Vorlesung Internettechnologien und Kommunikation. Vorlesungsskript zur Informatik "Internettechnologien"

Internet- Dies ist ein weltweites Computernetzwerk, das aus lokalen und globalen Computernetzwerken besteht, die auf der Grundlage von Standardvereinbarungen über die Methoden des Informationsaustauschs und ein einziges Adressierungssystem vereint sind.

Das Wort Internet kommt von dem Ausdruck Interconnected Networks (verbundene Netzwerke), dh im engeren Sinne ist es globale Gemeinschaft kleiner und großer Netzwerke. In letzter Zeit hat das Wort jedoch eine breitere Bedeutung angenommen: Weltweites Netz. Im physischen Sinne besteht das Internet aus mehreren Millionen Computern, die durch verschiedene Kommunikationsleitungen miteinander verbunden sind. Es ist besser, das Internet als eine Art Informationsraum zu betrachten.

Der Bundesnetzrat (FNC) definiert den Begriff „Internet“ wie folgt: „ Internet ist ein globales Informationssystem, das:

1) ist logisch durch einen weltweit eindeutigen Adressraum verbunden, der auf dem Internet Protocol (IP) oder nachfolgenden Erweiterungen oder Nachfolgern von IP basiert;

2) in der Lage, Kommunikationen unter Verwendung der Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP)-Familie oder ihrer nachfolgenden Erweiterungen/Nachfolger und/oder anderer IP-konformer Protokolle zu unterstützen;

3) auf öffentlicher oder privater Basis High-Level-Dienste bereitstellt, nutzt oder zur Verfügung stellt, die auf der hier beschriebenen Kommunikations- und anderen verwandten Infrastruktur aufbauen.

Geschichtlicher Bezug

Der Prototyp des Internets wurde Ende der 1960er Jahre geschaffen. im Auftrag des US-Verteidigungsministeriums. Der 2. Januar 1969 kann als Geburtstag des Internets angesehen werden. An diesem Tag begann die Advanced Research Project Agency (ARPA) des US-Verteidigungsministeriums mit der Arbeit an einem Verteidigungscomputerkommunikationsprojekt. Als Ergebnis dieses Projekts wurde ein Netzwerk ARPANET geschaffen.

Bei der Schaffung des Netzwerks wurden mehrere Ziele verfolgt, aber eines der wichtigsten war die Schaffung eines Netzwerks, das widerstandsfähig gegen Teilschäden war, die während der Durchführung von Feindseligkeiten, einschließlich Atomkrieg, erlitten wurden. Von Anfang an wurde angenommen, dass die Kommunikation im Netzwerk unzuverlässig ist: Jedes seiner Segmente kann beschädigt oder zerstört werden, aber das Netzwerk sollte die Kommunikation zwischen den überlebenden Computern ermöglichen.

Der nächste Schritt in der Entwicklung des Internets sollte die Schaffung des Netzwerks der US Science Foundation (NSF) sein. Das NSFNET genannte Netzwerk, das die wissenschaftlichen Zentren der Vereinigten Staaten vereinte, basierte auf fünf Supercomputern, die durch Hochgeschwimiteinander verbunden waren. NSFNET trat schnell an die Stelle von ARPANET, das 1990 liquidiert wurde.

Das schnelle Wachstum der Zahl der Netzwerkbenutzer erforderte eine ständige Neuorganisation, und 1987 wurde NSFNET Backbon geschaffen - der grundlegende Teil oder das Rückgrat des Netzwerks. Der Kamm bestand aus dreizehn Zentren, die durch Hochgeschwimiteinander verbunden waren. Die Zentren befanden sich in verschiedenen Teilen der Vereinigten Staaten. Gleichzeitig wurden in anderen Ländern nationale Netzwerke aufgebaut. Computernetzwerke verschiedener Länder begannen sich zu vereinen, und zwar in den 1990er Jahren. bildeten das Internet in seiner heutigen Form.

Eine der letzten und wichtigsten Entwicklungen in der Geschichte des Internets war die Entwicklung des sog weltweites Netz- Umgebungen des World Wide Web (WWW). Die Geschichte des WWW begann im März 1989, als T.B. Li schlug eine Telekommunikationsumgebung für die gemeinsame Forschung in der Hochenergiephysik vor. 1991 kündigte das Europäische Laboratorium für praktische Physik (CERN) der ganzen Welt die Schaffung einer neuen globalen Informationsumgebung an www.

Das Konzept dieser Umgebung besteht darin, dass das Dokument, das über das Internet zugänglich sein wird, unter Verwendung einer Hypertext-Sprache auf eine bestimmte Weise formatiert wird. Informationen können im Web über einen sogenannten Universal Resource Locator (URL) gefunden und mit Navigations-Browserprogrammen angezeigt werden. Eines der ersten erfolgreichsten Programme dieser Art war das Mosaic-Programm. Das Aufkommen des WWW und der Browser-Programme ermöglichten das Arbeiten im Internet nicht nur für Programmierer, sondern auch für Anfänger.

Jetzt verbindet das Internet Tausende verschiedener Netzwerke auf der ganzen Welt.

Der Internetnutzer kann aufgrund der Existenz auf die Ressourcen anderer Netzwerke zugreifen Gateways. Unter TorÜblicherweise wird darunter ein spezialisierter Knoten (Workstation, Computer) eines lokalen Netzwerks verstanden, der anderen Knoten dieses lokalen Netzwerks den Zugang zu einem externen Datenübertragungsnetzwerk und anderen Computernetzwerken ermöglicht. Wenn man von einem Gateway spricht, meint man häufig sowohl die Hardware als auch die Software, die das Gateway bereitstellen.

Die Übertragung von Informationen im Internet erfolgt in kleinen Datenpaketen, die eine fest definierte Struktur haben und aufgerufen werden Pakete. Jedes Paket wird mit einem Header geliefert, der Dienstinformationen enthält (Sender- und Empfängeradresse, Nachrichtenkennung, Paketnummer in der Nachricht usw.). Die Nachricht kann in mehrere Pakete aufgeteilt werden, deren Größe variieren kann.

Das wichtigste Moment für das Funktionieren des Internets ist ein standardisiertes Regelwerk für die Übertragung von Datenpaketen im Netzwerk und darüber hinaus im Rahmen des Internetwork Exchange, festgelegt durch die Basis Transportprotokoll TCP (Transmission Control Protocol) und Internetprotokoll IP (Internetprotokoll). Das TCP-Protokoll gibt der gesamten TCP/IP-Protokollfamilie den Namen, deren Hauptaufgabe darin besteht, Paket-Subnetze über Gateways zu vernetzen.

Protokoll- Dies sind die vorgeschriebenen Regeln, damit Computer im Internet arbeiten können. Es ist unmöglich, alle Regeln für das Zusammenspiel von Computern in einem Protokoll zu beschreiben. Daher sind Netzwerkprotokolle auf einem Mehrebenenprinzip aufgebaut. Auf der unteren Ebene werden zwei Hauptprotokolle verwendet: IP-Internet Protocol (Internet Protocol) und TCP-Transmission Control Protocol (Transmission Control Protocol).

IP-Protokoll bietet Routing (Zustellung an die Adresse) von Netzwerkpaketen. TCP-Protokoll ist ein Protokoll der obersten Ebene, das für die Zuverlässigkeit der Übertragung großer Informationsmengen verantwortlich ist, Netzwerkausfälle verarbeitet und beseitigt. TCP-Protokoll teilt lange Nachrichten in mehrere Pakete auf, die dann jeweils in einen TCP-Umschlag und dann in einen IP-Umschlag gesteckt werden. Jeder TCP-Umschlag ist auf eine bestimmte Weise markiert, damit die Nachricht nach dem Aufteilen wieder zu einem Ganzen zusammengesetzt werden kann.

Die TCP- und IP-Protokolle sind eng miteinander verwandt, und sie werden oft in einen Topf geworfen, indem sie sagen, dass im Internet das grundlegende Protokoll ist TCP/IP.

Internetdienste werden bereitgestellt Internetanbieter oder ISP(Internetdienstanbieter - Internetdienstanbieter).

Ein ISP ist eine Organisation, die über ein eigenes Hochgeschwindigkeitsnetzwerk verfügt, das mit anderen Netzwerken auf der ganzen Welt verbunden ist. Der Provider verbindet Clients mit seinem Netzwerk, die Teil des Netzwerks des Providers und gleichzeitig Teil aller miteinander verbundenen Netzwerke werden, aus denen das Internet besteht.

Normalerweise sind ISP-Anbieter große Unternehmen, die sog Präsenzpunkte(POP - Point of Presence) - Punkte, an denen sich die Hardware des Anbieters befindet, um seine Kunden mit dem Internet zu verbinden. Ein großer Anbieter kann Dutzende von Präsenzpunkten in verschiedenen Städten und Tausende von Kunden haben.

Es gibt auch lokale Anbieter, die Dienstleistungen in derselben Stadt anbieten.

Beim Anschluss an das Internet wählt sich der Nutzer mit einem Modem über eine Telefonleitung beim Provider ein und stellt aus dem Modem-Laufwerk (sog. Modem-Pool) eine Verbindung mit einem der zahlreichen Modems des Providers her.

Sobald sich ein Benutzer mit seinem ISP verbunden hat, wird er Teil seines Netzwerks. Um ihre Kunden in einem Netzwerk zu vereinen, stellen Anbieter eine direkte Verbindung untereinander her, indem sie das sog Netzwerkzugangspunkte(NAP - Network Access Points) in verschiedenen Städten.

Im Internet ist jede Maschine zugeordnet bestimmte Adresse, über die im Rahmen eines der Standardprotokolle zugegriffen wird, und gleichzeitig existiert als Numerische Adressierung(die sogenannte IP-Adresse, bestehend aus einer Reihe von Zahlen, die durch Punkte getrennt sind, zum Beispiel 128.29.15.21, und einem aussagekräftigen System Domain Namen(z. B. www.glasnet.ru). Domain Namen sind eindeutige symbolische Bezeichner. Ein Domainname besteht normalerweise aus zwei bis vier Wörtern, die als Domains bezeichnet werden, wobei der Senior (rechts) entweder das Land angibt, in dem sich die Website befindet, oder die Art der Organisation (in den USA). Beispielsweise bedeutet UK Großbritannien, RU (oder SU) – Russland, DE – Deutschland; COM – US-Handelsorganisationen, EDU – US-Universitäten. Die nächste Domäne bezeichnet den Knoten (Anbieter); manchmal erscheinen Nebendomänen im Domänennamen, die auf die Subnetze dieses Hosts verweisen (z. B. ames.arc.nasa.gov). Das untere (linke) Wort einer symbolischen Adresse ist der Name des Computers oder Servers des Hosts.

