УП ВСС

	SERVERS.NET
2.	B.ROOT-	NS1.ISI.EDU	192.228.79.201
	SERVERS.NET
3.	C.ROOT-	C.PSI.NET	192.33.4.12
	SERVERS.NET
4.	D.ROOT-	TERP.UMD.EDU	128.8.10.90
	SERVERS.NET
5.	E.ROOT-	NS.NASA.GOV	192.203.230.10
	SERVERS.NET
6.	F.ROOT-	NS.ISC.ORG	192.5.5.241
	SERVERS.NET1
7.	G.ROOT-	NS.NIC.DDN.MIL	192.112.36.4
	SERVERS.NET
8.	H.ROOT-	AOS.ARL.ARMY.MIL	128.63.2.53
	SERVERS.NET
9.	I.ROOT-	NIC.NORDU.NET	192.36.148.17
	SERVERS.NET
10.	J.ROOT-	VeriSign	192.58.128.30
	SERVERS.NET
11.	K.ROOT-	RIPE NCC	193.0.14.129
	SERVERS.NET
12.	L.ROOT-	ICANN	198.32.64.12
	SERVERS.NET
13.	M.ROOT-	WIDE	202.12.27.33
	SERVERS.NET

Защита DNS-серверов любого уровня, а особенно корневых, является одной из проблем современной сети Internet.

DNS-клиенты обычно реализуются в виде набора подпрограмм2, используемых программами, которым требуется сервис доменных имен, например, Internet Explorer. В этом случае DNS-клиент обращается к указанному при настройке DNSсерверу (серверам), интерпретирует ответ и возвращает результат запросившей программе.

115 ноября 2003 г. компания Internet Software Consortium (ISC), ответственная за корне-

вой сервер F.ROOT-SERVERS.NET, в сотрудничестве с Московским Internet Exchange (MSK-IX) установила в Москве новый корневой DNS-сервер, являющийся зеркалом (копией) корневого сервера имен F.ROOT-SERVERS.NET. По замыслу новый сервер должен значительно повысить скорость доступа к Internet-ресурсам для пользователей в России. MSK-IX - нейтральная сетевая структура, координируемая РосНИИРОС, которая предоставляет возможность поставщикам услуг Internet (ISP) обмениваться IP-трафиком.

2В операционной системе Unix функции клиента реализуются двумя функциями: gethostbyname и gethostbyaddr. Первая функция воспринимает в качестве аргумента имя хоста и возвращает IP адрес, а вторая воспринимает в качестве аргумента IP адрес и возвращает имя хоста.

131

Обобщенная схема работы системы доменных имен иллюстрируется рис. 1.36. Пользователь инициирует запрос к web-серверу «www.donrta.ru». В соответствии с настройками сетевого подключения DNS-клиент формирует DNS-запрос к ближайшему DNS-серверу1 (как правило, по умолчанию DNSсервер провайдера) об IP-адресе узла, на котором функционирует данный web-сервер [1].

Рис. 1.36. Схема функционирования системы доменных имен

Если DNS-сервер провайдера является авторитетным для доменной зоны «.ru», то он возвращает узлу пользователя (а вернее программе, инициировавшей запрос) DNS-отклик, в котором содержится требуемый IP-адрес (в предположении, что такой web-сервер вообще зарегистрирован).

В случае, если DNS-сервер провайдера не является авторитетным для доменной зоны «.ru», то он формирует аналогичный DNS-запрос к вышестоящему DNS-серверу (чаще всего, но не обязательно, корневому DNS-серверу). Корневой DNSсервер в ответ на полученный запрос формирует DNS-отклик, в

1 Для начала поиска информации о любом доменном имени или IP-адресе клиенту достаточно знать адреса корневых DNS-серверов.

