Информационно-вычислительные сети

Информационно-вычислительные сети включают вычисли­тельные сети, предназначенные для распределенной обработки данных (совместное использование вычислительных мощно­стей), и информационные сети, предназначенные для совместно­го использования информационных ресурсов. Сетевая техноло­гия обработки информации весьма эффективна, так как предос­тавляет пользователю необходимый сервис для коллективного решения различных распределенных прикладных задач, увеличи­вает степень использования имеющихся в сети ресурсов (инфор­мационных, вычислительных, коммуникационных) и обеспечи­вает удаленный доступ к ним.

Распределение потоков сообщений с целью доставки каждо­го сообщения по адресу осуществляется на узлах коммутации (УК) с помощью коммутационных устройств. Система распреде­лений потоков сообщений в УК получила название системы коммутации.

Под коммутацией в сетях передачи данных имеется в виду совокупность операций, обеспечивающих в узлах коммутации передачу информации между входными и выходными устройст­вами в соответствии с указанным адресом. При коммутации с накоплением (КН) абонент имеет постоянную прямую связь со своим УК и передает на него информацию. Затем эта информа­ция передается через узлы коммутации другим абонентам, при­чем в случае занятости исходящих каналов информация запоми­нается в узлах и передается по мере освобождения каналов в нужном направлении.

Коммутация пакетов. В системах ПД широкое распростра­нение получил метод коммутации пакетов (КП), или пакетной коммутации, являющийся разновидностью коммутации с накоп­лением. При КП сообщения разбиваются на меньшие части, на­зываемые пакетами, каждый из которых имеет установленную максимальную длину. Эти пакеты нумеруются и снабжаются ад­ресами и прокладывают себе путь по сети (методом передачи с промежуточным хранением), которая их коммутирует.

Части одного и того же сообщения могут в одно и то же вре­мя находиться в различных канатах связи, более того, когда на­чало сообщения уже принято, его конец отправитель может еще даже не передавать в канал.

В сети с КП осуществляется следующий процесс передачи (рис. 6.2):

• вводимое в сеть сообщение разбивается на части — пакеты длиной обычно до 1000—2000 единичных интервалов, со­держащие адрес ОП получателя. Указанное разбиение осу-

Рис. 6.2. Схема коммутации пакетов

 

ществляется или в оконечном пункте, если он содержит ЭВМ, или в ближайшем к ОП УК;

• если разбиение сообщения на пакеты происходит в УК, то дальнейшая передача пакетов осуществляется по мере их формирования, не дожидаясь окончания приема в УК це­лого сообщения;

• в узле КП пакет запоминается в оперативной памяти (ОЗУ) и по адресу определяется канал, по которому он должен быть передан;

• если этот канал к соседнему узлу свободен, то пакет немед­ленно передается на соседний узел КП, в котором повторя­ется та же операция;

• если канал к соседнему узлу занят, то пакет может неболь­шое время храниться в ОЗУ до освобождения канала;

• при хранении пакеты устанавливаются в очереди по на­правлению передачи, причем длина очереди не превышает 3—4 пакетов. Если длина очереди превышает допустимую, пакеты стираются из ОЗУ и их передача должна быть по­вторена.

Эталонная модель внутри- и межсетевого взаимодействия (OSI Reference Model). Многослойный (многоуровневый) харак­тер сетевых процессов приводит к необходимости рассмотрения многоуровневых моделей телекоммуникационных сетей. В каче­стве эталонной модели утверждена семиуровневая модель, в ко­торой все процессы, реализуемые открытой системой, разбиты на взаимно подчиненные уровни. В данной модели обмен ин­формацией может быть представлен в виде стека (табл. 6.1).

