Уровневые протоколы и модель взаимодействия открытых систем 8 страница

Система UseNet работает по протоколу прикладного уровня NNTP (Network News Transport Protocol, протокол передачи новостей). Он работает поверх транспортного протокола TCP/IP и используется для обеспечения связи между серверами, работающими с программным обеспечением UseNet, и, следовательно, взаимодействия участников дискуссий по модели клиент-сервер. В первое время для передачи пакетов новостей (как и для передачи электронной почты) использовался протокол UUCP (Unix-to-Unix Copy). Он и сейчас применяется, но активно вытесняется более быстрым и гибким протоколом NNTP.

В системе телеконференций (ТК) принцип электронной почты получил дальнейшее развитие. Если в системе ЭП сообщения адресуются один к одному и каждому пользователю предоставляется индивидуальный почтовый ящик, то в системе ТК адресация осуществляется по принципу один ко всем и на всех участников ТК выделяется один ящик.

Механизм распространения сетевых новостей достаточно прост: каждый узел сети, получивший новое сообщение, передает его тем узлам, с которыми он обменивается новостями. Следовательно, посланное пользователем сообщение распространяется, многократно дублируясь, по сети, достигая за короткие сроки всех участников телеконференций USENET во всем мире.

Новости разделены по иерархически организованным тематическим группам. Имя каждой группы состоит из имен подуровней иерархии, разделенных точками, причем более общий уровень пишется первым. Имеются глобальные иерархии и иерархии, локальные для какой-либо организации, страны или сети. Набор групп, получаемых локальным сервером USENET, определяется администратором этого сервера и наличием этих групп на других серверах, с которыми обменивается новостями локальный сервер. Обычно сервер получает: все глобальные иерархии; группы, локальные для страны, в которой сервер расположен; группы, локальные для организации, где функционирует сервер. К различным иерархиям применимы различные нормы и правила работы с ними. Это касается прежде всего языка сообщений. В группы российской иерархии relcom сообщения лучше писать по-русски, в то время как в группы локальной иерархии comp следует писать только по-английски.

Список конференций USENET включает тысячи тем, поэтому важно знать правила, в соответствии с которыми устанавливаются иерархические имена конференции. Эти имена уточняют принадлежность конференции к определенному тематическому разделу — иерархии. Часто темы пресекаются, и многие статьи отправляются сразу в несколько конференций.

В число основных иерархий конференций, составляющих большую семерку и присутствующих на всех крупных системах сети ТК USENET, входят:

— comp — конференции по вопросам, связанным с компьютерами и программированием;

— misc — темы, не входящие ни в один из основных классов или относящиеся сразу к нескольким;

— news — вопросы по программам обмена новостями и развитию системы телеконференции;

— rec — вопросы на темы отдыха, хобби, увлечений;

— sci — конференции для дискуссий и обмена опытом по различным научным дисциплинам;

— soc — вопросы общественной жизни;

— talk — конференции, ориентированные на обсуждение спорных вопросов по любой тематике.

Любой компьютер, полноценно подключенный к Internet, имеет доступ к новостям USENET, однако новости USENET распространяются и по другим сетям.

Удобство работы с новостями существенно зависит от способа их получения. В Internet программа-клиент абонента может напрямую получать новости с сервера USENET, и тогда между просмотром списка сообщений, содержащихся в группе, и чтением этих сообщений нет задержки. Если же пользование новостями идет через электронную почту, то абонент сначала получает список статей, а уже потом принимает по электронной почте заказанные им из этого списка статьи. Это весьма неудобный и устаревший способ работы с новостями USЕNET.

Почтовые списки. Иначе они называются списками рассылки (Mailing Listc). Это практически единственный сервис, не имеющий собственного протокола и программы-клиента и работающий только через электронную почту. Это очень простой и полезный сервис. Идея его организации заключается в следующем: в сети выделяется адрес электронной почты, который является общим адресом многих пользователей-подписчиков определенного списка рассылки. Каждый список рассылки посвящается какой-то конкретной теме. Пользователи-подписчики могут посылать свои сообщения по общему адресу, и тогда эти сообщения рассылаются всем, кто подписался на данный список рассылки. Имеются общедоступные почтовые списки, а некоторые списки имеют ограничения на участие в них.

