© КНЭТУ, каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Web-программирование Фундаментальные основы Интернет 1.Протоколы межсетевого обмена 2.Принципы адресации в Интернет 3.Службы и сервисы Интернет 4.Принципы доступа к сетевой информации 5.Основы гипертекствых технологий

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет И Н Т Е Р Н Е Т Сеть 1 Сеть k Сеть n Сеть m MS Networking Novell Netware IBM SNA UNIXware Интернет – это сеть сетей Рис.1

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет Проблема совместимости программных, информационных и технических ресурсов Сети решается путем применения всеми участниками межсетевого обмена специальных правил, процедур и соглашений – протоколов. Формализованные правила, определяющие последовательность и формат сообщений которыми обмениваются сетевые компоненты, называются протоколами.

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет Прикладной Представительный Сеансовый Транспортный Сетевой Канальный Физический Прикладной Представительный Сеансовый Транспортный Сетевой Канальный Физический Разбиение на пакеты Сборка пакетов Сеть передачи данных Горизонтальная составляющая эталонной модели OSI Определение: Процесс вложения данных более высокого уровня в пакеты нижнего уровня называется инкапсуляцией Определение: Процесс вложения данных более высокого уровня в пакеты нижнего уровня называется инкапсуляцией

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет Отличие протокола от интерфейса заключается в том, что протокол определяет правила взаимодействия компонент одинаковых уровней разных узлов сети, в то время, как интерфейс определяет правила взаимодействия смежных уровней одного узла. Согласованный набор протоколов и интерфейсов разных уровней, достаточный для организации межсетевого взаимодействия, называется стеком протоколов. Наиболее распространенные сетевые протоколы (стеки): TCP/IP – Internet; IPX/SPX - Novell; NetBios (SMB) - Microsoft

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет Стек TCP/IP состоит из 4-х уровней: Прикладной (приложений) Транспортный Сетевой Уровень соединения OSI Приложений Представительный Сеансовый Транспортный Сетевой Канальный Физический Прикладной Сетевой Соединения Транспортный TCP/IP Стек TCP/IP является упрощенной, адаптированной для сети Интернет модификацией семиуровневой модели OSI.

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет HTTPFTPSMTPPOPNNTP TCPUDP RIP, OSPF,…IP Ethernet, Token Ring, PPP, … Прикладной уровень Транспортный уровень Сетевой уровень Физический уровень Протоколы Структура стека протоколов TCP/IP

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет Отвечает за обмен данными различных форматов и включает протоколы содержательной обработки данных. Прикладной уровень Отвечает за установку связи между серверами Internet, осуществляет гарантированную доставку пакетов получателю. Транспортный уровень Обеспечивает передачу информации смежными узлами Сети. (маршрутизация) Сетевой уровень Отвечает за целостность передачи данных между двумя соседними устройствами в Сети. Уровень соединений

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет Отправитель Получатель Коммутатор Сервер- маршрутизатор Специализированный маршрутизатор Соединения Сетевой Транспортн. Прикладной Соединения Сетевой Транспортн. Прикладной Соединения Сетевой Транспортн. Прикладной Соединения Сетевой Соединения Сетевой Транспортн. Соединения Сетевой Транспортн. Отправитель Получатель Коммута тор Маршру тизатор Рабочая станция/ сервер КАК ЭТО ВСЕ РАБОТАЕТ

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет 2. Принципы адресации в Интернет Объекты, которые участвуют в межсетевом обмене: Процессы Хосты Сети Уровни абстракции сетевых объектов: Процессы Сети Хосты Уровень абстракции

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет Хост – это компьютер или любое другое активное сетевое оборудование которое (а) имеет уникальный сетевой адрес; (б) способно выполнять сетевые процессы. Сеть – это группа хостов, объединенная единой средой и технологией передачи данных. Процесс – это, выполняемая по некоторому алгоритму, содержательная обработка информации.