Im Beispiel: WWW.glasnet.ru ist der Webserver der russischen Seite Glasnet.

Um symbolische Adressen zuzuordnen und in computerfreundliche physikalische Adressen (IP-Adressen) umzuwandeln, wurde im Internet ein spezieller Dienst namens DNS(Domain Name System - Benennungssystem für Computer im Netzwerk). Spezielle DNS-Server auf Netzwerkknoten extrahieren symbolische Namen aus Datenbanken und ersetzen sie durch die physikalischen Adressen von Computern.

Um ein Dokument im Internet zu finden, reicht es aus, den Link dazu zu kennen - den sogenannten universeller Ressourcenzeiger(URL - Uniform Resource Locator), der jede Datei findet, die auf einem mit dem Internet verbundenen Computer gespeichert ist.

Eine URL ist eine Netzwerkerweiterung des Begriffs des Betriebssystems eines vollständig qualifizierten Ressourcennamens. In der URL werden neben dem Dateinamen und dem Verzeichnis, in dem sie sich befindet, der Netzwerkname des Computers, auf dem sich diese Ressource befindet, und das Ressourcenzugriffsprotokoll, mit dem darauf zugegriffen werden kann, angegeben.

Der erste Teil von http:// (HyperText Transfer Protocol) teilt dem Browser mit, dass das Webprotokoll für den Zugriff auf die Ressource verwendet wird.

Der zweite Teil www.fakit.ru verweist auf einen Domänennamen und adressiert einen bestimmten Computer oder eine Gruppe von Computern, die dieselbe Aufgabe ausführen.

Der dritte Teil, users/admin, teilt dem Client-Programm mit, wo es auf diesem Server-Computer nach der Ressource suchen soll. In diesem Fall ist die Ressource die Admin-Datei, die sich im Benutzerordner befindet.

9.2. Grundkonzepte (Site, Socket, Server, Client). Web als Beispiel einer Client-Server-Architektur

www(World Wide Web, World Wide Web) - der beliebteste Internetdienst, der eine so massive Anziehungskraft auf Netzwerkressourcen ausübte. Im Allgemeinen ist WWW Webserver-System, das speziell formatierte Dokumente (HTML-Dokumente) unterstützt.

Der WWW-Dienst ist als Client-Server-Architektur implementiert. Der Benutzer stellt unter Verwendung eines Client-Programms (Browser) eine Anfrage an diese oder jene Information auf dem Server, und der Webserver bedient die Anfrage des Browsers.

Browser(navigator) ist ein Programm mit einer grafischen Oberfläche, das den Zugriff auf die gewünschte Ressource auf dem Server über seine URL ermöglicht. Der Browser liest das angeforderte Dokument, formatiert es zur Präsentation für den Benutzer und zeigt es auf dem Client-Computer an.

Ein über das Web zugängliches Dokument wird aufgerufen Website, und Gruppen von Seiten, die durch einen gemeinsamen Namen, ein gemeinsames Thema und eine kombinierte Navigation verknüpft sind - Webseiten. Die Struktur einer Website wird durch ein System von Hyperlinks bestimmt. Seiten einer Site können eine lineare Baumstruktur haben, aber häufiger gibt es mehrere Links auf jeder Seite, was es möglich macht, von einer „Web“-Struktur zu sprechen. Die erste Seite, die ein Benutzer beim Zugriff auf eine bestimmte Ressource sieht, wird aufgerufen Start, nach Hause oder Indexseite(Startseite).

Hypertext(Hypertext) ist ein Dokument (hauptsächlich Text), das Hyperlinks enthält. Hyperlinks ist die Verknüpfung eines in einem Dokument enthaltenen Wortes oder Bildes mit einer anderen Ressource, die entweder ein anderes Dokument oder ein Abschnitt des aktuellen Dokuments sein kann. Solche „verwandten“ Wörter oder Bilder eines Dokuments unterscheiden sich in der Regel durch ihre Gestaltung vom allgemeinen Text. Es ist üblich, ein Wort oder einen Satz zu unterstreichen, die bzw. der durch einen Hyperlink verknüpft ist. Das Anklicken eines Hyperlinks bewirkt, dass der Browser das Dokument, auf das der Hyperlink zeigt, aufruft und in seinem Fenster platziert. So erhält eine Webseite dank Hypertext die Eigenschaft einer gewissen Interaktivität.

Die praktische Anwendung der Idee und des Begriffs "Hypertext" selbst tauchte mit dem Aufkommen elektronischer Dokumente auf, lange vor dem Aufkommen des WWW-Dienstes. Da moderne elektronische Dokumente nicht nur Text, sondern auch multimediale Informationen (Grafik, Ton) enthalten, wurden nicht nur Text, sondern auch grafische Objekte als Links verwendet - das Konzept des Hypertexts wurde zum Konzept der Hypermedia erweitert. Hypermedien ist eine Methode zum Organisieren von Multimedia-Informationen auf der Grundlage von Verweisen auf verschiedene Datentypen.

Ein Hypertext-Dokument ist eine Beschreibung der Struktur und des Inhalts eines Dokuments, das in einem Internet-Browser-Fenster angezeigt wird. Diese Beschreibung wird mittels angeformter Befehle erstellt HTML-Sprache(HyperText Markup Language – Hypertext-Auszeichnungssprache). Diese Befehle können von einem Browserprogramm wie Microsoft Internet Explorer interpretiert und ausgeführt werden. Durch Interpretieren von HTML-Befehlen erstellt der Browser ein visuelles Bild des Dokuments, setzt es aus separaten Objekten zusammen und bildet eine Webseite.

Hypertext-Dokumente werden auf Webservern in Form von Dateien abgelegt, die einzelne Webseiten enthalten und eine Website bilden. Webseite- Dies ist ein spezieller Ordner auf einem Webserver, der Dateien mit Textinformationen zu einem Thema sowie Informationen in Form von Bildern, Grafiken, Fotografien, animierten Bildern und Toneffekten enthält. Diese Dateien enthalten Beschreibungen von Webseiten in einer der Hypertext-Auszeichnungssprachen - HTML oder XML. Die Dateien haben eine der folgenden Erweiterungen: html, htm, xml. Existiert drei Arten von Websites:

Erstellt auf dem Webserver eines Internetdienstanbieters;

Im Intranet als Teamsites erstellt;

Eine virtuelle Website, die auf der Festplatte eines eigenständigen Computers erstellt werden kann, der mit keinem Netzwerk verbunden ist.

Informationen auf der Website werden in Form von separaten Seiten platziert. Jeder Website hat einen klar definierten sinnvollen und funktional vollständigen Zweck. Daher werden solche Seiten als Informationsartikel bezeichnet. Alle Seiten (Artikel) sind auf bestimmte Weise miteinander verbunden, um dem Benutzer einen bequemen Seitenwechsel und eine schnelle Suche nach für ihn interessanten Informationen zu ermöglichen. In der Regel ist diese Verbindung nach dem Prinzip der generischen (hierarchischen) oder Netzwerkbeziehungen organisiert.

Generische Beziehungen bieten eine bequeme Möglichkeit, den Inhalt einer Website vom Allgemeinen zum Besonderen zu durchsuchen. Netzwerkbeziehungen werden in den Fällen hergestellt, in denen es ratsam ist, von einer Seite zur anderen wechseln zu können, um Verweise oder klärende Informationen zu erhalten.

Jede Webseite wird in einer separaten Datei gespeichert. Die Verbindung zwischen Webseiten (Dateien), die einen schnellen Wechsel von einer Seite zur anderen und eine effektive Suche nach den erforderlichen Informationen gewährleistet, wird über Hyperlinks hergestellt.

Eine der Seiten spielt die Rolle hauptsächlich. Es sollte Informationen zum thematischen Schwerpunkt des Projekts sowie Elemente enthalten, die die Navigation durch die Seiten und die Suche nach den erforderlichen Informationen ermöglichen. Dies ist die Seite, die zuerst auf dem Display des Benutzers angezeigt wird. Also, wenn Sie beispielsweise die DNS-Adresse in die Adressleiste des Browsers eingeben www.fa.ru dann wird die URL tatsächlich generiert http://www.fa.ru/index.htm und es wird versucht, eine Webseite mit genau dieser URL zu finden und zu laden. Daher sollte die Datei, in der die erste Webseite gespeichert ist und von der aus der Besucher beginnt, sich durch die Seiten der Site mit Hilfe von Hyperlinks zu bewegen, index.htm heißen.

Der Website-Ordner sollte einen weiteren Ordner enthalten. Dies Mappe wird zum Speichern von Dateien verwendet, die beliebige Grafiken enthalten, die auf Webseiten angezeigt werden sollen.

Fähigkeiten HTML-Sprache sind so beschaffen, dass sie nur eine Beschreibung der Struktur des HTML-Dokuments liefern. Es ist nicht wirklich eine Programmiersprache. Um interaktive Hypertext-Dokumente zu erstellen, werden neben der HTML-Sprache auch die sog Szenarien, das sind Programme, die in Programmiersprachen erstellt werden, die ihre Interpretation und Ausführung durch den Browser sicherstellen. Es gibt zwei Arten solcher Sprachen - JavaScript und VBScript. Um interaktive Hypertextseiten zu erstellen, ist es daher notwendig, die HTML-Sprache und eine der oben genannten Programmiersprachen zu verwenden.

Zur Bereitstellung von Netzwerkkommunikationen werden verwendet Steckdosen. Ein Socket ist der Endpunkt der Netzwerkkommunikation. Jedem verwendeten Socket sind ein Typ und ein Prozess zugeordnet. Sockets existieren innerhalb von Kommunikationsdomänen. Domänen sind Abstraktionen, die eine bestimmte Adressierungsstruktur und eine Reihe von Protokollen implizieren, die verschiedene Arten von Sockets innerhalb einer Domäne definieren. Beispiele für Kommunikationsdomänen sind: UNIX-Domäne, Internetdomäne usw.