По своим задачам, которые призван решать такой сервис, почтовые списки похожи на сетевые новости USЕNET (телеконференции). Однако имеются и существенные отличия. Основные из них:

— статьи в сетевых новостях по прошествии определенного периода времени стираются и становятся недоступны, а сообщения, распространяемые по электронной почте по списку рассылки, всегда будут прочитаны подписчиком, дождавшись его в почтовом ящике;

— списки рассылки более управляемы и конфиденциальны, так как администратор списка контролирует набор подписчиков и следит за содержанием сообщений. Каждый список рассылки ведется какой-то организацией, которая имеет полный контроль над ним. В системе USENET сетевые новости никому не принадлежат и потому менее управляемы;

— для работы со списком рассылки обычно достаточно доступа к электронной почте, подписчиками могут быть пользователи, не имеющие доступа к новостям USENET;

— передача сообщений по спискам рассылки может осуществляться быстрее, так как они передаются абонентам напрямую, а не по цепочке между серверами USENET.

Списки рассылки создаются организациями для оповещения своих клиентов, пользователей своей продукции и вообще лиц, заинтересованных в выпуске новых продуктов или передаче новостей компании. Они требуются также, когда обсуждается какой-то вопрос, интересующий слишком малый круг людей, чтобы заводить для него отдельную группу в новостях USENET.

Передача файлов. Это один из первых широко используемых сервисов Internet, в основе которого лежит протокол передачи файлов FTР (File Transfer Protocol), обеспечивающий доступ к файлам в файловых архивах. FTP — это стандартная программа, работающая по протоколу ТСР. Она обеспечивает передачу файлов между компьютерами, взаимодействующими в сетях ТСР/IP: на одном из них работает программа-сервер, а на другом пользователь запускает программу-клиент, которая соединяется с сервером и передает или получает по протоколу FTP-файлы.

FTP — сервис прямого доступа, требующий подключения компьютера в сеть Internet. Однако возможен доступ и через электронную почту, для чего имеются серверы, которые по запросу могут прислать по электронной почте запрашиваемые файлы. При этом запрос может довольно долго ждать своей очереди. Есть и другое неудобство: большие файлы при отсылке делятся сервером на части ограниченного размера, посылаемые отдельными письмами; в случае потери хотя бы одного письма, остальные принятые письма, принадлежащие запрашиваемому файлу, окажутся ненужными.

5.9. Системы автоматизированного поиска информации в сети Internet

Компании всего мира широко используют сеть Internet — эту всемирную информационную супермагистраль для поиска и получения информации практически любого вида. В сети Internet имеются тысячи баз данных и десятки навигационных систем. Для облегчения и ускорения поиска необходимой информации используются вспомогательные программы, интегрированные в структуру Internet и составляющие ядро автоматизированных систем поиска и получения информации.

Сеть Internet работает с тремя основными системами поиска информации — Gopher, Wais и WWW.

Система Gopher. Это достаточно известное и распространенное средство поиска информации в сети Internet, позволяющее находить информацию по ключевым словам и фразам. При работе с Gopher пользователю предлагается пройти сквозь ряд вложенных меню, из которых доступны файлы различных типов. Gopher, будучи распределенной системой экспорта структурированной информации, является сервисом прямого доступа и требует, чтобы и сервер, и клиент были полноценно подключены к Internet.

Система Gopher позволяет получать информацию без указания имен и адресов авторов. Пользователь просто сообщает системе, что именно ему нужно, и система находит необходимые данные.

В настоящее время в Internet имеется свыше 2000 Gopher-систем, часть из которых узкоспециализированные, а часть содержит более разностороннюю информацию. Это усложняет поиск информации. В случае возникновения затруднений можно воспользоваться службами ARCHTE и VERONICA. Служба VERONICA осуществляет поиск более чем в 500 системах Gopher, освобождая пользователей от необходимости просматривать соответствующие меню вручную, а служба ARCHTE автоматизирует навигацию и поиск файлов в FTP-серверах.

Система WAIS. Это информационная система широкого профиля, представляющая собой комплекс программ, предназначенных для индексирования больших объемов неструктурированной (как правило, просто текстовой) информации, поиска по таким материалам и извлечения из них запрашиваемых данных. Эти функции выполняются с помощью программ индексирования, программ локального поиска по полученным индексам, а также серверных и клиентских программ, взаимодействующих между собой по специальному протоколу Z39.50.

