Как работает интернет

История WWW кратко

Глава 6. Интернет: немного истории.

Для того чтобы появилась сеть в том виде, в котором мы наблюдаем ее сегодня, необходимо было решить множество задач, отнюдь не только технического свойства. Например, чтобы появились единые для всего мира протоколы передачи данных, необходимо было придумать и внедрить принципы стандартизации (ISO), а это уже затрагивало политико-экономические аспекты. Многие помнят, как в Советском Союзе перед праздниками опечатывали пишущие машинки и затем ксероксы. Сейчас это кажется абсурдным, но именно интернет наглядно продемонстрировал это.

Первая сеть ARPANET была создана по заказу Пентагона с целью сохранения важной информации в случае ядерного удара. В конце 1969 г. сеть соединила четыре, далеко отстоящих друг от друга компьютера. Так был реализован принцип децентрализации информации.

Этот принцип вступал в системное противоречие с принципом закрытости и управляемости из единого центра, естественным для военных проектов. Поэтому принцип сетевой организации не мог оставаться только для обслуживания военных проектов и очень быстро преобразовался в принцип открытых систем. В 1972 г. сеть связывала 50 университетов и исследовательских центров. В октябре 1972 г. создатели сети ARPANET произвели сенсацию на международной конференции, демонстрируя работу сети в течение трех дней. Профессионалы не хотели, а, может быть, и не могли поверить, что сеть, содержащая 100 компьютеров, может надежно работать. Кульминацией исторической конференции стало осознание присутствующими возможностей, возникающих при объединении компьютеров в сети.

В ARPANET сеть использовалась главным образом для передачи файлов и электронных сообщений, но с начала 1980-х гг. стали бурно развиваться альтернативные сети BitNet и CSNet (электронная почта). Позже к ним прибавились и другие (FidoNet и др.).

В конце 1970-х – начале 1980-х гг. наступает академический этап развития сети. Этот этап характеризуется развитием средств передачи файлов и электронной почты. В 1986 г. NSF (National Science Foundation) начал работы по созданию NSFNET – сети магистральных каналов для американского интернета и ряда организаций, обеспечивающих распределение ресурсов, эксплуатацию и решение технологических проблем (ISOS, IAB, IETF). Эти организации успешно действуют и по сей день.

В результате сеть приобретает свое нынешнее наименование Internet. Основной задачей на новом этапе становится объединение разнородных сетей в единую сеть. В ноябре 1977 г. была продемонстрирована работа сети Internet, состоящей из трех сетей. Основой надежной совместной работы сетей-компонентов стал так называемый протокол приема/передачи данных TCP/IP, до сих пор используемый в интернете.

Перед созданием TCP/IP необходимо было решить и ряд других задач. Во-первых, обеспечить переносимость операционных систем с одного компьютера на другой, т.е. создание универсальной аппаратно-независимой операционной системы (такой системой стала UNIX), создать индустрию персональных компьютеров, выполняющих роль клиентов, разработать технические стандарты для устройств, обеспечивающих надежный обмен данными по телефонным линиям (модемов) и т.п. И все это сделать для разных стран мира, в каждой из которых развивались свои технические политики в области вычислительной техники, свои представления о безопасности, свои технические стандарты телефонных и телеграфных сетей, не говоря уже о политических и идеологических различиях.

Академический период (сеть научного общения) привел к тому, что национальные технические и научные элиты государств научились договариваться, пока политики находились в стороне от этой новой реальности.

Следующим шагом стало появление собственно World Wide Web (WWW). WWW – это система для доступа к гипертекстовой и гипермедиа информации. Проект WWW зародился в европейском физическом центре CERN, но со временем перерос рамки сообщества физиков-исследователей. Гипертекстовая информация хранилась в документах, сформированных определенным образом, например в формате HTML – Hyper Text Markup Language – язык маркировки гипертекстов, разработанный Тимом Бернерс-Ли). Идея этого стандарта была позаимствована им из стандартов, разрабатываемых в то время для телевидения.

Тим Бернерс-Ли сейчас является руководителем консорциума W3O, основанного CERN и Массачусетским технологическим институтом (MIT) в 1994 г. для развития и стандартизации WWW. В 1995 г. CERN вышел из консорциума, мотивируя это необходимостью сосредоточить все усилия на чисто физических проектах. Преемником CERN стал французский национальный компьютерный центр – INRIA.