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет Последовательность сетевых соединений Хост-хост Сеть-сеть Процесс-процесс 1 2 3

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет Процесс-процесс Сеть-сеть Хост-хост Прикладной Сетевой Соединения Транспортный Соответствие уровней сетевых соединений стеку TCP/IP СоединенияПротоколы TCP/IP

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет Каждый компьютер в сети TCP/IP имеет адреса трех уровней: физический; сетевой; символьный. Физический или MAC-адрес (Media Access Control) – это адрес сетевого адаптера хоста, входящего в локальную сеть. Для всех существующих технологий локальных сетей МАС-адрес имеет длину 6 байтов: Старшие 3 байта – идентификатор фирмы производителя; младшие 3 байта назначаются уникальным образом самим производителем В2-55-CF – производитель Ксерокс

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет Сетевой или IP-адрес, длиной 4 байта состоит из двух частей: 1. номера сети. 2. номера узла в этой сети – ip-адрес файлового сервера ITS-PUBLIC Символьный идентификатор – это специальным образом построеное имя, которое назначается сетевым администратором или группой администраторов и включает имя хоста, название организации, ее местоположение и т.д.

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет Процесс-процесс Сеть-сеть Хост-хост Прикладной Сетевой Соединения Транспортный СоединенияСтек TCP/IP Символьные адреса IP – адреса MAC – адреса Адресация Соответствие уровней адресации стеку TCP/IP и соединениям

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет Символьная идентификация – наиболее распространенный среди пользователей Интернет вид адресации. Система имен доменов (DNS) является частью идеологии Интернет и базируется на использовании специальным образом организованной базы имен. Является доминирующей системой символьной идентификации Интернет. Система имен доменов - это распределенная база данных, поддерживающая иерархическую систему имен для идентификации узлов в сети Internet. Служба DNS предназначена для автоматического поиска IP-адреса по известному символьному имени узла.

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет Домен - это централизованно администрируемая область пространства доменных имен системы Интернет, которая обслуживается набором серверов доменных имен (DNS- сервера). Доменное имя - это символьное имя, под которым регистрируются домены в Интернет. Распределенная база данных доменных имен располагается на специальных компьютерах – DNS-серверах. DNS-сервер (сервер доменных имен) - это служба Сети, которая функционирует на одном или группе компьютеров и в задачи которой входит: Поиск ip-адреса компьютера(хоста) по его имени (разрешение имени); Поиск имени хоста по его ip-адресу (разрешение адреса); Кеширование (буферизация) ip-адресов.

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет Структура распределенной базы данных доменных имен.net …….ua Корневой домен com ….dp.kiev Зона домена.ua irk ….org.msk Зона домена.ru org.kpi.knteu Зона домена.kiev …… ….mts.sgu Зона домена.irk …… … ……

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет.Ru.Irk …… ….mts.sgu Зона домена.irk net …….ua Корневой домен com ….dp.kiev Зона домена.ua org.kpi.knteu Зона домена.kiev Web-сервер КНТЭУ ? ? ? ? Кеш КАК ЭТО ВСЕ РАБОТАЕТ

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет Унифицированный указатель ресурсов URL (Uniform Resource Locator) - это специальная запись символического адреса объекта (ресурса) в Internet. Метод доступа Web-сервер домен Web-страница Посредством URL задается местонахождение ресурса и метод доступа к нему

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет 3. Службы и сервисы Интернет Модель «клиент-сервер В модели «клиент-сервер» один компьютер (сервер), всегда находится в активном состоянии в ожидании запросов других компьютеров (клиентов) на выполнение какой-либо вычислительной работы (доступ к данным, обработка запроса и т.д.) представление (front-end) - реализует функции ввода и отображения данных; 2. 2.обработка (business-logic) - объединяет чисто прикладные функции, характерные для предметной области; 3. 3.хранение (resource manager) - управляет доступом к данным, контролирует целостность БД и т.д.

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет Типы моделей:

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет Сервисы и службы прикладного уровня. HTTPFTPSMTPPOPNNTP IP-пакеты Прикладной Транспортный TCP Web-серверFTP-серверМэйл-серверСервер новостей порты служба Сервис

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет Порт – специальная точка входа (адрес) транспортного уровня, который отвечает за доставку пакетов определенному протоколу прикладного уровня. Некоторые стандартные порты: 80 – гипертекстовый протокол (HTTP); 21 – протокол передачи файлов (FTP); 25 – протокол передачи почты (SMTP); 110 – протокол чтения почты (POP); 119 – протокол новостей (NNTP) Сервис – это базовая функция прикладного уровня, имеющая (a) один протокол; (б) один стандартный порт. Служба – это, построеннная на базе одного или нескольких сервисов сетевая информационная компонента, основанная на технологии «клиент-сервер». (эл. магазины, аукционы и т.п.)