Задача поиска данных в больших объемах неструктурированной информации весьма нетривиальна, пока не существует ее общепринятого решения. В системе WAIS реализован приемлемый вариант решения этой задачи, поэтому она получила достаточную известность как один из сервисов Internet. Однако в последнее время эта система самостоятельно почти не используется, а во многих случаях применяется как вспомогательное средство, например, для индексирования документов, хранящихся на

WWW-сервере. В сети Internet имеется более 200 WAIS-библиотек, в которых большая часть материалов относится к области исследований и компьютерных наук.

Система WWW (World Wide Web — всемирная информационная сеть). В качестве основного протокола системой WWW используется протокол HTTP (HyperText Transfer Protocol, протокол передачи гипертекста).

WWW — самое популярное и удобное средство работы с информацией. Больше половины потока данных в Internet приходится на долю WWW. Количество серверов WWW сегодня превышает несколько десятков тысяч. WWW — гипертекстовая, гипермедийная, распределенная, интегрированная, глобальная децентрализованная информационная система, реализующая самую передовую и массовую технологию. Это сервис прямого доступа, требующий полноценного подключения к Internet. WWW работает по принципу клиент-серверы. Имеется множество серверов, которые по запросу клиента представляют ему гипермедийный документ, состоящий из частей с разнообразным представлением информации (текст, звук, графика, трехмерные объекты и т. д.). Программные средства WWW являются универсальными для различных сервисов Internet, а сама система играет интегрирующую роль. Соединение между клиентом и сервером WWW одноразовое: получив запрос от клиента и выдав ему документ, сервер прерывает связь.

WWW — это объединение в одной информационной системе возможностей вышеуказанных информационных инструментов с добавлением к ним передачи (помимо текстов и программ) графических изображений, звуков, видео. Все эти информационные объекты связываются структурой гипертекста, т.е. текста, содержащего в себе связи с другими текстами, графической, видео- или звуковой информацией. Систему WWW отличают такие особенности: использование гипертекста и возможность пользователей взаимодействовать с другими приложениями Internet.

Гипертекст можно рассматривать как систему документов с перекрестными ссылками. Связь между гипертекстовыми документами осуществляется с помощью ключевых слов, причем документы, на которые сделаны ссылки, могут находиться на удаленных компьютерах. Следовательно, по ссылкам можно значительно удалиться от первоначального источника информации, но возврат к нему не вызывает затруднений.

Гипермедиа-документы (т.е. гипертекстовые документы, включающие не только тексты, но и графику, звук и видео) хранятся на WWW-серверах сети Internet. Для работы с гипермедиа-документами имеется много различных программ-клиентов, называемых программами просмотра WWW, или броузерами (browsers). По известному адресу броузеры позволяют вызывать нужные документы, накапливать их, сортировать, объединять, редактировать, печатать. Наибольшее распространение в настоящее время получили программы просмотра Netscape Navigator и Microsoft Internet Explorer. Программы просмотра имеют много общего, поэтому, овладев принципами и средствами работы одной из них, без труда можно переключиться на работу с другой. Большинство современных программ просмотра обеспечивают доступ не только к страницам Web-серверов (или к Web-страницам), но и включают возможности обработки электронной почты, телеконференций Usenet, позволяют работать с сервисом FTP, Gopher и др. В программы просмотра встраиваются редакторы Web-страниц.

Подготовка гипермедиа-документов осуществляется на языке HTML (Hyper Text Markup Language — язык описания гипертекстовых документов). HTML — это язык World Wide Web, используемый для отображения информации каждым Web-узлом. Он был разработан в начале 90-х годов инициативный группой в Европейской лаборатории физики частиц в Женеве. Web-страница в формате HTML (называемая также Web-документом) — это простой текстовый файл (ASCII-файл), который можно создавать и читать с помощью любого текстового редактора. Web-документ содержит набор команд HTML, которые сообщают броузеру порядок отображения страницы Web. Следовательно, после соединения с Web-узлом с помощью броузера, по сети связи от Web-сервера к броузеру отправляется запрашиваемый документ в формате HTML. Любой компьютер (независимо от того, является ли он обычным в РС, работающим под Windows, рабочей станцией, ориентированной на Unix, или компьютером Macintosh) может принимать и отображать HTML-страницы. Этим и объясняется эффективность и популярность языка HTML. Существует большое количество программ, осуществляющих преобразование различных документов в формат HTML.