In der Internetdomäne Steckdose ist eine Kombination aus einer IP-Adresse und einer Portnummer, die einen einzelnen Netzwerkprozess im gesamten globalen Internet eindeutig identifiziert. Zwei Sockets, einer für den Zielhost und einer für den Senderhost, definieren eine Verbindung für kommunikationsorientierte Protokolle wie TCP.

Client-Server-Umgebung.

Früher basierten Netzwerksysteme auf zentralisierte Rechenmodelle, in dem ein leistungsstarker Server - der Mainframe - die Hauptarbeit im Netzwerk erledigte und die Benutzer über kostengünstige und leistungsschwache Computer - Terminals - darauf zugegriffen haben. Als Ergebnis der Entwicklung von Personalcomputern wurde das zentralisierte Modell durch das Client-Server-Modell ersetzt, das Netzwerkverarbeitungsfähigkeiten mit der gleichen Leistung bereitstellt.

Derzeit verwenden die meisten Netzwerke Client-Server-Modell. Ein Client-Server-Netzwerk ist eine Netzwerkumgebung, in der ein Client-Computer eine Anfrage an den Server-Computer initiiert, der die Anfrage stellt. Betrachten wir die Funktionsweise des Modells am Beispiel eines Datenbankverwaltungssystems – einer Anwendung, die häufig in einer Client-Server-Umgebung verwendet wird. Das Client-Server-Modell der Client-Software verwendet eine strukturierte Abfragesprache SQL(Structured Query Language), die eine Abfrage aus einer Sprache übersetzt, die der Benutzer versteht, in eine Sprache, die die Maschine versteht. SQL kommt dem natürlichen Englisch nahe.

Klient(Benutzer) generiert eine Anforderung unter Verwendung einer Front-End-Anwendung, die eine Benutzerschnittstelle bereitstellt, Anforderungen generiert und vom Server empfangene Daten anzeigt. In einer Client-Server-Umgebung ist der Server nicht mit einer Benutzerschnittstelle ausgestattet. Für die übersichtliche Darstellung der Daten ist der Auftraggeber selbst verantwortlich. Der Client-Computer empfängt Anweisungen vom Benutzer, bereitet sie für den Server vor und sendet dann über das Netzwerk eine Anfrage an ihn. Der Server verarbeitet die Anfrage, sucht nach den notwendigen Daten und sendet sie an den Client. Der Client zeigt die empfangenen Informationen in benutzerfreundlicher Form an. In einer Client-Server-Umgebung hat es der Benutzer des Client-Rechners mit einer Maske zu tun. Darin setzt er die notwendigen Informationsparameter. Der Schnittstellenteil kann dieselben Informationen in unterschiedlichen Formen darstellen.

Server In einer Client-Server-Umgebung ist es normalerweise für die Speicherung und Verwaltung von Daten vorgesehen. Es ist der Server, der die meisten Datenoperationen durchführt. Server Es wird auch als Anwendungsteil des Client-Server-Modells bezeichnet, da er es ist, der Client-Anfragen ausführt. Die Datenverarbeitung auf dem Server besteht darin, sie zu sortieren, die angeforderten Informationen zu extrahieren und an die Adresse des Benutzers zu senden. Die Software sorgt auch für das Aktualisieren, Löschen, Hinzufügen und Schützen von Informationen.

Client-Server-Technologie schafft eine leistungsstarke Umgebung mit vielen echten Vorteilen. Insbesondere ein gut geplantes Client-Server-System bietet eine relativ kostengünstige Plattform, die immer noch über die Rechenleistung eines Mainframes verfügt und für bestimmte Aufgaben in hohem Maße anpassbar ist. Darüber hinaus wird in einer Client-Server-Umgebung der Netzwerkverkehr drastisch reduziert, da nur die Ergebnisse von Abfragen über das Netzwerk gesendet werden. Dateioperationen werden meistens von einem leistungsfähigeren Server ausgeführt, sodass Anfragen besser bedient werden. Dies bedeutet, dass die Last auf dem Netzwerk gleichmäßiger verteilt wird als bei herkömmlichen Dateiserver-basierten Netzwerken. Reduziert den Bedarf an Client-Computern im RAM, da alle Arbeiten mit Dateien auf dem Server ausgeführt werden. Aus dem gleichen Grund werden die Speicherplatzanforderungen auf Clientcomputern reduziert. Vereinfachte Systemverwaltung, Kontrolle der Sicherheit wird einfacher, da alle Dateien und Daten auf dem Server gehostet werden. Vereinfachte Datensicherung.

Wie jedes andere Netzwerk besteht das Internet aus vielen Computern, die durch Kommunikationsleitungen verbunden sind, und aus Software, die auf diesen Computern installiert ist.

Die Art der Software wird durch die oben genannte und beschriebene Ideologie bestimmt Kundenserver, die die Grundlage aller Internetdienste bildet. Jede Operation im Internet besteht aus dem Zusammenspiel von drei Elementen: Client, Server, Internet.

Das Wort "Client" bezeichnet Programme, mit deren Hilfe ein einzelner Benutzer auf einen bestimmten Dienst im Internet zugreift. Das Wort „Server“ hat heute mehrere Bedeutungen. Dies kann ein Programm sein, das Kunden verschiedene Daten bereitstellt, ein Computer, auf dem das Programm ausgeführt wird, oder eine Kombination aus Computer und Programm.

WWW ist ein globales Hypertextsystem, das auf dem Internet basiert. Das WWW ist ein Mechanismus, durch den Informationen verknüpft werden, die über zahlreiche Webserver auf der ganzen Welt verfügbar sind. Webserver - ist ein Programm, das empfangen kann HTTP-Anfragen und bestimmte Aktionen in Übereinstimmung mit diesen Anforderungen ausführen, wie z. B. das Starten von Anwendungen und das Generieren von Dokumenten.

GBPOU KK

"Versammlungshochschule Krasnodar"

VORLESUNG:

Modem. Einheiten.

Internet-Technologien.

Lehrer

Informationstechnologien

Nesmelova A.R.

Krasnodar2015

Modem. Einheiten.

Internet-Technologien.

Erläuterungen

Dieses Handbuch soll theoretisches Wissen zum Thema „Modem. Einheiten. Internettechnologien." im Studiengang „Informatik und IKT“ für die ersten Jahre der technischen Fachrichtungen, fokussiert auf die Umsetzung des föderalen Teils des staatlichen Bildungsstandards (im Folgenden – GEF) der sekundären (vollständigen) Allgemeinbildung in Informatik an der Basis Niveau innerhalb des Hauptbildungsprogramms der beruflichen Sekundarbildung unter Berücksichtigung des Profils der erhaltenen Berufsbildung.

Der Inhalt der Hauptabschnitte der Vorlesung:

Einführung

Modem

Einheiten

Geschichte des Internets

Offline-Technologien

Online-Technologien

Fazit

Ziel: Einarbeitung der Studenten in die theoretischen Grundlagen der Erstellung und des Betriebs des Internets, Offenlegung der Grundkonzepte des globalen Netzwerks, Untersuchung der Merkmale verschiedener Internettechnologien.

Aufgaben: Geben Sie das Konzept des Internets an und studieren Sie seine Fähigkeiten, grundlegenden Mittel und Methoden zur Organisation der Kommunikation, vergleichen Sie die Merkmale verschiedener Internettechnologien, studieren Sie die grundlegenden Maßeinheiten für die Datenübertragungsgeschwindigkeit und lernen Sie, wie die übertragene Informationsmenge berechnet wird

Einführung

Das Internet ist ein weltweites System von Computernetzwerken, die miteinander verbunden sind und unter Verwendung von Datenpaket-Routing und -Protokollen arbeiten.IP. Basierend auf dem Internet hat sich ein globaler Informationsraum gebildet undWeltBreitNetz(Das Internet). Sehr oft wird das Internet übrigens auch als World Wide Web bezeichnet, was aber irrtümlich ist, da mit „Internet“ und „World Wide Web“ völlig unterschiedliche Begriffe gemeint sind. Auf der Grundlage von Internet-Technologien wurden auch viele andere Datenübertragungsprotokolle geschaffen. Ohne das Internet wäre die Informationsentwicklung der Gesellschaft nicht so schnell und fruchtbar, wie sie heute zu beobachten ist. Mehr als 1,5 Milliarden Menschen nutzen das Internet regelmäßig pro Tag, obwohl diese Zahl sehr ungefähr ist, da die Zahl der Netzwerknutzer täglich stetig wächst.

Wenn man das Prinzip des Internets betrachtet und dementsprechend die Frage beantwortet, was das Internet ist, sollte beachtet werden, dass seine Hauptkomponenten Regierungs- und Heimcomputernetzwerke sind. Um all diese Netzwerke zu vereinen, wurde das Internetprotokoll erfunden (IP) und das Prinzip des Datenpaket-Routings.

Die Aufgabe von Routern am Knotenpunkt von Netzwerken, egal ob es sich um Software oder Hardware handelt, ist es, Datenpakete automatisch zu sortieren und umzuleitenIP- die Adresse des Paketempfängers. Dank des ProtokollsIPwird weltweit ein einziger Adressraum gebildet, jedoch existiert in jedem einzelnen Netzwerk ein eigener Unterraum. Diese Adressorganisation vermeidet Konflikte zwischen einzelnen Netzwerken in einem einzigen Weltraum, wodurch Daten reibungslos und genau übertragen werden können.

Für die Kommunikation zwischen voneinander entfernten Computern können gewöhnliche Telefonnetze verwendet werden, die bis zu einem gewissen Grad die Territorien der meisten Staaten abdecken.Telekommunikation - Datenfernübertragung basierend auf Computernetzwerken und modernen technischen Kommunikationsmitteln. Das einzige Problem dabei ist die Umwandlung digitaler (diskreter) Informationen, mit denen der Computer arbeitet, in analoge (kontinuierliche).