132

котором содержится IP-адрес авторитетного для данной доменной зоны DNS-сервера, получив который DNS-сервер провайдера сформирует к нему запрос и полученный отклик вернет клиенту. При этом полученная информация будет занесена в кэш-память DNS-сервера провайдера. В случае повторного запроса от пользователя IP-адреса web-сервера «www.donrta.ru», DNS-сервер провайдера сформирует отклик, используя информацию из кэш-памяти1 и не будет обращаться к вышестоящему DNS-серверу.

Запросы клиентов (или серверов) могут быть рекурсивными или итеративными. Рекурсивный запрос подразумевает, что запрашиваемый сервер должен самостоятельно пробежаться по всей системе серверов (вплоть до корневого) до получения конечного ответа (в т.ч. отрицательного) и вернуть его клиенту. При этом сам сервер может пользоваться итеративными или рекурсивными запросами. Сервер может отказаться выполнять рекурсивные запросы «сторонних» клиентов. При итеративном запросе сервер делает только один шаг поиска и возвращает ссылку на авторитетный сервер (или конечный ответ, если он сам является авторитетным для данного домена). Дальнейший поиск производится самим клиентом.

Очевидно, что сервер доменных имен и клиентское программное обеспечение реализуют заложенную в DNS архитектуру «клиент-сервер», а программные средства, указанные в последнем пункте позволяют упростить настройку сервера и управление им.

4.7. Служба ICQ

Служба ICQ (I Seek you – примерный перевод «я ищу тебя») используется для поиска сетевого IP-адреса узла пользователя, подключенного в данный момент к сети Internet. Как отмечалось ранее, не все узлы сети Internet имеют постоянный IP-адреса, а поскольку обмен данными между двумя узлами предполагает наличие IP-адреса, то, соответственно, и возникает задача определения текущего IP-адреса узла пользователя, с которым необходимо связаться.

Использование службы ICQ начинается с установки ICQклиента и регистрации пользователя на центральном сервере

1 Необходимо иметь ввиду, что при кэшировании используется значение TTL (максимальное время жизни записи).

133

службы (www.icq.com), в результате которой каждому пользователю присваивается персональный идентификационный номер

UIN (Universal Internet Number)1. Для аутентификации пользова-

теля каждый UIN подтверждается паролем. Пользователи обмениваются между собой идентификационными номерами для последующего взаимодействия по сети.

После загрузки ICQ-клиент, установленный на узле пользователя, автоматически определяет текущий IР-адрес узла и сообщает его центральному серверу службы (например, www.icq.com), который в случае запроса2 другого пользователя, выдает ему IР-адрес или сообщает, что пользователь не подключен. При этом возможна визуальная индикация состояний пользователя, отражающая его доступность, например, – недоступен, – вышел, – занят, – невидим, – доступен. Кроме этого, ICQ-клиент автоматически через ICQ-сервер определяет состояние пользователей, UIN которых содержатся в списке клиента. Текущее состояние пользователей отслеживается в реальном времени.

ICQ-сервер обрабатывает запросы клиентов, а также хранит информацию обо всех зарегистрированных пользователях.

По мере развития Internet функции службы ICQ были расширены. Помимо основного назначения – определения текущего IP-адреса и обмена в реальном времени короткими сообщениями между пользователями, добавились функции передачи файлов, организации взаимодействия по принципу, напоминающему чат-конференции и отправки отложенных сообщений (на случай, если пользователь не подключен).

Таким образом, пользователь взаимодействует со службой ICQ в режиме оn-line, поэтому данная сетевая служба в соответствии с рассмотренной ранее классификацией предоставляет пользователю интерактивный сервис, который может быть как коллективным (режим конференции), так и индивидуальным.

4.8. Служба голосовой и видеосвязи Skype

Skype − служба, обеспечивающая шифрованную голосовую связь и видеосвязь через Internet между компьютерами (VoIP), а также платные услуги для звонков на мобильные и

1В силу ряда характерных признаков, службу ICQ очень часто называют Internetпейджером.