Таблица 6.1. Семиуровневая модель (стек) протоколов межсетевого обмена OSI № уровня Наименование уровня Содержание   Уровень приложений Предоставление услуг на уровне конечного пользовате­ля: почта, теледоступ и пр.   Уровень представления данных Интерпретация и сжатие данных   Уровень сессии Аутентификация и проверка полномочий   Транспортный Обеспечение корректной сквозной пересылки данных   Сетевой Маршрутизация и ведение учета   Канальный Передача и прием пакетов, определение аппаратных адресов 1 | Физический Собственно кабель или физический носитель

 

Эти представления были разработаны ISO (International Standard Organization) и получили название «Семиуровневой мо­дели сетевого обмена» (Open System Interconnection Reference Model), или BOC (Взаимодействие Открытых Систем). Основная идея модели заключается в том, что каждому уровню отводится конкретная роль, в том числе и транспортной среде. Благодаря этому общая задача передачи данных расчленяется на отдельные легко обозримые задачи.

Необходимые соглашения для связи одного уровня с выше- и нижерасположенными называют протоколом.

Наличие нескольких уровней, используемых в модели, обес­печивает декомпозицию информационно-вычислительного про­цесса на простые составляющие. В свою очередь, увеличение числа уровней вызывает необходимость включения дополни­тельных связей в соответствии с дополнительными протоколами и интерфейсами. Интерфейсы (макрокоманды, программы) за­висят от возможностей используемой операционной системы.

Рассмотрим вкратце характеристики уровней ВОС.

Уровень 1, физический уровень модели — опре­деляет характеристики физической сети передачи данных, кото­рая используется для межсетевого обмена. Это такие параметры, как напряжение в сети, сила тока, число контактов на разъемах, электрические, механические, функциональные и процедурные параметры для физической связи в системах.

Уровень 2, канальный — представляет собой ком­плекс процедур и методов управления каналом передачи дан­ных, организованный на основе физического соединения. Ка­нальный уровень формирует из данных, передаваемых 1-м уров­нем, так называемые «кадры», последовательности пакетов. Каждый пакет содержит адреса источника и места назначения, а также средства обнаружения ошибок. На этом уровне осуществ­ляются управление доступом к передающей среде, используемой несколькими ЭВМ, синхронизация, обнаружение и исправление ошибок.

К канальному уровню отнесены протоколы, определяющие соединение, — протоколы взаимодействия между драйверами устройств и устройствами, с одной стороны, а с другой — между операционной системой и драйверами устройств.

Уровень 3, сетевой — устанавливает связь в вычисли­тельной сети между двумя абонентами. Соединение происходит благодаря функциям маршрутизации, которые требуют наличия сетевого адреса в пакете. Сетевой уровень должен также обеспе­чивать обработку ошибок, мультиплексирование, управление потоками данных.

К сетевому уровню относятся протоколы, которые отвечают за отправку и получение данных, где определяется отправитель и получатель и определяется необходимая информация для достав­ки пакета по сети.

Уровень 4, транспортный — поддерживает непре­рывную передачу данных между двумя взаимодействующими друг с другом удаленными пользовательскими процессами. Ка­чество транспортировки, безошибочность передачи, независи­мость вычислительных сетей, сервис транспортировки из конца в конец, минимизация затрат и адресация связи гарантируют не­прерывную и безошибочную передачу данных.

Транспортный протокол связывает нижние уровни (физиче­ский, канальный, сетевой) с верхними уровнями, которые реа­лизуются программными средствами. Этот уровень как бы раз­деляет средства формирования данных в сети от средств их пере­дачи. Сетевой уровень предоставляет услуги транспортному, который требует от пользователей запроса на качество обслужи­вания сетью.

После получения от пользователя запроса на качество обслу­живания транспортный уровень выбирает ктасс протокола, ко­торый обеспечивает требуемое качество обслуживания. При су­ществовании разных типов сетей транспортный уровень позво­ляет следующие параметры качества обслуживания:

• пропускная способность;

• надежность сети;

• задержка передачи информации через сеть;

• приоритеты;

• защита от ошибок;

• мультиплексирование;

• управление потоком;

• обнаружение ошибок.

Уровень 5, сеансовый (уровень сессии) — на данном уровне осуществляется управление сеансами (сессиями) связи между двумя взаимодействующими прикладными пользо­вательскими процессами (пользователями). Определяется начало и окончание сеанса связи: нормальное или аварийное; определя­ется время, длительность и режим сеанса связи, точки синхро­низации для промежуточного контроля и восстановления при передаче данных, восстанавливается соединение после ошибок во время сеанса связи без потери данных.