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет 4. Принципы доступа к сетевой информации Функции поисковых сервисов WWW: Сбор, накопление и поддержка в актуальном состоянии информации о Сетевых ресурсах. Прием, обработка запросов пользователей и выдача результатов. Поисковая система – это сервер или группа серверов, на которых функционирует поисковая машина и средства актуализации информации о Сетевых ресурсах. Поисковый каталог – это, организованый в виде иерархической структуры, список ссылок на Сетевые ресурсы.

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет Поисковые системы Каталоги Глобальные Локальные Региональные Специализированные Сетевого базирования Локального базирования Метапоисковые системы Классификация поисковых сервисов в WWW

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет Глобальные поисковые системы и каталоги содержат ссылки на информационные ресурсы по всему адресному пространству Internet. Google.com- поисковая система List.ru- поисковый каталог Yahoo.com- поисковый портал Региональные поисковые системы и каталоги содержат ссылки на информационные ресурсы по адресному пространству Internet, ограниченому некоторым регионом (Россия, Украина). Search.aol.com - поисковая система компании AOL Yandex.ru- поисковая система Рунет - поисковая система Уанет

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет Специализированные поисковые системы и каталоги содержат ссылки на информационные ресурсы из определенной предметной области (медицина, политика …) softseek.com – поиск программ ditto.com – поиск графических файлов cnn.com – политика, новости doctor.ru - медицина Локальные поисковые системы и каталоги содержат ссылки на информационные ресурсы внутри конкретной организации и ее локальной сети. rada.gov.ua – поиск законодательных актов на серверах ВР Украины /library – поиск книг в каталоге библиотеки КНТЭУ

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет Метапоисковые системы – это службы, которые не имеют собственных поисковых средств, а для поиска информации прибегают к помощи одной или нескольких классических поисковых систем. Метапоисковые системы сетевого базирования – это сервера в Internet. (El.visti.net) Метапоисковые системы локального базирования – это специализированные программы, которые размещаются на компьютере пользователя и выполняют поиск в Сети, путем переадресации запроса на классические поисковые системы. (Copernic-2000)

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет клиент Поисковая машина Индекс базы данных web Web админ. Активная актуализация Активная актуализация Пассивная актуализация Пассивная актуализация Робот индексировщик Структура поисковой системы (ПС)

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет Клиент - это хост, с которого поступил запрос на поиск конкретного информационного ресурса. Поисковая машина - служит для трансляции запроса клиента в формальный запрос системы, поиска ссылок и выдачи результатов этого поиска пользователю. Индекс базы данных - основной массив данных ПС, служит для поиска адреса информационного ресурса. Является системообразующей компонентой ПС Робот-индексировщик - специальная программа для сканирования Интернет и поддержания базы данных индекса в актуальном состоянии.

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет Упрощенная структура индекса базы данных ПС 10,345,800,… Кучма … 1,3,5,3000,… Бин Ладен 1,2,5,10,525… Буш СсылкиСлова … m 1 URLN Словари БД База URL 10,345,800,… Кучма … 1,3,5,3000,… Бин Ладен 1,2,5,10,525… Буш СсылкиСлова 10,345,800,…Windows … 1,3,5,3000,…iPad 1,2,5,10,525…Обама СсылкиСлова Емкость словаря Емкость индекса БД

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет Размер индекса базы данных ПС – это количество адресов ресурсов сети, ссылки на которые содержатся в базе данных ПС. Размер словаря ПС – это количество слов, словосочетаний и фраз, которым поcтавлен в соответствие хотя-бы один адрес из базы URL. Период обновления индекса БД – это среднее время между двумя посещениями роботом индексировщиком одного и того же ресурса в Сети. Обучаемость – это свойство роботов-индексировшиков проводить селективный отбор информационных ресурсов (устранение повторов, игнорирование грязных ресурсов и т.д)

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет 5. Основы гипертекстовых технологий В основе World Wide Web (WWW) лежит понятие гипертекста. «… под гипертекстом понимается непоследовательная запись текста, когда от разветвляется, что позволяет читателю делать выбор для быстрого интерактивного чтения с экрана)…» Впервые термин гипертекст предложил Теодор Нельсон на 20 конференции ACM в 1965 г.: … by 'hypertext' mean nonsequential writing - text that branches and allows choice to the reader, best read at an interactive screen.