Modem - ein Gerät, das mit einem PC verbunden ist und zum Senden von Informationen (Dateien) über ein Netzwerk (lokal, Telefon) dient. Das Modem wandelt analoge Informationen in diskrete Informationen um und umgekehrt. Die Aufgabe eines Modemmodulators besteht darin, den Bitstrom vom Computer in analoge Signale umzuwandeln, die für die Übertragung über einen Telefonkanal geeignet sind. Der Modemdemodulator führt die umgekehrte Aufgabe aus. Ein Faxmodem ist ein Gerät, das Modemfähigkeiten und Mittel zum Austauschen von Faxbildern mit anderen Faxmodems und herkömmlichen Telefaxgeräten kombiniert.

Somit werden die zu übertragenden Daten durch den Modem-Modulator des "sendenden" Computers in ein analoges Signal umgewandelt. Das empfangende Modem, das sich am anderen Ende der Leitung befindet, „hört“ auf das gesendete Signal und wandelt es mithilfe eines Demodulators wieder in ein digitales Signal um. Nachdem diese Arbeit erledigt ist, können die Informationen an den empfangenden Computer übertragen werden.

Beide Rechner können in der Regel gleichzeitig in beide Richtungen Informationen austauschen. Diese Betriebsart wird Vollduplex genannt.

Der Duplex-Datenübertragungsmodus ist ein Modus, in dem die Datenübertragung gleichzeitig in beide Richtungen ausgeführt wird.

Im Gegensatz zum Duplex-ÜbertragungsmodusHalbduplex Es impliziert eine Übertragung in jeweils nur eine Richtung.

Zusätzlich zur eigentlichen Modulation und Demodulation von Signalen können Modems eine Komprimierung und Dekomprimierung der übertragenen Informationen durchführen sowie Fehler suchen und korrigieren, die während der Datenübertragung über Kommunikationsleitungen aufgetreten sind.

Einheiten. Eine der Haupteigenschaften eines Modems ist die Modulationsgeschwindigkeit, die die physikalische Datenübertragungsrate ohne Berücksichtigung von Fehlerkorrektur und Datenkomprimierung bestimmt. Die Einheit dieses Parameters ist die Anzahl der Bits pro Sekunde (bps), Baud genannt.

Bit pro Sekunde (Englisch Bits pro Sekunde, bps) - die grundlegende Maßeinheit der Informationsübertragungsrate, die auf der physikalischen Schicht des OSI- oder TCP / IP-Netzwerkmodells verwendet wird.

Auf höheren Ebenen von Netzwerkmodellen wird in der Regel eine größere Einheit verwendet - Bytes pro Sekunde (B / s oder Bps, von englischen Bytes pro Sekunde) gleich 8 Bit / s.

Im Gegensatz zu Baud (Baud; in der Binärcodierung bezeichnet Baud auch die Anzahl der Bits pro Sekunde) misst Bits pro Sekunde die effektive Informationsmenge, ohne die bei der asynchronen Übertragung verwendeten Dienstbits (Start/Stopp/Parität) zu berücksichtigen. In einigen Fällen (bei synchroner binärer Übertragung) kann die Baudrate gleich den Bits pro Sekunde sein.

Jeder Kommunikationskanal hat eine begrenzte Bandbreite (Informationsübertragungsrate), diese Anzahl wird durch die Eigenschaften des Geräts und der Leitung (Kabel) selbst begrenzt.

Die Menge der übertragenen Informationen wird nach der Formel Q=q*t berechnet, wobei q die Kanalbandbreite (in Bits pro Sekunde) und t die Übertragungszeit ist.

Geschichte des Internets

Die erste Erwähnung des Internets als zuverlässiges Informationsübertragungssystem erfolgte durch das US-Verteidigungsministerium in1957 Jahr. Das US-Militär war besorgt, dass Amerika ein System zur Übermittlung militärischer Informationen im Falle eines Krieges haben sollte.

Alle Entwicklungen wurden vom Verteidigungsministerium finanziert, und als Ergebnis entstand ein NetzwerkARPANET. Über die JahreARPANETverbessert, was zu seiner Verwendung in der wissenschaftlichen Welt führte, aber zum ersten MalARPANETwurde an der University of California, Los Angeles installiert,1969 Jahr, 2. September. Zwischen der Installation des ersten Servers und seinem ersten Start vergingen fast zwei Monate. Der zweite Server des Netzwerks wurde im Stanford Research Center installiert, und die Entfernung zwischen den beiden Servern betrug 640 Kilometer.

Um 9 Uhr abends,29. Oktober 1969 Jahr wurde der erste Versuch unternommen, Daten vom ersten Server auf den zweiten zu übertragen. Natürlich lief bei der Nutzung nicht alles reibungslosARPANETInsbesondere der Start des Netzwerks scheiterte beim ersten Mal – Wissenschaftler konnten nur sendenPROTOKOLLAnstatt vonEINLOGGEN(bedeutet "Anmelden"). Nach 1,5 Stunden um 22:30 war der zweite Versuch erfolgreich. Dieser Tag kann als Geburtsdatum des Internets bezeichnet werden.

BEI1971 In dem Jahr, in dem die Amerikaner das erste Programm vorschlugen, das sehr populär wurde - es war die erste E-Mail. Im Prinzip ist E-Mail auch heute noch das beliebteste unter Internetnutzern, aber ein moderner Benutzer hat das Recht zu wählen, da es im Netzwerk mehrere Programme zum Versenden von E-Mails gibt.

BEI1973 Jahr wird das Internet international, denn in diesem Jahr schlossen sich die Amerikaner ihrem Netzwerk anARPANETmehrere ausländische Organisationen in Norwegen und Großbritannien. Die Nutzung des Netzes basierte hauptsächlich auf der Weiterleitung von E-Mails. Aber gleichzeitig erschienen in den 70er Jahren die ersten Schwarzen Bretter und Newsletter. Die aktive Entwicklung von Protokollen wurde Ende der 70er, Anfang der 80er Jahre und bereits in 1983-Protokollen angezeigtIPwurden standardisiert. Zunächst NetzwerkARPANETam Protokoll gearbeitetNKS, aber dank Jon Postel und einigen anderen Programmierern,ARPANETgewechselt zuTCP/ IP, das die Hoffnungen seiner Autoren rechtfertigte, weil wir es heute verwenden. Seit 1983 spricht die Welt über das NetzwerkARPANETwie wäre es mit dem Internet.

Der Begriff „Domain Name System“ wurde 1984 eingeführt. Zur selben Zeit,ARPANEThabe den stärksten Gegner -NSFnet, ein von der US National Science Foundation gegründetes Netzwerk.NSFnetist ein umfangreiches interuniversitäres Netzwerk mit mehr Möglichkeiten alsARPANET. NetzNSFnetkonnte in einem Jahr 10.000 Computer mit sich verbinden, was zur Umbenennung des Netzwerks in Internet führte. Nach 4 Jahren konnten Internetnutzer dank des entwickelten Protokolls live, also in einem Chat, kommunizierenInternetRelaisPlaudern.

Der britische Wissenschaftler Tim Berners Lee kann zu Recht als „Pate“ des Konzepts des World Wide Web bezeichnet werden, da er es war, der das World Wide Web 1989 beim Europäischen Rat für Kernforschung vorschlug. Bis 1991 entwickelt sich Tim Berners LeeURI, ProtokollhttpundHTML. Ein Jahr zuvor, 1990, gab es das erste Netzwerk nicht mehr, da die Konkurrenz ausbliebNSFnetwurde fürARPANETverlieren. Seit 1990 verwendet das Internet eine Telefonleitung, um eine Verbindung herzustellen.

Nach 20 Jahren sind sich viele Experten einig, dass die Geschichte des Internets in zwei Epochen unterteilt werden kann. Die erste war vor dem Aufkommen des Webbrowsers.NCSAMosaik, das 1993 eingeführt wurde; die zweite - nach dem AuftrittNCSAMosaik. Innerhalb eines Jahres ermöglichte der Browser die weltweite Verbreitung des Internets. Seit 1995 ist das World Wide Web der wichtigste Anbieter von Informationen im Internet, und zwar mit großem Abstand vor dem File Transfer Protocol.FTP. Der Begriff „World Wide Web“ nimmt 1996 fest eine führende Position ein und lässt die Definition von „Internet“ hinter sich.

Überblick über die wichtigsten Internet-Technologien

Internettechnologien sowie Industrie- oder Finanztechnologien bestimmen die Mittel und Formen, in denen Menschen zusammenarbeiten, um bestimmte Ziele zu erreichen.

Internet-Technologien bündeln Informationsflüsse von einer Vielzahl von Akteuren, um eine größere Konsistenz ihrer Handlungen sowie eine genauere Definition des Inhalts ihrer zukünftigen Handlungen zu erreichen. Internet-Technologien eröffnen neue, weite Horizonte für die Verbesserung der Kommunikation und des Informationsaustauschs zwischen Menschen auf globaler Ebene.

Diese Technologien können in zwei Hauptkategorien unterteilt werden:

1) Offline-Technologien – Mittel zum Verteilen von Nachrichten, die Kommunikationen im Offline-Modus bereitstellen (d. h. eine erhebliche Asynchronität bei der Nachrichtenübermittlung zulassen);

2) Online-Technologien der synchronen Kommunikation in Echtzeit (online).

Offline-Technologien

Der statischste Vertreter des ersten Typs sind klassische Webseiten, die Informationen (vielleicht ziemlich oft aktualisiert) von der Quelle zum Verbraucher transportieren, aber keine bequemen Mittel für eine zwei- oder mehrseitige Interaktion zwischen Autoren und Benutzern von Informationen (in späteren Modifikationen) enthalten der Webseiten-Technologie wird dieses Manko nach und nach beseitigt).

Ein dynamischerer Vertreter des ersten Technologietyps sind Telefonkonferenzen, oder wie sie auch "Newsgroups" (Newsgroups) genannt werden, und ihnen nahestehende "Mailinglisten", die es ermöglichen, Nachrichten von Einzelpersonen an ein riesiges Publikum und mehrere Stunden lang zu verteilen recht bequeme Gelegenheiten für Massendiskussionen und Meinungsaustausch bieten.

