КУРС « ВФ » ИНТЕРНЕТ (Internet)

КУРС « ВФ »
ИНТЕРНЕТ (Internet)
(протокол TCP/IP, имена в Интернете,
система адресации, домены, числовые
адреса, браузеры, протокол HTTP)
07.05.2016
Интернет
1
В начале…
• Интернет - сеть с коммутацией пакетов,
построенная на TCP/IP протоколе
07.05.2016
Интернет
2
Сеть с коммутацией пакетов
Для объяснения работы Internet, как сети с
коммутацией пакетов, более подходит модель
почтовой службы. Почта - сеть пакетной связи.
Нет никакой выделенной вам части этой сети.
Ваше послание перемешивается с посланиями
других пользователей, кидается в контейнер,
пересылается в другое почтовое отделение,
где снова сортируется.
07.05.2016
Интернет
3
TCP/IP
Internet работает по протоколу TCP/IP
Ключом к получению информации в Internet
являются адреса ресурсов. Вам придется
использовать почтовые адреса (mail addresses)
при пересылке сообщений по электронной
почте своим коллегам и адреса хосткомпьютеров (host names) для соединения с
ними и для получения файлов с информацией.
07.05.2016
Интернет
4
IP-маршрутизация
1). Определение того, является ли узел получателя
локальным или удаленным
2). Если узел находится в другой сети, в табл.
маршрутизации ищется путь
3). Если прямой маршрут не обнаружен, то пакет
отсылается на шлюз по умолчанию
4). Маршрутизатор ищет в табл. или отправляет на
следующий шлюз по умолчанию
07.05.2016
Интернет
5
Способы адресации в
Интернет
• Аппаратный адрес:
– 00:E0:29:78:96:FF
• Числовой составной адрес (IP - адрес):
– 194.85.160.050
• Символьный адрес (доменное имя):
– www.mail.ru
07.05.2016
Интернет
6
IP - адрес
• IPv4 - длина 32 бита:
– 11000010 01010100 01111100 00110011
– 194.84.124.51
• IPv6 - длина 128 бит.
• Маска подсети - делит IP - адрес на номер
подсети и номер компьютера в подсети:
– 11111111 11000000 00000000 00000000
– 255.192.0.0
• Номер подсети:
– 11000010 01000000 00000000 00000000
– 194.64.0.0
07.05.2016
Интернет
7
IP - адрес
• Начало адреса обозначает частью какой из сетей вы
являетесь - идентификатор сети.
• Правый конец адреса - идентификатор узла компьютер или хост.
• Числа слева направо означают страну, регион,
организацию, компьютер.
• Почтовая служба знает, где находится указанное в
адресе почтовое отделение, а почтовое отделение
подробно знает подопечный район. А Internet знает,
где искать указанную сеть, а эта
сеть знает, где в ней находится
конкретный компьютер.
Примеры
194.105.195.17
147.115.3.27
07.05.2016
Интернет
8
Типы - IP - адресов
Существует несколько типов (классов) адресов
Internet (A, B, C, D, E), которые по-разному
делят адрес на поля номера сети и номера
узла. От типа адреса зависит количество
возможных различных сетей и машин в таких
сетях.
Класс A содержит (16777216), B (65536), C (256
адресов).
Классы описания подсетей: Класс А (206.0.0.0),
класс В (206.170.0.0) и класс С
(206.170.127.0). Каждый из верхних классов
определяет степень детализации IP-адресов
нижних классов.
07.05.2016
Интернет
9
Маска адреса подсети
Класс
адреса
Маска подсети, принятая по
умолчанию
A
255.0.0.0
B
255.255.0.0
C
255.255.255.0
07.05.2016
Интернет
10
Примеры IP-адресов
•
•
•
•
194.0.0.0 - 195.255.255.255
198.0.0.0 - 199.255.255.255
200.0.0.0 - 201.255.255.255
202.0.0.0 - 203.255.255.255
- Европа
- Север. Америка
- Центр и Юж. Ам.