2В запросе указывается UIN пользователя, с которым необходимо связаться.

134

стационарные телефоны, основанные на пиринговой (Р2Р) технологии.

В рамках сервиса Skype возможны конференц-звонки (до 25 голосовых абонентов), видеозвонки (в том числе видеоконференции до 10 абонентов), а также передача текстовых сообщений (чат) и передача файлов.

Сервис Skype предусматривает два типа машин: обычный хост (Skype-клиент) и супер-узел (Super Node, SN).

Обычный хост – это компьютер пользователя, на который установлено приложение Skype (клиент) и который подключен к сети.

Супер-узел – конечный адресат для обычных хостов, т.е. хосты подключаются к супер-узлам. Супер-узлом может стать любой компьютер с публичным IP и соответствующей аппаратной и программной конфигурацией.

Само понятие супер-узлов было введено для пиринговых сетей третьего поколения [12]. Они позволили улучшить показатели поиска, снизить задержку передачи файлов, повысить масштабируемость сети, а также расширили возможность возобновления прерванных закачек и одновременной загрузки сегментов одного файла из нескольких источников (пиров). В основном супер-узлы помогают обычным хостам соединяться друг с другом и служат эффективными проводниками зашифрованного сетевого трафика. Супер-узлы отвечают также за «глобальную индексацию». Эта технология позволяет выполнять поиск других пользователей в сети.

Для успешного запуска Skype обычный хост должен подключиться к супер-узлу и зарегистрироваться на специальном логин-сервере.

Логин-сервер является единственным нераспределенным узлом сети, ее центром, где хранятся имена и пароли всех пользователей Skype. Все супер-узлы подключаются к логинсерверу, чтобы проверить имя пользователя и пароль клиента.

Чтобы программа Skype знала, к какому из супер-узлов ей подключаться, в нее загружена таблица с IP-адресами и соответствующими портами супер-узлов. Эта таблица называется хост-кэш.

Каждый раз, при запуске Skype, приложение считывает данные из хост-кэша, берет первый IP-адрес и порт оттуда и пытается подключиться к этому супер-узлу. Если соединиться по какой-либо причине не удается (супер-узел в оффлайне, или

135

не является более частью сети и т.д.), то приложение считывает следующую строку из таблицы. В случае если она не сможет подключиться ни к одному из IP-адресов, то пользователь получит ошибку при запуске. Таким образом, хост-кэш должен содержать как минимум одну работающую запись для того, чтобы Skype мог подключиться и заработать.

Супер-узлы в основном хранят адреса пользователей Skype (до нескольких сотен), не передавая голосовых или текстовых данных и не участвуя в файлообменных процессах. Получается, что чем больше пользователей Skype появляется онлайн, тем больше супер-узлов становятся доступны для расширения пропускной способности сети.

Видео- и голосовая связь по Skype устанавливается через протокол UDP. Если оба Skype-клиента имеют реальные IPадреса, то трафик между ними идет напрямую по UDP. Если же один или оба абонента находятся за брандмауэром или маршрутизатором и не имеют реального IP адреса, то они посылают голосовой трафик другому онлайновому узлу Skype. Здесь также используется UDP или другой протокол – TCP.

Поток голосовых данных сжимается на компьютере специальным кодеком и разбивается на так называемые пакеты (одна секунда разговора – это примерно в 140 голосовых пакетов).

Сервис Skype использует Advanced Encryption Standard (симметричный алгоритм блочного шифрования), известный как «Рэйндал» (Rijndael), применяемый также правительственными организациями США для защиты конфиденциальных данных.

Для использования сервиса необходимо зарегистриро-

ваться на сервере https://login.skype.com/account/signup-form и

установить на компьютер программу Skype-клиент. Программные клиенты Skype выпущены для всех попу-

лярных мобильных и настольных ОС.

