Лекция 1. История развития Интернет

Кузнецова Т.К.

КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ, ИНТЕРНЕТ, МУЛЬТИМЕДИА

Лекции к учебному курсу

Ростов-на-Дону

УДК 004.7

ББК 32.973.26-018.2

К-89

Печатается по решению кафедры информатики факультета математики, информатики и физики Педагогического института Южного федерального университета

Кузнецова Т.К.

Компьютерные сети, Интернет, Мультимедиа.

Лекции к учебному курсу по специальности «Информатика». – Ростов-на-Дону: ПИ ЮФУ, 2010. 87с.

Лекции по дисциплине «Компьютерные сети, Интернет, Мультимедиа» составлены в соответствии с Государственным образовательным стандартом. Предназначены для студентов педвуза дневной и заочной формы обучения.

КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ, ИНТЕРНЕТ, МУЛЬТИМЕДИА

Содержание

Стр.

Модуль 1. История появления компьютерных сетей и Интернет.

Лекция 1. История развития Интернет 4

Модуль 2. Компьютерные сети

Лекция 2. Компьютерная сеть. Топология сети. 14

Лекция 3. Сеть сетей – Интернет. Адресация в Интернет. 25

Модуль 3. Ресурсы сети Интернет

Лекция 4. Электронная почта. 30

Лекция 5. Телеконференции, сетевые новости. 39

Лекция 6. Обзор ресурсов Интернет. Технология WWW. 42

Лекция 7. Поиск информации в Интернет. 49

Модуль 4. Технология Мультимедиа.

Лекция 8. Мультимедиа. 58

Литература. 73

Приложение

Краткий словарь терминов 74

Модуль 1. История появления компьютерных сетей и Интернет

Лекция 1. История развития Интернет

Известны два созвучных термина — internet и Internet. Под internet понимают технологию обмена данными основанную на использовании протоколов TCP/IP, а под Internet — глобальное сообщество мировых сетей, которые используют internet для обмена данными.

Internet возник, аналогично большинству современных технологий, как военная программа, направленная на повышение устойчивости системы обороны США. В 1957 году, после запуска первого советского искусственного спутника Земли, американский мозговой центр времен холодной войны RAND Corporation был поставлен перед стратегической проблемой управления страной после ядерной войны.

Стране нужна была надежная сеть передачи данных, функционирующая даже при потере значительной части оборудования этой сети. В 1964 году RAND опубликовала свои предложения, которые заключались в том, что такая сеть не должна быть Централизованной и с самого начала должна состоять из отдельных сегментов (tatters — буквально «лохмотья»). Предполагалось, что каждый узел сети будет независимым от остальных узлов и сможет самостоятельно отвечать за прием/передачу сообщений.

В основу информационного обмена был положен принцип коммутации пакетов. Любое информационное сообщение делится на части, которые называются пакетами, каждый пакет снабжается адресом. Пакеты передаются по сети и собираются в сообщение в узле-получателе. Какой-то из пакетов может и потеряться, но сообщение в целом имеет большие шансы найти адресата. С самого начала предполагалось, что для приема/передачи информации могут использоваться любые каналы связи (радио, коммутируемые телефонные, выделенные линии и т.п.).

В начале 60-х сеть, основанная на коммутации пакетов, объединила RAND, Массачусетский Технологический Институт и Калифорнийский университет. В 1968 году к сети присоединилась Национальная физическая лаборатория Великобритании.

Второго января 1969 года правительство Соединенных Штатов положило начало существованию Internet, когда группа ученых начала исследования в области объединения компьютеров в сеть. Исследование финансировалось Advanced Research Project Agency (ARPA — Управление перспективных исследований) и имело целью объединение сети Министерства обороны США ARPANET различными радио- и спутниковыми сетями. ARPANET была экспериментальной сетью, предназначенной для обеспечения военных исследований. Работы в рамках проекта ARPANET были сосредоточены на создании сети с коммутацией пакетов. Для правительства США эта система была идеальным решением, гарантирующим, что работа военных коммуникаций не прервется даже в случае войны. Если часть коммуникационных линий выйдет из строя, небольшие пакеты смогут быть переданы по другим работающим линиям. Если один из маленьких пакетов потеряется, компьютер, передающий сообщение, просто повторно пошлет его.

