Что имеет каждый компьютер в сети интернет

Обновлено: 02.07.2024

Сайт учителя информатики. Технологические карты уроков, Подготовка к ОГЭ и ЕГЭ, полезный материал и многое другое.

§ 4.2. Всемирная компьютерная сеть Интернет

Информатика. 9 класса. Босова Л.Л. Оглавление

Ключевые слова:

• Интернет
• протокол
• IP-адрес
• доменное имя
• протокол IP
• протокол TCP

4.2.1. Как устроен Интернет

Интернет (англ. Internet, от лат. inter — между и англ. net — сеть) — всемирная компьютерная сеть, соединяющая вместе множество локальных, региональных и корпоративных сетей. Каждая входящая в Интернет сеть имеет свой собственный эксплуатационный центр, который отвечает за работу данного регионального участка Интернета. У каждой из этих сетей может быть владелец, но Интернет в целом не принадлежит никому. Координирует развитие всемирной сети общественная организация Сообщество Интернета (ISOC — Internet Society).

Надёжность функционирования сети Интернет обеспечивается наличием большого количества каналов передачи информации между входящими в неё локальными, региональными и корпоративными сетями.

Интернет соединяет различные модели компьютеров, с разным программным обеспечением. Это возможно благодаря реализации в программном обеспечении особых соглашений (правил), называемых протоколами.

4.2.2. IP-адрес компьютера

Как правило, при каждом выходе в Интернет ваш компьютер получает новый IP-адрес. Информация о том, когда и какие IР-адреса присваивались вашему компьютеру, сохраняется у провайдера.

Интернет является сетью сетей, и система IP-адресации учитывает эту структуру: IP-адрес состоит из двух частей, одна из которых является адресом сети, а другая — адресом компьютера в данной сети. Для более детального рассмотрения структуры IP-адреса рекомендуем ознакомиться с анимационным роликом «Демонстрация IP-адресации» (192564), размещённым в Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов.

Задача. Петя записал IP-адрес школьного сервера на листке бумаги и положил его в карман куртки. Петина мама случайно постирала куртку вместе с запиской. После стирки Петя обнаружил в кармане четыре обрывка с фрагментами IP-адреса. Эти фрагменты обозначены буквами А, Б, В и Г. Восстановите IP- адрес. В ответе укажите последовательность букв, обозначающих фрагменты, в порядке, соответствующем IP-адресу.

Решение

Исследуем возможные комбинации фрагментов адреса с учётом того, что каждое из четырёх чисел в IP-адресе не должно превышать 255.

Так как адрес не может начинаться с точки, в качестве первого фрагмента совершенно точно нельзя использовать фрагмент Б.

Получаем возможные варианты:

Фрагмент Б не может находиться на втором месте, так как он заканчивается на 50 и добавление к нему справа первой цифры любого из оставшихся фрагментов приведёт к образованию числа, превышающего 255.

Если в качестве первого взят фрагмент А, то после него совершенно точно не может следовать фрагмент Г (в противном случае получается число 1922 > 255). Если в качестве первого взят фрагмент В, то после него не может следовать ни один из оставшихся фрагментов.

После фрагмента Г может следовать любой из фрагментов А и В.

Получаем возможные варианты:

После фрагмента АВ мог бы следовать только фрагмент Б, но в рассматриваемом примере он не может быть третьим (по той же причине, что и вторым). По этой же причине после фрагмента ГА может следовать только фрагмент В (фрагмент Б мы исключаем из рассмотрения). После ГВ не могут следовать ни А, ни Б.

Таким образом, существует единственный способ соединения имеющихся фрагментов: ГАВБ. Соответствующий адрес имеет вид: 222.195.162.50

4.2.3. Доменная система имён

Наряду с цифровыми IP-адресами в Интернете действует более удобная и понятная для пользователей доменная 1) система имён (DNS — Domain Name System), благодаря которой компьютеры получают уникальные символьные адреса.

Доменная система имеет иерархическую структуру: домены верхнего уровня, домены второго уровня и т. д. (рис. 4.2).

1) Домен — область Интернета (от фр. dominion — область).

Рис. 4.2. Иерархическая структура доменных имён

Домены первого уровня бывают двух видов: административные (трёхбуквенный код для организаций определённого типа) и географические (двухбуквенный код для каждой страны) — табл. 4.1.

Таблица. 4.1

Некоторые имена доменов верхнего уровня

Полное доменное имя состоит из непосредственного имени домена и далее имён всех доменов, в которые он входит, разделённых точками.

Рис. 4.3. Полное доменное имя

Для более полного знакомства с доменными именами рекомендуем ознакомиться с анимационным роликом «Организация пространства имён» (192876), размещённым в Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов.