Сервис Skype предоставляет следующие бесплатные возможности: звонки между абонентами Skype; видеозвонки между любыми двумя абонентами Skype; обмен мгновенными сообщениями (чат) и демонстрация экрана. Вместе с тем, Skype предоставляет и оплачиваемые услуги: звонки на стационарные и мобильные телефоны; SMS и переадресация звонков.

Таким образом, Skype относится к интерактивным сервисам индивидуального и коллективного использования.

4.9. Проблема эффективного поиска информации

136

Одним из феноменальных отличий сети Internet от других сетей и других средств информационного обмена является функциональная многогранность, заключающаяся в том, что сеть Internet предоставляет пользователям различные способы связи (например, интерактивная и неинтерактивная связь) и различные способы информационного обмена, в том числе и простого доступа к информации.

Информационный сервис сети Internet на сегодняшний день является самым неупорядоченным, и, как следствие, самым неэффективным с точки зрения его использования обычными пользователями.

Отчасти это обусловлено тем, что очень сложно регламентировать действия пользователей сети Internet стандартами или другими правилами поведения, тем более, что сеть Internet задумывалась и организована как отрытая система. Если порядок взаимодействия двух узлов можно описать набором команд и их форматов, то применительно к поведению человекапользователя Internet это практически невозможно.

Именно поэтому в сети появляются информационные ресурсы различного содержательного характера, функционального назначения и программного исполнения.

С точки зрения информационного содержания сеть Internet можно образно сравнить с большой библиотекой, в которой бесчисленное количество книг, а читатели этой библиотеки произвольно добавляют новые книги, при этом расположение книг не подчиняется никаким правилам. На одной полке рядом могут находиться как технические издания, так и художественные произведения, а если представить, что в этой библиотеке помимо книг еще множество картин, видеофильмов, аудиозаписей и других носителей информации, то становится очевидной бесперспективность поиска и получения необходимого материала.

Для разрешения этой проблемы в Internet используются специальные сетевые ресурсы, предоставляющие пользователю сервис по поиску необходимой информации – поисковые серверы.

Поисковые серверы являются отправной точкой для большинства пользователей сети Internet при поиске информации, однако ни один из существующих поисковых серверов не решает в полной мере задачу систематизации информационных ресурсов сети, поэтому, как правило, большинство ресур-

137

сов сети остается вне поля зрения поискового сервера1, и, соответственно, пользователя.

В условиях постоянного роста информационных ресурсов сети Internet и отсутствия полномасштабных индексирующих (регистрирующих или аннотирующих информационные ресурсы) систем, одной из главных проблем, с которой сталкивается большинство пользователей Internet, является проблема эффективного поиска информации.

Под эффективным поиском следует понимать действия пользователя, позволившие ему за относительно небольшой период времени определить есть ли в информационных ресурсах сети Internet требуемая информация и если есть, то где она расположена.

Теоретически в процессе поиска информации можно рассматривать несколько типовых случаев [1]:

–требуемый ресурс существует, он проиндексирован поисковым сервером, а пользователь знает механизмы поиска, в этом случае пользователь успешно достигнет цели – найдет требуемый информационный ресурс;

–требуемый ресурс существует, однако он не проиндексирован ни одной из поисковых систем, очевидно, что если пользователь не знает адрес узла, на котором расположен ре-

сурс, то он так и не узнает о существований данного ин-

формационного ресурса;

–требуемый ресурс существует, он проиндексирован, но пользователь не знает механизмов поиска и не умеет использовать поисковый сервер, в этом случае результат предсказуем почти на 100% – пользователь не сможет найти требуе-

мый информационный ресурс.

Знание механизмов работы поисковых систем, их структуры и логики в значительной мере повышает эффективность поиска информации, даже в тех случаях, когда пользователь может сделать вывод, что искомый ресурс не существует.

4.10.Виды поисковых систем и логика поиска информации

1 В начале 2001 года в сети Internet было размещено порядка 600 миллиардов документов, тогда как лучшие поисковые системы могли индексировать лишь 1 миллиард документов.

