё до его электрификации. В 1837 году, когда частная компания попыталась устроить оптический телеграф (при помощи сигнальных вышек) рядом с существующей системой, контролируемой правительством, французский парламент принял закон, запрещающий разработку телеграфа, не авторизованного правительством. В Британии частному телеграфу разрешали развиваться несколько десятилетий. Однако общественное недовольство полученной дуополией привело к получению правительственного контроля над ситуацией в 1868. По всей Европе правительства помещали телеграфию и телефонию под контроль государственной почты, так, как это предлагали Хаббард и его сторонники. [в России государственное предприятие «Центральный телеграф» было основано 1 октября 1852 г / прим. перев.].

За пределами Европы и Северной Америки большая часть мира контролировалась колониальными властями, поэтому не имела голоса в области развития и регулирования телеграфии. Там, где существовали независимые правительства, они обычно создавали государственные телеграфные системы по Европейской модели. Этим системам обычно не хватало средств на расширение с такой скоростью, которая наблюдалась в США и европейских странах. К примеру, у бразильской государственной телеграфной компании, работавшей под крылом министерства сельского хозяйства, коммерции и труда, к 1869 году было лишь 2100 км линий телеграфа, тогда как в США на сходной площади, где жило в 4 раза больше людей, к 1866 году было протянуто уже 130 000 км.

Новая сделка

Почему США пошли по такому уникальному пути? Можно притянуть к этому местную систему распределения государственных должностей среди сторонников партии, победившей на выборах, существовавшую до последних лет XIX века. Правительственный бюрократизм, вплоть до начальников почтовых отделений, состоял из политических назначений, при помощи которых можно было награждать лояльных союзников. Обе партии не хотели создавать новые крупные источники покровительства для своих оппонентов – а это обязательно случилось бы, когда телеграф попал бы под контроль федерального правительства. Однако простейшим объяснением будет традиционное американское недоверие мощному центральному правительству – по этой же причине структуры американского здравоохранения, образования и других общественных институтов настолько же отличаются от структур в других странах.

Учитывая увеличивающуюся важность электрической связи для государственной жизни и безопасности, США не смогли полностью отделиться от развития коммуникаций. В первые десятилетия XX века появилась гибридная система, в которой частные системы связи проверяли две силы: с одной стороны, бюрократия постоянно отслеживала тарифы коммуникационных компаний, гарантируя, что они не займут монопольную позицию и не будут извлекать чрезмерную прибыль; с другой – угроза быть разделённым по антимонопольным законам в случае ненадлежащего поведения. Как мы увидим, две этих силы могли вступать в противоречие: теория регулирования тарифов считала монополию естественным явлением при определённых обстоятельствах, а дублирование услуг было бы ненужной тратой ресурсов. Регуляторы обычно пытались минимизировать отрицательные стороны монополии, контролируя цены. При этом антимонопольное законодательство стремилось уничтожить монополию на корню, насильно организовывая конкурентный рынок.

Концепция регулирования тарифов родилась на железных дорогах, и на федеральном уровне осуществлялась посредством межгосударственной торговой комиссии (ICC), созданной Конгрессом в 1887. Главной побуждающей силой закона стали предприятия малого бизнеса и независимые фермеры. У них часто не было выбора, кроме как пользоваться услугами железных дорог, которые они использовали для доставки продукции на рынок, и они заявляли, что железнодорожные компании пользовались этим, выжимая из них последние деньги, предоставляя при этом шикарные условия крупным корпорациям. Комиссии из пяти членов было дано право следить за услугами и тарифами железных дорог и препятствовать злоупотреблению монопольным положением, в частности, запрещая железным дорогам предоставлять особые тарифы избранным компаниям (предшественник концепции, которую мы сегодня называем «сетевой нейтральностью»). Закон Манна-Элкинса 1910 года расширил права ICC на телеграф и телефон. Однако ICC, концентрируясь на перевозках, никогда особо не интересовалась этими новыми областями ответственности, практически игнорируя их.

Одновременно с этим федеральное правительство разработало совершенно новый инструмент для борьбы с монополиями. Акт Шермана 1890 года наделял генеральных прокуроров возможностью оспаривать в суде любую коммерческую «комбинацию», подозреваемую в «сдерживании торговли» – то есть, подавляющую конкуренцию за счёт возможностей монополии. Этот закон в последовавшие два десятка лет применялся для ликвидации нескольких крупнейших корпораций, включая решение Верховного суда от 1911 года по разделению компании Standard Oil на 34 части.

Спрут Standard Oil из карикатуры 1904 года, до разделения

К тому времени телефония, и её главный провайдер AT&T, сумели затмить телеграфию и WU по важности и возможностям настолько, что в 1909 году AT&T смогла купить контрольный пакет в WU. Теодор Вэйл стал президентом объединенных компаний и начал процесс сшивания их в единое целое. Вэйл твёрдо верил, что благожелательная телекоммуникационная монополия лучше послужит интересам общества, и продвигал новый слоган компании: «Одна политика, одна система, универсальный сервис». В итоге Вэйл созрел для того, чтобы на него обратили внимание уничтожители монополий.

Теодор Вэйл, ок. 1918

Вступление в должность в 1913 году администрации Вудро Вильсона предоставило членам его Прогрессивной партии удачный момент для того, чтобы погрозить своей антимонопольной дубиной. Директор почтовой службы Сидни Бёрлсон склонялся к полной почтовизации телефона по европейской модели, но эта идея, как обычно, не получила поддержки. Вместо этого генеральный прокурор Джордж Викершем выразил мнение, что непрерывное поглощение компанией AT&T независимых телефонных компаний нарушает акт Шермана. Вместо того, чтобы пойти в Суд, Вэйл и его заместитель Нэйтан Кингсбери, заключили с компанией соглашение, вошедшее в историю, как «соглашение Кингсбери», по которому AT&T обязывалась:

1. Прекратить покупать независимые компании.
2. Продать свою долю в WU.
3. Позволить независимым телефонным компаниям подключаться к сети дальней связи.

Но после этого опасного для монополий момента наступили десятилетия затишья. Взошла спокойная звезда регулирования тарифов, предполагавшая наличие естественных монополий в коммуникациях. К началу 1920-х были сделаны послабления, и AT&T возобновила процесс поглощения небольших независимых телефонных компаний. Этот подход был закреплён в акте от 1934 года, основавшем федеральную комиссию по связи США (Federal Communications Commission, FCC), вместо ICC ставшую регулятором тарифов проводных коммуникаций. К тому времени Bell System по любым параметрам контролировала не менее 90% телефонного бизнеса Америки: 135 из 140 млн км проводов, 2,1 из 2,3 млрд ежемесячных звонков, 990 млн из миллиарда долларов ежегодной прибыли. Однако основной целью FCC было не возобновление конкуренции, а «сделать доступной, насколько это возможно, для всех жителей США, быструю, эффективную, государственную и всемирную связь по проводам и радиоволнам с адекватным удобством и по разумной цене». Если такой сервис могла обеспечить одна организация, так тому и быть.

В середине XX века местные и государственные регуляторы телекоммуникаций США разработали многоступенчатую систему перекрёстного субсидирования для ускорения развития универсального сервиса связи. Регуляторные комиссии назначали тарифы на основе предполагаемой ценности сети для каждого клиента, а не на основе стоимости обеспечения услуги для этого клиента. Поэтому бизнес-пользователи, полагавшиеся на телефонию для ведения дел, платили больше, чем физические лица (для которых этот сервис предоставлял социальные удобства). Клиенты на крупных городских рынках, имевшие лёгкий доступ ко множеству других пользователей, платили больше, чем жители мелких городов, несмотря на большую эффективность крупных телефонных станций. Пользователи междугородней связи платили слишком много, несмотря на то, что технология неустанно снижала стоимость междугородних звонков, и прибыли местных коммутаторов росли. Эта сложная система перераспределения капитала работала вполне неплохо, пока существовал один монолитный провайдер, в рамках которого всё это могло работать.