В Internet реализуются две стороны поиска информации, разные по методам, но единые в целях: каталоги и поисковые серверы. Условно можно сказать, что каталоги — средства сфокусированного поиска информации, а поисковые серверы — рассеянного. Использование этих средств позволяет быстро и эффективно находить необходимую информацию в глобальной сети.

Поисковые серверы (search engune) — это специальное программное обеспечение, которое, автоматически просматривая все ресурсы сети Internet, может найти запрашиваемые ресурсы и проиндексировать их содержание. Пользователь передает поисковому серверу фразу или набор ключевых слов, описывающих интересующую его тему. Выполняя такой запрос, сервер сообщает пользователю список соответствующих ресурсов. В Internet имеется множество поисковых серверов, охватывающих практически все доступные ресурсы. При этом разные серверы охватывают различные, частично перекрывающиеся, области информации в сети. Они используют различающиеся методы индексирования документов и способы оценки значимости слов в них. Имеются специализированные серверы поиска по отдельным типам ресурсов сети и универсальные, охватывающие все виды сервисов.

Каталоги Internet — средства хранения тематически систематизированных коллекций ссылок на различные сетевые ресурсы, в первую очередь на документы WWW. Ссылки в такие каталоги заносятся администраторами, которые стараются сделать свои коллекции наиболее полными, включающими все доступные ресурсы на каждую тему. В результате пользователь должен найти интересующий его вопрос в каталоге, и ему не нужно самому собирать все ссылки по этому вопросу, так как работа по поиску и систематизации ссылок уже проделана. Каталоги обычно имеют древовидную структуру и похожи на очень большой список закладок. Каталоги обеспечивают разнообразный дополнительный сервис: поиск по ключевым словам в своей базе данных, предоставление списков последних поступлений, автоматическое оповещение по электронной почте о свежих поступлениях и др. Существует каталог русскоязычных ресурсов сети Internt.

Абонент, научившийся использовать наиболее подходящий для него каталог и несколько поисковых серверов, получает эффективное средство быстрого нахождения информации в сети.

Кроме описанных услуг, сетью Internet предоставляются и другие услуги. Краткие сведения о некоторых из них представлены ниже.

Telnet — удаленный доступ. Пользователь может работать на любом компьютере сети, как на своем собственном.

Rsh (Remote Shell) — удаленный доступ. В отличие от Telnet работает только в случае, когда на удаленном компьютере установлена ОС Unix.

NFS (Network File System) — распределенная файловая система. Абонент может пользоваться файловой системой удаленного компьютера, как своей собственной.

Rexec (Remote Execution) — выполнение одной команды на удаленном Unix-компьютере.

Lpr — сетевая печать. Отправка файлов на печать на удаленном (сетевом) принтере.

Lpq — сетевая печать. Показывает файлы, стоящие в очереди на печать на сетевом принтере.

Talk — обеспечивает установление взаимодействия (разговора) с пользователем удаленного компьютера. При этом на экране дисплея одновременно виден вводимый текст и ответ удаленного пользователя.

Iptunnet — позволяет получить доступ к серверу ЛКС NetWare, с которым отсутствует непосредственная связь по ЛКС, но есть связь по сети Internet.

Whois — адресная книга сети Internet. Абонент имеет возможность по своему запросу получить информацию о принадлежности удаленного компьютера, о пользователях.

Finger — получение информации о пользователях удаленного компьютера.

Webster — сетевая версия толкового словаря английского языка.

Факс-сервис — дает возможность пользователю отправлять сообщения по факсимильной связи, пользуясь факс-сервером сети.

Электронный переводчик — осуществляет перевод текста с одного языка на другой. Обращение к электронным переводчикам происходит через электронную почту.

Шлюзы — дают возможность абоненту отправлять сообщение в сети, не работающие с протоколами ТСР/IP .