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет Принципы гипертекстовой организации информации заложил Ванневар Буш. В 1945 г. он разработал гипотетическую машину Memex, в которой предложил механизм перекресных ссылок для доступа к информации, аналогичный современному гипертексту. В Memex документы хранятся совместно с вспомогательными полями, описывающими некие ассоциативные связи информации. Гипертекст – это форма представления информации, когда совместно с содержательной составляющей в тексте хранятся: (а) адреса других частей текста; (б) метки, на которые ссылаются из других частей текста.

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет Линейный текст Гипертекст метки ссылки

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет В линейном тексте переход от одной его части (страницы, фрагмента и т.д.) к другой происходит последовательно. Единственное средство быстрого доступа в линейном тексте – индексация. (например: оглавление книги) При гипертекстовой форме хранения содержательная информация снабжается вспомогательными полями, которые позволяют осуществлять прямой переход на необходимый фрагмент по ссылке на него. Необходимым условием перехода является наличие метки. Метки и ссылки – невидимые, вспомогательные поля гипертекста

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет Модели структурирования информации в Internet Иерархическая (древовидная). Заключается в организации информационных связей в виде упорядоченного дерева. … ……… Ресурсы 1-го уровня Ресурсы 2-го уровня Ресурсы 3-го уровня

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет Древовидная организация информации получила свою практическую реализацию в системе Gopher (1989 г.), которая до 1995 г. являлась наиболее распространенной информационной технологией в Сети. Объединение Gopher-серверов называется gopher- пространством. В 1994 г. была создана универсальная поисковая машина Veronica, которая могла осуществлять поиск информации по всем серверам gopher-пространства. Достоинство: простота организации поисковых алгоритмов. Недостаток: ограниченная область применения (библиотечные ресурсы, базы данных издательских систем).

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет Гипертекстовая модель описывает взаимосвязи информационных ресурсов Сети в виде направленного графа произвольной структуры. Данная модель реализована в пространстве информационных ресурсов World Wide Web (WWW) и является на сегодняшний день преобладающей, т.к. позволяет структурировать практически любую информацию Internet. Недостаток – сложность управления такой структурой. р1р1 р2р2 p n-1 pnpn

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет В 1989 году в Европейской лаборатории физики элементарных частиц (CERN, Швейцария, Женева) Тим Бернерс-Ли разработал компьютерную технологию гипертекстовых документов - World Wide Web, позволяющую пользователям иметь доступ к любой информации, находящейся в сети Internet на компьютерах по всему миру. 1-я web страница: 12 декабря 1991 г.

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет Первый web сервер запущен в эксплуатацию в 1991 г. в Стенфордском ускорителе элементарных частиц (SLAC) на мэйнфрейме NeXT. В феврале 1993 г. программист Национального центра суперкомпьютерных вычислений (NCSA) Марк Андриссен разработал полнофункциональную версию браузера для Unix-систем под названием Mosaic. Сейчас объединяет более 350 организаций и компаний по всему миру. Декабрь 1994 г. – образован консорциум W3C, как центр координирующий разработки в области World Wide Web

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет Консорциум W3C – это некоммерческая, неправительственная, организация в задачи которой входит координация и стандартизация работ в области гипертекстовых технологий Интернет. www. w3c.org Директор и учредитель – Тим Бернерс-Ли (Tim Berners-Lee)

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет Web-сайт - это совокупность web-документов, объединенных общей тематикой и ссылками, обеспечивающими возможность перехода с одной страницы на другую. Web-узел(сервер) – это комплекс аппаратно-программных средств, обеспечивающих функционирование Web-сайта. Имеет по крайней мере один IP-адрес и, как правило, входит в состав локальной вычислительной сети.

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет Классификация сайтов (по области применения) Web-сайты Некоммерческие Коммерческие Персональные страницы Сайты некоммерческих организаций Торговля аудиторией Информационная площадка Online-сервисы Реального бизнеса Сетевого бизнеса Реклама компании Информационная поддержка продукта Реализация товара

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет Сайты реального бизнеса являются продолжением реального бизнеса на Интернет и служат, как вспомогательное средство для осуществления бизнес- операций. Сайты для бизнеса в Интернет не имеют за собой вещественных реальных торговых площадок и производственных мощностей.

© КНТЭУ , каф. ЭКИС, доц. Шклярский С.М. Фундаментальные основы Интернет Веб-клиент – это программа или модуль, способный принимать данные по гипертекстовому протоколу и интерпретировать их в виде веб-страницы. На персональных компьютерах в качестве веб-клиента, как правило, функционирует тот или иной браузер.