- Азия и Океания
и т.д., т.е. каждый регион получил 32 миллиона
адресов
07.05.2016
Интернет
11
Отображение IP-адресов
на локальные адреса
Интернет
IP=213.34.12.4
Gateway=213.34.12.1
MAC=00E0297896FF
Ethernet
Порт 1
IP=213.34.12.1
MAC=00E0297896АА
Сеть 213.34.12.0
07.05.2016
Шлюз
Интернет
12
Порт и сокет
TCP-Порт - это целое
число, определяющее
прикладной процесс
запущенный на
компьютере
Сервер
Сокет - совокупность
IP-адресов и портов
клиента и сервера,
идентифицирующий
TCP-соединение
TCP-соединение 1
Адрес клиента: 172.20.187.22
Адрес сервера: 10.12.45.56
Порт клиента: 1045
Порт сервера: 80
Клиент 1
Клиент 2
TCP-соединение 2
Адрес клиента: 172.20.187.22
Адрес сервера: 10.12.45.56
Порт клиента: 1046
Порт сервера: 80
TCP-порт - чисто логическое устройства, способ установления
связи с отдельным типом сервиса.
07.05.2016
Интернет
13
TCP-порт
TCP-порт
20
21
23
25
53
69
79
80
07.05.2016
Сервис
FTP (данные)
FTP (управление)
Telnet
SMTP (e-mail)
DNS
FTP (анонимный)
Finger
WWW
Интернет
14
IP и DNS - адресация
• IP-адрес, аналогичен телефонному номеру или
почтовому индексу. Каждый компьютер в
Интернет должен иметь уникальный IP-адрес.
Неудобство IP-адреса состоит в его безликости,
отсутствии смысловой характеристики хоста.
• Идентификацию компьютеров через систему
доменных имен (DNS) легче запомнить и она
имеет более смысловой характер. Например,
physic.kemsu.ru. Приведенное доменное имя
состоит из 3-х доменов. Домены характеризуют
некоторое множество компьютеров и вложены
друг в друга. Внутренняя структура DNSсистемы напоминает полный путь к файлу в
дереве каталогов. DNS-имя должно однозначно
идентифицировать компьютер в сети.
07.05.2016
Интернет
15
Доменное имя
07.05.2016
Интернет
16
Служба доменных имен
(Domain Name Service, DNS)
• Служба доменных имен (Domain Name
Service, DNS) осуществляет преобразование
доменного имени в числовой IP-адрес и
наоборот (DNS-сервера)
• Перед появлением службы DNS информация
необходимая для преобразование доменного
имени в IP адрес хранилась на серверах в
файле hosts
• Доменная система имен - это метод
назначения имен путем передачи сетевым
группам ответственности за их
подмножество имен
07.05.2016
Интернет
17
Служба доменных имен
(Domain Name Service, DNS)
• Служба Доменных Имен функционирует на
принципе делегирования полномочий.
Каждая машина либо знает ответ на вопрос,
либо знает кого спросить. При правильном
функционировании запрошенная информация
имеется у кого-либо, либо клиент получит
сообщение о невозможности получения ответа
на вопрос.
• Каждый клиент знает своего сервера; если он не
отвечает, клиент обращается ко второму и так
далее. Если сервер не знает этот адрес, он
может узнать на сервере более высокого
уровня, где он зарегистрирован.
07.05.2016
Интернет
18
Доменное имя
Корень
com
ru
phys
sun
press
07.05.2016
kemsu
Интернет
19
Поиск доменного имени
Домен самого верхнего уровня обозначается "." и имеются
сервера, которые отвечают за эту зону и авторизуют
серверы верхних зон.
Клиент запросил адрес «www.организация.город.страна»
Поиск:
• Клиент спрашивает своего сервера.
• Если тот является сервером данной зоны, то он ответит.
• Или сервер спрашивает корневой сервер организации.
• Тот не может ответить, потому что не знает; зато знает,
какой сервер отвечают за зону "страна".
• Сервер зоны "страна" тоже не может ответить, но знает,
что нужно спросить сервер зоны "город.страна".
• Тот в свою очередь отсылает запрос серверу зоны
"организация.город.страна", который сообщит нужную
информацию.