Новая технология

Мы привыкли считать монополию в качестве замедляющей силы, порождающей праздность и вялость. Мы ожидаем, что монополия будет ревностно охранять своё положение и статус-кво, а не служить двигателем технологической, экономической и культурной трансформации. Однако сложно применить этот взгляд на AT&T на пике её расцвета, поскольку она выдавала инновацию за инновацией, предвосхищая и ускоряя появление каждого нового прорыва в коммуникациях.

К примеру, в 1922 AT&T установила коммерческую широковещательную радиостанцию на своём здании на Манхэттене, всего через полтора года после того, как открылась первая подобная крупная станция, KDKA от Westinghouse. В следующем году она использовала свою междугороднюю сеть для ретрансляции обращения президента Уоррена Хардинга на множество местных радиостанций по всей стране. Ещё через несколько лет AT&T закрепилась ещё и в киноиндустрии, после того, как инженеры из лабораторий Белла разработали машину, совмещавшую видеоролик и записанный звук. Студия Warner Brothers использовала этот «Вайтафон» для выпуска первой голливудской картины с синхронизацией музыки «Дон Жуан», за которым последовал первый в истории полнометражный фильм с использованием озвучивания синхронных реплик «Певец джаза».

Вайтафон

Уолтер Гиффорд, ставший президентом AT&T в 1925, решил избавить компанию от таких побочных предприятий, как радиовещание и кино, в частности, чтобы избежать расследования со стороны антимонопольщиков. Хотя с момента заключения соглашения Кингсбери министерство юстиции США не угрожало компании, не стоило привлекать излишнего внимания действиями, которые можно было бы расценить, как попытку злоупотребить монопольным положением в телефонии для нечестного продвижения на другие рынки. Так что, вместо организации собственного радиовещания, AT&T стала основным провайдером для передачи сигналов американской радиокорпорации RCA и других радиосетей, передавая программы из их нью-йоркских студий и других крупных городов в филиалы радиостанций по всей стране.

Тем временем в 1927 году через Атлантику перекинулся сервис радиотелефонии, введённый в строй банальным вопросом, заданным Гиффордом его собеседнику из британской почтовой службы: «Как там погода в Лондоне?». Это, конечно, не «Вот что творит Бог!» [первая фраза, официально переданная азбукой Морзе по телеграфу / прим. перев.], но всё равно она отметила важную веху, появление возможности межконтинентальных разговоров за несколько десятилетий до прокладки подводного телефонного кабеля, пусть и с огромной стоимостью и низким качеством.

Однако наиболее важные события для нашей истории касались передачи большого количества данных на дальнее расстояние. AT&T всегда хотела увеличить трафик своих междугородных сетей, служивших основным конкурентным преимуществом перед несколькими ещё живыми независимыми компаниями, а также дававших большую прибыль. Проще всего было привлечь клиентов через разработку новой технологи, уменьшавшей стоимость передачи – обычно это подразумевало возможность впихнуть больше разговоров в те же провода или кабели. Но, как мы уже видели, запросы на междугороднюю связь выходили за рамки традиционных телеграфных и телефонных сообщений от одного человека к другому. Радиосетям требовались свои каналы, а на горизонте уже маячило телевидение, с куда как более крупными запросами на пропускную способность.

Наиболее многообещающим способом удовлетворить новые запросы была прокладка коаксиального кабеля, составленного из концентрических металлических цилиндров [коаксиальный, co-axial – с общей осью / прим. перев. ]. Свойства такого проводника изучались ещё в XIX веке гигантами классической физики: Максвеллом, Хевисайдом, Рэлеем, Кельвином и Томсоном. У него были огромные теоретические преимущества как у линии передач, поскольку он мог передавать широкополосный сигнал, а его собственная структура полностью экранировала его от перекрёстного взаимодействия и интерференции внешних сигналов. С началом разработки телевидения в 1920-х ни одна из существовавших технологий не могла обеспечить мегагерцовой (и более) полосы пропускания, требовавшейся для широковещательных передач высокого качества. Поэтому инженеры из лабораторий Белла задались целью превратить теоретические преимущества кабеля в рабочую междугороднюю и широкополосную линию передач, включая создание всего необходимого вспомогательного оборудования для генерации, усиления, приёма и другой обработки сигналов. В 1936 году AT&T провела с разрешения FCC полевые испытания кабеля длиной более 160 км, протянутого от Манхэттена до Филадельфии. После первой проверки системы с 27-ю голосовыми контурами, инженеры успешно научились передавать видео к концу 1937.

В то время начал появляться ещё один запрос на коммуникации на дальние расстояния с высокой пропускной способностью, радиорелейная связь. Радиотелефония, использовавшаяся в трансатлантической связи 1927 года, использовала пару широковещательных радиосигналов и создавала двусторонний голосовой канал на коротких волнах. Связывать два радиопередатчика и приёмника, используя всю полосу частот для одного телефонного разговора, с точки зрения наземной связи было экономически невыгодно. Если бы удалось впихнуть множество разговоров в один радиолуч, то это был бы уже другой разговор. Хотя каждая отдельная радиостанция будет достаточно дорогой, сотни таких станций должно было хватить для передачи сигналов по всем США.

За право использования в такой системе боролись две полосы частот: ультравысокие частоты (дециметровые волны) UHF и микроволны (волны сантиметровой длины). Более высокая частота микроволн обещала большую пропускную способность, но и представляла собой большую технологическую сложность. В 1930-х ответственное мнение AT&T склонилось к более безопасному варианту с UHF.

Однако микроволновая технология совершила большой скачок вперёд во время Второй мировой войны из-за активного использования в радарах. Лаборатории Белла продемонстрировали жизнеспособность микроволнового радио на примере AN/TRC-69, мобильной системы, способной передавать восемь телефонных линий до другой антенны, находящейся в прямой видимости. Это позволяло военным штабам быстро восстанавливать голосовую связь после передислокации, не ожидая прокладки кабеля (и не рискуя остаться без связи после перерезания кабеля, как случайного, так и в рамках действий противника).

Развёрнутая микроволновая радиорелейная станция AN/TRC-6

После войны Гарольд Т. Фриис, офицер датского происхождения из лабораторий Белла, возглавил разработку микроволновой радиорелейной связи. Пробная линия длиной в 350 км от Нью-Йорка до Бостона была открыта в конце 1945 года. Волны перепрыгивали участки по 50 км длиной между наземными башнями – используя принцип, по сути сходный с оптическим телеграфом, или даже с цепочкой сигнальных огней. Вверх по реке до Гудзонского нагорья, по холмам Коннектикута, до горы Ашнебамскит на западе Массачусетса, а потом вниз к Бостонской бухте.

AT&T была не единственной компанией, как заинтересованной в микроволновой связи, так и получившей военный опыт по управлению микроволновыми сигналами. Philco, General Electric, Raytheon и телевизионные вещательные компании строили или планировали собственные экспериментальные системы в послевоенные годы. Philco опередила AT&T, построив линию связи между Вашингтоном и Филадельфией весной 1945 года.

