4.9. Сервисы сети Internet [3,4]

Объединяя серверы всего мира, Интернет обладает огромными информационными ресурсами, представляющими собой совокупность информационных технологий и баз данных, доступных при помощи этих технологий, которые находятся в режиме постоянного обновления. Все ресурсы Интернет предоставляемые пользователю основаны на протоколах прикладного уровня, которые описывают взаимодействие между программой-клиентом и программой-сервером определенного сервиса (службы или системы) Интернет.

FTP – система файловых архивов – это огромное распределенное, т. е. расположенное на машинах сети, в том числе и функционирующих на разных платформах, хранилище в виде файлов всевозможной накопленной информации. Любой пользователь может воспользоваться услугами анонимного доступа к этому хранилищу и скопировать интересующие его материалы. Объем программного обеспечения в архивах FTP составляет терабайты информации. Кроме программ в FTP-архивах можно найти стандарты, пресс-релизы, книги по различным отраслям знаний, главным образом по компьютерной проблематике, и многое другое. Для этой цели существует специальная программа Archie, которая позволяет просканировать FTP-архивы и найти тот, который устраивает пользователя по составу программного обеспечения и коммуникационным условиям. Обеспечивающим протоколом является FTP (File Transfer Protocol) – протокол передачи файлов, который работает на 20 и 21 порту и предназначен для копирования файлов между компьютерами. Он полностью занимает канал, пока не будет получен файл, и сохраняет информацию о соединении.

Электронная почта (E-Mail). Ее обеспечением в Интернете занимаются специальные почтовые серверы. Почтовые серверы получают сообщения от клиентов и пересылают их по цепочке к почтовым серверам адресатов, где эти сообщения накапливаются. При установлении соединения между адресатом и его почтовым сервером происходит автоматическая передача поступивших сообщений на компьютер адресата. Почтовая служба (электронная почта) основана на прикладных протоколах SMTP, РОРЗ и IMAP-4. Протокол SMTP рассчитан на доставку почты до конкретного получателя и работает на 25 порту. РОР3- и IMAP-4 – протоколы взаимодействия пользователя со своим почтовым ящиком на сервере, работают, соответственно, на 110 и 143 портах. При использовании SMTP предполагается, что почтовый адрес указывает на компьютер конечного получателя и на этом компьютере запущена специальная программа, которая принимает и обрабатывает почту. Однако чаще всего бывает, что почта не доставляется на компьютер каждого отдельного пользователя, а обрабатывается централизованно, на отдельном почтовом сервере. В таком случае каждый пользователь имеет на почтовом сервере свой почтовый ящик. Почта доставляется до сервера по протоколу SMTP (конечный получатель – сервер) и помещается в почтовые ящики пользователей, затем пользователи подключаются к своим почтовым ящикам по протоколу РОРЗ или IMAP-4 и забирают почту.

Протокол РОРЗ требует полностью забрать всю почту, а затем принять решение о необходимости ее дальнейшего хранения.

Протокол IMAP-4 позволяет просматривать на сервере заголовки писем "новое", "ответ" и т. п. и скачивать с сервера только необходимые письма или даже часть некоторого письма. Также можно на стороне сервера проводить поиск по сообщениям, создавать иерархию каталогов для хранения полученных писем (копии скачанных писем остаются на сервере, пока вы их не удалите). Фактически IMAP-4 дублирует функции почтовых программ пользователя (например, Microsoft Outlook). Однако существенной разницей здесь является то, что если Microsoft Outlook работает на компьютере пользователя, то команды протокола IMAP-4 выполняются на сервере. Следовательно, каталоги с письмами хранятся в одном месте (на сервере), что очень удобно, если подключение к серверу происходит с разных компьютеров, то не надо на каждом компьютере иметь полную копию всех писем.

Наиболее распространенный вариант работы с почтой для обычного пользователя: отправка почты – по протоколу SMTP (на почтовый сервер получателя), получение почты – по протоколу РОРЗ или IMAP-4 (скачивание почты из почтового ящика на своем почтовом сервере). Служба базируется на почтовом адресе пользователя, состоящего из имени пользователя и доменного имени почтового сервера, которые разделяются между собой символом @, например: [e-mail].

Существует большое разнообразие клиентских почтовых программ. К ним относится, например, программа Microsoft Outlook Express, входящая в состав операционной системы Windows как стандартная. Из специализированных почтовых программ хорошую популярность получили программы The Bat!, Eudora, Pegasus mail.