Schauen wir uns die drei am häufigsten verwendeten Methoden zur Implementierung asynchroner Kommunikation genauer an:

Mailinglisten (Mailingliste) sind die ältesten Vertreter interaktiver Internettechnologien. Um daran teilzunehmen, reicht es aus, eine eigene E-Mail-Adresse zu haben und die Adresse der gewünschten Mailingliste zu kennen. An diese Adresse wird ein Brief gesendet, dessen Text aus einigen Befehlen oder einer Nachricht für Benutzer dieser Mailingliste besteht. Um eine Liste von Befehlen zu erhalten, reicht es in der Regel aus, einen Hilfebrief mit einem Wort an die Adresse der Mailingliste zu senden. Der Header von E-Mails mit Befehlen für die Mailingliste sollte normalerweise leer sein. Wenn Sie einen Brief mit einem Befehl zum Abonnieren dieser Mailingliste gesendet haben (meistens ist dieser Befehl abonnieren), wird Ihre Adresse, die aus den Dienstkopfzeilen Ihres Briefes entnommen wird, in die Liste der Adressen aufgenommen, an die alle eingehenden Nachrichten gesendet werden werden dupliziert, mit Ausnahme von Buchstaben mit Befehlen.

Newsgroups (Newsgroups), in Russland werden sie häufiger als Telefonkonferenzen bezeichnet, sind technisch weiter entwickelt als Mailinglisten und beinhalten daher oft die Fähigkeiten der letzteren.Der Hauptunterschied zwischen Newsgroups und Mailinglisten besteht darin, dass der Nutzer diese nicht per E-Mail auf seinem Rechner erhalten darf, sondern direkt auf den sogenannten Newsservern (Newsserver) einsehen kann. Dies erfordert eine spezielle Software. Das Durchsuchen verschiedener Newsgroups wird einfacher und schneller als Mailinglisten Technisch gesehen existieren Newsgroups aufgrund der Tatsache, dass alle Newsserver der Welt Nachrichten von ihren Benutzern auf sich überschneidenden Listen von Newsgroups austauschen. Unterschiedliche Server können unterschiedliche Gruppen von Newsgroups für ihre Benutzer und für unterschiedliche Dauern speichern. Beispielsweise speichert der Infoteka-Newsserver etwa 1500 Newsgroups, und der ähnliche NSU-Server hat nicht mehrere hundert Gruppen mehr. Für verschiedene Gruppen kann der Zeitraum für die Speicherung von Nachrichten von einem Tag (Gruppe "Test" in NSU) bis zu mehreren Monaten variieren.

Webforen (Webforen)sind die nächste Stufe in der Entwicklung der oben beschriebenen Technologien und stellen die Integration der Fähigkeiten von Mailinglisten, Newsgroups mit Webseiten dar. Dadurch erhalten vertraute Webseiten, die anderen Technologien an Aussagekraft überlegen sind, zusätzlich recht starke interaktive Eigenschaften.

Online-Technologien

Zur zweiten Art von Technologien, die einen synchronen Informationsaustausch in Echtzeit ermöglichen, gehören die sogenannten „Talk Channels“ (Chatkanäle) sowie noch wenig genutzte Audio- und Videokonferenzen. Es wird geschätzt, dass etwa ein Drittel der Zeit, die Benutzer im Internet verbringen, für „Cyber-Gespräche“ verwendet wird, die über „Gesprächskanäle“ geführt werden. Die wachsende Popularität dieser Technologie der "Live"-Kommunikation erklärt sich aus ihrer Einfachheit (der Benutzer erhält auf dem Bildschirm seines Computers die Texte der Repliken aller Teilnehmer der Cyber-Konversation und kann sofort seinen eigenen Text eingeben, der an seine Stelle tritt in der Abfolge von Nachbildungen dieses Gesprächs), vielfältige Ausdrucksmittel (außer Texten, ebenso können Bilder, Audio- und Videoclips etc. in das „Gespräch“ eingebettet werden), sowie die mögliche Anonymisierung von den Gesprächspartnern, was solchen "Gesprächen" Lebendigkeit und Unmittelbarkeit verleiht. Die Anzahl der Konversationskanäle wird auf mehrere Tausend geschätzt, von denen viele rund um die Uhr in Betrieb sind.

Cloud Computing ist eine Technologie der verteilten Datenverarbeitung, bei der Computerressourcen und -kapazitäten dem Nutzer als Internetdienstleistung zur Verfügung gestellt werden.

Сплайн-офисы представляют собой приложения, реализуемые по инновационной Интернет технологии «программное обеспечение как услуга» (англ., Software as a Service - SaaS), при которой программное обеспечение создается и сопровождается как веб-приложение на сервере разработчика, предоставляя пользователям доступ к программам über Internet. Als Beispiele für solche Büros kann Microsoft Office 365 dienen, eine weitere „Google Docs“-Cloud-Technologie, deren Funktionen: Erstellung von Office-Dokumenten in Form von Texten, Tabellen, Präsentationen und Dialogformularen, Bereitstellung von bis zu 1 Gigabyte Speicher mit der Möglichkeit, eine zu erstellen Hierarchie von Ordnern und Sammlungen für Speicherdateien, Export-Import von Dokumenten in bekannten Formaten (DOC, XLS, ODT, ODS, RTF, CSV, PPT, einschließlich MS Office 2007/2010-Formate). die Möglichkeit, ein Office-Dokument in einer HTML-Version zur Veröffentlichung im Internet zu speichern, eine Vorschau anzuzeigen und das Dokument zu drucken.

Wenn das Internet und Netzwerke jedoch zugänglicher werden, dann sind Internet-Technologien komplexe Systeme, die sowohl physische als auch logische Komponenten kombinieren.

Physische Komponenten haben einen materiellen Wert, der es Ihnen ermöglicht, ein Geschäft mit Internettechnologie aufzubauen.

Zu den physischen Elementen der Internettechnologie gehören:

Netzwerktechnologien. Server. Daten Center;

Internet-Software;

Topologie des Internets (Zusammenspiel von Computern und Servern im Netzwerk);

Netzwerkdienste (E-Mail, DNS-Dienst, FTP-Protokoll usw.);

Lokale und Heimnetzwerke, Router.

Mit logischen Komponenten können Sie fast jede Internetressource im Netzwerk erstellen: eine Website, eine Webanwendung, ein Webportal.

Webtechnologien:

Auszeichnungssprachen (HTML);

Cascading Stylesheets (CSS);

Skriptsprache (JavaScript);

Browser;

Webseiten DOM (Document Object Model (DOM);

AuszeichnungsspracheXML (Extensible Markup Language);

Suchmaschinen;

SEO(Suchmaschinenoptimierung).

Die Einteilung in physikalische und logische Komponenten ist etwas willkürlich, da sie nur im Verbund existieren können und ohne einander keinen besonderen Zweck haben.

Sie müssen auch verstehen, dass dies natürlich eine unvollständige Liste von Internet-Technologieelementen ist. Aber es gibt eine allgemeine Vorstellung von einem so umfangreichen Konzept wie der Internet-Technologie.

Fazit.

Derzeit entwickelt sich das Internet exponentiell: Alle eineinhalb bis zwei Jahre verdoppeln sich seine quantitativen Hauptindikatoren. Dies gilt für die Anzahl der Benutzer, die Anzahl der angeschlossenen Computer, die Menge an Informationen und Verkehr, die Menge an Informationsressourcen.

Das Internet entwickelt sich und qualitativ. Die Grenzen seiner Anwendung im menschlichen Leben erweitern sich ständig, völlig neue Arten von Netzwerkdiensten und Telekommunikationstechnologien entstehen.

Das Leben der modernen Gesellschaft wird immer mehr computerisiert. Die Anforderungen an die Effizienz und Zuverlässigkeit von Informationsdiensten wachsen. Wissenschaftler entwickeln grundlegend neue Formen globaler Netzwerke.

Referenzliste

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8. WikiKnowledge: elektronische Hypertext-Enzyklopädie

9. http :// www . Wikiwissen . en

10. Wikipedia: freie mehrsprachige Enzyklopädie http://ru.wikipedia.org

11. Zeitung "Informatik

12. Internet – kollaborative Lernumgebung

13. Institut für neue Technologien

14. Sammlung digitaler Bildungsressourcen

Kurz aus der Entstehungsgeschichte des Internets. Ende der 60er Jahre begann die US-Regierung mit der Finanzierung eines Projekts zum Aufbau eines experimentellen Netzwerks, das einerseits die Aufrechterhaltung der Kommunikation im Falle eines Atomangriffs sicherstellte und andererseits die Zusammenarbeit verschiedener Forschungseinrichtungen erleichterte. Dieses Netzwerk heißt ARPAnet (Advanced Research Project Agency). Die Hauptziele des Forschungsziels sind die Schaffung eines Netzwerks, das: 1) im Falle eines Kommunikationsausfalls zwischen seinen einzelnen Knoten betriebsbereit blieb; 2) einfaches Ausschließen oder Hinzufügen neuer Knoten mit minimalen Kosten; 3) Bereitstellen von Benutzern unterschiedlicher Computer und Betriebssysteme, um einfach miteinander zu kommunizieren. Eines der Hauptergebnisse der Entwicklung von ARPANET, das das heutige INTERNET geerbt hat, ist die Erstellung von TCP / IP-Netzwerkprotokollen - einer speziellen Sprache für „Computerkommunikation“.

Mitte der 1980er Jahre entwickelte die US-amerikanische National Science Foundation (NSF) das auf ARPANET basierende NSFNet-Netzwerk für den Einsatz in wissenschaftlicher Forschung, Bildung und Kommunikationssystemen. Änderungen in der Geschwindigkeit der Informationsübertragung weisen auf die Bedeutung der erhaltenen Entwicklungen hin: - Mitte der 80er Jahre - 56 Kbps; - Anfang der 90er Mbit/s. Bereits 1983 gab es in den Vereinigten Staaten etwa 200 Netzwerke, die Tausende von Computern miteinander verbanden. Derzeit werden weltweit die Grundlagen für das Funktionieren des INTERNET von Regierungsorganisationen und privaten Firmen getragen.

