Лекции по интернет технологиям
История развития Интернет 2
Руне́т и FIDOnet 5
Основные программные и аппаратные компоненты сети 9
Каналы передачи данных по компьютерным сетям 12
Язык HTML 17
VRML 22
Классификация компьютерных сетей 27
Топология физических сетей 30
Службы Интернета: World Wide Web. Web-браузеры. Навигация. Работа с документом. Прокси-сервер 34
Распределенные системы в сети Internet 47
КОМПЬЮТЕРНОЕ ПРЕСТУПЛЕНИЕ 54
HTTPS, SSL, TLS – протоколы шифрования данных 61
Язык программирования клиент–машин: Java–апплеты 66
Обзор технологии Active Server Pages (ASP) 71
Скрипты (JavaScript, CGI) 74
IP-адресация. Система доменных имен. Унифицированный указатель ресурса. 91
Технологии Macromedia Flash 103
Adobe Flex 106
Механизмы поиска информации в Интернете. 110
AJAX 113
Одноранговая сеть P2P 118
История развития Интернет
В 1960-е годы, после Карибского кризиса, фирма RAND Corporation, один из мозговых центров Соединенных Штатов, впервые предложила создать децентрализованную компьютерную сеть, покрывающую всю страну. Проект включал в себя объединение компьютеров военных, научных и образовательных учреждений в сеть, которая могла бы сохранить работоспособность в условиях ядерной атаки. Это был ответ США на запуск 4 октября 1957 года Советским Союзом первого искусственного спутника Земли. Основной идеей проекта была децентрализация управления и подчинения. Это требование дает ключ к пониманию принципов построения и структуры Internet. В проектируемой модели сети всегда была связь между компьютером-источником и компьютером-приемником (станцией назначения).
В первом варианте предложения, которое увидело свет в 1964 году благодаря усилиям сотрудника RAND Пола Бэрана (Paul Baran), просто утверждалось, что все узлы (компьютеры) сети должны иметь одинаковый статус. Каждый узел уполномочен порождать, передавать и получать сообщения от любого другого. Сообщения для передачи разбиваются на небольшие стандартизированные элементы, называемые пакетами. Каждый пакет имеет адрес назначения, и доставка сообщения обеспечивается тем, что каждый узел имеет возможность посылать (или переадресовывать) пакеты по сети к месту назначения.
В конце 1960-х годов, корпорация RAND, Массачусетский технологический институт и Калифорнийский университет Лос-Анджелеса начали экспериментировать с концепцией децентрализованной сети с пересылкой пакетов. В Великобритании подобные эксперименты уже проводились. В 1968 году подразделение Пентагона - Агенство по работе с исследовательскими проектами в области перспективных исследований открыло финансирование этого проекта в США.
К осени 1969 года появилась на свет сеть ARPANET, состоящая к тому времени из четырех узлов, а именно:
• компьютер в Калифорнийском университете Лос-Анджелеса,
• компьютер в Стэндфордском исследовательском институте,
• компьютер в Калифорнийском университете Санта-Барбары,
• компьютер в университете штата Юта.
Первые испытания ARPANET оказались крайне успешными. Ученые исследовательских учреждений, послуживших испытательными полигонами, получили возможность передавать данные и совместно пользоваться удаленным доступом к компьютерам.
К 1971 году ARPANET разрослась до 15 узлов.
К 1972 году сеть ARPANET насчитывала уже 37 узлов, а в 1973 году впервые были подключены и зарубежные узлы – Университетский колледж в Лондоне и Королевская лаборатория радиолокации в Норвегии. Ответственность за администрирование сети взяло на себя Оборонное агенство по коммуникациям, в настоящее время называемое Оборонное агенство по информационным системам.
Несмотря на то, что изначально ARPANET состояла из соединений между самыми престижными исследовательскими институтами США, и что первые обоснования создания ARPANET подчеркивали ее важность как средства удаленного доступа к компьютерам, основной поток информации по сети не соответствовал своему первоначальному предназначению. Первое время ученые действительно использовали сеть только для координации своих исследований и обмена сообщениями со своими коллегами. Однако весьма быстро сеть превратилась в высокоскоростную компьютеризированную «веревочку», которую многие использовали для передачи личных сообщений, сплетен и просто разговоров.
Несмотря на то, как в реальности использовались новые возможности, создание ARPANET и концепции децентрализованной сети с пакетной передачей данных в целом означали огромный успех. В течение 1970-х годов эта легко расширяемая система претерпела гигантский рост. Её децентрализованная структура, существенно отличающаяся от структур существовавших в то время корпоративных сетей, позволяла подключать к сети компьютеры практически любого типа, - при одном лишь условии, что эти компьютеры «понимали» протокол (соглашение о стандарте) пакетной передачи данных NCP (Network Control Protocol, Протокол сетевого управления). Этот протокол стал предшественником ныне используемого TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol, Протокол управления передачей/Протокол Intenet, или Межсетевой Протокол).
Уже в 1974 году сотрудники Государственного фонда научных исследований опубликовали свои первые спецификации нового протокола управления передачей данных TCP/IP, который до 1977 года использовался при подключении к ARPANET других компьютерных сетей.
Протокол TCP/IP, открытый для общего использования, отличался от NCP тем, что сообщение разбивались, и преобразовывались в пакеты на узле отправки, обратное преобразование со сборкой сообщения из пакетов происходило на узле назначения. Протокол IP устанавливал адресацию пакетов, которая позволяла пакетам достичь места назначения, проходя через многочисленные узлы, или даже сети, стандарты которых отличались от стандарта NCP для ARPANET.