5.10. Клиентское программное обеспечение сети Internet

Практически все услуги сети Internet построены на принципе клиент-сервер, причем сервер — это компьютер, способный предоставлять клиентам сетевые услуги по их запросам. С приходом запросов от клиентов сервер запускает различные программы предоставления сетевых услуг. По мере их выполнения сервер отвечает на запросы клиентов. Программное обеспечение сети можно разделить на серверное и клиентское. Программное обеспечение сервера занимается предоставлением сетевых услуг, а клиентское программное обеспечение осуществляет передачу запросов серверу и получение от него ответов.

Сеть Internet построена в основном на базе компьютеров, работающих под управлением ОС Unix. Эта операционная система требует обычно мощных компьютеров с большими объемами оперативной памяти и НЖМД. Кроме того, она имеет не самый хороший пользовательский интерфейс. В связи с этим для приобщения к сети новых абонентов особое значение имеют пакеты клиентского программного обеспечения (КПО), работающие под управлением операционных систем MS Windows. Они намного дешевле, чем ОС Unix, просты в использовании и обеспечивают доступ почти ко всем ресурсам сети Internet.

В состав доступного КПО входят такие пакеты, как Mail2, NCSA-Telnet, KA9Q, Chameleon, Cello, Mosaic, Minuet, PC-NET, PC-Interface, Waterloo-TCP, LAN-WorkPlace, PC-TCP, TCP-Open, Trumpet, Dmail.

Для оценки возможностей этих пакетов могут использоваться следующие критерии:

— функции пакета в МS Windows;

— качество пользовательского интерфейса;

— наличие средств поиска информации;

— наличие средств связи по коммутируемым линиям;

— наличие интерфейса для работы в ЛКС;

— возможность работы по коммутируемым линиям;

— возможность настройки пакета на сложные конфигурации локальных и глобальных сетей;

— требования к программно-техническим средствам, которые необходимы для использования пакета;

— состав установочного комплекта;

— наличие исходных текстов;

— качество документации на пакет;

— цена пакета.

В результате оценки по всем указанным критериям получены рекомендации по использованию пакетов КПО в сети Internet.

Для операционной среды MS DOS лучшим пакетом КПО, с точки зрения пользователя, признан пакет Minuet, разработанный Миннесотским университетом (США). Он обладает полным спектром услуг сети Internet и отличным пользовательским интерфейсом, прост в использовании, может работать как в локальных, так и в глобальных сетях по коммутируемым линиям, значительно дешевле своих аналогов. Пакет Minuet рекомендуется практически всем категориям абонентов сети. Для этой же операционной среды, но уже, с точки зрения специалиста, наиболее подходящим считается пакет КА9Q, который распространяется вместе с исходными текстами и имеет в своем составе весь спектр сетевых услуг. Он эмулирует многозадачный и многопользовательский режимы работы, может использоваться как маршрутизатор для связи ЛКС с глобальной сетью. Пакет КА9Q рекомендуется специалистам сети в качестве исходного материала при разработке новых пакетов КПО. Для рядовых пользователей сети в качестве абонентского пакета его применять нецелесообразно из-за сложности в настройке и неудовлетворительного пользовательского интерфейса.

Для операционной среды MS Windows предпочтительным пакетом КПО считается пакет Chameleon, разработанный фирмой NetManage (США). Обладая полным набором услуг сети Internet и отличным пользовательским интерфейсом, он имеет в своем составе NFS-сервер, может работать маршрутизатором сети и обеспечивать связь ЛКС с глобальной сетью.

Лучшим почтовым пакетом для операционной среды MS Windows считается пакет Dmail for Windows, разработанный фирмой Демос (Россия). Он рекомендуется тем абонентам, которые нуждаются в электронной почте и привыкли работать в среде Windows. По существу этот пакет является аналогом пакета Mail2 для Windows. Пакет DMail for Windows обладает хорошим пользовательским интерфейсом, несложен в работе, но не прост в настройке, полный комплект документации — на русском языке, может работать как в ЛКС, так и по коммутируемым линиям.

Для наиболее полного использования информационных ресурсов сети Internet рекомендуется пакет Mosaic, разработанный фирмой NCSA (National Centre of Supercomputing Application, США). Это наиболее мощный инструмент для путешествия по сети Internet. Он обеспечивает доступ к гипертекстовым библиотекам WWW, к обычным базам данных сети и системам поиска информации в них. Возможность просмотра новейших гипертекстовых библиотек WWW — основное достоинство пакета Mosaic. При наличии в просматриваемом документе ссылки на какой-либо другой документ осуществляется переход к этой ссылке и загружается документ, на который была ссылка, независимо от его местоположения в сети Internet. В качестве интерфейса для работы в ЛКС используются пакетные драйверы, средства связи по коммутируемым линиям — SLIP, PPP. Пакет обладает отличным пользовательским интерфейсом. Для работы Mosaic необходим канал связи с сетью Internet со скоростью не менее 14400 бит/ с.