В модели ARPAnet между компьютером-источником и компьютером-адресатом всегда существует связь. Сама сеть считается ненадежной: любой ее отрезок может в любой момент исчезнуть (после бомбежки или вследствие того, что какие-то разгильдяи перерезали кабель). Сеть была построена так, чтобы потребность в информации от компьютеров-клиентов была минимальной. Для пересылки сообщения по сети компьютер должен был просто помещать данные в конверт, называемый «пакетом межсетевого протокола» (IP, Internet Protocol), и правильно «адресовать» такие пакеты. Взаимодействующие между собой компьютеры (а не только сама сеть) также несли ответственность за обеспечение передачи данных. Основополагающий принцип заключался в том, что каждый компьютер в сети мог общаться в качестве узла с любым другим компьютером.

Отправленное из данного компьютера, электронное сообщение переходит в базовую сеть, и перелетает через всю страну или полмира, потом попадает в сеть среднего уровня, которая и направляет посланное сообщение к адресату.

Так, в США была создана работающая сеть, которая стала прабабушкой современной Internet. Ученые, преподаватели и другие специалисты, которые имели к ней доступ, вскоре ощутили ее преимущества. И как следствие, спрос на сетевые услуги быстро вырос. В 1969 году в сети было только четыре компьютера, в 1971 — четырнадцать, а в 1972 — уже тридцать семь.

70-е годы — это процесс роста и отладки технологии Internet. Очень скоро выяснилось, что основную нагрузку в сети составляют не вычисления, а коммуникационные сообщения (почта и новости). Это привело к развитию систем электронной почты и телеконференций. Тем временем совершенствовалась технология обмена данными, и на смену первым протоколам ARPANET пришли новые стандарты «Transmission Control Protocol» и «Internet Protocol» (1982). Первый описывает способ разбиения информационного сообщения на пакеты и их передачи, а второй управляет адресацией в сети. Эти два протокола дали название всему семейству протоколов межсетевого обмена, разработанному в рамках Internet, семейство протоколов TCP/IP.

В 1977 году TCP/IP начинали использовать другие компьютерные сети для подключения к ARPANET.

В начале 1980года стали появляться новые сети, обслуживающие другие сообщества, группы и организации. Например, сеть BITNET (Because It's Time Network — сеть «потому что пора») стала сетью национального масштаба для академических кругов, а сеть CSNET (Computer Science Network) объединила исследователей по вычислительной технике и программированию. Вначале эти сети не были частью Internet, но со временем были подсоединены к Internet, что позволило пользователям этих сетей обмениваться информацией. Система ARPANET связывала научных работников с удаленными компьютерными центрами.

В 1983 году ARPANET разделилась на две сети — ARPANET и MILNET. Система MILNET была зарезервирована для военного использования, в то время как система ARPANET использовалась для мирных (исследовательских) целей. Существовала возможность обмена информацией между двумя сетями. Это объединение и стало известным под именем Internet.

Приблизительно в то же время, когда сеть Internet делала свои первые шаги, были разработаны локальные вычислительные сети Ethernet. Технология локальных сетей совершенствовалась приблизительно до 1983 года. С появлением настольных рабочих станций и в области локальных сетей произошел настоящий взрыв. Многие из этих рабочих станций поставлялись с операционной системой Berkeley UNIX, которая позволяла работать с протоколом Internet (IP). В результате возникла новая потребность: вместо соединения с одним большим компьютером, работающим в режиме разделения времени, подключать свои локальные сети к ARPAnet целиком. Практически одновременно многие компании и организации начали создавать частные сети, используя те же коммуникационные протоколы, что и в ARPAnet, a именно IP и его производные. Стало очевидно, что если бы эти сети могли общаться между собой, то пользователи одной сети могли бы общаться с пользователями другой сети и каждый остался бы в выигрыше.