07.05.2016
Интернет
20
Отображение
доменных имен на IP-адреса
компьютер.отдел.фирма.город.страна(орг-ция)
www.nsu.ru
firma2.com
pc1.firma1.com
phys.kemsu.ru
com
firma1
kemsu
pc2.firma.com
ru
07.05.2016
Интернет
chem.kemsu.ru
21
Российский национальный домен
RU
• Также действует SU
07.05.2016
Интернет
22
Другие региональные
(географические) доменные имена
Д ом ен
by
uk
de
it
ru
us
ua
07.05.2016
Р еги он
Беларусь
В ели кобритания
Г ерм ания
И талия
Россия
СШ А
У краина
Интернет
23
Доменные имена по виду
деятельности (организации)
Домен
com
edu
gov
mil
org
net
int
07.05.2016
Тип организации
Коммерческие организации
Образовательные организации
Правительственные
организации
Военные организации
Другие организации
Организации, управляющие
сетью
Международные организации
Интернет
24
Сетевые почтовые адреса
• Доменная адресация электронной
почты
• <идентификатор пользователя>@<
название домена>
• [email protected]
• [email protected]
07.05.2016
Интернет
25
Распределение машин в доменах
домен
число хостов
описание
com
8201511
Commercial
net
5283568
Networks
edu
3944967
Educational
jp
1168956
Japan
mil
1099186
US Military
us
1076583
United States
de
994926
Germany
uk
987733
United Kingdom
ca
839141
Canada
au
665403
Australia
org
519862
Organizations
gov
497646
Government
ru
~100000
Russia
07.05.2016
Интернет
26
К 1998 году было зарегистрировано ~ 30 миллионов хостов.
Имена в доменах
Как Вы думаете чей это домен?
• .aq, .ae, .ee, .il, .in, .kg, .mx, .si, .za
Функциональные имена машин
• www - HTTP (WWW) сервер
• ftp - FTP сервер
• ns, nss, dns - DNS (Name) сервер
• mail - Mail сервер
• relay - Mail Exchanger
• proxy - Proxy сервер
07.05.2016
Интернет
27
Унифицированные указатели
ресурсов (URL)
• Указатель URL (Uniform Resource
Locator) - это адрес сетевого ресурса.
• В общем случае URL содержит:
– информацию о сетевом протоколе;
– адрес хоста (доменное или числовое имя);
– адрес файла (имя файла).
07.05.2016
Интернет
28
Формат URL
Самый общий формат URL состоит из следующих
частей:
<схема>:<специальное_имя> или
<протокол>://адрес_сервера<:номер_порта>/имя_
директории/имя файла
примеры: http://www.phys.msu.ru/KTF/index.htm
www.phys.msu.ru:80/KTF/index.html
http://myserver.com/dir1/dir2/dir3/main.html
- произвольная Web-страница.
http://www.intel.com/new.html#label фрагмент label в Web-документе new.html
mailto:[email protected] - адрес
электронной почты администратора Web-сайта
КемГУ
07.05.2016
Интернет
29
Формат URL
Для ftp-ресурсов используется схема
<протокол>://<пользователь>:<пароль>@<хост>:<
порт>/<путь>
пример
ftp://myname:[email protected]:21/home - доступ к
папке home FTP-сервера info.ru
07.05.2016
Интернет
30
Примеры URL
Тип файла
(ресурса)
Пример URL,
на который показывает ссылка
Web-страница
Файл
Файл мультимедиа
Адрес электронной
почты
FTP-сервер
Gopher-сервер
Статья UseNet
Сеанс Telnet
http://www.mysite.ru/my-page.htm
file://C:/picture.bmp
http://www.mysite.ru/video.avi
mailto:[email protected]
07.05.2016
ftp://ftp.mysite.ru
gopher://gopher.mysite.com
news:relcom.newusers
telnet://mysite.ru
Интернет
31
Замечания
• В URL в полном имени компьютера большие
и маленькие буквы не различаются
• В именах папок и документов большие и
маленькие буквы различаются
• Если в папке URL имя документа не указано,
то web-обозреватель полагает, что это
index.html
• В URL можно не указывать протокол http://,
так как это автоматически делает webобозреватель
• В URL разрешено использовать латинские
буквы и «-»
07.05.2016
Интернет
32
Просмотр гипертекстовых
документов
Программы-броузеры (Browser)
Для просмотра гипертекстовых документов (webстраниц) используется специальная программа
Internet-обозреватель (web-обозреватель, webбраузер), которая интерпретирует команды HTML и
отображает готовую web-страницу.