Интересно, что сейчас именно в CERN зарождается новая система DataGRID, которая в будущем, возможно, заменит интернет.

Вячеслав Ансимов. ФИЗИКИ СТРОЯТ ВЫСОКОСКОРОСТНУЮ Р2Р-СЕТЬ.

Европейский центр ядерных исследований CERN, расположенный в Женеве, приблизился к критической отметке объема экспериментальных данных, предназначенных для компьютерной обработки, – сообщает Wired News. Поток этих данных возрос настолько, что полностью с ним не справляется ни один из существующих суперкомпьютеров, ни одна вычислительная сеть в мире.

В этой ситуации особую актуальность приобретает скорейшее развитие возглавляемого CERN общеевропейского проекта DataGRID. Это перспективная вычислительная сеть на базе Linux, распределенная по всей Европе. Предполагается, что после запуска сеть станет главным вычислительным ресурсом Европы.

«Я думаю, такая вычислительная сеть столь же революционно повлияет на наши вычисления, как веб и интернет повлияли на коммуникации», – сказал Джон Эллис, физик-теоретик и советник генерального директора CERN.

В конце сентября для работы с приложениями DataGRID CERN создала специальную открытую лабораторию. Под ее началом усилия по практической реализации вычислительной сети нового поколения объединили компании Enterasys Networks, Intel и KPNQwest, каждая из которых инвестировала в проект 1,5 миллиона долларов.

Концепция распределенной вычислительной сети GRID была сформирована в 1999 году учеными CERN. Многие частные и общественные организации поддержали открытый проект DataGRID – конкретную реализацию этой концепции, которая развивалась по тем же принципам, что и интернет. Координировал развитие DataGRID CERN, а финансировал – Евросоюз.

Изначально DataGRID предназначалась для обработки данных Большого адронного коллайдера (Large Hadron Collider) – самого мощного на сегодняшний день ускорителя частиц, который строит CERN. Он предназначается для проведения опытов по решению одного из фундаментальных вопросов современной науки – выяснению природы массы. Ученые надеются совершить с его помощью совершенно грандиозные открытия.

Однако поток данных для обработки будет колоссальным – несколько миллионов гигабайт в год – и потребует вычислительную среду в тысячи раз более мощную, чем может обеспечить даже современный интернет. Никакая SETI-подобная интернет-система распределенных вычислений тут не справится. Концепция GRID предусматривает обмен данными в реальном времени по скоростным линиям.

Строительство 27-километрового кольца LHC CERN намеревается завершить к 2006 году. К тому времени вычислительная суперсеть должна уже работать. Пользоваться ею смогут не только физики, но и другие ученые и организации.

Источник: «НЕТОСКОП»

Важным моментом в создании WWW является система глобальной адресации. Каждому ресурсу в WWW присвоен уникальный адрес URL – Uniform Resourse Locator. Он включает в себя тип ресурса (gopher, WAIS, ftp) и местонахождение файла на сервере. Общий синтаксис в упрощенной форме таков: scheme://host.domain /.../.../filename где scheme: file – файл в локальной системе; http – файл на World Wide Web-сервере; gopher – файл на Gopher-сервере; WAIS – файл на WAIS-сервере;

news Usenet – группа новостей; telnet – ссылка на TELNET-ориентированный сервис; host.domain – имя хоста, на котором расположен ресурс;.../.../ – путь к файлу; filename – имя файла

• 1990 г. – создан первый текстовый браузер.

• Май 1991 г. – WWW была распространена по всему CERN.

• Октябрь 1991 г. – был создан первый шлюз (ворота в сеть) для поискового средства WAIS.

• Декабрь 1991 г. – CERN анонсировал WWW по всему сообществу физиков в области высоких энергий.

• Январь 1993 г. – работает уже 50 веб-серверов; был представлен первый полноценный браузер Viola для X Window, в котором воплотились все составляющие первоначального проекта – графическая гипертекстовая система с использованием мыши.

• Февраль 1993 г. – появилась альфа-версия браузера Mosaic для X Window, разработанная в NCSA (National Center for Supercomputing Applications университета штата Иллинойс).

• Октябрь 1993 г. – число веб-серверов превысило 500, а трафик WWW составил 1% от полного трафика магистралей интернета. Та же динамика развития сохранилась и в последующие годы.

• Июль 1994 г. – CERN создал группу, названную W3 Organization, – совместное предприятие CERN и MIT для дальнейшего развития WWW. К началу 1995 г. эта группа трансформировалась в The World Wide Web Consortium (https://www.w3.org) и продолжает оставаться одним из ведущих разработчиков WWW.

Не вдаваясь во все особенности реализации интернета, можно выделить три главные составляющие этой технологии:

• сервер, на котором находится информация;

• клиент, который позволяет ее просматривать;

• протокол обмена, который их соединяет.

Документы, содержащие текст, графику, музыку и другие виды информации, находятся на компьютере-сервере, просматриваются с помощью компьютера-клиента и передаются от одного к другому с помощью протокола HTTP (Hyper Text Transfer Protocol – протокол для передачи гипертекста). Хотя он необходим для любой операции в интернете, конечному пользователю совершенно необязательно знать что-то еще об этом протоколе, чтобы работать с информацией.

Когда клиент (компьютер или рабочая станция, используемая человеком), которому нужно увидеть документ, отправляет запрос серверу на получение информации в форме URL, он использует в сети HTTP-протокол.

Обрабатывая запрос клиента, сервер также использует HTTP-протокол для отправки клиенту необходимой информации. При передаче документа сервер должен сообщить клиенту тип передаваемой информации, т.е. пояснить, что представляет собой этот документ, как его обрабатывать и отображать на машине пользователя. Клиент должен обработать документ в соответствии с типом, и только после этого его может увидеть (или услышать) человек. Этот тип называется MIME (Multimedia Internet Mail Extesions – почтовое расширение для мультимедиа в интернете). Изначально MIME задумывалось как способ вставки бинарных файлов в почтовые сообщения, но сейчас этим его роль не ограничивается. Когда сервер посылает информацию на браузер клиента, он первым делом передает клиенту сведения о том, что это за информация, используя способ, называемый MIME-расширением. Браузер на основе этого принимает решение о том, какими средствами обрабатывать посылку. Он может выбрать внешние или встроенные средства для ее обработки. MIME-расширение состоит из главного типа и подтипа. Например, для простого текста это расширение выглядит так: text/plain; для рисунка в формате GIF – image/gif.

Информация на веб-серверах хранится в виде набора документов. Каждый документ содержит гипертекстовые ссылки, с помощью которых пользователь может обращаться к информации в других документах по данной теме. Таким образом, выбирая выделенные слова, изображения и графические элементы в тексте документа, пользователи способны перемещаться в любом направлении и перескакивать на другие интересующие их документы (независимо от того, где эти документы находятся). Такая технология позволяет наряду с текстом включать в веб-документы графику, звук и видеоизображения.

Документы на сервере могут находиться как в готовом виде, так и динамически создаваться по запросу клиента. Простейший пример динамического документа – вездесущий счетчик посетителей, который можно встретить на многих страницах.

Сегодня к интернету подключается все большее число пользователей, большинство из которых имеют графические веб-браузеры. Разрабатываются новые средства защиты и поддержки мультимедиа, что делает интернет еще более привлекательным инструментом маркетинга. Усовершенствованные возможности видео и трехмерной анимации позволяют создавать впечатляющие веб-узлы. Глобализация мировой экономики также способствует росту сети. Для пользователей интернет означает не только свободное общение, поиск информации, но и возможность заработать деньги.

Таким образом, интернет – это объединение приблизительно 30 тыс. сетей, использующее семейство протоколов TCP-IP. Это не означает, что WWW и интернет не могут обойтись друг без друга. Можно использовать WWW в качестве локальной информационной системы. Более того, форматы данных и протоколы не имеют никакой привязки к технологической основе сети (IP). Однако всякая информационная система кроме технических характеристик сильна (или слаба) своим содержанием и пользовательским интерфейсом. Так уж получилось, что именно интернет в силу своего размера, открытости и структуры сделал WWW глобальной реальностью, а 30 млн. пользователей в 83 странах совместно наполнили его миллионами документов.

WWW изменил взгляды специалистов и пользователей на способы представления информации, которые обеспечиваются:

• дружественностью интерфейса;

• последовательной и целостной реализацией принципов гиперсреды;

• свободой получения информации;

• свободой представления.