Die Zahl der Computer im Internet hat sich seit 1988 jedes Jahr verdoppelt, Mitte 1995 hatten etwa 20 Millionen Benutzer Zugang zum Internet. In Russland wurde 1990 das erste hochprofessionelle Relcom-Netzwerk des nach A.I. Kurchaty. Dieses Netzwerk vereinte etwa 30 Organisationen, wurde offiziell registriert und an das größte europäische Netzwerk EUnet angeschlossen. Die Hauptrichtung der Arbeit ist die wissenschaftliche Forschung. 1996 wurde in Russland das Relcom-Netzwerk gegründet, das zum größten Anbieter in mehr als 100 Städten des Landes geworden ist und etwa 350.000 Abonnenten bedient. Das Relcom-Netzwerk verfügt über eine entwickelte Infrastruktur und zwei Kanäle für Auslandsreisen: Moskau-St.Petersburg-Helsinki (1024 Kbps) und Moskau-Amsterdam (256 Kbps). FREEnet-Netzwerk (1991) - Wissenschafts- und Bildungsnetzwerk. RUNnet-Netzwerk (1994) - das föderale Universitätsnetzwerk Russlands - die Hauptaufgabe besteht darin, einen einheitlichen Informationsraum der Higher School of Russia und seine Integration in das weltweite Informationssystem für Bildung, Wissenschaft und Kultur zu schaffen.

Struktur des Internets Was ist das Internet - eine Reihe von heterogenen Netzwerken, einzelnen Computern, Langstrecken- und internationalen Kommunikationsleitungen, die miteinander verbunden sind, um Informationen untereinander zu übertragen. Die Qualität der Arbeit im Internet hängt nicht nur von der Geschwindigkeit des Anbieters (Diensteanbieters) ab, sondern auch von der Infrastruktur des Serveranbieters. Das kleinste Element des Internets ist ein lokales Netzwerk (LAN), bestehend aus einem Dateiserver und daran angeschlossenen Computern, die alle Ressourcen des Dateiservers nutzen können.

Ein Computer, der über einen eigenen Zugang zum Internet verfügt, wird als Host-Computer (Host-Eigentümer) bezeichnet. Jeder mit dem Netzwerk verbundene Host-Computer hat seine eigene Adresse, unter der er von überall auf der Welt gefunden werden kann, sodass das Internet eine Ansammlung physisch miteinander verbundener Host-Computer ist. Schema für die Verbindung eines LAN mit dem Internet Dateiserver Arbeitsstation 1 Arbeitsstation 2 Arbeitsstation N... Internet Hubs, Bridges, Gateways,...

Die Verbindung zum Internet sowie zu einem anderen globalen Netzwerk kann auf 2 Arten erfolgen: 1) vorübergehende Verbindung über normale Wähltelefonleitungen; 2) Dauerverbindung über einen dedizierten Kommunikationskanal (dedizierte Telefon- oder Glasfaserleitung, Satellitenkommunikationskanal). Zugriffsarten: SLIP (Serial Line IP IP für serielle Leitungen) und PPP (Point to Point Protocol). CSLIP (komprimiertes SLIP, komprimiertes SLIP), DFÜ-Zugang (Anrufzugang). Zugriff über andere Netze.

Prinzipien des Netzwerkbetriebs Die Hauptsache, die das Internet von anderen Netzwerken unterscheidet, sind seine Protokolle - TCP / IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol - Transmission Control Protocol / Netzwerkprotokoll). TCP läuft darauf hinaus, die folgenden Verfahren zu standardisieren: Aufteilen übertragener Daten in Pakete (Teile); Adressierung von Paketen und deren Übertragung entlang bestimmter Routen zu ihrem Ziel; Zusammenstellung von Paketen in Form von Ausgangsdaten. IP ist direkt für die Netzwerkübertragung und -adressierung verantwortlich.

Beim Senden von Nachrichten (Anfragen) an das Internet bestimmt das System selbst den günstigsten Weg für den Nachrichtenfluss, wobei berücksichtigt wird, welche Netze dem System zur Verfügung stehen und wie deren Auslastung zu einem bestimmten Zeitpunkt ist. Die gesamte Nachricht wird meistens in separate Datenpakete unterteilt, die sich auf unterschiedlichen Wegen zum Anforderungspunkt bewegen. Es ist die Fähigkeit, automatisch die am besten geeignete Datenübertragungsroute auszuwählen, die das Funktionieren des Internets im Schadensfall oder bei erhöhter Belastung einzelner Kommunikationswege sicherstellt. Um Computer mit dem globalen Netzwerk zu verbinden, sind spezielle Netzwerkgeräte erforderlich: Hubs (lokales Netzwerk), Router (ein Computer, mit dem Sie im Moment die optimale Datenübertragungsroute eines Formats bestimmen können), Bridges (Computer, die die Datenübertragung zwischen identische Netzwerke), Gateways (ein Computer, der Datenformate übersetzt)

Die Datenübertragung im Internet folgt bestimmten Regeln (Protokollen). IP (Internet Protocol) - das Protokoll teilt Daten in bestimmte Pakete ein, die mit Headern versehen werden. TCP (Transmission Control Protocol) steuert die Übertragung von Daten in Netzwerken, kontrolliert die Vollständigkeit und Vollständigkeit der Datenlieferung an den Adressaten. InformationenInformationen Teil 1 Teil 2 Teil n... Überschrift INTERNETINTERNET Teil 1 Überschrift Teil 2 Überschrift Teil n InformationenInformationen

Internet-Adressierungssystem Jeder mit dem Netzwerk verbundene Computer hat seine eigene eindeutige 32-Bit-IP-Adresse. Eine IP-Adresse besteht aus vier zehnstelligen Kennungen oder Oktetts, jeweils ein Byte, getrennt durch einen Punkt. (zum Beispiel,)

NETZWERKKLASSEN Netzwerkklasse Wertebereich des ersten Oktetts Mögliche Anzahl Subnetze Mögliche Anzahl Knoten ABCDEABCDE

DNS Domain Name System (DNS) – ordnet die numerische IP-Adresse eines Computers einem eindeutigen Namen zu. Eine Domäne ist eine bestimmte logische Ebene des Internets, also eine Gruppe von Netzwerkressourcen, die einen eigenen Namen hat und von ihrer Netzwerkstation kontrolliert wird. First-Level-Domains werden in geografische, nach Länderstandort (zwei Buchstaben) und administrative (drei Buchstaben) unterteilt.

Adressierungssystem im Internet Der Schlüssel zum Abrufen von Informationen im Internet sind Ressourcenadressen. Jeder Computer im Netzwerk muss seine eigene eindeutige Adresse haben. Die Eindeutigkeit der Computeradresse wird durch einen ROM-Chip oder ein anderes ähnliches Element erreicht, das eine eindeutige Kennung hat, die Teil der Adresse wird. Computeradressen werden in zwei Formen dargestellt: Maschine und Domäne. Wenn Sie sich mit dem Internet verbinden, müssen Sie einen Teil der Adresse vom InterNIC (Internet Network Information Center) anfordern. Für Benutzer ist eine Domain-Adresse bequemer und verständlicher - eine Adresse in Textform. Das Domain Name System trennt Adressen in eine Hierarchie verschiedener Domains. Beispiele für geografische Domänen: at - Österreich au - Australien be - Belgien ca - Kanada de - Deutschland es - Spanien fr - Frankreich In - Indien it - Italien pl - Polen ru - Russland se - Schweden uk-UK us - USA Beispiele für Subjekte Domänen com - kommerzielle Unternehmen edu - Bildungseinrichtungen gov - nicht-militärische Regierung. mil - militärische Einrichtungen net - Netzwerkorganisationen org - andere Organisationen

Виды информационного сервиса, представленного в Интернет удаленный доступ, передачу файлов, электронную почту, доски объявлений, поиск данных и программ, поиск людей, Gopher, WAIS, всемирную паутину (WWW), Общение(ICQ, IRC,NetMeeting, IPhone (IP- телефонию ) usw.

World Wide Web (WWW) Eine der neuesten und vielversprechendsten Entwicklungen im Internet ist das WWW-System. WWW (World Wide Web, World Wide Web) besteht aus mehreren zehn Millionen Internet-Servern, die Webseiten enthalten, die Hypertext-Technologie verwenden. Das Wesen der Hypertext-Technologie besteht darin, dass der Text strukturiert ist, d. H. darin werden Wörter-Links hervorgehoben, die aktivieren, wodurch ein Übergang zu einem bestimmten Fragment des Dokuments (Text, Foto, Bild, Schaltfläche usw.) oder zu einem anderen erfolgt Webdokument, das sich auf dem Remotecomputer befindet. Um mit diesem System arbeiten zu können, ist ein spezielles Browserprogramm (Browser) erforderlich.

Struktur des Browserfensters Titelfenster Menüleiste Adressleiste Demofenster Dropdown-Liste mit Adressen Suche abbrechen Suchmaschinen für englischsprachige Server Gefundenes Dokument drucken, um Links zu gefundenen Seiten und Dokumenten zu speichern Seiten öffnen

Die Struktur der Universal Resource Locator (Adresse) URL (Uniform Resource Locator) - der Universal Resource Locator enthält eine vollständige Beschreibung des Standorts der Ressource und ihres Namens. Hypertext-Übertragungsprotokoll Hypertext-Übertragungsprotokoll Starthostadresse Hostadresse Land Domäne

Adressen einiger Ressourcen: InterNic Information Center - das Hauptinformationszentrum des Internets Dies ist die Adresse der Homepage des Internic Center-Servers, hier finden Sie eine Anleitung zu Internet-Ressourcen (Infoguide). Adressen der beliebtesten Suchmaschinen für russischsprachige Server:

Adressen einiger Standorte: - Standort von Orenburg. - Standort der Region Orenburg. - Nachrichtenseite der Fernsehgesellschaft NTV. - Website des öffentlichen russischen Fernsehens. - Website des staatlichen Fernsehsenders "Russland" - Website der russischen Nachrichtenagentur. - Nachrichtenseite. - Website der Zeitung "Komsomolskaya Pravda". - Website der Zeitung "Arguments and Facts". - Website der Zeitung "Moskovsky Komsomolets".