Уровень 6, представления данных (представи­тельский, уровень представления информации, уровень обмена данными с прикладными про­граммами)— управляет представлением данных в необходимой для программы пользователя форме, осуществляет генерацию и интерпретацию взаимодействия процессов, кодирование/декоди­рование данных, в том числе компрессию и декомпрессию данных (преобразование данных из промежуточного формата сессии в формат данных приложения).

На рабочих станциях могут использоваться различные опера­ционные системы: DOS, UNIX, OS/2. Каждая из них имеет свою файловую систему, свои форматы хранения и обработки данных. Задачей данного уровня является преобразование данных при передаче информации в формат, который используется в инфор­мационной системе. При приеме данных уровень представления данных выполняет обратное преобразование.

Уровень 7, прикладной (уровень прикладных программ или приложений) — определяет протоколы обмена данными этих прикладных программ; в его ведении на­ходятся прикладные сетевые программы, обслуживающие фай­лы, а также выполняются вычислительные, информационно-по­исковые работы, логические преобразования информации, пере­дача почтовых сообщений и т. п. Одна из задач этого уровня — обеспечить интерфейс пользователя.

Таким образом, мы видим, что уровень с меньшим номером предоставляет услуги смежному с ним верхнему уровню и поль­зуется для этого услугами смежного с ним нижнего уровня. Са­мый верхний (7-й) уровень потребляет услуги, самый нижний (1-й) только предоставляет их.

Кроме того, на разных уровнях обмен происходит в различ­ных единицах информации: биты, кадры, фреймы, пакеты, сеан­совые сообщения, пользовательские сообщения. Уровень может «ничего не знать» о содержании сообщения, но он должен «знать», что дальше делать с этим сообщением. Уровень прило­жений передает сообщение на следующий уровень и т. д. через все уровни, пока физический уровень не передаст его в кабель. Каждый уровень по-своему обрабатывает, например, сообщение электронной почты, но не «знает» о фактическом содержании этого сообщения.

Для правильной и, следовательно, полной и безошибочной передачи данных необходимо придерживаться согласованных и установленных правил, оговоренных в протоколе передачи данных.

Базовые сетевые топологии

Проиллюстрируем (на примере локальных сетей) основные принципы комплексирования сетевого оборудования (или топо­логии сетей). При создании сети в зависимости от задач, кото­рые она должна будет выполнять, может быть реализована одна из трех базовых топологий: «звезда», «кольцо» и «общая шина» — рис. 6.3, табл. 6.2.

г Рис. 6.3. Базовые сетевые топологии: — звезда; б — кольцо; в — шинная топология; г — логическое кольцо

 

Таблица 6.2. Основные характеристики сетей разной топологии Характеристики   Топология   Звезда Кольцо Шина Стоимость расширения Незначительная Средняя Средняя Присоединение абонентов Пассивное Активное Пассивное Защита от отказов Незначительная Незначительная Высокая Размеры системы Любые Любые Ограничены Защищенность от прослу­шивания Хорошая Хорошая Незначительная Стоимость подключения Незначительная Незначительная Высокая Поведение системы при вы­соких нагрузках Хорошее Удовлетворительное Плохое Возможность работы в ре­альном режиме времени Очень хорошая Хорошая Плохая Разводка кабеля Хорошая Удовлетворительная Хорошая Обслуживание Очень хорошее Среднее Среднее

 

Концепция топологии сети в виде звезды заимствована из об­ласти больших ЭВМ, в которой головная (хост-) машина полу­чает и обрабатывает все данные с периферийных устройств (тер­миналов или рабочих станций пользователя), являясь единствен­ным активным узлом обработки данных.

Информация между любыми двумя пользователями в этом случае проходит через центральный узел вычислительной сети. Пропускная способность сети определяется вычислительной мощностью узла и гарантируется для каждой рабочей станции. Коллизий (столкновений) данных не возникает.