Служба удаленного управления компьютером TELNET. Протокол Telnet работает на 23 порту и используется для подключения и управления удаленным компьютером. После подключения каждый символ, введенный на локальной машине, обрабатывается так, как если бы он был введен на удаленной машине. Либо может использоваться командный режим – управление удаленной машиной при помощи специальных команд. Такое управление еще называют консольным или терминальным.

Часто протоколы Telnet применяют для дистанционного управления техническими объектами, например телескопами, видеокамерами, промышленными роботами, автоматизированными складами и даже торговыми автоматами.

Приложение Telnet состоит из двух компонент:

– программы-клиента, обеспечивающей соединения с сервером, прием от абонента входных данных, преобразование их к стандартному формату и отсылку серверу, а также прием от сервера результатов запроса в стандартном формате и переформатирование их в вид, удобный клиенту;

– программы-сервера, обеспечивающей ожидание и обслуживание запроса, а также отсылку результатов программе-клиенту.

Каждый сервер, предоставляющий Telnet-услуги, обычно предлагает свое клиентское приложение. Его надо получить по Интернет (например, по протоколу FTP), установить на своем компьютере, подключиться к серверу и работать с удаленным оборудованием. Простейший клиент Telnet входит в состав операционной системы Windows 98 (файл telnet.exe).

Служба ICQ. Эта служба предназначена для поиска сетевого IP-адреса компьютера, подключенного в данный момент к Интернету. Необходимость в подобной услуге связана с тем, что большинство пользователей не имеют постоянного IP-адреса. Название службы происходит от выражения I seek you – я тебя ищу. Для пользования этой службой надо зарегистрироваться на ее центральном сервере (http://www.icq.com) и получить персональный идентификационный номер UIN (Universal Internet Number). Данный номер можно сообщить партнерам по контактам, и тогда служба ICQ приобретает характер Интернет - пейджера. Зная номер UIN партнера, но, не зная его текущий IР-адрес, можно через центральный сервер службы отправить ему сообщение с предложением установить соединение.

При каждом подключении к Интернету программа ICQ, установленная на вашем компьютере, определяет текущий IР-адрес и сообщает его центральной службе, которая, в свою очередь, оповещает ваших партнеров по контактам. Далее ваши партнеры (если они тоже являются клиентами данной службы) могут установить с вами прямую связь. Программа предоставляет возможность выбора режима связи «готов к контакту»; «прошу не беспокоить, но готов принять срочное сообщение»; «закрыт для контакта» и т. п.

Служба IRC (Internet Relay Chat). Служба предназначена для прямого общения нескольких человек в режиме реального времени. Иногда службу IRC называют чат - конференциями, или просто чатом. В отличие от системы телеконференций, в которой общение между участниками обсуждения темы открыто всему миру, в системе IRC общение происходит только в пределах одного канала, в работе которого принимают участие обычно лишь несколько человек. Каждый пользователь может создать собственный канал и пригласить в него участников «беседы» или присоединиться к одному из открытых в данный момент каналов.

Службу IRC поддерживают броузеры WWW, а также существует несколько популярных клиентских программ для работы с серверами и сетями, поддерживающими сервис IRC.

Списки рассылки (Mailing List). Обычная электронная почта предполагает наличие двух партнеров по переписке. Если же партнеров нет, то достаточно большой поток почтовой информации в свой адрес можно обеспечить, подписавшись на списки рассылки – это специальные тематические серверы, собирающие информацию по определенным темам и переправляющие ее подписчикам в виде сообщений электронной почты.

Темой списков рассылки может быть что угодно, например вопросы, связанные с изучением иностранных языков, коммерческие и финансовые обзоры, презентация новых программных и аппаратных средств вычислительной техники.

Служба телеконференций (Usenet). Служба телеконференций похожа на циркулярную рассылку электронной почты, в ходе которой одно сообщение отправляется не одному корреспонденту, а большой группе (такие группы называются телеконференциями, или группами новостей).

Обычное сообщение электронной почты пересылается по узкой цепочке серверов от отправителя к получателю. При этом не предполагается его хранение на промежуточных серверах. Сообщения, направленные на сервер группы новостей, отправляются с него на все серверы, с которыми он связан, если на них данного сообщения еще нет. Далее процесс повторяется. Характер распространения каждого отдельного сообщения напоминает лесной пожар.

На каждом из серверов поступившее сообщение хранится ограниченное время (обычно неделю), и все желающие могут в течение этого времени с ним ознакомиться. Распространяясь во все стороны менее чем за сутки, сообщения охватывают весь земной шар. Далее распространение затухает, поскольку на сервер, который уже имеет данное сообщение, повторная передача производиться не может.