In URLs verwendete Protokolle: ProtokollZugriff auf: HTTP(Web)-Server file:// HTML-Dokumente auf Ihrer Festplatte ftp:// FTP-Server und -Dateien gopher:// Gopher-Menüs und -Dokumente News:// Gruppenserver Usenet mailto: An a bestimmte E-Mail-Adresse Telnet: An einen Remote-Telnet-Server

Thema 5. Netzwerk Internetkommunikation

Vortrag Nummer 9. Internetkommunikation: FTP, E-Mail, Instant Messenger, IP-Telefonie

Vortrag Nummer 10. Digitale Rundfunksysteme

Thema 6.
Web-Technologien

Vortrag Nummer 11. Technologie zum Erstellen von Internetknoten

Vortrag Nummer 12. Programmiersprachen

Vortrag Nummer 13. Webseitenentwicklung

Thema 7.
Cloud-Technologien

Vortrag Nummer 14. Cloud Computing.

Thema 8. WEB-Kommunikationsdienste in Echtzeit

Vortrag Nummer 15. WEB-Kommunikation und Kommunikations-Cloud-Webdienste auf Basis von WebRTC

Thema 9. Moderne Telekommunikationstechnologien des Internets der Dinge IoT

Vortrag Nummer 16. Architektur, Protokolle und drahtlose Technologien des IoT

Grundlegende Internetkommunikation und Webtechnologien

Thema 5. Netzwerk Internetkommunikation

Basisdienste im Internet

Auf den Servern des globalen Internets werden verschiedene Arten von Informationen abgelegt: Dateien, Webdokumente, Tonaufnahmen und Videoaufnahmen. Zu den häufigsten Netzwerkdiensten im Internet, die von Webservern im Netzwerk bereitgestellt werden, gehören:

• Word Wide Web (WWW) – das World Wide Web oder ein verteiltes System von Hypertext-Dokumenten, die durch Hyperlinks miteinander verbunden sind;
• FTP - Dateiübertragungsdienst;
• E-Mail E-Mail – ein elektronischer Offline-Nachrichtendienst;
• Messenger (ICQ, Skype, Miranda IM usw.) - Dienste für Instant Messaging, Sprachkommunikation und Videokommunikation im Internet online;
• VoIP-Dienste (Voice-over-IP - Sprachübertragung in IP-Netzen) sind Dienste, die dazu bestimmt sind, Internetanrufe zu normalen Telefonen zu tätigen;
• Telnet - ein Dienst für den Zugriff auf Computer im Remote-Terminal-Modus;
• USENET, News – Telefonkonferenzen, Newsgroups (Bulletin Boards) oder Diskussionsgruppen zu verschiedenen Themen;
• Archie - Daten- und Programmsuchdienst;
• Gopher - Informationszugriffsdienst unter Verwendung hierarchischer Kataloge (hierarchische Menüs);
• WAIS (WAIS implementiert das Konzept eines verteilten Informationsabrufsystems) Schlüsselwort-Datenabrufdienst;
• Whois ist das Adressbuch des Internets. Der Nutzer kann auf Anfrage Auskunft über Inhaber von Domainnamen erhalten;
• Streaming ist ein Dienst zur Übertragung und Wiedergabe von Bild- oder Tonteilen. Um Streaming-Videos von Videohosting anzuzeigen, werden verschiedene Optionen für Webplayer verwendet.

Internet-Netzwerkdienste können in zwei Kategorien unterteilt werden:

• Dienste, die Netzwerkdatenbanken verwenden;
• Dienste, die Informationen zwischen Netzwerkteilnehmern austauschen.

Fast alle Internetdienste sind nach dem Client-Server-Prinzip aufgebaut. Ein Server in einem Netzwerk ist ein Computer oder Programm, das in der Lage ist, Clients auf Anfrage bestimmte Netzwerkdienste bereitzustellen. Zu den Client-Programmen gehören:

• Browser - Client-Programme (Anwendungsprogramme) bieten Zugriff auf fast alle Internet-Informationsressourcen, die auf Webservern gespeichert sind;
• FTP-Clients;
• Telnet-Clients;
• E-Mail-Clients;
• WAIS-Clients;
• Gopher ist ein Client-Programm und so weiter.

VORTRAGSZUSAMMENFASSUNG

NACH DISZIPLIN

"Internet-Technologien"

Für alle Spezialitäten

Taraz 2014

Zusammenfassung der Vorlesung über die Disziplin " Internet-Technologien» für Studierende aller Fachrichtungen - entwickelt nach dem Arbeitsprogramm der Fachrichtung.

Vorlesungszusammenfassung entwickelt von:

Oberlehrerin Dzhakashova E.A.

Vortrag Nummer 1. Einführung. Ein kleiner Ausflug in die Geschichte der Netzwerke.

Das moderne Internet ist ein sehr komplexes und hochtechnologisches System, das es dem Benutzer ermöglicht, mit Menschen überall auf der Welt zu kommunizieren, schnell und bequem alle notwendigen Informationen zu finden und die Daten, die er der ganzen Welt mitteilen möchte, zur öffentlichen Information zu veröffentlichen . Mit Hilfe des Internets können Sie einen passenden Job finden und Ihren Bekanntenkreis erweitern, Themen besprechen, die Sie interessieren und einfach eine gute Zeit haben.

Ende der fernen siebziger Jahre machte sich das US-Verteidigungsministerium daran, ein elektronisches Netzwerk aufzubauen, über das die Computer der militärischen Hauptquartiere und Kommandoposten im Falle einer Bombardierung dieser Objekte durch russische Atomraketen erfolgreich Informationen austauschen könnten. Die zwischen den Bunkern verlegten Verbindungen mussten nach dem Plan der Minister Überschwemmungen, Tsunamis, Erdbeben, Orkane, direkte Meteoriteneinschläge und andere unangenehme Wetterphänomene aushalten. Das Netzwerk wurde auf der Grundlage des Prinzips der geringen Zuverlässigkeit entwickelt, dh so, dass es weiterhin regelmäßig Informationen zwischen Computern überträgt, selbst wenn bestimmte Teile davon plötzlich verschwinden und sich in Atomstaub verwandeln könnten. Die im Rahmen dieses Projekts durchgeführte Forschung wurde von der US Advanced Research Project Agency (ARPA) finanziert, und 1968 wurde ein solches System geschaffen. Zu Ehren der "Sponsoren", die ein sehr beeindruckendes Kapital in die Entwicklung des weltweit ersten voll funktionsfähigen Computernetzwerks investierten, erhielt es den kurzen und klangvollen Namen ARPAnet.

Die Entstehung dieses elektronischen Netzwerks wäre unbemerkt geblieben oder diese Tatsache wäre im Laufe der Zeit in Vergessenheit geraten, wenn nicht mehrere konzeptionelle Merkmale in sein Projekt eingebettet wären. Erstens kommunizierten alle im Netzwerk eingebundenen Rechner "auf Augenhöhe", dh es gab im ARPAnet keine Struktur "Master-Rechner - Slave-Rechner". Zweitens wurde das Internetprotokoll IP als Hauptnetzwerkprotokoll von ARPAnet übernommen.

HINWEIS Ein Netzwerkprotokoll ist ein vereinbarter und genehmigter Standard, der eine Beschreibung der Regeln für den Empfang und die Übertragung von Befehlen, Text, Grafiken und anderen Daten zwischen zwei Computern enthält und dazu dient, den Betrieb mehrerer Computer in einem Netzwerk zu synchronisieren.

Mit anderen Worten, ein Internetprotokoll ist eine Art "Gesetzbuch für Computer", ein Regelwerk, das mehreren Computern erlaubt, Daten über Netzwerkkommunikation auszutauschen. Es war das IP-Protokoll, das später zum Hauptprotokoll des World Wide Web wurde.

Internetprotokoll IP (Internet Protocol) ist ein universeller, plattformübergreifender Standard, der es Ihnen ermöglicht, heterogene Computer mit unterschiedlichen Betriebssystemen zu vernetzen. Wichtig ist nur, dass alle diese Systeme das IP-Protokoll unterstützen.Auf die Prinzipien der Datenübertragung auf Basis dieses Protokolls werden wir im nächsten Abschnitt dieser Lektion ausführlich eingehen, aber jetzt zurück zur Entstehungsgeschichte des Internets.

In den frühen achtziger Jahren schuf die US-amerikanische National Science Foundation (NationalScience Foundation) fünf lokale Netzwerke und verband ihre zentralen Computer zu einem einzigen Komplex - Netzwerk-Workstations. Diese Systeme, wie ARPAnet, verwendeten das IP-Kommunikationsprotokoll. Gemäß der in diesem Projekt formulierten Idee war geplant, die meisten amerikanischen Forschungszentren zu einem globalen Informationssystem zu vereinen und eine Art "Netzwerk der Netzwerke" (Internetwork, kurz Internet) zu schaffen. Dieses System sollte die neuesten, ständig aktualisierten Informationen über die wissenschaftliche Forschung der US-Umfrageinstitute enthalten.

Zahlreiche Wirtschaftsorganisationen, die im Zeitgeist einen sehr wissenschaftsfernen Bezug haben, begannen, eigene lokale Netzwerke aufzubauen, die beispielsweise den Vertrieb, den Empfang des Vorstandes und die Buchhaltung verbanden. Es war sehr praktisch: Informationen wurden sofort über Kommunikationsleitungen übertragen und gingen fast nie verloren. Wissenschaftler hingegen standen vor einem schwierigen Problem: Es war zu ruinös, Universitäten in verschiedenen Bundesländern an ein Netzwerk anzuschließen - es mussten zu viele Spezialkabel unterirdisch verlegt werden (normale Telefonleitungen lieferten zu diesem Zeitpunkt nicht mehr die richtigen Datenübertragungsrate). Nachdem ich meinen Stolz gemildert hatte, musste ich mit dem Vorschlag zu den Händlern gehen, die nächstgelegenen lokalen Netzwerke in benachbarten Häusern miteinander zu verbinden und die Netzwerkstationen der Subnetze der beiden Unternehmen mit einem Kabel zu verbinden. Mit einem solchen Schema könnten Informationen über die nächsten Nachbarn von einem Computer zu einem anderen übertragen werden. Die Händler stimmten gerne zu - sie ließen sich die einmalige Gelegenheit nicht entgehen, Dokumente und Aktienkurse mit Partnern in anderen Städten auszutauschen, und das zum Preis von Strom! Die Verbindung war schnell hergestellt. Jemand verband einen in den USA befindlichen Computer über ein Kabel mit einer Netzwerkstation in Kanada, mit der sich wiederum lokale lokale Netzwerke zu verbinden begannen. Mit dem Aufkommen spezialisierter Satelliten wurde es möglich, das Informationssignal über den Ozean zu übertragen. Dank dessen wurde bald eine Kommunikation mit einer europäischen Universität hergestellt, mit der ein paar hundert lokale lokale Systeme verbunden waren ...

