Проектирование и разработка

Web-сайтов.

Тема 1

Глобальные компьютерные сети

План лекции

1. Интернет. Основные понятия, принципы функционирования

2. Адресация в Интернете

3. Архитектура web-приложений

4. Современные WEB - технологии

1 Интернет. Основные понятия,

принципы функционирования

Интернет (Internet) – глобальная сеть, объединяющая компьютеры и сети, имеющие различную архитектуру, системное программное обеспечение и т.д. Для передачи информации из одного вида сетей в другую используются шлюзы (gateway) – устройства, служащие для объединения сетей с различными протоколами обмена. На стыке сетей располагаются маршрутизаторы (router) – устройства, определяющие маршруты пакетов.

Сеть Интернет построена на основе протокола TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol), состоящего из двух главных сетевых протоколов:

• IP (Internet Protocol) – межсетевой протокол (протокол маршрутизации, транспортный протокол). Определяет формат пакетов, формат адресов компьютеров сети, маршрут пакета, правила обработки пакетов маршрутизаторами и компьютерами сети.

• TCP (Transmission Control Protocol) – протокол контроля передачи данных. Обеспечивает надежность передачи данных и сборку всех пакетов в единое сообщение.

Помимо базовых протоколов существуют прикладные протоколы (высокоуровневые), отвечающие за функционирование служб Интернета (HTTP, FTP, SMTP, POP3, IMAP и др.).

Основным протоколом Интернет является протокол передачи гипертекста HTTP (Hypertext Transfer Protocol) предназначенный для передачи гипертекстовых документов от сервера к клиенту.

Все, к чему может получить доступ пользователь – называют ресурсами сети. Каждый ресурс имеет уникальный адрес, называемый универсальным идентификатором ресурса URI (Universal Resource Identifier). В самом общем случае URI выглядит следующим образом:

protocol://user:password@host:port/path/file?parameters#fragment

Отдельные поля URI имеют следующее назначение:

• protocol - протокол, посредством которого получают доступ к ресурсу;

• user – имя пользователь;

• password - пароль для аутентификации;

• host - IP-адрес или имя сервера, на котором расположен ресурс;

• port - номер порта, на котором работает сервер, предоставляющий доступ к ресурсу;

• path - путь к файлу, содержащему ресурс;

• file - файл, содержащий ресурс;

• parameters - параметры для обработки ресурсом-программой;

• fragment - точка в файле, начиная с которой следует отображать ресурс.

2 Адресация в Интернете

Адреса есть у каждого компьютера, работающего в сети – цифровой адрес (IP-адрес). Компьютерам, постоянно работающим в сети, присваивается постоянный IP-адрес. Такие компьютеры называют хостами. Компьютерам, работающим в сеансовом режиме, IP-адрес присваивается на время работы в сети (один из свободных адресов). IPv4-адрес – это цифровой адрес, состоящий из четырех десятичных чисел [0 - 255], отделенных друг от друга точками (например, 155.240.100.23).

IPv6 (англ. Internet Protocol version 6) – новая версия протокола IP, призванная решить проблемы, с которыми столкнулась предыдущая версия (IPv4) при её использовании в интернете, за счёт использования длины адреса 128 бит вместо 32.

IPv6 - это Интернет протокол следующего поколения, который однажды заменит текущий IPv4. IPv6 реализует ряд улучшений и упрощений по сравнению с IPv4. Основная разница между IPv6 и IPv4 заключается в использовании 128-ти битных адресов вместо 32-х битных. Среди многих других улучшений это наиболее значимое, позволяющее использовать открытые адреса для гораздо большего количества устройств в будущем. Такое расширение адресного пространства решает проблему использования IP на все большем количестве мобильных устройств, устройствах домашней техники и т.д.

IPv6 и IPv4 будут довольно долго сосуществовать в сети Интернет одновременно. В данный момент некоторые части IPv6 Интернета все еще строятся с использованием туннелей поверх существующего IPv4 Интернет.

После того, как адресное пространство в IPv4 закончится, два стека протоколов – IPv6 и IPv4 – будут использоваться параллельно. Пакеты протокола IPv6 состоят из управляющей информации, необходимой для доставки пакета адресату и полезных данных, которые требуется переслать. Управляющая информация делится на содержащуюся в основном фиксированном заголовке и содержащуюся в одном из необязательных дополнительных заголовках.

Рисунок 1.1 ‑ Формат заголовка пакета IPv6

Человеку цифровые адреса неудобны, поэтому кроме цифровых адресов используются и символические адреса (например, www.tut.by). Одному IP-адресу соответствует один символический адрес. Чтобы символические адреса не повторялись, они регистрируются в ассоциации InterNIC.

Для преобразования символического адреса в цифровые и обратно, существуют специальные серверы – DNS (Domain Name Server). Символические адреса строятся на основе иерархической системы, называемой доменной.

Домен – группа хостов, объединенная по определенному признаку и имеющая одно имя. Домены первого уровня формируются по территориальному признаку (by – Белорусия, ru – Россия, su – СССР и др.) или функциональному признаку (gov – правительственные организации, mil – военные организации, edu – образовательные организации, com – коммерческие организации и др.). Домены второго уровня группируют хосты по территории или принадлежности одной организации.

Пример: www.fais.gstu.by

by – домен 1 уровня;

gstu.by – домен 2 уровня;

fais.gstu.by – домен 3 уровня.