Кабельное соединение достаточно простое, так как каждая рабочая станция связана с узлом. Затраты на прокладку кабелей высокие, особенно когда центральный узел географически рас­положен не в центре сети. При расширении вычислительных се­тей не могут быть использованы ранее выполненные кабельные связи: к новому рабочему месту необходимо прокладывать от­дельный кабель из центра сети.

Топология в виде звезды является наиболее быстродействую­щей из всех топологий вычислительных сетей, поскольку пере­дача данных между рабочими станциями проходит через цен­тральный узел (при его хорошей производительности) по отдель­ным линиям, используемым только этими рабочими станциями. Кроме того, частота запросов передачи информации от одной станции к другой невысока по сравнению с наблюдаемой при других топологиях.

При кольцевой топологии сети рабочие станции связаны одна с другой по кругу, т. е. рабочая станция 1 с рабочей станцией 2, рабочая станция 3 с рабочей станцией 4 и т. д. Последняя рабо­чая станция связана с первой. Коммуникационная связь замыка­ется в кольцо, данные передаются от одного компьютера к дру­гому как бы по эстафете. Если компьютер получит данные, предназначенные для другого компьютера, он передает их сле­дующему по кольцу. Если данные предназначены для получив­шего их компьютера, они дальше не передаются.

Прокладка кабелей от одной рабочей станции до другой мо­жет быть довольно сложной и дорогостоящей, особенно если географически рабочие станции расположены далеко от кольца (например, в линию).

Пересылка сообщений является очень эффективной, так как большинство сообщений можно отправлять по кабельной систе­ме одно за другим. Очень просто можно выполнить циркуляр­ный (кольцевой) запрос на все станции. Продолжительность пе­редачи информации увеличивается пропорционально количеству рабочих станций, входящих в вычислительную сеть.

Основная проблема кольцевой топологии заключается в том, что каждая рабочая станция должна участвовать в пересылке ин­формации, и в случае выхода из строя хотя бы одной из них ра­бота в сети прекращается.

Топология «общая шина» (магистраль) предполагает использо­вание одного кабеля, к которому подключаются все компьютеры сети. В данном случае кабель используется совместно всеми станциями по очереди. Принимаются специальные меры для того, чтобы при работе с общим кабелем компьютеры не мешали друг другу передавать и принимать данные.

Надежность здесь выше, так как выход из строя отдельных компьютеров не нарушает работоспособность сети в целом. По­иск неисправностей в кабеле затруднен. Кроме того, так как ис­пользуется только один кабель, в случае повреждения нарушает­ся работа всей сети.

Комбинированные топологические решения. Наряду с отмечен­ными базовыми, на практике применяется ряд комбинирован­ных топологий. К таковым относится, например, логиче­ская кольцевая сеть, которая физически монтируется как соединение звездных топологий (рис. 6.3, г). Отдельные «звезды» включаются с помощью специальных коммутаторов, которые иногда называют «хаб» (от англ. Hub — концентратор).

Технологии Internet

В [20] приведено следующее определение: «Федеральный се­тевой совет признает, что... Internet — это глобальная информа­ционная система, которая:

• логически взаимосвязана пространством глобальных уни­кальных адресов, основанных на Internet-протоколе (IP) или на последующих расширениях или преемниках IP;

• способна поддерживать коммуникации с использованием семейства Протокола управления иередачей/Internet-npo- токола (TCP/IP) или его последующих расширений/преем­ников и/или других IP-совместимых протоколов;

• обеспечивает, использует или делает доступной на общест­венной или частной основе высокоуровневые сервисы, надстроенные над описанной здесь коммуникационной и иной связанной с ней инфраструктурой.

За два десятилетия своего существования Сеть Internet пре­терпела кардинальные изменения (рис. 6.4). Она зарождалась в эпоху разделения времени, но сумела выжить во времена господ­ства персональных компьютеров, одноранговых сетей, систем клиент/сервер и сетевых компьютеров. Она проектировалась до первых ЛВС, но впитала эту новую сетевую технологию, равно как и появившиеся позднее сервисы коммутации ячеек и кадров. Она задумывалась для поддержки широкого спектра функций, от разделения файлов и удаленного входа до разделения ресур-

DAPRA

►

DAPRA DCA

DAPRA DCA NSF

-| ICCB ~1-

 

FNC/CCIRN/COMML

IAB

IAB

IRTF

1

IRG

IAB

ARPANET		INTERNET
WG		WG

 

TFs

 

ICB

IRTF

W3C

 

A

Демонстрация

ARPANET ▲

Изобретение

TCP/IP ▲

Первый

■ 1980----------------------

-1986-

А

А Начало проекта

Расширение на MILNET/ARPANET

Перевод ARPANET на TCP/IP

Широкое использование ARPANET

-1993-

Формирование Сообщества

Счет пошел А на тысячи Всемирная паутина

А

-1996

Многопротокольная среда

 

Число

1000 10,000

50,000

действующих сетей в Интернет

 

Рис. 6.4. Краткая хронология развития Internet: ICB — Международный совет по сотрудничеству (International Cooperation Board); IRG — Исследовательская группа Internet (Internet Research Group); ICCB — Совет по конфигурационному управлению Internet (Internet Configuration Control Board); TFs — Совокупность Тематических групп (Task Forces); IAB — Совет по развитию Internet (Internet Activities Board); IETF —Тематическая группа по технологии Internet (Internet Engineering Task Force); IESG — Группа управления технологией Internet (Internet Engineering Steering Group); IRTF — Тематическая группа Internet-ис- следований (Internet Research Task Force); ISOC — Сообщество Интернет (Internet Society); CNRI — Корпорация национальных исследовательских ини­циатив (Corporation for National Research Initiatives); IAB — Совет по архитекту­ре Internet (Internet Architecture Board); W3C — \¥3-консорциум (World Wide

Web Consortium)

сов и совместной работы, породив электронную почту и в более поздний период Всемирную паутину (WWW)».

Рассмотрим некоторые основные Internet-технологии.

Система адресов Internet

Сеть сетей — Internet — базируется на принципах пакетной коммутации и реализует многоуровневую совокупность протоко­лов, подобную рассмотренной выше модели OSI. Прежде чем перейти к описанию данных протоколов, отметим, что на каж­дом из уровней используются определенные системы адресации,
позволяющие осуществлять передачу сообщений и адресацию информационных ресурсов. Основными типами адресов являют­ся следующие:

• адрес Ethernet;

• IP-адрес (основной адрес в Internet);

• доменные адреса;

• почтовые адреса;

• номера портов;

• универсальный локатор (идентификатор) сетевого ресурса (URL/URI).

Адрес Ethernet. Internet поддерживает разные физические сре­ды, из которых наиболее распространенным аппаратурным сред­ством реализации локальных сетей (нижний уровень многоуров­невых сетей) является технология Ethernet.

В локальной сети обмен осуществляется кадрами Ethernet, каждый из которых содержит адрес назначения, адрес источни­ка, поле типа и данные. Каждый сетевой адаптер (интерфейс, карта Ethernet — физическое устройство, подключающее компь­ютер к сети) имеет свой сетевой адрес, размер которого состав­ляет 6 байт.

Адаптер «слушает» сеть, принимает адресованные ему кадры и широковещательные кадры с адресом FF:FF:FF:FF:FF:FF и от­правляет кадры в сеть, причем в каждый момент времени в сег­менте узла сети находится только один кадр.

Собственно Ethernet-адрес соответствует не компьютеру, а его сетевому интерфейсу. Таким образом, если компьютер имеет несколько интерфейсов, то это означает, что каждому интерфей­су будет назначен свой Ethernet-адрес. Каждой карте Ethernet соответствуют Ethernet-адрес и IP-адрес, которые уникальны в рамках Internet.

IP-адрес представляет собой 4-байтовую последовательность, причем каждый байт этой последовательности записывается в виде десятичного числа. Адрес состоит из двух частей: адреса сети и номера хоста. Обычно под хостом понимают компьютер, подключенный к Internet, однако это может быть и принтер с сетевой картой, и терминал или вообще любое устройство, кото­рое имеет свой сетевой интерфейс.

Существует несколько классов адресов, различающихся коли­чеством битов, отведенных на адрес сети и адрес хоста в сети. В табл. 6.3 приведены характеристики основных классов сетей.

Таблица 6.3. Классы IP-адресов Класс сети     Байт 1 Байт 2 БайтЗ Байт 4 А     Сеть   Номер хоста   В     Номер сети Номер хоста С       Номер сети   Хост

 

Назначение классов IP-адресов:

А — использование в больших сетях общего доступа;

В — в сетях среднего размера (большие компании, науч­но-исследовательские институты, университеты);

С — в сетях с небольшим числом компьютеров (небольшие компании и фирмы).

Среди IP-адресов несколько зарезервировано под специаль­ные случаи (табл. 6.4).

Таблица 6.4. Выделенные IP-адреса IP-адрес   Интерпретация Номер сети Номер хоста 0.0(000016) 0.0 Данный узел сети Номер сети 0.0 Данная IP-сеть 0.0 Номер узла Узел в данной (локальной)сети 255.255 (FFFF16) 255.255 (FFFF16) Все узлы в данной локальной ip-сети Номер сети 255.255 Все узлы указанной IP-сети

 

Для установления соответствия между IP-адресом и адресом Ethernet в локальных сетях используется протокол отображения адресов — Adress resolution Protocol (ARP). Отображение адресов осуществляется в ARP-таблице (табл. 6.5), которая необходима, так как адреса выбираются произвольно и нет какого-либо алго­ритма для их вычисления.

Таблица 6.5. Пример соответствия IP- и Ethernet-адресов IP-адрес Ethernet-aflpec 223.1.2.1 08:00:39:00:2F:C3 223.1.2.3 08:00:5А:21:А7:22 223.1.2.4 08:00:10:99:АС:54

 

ARP-таблица заполняется автоматически; если нужного ад­реса в таблице нет, то в сеть посылается широковещательный за­прос «чей это IP-адрес?», который получают все сетевые интер­фейсы, но отвечает только владелец адреса.

Система доменных имен. Хотя числовая адресация удобна для машинной обработки таблиц маршрутов, она очевидно не­приемлема для использования человеком. Для облегчения взаи­модействия вначале применялись таблицы соответствия число­вых адресов именам машин. Эти таблицы сохранились и исполь­зуются многими прикладными программами (табл. 6.6).

Таблица 6.6. Пример таблицы соответствия имени и адреса сетевой машины 1Р-адрес Имя машины 127.0.0.1 localhost 144.206.160.32 Polyn 144.206.160.40 Apollo

 

Пользователь для обращения к машине может использовать как IP-адрес, так и имя.

По мере роста сети была разработана система доменных имен — DNS (Domain Name System), которая строится по иерар­хическому принципу, однако эта иерархия не является строгой. Фактически нет единого корня всех доменов Internet. В 80-е гг. были определены первые домены (национальные, США) верхне­го уровня: gov, mil, edu, com, net. Позднее появились нацио­нальные домены других стран: uk, jp, au, ch и т. п. Для СССР был выделен домен su, однако после приобретения республика­ми союза суверенитета, многие из них получили свои собствен­ные домены: ua, ru, 1а, И и т. п. Однако домен su был сохранен, и таким образом, например, в Москве существуют организации с доменными именами kiae. su и msk. ru.

Вслед за доменами верхнего уровня следуют домены, опреде­ляющие либо регионы (msk), либо организации (kiae); следую­щие уровни иерархии могут быть закреплены за небольшими ор­ганизациями, либо за подразделениями больших организаций (рис. 6.5).

Наиболее популярной программой поддержки DNS является BIND, или Berkeley Internet Name Domain, — сервер доменных имен, реализованный в университете Беркли, который широко применяется в Internet. Он обеспечивает поиск доменных имен

kiae.su demin.polyn.kiae.su nata.poiyn.kiae.su Рис. 6.5. Структура домена polyn.kiae.su

 

и IP-адресов для любого узла сети. BIND обеспечивает также рассылку сообщений электронной почты через узлы Internet.