Кроме абонентского программного обеспечения, среди пользователей сети Internet распространены телекоммуникационные пакеты, главное применение которых — обеспечение связи с электронными досками объявлений общего пользования (ВВS). Такие пакеты позволяют пользователю получить доступ к хосту сети (сетевому компьютеру, который, помимо сетевых функций, выполняет пользовательские задания) через обычные телефонные линии. При этом он может работать на одном из хостов сети в режиме online, пользуясь таким образом всеми ресурсами узла сети так, как если бы работа выполнялась на его терминале. К каждому модему прилагается свой телекоммуникационный пакет. Наиболее распространенными являются телекоммуникационные пакеты TELEMATE, MTEZ, BITCOM, COMIT, PROCOM. Все они просты в настройке и в использовании и мало отличаются друг от друга по предоставляемым ими возможностям.

5.11. Развитие сети Internet

Internet — очень быстро развивающаяся сеть, и причина этого — не в свойствах самой сети, а в общих тенденциях развития компьютерной индустрии. Самым многообещающим направлением развития Internet и сетевых технологий в целом является проект Java компании Sun Microsystems. Java — это интерпретируемый язык, специально рассчитанный на работу в открытой сетевой среде. В настоящее время появляются все новые навигаторы с поддержкой сетевого языка Java. Вполне вероятно, что его поддержку будут обеспечивать все WWW — навигаторы, а значит и многие серверы. Если Java станет стандартом де-факто, сеть Internet и вся компьютерная технология выйдут на качественно новый уровень развития, когда ресурсы компьютеров всего мира будут объединены в один компьютер под названием Сеть.

Примечательно, что проект Java дает возможность решить самые серьёзные проблемы системы WWW: отсутствие интерактивности, ограниченный контроль вида документа, ограниченный набор форматов встроенной графики и других объектов мультимедиа.

С помощью проекта Java компания Sun Microsystems рассчитывает быть пионером в области сетевых технологий, создать новый рынок под лозунгом: Сеть — это компьютер. Шансы на успех у нее неплохие.

В ходе развития сети Internet предполагается решить и другие проблемы, такие как отсутствие адекватных средств идентификаций удаленных абонентов, сложности в реализации законов об экспорте и авторских правах (нет полного понимания того, что в Internet защищено авторским правом, а что — нет; трудности в распространении и контроле электронной продукции и т.д.). С ростом числа абонентов сети острее становится проблема управляемости, тем более что Internet появилась и до сих пор развивалась как свободная, открытая и малоуправляемая сеть. Сеть коммерциализируется, фактически полностью прекращено ее государственное финансирование. Она все меньше предоставляет исследовательскую информацию и все больше — рекламную и коммерческую.

Используемый в настоящее время в сети Internet протокол IP для адресации компьютеров содержит 32 бита. Учитывая все ускоряющийся рост абонентов сети, очень скоро этого окажется недостаточно. Для решения проблемы разрабатывается протокол IP нового поколения — IРng, в котором для адреса отводится 128 бит, что позволяет адресовать астрономическое количество абонентов. Это потребует практически полной замены существующего программного обеспечения и активного сетевого оборудования.

Наконец, злободневным вопросом для полноценного использования коммуникационных возможностей Internet является вопрос безопасности циркулирующей в сети информации. Подключение компьютера к глобальной сети делает его более уязвимым, хотя степень уязвимости становится существенно меньше, если обеспечить более или менее действенный контроль информации в точке взаимодействия локальной и глобальной сетей.

И все же стопроцентных методов защиты от несанкционированного доступа к информации и ее искажения не существует. Но принцип стоимость вскрытия защиты должна быть выше ценности защищаемых данных удается удовлетворить все чаще.

Уровневые протоколы и модель взаимодействия открытых систем 8 страница

Статьи к прочтению:

Что такое интернет-протокол TCP/IP? Как устроен интернет.

Похожие статьи: