SOHO-хостинг. Базовые понятия

Интернет. Любой городской житель хотя бы раз в жизни слышал это слово. Однако далеко не каждый сможет четко ответить на вопрос: что такое Интернет?

Интернет — это глобальная динамическая компьютерная сеть общего доступа, работающая по протоколу TCP/IP. Глобальная — потому что объединяет миллионы компьютеров и других устройств (узлов сети) по всему миру. Динамическая — потому что каждую секунду Интернет изменяется. Подключаются и отключаются отдельные компьютеры и целые компьютерные сети. Меняются пути движения информации между узлами сети. Меняется содержимое Интернета. Меняется сам Интернет.

Чтобы множество компьютеров и других устройств по всему миру смогли обмениваться информацией, им необходимо иметь общий язык, общий протокол. Для Интернета стандартом де-факто является протокол TCP/IP.

На самом деле TCP/IP — не единый протокол, а совокупность двух: маршрутизирующего протокола сетевого уровня IP (internet protocol — межсетевой протокол) и транспортного протокола TCP (transport control protocol — протокол управления доставкой).

От одного компьютера к другому данные передаются небольшими порциями, или пакетами. Если передаваемый объем превышает максимальную длину пакета, то данные разбиваются на несколько частей, которые передаются одна за другой. Компьютеры, между которыми происходит обмен данными, обычно находятся в разных физических сетях. В таком случае пакеты данных необходимо пересылать от источника к приемнику через промежуточные узлы. Этот процесс называется маршрутизацией. За пересылку данных в Интернете и отвечает протокол IP.

Для идентификации в IP-протоколе используется тридцатидвухбитный IP-адрес. Тридцать два бита делят на четыре группы по восемь бит — октеты. Для удобства чтения человеком IP-адрес принято записывать в виде четырех чисел от 0 до 255, разделенных точкой.

Протокол IP позволяет адресовать не только один компьютер, но и целые сети. Если в IP-адресе последний октет равен нулю, этот адрес обозначает IP-сеть — все компьютеры с адресами, начинающимися точно так же. Например, 217.16.16.0 обозначает все компьютеры с адресами от 217.16.16.1 по 217.16.16.254. Адрес 217.16.16.255 зарезервирован в качестве широковещательного (broadcast). Пакет данных, отосланный на этот адрес, получат все компьютеры соответствующей сети.

Все возможные комбинации IP-адресов составляют пространство адресов протокола. Для всего Интернета оно едино. В один и тот же момент в Интернете не должно существовать двух узлов с одинаковым IP-адресом. Нарушение данного правила может привести к неработоспособности как отдельных компьютеров, так и целых сетей.

Чтобы обеспечить уникальность IP-адресов, на заре Интернета была создана специальная организация ICANN (The Internet Corporation for Assigned Names and Numbers), ведающая в том числе выдачей и управлением IP-сетями. Именно она хранит данные о принадлежности той или иной сети.

ICANN разделила IP-cети на пять классов. Класс IP-сети можно определить по первому октету. Сети разных классов различаются максимальным количеством узлов, которые могут содержать.

Класс сети	Первый октет	Количество сетей	Количество узлов
A	1–126	126	16 777 214
B	128–191	16 384	65 534
C	192–223	2 097 152	254
D	224–239	-	-
E	240–254	-	-

Сети классов A, B и C выделяются непосредственно для идентификации узлов сети. Адреса сетей класса D используются в качестве адресов групповой рассылки (multicast) и не могут быть использованы в качестве адреса узла. Адреса сетей класса E зарезервированы для возможного использования службами Интернета в будущем и также не могут использоваться в качестве адресов узлов сети.

Внимательный читатель спросит: куда делась IP-сеть 127.0.0.0? Дело в том, что эта сеть используется для обозначения локального компьютера. Обращаясь к любому адресу из этого сегмента, программа обращается к машине, на которой запущена. Эта «заглушка» (loopback interface) введена для того, чтобы унифицировать код для доступа, к какому бы компьютеру ни шло обращение — к локальному или удаленному.

Кроме того, нужно отметить, что существуют три диапазона адресов, зарезервированных для компьютеров локальной сети. Это сеть класса А с адресом 10.0.0.0, сеть класса B с адресом 172.16.0.0 и 256 сетей класса C из диапазона адресов 192.168.0.0 — 192.168.255.0. В Интернете не должно быть компьютеров с такими адресами.

Откуда же Сети известно, как передавать данные между двумя произвольно взятыми узлами? Дело в том, что любое устройство, поддерживающее протокол TCP/IP, содержит таблицу маршрутизации. В ней подробно расписаны правила маршрутизации — указания, по какому IP-адресу нужно отправить пакет, предназначенный для определенной IP-сети. В простейшем случае таблица содержит только одну запись с адресом вышестоящего маршрутизатора. Можно сказать, что если узел сети не знает того, кому предназначен пакет, то он, по крайней мере, знает того, кто может знать. Именно это простое на первый взгляд правило обеспечивает протоколу TCP/IP (и вместе с ним и Интернету) непревзойденную гибкость.

Протокол IP не гарантирует доставку данных. Из-за особенностей Интернета два IP-пакета, отправленных один за другим, могут прийти в обратном порядке либо вообще затеряться в просторах Сети. Для решения этих проблем и был создан протокол TCP, работающий поверх протокола IP. Именно он отвечает за то, чтобы пришедшие пакеты были собраны в правильной последовательности, а не пришедшие были переданы еще раз.

Протокол TCP является сессионным протоколом. При его использовании между двумя компьютерами возникает виртуальный канал обмена данными. Протокол TCP гарантирует, что данные, поступившие в этот канал с одной стороны, выйдут с другой в том же порядке.

Протокол TCP обычно применяется для пересылки данных, превышающих по объему максимальный размер IP-пакета. В случае когда объем данных невелик, предпочитают использовать протокол UDP (user datagram protocol — протокол пользовательских датаграмм). Этот протокол также работает поверх транспортного протокола IP, однако в отличие от TCP при его использовании не открывается сессия, то есть не создается виртуальный канал. Это позволяет минимизировать обмен служебной информацией. Протокол UDP оперирует датаграммами — каждый его пакет является полностью самодостаточным. При этом UDP также обеспечивает гарантированную доставку данных.

Двенадцатисимвольный IP-адрес сложен для запоминания. К счастью, к большей части узлов Интернета можно обращаться по интуитивно запоминаемым именам. Для этого в Интернете существует специальная служба доменных имен (DNS, Domain Name Service). Именно она отвечает за преобразование, или разрешение, имени компьютера в IP-адрес. При исправно функционирующей службе DNS процесс преобразования совершенно прозрачен и не требует от пользователя дополнительных действий. Поэтому везде, где требуется ввод интернет-адреса, можно свободно употреблять, например, интуитивно понятное имя вместо труднозапоминаемого IP-адреса.

Не все узлы Сети равноправны. Обычный компьютер пользователя, принимающий и отображающий информацию из Интернета, называется клиентом. Компьютер, с которого отправляется эта информация, называется сервером. На сервере обычно размещаются, или хостятся, один или несколько веб-сайтов (или просто сайтов). Сайт — совокупность HTML-страниц, объединенных одним доменным именем.

HTML (Hyper Text Markup Language — гипертекстовой язык разметки) используется для указаний клиентской программе, как именно отображать страницу пользователю. HTML позволяет при помощи специальных ключевых слов — тегов — выделить текст курсивом, жирным шрифтом, отметить параграф, вставить картинку или таблицу, а также многое другое. Кроме того, HTML позволяет делать ссылки на другие страницы и сайты. Именно эта особенность позволяет объединять разрозненные страницы в гипертекстовый сайты, а сайты — во всемирную паутину WWW (World Wide Web). Для передачи HTML-страниц от сервера к клиенту существует протокол HTTP (Hyper Text Transfer Protocol — протокол передачи гипертекста), который работает над протоколом TCP/IP.

В Интернете существует множество других сервисов и служб: служба передачи файлов FTP (File Transfer Protocol — протокол передачи файлов), служба передачи и приема почтовых сообщений, службы обмена мгновенными сообщениями ICQ, Jabber, MSN и так далее.

Информации, изложенной в данной статье, должно быть достаточно для понимания основных принципов функционирования Интернета. Более подробно о протоколе TCP/IP, службе DNS и HTML-разметке можно прочесть в других статьях нашего сайта.