Вообще говоря, сервер имен может быть установлен на лю­бой компьютер локальной сети. При выборе машины для уста­новки сервера имен следует принимать в расчет то обстоятельст­во, что многие реализации серверов держат базы данных имен в оперативной памяти.

Почтовые адреса. В Internet принята система адресов, кото­рая базируется на доменном адресе машины, подключенной к сети. Почтовый адрес состоит из двух частей: идентификатора пользователя, который записывается перед знаком «коммерче­ского at — @», и доменного адреса машины, который записы­вается после знака «@».

Различают следующие типы адресов:

• местный адрес — распознается как адрес на машине, с ко­торой осуществляется отправка почты;

• адреса UUCP — могут имеют вид:

— hostluser;

— host!host!user;

— [e-mail];

• адреса SMTP — стандартные для Internet:

— usr@host;

— [e-mail];

— userg[remote.host⁴ s.internet.address].

Если машина, с которой отправляется почта, имеет прямую линию связи по протоколу UUCP со следующей машиной (в ад­ресе), то почта передается на эту машину; если такого соедине­ния нет, то почта не рассылается и выдается сообщение об ошибке. (Программа рассылки почты sendmail сама преобразу­ет адреса формата SMTP в адреса UUCP, если доставка сообще­ния осуществляется по этому протоколу).

При рассылке может использоваться и смешанная адре­сация:

• user%hostA@hostB — почта отправляется с машины hostB на машину hostA;

• user! hostA@hostB — почта отправляется с машины hostB на машину hostA;

• hostA! user%hostB — почта отправляется с hostA на hostB.

TCP/UDP-nopm — условный номер соединения с хост-маши­ной по определенному протоколу прикладного уровня (точнее, информационный сервис, WKS — well Known Services, или прикладная программа, которая осуществляет обслуживание по определенном порту TCP или UDP). К сервисам относятся: дос­туп в режиме удаленного терминала, доступ к файловым архивам FTP, доступ к серверам World Wide Web и т. п.

Система универсальных идентификаторов ресурсов (URI/URL) разработана для использования в системах WWW, и в ее основу заложены следующие принципы.

Расширяемость — новые адресные схемы должны были легко вписываться в существующий синтаксис URI; была дос­тигнута за счет выбора определенного порядка интерпретации адресов, который базируется на понятии «адресная схема». Идентификатор схемы стоит перед остатком адреса, отделен от него двоеточием и определяет порядок интерпретации остатка.

Полнота — по возможности любая из существовавших схем должна была описываться посредством URI.

Читаемость — адрес должен легко пониматься челове­ком, что вообще характерно для технологии WWW — документы вместе с ссылками могут разрабатываться в обычном текстовом редакторе.

Формат URL включает:

• схему адреса (тип протокола доступа — http, gopher, wais, telnet, ftp и т. п.);

• IP- или доменный адрес машины;

• номер ТСР-порта;

• адрес ресурса на сервере (каталог или путь);

• имя HTML-файла и метку;

• критерий поиска данных.

Для каждого вида протокола приложений выбирается свое подмножество полей из представленного выше списка. Прежде чем рассмотреть различные схемы представления адресов, при­ведем пример простого адреса URI:

http://polyn.net.kiae.su/polyn/index.html.

В данном случае путь состоит из доменного адреса машины, на которой установлен сервер HTTP, и пути от корня дерева сервера к файлу index.html.

Схема h 11 р — основная для WWW; содержит идентифика­тор, адрес машины, TCP-порт, путь в директории сервера, поис­ковый критерий и метку. Приведем несколько примеров URI для схемы HTTP:

http://polyn.net.kiae.su/polyn/manifest.html.

Это наиболее распространенный вид URI, применяемый в документах WWW. Вслед за именем схемы (http) следует путь, состоящий из доменного адреса машины и полного адреса HTML-документа в дереве сервера HTTP.

В качестве адреса машины допустимо использование и IP-адреса:

http://144.206.160.40/гisк/risk.html.