С ростом числа пользователей существенно изменилась их профессиональная принадлежность, что было обусловлено переходом персонального компьютера в разряд бытовой техники. И теперь в сети «живут» и работают люди практически всех сфер профессиональной деятельности.

Согласно данным, собранным компанией Morgan Stanley, потребовалось 50 лет, чтобы радио пришло более чем в 50 млн. домов, телевидению для этого потребовалось 13 лет. Всемирная паутина достигла этого числа за 4 года. В 1993 г. была написана программа первого графического сетевого браузера Мозаик, а к концу 1997 г., по самым осторожным оценкам, Паутина насчитывала 50 млн. пользователей во всем мире. В октябре 1993 г. было около 200 веб-серверов (специальных компьютеров, хранящих и выдающих по запросу информацию в WWW), через 4 года счет веб-серверов шел на миллионы.

До появления WWW и хороших графических браузеров для ее использования интернет существовал в течение более 20 лет и имел такие средства связи, как e-mail (электронная почта), FTP (протокол для приема и передачи файлов), электронные доски объявлений, дискуссионные группы и более замысловатые средства, такие как Telnet, Gopher и IRC.

Появление Паутины означало революцию, вытеснившую более сложные в использовании приложения интернета. Все, что написано об интернете до настоящего времени, не позволяет оценить его полную силу. Когда компания HotWired впервые ввела баннеры в 1994 г., ей предсказывали, что пользователи не будут на них реагировать и очень немногие рекламодатели согласятся заплатить за них. В настоящее время баннеры в WWW примерно то же, что дорожные указатели на дороге.

Тем не менее можно указать ряд черт, присущих только WWW и интернету, предоставляющих пользователям и участникам рынка выгоды, которые не представляет никакое другое средство связи. Впервые в истории масс-медиа имеет больше предложений, чем пользователей. Впервые всякий может непосредственно взаимодействовать с изложением информации, выбирая меру детализации, вид представления информации. Можно менять содержание, добавлять информацию, связывать материальные ресурсы с логическими структурами и предлагать их другим. На ТВ имеется ограниченное число каналов, в интернете передвижение пользователя в киберпространстве ограничивается только размахом его интересов и степенью его любознательности. На ТВ обычно смотрят одну программу в каждый данный момент времени, в интернете можно просматривать несколько окон одновременно.

Присутствие каждого человека в интернете – это только вопрос времени. ТВ не заменило книг и радио, интернет не заменит реальной жизни, но, несомненно, добавит в нее новые стороны и ощущения.

Интернет вводит новое время. Вместо строго определенных часов, клиент будет обслужен в интернете тогда, когда ему это нужно. Временные пояса и государственные границы теряют свою былую силу. Временные пояса имеют значение только при общении друг с другом, но более не являются препятствием для бизнеса.

Расстояние, размеры и скорость в интернете теряют значение. Качество услуг становится решающим фактором успеха.

Через интернет каждый способен предложить услуги с максимальной скоростью. Конкуренция перемещается в плоскость качества.

Всемирная паутина – одна из самых используемых и наиболее быстро развиваемых услуг, предлагаемых в интернете. Она предлагает простой в использовании интерфейс и позволяет людям с минимальной подготовкой воспользоваться ресурсами сети. Синонимом первого поколения коммерческого использования сети интернет является браузер. Он позволяет пользователю иметь доступ ко всем услугам в интернете. Идущие в настоящее время изменения в коммерческом использовании интернета укладываются в стандартную для вычислительной техники смену парадигм: парадигма «сделай это сам» заменяется на «сделайте это для меня». В данном конкретном случае новая парадигма, известная также под именем «проникающих повсюду вычислений», автоматизирует многие действия, для выполнения которых потребитель использует в настоящее время браузер.

Первоначально компьютеры были созданы для того, чтобы выполнять трудоемкие вычисления. Практические применения компьютеров (хранение, обработка и представление в наглядном виде больших объемов информации) значительно отличаются от замыслов проектировщиков и создателей первых компьютеров. Тем не менее и при неординарных применениях компьютеров полезно знать специфику компьютерной техники, специфику программного обеспечения и использовать эту специфику в своих интересах, а не пытаться переделать ее.