Плетя «всемирную паутину»: История и структура сети Интернет

Интернет представляет собой международную компьютерную «сеть сетей», действующую на основе сотрудничества и соединяющую друг с другом самых разных пользователей, в том числе государственные организации, учебные заведения, библиотеки, корпорации, больницы, частных лиц и т.д. Не существует какой-либо одной организации, которая бы владела или управляла сетью Интернет или контролировала бы ее. Однако Интернет не является бесплатным. Основное бремя расходов на поддержание сети несут основные пользователи, а именно университеты, национальные исследовательские центры, высокотехнологичные корпорации и государственные учреждения.

Существующая в Соединенных Штатах система Интернета начиналась как программа Агентства передовых исследовательских проектов в области обороны (DARPA) при Министерстве обороны (DOD). Ее цель состояла в том, чтобы дать возможность подрядчикам, университетам и сотрудникам Министерства обороны, участвующим в исследованиях и разработках оборонного характера/В 1990 г. сеть APRANET перестала эксплуатироваться, поскольку сеть NSFnet и ряд других сетей среднего уровня, созданных под эгидой Национального научного фонда, обеспечили реальную возможность коммерческого использования сети Интернет.
На протяжении последних нескольких лет происходил стремительный рост подключений корпораций, государственных учреждений, учебных заведений и частных лиц к сети Интернет. Согласно данным издания Международного союза телекоммуникаций Telecommunication Indicators Update, к сети подключены более 407 миллиона компьютеров в 214 странах.
Наиболее мощным инструментом сети Интернет является «всемирная паутина»: используя соответствующую поисковое программное обеспечение, пользователи могут просматривать изображения, слушать аудио-файлы и даже смотреть видеофильмы.

Интернет представляет собой международную компьютерную «сеть сетей», действующую на основе сотрудничества и соединяющую друг с другом самых разных пользователей, в том числе государственные организации, учебные заведения, библиотеки, корпорации, больницы, частных лиц и т.д. С помощью Интернета можно получить доступ к огромному объему информации.
Настоящий доклад содержит базовую информацию по истории и инфраструктуре Интернета. Кроме того, описываются приложения, доступные через Интернет (электронная почта, телнет, протокол передачи файлов, или FTP) и некоторые инструменты пользования Интернетом в режиме реального времени, включая Gopher, Archie, Veronica, Jughead, Wide Area Information Severs, «всемирную паутину» и Java.

Не существует какой-либо одной организации, которая бы владела или управляла сетью Интернет или контролировала бы ее. Эта функция выполняется благодаря слиянию усилий независимых сетей. Сети-участники могут возглавляться президентами или руководителями, однако не существует единого управления сетью Интернет.
Существует целый ряд некоммерческих организаций, которые обеспечивают функционирование Интернета, разрабатывая стандарты и способствуя достижению консенсуса. Среди них следует отметить:
· Интернет-общество (головная организация Интернета)
· Совет по архитектуре Интернета (IAB) (Стандарты зарубежной технологии)
· Рабочая инженерная группа по Интернету (IETF) (Совершенствование уровня технологий)
· Рабочая исследовательская группа по Интернету (IRTF) (Исследования в области будущего Интернета)
· Корпорация Интернет по выделенным именам и номерам (ICANN) (Заведует системой названия доменов и присвоения протокольных номеров в Интернете)
· VeriSign (в прошлом Network Solutions) (первый регистратор доменов и по сей день менеджер центральной базы данных) и аккредитованные регистраторы .
Один из ключевых технических стандартов, над которым в настоящее время работает IETF -- это следующее поколение Интернет-протокола (IP), составляющего основу Интернета.
Начало работы IETF над IPv6 было продиктовано озабоченностью тем, что со временем Интернет сможет исчерпать свою возможность присвоения индивидуальных адресов.
Разрабатываются исполнительные программы IPv6 для целого ряда хостинговых операционных систем и маршрутизацией. Продукты поставляют многие фирмы, в том числе хостинговые системы реализации поставляются фирмами Apple, Digital, Hitachi, HP, IBM, Linux, Microsoft, Nokia, Novell и Sun, а системы маршрутизации поставляются 3Com, Cisco Systems, Digital, Hitachi, IBM, Merit (протоколы маршрутизации), Nokia и другими фирмами

Существующая в Соединенных Штатах система Интернета начиналась как программа Агентства передовых исследовательских проектов в области обороны (DARPA) при Министерстве обороны (DOD). Пентагону нужна была система военного командования и управления, которая продолжала бы действовать в случае ядерной войны. В 1964 году ученый «Рэнд корпорэйшн» по имени Пол Баран разработал сеть компьютерной связи без концентратора, без центрального коммутатора и без управляющего органа. В этой системе каждое сообщение наносилось на маленькие полоски, которые вкладывались в "электронные конверты", или пакеты, каждый из которых имел адрес отправителя и получателя. Эти пакеты затем запускались в сеть связанных друг с другом компьютеров, как конфетти. Пакеты перебрасывались по высокопроводящим проводам в направлении конечной цели, и по прибытии на которую они собирались вновь. Сеть пакетной коммутации Барана стала технологической основой Интернета.