Протокол TCP/IP послужил толчком для дальнейшего расширения ARPANET, поскольку он легко устанавливался практически на любой компьютер и позволял сети с легкостью развиваться вширь от любого существующего узла.
К 1983 году ARPANET, которая к тому времени уже получила общепринятое имя Internet, отражающее ее структуру мощной совокупности связанных между собой компьютеров и сетей, официально отказалась от использования протокола NCP в пользу более развитого и распространенного протокола TCP/IP.
В этом же году из ARPANET выделилась MILNET, которая стала относиться к оборонной сети обмена данными министерства обороны США. Термин Internet стал использоваться для обозначения единой сети: MILNET и ARPANET. И хотя в 1991 году ARPANET прекратила свое существование, название Internet продолжило использоваться, так как Сеть стала объединять в себе уже и международные сети.
1980-е годы стали периодом бурного роста Internet.
В то время начали появляться 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.
Схема соединения компьютеров в сеть с децентрализованным управлением распространялась по всему миру, и организаторы многих зарубежных сетей пожелали подключиться к американской сети.
Охват мирового сообщества Internet существенно расширился благодаря включению следующих сетей:
• Европейская сеть UNIX-машин, год подключения - 1982
• Европейская сеть учебных и научно-исследовательских учреждений, год подключения – 1983
• Японская сеть UNIX-машин, год подключения – 1984
• Объединенная академическая сеть Великобритании, год подключения – 1984.
В конце 80-х годов наиболее влиятельные учереждения США основали пять суперкомпьютерных центров в Принстоне, Питтсбурге, Калифорнийском университете Санта-Барбары и университете Корнели. Сеть из этих пяти центров обычно называется «магистральных хребтом Internet в США» (Internet Backbone). Однако было очевидно, что не стоит даже и пытаться соединить все университеты и исследовательские организации непосредственно с центрами, т.к. проложить такое количество кабеля - не только очень дорого, но практически невозможно. Поэтому решено было создавать сети по региональному принципу. В каждой части страны заинтересованные учреждения должны были соединиться со своими ближайшими соседями. Получившиеся цепочки подсоединялись к суперкомпьютеру в одной из своих точек, таким образом суперкомпьютерные центры были соединены вместе. В такой топологии любой компьютер мог связаться с любым другим, передавая сообщения через соседей.
Но настала пора, когда сеть уже более не справлялась с возросшими потребностями. Неожиданно университеты, школы и другие организации осознали, что имеют под рукой море данных и мир пользователей. Поток сообщений в сети (трафик) нарастал все быстрее и быстрее пока, в конце концов, не перегрузил управляющие сетью компьютеры и связывающие их телефонные линии.
Менее чем за два года, продолжающееся расширение Internet и растущие потребности в вычислительных мощностях привели к модернизации в 1988 году магистрали до скорости 1.544 мбит/сек. Сетевые управляющие машины были также заменены на более быстрые.
В то время правительство способствовало всеобщей доступности Internet по линии образования, вкладывая деньги в подсоединение учебного заведения к сети, только если то, в свою очередь, имело планы распространять доступ далее по округе. Таким образом, каждый студент четырехлетнего колледжа мог стать пользователем Internet. А потребности продолжали расти. Большинство таких колледжей на Западе уже было подсоединено к Internet, предпринимались попытки подключить к этому процессу средние и начальные школы. Выпускники колледжей были прекрасно осведомлены о преимуществах Internet и рассказывали о них своим работодателям. Вся эта деятельность привела к непрерывному росту сети, к возникновению и решению проблем этого роста, развитию технологий и системы безопасности сети.
В 1987 году число компьютеров, подключенных к Intenet, составило более 10 000. К 1989 году это число достигло 100 000.
1990-е годы послужили ареной продолжающейся экспансией Internet, а также создания нескольких служб и программ для работы в Сети.
1992 год примечателен тем, что в этом году число компьютеров в Сети перевалило за миллион.
Однако, без сомнения, наиболее серьезным развитием Internet в 1990-х годах стало создание WWW (World Wide Web, Всемирная паутина).
В ноябре 1990 года создали первый прототип WWW-сервера, используя компьютер NeXT.
В 1993 году предложили проект создания новой магистрали Internet в США. Она должна была заменить старую магистраль. Новая структура начала свою работу в 1995 году, приняв на себя потоки информации.
Но Internet имел ряд недостатков, среди которых можно выделить следующие:
1. IP-адресов всего около 4 миллиардов
2. Низкая производительность узлов
3. Неподготовленность глобальной сети к передаче по ее каналам больших объемов данных, особенно видео и аудио
4. Отсутствие механизмов безопасности
Для устранения этих недостатков был создан Internet-2. Годом основания принято считать 1992 год. Он соединил более 100 самых крупных университетов США. Internet-2 позволил проводить видеоконференции и поддерживал широковещательную передачу данных, что важно для радио и телевещания. Изменился и формат пакетов. Удалось избавиться от их фрагментации, для этого при соединении устанавливался максимальный размер пакета.
В последующие годы развитие Internet и WWW происходило еще более быстрыми темпами. Реальную статистику числа компьютеров в Сети и WWW-серверов получить весьма трудно, так как эти данные изменяются практически ежедневно. Разумной оценкой числа компьютеров в Internet (усредненной по данным нескольких источников) на июнь 1995 года можно считать число 6.5 миллионов, причем большинство их них находится в США.
|