Базы данных Gopher. Клиент Gopher может искать и считывать информацию на серверах Gopher. Протокол Gopher предоставляет чисто текстовую информацию и хорошо подходит для передачи больших документов, не содержащих форматирования или иллюстраций.

В основу интерфейсов Gopher положен принцип иерархических каталогов. Внешне Gopher выглядит как огромная файловая система, которая расположена на машинах сети. Первоначально Gopher задумывался как информационная система университета с информационными ресурсами факультетов, кафедр, общежития и т. п. До сих пор основные информационные ресурсы Gopher сосредоточены в университетах.

Базы данных WAIS – это распределенная информационно-поисковая система Интернет. WAIS как перспективная разработка четырех ведущих американских компаний первое время была коммерческим продуктом, пока не появилась ее свободно распространяемая версия free WAIS. В основу системы положен принцип поиска информации с использованием логических запросов, основанных на применении ключевых слов. Клиент «обшаривает» все серверы WAIS на предмет наличия в них документов, удовлетворяющих запросу. Наиболее известным проектом, где была применена WAIS, является электронная версия энциклопедии «Британика».

Информационный ресурс LISTSERV – это система почтовых списков сети BIT-NET (сеть образовательных учреждений). Однако это очень популярный ресурс глобальных компьютерных сетей. В Интернет существуют шлюзы для доступа к нему. Ресурс LISTSERV специально ориентирован на обеспечение транспортировки электронной почты. Доступ к нему в интерактивном режиме затруднен. В мире насчитываются многие сотни списков LISTSERV, которые организованы по группам интересов, например, существуют группы разработчиков программ ядерно-физических расчетов EGS-4 или группы любителей научной фантастики.

Информационная служба WHOIS – служба содержит информацию о пользователях сети, их электронные и обычные адреса, идентификаторы и реальные имена. В последнем случае дается краткое описание основных направлений их деятельности. WHOIS – распределенная система, это значит, что запросы отправляются по всему множеству серверов WHOIS в Интернет, если только не указан адрес конкретного сервера.

TRICKLE – это доступ по почте к архивам FTP, который организован через специальный шлюз. Этот шлюз имеет специальные навигационные средства для поиска нужной информации в Сети, пользователь может вести с ним своеобразный диалог по почте, вы­бирая нужную информацию путем ввода специальных команд TRICKLE.

Поисковые машины AltaVista, Google, MSN, Yahoo, Rambler, Апорт и другие представляют собой мощные информационно-поисковые системы, размещенные на серверах свободного доступа, специальные программы которых непрерывно в автоматическом режиме сканируют информацию сети Интернет на основе заданных алгоритмов, проводя индексацию документов. В последующем поисковые машины предоставляют пользователю информацию через выполнение поискового запроса в рамках собственного интерфейса.

Распределенная гипертекстовая информационная система WWW.

WWW – World Wide Web, что рассматривается как «Всемирная паутина». Официальное определение World Wide Web звучит как мировая виртуальная файловая система – «широкомасштабная гипермедиа среда, ориентированная на предоставление универсального доступа к документам». Основное назначение WWW является предоставление пользователям сетевых компьютеров достаточно простого доступа к самой разнообразной информации. Используя популярный программный интерфейс, проект WWW изменил процесс просмотра и создания информации. Идея заключается в том, что по всему миру хаотично разбросаны тысячи информационных Web-серверов, на которых информация хранится в виде документов – Web-страниц (HTML-страниц). Любую машину, подключенную к Интернет в режиме on-line, можно преобразовать в Web-сервер с определенной информацией. С любого компьютера, подключенного к Интернет, можно свободно установить сетевое соединение с таким сервером и получать от него информацию.

Система включает следующие базовые элементы:

• язык гипертекстовой разметки документов HTML (Hyper Text Markup Language);

• универсальный способ адресации ресурсов в сети URL (Universal Resource Locator);

• протокол обмена гипертекстовой информацией HTTP (Hyper Text Transfer Protocol), а также защищенный протокол Secure Sockets Layer (SSL), предназначенный для обеспечения конфиденциальности работы пользователя Интернет с тем или иным Web-сервером;

• универсальный интерфейс шлюзов CGI (Common Gateway Interface).