Первоначальная сеть была создана в конце 1960-х годов и называлась ARPANET. Ее цель состояла в том, чтобы дать возможность подрядчикам, университетам и сотрудникам Министерства обороны, участвующим в исследованиях и разработках оборонного характера, поддерживать связь по компьютерным сетям и совместно использовать вычислительные ресурсы тех немногих на то время мощных компьютеров, которые находились в разных географических точках. В сентябре 1969 года в Калифорнийском университете Лос-Анджелеса (UCLA) была создана пакетная сеть с одинарным маршрутизатором. А вскоре уже заработали четыре маршрутизатора. Система ARPANET быстро разрасталась. К 1977 году она включала в себя 111 систем хостинга. Поскольку многие университеты и исследовательские центры, входящие м ARPANET позднее подсоединили свои местные сети к APANET, в конечном счете она стала стержневой сетью ARPA Internet, система многих сетей, использующих в качестве языка Протокол управления передачей/Инернет-протокол (TCP/IP) как основу архитектуры. ARPANET сыграл важную роль в развитии Интернета.
В 1984 году ARPANET разделилась на две сети: ARPANET и Сеть оборонных данных (DDN). DDN продолжает оставаться одной из составляющих сетей Интернета. (Открытая часть DDN называется MILNET). В 1990 году ARPANET прекратила работу, поскольку более эффективную работу Интернет на коммерческой основе смогла обеспечить сеть Национального научного фонда (NSF) и различные сети среднего уровня, финансируемые Национальным фондом науки. Продолжает работать военная сеть в Министерстве обороны.

В 1985 году Национальный фонд науки финансировал создание нескольких национальных суперкомпьютерных центров, которые были предназначены для использования исследователями в университетах по всей стране. К тому времени многие университеты штатов и регионов создали свои местные и региональные сети, а некоторые использовали систему TCP/IP. NSF финансировал создание сетей мощностью в 56 килобайтов/сек, объединившую пять суперкомпьютерных центров и предложил любым региональным и университетским компьютерным центрам, находившимся в пределах физической досягаемости от этой сети подсоединиться к ней.
В ноябре 1987 года NSF заключил контракт с Merit Network Inc., которая совместно с IBM, MCI и штатом Мичиган должны были заняться усовершенствованием и эксплуатацией опорной сети NSF, первого уровня доступа к Интернету.
В мае 1993 года NSF радикальным образом изменил архитектуру Интернета, поскольку правительство не хотело больше иметь дела с системами опорной сети. Вместо нее NSF выделило ряд «точек доступа в сеть» (NAP), в которых могли бы взаимодействовать друг с другом частные коммерческие опорные сети. В 1994 году NSF объявил о строительстве четырех NAP в Сан-Франциско, Нью-Йорке, Чикаго и Вашингтоне.
30 апреля 1995 года опорная сеть NSF была практически закрыта, а архитектура NAP превратилась в Интернет.

Для того, чтобы различные компьютеры в Интернете могли сообщаться друг с другом, используются протоколы, т.е. правила или условия коммуникации. Язык Интернета называется TCP/IP, что означает протокол Управления передачей/Интернет-протокол.
Интернет состоит из взаимосвязанных сетей, эксплуатируемых университетами, государственными учреждениями, военными, корпорациями и другими организациями.
В Соединенных Штатах Интернет включает в себя различные компоненты: местные сети, сети среднего уровня и различные национальные "опорные" сети. Местные сети могут быть узкие и широкие. (Соответственно LAN и WAN) в пределах организации.
Существуют четыре стадии доступа в Интернет. Опорная сеть Интернет, в настоящее время называемая "сверхскоростная опорная сеть" (vBNS), поддерживается корпорацией IBM, WorldCom Inc. и Merit (некоммерческая организация, владельцами которой являются 11 государственных университетов в штате Мичиган).
Второй уровень доступа обеспечивается через серию станций обмена данных городских зон (MAE) в различных частях страны.
Третий уровень доступа в Интернет представлен региональными сетевыми операторами, такими как CERFnet в Сан-Диего, ioNET в городских зонах на Среднем западе, ONENET в Оклахоме и Brightnet в западных штатах.
Четвертый уровень доступа в Интернет -- это поставщик Интернет-услуг (ISP), такие как America Online, MCI, Sprint, AT&T WorldNet, Earthlink и Microsoft Network (MSN).
На апрель 2001 года количество ISP составляло 9600, что превышало их число середине 1996 года более чем в шесть раз (1500). Поставщики Интернет-услуг покупают доступ в Интернет у компаний-операторов NAP; и затем в свою очередь предоставляют доступ своим клиентам (потребителям, компаниям и более мелким ISP).
Интернет следующего поколения и Интернет-2
В октябре 1996 года президент Клинтон предложил проект Интернета нового поколения (NGI). Он представляет собой план построения национальной сети, объединяющей университеты и федеральные исследовательские организации, работающие со скоростью от 100 до 1000 раз более высокой, чем современный Интернет. Деньги на развитие сети были выделены Министерству обороны, Министерству энергетики, НАСА и Национальному фонду науки.
В рамках создания Интернета следующего поколения NGI, создается современная распределенная лаборатория, состоящая из 100 сайтов в университетах, федеральных исследовательских организациях и других исследовательских центрах и работающая со скоростью, превышающую скорость обычного Интернета более чем в 100 раз.

Интернет стремительно входит в жизнь россиян и многие уже не представляют свою жизнь без электронной почты или «аськи». Электронная пресса успешно конкурирует с бумажной, а по скорости представления информации значительно превосходит ее. Уже встречаются on-line конференции, Интернет-телевидение и радио. Каждая, уважающая себя и свой имидж, компания имеет свой сайт, что существенно облегчает поиск компании в Интернете и позволяет получить исчерпывающую информацию об услугах.
Многие пользователи уже обратили внимание на уникальные возможности Интернета – скорость передачи информации. Повсеместно уже используется системы клиент-банк, обеспечивающие он-лайн обслуживание клиентов банков. Все больше людей пользуются услугами Интернет-магазинов, предпочитая заказывать товары из дома, а не толкаясь по шумным супермаркетам. Также удобно бронировать билеты в театр, на концерт или в кино, билеты авиа и ж/д-компаний.
Еще одним способом разумного использования Интернета является Интернет-трейдинг - торговля акциями через Интернет. Да! Именно торговля акциями. Времена, когда брокеры, перекрикивая друг друга, покупали акции в шумных залах биржи уже прошли. Сейчас, самым удобным является торговля через Интернет. Современные инвесторы и спекулянты, используя специальные программы, одним кликом мыши могут покупать и продавать акции, зарабатывая деньги не выходя из дома или офиса.

В настоящее время «всемирная паутина» является наиболее мощным поисковым инструментом на Интернете, поскольку она без каких-либо видимых "стыков" интегрирует текст, графику, аудио- и видеоинформацию в виде гипертекста.
Наиболее значительным событием в развитии Интернет за последние годы явилось расширение Всемирной паутины. В 1992 году "паутина" была ориентирована на текст и была мало известна вне академических кругов. Ею пользовались в основном инженеры, ученые и те, для кого компьютер было хобби. Весной 1993 года группа студентов Университета штата Иллинойс (Национальный центр суперкомпьютерных приложений) разработала программу под названием "Мозаика" (Mosaic). Этот браузер позволял пользователям просматривать как текст, так и графику. Переход к визуальному интерфейсу вызвал взрыв интереса к "паутине". Марка Андрисен, один из разработавших "мозаику" студентов, стал позднее одним из основателей Netscape, одного из двух главных браузеров в "паутине" (другой -- это Internet Explorer компании «Майкрософт»).

Кроме Всемирной паутины Интернет поддерживает также другие инструменты нахождения и сохранения информации: Telnet, FTP, Gopher, Archie, Veronica, Jughead, Глобальные информационные сервера (WAIS) и поисковые машины:
· Telnet позволяет компьютерам, подсоединенным к Интернету, контактировать и осуществлять поиск других компьютеров.
· FTP (Протокол передачи файлов) позволяет компьютеру, подсоединенному к Интернету, обмениваться файлами с другим компьютером, подключаться к нему анонимно, вызывать тексты, изображения, аудио- или компьютерные программы и переводить нужные файлы на свой компьютер.
· Gopher -- это программа, разработанная в Университете штата Миннесота для организации информации в форме меню.
· Archie предоставляет доступ к файлам через анонимный FTP.
· Veronica и Jughead -- это поисковая система, через которую можно дать команду любой системе Gopher найти ключевое слово или фразу в названии меню и указать адреса всех меню, содержащих указанные ключевые слова. Jughead работает также, как и Veronica, но обычно ограничен в поиске рамками одного Gopher в пределах местного университета.
· Глобальные информационные сервера (WAIS). Эта система во многих отношениях более мощный инструмент поиска, чем Gopher, поскольку в процессе поиска ключевых слов она отыскивает полный текст документа.
· Поисковые машины Интернет Поисковые машины Интернет, такие как Alta Vista, Excite, Google, Hotbot, InfoSeek, Northern Light и Yahoo собирают и индексируют ресурсы Интернета в автоматическом режиме.

Виды доменных зон
Как известно, в настоящее время административные функции в Интернете выполняет общественная организация ICANN (Корпорация по распределению номеров и имен в Интернете), которая базируется в американском штате Калифорния. Ее деятельность сводится к распределению блоков IP-адресов и регулированию прав на доменные имена верхнего уровня. Домены бывают географическими (закрепленными за какой-нибудь страной) и экстерриториальными (общемировые).

Имена зон условно можно разделить на "организационные" и "географические". В высшей зоне зарегестрированы следующие "организационные" зоны:

com commercial (коммерческие)
edu educational (образовательные)
gov goverment (правительственные)
mil military (военные)
net network (организации, обеспечивающие работу сети)
org organization (некоммерческие организации)
biz для бизнеса
pro для профессионалов
info для информационыых сайтов
tv для телевизионных компаний (домен был выкуплен у острова Тувалу)
Географические домены можно посмотреть здесь
Что такое домен
Кто такие регистраторы
Как подобрать домен
Словарь терминов, связанных с доменными именами


Протоколы интернет
HyperText Transfer Protocol (HTTP) -- это протокол высокого уровня (а именно, уровня приложений), обеспечивающий необходимую скорость передачи данных, требующуюся для распределенных информационных систем гипермедиа. HTTP используется проектом World Wide Web с 1990 года.
Подробнее здесь
FTP отличается от других приложений тем, что он использует два TCP соединения для передачи файла.
Подробнее здесь
POP3-почтовый протокол
Подробнее здесь
SMTP-Simple Mail Transfer Protocol был разработан для обмена почтовыми сообщениями в сети Internet. SMTP не зависит от транспортной среды и может использоваться для доставки почты в сетях с протоколами, отличными от TCP/IP и Х.25. Достигается это за счет концепции IPCE (InterProcess Communication Environment). IPCE позволяет взаимодействовать процессам, поддерживающим SMTP в интерактивном режиме, а не в режиме "STOP-GO".
Подробнее здесь
Протокол обмена управляющими сообщениями ICMP (Internet Control Message Protocol) позволяет маршрутизатору сообщить конечному узлу об ошибках, с которыми машрутизатор столкнулся при передаче какого-либо IP-пакета от данного конечного узла.
Подробнее здесь

По оценкам исследовательской фирмы Nua Internet Surveys, Интернет объединяет в единое сообщество более 407 млн человек в 214 странах. Хотя использование "Паутины" в других промышленно развитых странах постоянно растет, использование Интернет в Соединенных Штатах постепенно стабилизируется. За последний год доля американских пользователей упала с 40 процентов до 36 и количество пользователей Всемирной паутины за последний год увеличилось на 13 процентов, и теперь глобальное интернет-сообщество насчитывает 350 млн взрослых пользователей (менее одной десятой населения Земли).

Ищут страницы по заданным критериям

Пользование Интернет не бесплатное. Некоторые сети частично финансируются определенными государственными учреждениями, в частности, Национальным фондом науки и другими научными учреждениями, компенсируя таким образом стоимость пользования учеными, исследователями и работниками образования.

Основные расходы по эксплуатации сети делят между собой основные пользователи: университеты, государственные исследовательские лаборатории, корпорации, работающие в области высоких технологий и правительства государств. Каждое учреждение, организация, корпорация или частное лицо, получающие доступ в Интернет, покупают этот доступ через Поставщика интернет-услуг, предлагающего доступ в Интернет в соответствующем регионе.

Исторически многие "прорывы" в области технологии обещали обществу несметные блага, но на поверку приводили к неожиданным, а порой и нежелательным результатам.
Предлагая практически неограниченную возможность свободного обмена идеями, результатами исследований и информацией, Интернет связан с серьезными проблемами для бизнеса и потребителей, проблемами доступности, стоимости, конфиденциальности, мошенничества, безопасности, авторского права и стандартизации. Организация Forrester Research предсказывает, что дни "Паутины" сочтены, ибо Интернет переходит из стадии браузинга к новым инновационным формам. Интернет еще далек от того, чтобы быть общедоступным для всех граждан по разумной цене. Интернет расширяется и диверсифицируется день за днем, и планирование и управление этими переменами -- задача завтрашнего дня.

Существуют сотни книг и тысячи статей, содержащих подробные инструкции по пользованию Интернетом и рассматривающих влияние Интернета на общество. Информация по этим материалам может быть получена в местной публичной библиотеке или книжном магазине. Интернет сам дает новейшую информацию о развитии Интернет-технологии. Ниже приводится выборочный список наиболее полезных сайтов.

По материалам Исследовательской службы Конгресса (Библиотека Конгресса США)