Der Sekretär einer Firma, der Comics bis zum Wahnsinn verehrte, hatte plötzlich die Idee, ihre elektronische Akte für mehrere Jahre auf seinem Netzwerkcomputer zu platzieren, der Buchhalter eines anderen Büros stellte Fotos seines Lieblingsfilms ins Netzwerk, um darauf zuzugreifen wurde von allen Benutzern dieses globalen Informationssystems empfangen. Und bald entdeckten die Wissenschaftler, sich an den Kopf fassend, dass ihr elektronisches Forschungsnetzwerk zu etwas Unvorstellbarem geworden war. Statt Akten mit Berichten über das Paarungsverhalten afrikanischer Strauße erhielten sie Informationsströme über den Stand der Dinge beim australischen Währungsumtausch, den Austausch elektronischer Pakete mit Bildern nackter Popstars und Rezepte zur Herstellung von russischem Mondschein. Ein Ingenieur aus New York hat einem Journalisten aus Berlin seine Liebe gestanden, und fünf Studenten der University of California und ein Doktorand eines Pariser Colleges haben sich selbstlos in DOOM auf der Netzwerkmaschine des Instituts geschnitten ... Wissenschaftler haben das Internet.

In der Zwischenzeit begann die Internationale Organisation für internationale Normung (ISO) mit der Entwicklung eines Netzwerkprotokolls, das es ermöglichen würde, alle Computer in verschiedenen Teilen der Welt zu "verbinden". Während ISO jedoch gerade dabei war, einen neuen Standard zu gebären, waren sich die Benutzer selbst vollkommen einig und installierten Software, die IP auf ihren Computern unterstützt. Dieses Protokoll wird heute noch vom Internet verwendet.

Ende der achtziger Jahre führte die Verbesserung von Desktop-Personalcomputern und deren Preissenkung dazu, dass Privatanwender über Modems – Geräte, die den digitalen Informationsstrom aus einem digitalen Datenstrom umwandeln – mit dem Internet über DFÜ-Telefonkanäle kommunizieren konnten Computer in ein analoges Audiosignal umwandeln und an eine normale Telefonleitung ausgeben. Am anderen Ende wandelt das Modem des empfangenden Computers das Audiosignal wieder in ein digitales um. Jedes Modem ist sowohl ein Empfänger als auch ein Sender von Informationen.

HINWEIS Die Einheit der Kommunikationsgeschwindigkeit zwischen zwei Computern bps (Bit pro Sekunde) wird durch die Anzahl der pro Sekunde übertragenen Informationsbits bestimmt.

Das stetige Wachstum von Privatanwendern und Unternehmensnetzwerken, die sich mit dem Internet verbinden, musste die Leistung des Gesamtsystems beeinträchtigen: Der Moment ist gekommen, in dem Liebhaber von DOOM und Mondschein die meisten Netzwerkknoten überlastet haben.

HINWEIS Verkehr ist der gesamte Informationsfluss durch einen vernetzten Computer.

Ein Netzwerkknoten ist eine internetfähige Maschine, die mehrere lokale Netzwerke mit demselben Netzwerkprotokoll verbindet.

Die Verbesserung und Entwicklung des World Wide Web geht weiter und wird in der Regel von den Eigentümern der lokalen Netzwerke durchgeführt, aus denen das Internet besteht.

Jetzt kann sich jeder mit dem Internet verbinden, von jedem Computer, auf dem die erforderliche Software installiert ist und der über ein Modem mit einer Telefonleitung verbunden ist, vom Büro einer Organisation und sogar von zu Hause aus. Darüber hinaus ist es absolut nicht erforderlich, dass der Benutzer weiß, wie das Netzwerk aufgebaut ist, wie es funktioniert. Er schaltet einfach den Computer ein und nutzt das Internet.

Das IP-Protokoll ermöglicht nur das Senden von Daten. Um diesen Prozess zu verwalten, wird das TCP (Transmission Control Protocol) verwendet, basierend auf den Fähigkeiten des IP-Protokolls. Wie wird die Übermittlung von Informationen kontrolliert?

Angenommen, Sie möchten Ihrem Freund eine dicke Zeitschrift per Post schicken, ohne Geld für den Versand eines Pakets auszugeben. Wie kann dieses Problem gelöst werden, wenn die Post Briefe mit mehr als ein paar Blättern Papier nicht annimmt? Die Lösung ist einfach: Magazin in Seiten aufteilen und in separaten Briefen versenden. Anhand der Seitenzahlen kann Ihr Freund das gesamte Magazin zusammenstellen. Das TCP-Protokoll funktioniert ähnlich. Es zerlegt die Informationen in mehrere Teile, weist jedem Teil eine Nummer zu, mit der die Daten später zusammengefügt werden können, fügt „Service“-Informationen hinzu und steckt alles in einen separaten „IP-Umschlag“, der dann verschickt wird über das Netzwerk - schließlich weiß das Internet, wie IP-Informationen verarbeitet werden. Da die TCP- und IP-Protokolle in diesem Schema eng miteinander verwandt sind, werden sie oft unter einem Begriff zusammengefasst: TCP/IP. Die Größe der im Internet übertragenen TCP / IP-Pakete beträgt normalerweise 1 bis 1500 Bytes, was mit den technischen Eigenschaften des Netzwerks zusammenhängt.

Sicherlich sind Sie bei der Nutzung eines regulären Postdienstes schon einmal darauf gestoßen, dass gewöhnliche Briefe, Pakete und andere Postsendungen verloren gehen und überhaupt nicht an der richtigen Stelle ankommen. Die gleichen Probleme sind typisch für das Internet. Bei der Post werden solche unangenehmen Situationen von den Postamtsleitern gelöst, und im Internet erledigt das das TCP-Protokoll. Wenn ein Datenpaket nicht rechtzeitig beim Empfänger zugestellt wurde, wiederholt TCP die Übertragung, bis die Informationen korrekt und vollständig empfangen wurden.

In der Realität gehen über elektronische Netzwerke übertragene Daten nicht nur verloren, sondern werden häufig aufgrund von Interferenzen auf Kommunikationsleitungen verzerrt. Die in TCP eingebauten Algorithmen zur Kontrolle der Korrektheit der Datenübertragung lösen auch dieses Problem. Einer der bekanntesten Mechanismen zur Kontrolle der Korrektheit der Informationsübermittlung ist das Verfahren, bei dem in den Header jedes übertragenen Pakets eine bestimmte vom sendenden Rechner errechnete Prüfsumme geschrieben wird.

Außerdem ist zu beachten, dass das TCP-Protokoll beim Versenden von Informationspaketen eine Bestätigung des Empfangs der Informationen durch den Empfänger-Rechner verlangt. Dies wird organisiert, indem Zeitverzögerungen beim Empfang und bei der Übertragung geschaffen werden – Timeouts oder Erwartungen. Währenddessen sendet der Sender weiterhin Daten. Es wird eine gewisse Menge an bereits übermittelten, aber noch nicht bestätigten Daten gebildet. Mit anderen Worten, TCP organisiert einen bidirektionalen Informationsaustausch, der eine höhere Geschwindigkeit seiner Übersetzung gewährleistet.

Wenn zwei Computer eine Verbindung herstellen, überwachen ihre TCP-Module den Status der Verbindung. In diesem Fall wird die Verbindung selbst, über die Daten ausgetauscht werden, als virtueller Kanal bezeichnet.

Das moderne Schema der Datenübertragung im Internet ist vielschichtig aufgebaut und umfasst mehrere Ebenen. Diese Struktur wird ISO-OSI-Referenzmodell (Open Systems Interconnection) genannt. Ich werde auf das Wesen dieses Schemas nicht im Detail eingehen, da es für ein allgemeines Verständnis der Prinzipien des Internets einfach nicht benötigt wird. Wer diese abstrakte Struktur dringend im Detail studieren muss, kann jede technische Referenz verwenden oder Informationen aus dem World Wide Web selbst abrufen, indem er das Wort „Internet“ oder „ISOOSI“ in das Abfragefeld des Suchservers eingibt.

Kommen wir zurück zum Übertragen von Daten von Ihrem Computer auf einen entfernten Computer. Tatsächlich sendet Ihr PC natürlich keine Informationen direkt an den Computer des Empfängers (es sei denn, dies ist natürlich der Server, über den Sie mit dem Internet verbunden sind).

Daten, die zu einem Computer gelangen, der Sie mit dem World Wide Web verbindet, werden an eine andere Maschine übertragen, mit der dieser Computer verbunden ist, und so weiter - bis zum ersten Knoten. Als nächstes wird eine Richtung bestimmt, die ungefähr derjenigen entspricht, in der sich der endgültige Empfänger befindet, dh der Route des Informationspakets. Das Paket wird zum nächsten Knoten weitergesendet, wo seine weitere Route erneut bestimmt wird. Dieser Vorgang wird Routing genannt.

Damit ein Informationspaket unterwegs nicht „verloren geht“, verfügen die Internetknoten, durch die es sich bewegt, über sogenannte Routing-Tabellen – elektronische Datenbanken, die Anweisungen enthalten, wohin genau dieses oder jenes Paket gesendet werden soll Informationen, wenn es an eine bestimmte Adresse geht. Routing-Tabellen werden zentral an Knoten gesendet, periodisch geändert und ergänzt. Die Knotenserver, die das Routing durchführen, werden als Router oder Router (aus dem Englischen „router“ – „router“) bezeichnet. Routing-Regeln werden in den Protokollen ICMP (Internet Control Message Protocol), RIP (Routing Internet Protocol) und OSPF (Open Shortest Path First) beschrieben.