Информационный WWW-сервер использует гипертекстовую технологию, в которой для записи документов в гипертексте используется специальный язык гипертекстовой разметки HTML, позволяющий управлять шрифтами, отступами, вставлять цветные иллюстрации, поддерживать вывод звука и анимации. В стандарт языка также входит поддержка математических формул.

Внешне гипертекст отличается от обычного текста тем, что часть слов или целые строки в нем, будучи выделены особым образом (шрифтом или цветом), оказываются чувствительными к появлению на них указателя манипулятора «мышь». При попадании на такую область текста указатель (часто стрелочка) изменяет первоначальный вид. Щелчок «мыши» в таком положении приводит к инициированию какого-либо события, чаще всего к загрузке в программу просмотра нового документа, привязанного так называемой гипертекстовой ссылкой к выделенной строке текста. В результате у пользователя появляется возможность самому выбирать порядок просмотра тех или иных страниц, двигаясь по перемежающимся между собой нитям – паутинкам ссылок. Если при этом компьютер подключен к глобальной сети Интернет, то в сценарий просмотра могут входить ресурсы всего мира, доступ к которым происходит по протоколу работы с гипертекстом, или HTTP. После сказанного становится понятным представление об этих ресурсах как о всемирной паутине.

Взаимодействие клиента и Web-сервера осуществляется с помощью специальной программы просмотра Web-страниц, называемой броузером (от англ. browse – просматривать). Наиболее распространены броузеры Internet Explorer (Microsoft) и Netscape Navigator (Netscape Communications) – близкие по своим возможностям многопротокольные графические интерфейсы доступа к WWW и другим ресурсам сети.

Для удобства ввода информации предусмотрены специальные формы, меню. Программы просмотра позволяют получать доступ не только к WWW-серверам, но и к другим службам Интернет. С их помощью можно путешествовать по Gopher-серверам, искать информацию в WAIS-базах, получать файлы с файловых серверов по протоколу FTP. Поддерживается протокол обмена сетевыми новостями Usenet NNTP.

Одно из главных преимуществ WWW над другими средствами поиска и передачи информации – «много образность»: в WWW можно увидеть на одной странице одновременно текст и изображение, звук и анимацию.

WWW работает по принципу клиент-сервер, точнее, клиент-серверы: существует множество серверов, которые по запросу клиента возвращают ему гипермедиа документ – документ, состоящий из частей с разнообразным представлением информации, в котором каждый элемент может являться ссылкой на другой документ или его часть.

Организация информации в Web-узле может быть различной. Документы, предназначенные для экрана компьютера, могут содержать большое количество различных средств отображения информации, включая текст, числа, иллюстрации или фотографии, мультипликацию и цифровой аудиовизуальный материал, поэтому хорошо спроектированный интерфейс – основа проектирования WWW-документов и систем.

Диапазон способов организации узлов Web весьма широк: от узлов, имеющих строгую линейную структуру, до узлов, у которых вообще нет четкой структуры. Обычно страницы располагаются в иерархическом или линейном порядке, а также в виде паутины.

Содержание Web-страницы описывается на языке HTML в виде команд. Команды в тексте HTML-документа называются тегами. Тег заключается в угловые скобки, например, <TITLE> или <В>. Для более сложных тегов характерно наличие атрибутов, которые могут иметь конкретные значения, определяющие функции тега, например: <Р ALIGN= «JUSTIFY»>. В данном случае <Р> – это тег, ALIGN – один из его атрибутов, a «JUSTIFY» – значение этого атрибута (данный тег определяет начало абзаца, атрибут ALIGN определяет способ выравнивания текста в абзаце, значение «JUSTIFY» задает выравнивание по ширине).

В настоящее время широко применяются разновидности языка HTML, например:

Язык XML (eXtensible Markup Language) – расширяемый язык гипертекстовой разметки, используемый для создания и размещения документов в среде WWW. Язык XML использует структуру тегов и определяет содержание гипертекстового документа, позволяет автоматизировать обмен данными, не прибегая к существенному объему программирования;

Язык WML (Wireless Markup Language) – язык гипертекстовой разметки, предназначенный для отображения информации на маленьком экране мобильного телефона. Для разработки приложений WML позволяет использовать языки XML и HTML.

Универсальный адрес ресурса (URL).

Для того чтобы получить информацию из Интернета, необходимо знать адрес, по которому она расположена. Универсальный адрес ресурса (URL) – это адрес в системе WWW, с помощью которого однозначно определяется любой документ. В общем случае универсальный адрес ресурса имеет следующий формат: протокол://компьютер/путь.