Броузер - это прикладная программа,
взаимодействующая с WWW и позволяющая
получать из сети различные документы,
просматривать и редактировать их содержимое.
Browser - позволяют работать с текстовым и
мультимедийным документами.
07.05.2016
Интернет
33
Web-браузер
07.05.2016
Интернет
34
Технологии Web-сервиса
Web-страницы - создаются с помощью
специального языка HTML (Hyper Text
Markup Language - язык разметки
гипертекста) и передаются по сети по
протоколу HTTP (Hyper Text Transfer
Protocol - протокол передачи
гипертекста).
HTML - универсальный
язык разметки
гипертекста
07.05.2016
Интернет
35
Взаимодействие «клиент»«сервер» по протоколу HTTP
07.05.2016
Интернет
36
Взаимодействие «клиент»«сервер» по протоколу HTTP
• Web-сервер – компонент приложения
“клиент-сервер” на стороне сервера,
использующий протокол HTTP для связи с
Web-броузером и передачи ему информации
в виде www-документов с применением таких
средств, как ISAPI, CGI и ActiveX.
• Web-клиент – компонент приложения
“клиент-сервер” на стороне клиента,
использующий протокол HTTP для связи с
Web-сервером. Обычно предоставляет
средства доступа ко всем службам Интернета
(WWW, FTP).
07.05.2016
Интернет
37
Работа Web-броузера
• Броузер действует как выход в Интернет
• Когда вы щелкаете на ссылке,
используете закладку, или пишите адрес
Web-странички, ваш броузер соединяется
с сервером и запрашивает документ
HTML.
Как только ваш браузер прочтет
документ HTML, он преобразует его
код в удобочитаемый для
пользователя вид.
07.05.2016
Интернет
38
Наиболее распространенные
броузеры
•
•
•
•
•
•
•
Internet Explorer (Microsoft),
Netscape Navigator (Netscape),
Opera (Opera Software),
Mosaic,
Cello,
WinWeb,
Lynx.
07.05.2016
Интернет
39
Протокол HTTP
• HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) –
протокол передачи гипертекста –
протокол, или язык, используемый
серверами WWW и Web-броузерами для
обмена информацией между сервером и
клиентами.
• HTTPS (Hyper Text Transfer Protocol
Secure) – протокол конфиденциальной
передачи гипертекста.
07.05.2016
Интернет
40
MS Internet Explorer
Состав:
• обозреватель
• каналы
• компонент
обновления
рабочего стола
• Outlook Express
• MS NetMeeting
• MS Chat
• FrontPage Express
07.05.2016
• Для просмотра WEBстраниц
• Для получения информации
прямо на Рабочем столе.
• Для оформления Рабочего
стола в виде WEB -страницы
• Программа почты и
новостей, работы в
телеконференциях
• Позволяет проводить
телеконференцию в WEB
или локальной сети.
• Для ведения переговоров в
сети в режиме ON-LINE
• Для создания Web-страниц
Интернет
41
MS Internet Explorer
07.05.2016
Интернет
42
Архитектура стека протоколов
TCP/IP
Лидирующая роль стека TCP/IP объясняется следующими его
свойствами:
• наиболее завершенный стандартный и в то же время
популярный стек сетевых протоколов
• все большие сети передают основную часть своего трафика с
помощью протокола TCP/IP
• метод получения доступа к сети Internet
• стек служит основой для создания intranet- корпоративной сети,
использующей транспортные услуги Internet и гипертекстовую
технологию WWW, разработанную в Internet
• современные операционные системы поддерживают стек
TCP/IP
• гибкая технология для соединения разнородных систем как на
уровне транспортных подсистем, так и на уровне прикладных
сервисов
• устойчивая масштабируемая межплатформенная среда для
07.05.2016
43
приложений клиент-сервер Интернет
07.05.2016
Интернет
44
Архитектура стека протоколов
TCP/IP
07.05.2016
Интернет
45