138

В основе логики поиска информации лежат базовые логические операторы Булевой логики, которые используются при построении логических поисковых утверждений. Булева логика и ее логические операторы только собирают или разделяют информацию в зависимости от того, как их использовать.

Базовыми логическими операторами, используемыми при поиске информации, являются три оператора [1] [3]:

–«И» − логическое «И» (английский «AND»);

–«ИЛИ» − логическое «ИЛИ» (английский «OR»);

–«НЕ» − логическое «НЕ» (английский «NOT»). Современные поисковые системы обрабатывают заявки

пользователей на основе «запросов», состоящих из одного или нескольких ключевых слов, характеризующих искомую информацию. Большинство современных поисковых систем имеют возможность применения простого запроса, когда в качестве поискового критерия вводится предложение на естественном языке, после чего система производит его нормализацию и только после этого приступает к его выполнению. Язык такого запроса достаточно прост: все слова следует вводить через пробел, допускается использование логических операторов «И», «ИЛИ», либо «НЕ».

При использовании логического оператора «И», все результирующие документы должны содержать все три ключевых слова, любые другие документы из результирующего списка исключаются, т.е. логическое «И» сужает область поиска информации.

Необходимо отметить, что все ключевые слова будут присутствовать в документе, хотя это не означает, что они будут расположены в относительной близости и, тем более, будут связаны каким-либо способом − логически или по смыслу. Оператор «И» только лишь обеспечивает их совместное присутствие в документе.

Логическое «ИЛИ» объединяет все три множества, соответствующие ключевым словам в одно множество. При применении оператора «ИЛИ» результирующий список документов будет включать все документы, в которых содержится хотя бы одно из ключевых слов, т.е. логический оператор «ИЛИ» расширяет (раздвигает) границы поиска. В поисковых системах логический оператор «ИЛИ» используется, чтобы искать в документах подобные слова, например, синонимы или альтернативы.

139

Применение логического оператора «НЕ» исключает из результирующего списка документов те документы, в которых содержатся слова указанные за оператором «НЕ». В отличие от двух предыдущих операторов при составлении запроса с использованием оператора «НЕ» порядок написания ключевых слов имеет значение, т.е. за оператором «НЕ» следует указывать те ключевые слова, которые не должны встречаться в документе.

Логическое «НЕ» используется для исключения каких-либо ключевых слов, тем самым, сужая и ограничивая поиск.

Ранее уже отмечалось, что при использовании логического оператора «И», позволяющего найти документы, в которых сосредоточены все искомые ключевые слова, не гарантирует логической связи между ними и, как следствие, часть документов из этого списка вообще не будет соответствовать запросу пользователя.

Для расширения возможностей поисковых систем созданы специальные «языки запросов», включающие различные логические операторы. Например, операторы «близости», которые помимо определения документов, содержащих заданные ключевые слова, выделяют только те документы, в которых ключевые слова расположены по тексту на определенном расстоянии друг от друга.

Одним из наиболее эффективных операторов поиска является оператор «дословного поиска фразы». Применение этого оператора позволяет выявить документы, содержащие целую фразу или предложение в том виде, как записано пользователем.

Трудности поиска информации обусловлены тем, что очень сложно разработать поисковые системы, способные даже в небольшой степени анализировать смысловую нагрузку текста документа. Решение подобной задачи относится к области искусственного интеллекта и является предметом исследований, в том числе и для решения задач поиска информации. Современные же поисковые системы оснащаются специализированными языками запросов, которые включают различные операторы, позволяющие в значительной степени повысить эффективность поиска информации в сети Internet.

В сети Internet используются два типа поисковых систем:

каталоги ресурсов и поисковые серверы.

Внешне, с точки зрения интерфейса эти поисковые системы практически не отличаются, поскольку интерфейсом пользо-

140