Протокол – здесь указывается символ протокола прикладного уровня. Основным протоколом в системе WWW является HTTP – протокол передачи гипертекста, поэтому большая часть адресов начинается следующим образом: http://. Тем не менее, могут быть использованы и другие протоколы передачи данных, например протокол передачи файлов – FTP или протокол передачи данных в формате Gopher. Тогда на первое место в универсальном адресе ресурса ставится название используемого протокола. Например:

ftp:// или gopher://

Компьютер – это адрес сервера, с которым необходимо установить соединение. Может использоваться как IP-адрес, так и имя сервера в доменной системе имен. Например:

http://www.econ.pu.ru или ftp://194.85.120.66.

Адреса большей части серверов в системе World Wide Web начинаются с префикса www, который используется просто как удобное обозначение того, что на данном компьютере запущен Web-сервер.

Путь представляет собой точное указание месторасположения документа на Web-сервере. Это может быть название директории и файла, как в следующем примере:

http://www.econ.pu.ru/info/history/iubilee.htm

Если ввести в строке «адрес» броузера данный адрес, броузер установит связь с компьютером www.econ.pu.ru по протоколу HTTP и запросит у него документ с названием jubilee.htm из каталога /info/history.

Последняя часть универсального адреса ресурса может включать дополнительную информацию, которую обычно используют для того, чтобы передать Web-серверу параметры запроса пользователя в интерактивных страницах, а также путь и имя той программы на сервере, которая этот запрос будет обрабатывать. Например:

http://www.econ.pu.ru/fs/cbin/main.bat?obet=kit&ida=4

Получив такой запрос, Web-сервер попытается найти программу main.bat в каталоге /fs/cbin/, запустить ее и передать ей параметры obet и ida с соответствующими значениями kit и 4.

В современных версиях браузеров нет необходимости указывать имя протокола в начале каждого адреса ресурса. Если имя протокола не указано, то браузер попытается самостоятельно определить, какой протокол необходимо использовать. Если не указано имя файла, а только каталог, в котором он должен находиться, то пользователю будет передан файл, который администратор Web-сервера определил как файл, передаваемый по умолчанию. Обычно таковым является файл с названием index.htm (index.html) или defautt.htm (default.html). Если в каталоге нет файла по умолчанию, то будет выдано сообщение об ошибке.

Для указания документов на одном и том же сервере в HTML-документах часто используется сокращенное обозначение, называемое относительным адресом. Перед отправкой запроса на Web-сервер броузер преобразует относительный адрес в полный. Например, если документ по адресу http://www.econ.pu.ru/info/index.htm содержит ссылку на документ history/jublilee.htm, то броузер преобразует эту ссылку в http://www.econ.pu.ru/info/history/jubilee.htm .

Основным протоколом является HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) – протокол передачи гипертекста. Он используется в службе WWW для передачи HTML-страниц между серверами и браузерами и работает на 80 порту. При работе по этому протоколу каждый элемент HTML-страницы загружается отдельно, причем соединение между загрузками прерывается и никакой информации о соединении не сохраняется. В данном случае информация к пользователям поступает порциями в порядке общей очереди с целью предотвращения ситуации, когда одна машина получает большое количество данных, а все остальные ждут окончания процесса.

Протокол HTTP позволяет установить соединение между клиентом и сервером. Соединение сохраняется только на время обработки сервером запросов клиента. Запрос клиента и ответ сервера образуют так называемую транзакцию.

Обмен данными по протоколу HTTP происходит следующим образом. Клиент устанавливает соединение с сервером по указанному номеру порта. Если в качестве клиента выступает браузер, то номер порта указывается в URL-запросе. Если номер не указан, то по умолчанию используется порт 80. Затем клиент посылает запрос на документ, указывая HTTP-команду, адрес документа и номер версии HTTP. Например:

GET /index.html НТТР/1.0

Команды HTTP-клиента принято называть методами. Метод сообщает серверу о цели запроса. В данном примере используется метод GET, который запрашивает файл index.html, расположенный в корневом каталоге сервера, используя протокол HTTP версии 1.0. Другими, часто используемыми методами являются методы HEAD и POST. Метод HEAD аналогичен GET, но запрашивает не содержимое файла, а информацию о нем. Метод POST позволяет поместить файл на сервере. Кроме того, клиент может послать информацию, называемую заголовком, чтобы сообщить серверу дополнительную информацию о себе. В качестве такой информации могут выступать имя и номер версии клиента, информация о типах данных, которые предпочтительны для клиента, и др.