Микроволновая радиорелейная станция AT&T в Крестоне (Вайоминг), часть первой трансконтинентальной линии, 1951.

Более 30 лет AT&T избегала проблем с антимонопольными комитетами и другими правительственными регуляторами. По большей части её защищало представление о естественной монополии – о том, что было бы ужасно неэффективно создавать множество конкурирующих и не связанных между собой систем, прокладывавших свои провода по всей стране. Микроволновая связь стала первой серьёзной вмятиной в этой броне, позволившей многим компаниям обеспечить междугороднюю связь без лишних издержек.

Микроволновые передачи серьёзно снизили барьер входа для потенциальных конкурентов. Поскольку для технологии требовалась только цепочка станций, расставленных в 50 км друг от друга, для создания полезной системы не нужно было выкупать тысячи километров земли и обслуживать тысячи километров кабеля. Более того, пропускная способность микроволн значительно превышала таковую у традиционных парных кабелей, ведь каждая релейная станция могла передавать тысячи телефонных разговоров или несколько телепередач. Конкурентное преимущество существующей проводной междугородней системы AT&T сходило на нет.

Однако FCC много лет защищала AT&T от последствий такой конкуренции, приняв два решения в 1940-х и 1950-х. Сначала комиссия отказалась выдавать лицензии, кроме временных и экспериментальных, новым провайдерам связи, не предоставлявшим свои услуги всему населению (а, допустим, осуществлявшим связь в рамках одного предприятия). Поэтому выход на этот рынок грозил потерей лицензии. Члены комиссии беспокоились о появлении такой же проблемы, какая грозила широковещанию двадцать лет назад, и привела к созданию самой FCC: какофонии интерференций множества различных передатчиков, загрязняющих ограниченную полосу радио.

Второе решение касалось межсетевой связи. Вспомним, что соглашение Кингсбери требовало от AT&T позволять местным телефонным компаниям подсоединяться к её междугородней сети. Применимы ли были эти требования к микроволновой радиорелейной связи? FCC постановила, что они применимы только в тех местах, где не существовало адекватного покрытия общественной системы связи. Поэтому любой конкурент, создающий региональную или местную сеть, рисковал внезапным отключением от остальной части страны, когда AT&T решит зайти на его местность. Единственной альтернативой для сохранения связи было создать новую собственную национальную сеть, что было страшновато делать по экспериментальной лицензии.

К концу 1950-х на рынке междугородних телекоммуникаций, таким образом, был лишь один крупный игрок – AT&T. Его микроволновая сеть передавала по 6000 телефонных линий по каждому маршруту, и дотягивалась до каждого континентального штата.

Микроволновая радиорелейная сеть AT&T в 1960-м

Однако первое знаковое препятствие полному и всестороннему контролю AT&T над сетью телекоммуникаций пришло совсем с другой стороны.

Что ещё почитать

• Gerald W. Brock, The Telecommunications Industry (1981) The telecommunications industry: the dynamics of market structure / Gerald W. Brock
• John Brooks, Telephone: The First Hundred Years (1976)
• M. D. Fagen, ed., History of Engineering and Science in the Bell System: Transmission Technology (1985)
• Joshua D. Wolff, Western Union and the Creation of the American Corporate Order (2013)

Содержание

Вступление………………………………………………………………..стр. 3

История создания сети Internet…………………………………………..стр. 4

Из чего состоит Internet…………………………………………………..стр. 7

Виды доступа в Internet…………………………………………………..стр. 8

Средства доступа в Internet………………………………………………стр. 14

Браузеры…………………………………………………………………..стр. 19

Возможности сети Internet……………………………………………….стр. 31

Поиск в сети Internet………………………………………………………стр. 38

Заключение………………………………………………………………..стр. 45

Список литературы……………………………………………………….стр. 46

Вступление

Интернет — мировая компьютерная сеть. Она составлена из разнообразных компьютерных сетей, объединенных стандартными соглашениями о способах обмена информацией и единой системой адресации. Интернет использует протоколы семейства TCP/IP. Они хороши тем, что обеспечивают относительно дешевую возможность надежно и быстро передавать информацию даже по не слишком надежным линиям связи, а также строить программное обеспечение, пригодное для работы на любой аппаратуре. Система адресации (URL-адреса) обеспечивает уникальными координатами каждый компьютер (точнее, практически каждый ресурс компьютера) и каждого пользователя Интернета, создавая возможность взять именно то, что нужно, и передать именно туда, куда нужно.

История создания сети Internet

Internet начинался, аналогично большинству современных технологий, как военная программа, направленная на повышение устойчивости системы обороны США. Почти 30 лет назад, после запуска первого советского искусственного спутника Земли RAND Corporation, знаменитый американский мозговой центр времён холодной войны был поставлен перед сложной стратегической проблемой управления страной после ядерной войны.

Стране, которая могла испытать ядерный удар, нужна была надёжная сеть передачи данных, исправно функционирующая и при потере значительной части оборудования этой самой сети. В 1964г. RAND опубликовала свои предложения, которые заключались в том, что:

— Сеть не должна быть централизованной;

— С самого начала она должна состоять из отдельных сегментов (tatters – буквально, «лохмотья»).

1961 году Defense Advanced Research Agency (DARPA) по заданию министерства обороны США приступило к проекту по созданию экспериментальной сети передачи пакетов. Эта сеть, названная ARPANET, первоначально предназначалась для изучения методов обеспечения надежной связи между компьютерами различных типов. Многие методы передачи данных через модемы были разработаны в ARPANET. Тогда же были разработаны и протоколы передачи данных в сети –TCP/IP.

Эксперимент с ARPANET был настолько успешен, что многие организации захотели войти в нее, с целью использования для ежедневной передачи данных. И в 1975 году ARPANET превратилось из экспериментальной в рабочую сеть. Ответственность за администрирование сети взяло на себя Defense Communication Agency (DCA), в настоящее время называемое Defense Information Systems Agency (DISA). Но развитие ARPANET на этом не закончилось, протоколы TCP/IP продолжали развиваться и совершенствоваться.

В 1983 году вышел первый стандарт для протоколов TCP/IP, вошедший в Military Standards (MIL STD), то есть в военные стандарты, и все, кто работал в сети, обязаны были перейти к этим новым протоколам. Для облегчения этого перехода DARPA обратилась с предложением к руководителям фирмы Berkley Software Design – внедрить протоколы TCP/IP в Berkley (BSD) UNIX. С этого и начался союз TCP/IP и UNIX.

Спустя некоторое время TCP/IP был адаптирован в обычный, то есть в общедоступный стандарт, и термин Интернет вошел во всеобщее употребление. В 1983 году из ARPANET выделилась MILNET, которая стала относиться к Defense Data Network (DDN) министерства обороны США. Термин Интернет стал использоваться для обозначения единой сети: MILNET плюс ARPANET. И хотя в 1991 году ARPANET прекратила свое существование, сеть Интернет существует, ее размеры намного превышают первоначальные, так как она объединила множество сетей во всем мире.

Министерство Обороны США создало сеть, которая явилась предтечей Internet, – она называлась ARPAnet. ARPAnet была экспериментальной сетью, – она создавалась для поддержки научных исследований в военно-промышленной сфере, – в частности, для исследования методов построения сетей, устойчивых к частичным повреждениям, получаемым, например, при бомбардировке авиацией и способных в таких условиях продолжать нормальное функционирование. В модели ARPAnet всегда была связь между компьютером-источником и компьютером-приемником (станцией назначения). Сеть предполагалась ненадежной: любая часть сети может исчезнуть в любой момент.

Примерно 10 лет спустя после появления ARPAnet появились Локальные Вычислительные Сети (LAN), например, такие как Ethernet и др. Одновременно появились компьютеры, которые стали называть рабочими станциями. На большинстве рабочих станций была установлена операционная система UNIX. Эта ОС имела возможность работы в сети с протоколом Internet (IP). В связи с возникновением принципиально новых задач и методов их решения появилась новая потребность: организации желали подключиться к ARPAnet своей локальной сетью. Примерно в то же время появились другие организации, которые начали создавать свои собственные сети, использующие близкие к IP коммуникационные протоколы. Стало ясно, что все только выиграли бы, если бы эти сети могли общаться все вместе, ведь тогда пользователи из одной сети смогли бы связываться с пользователями другой сети.

Как устроен Интернет Из чего состоит Интернет Как

Как устроен Интернет? Из чего состоит Интернет? Как работает Интернет? Для чего используется Интернет? 1

Передача информации Канал связи (передачи информации) — это система технических средств и среда распространения сигналов для передачи сообщений от источника к приёмнику. Источник Канал связи Приемник Средства для передачи информации ? 2

Компьютерные телекоммуникации tele (греч. ) – вдаль, далеко communicatio (лат. ) – связь Телекоммуникации обмен информацией на расстоянии с помощью средств связи 3

Простейший вариант соединения Через параллельные или последовательные порты, и при помощи специальных программ 4

Классификация сетей Компьютерные сети – это система обмена информацией между различными компьютерами Виды компьютерных сетей Локальные соединение трех и более компьютеров друг с другом на небольшом расстоянии (внутри одной комнаты, здания) Глобальные Корпоративные Региональные соединение компьютеров на больших расстояниях, возможно в разных городах 5

Назначение компьютерных сетей Обеспечение совместного пользования аппаратными ресурсами сети. Обеспечение совместного пользования программными ресурсами сети. Обеспечение совместного доступа к ресурсам данных. Увеличение скорости обмена информацией. Одноранговые сети — все компьютеры равноправны. Общие устройства могут быть подключены к любому компьютеру в сети. 6

Локальные вычислительные сети — это соединение трех и более компьютеров друг с другом на небольшом расстоянии (внутри одной комнаты, здания). Сервер (англ. serve – служить) компьютер, который при помощи специального программного обеспечения способен предоставлять пользователям сетевой сервис. Сервер 7

Для подключения компьютеров Сетевые карты (сетевой адаптер) для каждого компьютера. Соединительные кабели (чаще всего): коаксиальный, «витая пара» , оптоволоконный. Сетевое программное обеспечение. Коаксиальный кабель «Витая пара» Оптоволоконный кабель 8

Для подключения компьютеров Коаксиальный кабель устроен так же, как телевизионный кабель: в центре — медная жила (или несколько жил), затем изоляция, затем металлическая оплетка, наконец — внешний слой изоляции. Витая пара — два изолированных (медных) проводника, скрученные один относительно другого с постоянным шагом Оптоволоконный кабель — нить из стекла или пластмассы, по которой передается световой луч. Оптоволоконная жила окружена непрозрачной зеркальной оболочкой. Благодаря этому свет, распространяющийся внутри волокна, испытывает полное внутреннее отражение от оболочки и не покидает волокна даже тогда, когда оно делает изгибы. 9

Топология локальной сети – способ физического соединения компьютеров в сеть Шина Кольцо Звезда 10

Глобальные сети связывают компьютеры в пределах страны, континента или планеты Узловая машина Информационный сервер 11

Интернет Всемирная компьютерная сеть – сообщество соединенных между собой сетей, в которых используются общие правила обмена данными между компьютерами. Интернет — сокращенное от «Interconnected Networks» (взаимосвязанные сети). Inter Net INTER между NET, NETWORK сеть

Интернет Всемирная компьютерная сеть – сообщество соединенных между собой сетей, в которых используются общие правила обмена данными между компьютерами. Узловая машина Информационный сервер 13

Историческая справка В 60 -х годах прошлого века Министерство обороны США задумало создать надежную систему связи между компьютерами своих штабов. Обмен данными не должен был прекращаться даже тогда, когда отдельные участки сети выходили из строя. Агентство Перспективных Разработок министерства обороны США (ARPA Advanced Research Project Agency) – первый разработчик компьютерной сети, которая получила название ARPAnet. 14

Надежность работы сети 1. Отсутствие в сети единого центра управления Центр управления Разрыв кабеля Поломка компьютера 15

Надежность работы сети 2. Множественных (паутинных) связей между отдельными узлами 16

Историческая справка 29 октября 1969 года принято считать днем рождения Сети Документальный эскиз ARPANET, состоящей из четырех узлов: SRI – Исследовательский цент Стэнфордского университета UCLA – Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе UCSB – Калифорнийский университет Санта-Барбары UTAH – Университет штата Юты Создатели 25 лет спустя: Jon Postel, Steve Crocker и I Spent 17

Историческая справка 1945— 1960 Теоретические работы по интерактивному взаимодействию человека с машиной, появление первых интерактивных устройств и вычислительных машин, на которых реализован режим разделения времени. 1961— 1970 Разработка технических принципов коммутации пакетов, ввод в действие ARPANet. 1971— 1980 Число узлов ARPANet возросло до нескольких десятков, проложены специальные кабельные линии, соединяющие некоторые узлы, начинает функционировать электронная почта, о результатах работ ученые докладывают на международных научных конференциях. 1981— 1990 Принят протокол TCP/ IP. Министерство обороны решает построить собственную сеть на основе ARPANet, происходит разделение на ARPANet и MILNet, вводится система доменных имен Domain Name System (DNS), число хостов доходит до 100 000. 1991— 2003 Новейшая история. 18

Технические и программные ресурсы Интернет Из чего состоит Интернет? Как работает Интернет? Технические средства Технология передачи и обработки данных Для чего используется Интернет? Информационные услуги 19

Технические ресурсы Интернет 1. Компьютерные узлы 1. Хост-компьютеры 2. Провайдеры 2. Маршрутизаторы 3. Каналы связи 1. Беспроводная связь 2. Спутниковая связь 3. Связь по силовым линиям 4. Телефонная сеть, DSL или выделенная линия 5. Сеть кабельного ТВ 4. Модем 1. Модуляция 2. Демодуляция Техничес кие средства 5. Персональный компьютер клиента. 20

Подключение к Интернет Провайдер (provider – поставщик) — фирма, Узел связи предоставляющая пользователям выход в Интернет через ее локальную сеть. Хост-компьютер (Host – хозяин) Узел связи Хост-компьютер Клиенты Модем Клиент Назначение узловых машин: ü связь между машинами – пользователями, ü хранить информацию между сеансами связи, ü обеспечить связь машин – пользователей с Информационными серверами, которые постоянно подсоединены к Узловым машинам Клиент — компьютер, имеющий доступ к услугам сервера 21

Маршрутизаторы Маршрутизатор (router) – устройство (или компьютер), которое принимает пакеты из одной сети и отправляет их в другую (из локальной сети в Интернет) в нужном направлении по специальным правилам (таблицам маршрутизации). Определяет кратчайший путь, обходит поврежденные участки. Получатель Отправитель 22

Каналы связи Клиент Модем Телефонная сеть DSL (Digital Subscriber Line) Выделенная линия Спутниковая связь Беспроводная связь Связь по силовым линиям Кабельное ТВ Узел связи 23

Аналоговый модем Преобразует компьютерные сигналы в звуковые (до 4 КГц) и передает их по обычным телефонным сетям. Можно услышать, как во время передачи такой модем жужжит и шипит. Акустический канал линии модем разделяет на две полосы: низкие частоты передача данных высокие частоты прием данных Модуляция Де. Модуляция Телефонная линия Дискретный электрический сигнал Аналоговый сигнал 24

Цифровые модемы Телефонная сеть общего пользования Клиент цифровой-модем Провайдер Центральный офис оператора связи Частотный разделитель Модемный пул провайдера Мультиплексор доступа Частотный разделитель (сплиттер) В настоящее время цифровые модемы работают по нескольким стандартам: ADSL, VDSL, SHDSL и др. Эти технологии имеют общее название x. DSL (Digital Subscriber Line — цифровая абонентская линия). 25 Наиболее распространена сейчас ADSL — асимметричная цифровая абонентская линия.

Технические ресурсы Интернет 1. Компьютерные узлы 1. Хост-компьютеры 2. Провайдеры 2. Маршрутизаторы 3. Каналы связи 1. Беспроводная связь (радиосвязь, инфракрасные лучи) 2. Электрический кабель 3. Оптоволоконный кабель 4. Телефонная сеть, DSL или выделенная линия 4. Модем 1. Модуляция 2. Демодуляция Технические средства 5. Персональный компьютер клиента. 26

Программные ресурсы Интернет 1. Технология «Клиент-сервер» . 2. Технология пакетной передачи информации. 3. Протоколы TCP Протоколы маршрутизации Технология передачи и обработки данных Транспортные протоколы IP Протоколы поддержки сетевого адреса (доменная система имен) DNS Протоколы прикладных серверов FTP, HTTP, TELNET Шлюзовые протоколы EGD Почтовые протоколы POP, SMPT 4. Адресация в сети Интернет 5. Доменная система имен 27

Технология КЛИЕНТ-СЕРВЕР Узел связи Модем Клиент ЗАПРОС клиент-программа сервер-программа Сервер 1. принимает запросы от клиентов 2. ставит задания в очередь 3. выполняет задание 4. посылает ответ с результатами ОТВЕТ Клиент 1. посылает запрос с заданием 2. выводит на экран ответ, полученный от сервера 28

Технология пакетной передачи информации Отправитель Получатель 1. Файл делится на пакеты размером не более 1, 5 Кб 29

Технология пакетной передачи информации 2. Пакеты передаются независимо друг от друга Адрес получателя Адрес отправителя Длина пакета Данные Контрольная сумма 3. В месте назначения пакеты собираются в один файл 30

Технология пакетной передачи информации 1 -й пакет 2 -й пакет 3 -й пакет 4 -й пакет 2 -й пакет 1 -й пакет 2 -й пакет 3 -й пакет 4 -й пакет 31

Протоколы Интернета Протокол — это набор соглашений и правил, определяющих порядок обмена информацией в сети. Транспортные протоколы TCP – Transmission Control Protocol (Протокол управления передачей данных) – управляет передачей данных между компьютерами Протоколы маршрутизации IP – Internet Protocol (Протокол Интернета) – обеспечивают фактическую передачу данных, обрабатывают адресацию данных, определяют наилучший путь к адресату. Протоколы поддержки сетевого адреса DNS – Domain Name System (Доменная система имен) – обеспечивают определение уникального адреса компьютера. Протоколы прикладных серверов FTP – File Transfer Protocol (Протокол передачи файлов), HTTP – Hyper Text Transfer Protocol (Протокол передачи гипертекста), TELNET – используются для получения доступа к различным услугам Интернет Шлюзовые протоколы EGD – Exterior Gateway Protocol (Внешний шлюзовый протокол) – помогает передавать по сети, а также обрабатывать данные для локальных сетей. Почтовые протоколы POP – Post Offic Protocol (Протокол приема почты), SMPT – Simple Mail Transfer Protocol (Протокол передачи почты) – используются для передачи почтовых сообщений. 32

Протоколы TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) TCP Сообщение разбивается на части и каждое сообщение нумеруется 1 IP 2 3 4 Добавляет IP-заголовки ИНТЕРНЕТ Заголовок пакета: адрес отправителя, адрес получателя, номер пакета, контрольная сумма, др. служебная информация 33

Протоколы TCP/IP ИНТЕРНЕТ IP TCP Пакеты принимаются из сети и проверяется контрольная сумма Пакеты сортируются и собираются в единое целое 1 2 3 4 TCP определяет, как происходит передача информации, IP – куда происходит передача. 34

Адресация в сети Узлы в Интернете имеют двойную адресацию: числовую (IP-адресация) символьную (доменная) адресация Электронные адреса в Интернете строятся по иерархическому принципу. Иерархия — это зависимость по подчинению, или включению одних объектов в другие. Обычные почтовые адреса тоже имеют иерархическую структуру. Страна Город Улица Дом 35

Числовая IP пакет Куда: 204. 146. 133 Откуда: 126. 123. 4. 12 I P адресация n t e r n e t r o t o c o l 4 байта: N 1. N 2. N 3. N 4 где n = 0 — 255 232 = 4 294 967 296 – максимальное количество IP-адресов 36

Символьная (доменная) адресация Domain Name System Доменная система имен позволяет получить физический адрес (IP-адрес) сервера, зная его доменное имя, и наоборот. IP адрес 144. 85. 161. 18 Доменное имя SCHOOLS. KELDYSH. RU SCHOOLS Имя домена страны KELDYSH Имя домена компании RU Домен – часть иерархии имен. Доменное имя – адрес, состоящий из имен доменов, разделенных точками. Оно уникально. Имя компьютера Доменные имена и IP – адреса распределяются международным координационным центром доменных имен и IP – адресов (ICANN), в который входят по 5 представителей от каждого континента 37

Домены верхнего уровня Географические Россия ru, su Франция fr Административные США com edu gov mil net org коммерческие образовательные правительственные военные управляющие сетью прочие Германия de Великобритания uk Украина ua 38

Программные ресурсы Интернет 1. Технология «Клиент-сервер» . 2. Пакетная технология передачи информации. 3. Протоколы TCP Протоколы маршрутизации Технология передачи и обработки данных Транспортные протоколы IP Протоколы поддержки сетевого адреса (доменная система имен) DNS Протоколы прикладных серверов FTP, HTTP, TELNET Шлюзовые протоколы EGD Почтовые протоколы POP, SMPT 4. Адресация в сети Интернет 5. Доменная система имен 39

Информационные услуги Интернет Виды услуг Наименование услуг Информационные услуги Электронная почта (E-mail – Electronic mail) Протокол POP SMTP Телеконференции (Usenet) Коммуникационные (средства общения) Интерактивное общение реального времени (IRC – Internet Real Chat) Интернет-телефония (IP-phone) Интерактивное общение (ICQ фонетическая производная от I Seek You — я ищу тебя) Удаленный терминал (Telnet) Информационно-поисковые (средства доступа) Хранение и передача файлов (FTP – File Transfer Protocol) FTP Всемирная паутина (WWW – World Wide Web) HTTP 40

Электронная почта E-mail Electronic mail Отправитель Почтовая программа-клиент Получатель Почтовый сервер Почтовая программа-клиент 41

Схема функционирования E-mail Услуги сети Почтовый сервер Сеанс связи ON-LINE Протокол POP 3 Компьютер пользователя Клиент E-mail (Outlook Express) Протокол SMTP Почтовый ящик клиента Адрес имя@адрес сервера Папки почты: Входящие, Исходящие, Отправленные Интернет 42

Протокол POP 3 Post Office Protocol протокол почтового отделения Услуги сети Почтовый сервер Протокол POP 3 Почтовый ящик клиента Адрес имя@адрес сервера Во время сеанса связи: ü устанавливает личность пользователя; ü обеспечивает связь пользователя с его персональным ящиком; ü обеспечивает функцию защиты информации. 43

Протокол SMPT Simple Mail Transfer Protocol простейший протокол передачи почты Во время сеанса связи: ü передает на сервер исходящие письма; ü принимает поступающие. При работе никакого установления личности не требуется. Компьютер пользователя Клиент E-mail (Outlook Express) Протокол SMTP Папки почты: Входящие, Исходящие, Отправленные 44

Историческая справка Передача сообщений электронной почты между компьютерами в ее сегодняшнем виде началась в 1971 году. Рей Томлисон из фирмы Bolt Beranek and Newman стал первым человеком, который послал сообщение с компьютера из одной сети на компьютер, входящий в состав другой сети. Так как Томлисон мог использовать печатный терминал, который не поддерживал строчные буквы, то он решил отделить имя пользователя от имени компьютера символом @ (комбинация клавиш shift-2), показывающим, что этот адрес находится за пределами локальной сети. 45

Электронный адрес Имя пользователя @ почтовый ящик доменное имя сервера почтовый сервер SCH 444 @ mtu-net. RU Заголовок письма Кому (To : ) От кого (From : ) Тема (Subject : ) ————Текст письма 46

Информационные услуги Интернет Виды услуг Наименование услуг Информационные услуги Электронная почта (E-mail – Electronic mail) Протокол POP SMTP Телеконференции (Usenet) Коммуникационные (средства общения) Интерактивное общение реального времени (IRC – Internet Real Chat) Интернет-телефония (IP-phone) Интерактивное общение (ICQ фонетическая производная от I Seek You — я ищу тебя) Удаленный терминал (Telnet) Информационно-поисковые (средства доступа) Хранение и передача файлов (FTP – File Transfer Protocol) FTP Всемирная паутина (WWW – World Wide Web) HTTP 47

Всемирная паутина (WWW) World Wide Web — всемирная паутина (собрание гипертекстовых и иных документов, доступных по всему миру через сеть Internet) Web-узлы (Web-сайты) С ть е Web-серверы на и П ут а 48

WWW — технология Гипертекст (hypertext) — текст, содержащий ссылки на другие веб-страницы, серверы или ресурсы с возможностями выполнения переходов. Гиперссылка (ссылка, линк, link, hyperlink) — связь между различными Web-страницами в сети Интернет. Связывать страницы между собой с помощью ссылок позволяет язык HTML. Наличие ссылок является основным свойством веб-страниц. Ссылкой может являться не только некоторое слово, текст или часть текста Web-страницы, но и картинка или ее часть. Ссылка – графический объект Ссылка — текст 49

WWW – технология Web-клиент Web-браузер Web-сервер Браузер (броузер, browser) – программа для просмотра Web-страниц на экране HTTP Hyper. Text Transfer Protocol – протокол передачи гипертекста Web-сервер 50

URL — Uniformed Resource Locator (универсальный указатель адресов) Протокол Имя сервера Полное имя файла HTTP: // schools. keldysh. ru /sch 444/MUSEUM/index. htm http: //schools. keldysh. ru/sch 444/MUSEUM/index. htm 51

Информационные услуги Интернет Виды услуг Наименование услуг Информационные услуги Электронная почта (E-mail – Electronic mail) Протокол POP SMTP Телеконференции (Usenet) Коммуникационные (средства общения) Интерактивное общение реального времени (IRC – Internet Real Chat) Интернет-телефония (IP-phone) Интерактивное общение (ICQ фонетическая производная от I Seek You — я ищу тебя) Удаленный терминал (Telnet) Информационно-поисковые (средства доступа) Хранение и передача файлов (FTP – File Transfer Protocol) FTP Всемирная паутина (WWW – World Wide Web) HTTP 52

Из чего состоит Интернет Как работает Интернет Для

Из чего состоит Интернет? Как работает Интернет? Для чего используется Интернет?

Простейший вариант соединения Через параллельные или последовательные порты, и при помощи специальных программ

Локальные вычислительные сети Передача информации на небольшие расстояния в пределах комнаты, здания, предприятия

Глобальные сети Связывают компьютеры в пределах страны, континента или планеты Узловая машина Информационный сервер

Классификация сетей Локальные вычислительные сети (Local Area Network) Глобальные сети (Wide Area Network)

Назначение компьютерных сетей n n Обеспечение совместного использования аппаратными и программными ресурсами Обеспечение совместного доступа к ресурсам данных

Интернет Всемирная компьютерная сеть. Сообщество соединенных между собой сетей, в которых используются общие правила обмена данными между компьютерами Узловая машина Информационный сервер

Историческая справка Агентство Перспективных разработок министерства обороны США (DARPA) – первый разработчик компьютерной сети, которая получила название ARPAnet. 29 октября 1969 года принято считать днем рождения сети. Создатели сети: Jon Postel, Steve Crocker и Spent. ARPAnet состоял из четырех узлов: SRI – исследовательский центр Стэндфордского университета UCLA- Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе UCSB-Калифорнийский университет Санта-Барбары UTAN- Университет штата Юты.

Историческая справка 1945 -1960 Теоретические работы по интерактивному взаимодействию человека с машиной, появление первых интерактивных устройств и вычислительных машин, на которых реализован режим разделения времени. 1961 -1970 Разработка технических принципов коммутации пакетов, ввод в действие ARPANet. 1971 -1980 Число узлов ARPANet возросло до нескольких десятков, проложены специальные кабельные линии, соединяющие некоторые узлы, начинает функционировать электронная почта, о результатах работ ученые докладывают на международных научных конференциях 1981 -1990 Принят протокол ТСР/IP Министерство обороны решает построить собственную сеть на основе ARPANet, происходит разделение на ARPAnet и MILNet, вводится система доменных имен Domain Name System(DNS), число хостов доходит до 100000 1991 -2004 Новейшая история

Технические и программные ресурсы Интернет Из чего состоит Интернет? Технические средства Как работает Интернет? Технология передачи и обработки данных Информационные услуги Для чего используется Интернет?

Технические ресурсы Интернет 1. Компьютерные узлы. 1. Хост-компьютеры. 2. Провайдеры. 2. Маршрутизаторы. 3. Каналы связи. 1. Кабельные: Øвитая пара; Øкоаксиальные кабели; Øопто-волоконные кабели. 2. Телефонные. 3. Радио: Øрадиорелейные; Øспутниковые. 4. Модем. 1. Модуляция. 2. Демодуляция. Технические средства 5. Персональный компьютер клиента.

Технические средства Узел связи Провайдер Узел связи (provider-поставщик) Хост-компьютер (Host-хозяин) Узел связи Модем Хост-компьютер Клиенты Назначение узловых машин: Ø Ø Клиент связь между машинами-пользователями; хранить информацию между сеансами связи; Ø Клиент Обеспечить связь машин – пользователей с информационными серверами, которые постоянно подсоединены к Узловым машинам

Маршрутизаторы Маршрутизатор(шлюз IP)- устройство, которое принимает пакеты из одной сети и отправляет их в другую в нужном направлении. Получатель Отправитель

Способы связи Узел связи 1. Кабельные: n витая пара; n коаксиальные кабели; n оптоволоконные кабели. 2. Телефонные Модем 3. Радио: Клиент n радиорелейные; n спутниковые.