4.2.4. Протоколы передачи данных

Для того чтобы передача информации от одного компьютера к другому не занимала сеть надолго, файлы по сети передаются небольшими порциями — пакетами.

Передаваемые пакеты постепенно добираются до своего адресата, попадая с одного сервера на другой, причём на каждом сервере производится операция маршрутизации, т. е. определение адреса следующего сервера, наиболее близкого к получателю, на который можно переслать этот пакет (рис. 4.4). Маршрутизацию пакетов позволяет осуществлять протокол IP.

Рис. 4.4. Пакетная передача данных

Более полное представление о том, как передаётся информация в Интернете, вы можете получить, познакомившись с анимационными роликами «Протокол IP» (192655), «Сетевой уровень. IP-маршрутизация» (192947), «Демонстрация протокола ТСР» (192744), размещёнными в Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов.

Таким образом, все сети, которые подключаются к Интернету, используют для соединения протоколы:
• TCP (Transmission Control Protocol) — транспортный протокол;

• IP (Internet Protocol) — протокол маршрутизации.

Как правило, эти протоколы используются вместе и практически неотделимы друг от друга. Поэтому для них используется термин «протокол TCP/IP».

САМОЕ ГЛАВНОЕ

Интернет — всемирная компьютерная сеть, соединяющая вместе множество локальных, региональных и корпоративных сетей, в состав которых могут входить разные модели компьютеров. Это возможно благодаря реализации в программном обеспечении компьютеров особых соглашений (правил), называемых протоколами.

Каждый компьютер, подключённый к Интернету, имеет свой IP-адрес — уникальный 32-битовый идентификатор.

DNS — доменная система имён; благодаря ей компьютеры получают уникальные символьные адреса.

По сети файлы передаются небольшими порциями — пакетами. Маршрутизацию пакетов позволяет осуществлять протокол IP. Установление надёжной передачи сетевых пакетов между двумя компьютерами обеспечивает протокол TCP.

Вопросы и задания

1. Ознакомьтесь с материалами презентации к параграфу, содержащейся в электронном приложении к учебнику. Дополняет ли презентация информацию, содержащуюся в тексте параграфа?

5. Каким образом осуществляется переход от 32-битового IP-адреса к его записи в виде четырёх десятичных чисел?

6. Запишите в тетради 32-битовый IP-адрес в виде четырёх десятичных чисел, разделённых точками:

1) 11001100 10011000 10111110 01000111;
2) 11011110 11000011 10100010 00110010.

7. Запишите в тетради IP-адрес из четырёх десятичных чисел в 32-битовом виде:

1) 210.171.30.128;
2) 10.55.0.225.

8. Петя записал IP-адрес школьного сервера на листке бумаги и положил его в карман куртки. Петина мама случайно постирала куртку вместе с запиской. После стирки Петя обнаружил в кармане четыре обрывка с фрагментами IP-адреса. Эти фрагменты обозначены буквами А, Б, В и Г. Восстановите IP-адрес. В ответе укажите последовательность букв, обозначающих фрагменты, в порядке, соответствующем IP-адресу.

9. Опишите структуру доменной системы имён.

10. Проанализируйте следующие доменные имена:

11. Опишите процесс маршрутизации и транспортировки данных по компьютерным сетям.

12. Укажите все возможные маршруты доставки интернет-пакетов от сервера И (источник) к серверу П (приёмник) через серверы 1, 2, 3, 4 с учётом имеющейся архитектуры сети.

Давно уже прошли те времена, когда компьютеры являлись изолированными вычислительными комплексами – этакими «числодробилками» для решения производства научных и технических расчетов. Стадия, на которой превалировали не связанные друг с другом малые и большие локальные сети, также отошла в прошлое.

Сегодня трудно отыскать компьютер, не подключенный к глобальной сети Интернет. Происходит постепенная передача функций от обычных, к сетевым приложениям. Разрабатываются базирующиеся в сети операционные системы, единственным интерфейсом которых станет некое подобие браузера. Подключенный к Интернету компьютер обязательно имеет определенное аппаратное и программное оснащение.

О чем конкретно идет речь? О внутреннем и подключаемом снаружи оборудовании и о специальном программном обеспечении, входящем в состав операционной системы, либо устанавливаемом отдельно.

Описывать каждое из таких устройств или каждую из таких программ по отдельности – не имеет смысла, т.к. их необозримо много.

Если раньше количество сетевых протоколов можно было пересчитать по пальцам, то сегодня сложно даже сказать – сколько их всего существует и чем они друг от друга отличаются. Только взгляд с высоты поможет понять суть дела.