В 1986 году Национальный Научный Фонд (NSF) связал ученых на всей территории Соединенных Штатов с пятью суперкомпьютерными центрами. До этого момента доступ к самым быстрым компьютерам в мире имели только конструкторы вооружений и немногочисленные исследователииз крупнейших корпораций. Создав суперкомпьютерные центры, NSFNET объединила в себе научные центры и университеты США. В качестве основы сети были выбраны протоколы семейства TCP/IP. Вскоре к NSFNET примкнули NASA, DOE и National Institutes of Health. Таким образом образовались шесть первых доменов сети: gov, mil, edu, corn, org и net. Начиная с 1986 года, можно реально говорить о становлении глобальной компьютерной сети США — Internet.

Малое число суперкомпьютерных центров объяснялось высокой стоимостью, из-за чего их приходилось использовать на коллективной основе. В итоге возникла коммуникационная проблема: нужно было найти способ соединения этих центров между собой и предоставить клиентам возможность доступа к ним. Сначала NSF попробовал использовать для передачи данных сеть ARPAnet, но эта попыткане имела успеха из-за бюрократических и кадровых проблем. Тогда NSF решил создать свою собственную сеть на базе IP-технологии сети ARPAnet. Центры были соединены телефонными линиями со скоростью передачи данных 56000 бит/с. Было очевидно, что если попробовать соединить каждый университет непосредственно с суперкомпьютерным центром, то NSF просто обанкротится, поэтому Национальный научный фонд решил создать региональные сети. В каждом регионе США университет соединялся со своими ближайшими соседями. Такая цепочка подсоединялась к супер­компьютеру в одной точке, в результате супер­компьютерные центры были соединены вместе. В такой конфигурации любой компьютер мог общаться со всеми остальными путем передачи сообщений через своих соседей. Университеты сразу получили доступ к целому миру данных и неограниченную возможность общаться с коллегами. Поток данных в сети все возрастал, и, наконец, настал момент, когда компьютеры, управляющие сетью, и соединяющие их телефонные линии просто не выдержали такой нагрузки.

В 1987 году фирма Merit Network Inc., которая курировала вычислительную сеть учебных заведений штата Мичиган, получила контракт на управление и развитие сети NSF. Старая конфигурация была дополнена более скоростными телефонными линиями (скорость передачи возросла в 20 раз) и более быстродействующими компьютерами.

Следует отметить то обстоятельство, что самым важным аспектом работы Национального научного фонда в области сетей является то, что доступ к сети был обеспечен практически всем желающим. До того доступ к Internet имели лишь ученые в области компьютерной техники, правительственные служащие и правительственные подрядчики. Национальный научный фонд финансировал подключение университета к сети лишь в том случае, если этот университет планировал предоставлять доступ другим. Поэтому все, кто посещал такой университет или колледж, могли стать пользователями Internet.

Спрос продолжает расти. Теперь, когда соединение с Internet есть у большинства колледжей, делаются попытки подключить к сети начальные и средние школы, а также местные библиотеки. Те, кто закончил колледж, знают, в чем полезность Internet, и уговаривают своих начальников подключать к сети фирмы, в которых они работают. Многие идут еще дальше: обзаведясь подключением на работе, онистараются получить такое же подключение дома.

1989 год — последний год ARPANET. Когда встал вопрос об инкорпорировании машин NSFNET в сеть ARPANET, руководство ARPANET не сочло возможным войти в этот проект, и поэтому дальнейшее развитие Internet продолжалось без ARPA.

В 1989 году на другом берегу Атлантики произошло еще одно важное для Internet событие — была образована RIPE (Reseaux IP Europeans), призванная обеспечить администрирование и техническое координирование Internet в рамках Европы. В настоящее время узлы Internet существуют на всех континентах и объединяют миллионы людей в различных странах мира.