При указании адреса ресурса возможна ссылка на точку внутри файла HTML. Для этого вслед за именем документа мо­жет быть указана метка внутри HTML-документа:

http://polyn.net.kiae.su/altai/volume4.htmlffirst.

Символ «#» отделяет имя документа от имени метки. Другая возможность схемы HTTP — передача параметров. Первоначаль­но предполагалось, что в качестве параметров будут передаваться ключевые слова, но по мере развития механизма CGI-скриптов в качестве параметров стала передаваться и другая информация:

http://polyn.net.kiae.su/isindex.html?keywordl+keyword2.

В данном примере предполагается, что файл isindex.html — документ с возможностью поиска по ключе­вым словам.

При использовании HTML Forms параметры передаются как поименованные поля:

http://polyn.net.kiae.su/isindex.html?fieldl=valuel+

field2=value

Схема FTP позволяет адресовать файловые архивы FTP из программ-клиентов World Wide Web. При этом возможно ука­зание не только имени схемы, адреса FTP-архива, но и иденти­фикатора пользователя и даже его пароля. Наиболее часто дан­ная схема используется для доступа к публичным архивам FTP:

ftp://polyn.net.kiae.su/pub/index.txt.

В данном случае записана ссылка на архив polyn.net.kiae.su с идентификатором anonymous или ftp (анонимный доступ). Если есть необходимость указать иденти­фикатор пользователя и его пароль, то можно это сделать перед адресом машины:

ftp://nobody:[e-mail]/users/local/pub.

В данном случае эти параметры отделены от адреса машины символом @, а друг от друга — двоеточием. В некоторых систе­мах можно указать и тип передаваемой информации, но данная возможность не стандартизована.

Схема Gopher используется для ссылки на ресурсы рас­пределенной информационной системы Gopher; состоит из иден­тификатора и пути, в котором указывается адрес Gopher-cepeepa, тип ресурса и команда Gopher:

gopher://gopher.kiae.su:7 0:/7/software.

В данном примере осуществляется доступ к Gopher-cepBepy gopher.kiae.su через порт 70 для поиска (тип 7) слова software. Следует заметить, что тип ресурса, в данном случае 7, передается не перед командой, а вслед за ней.

Схема MAILTO предназначена для отправки почты по стандарту RFC-822 (стандарт почтового сообщения). Общий вид схемы выглядит так:

mailto:[e-mail].

Схема NEWS — просмотр сообщений системы Usenet. При этом используется следующая нотация:

news:comp.infosystems.gopher

В данном примере пользователь получит идентификаторы статей из группы cornp. infosystems. gopher в режиме уведом­ления. Можно получить и текст статьи, но тогда необходим ее идентификатор:

news:0 8 6@ comp.infosystems.gopher

(86-я статья из группы).

Схема TELNET осуществляет доступ к ресурсу в режиме удаленного терминала. Обычно клиент вызывает дополнитель­ную программу для работы по протоколу telnet. При использова­нии этой схемы необходимо указывать идентификатор пользова­теля, допускается использование пароля:

telnet://guest:passwcrd@арolio.polyn.kiae.su.

Схема WAIS (протокол Z39.50). WAIS — распределенная информационно-поисковая система, работающая в режимах по­иска и просмотра. При поиске используется форма со знаком «?», отделяющим адресную часть от ключевых слов:

wais://wa.is.think.с от/wa.is? guide.

В данном случае обращаются к базе данных wais на сервере wais.think.com с запросом на поиск документов, содержащих слово guide. Сервер возвращает клиенту список идентификато­ров документов, после получения которого можно использовать вторую форму схемы wais-запрос на просмотр документа:

wais: //wais.think. ccm/wais/wtype/ 0 39 = /user/letter. txt_:>

где 039 — идентификатор документа.

Схема FILE. WWW-технология используется как в сете­вом, так и в локальном режимах. Для локального режима ис­пользуют схему FILE.

file:///С I/text/html/index.htm.

В данном примере приведено обращение к локальному документу на персональном компьютере с MS-DOS или MS-Windows.

Существует еще несколько схем. Эти схемы реально на прак­тике не используются или находятся в стадии разработки, поэто­му останавливаться на них мы не будем.