Аппаратная комплектация

Для доступа к сети компьютеру необходимо следующее оборудование:

Он должен иметь сетевую плату, или т.н. сетевой адаптер.
Если речь идет о проводной сети, то необходим отрезок кабеля, одним концом уходящий в сеть провайдера, а другим – подключаемый к LAN-разъему внешней панели адаптера.
Для организации беспроводной сети понадобиться Bluetooth-оборудование. Bluetooth – это целая группа протоколов беспроводного доступа.
Малая беспроводная сеть масштаба квартиры или дома потребует т.н. роутера.
Подключиться к Интернет без проводов можно, используя USB-модем.
В качестве точки раздачи Интернета внутри квартиры может использоваться любой, более-менее современный ноутбук – его сетевая плата позволяет проделывать такие вещи.

Вот, пожалуй, и все. Для начала. Каждая из перечисленных групп оборудования представлена огромным числом моделей.

Софтовая комплектация

При желании доступ в Интернет можно получить и из MS-DOS – народные умельцы могут все. Но такой путь вряд ли подойдет обычному пользователю. Для нормальной работы в Интернет ему понадобится один из последних дистрибутивов Windows или Linux. Подойдет все, что выше WinXP или ОС семейства Debian с графическим интерфейсом пользователя. На сетевую плату обязательно потребуются драйвер – программа, управляющая работой данного устройства. Обычно драйвера автоматически инсталлируются ОС, но если речь идет о не очень свежем дистрибутиве, то драйверов для нового устройства в нем может и не оказаться.

Для отображения web-страниц необходимо иметь программу-браузер. На сегодняшний день имеется несколько таких браузеров, названия которых у всех на слуху: Firefox, Opera и Chrome. В особых случаях пользователь должен устанавливать дополнительные программы.

Общая схема построения сети Интернет

Составляющие сети Интернет перекрывают друг друга, поэтому любая пара его узлов соединена между собой по многим каналам связи. Благодаря этому Интернет обеспечивает устойчивую связь даже при разрушении части сети.

В подавляющем большинстве компьютеры узлов и хостов принадлежат некоторым организациям, которые обеспечивают доступ к Интернет отдельным пользователям. Такие организации называются провайдерами (поставщиками) услуг Интернет. Таким образом, пользователь, подключившись к компьютеру провайдера, может получать информацию с других компьютеров, которые являются серверами сети.

Для обмена данными компьютеры сети Интернет используют протокол, который называется TCP/IP. Этот протокол состоит из двух частей:

Система адресов в сети Интернет

Такая адресация не очень удобна для запоминания, поэтому специально для пользователей разработаны другую систему адресации, которая называется доменной. При этом всю сеть Интернет разбили на отдельные части (домены) по географическому или организационному признаку.

Имена доменов некоторых стран:

Имена доменов некоторых организаций:

Важнейшие сервисы Интернет

Телефонная связь через Интернет с использованием IP-телефонии может осуществляться следующими способами:

компьютер-компьютер;
телефон-телефон;
компьютер-телефон;
Web-телефон.

Подробнее об этом можно прочитать в статье Сервисы сети Интернет

Работа в сети Интернет

За время существования Интернета разработано много программ-браузеров, с помощью которых пользователь может получать доступ к самой разнообразной информации, расположенной на многочисленных Web-страницах. Они различаются своими возможностями и постоянно совершенствуются. К нашему времени подавляющее большинство клиентов Интернета использует браузеры Microsoft Edge, Google Chrome или Mozilla Firefox. Все программы-браузеры имеют примерно одинаковые возможности.

Программа Google Chrome является наиболее популярной и позволяет не только просматривать Web-страницы, но и работать со всеми сервисами Интернета и службами самого Google (электронной почтой, сетевыми новостями, облачным хранилищем, видеозаписями и др.).

Основная панель инструментов любого браузера имеет следующие кнопки:

Сейчас в сети Интернет по разным оценкам размещено более миллиарда сайтов (Web-страниц). Чтобы облегчить поиск необходимых данных, создаются специальные поисковые серверы , которые собирают и хранят характеристики документов в своих базах данных. При обращении к поисковому серверу открывается страница, содержащая каталоги новостей по различным темам (наука, спорт, погода, политика и т. д.) и элементы для контекстного поиска. Благодаря каталогам можно вести направленный поиск необходимых данных, просматривая их содержимое.

Качество поиска и количество найденных документов во многом зависят от корректности запроса и объема базы данных поисковой системы, например, они будут отличаться для запросов «МЕНЕДЖМЕНТ» и «МЕНЕДЖМЕНТ + ПРЕДПРИЯТИЕ». На странице поиска обычно доступна справка по составлению запроса, с которой целесообразно познакомиться перед поиском.