Модем Акустический канал линии модем разделяет на две полосы низкой и высокой частоты. Полоса низкой частоты применяется для передачи данных, а полоса высокой частоты- для приема. Де. Модуляция Дискретный электрический сигнал Телефонная линия Аналоговый сигнал

Технические ресурсы Интернет 1. Компьютерные узлы. 1. Хост-компьютеры. 2. Провайдеры. 2. Маршрутизаторы. 3. Каналы связи. 1. Кабельные: Øвитая пара; Øкоаксиальные кабели; Øопто-волоконные кабели. 2. Телефонные. 3. Радио: Øрадиорелейные; Øспутниковые. 4. Модем. 1. Модуляция. 2. Демодуляция. Технические средства 5. Персональный компьютер клиента.

Программные ресурсы Интернета 1. Технология «Клиент-сервер» 2. Пакетная технология передачи информации 3. Протоколы Транспортные протоколы TCP Протоколы маршрутизации Технология передачи и обработки данных IP Протоколы поддержки сетевого адреса (доменная система имен) DNS Протоколы прикладных серверов FTP HTTP TELNET Шлюзовые протоколы BGP Почтовые протоколы POP SMTP 4. Адресация в сети Интернет 5. Доменная система имен

Технология КЛИЕНТ-СЕРВЕР Узел связи Модем Клиент сервер-программа клиент-программа Программное обеспечение узловых компьютеров: ØБазовое ПО поддерживает по протоколу TCP/IP ØПрикладное ПО обслуживает разнообразные информационные услуги сети

Пакетная технология передачи информации 1 -й пакет 2 -й пакет 3 -й пакет 4 -й пакет

n Протоколы Интернета Протокол –это набор соглашений о правилах формирования и форматах сообщений Интернет, о способах обмена информацией между абонентами сети. Транспортные протоколы TCP/IP – Transmission Control Protocol (протокол управления передачей данных) – управляет передачей данных между компьютерами Протоколы маршрутизации IP – Internet Protocol (протокол Интернета) – обеспечивает фактическую передачу данных, обрабатывает адресацию данных, определяет наилучший путь к адресату Протоколы поддержки сетевого адреса DNS – Domain Name System (доменная система имен) – обеспечивает определение уникального адреса компьютера Протоколы прикладных серверов FTP – File Transfer Protocol (протокол передачи файлов) HTTP – Hyper Text Transfer Protocol (протокол передачи гипертекста) Telnet Используется для получения доступа к различным услугам Интернета Шлюзовые протоколы EGP – Exterior Gateway Protoсol (внешний шлюзовый протокол) – помогает передавать по сети, а также обрабатывать данные для локальных сетей Почтовые протоколы POP – Post Office Protocol (протокол приема почты) SMTP – Simple Mail Transfer Protocol (протокол передачи почты) Используется для передачи почтовых сообщений

n Протоколы TCP/IP TCP определяет, как происходит передача информации Отправитель IP – куда происходит передача Данные IP адрес – 4 байта IP пакет TCP пакет Куда: 204. 146. 133 Откуда: 126. 123. 4. 12 Получатель

Адрес — I P 4 байта: N 1. N 2. N 3. N 4 где N= 0 — 255 o e t o n c e Откуда: 126. 123. 4. 12 r r Куда: 204. 146. 133 n t IP пакет o t l

Домены верхнего уровня Административные Географические Россия ru, su Франция fr Германия de Великобритания uk Украина ua США сom коммерческое edu образовательное gov правительственные mil военные net управляющие сетью оrg прочие

Доменная система имен IP адрес 144. 85. 161. 18 SCHOOLS KELDYSH Доменное имя SCHOOLS. KELDYSH. RU RU Имя домена страны Доменные имена и IP-адреса распределяются международным координационным центром доменных имен и IP – адресов ( ICANN), в который входят по 5 представителей от каждого континента Имя домена компании Имя компьютера

Информационные услуги Интернета Виды услуг Наименование услуг 1. Электронная почта ( E-mail) Информационные услуги Коммуникационные (средства общения) 6. Хранение и передача файлов (FTP – File Transfer Protocol) 7. Всемирная паутина (WWW – World Wide Web) POP SMTP 2. Телеконференции ( Usenet ) 3. Интерактивное общение реального времени ( IRC-Internet Real Chat) 4. Интернет0 телефония 5. Интерактивное общение (ICQ) Информационнопоисковые (средства доступа) Протокол FTP HTTP

Электронная почта E- mail Electronic mail Отправитель Получатель Почтовая программа — клиент Почтовый сервер Почтовая программа-клиент

Схема функционирования E-mail Услуги сети Компьютер пользователя Клиент E-mail Сервер E-mail ( Outlook Express) Протокол POP 3 Протокол SMTP Почтовый ящик Клиента Адрес Имя@адрес сервера Папки почты: Входящие Исходящие Отправленные Интернет

Электронный адрес Имя пользователя @ доменное имя сервера SCH 444 @ mtu-net. RU Заголовок письма Кому От кого Тема Текст письма ( To : ) ( From : ) ( Subject : )

Информационные услуги Интернета Виды услуг Наименование услуг 1. Электронная почта ( E-mail) Информационные услуги Коммуникационные (средства общения) 6. Хранение и передача файлов (FTP – File Transfer Protocol) 7. Всемирная паутина (WWW – World Wide Web) POP SMTP 2. Телеконференции ( Usenet ) 3. Интерактивное общение реального времени ( IRC-Internet Real Chat) 4. Интернет0 телефония 5. Интерактивное общение (ICQ) Информационнопоисковые (средства доступа) Протокол FTP HTTP

Всемирная паутина ( WWW) Web — серверы С е т ь Web – узлы ( Web – сайты) на и ут Па

WWW — технология Ссылка — текст Ссылка – графический объект

WWW — технология Web — клиент Web — сервер Web – браузер HTTP Hyper Text Transfer Protocol – протокол передачи гипертекста Web — сервер

URL – Uniformed Resource Locator ( универсальный указатель адресов ) Протокол Имя сервера Полное имя файла HTTP: // school. keldysh. ru /sch 444/USEUM/index. htm http: //schools. keldysh. ru/sch 444/MUSEUM/index. htm

Информационные услуги Интернета Виды услуг Наименование услуг 1. Электронная почта ( E-mail) Информационные услуги Коммуникационные (средства общения) 6. Хранение и передача файлов (FTP – File Transfer Protocol) 7. Всемирная паутина (WWW – World Wide Web) POP SMTP 2. Телеконференции ( Usenet ) 3. Интерактивное общение реального времени ( IRC-Internet Real Chat) 4. Интернет0 телефония 5. Интерактивное общение (ICQ) Информационнопоисковые (средства доступа) Протокол FTP HTTP

из чего состоит сеть интернет????

Согласно отчету аналитической компании Netcraft, по состоянию на 31 августа 2006 года в интернете насчитывалось 98 854 877 сайтов, что на 4,2 миллиона больше, чем месяц назад, пишет bybanner.com. Аналитики отмечают, что с июня текущего года в сети начался и до сих пор продолжается необычайно высокий рост количества сайтов. Рост, по мнению экспертов Netcraft, обусловлен двумя причинами: во-первых, популярностью сервисов, предоставляющих место под персональные блоги, а во-вторых — накаляющейся битвой между Google и Microsoft в сфере онлайновых сервисов. По-прежнему очень популярен бесплатный блоггинговый сервис Windows Live Spaces, за месяц прибавивший 1,3 миллиона новых пользователей. Аналогичный сервис Google (Blogger.com) за месяц прибавил в 3 раза меньше — всего 459 000 сайтов. Также заметное влияние на общее количество сайтов оказывают бесплатные хостинговые сервисы, постоянно привлекающие новых пользователей. За первые пять месяцев в среднем прибавлялось по 2,75 миллионов новых хостов в месяц, однако, начиная с июня, их количество удвоилось, достигнув отметки в 5,4 миллиона хостов. Вместе с тем, аналитики подчеркивают, что увеличился поток удаляемых из сети сайтов. По словам аналитиков, в первую очередь это происходит потому, что заканчивается срок регистрации домена или договора с хостером. Статистически на сегодня количество сайтов на бесплатных хостингах превышает количество платных сайтов, однако качество и уровень этих сайтов настолько различаются, что сравнивать их между собой аналитики считают неверным. Теперь обратимся к технической стороне: веб-серверам, доменам и интернет-сервисам. Итак, по состоянию на конец августа всего в Сети насчитывалось более 98 миллионов хостов, активными (т. е. с периодическими обновлениями данных) была ровно половина — 49 миллионов. Среди двух основных веб-сервисов Apache и Microsoft IIS распределения сайтов за август 2006 года почти не изменились. Apache потерял 0,9%, в то время как IIS набрал 1,1%. Таким образом, на Apache сейчас находятся 62,52% сайтов (57 906 817), а на IIS 30,13% (27 905 439), две другие платформы — Zeus и Sun удерживают по 0,56% (521 670 сайтов) и 0,37% (344 862 сайта) соответственно.

Из потока информации и её источников.

Из нас) ) Небыло бы нас, небыло б интернета)

Локальная вычислительная сеть — Википедия

Лока́льная вычисли́тельная сеть (ЛВС, локальная сеть; англ. Local Area Network, LAN) — компьютерная сеть, покрывающая обычно относительно небольшую территорию или небольшую группу зданий (дом, офис, фирму, институт).

Существуют способы классифицировать сеть. Основным критерием классификации принято считать способ администрирования. То есть в зависимости от того, как организована сеть и как она управляется, её можно отнести к локальной, распределённой, городской или глобальной сети. Управляет сетью или её сегментом сетевой администратор. В случае сложных сетей их права и обязанности строго распределены, ведётся документация и журналирование действий команды администраторов.

Компьютеры могут соединяться между собой, используя различные среды доступа: медные проводники (витая пара), оптические проводники (оптические кабели) и через радиоканал (беспроводные технологии). Проводные, оптические связи устанавливаются через Ethernet и прочие средства. Отдельная локальная вычислительная сеть может иметь связь с другими локальными сетями через шлюзы, а также быть частью глобальной вычислительной сети (например, Интернет) или иметь подключение к ней.

Чаще всего локальные сети построены на технологиях Ethernet. Следует отметить, что ранее использовались протоколы Frame Relay, Token ring, которые на сегодняшний день встречаются всё реже, их можно увидеть лишь в специализированных лабораториях, учебных заведениях и службах. Для построения простой локальной сети используются маршрутизаторы, коммутаторы, точки беспроводного доступа, беспроводные маршрутизаторы, модемы и сетевые адаптеры. Реже используются преобразователи (конвертеры) среды, усилители сигнала (повторители разного рода) и специальные антенны.

Маршрутизация в локальных сетях используется примитивная, если она вообще необходима. Чаще всего это статическая либо динамическая маршрутизация (основанная на протоколе RIP).

Иногда в локальной сети организуются рабочие группы — формальное объединение нескольких компьютеров в группу с единым названием.

Сетевой администратор — человек, ответственный за работу локальной сети или её части. В его обязанности входит обеспечение и контроль физической связи, настройка активного оборудования, настройка общего доступа и предопределённого круга программ, обеспечивающих стабильную работу сети.

Технологии локальных сетей реализуют, как правило, функции только двух нижних уровней модели OSI — физического и канального. Функциональности этих уровней достаточно для доставки кадров в пределах стандартных топологий, которые поддерживают LAN: звезда, общая шина, кольцо и дерево. Однако из этого не следует, что компьютеры, связанные в локальную сеть, не поддерживают протоколы уровней, расположенных выше канального. Эти протоколы также устанавливаются и работают на узлах локальной сети, но выполняемые ими функции не относятся к технологии LAN.

В локальных сетях, основанных на протоколе IPv4, могут использоваться специальные адреса, назначенные IANA (стандарты RFC 1918 и RFC 1597):

• 10.0.0.0—10.255.255.255;
• 172.16.0.0—172.31.255.255;
• 192.168.0.0—192.168.255.255.

Такие адреса называют частными, внутренними, локальными или «серыми»; эти адреса недоступны из сети Интернет. Необходимость использовать такие адреса возникла из-за того, что при разработке протокола IP не предусматривалось столь широкое его распространение, и постепенно адресов стало не хватать. Для решения этой проблемы был разработан протокол IPv6, однако он пока малопопулярен. В различных непересекающихся локальных сетях адреса могут повторяться, и это не является проблемой, так как доступ в другие сети происходит с применением технологий, подменяющих или скрывающих адрес внутреннего узла сети за её пределами — NAT или прокси дают возможность подключить ЛВС к глобальной сети (WAN). Для обеспечения связи локальных сетей с глобальными применяются маршрутизаторы (в роли шлюзов и файрволов).

Конфликт IP адресов — распространённая ситуация в сети, при которой в одной IP-подсети оказываются два или более компьютеров с одинаковыми IP-адресами. Для предотвращения таких ситуаций и облегчения работы сетевых администраторов применяется протокол DHCP, позволяющий компьютерам автоматически получать IP-адрес и другие параметры, необходимые для работы в сети TCP/IP.

Связь с удалённой локальной сетью, подключенной к глобальной сети, из дома/командировки/удалённого офиса часто реализуется через VPN. При этом устанавливается VPN-подключение к пограничному маршрутизатору.

Особенно популярен следующий способ организации удалённого доступа к локальной сети:

1. Обеспечивается подключение снаружи к маршрутизатору, например по протоколу PPPoE, PPTP или L2TP (PPTP+IPSec).
2. Так как в этих протоколах используется PPP, то существует возможность назначить абоненту IP-адрес. Назначается свободный (не занятый) IP-адрес из локальной сети.
3. Маршрутизатор (VPN, Dial-in сервер) добавляет proxyarp — запись на локальной сетевой карте для IP-адреса, который он выдал VPN-клиенту. После этого, если локальные компьютеры попытаются обратиться напрямую к выданному адресу, то они после ARP-запроса получат MAC-адрес локальной сетевой карты сервера, и трафик пойдёт на сервер, а потом и в VPN-туннель.

• Новиков Ю. В., Кондратенко С. В. Основы локальных сетей. Курс лекций. — М.: Интернет-университет информационных технологий, 2005. — ISBN 5-9556-0032-9.
• Самойленко В.В. Локальные сети. Полное руководство. — К., 2002. — ISBN 966-7140-28-8. Архивная копия от 11 января 2012 на Wayback Machine
• Локальные вычислительные сети: Справочник. В 3-х кн / Под.ред. С.В.Назарова. — М.: Финансы и статистика, 1994. — Т. Кн.1. Принципы построения, архитектура, коммуникационные средства. — 208 с. — 10 000 экз. — ISBN 5-279-01171-1.