Лекция 4. Глобальная сеть Интернет.
Определение Интернет, данное Федеральным Советом по информационным сетям (Federal Networking Council) 24 октября 1995 г., гласит: «Интернет — глобальная информационная система, части которой логически взаимосвязаны друг с другом посредством уникального адресного пространства, основанного на протоколе IP (Inetrnet Protocol) или его последующих расширениях, способная поддерживать связь посредством комплекса протоколов TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol), их последующих расширений или других совместимых с IP протоколов, и публично или частным образом обеспечивающая, использующая или делающая доступной коммуникационную службу высокого уровня».
История Интернет.
Идея построения вычислительных сетей с коммутацией пакетов зародилась в США в конце 50-х, в самый разгар холодной войны. Министерство обороны США задалось вопросом, что произойдет с национальной системой коммуникаций в случае ядерной войны, как обеспечить ее работоспособность.
В начале 1958 г. по указанию президента США в рамках министерства обороны США были созданы два правительственных органа: Национальная аэрокосмическая администрация NASA (National Aeronautics and Space Administration) и Агентство передовых исследовательских проектов (Advanced Research Projects Agency, ARPA), которому принадлежит особая роль в истории Интернет.
В 1962 г. Пол Беран (Paul Baran) из RAND Corparation представил доклад, в котором было выдвинуто предложение использовать децентрализованную систему коммутаций компьютеров, когда в случае разрушения большей части единиц сети, она сохраняет свою работоспособность. Например, если компьютеру в Вашингтоне потребуется связаться с Лос-Анджелесом, то в этом случае он соединяется через компьютер в Канзасе. Если же линия в Канзасе разрушена, то маршрутизатор в Вашингтоне перенаправит сообщение через другой компьютер, например, Чикаго.
Леонард Клейнрок (Leonard Kleinrock) разработал в 1961 году и впервые опубликовал в июле 1964 года теорию о коммутации пакетов для передачи данных. Л. Клейнрок убедил своих коллег из APRA в возможности коммуникаций с использованием пакетов и в преимуществах своей теории перед существующим принципом передачи данных – коммутацией каналов. В чем различие этих концепций?
Коммутация пакетов – необходимые для передачи данные разбиваются на части. К каждой части присоединяется заголовок, содержащий полную информацию о доставке пакета по назначению.
Коммутация каналов – на время передачи информации пара компьютеров соединяются “один-с-одним”. В период соединения происходит передача всего объема информации.
Для проверки новой концепции Лоренс Робертс и Томас Мерилл (Thomas Merill) в 1965 году соединили компьютер TX-2 в шт. Массачусетс с компьютером Q-32 в Калифорнии с помощью низкоскоростных телефонных коммутируемых линий. Таким образом была создана первая в истории (хотя и маленькая) нелокальная компьютерная сеть. Результатом эксперимента стало понимание того, что компьютеры с разделением времени могут успешно работать вместе, выполняя программы и осуществляя выборку данных на удаленной машине. Стало ясно и то, что телефонная система с коммутацией соединений абсолютно непригодна для построения компьютерной сети.
В дальнейшем был задуман проект компьютерной сети ARPANET. Цели проекта:
изучение способов поддержания связи в условиях ядерного нападения;
разработка концепции децентрализованного (распределенного) управления военными и гражданскими объектами в период ведения войн;
объединение исследовательских учреждений;
проведение экспериментов в области компьютерных коммуникаций.
В октябре 1972 года была организована успешная демонстрацию ARPANET на Международной конференции по компьютерным коммуникациям (International Computer Communication Conference, ICCC). Это был первый показ на публике новой сетевой технологии.
Также в 1972 году появилось первое “горячее” приложение – электронная почта. В марте Рэй Томлинсон (Ray Tomlinson) из BBN, движимый необходимостью создания для разработчиков ARPANET простых средств координации, написал базовые программы пересылки и чтения электронных сообщений, а Роберс Кэн (Robert Kahn), добавил к этим программам возможности выдачи списка сообщений, выборочного чтения, сохранения в файле, пересылки и подготовки ответа. С тех пор более чем на десять лет электронная почта стала крупнейшим сетевым приложением.
В то время пользовались протоколом NCP (хотя он не был протоколом в стандартном понимании), но NCP не отвечал всем требованием, которые выдвигало DARPA.
В 1974 году Internet Network Working Group (INWG), руководимая Винтоном Серфом, представила универсальный протокол передачи данных и объединения сетей Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP – Протокол управления передачей/Межсетевой протокол), т. е. набор правил, определяющих принципы обмена данными между различными компьютерными программами и удовлетворяющих требованиям окружения с открытой сетевой архитектурой. В то время как NCP действовал в роли драйвера устройства, новинка в большей мере напоминала коммуникационный протокол.
Эта была очень удачная разработка. Тем не менее, переход ARPANET с протокола NCP на TCP/IP состоялся только 1 января 1983 года. Перевод ARPANET с NCP на TCP/IP позволил разделить эту сеть на MILNET, собственно сеть для военных нужд, и ARPANET, использовавшуюся в исследовательских целях.
В этом же году произошло еще одно важное событие. Пол Мокапетрис из Института информатики Университета Южной Калифорнии (USC/ISI) придумал доменную систему имен (Domain Name System, DNS). DNS позволила создать масштабируемый распределенный механизм для отображения иерархических имен компьютеров в Интернет-адресах.
В этом же 1983 году в университете Висконсии был создан сервер доменных имен (Domain Name Server, DNS). DNS автоматически и скрытно от пользователя переводит словарный эквивалент сайта в IP-адрес. Синтаксис доменного имени выглядит так: <домен уровня 3>.<домен уровня 2>.<домен уровня 1>. Первоначально существовало шесть доменов первого уровня, как-то:
com – коммерческие организации;
edu – учебные и научные организации;
gov – правительственные организации;
mil – военные организации;
net – сетевые организации разных сетей;
org – другие организации.
С всеобщим распространением Сети появились национальные домены первого уровня ru, uk, ua и т. д.
В 1990 году понятия ARPANET, NFSNET, MILNET и др. окончательно ушли со сцены, уступив понятию Интернет.
Размах сети и размеры финансирования этой программы (200 миллионов долларов только за период с 1986 по 1995 год) в сочетании с качеством протоколов привели к тому, что к 1990 году, когда окончательно разукомплектовали ARPANET, семейство TCP/IP вытеснило или значительно потеснило во всем мире большинство других протоколов глобальных компьютерных сетей, а IP уверенно становился доминирующим сервисом транспортировки данных в глобальной информационной инфраструктуре.
Настоящий “расцвет” Интернет произошел с появлением WWW-технологии доступа к общедоступным ресурсам.
В 1990 г. Европейская организация по ядерным исследованиям (CERN–European Organization for Nuclear Research) организовала крупнейший Интернет-сайт в Европе и обеспечила доступ в Интернет Старого света. С целью помощи в продвижении и содействия концепции распределенных вычислений через Интернет CERN (Швейцария, Женева) Тим Бернерс-Ли разработал технологию гипертекстовых документов – World Wide Web, позволяющую пользователям иметь доступ к любой информации, находящейся в сети Интернет на компьютерах по всему миру.
В основе технологии WWW лежат: определение спецификаций URL (Universal Resource Locator, всеобщий указатель ресурса), HTTP (HyperText Transfer Protocol, протокол передачи гипертекста) и собственно язык HTML (HyperText Markup Language, язык разметки гипертекста). HTTP – это протокол уровня приложений. Протокол работает по модели клиент-сервер.
Текст можно разметить в HTML с помощью любого текстового редактора. Страницу, размеченную в HTML, часто называют веб-страницей (web-page). Для просмотра веб-страницы используется клиентское приложение – веб-браузер.
Становление сети Интернет в Росии происходило по следущему сценарию. В 1990 году была создана небольшая узкопрофессиональная сеть, объединявшая разработчиков и пользователей Unix-совместимых компьютерных систем Института атомной энергии (ныне Российский научный центр “Курчатовский институт”) и нескольких других НИИ. К концу того же года сеть интегрировала представителей уже более 30 организаций, что позволило осуществить ее подключение к Eunet – существовавшему в то время паневропейскому объединению Internet-сетей. В этом же году был зарегистрирован домен верхнего уровня SU. А в декабре 1993 г. сеть EUnet/Relcom была официально подключена к Интернет и был зарегистрирован домен RU, что и следует считать началом нашего официального существования в Интернете, поскольку своими там считаются только IP-сети, зарегистрированные в NSFNET – опорной сети США. Сеть Интернет стала доступной у нас в полном объеме.
Стремительно растёт число пользователей сети Интернет. Количество пользователей глобальной Сети составило 1 миллиард 20 миллионов человек, гласит "Доклад об информационной экономике", обнародованный конференцией ООН по торговле и развитию в конце 2006 г.