С целью проведения первичного поиска на конкретную тему целесообразно использовать поисковые каталоги . Для специалистов, хорошо знакомых с ресурсами сети Интернет в своей области, полезным является поиск по ключевым словам. Самыми популярными являются такие поисковые серверы:

Поисковые серверы связаны между собой. Специальные программы-спайдеры (пауки) постоянно просматривают узлы, корректируя собственные базы данных. Оперативность их работы обеспечивается за счет быстродействующей аппаратуры. Так, поисковый сервер google сканирует миллионы cтраниц в сутки.

Миллиарды людей ежедневно используют Всемирную сеть. Но не все знают, как работает интернет. Достаточно открыть браузер, ввести нужный адрес, и на экране появляется информация в виде текста, изображения или видео. Люди, работающие в интернете, не задумываются над вопросом, как это устроено. Хотите узнать? Читайте далее.

Расскажем кратко о том, как построена работа Всемирной паутины:

Сеть, соединяющая сети

Большинство специалистов, отвечая на вопрос, что такое интернет, назовут термин «сеть сетей». Иными словами, Всемирная паутина — это соединение сетей различного уровня. Два компьютера можно связать между собой при помощи проводов либо беспроводным способом. Такое соединение уже называют Сетью.

В мире много компьютеров соединены в пределах учреждений, учебных заведений, целых стран и континентов. Благодаря этому у каждого владельца компьютера есть возможность получить информацию с любого конца света.

Каждый компьютер в Сети имеет свой уникальный номер, который называется IP-адрес. Как электрическая розетка обеспечивает связь между электростанцией и электроприбором и не задается вопросом, где электроэнергия произведена, так и IP соединяет две машины в Сети. IP — это значит Internet Protocol.

Наиболее распространенным на сегодня является 4-я версия протокола — IPv4. Поэтому адреса большинства компьютеров записываются в виде комбинаций цифр, разделенных точками: 192.168.2.10. Они позволяют двум машинам распознавать друг друга в Сети.

Компьютер пользователя — домашний или рабочий — это периферия Сети. Он лишь отправляет запрос и выдает готовый результат на мониторе. А что происходит внутри Сети?

Как устроено ядро интернета

Доступ пользователю к Сети предоставляют специальные компании-провайдеры, обслуживающие ее ядро. Чтобы сети могли между собой взаимодействовать и передавать информацию, существуют специальные компьютеры — маршрутизаторы. Как сигнальщик на железной дороге следит за тем, чтобы на переезде не случилось аварии и стрелка вела поезд на нужный путь, так маршрутизатор направляет информацию по необходимому адресу. Он позволяет задать общие правила и соединить сети между собой.

Провайдер — это компания, которая обслуживает маршрутизаторы, обеспечивая, таким образом, доступ пользователя в интернет. Благодаря провайдерам периферия и ядро Сети связаны.

Ядро работает только для того, чтобы передавать пакеты. Если почтовая служба использует специальную упаковку, чтобы транспортировать посылки, то в интернете информация разбивается на части, размером не более 1,5 тыс. байт, которые и называются пакетами. Каждый пакет нумеруется и отправляется получателю по нужному IP-адресу различными путями и в произвольном порядке.

Чтобы пакеты в пути не терялись, существует специальный транспортный контрольный протокол — TCP (Transport Control Protocol). Он заставляет отправлять запрос до тех пор, пока нужный пакет не будет доставлен получателю.

Он не гарантирует доставку пакетов, не посылает новые запросы, не получив нужный пакет. Это обеспечивает быструю связь. Но потеря одного из пакетов приводит к неполадкам в связи, зависании видео, отставании звука от видео и так далее.

Как информацию видит пользователь

Обычный пользователь не имеет ни малейшего представления о ядре и периферии интернета, о том, как работают протоколы. Он имеет дело с браузером и веб-адресом. Интернет — это не только сложные технические решения, но и простой, понятный обывателю способ представления информации.

Чтобы пользователь не имел проблем с запоминанием IP-адресов, каждому из них присвоен псевдоним, который называют домен. Он состоит из запоминающихся буквенных обозначений. Например, nur.kz.

После того как пользователь набрал адрес нужного ему сайта, браузер отправляет запрос в DNS. Оттуда запрос переправляется в место, где расположен веб-ресурс. Оно называется сервер — это компьютер, который хранит веб-страницу, сайт или приложение.

От браузера сервер получает запрос отобразить копию сайта на мониторе пользователя. Если обращение прошло успешно, сервер начинает отправку пакетов с информацией компьютеру пользователя. Браузер собирает все пакеты воедино и выводит на монитор.

Таким образом, интернет состоит из ряда протоколов, которые позволяют пользователю отправлять и получать информацию в удобном для него виде.

Интернет — это соединение компьютерных сетей, позволяющее быстро обмениваться информацией и передавать ее на значительные расстояния за считанные секунды.

Читайте также: