1 VI Internet Dr inż. Dariusz Skibicki

2 1. Co to jest Internet Internet (inter- + ang. net ‘sieć’) infor. globalna sieć komputerowa zapoczątkowana w latach 60. XX w. obecnie łącząca ze sobą miliony komputerów na całym świecie, umożliwiając ich użytkownikom wzajemne przesyłanie informacji za pomocą sieci telefonicznej oraz tzw. łączy specjalnych, np. światłowodów, łączy satelitarnych. Podwaliny pod powstanie Internetu położono na początku lat 60., kiedy amerykańska firma RAND Corporation prowadziła badania nad możliwością dowodzenia łączności w warunkach wojny nuklearnej. Na podstawie jej raportów podjęto badania nad skonstruowaniem sieci komputerowej mogącej funkcjonować pomimo zniszczenia jej części np. w wyniku ataku atomowego. Internet łączy miliony komputerów na świecie

3 2.1. Historia internetu Powstała ARPAnet, sieć czterech komputerów stworzona przez amerykańską agencję rządową ARPA. Uruchomiona została pierwsza wersja FTP, File Transfer Protocol, dzięki któremu powstaną w Internecie biblioteki programów, a także sterowników do sprzętu, dokumentacji. Początki poczty elektronicznej. Ray Tomlinson wysyła pierwszą wiadomość elektroniczną. Powstaje Telnet, aplikacja pozwalająca na zdalną pracę na odległych komputerach - połączenie się z nimi i uruchamianie programów. Do ARPANETu włączone zostały pierwsze instytucje spoza Stanów Zjednoczonych: University College of London w Wielkiej Brytanii i Royal Radar Establishment w Norwergii. Po raz pierwszy pojawia się słowo Internet, w opracowaniu badawczym dotyczącym protokołu TCP, napisanym przez Vintona Cerfa o Boba Kahna A Protocol for Packet Intercommunication. W uznaniu za tą i inne zasługi Vinton Cerf jest znany jako "ojciec Internetu". TheoryNet połączył pocztą elektroniczną stu naukowców: powstała lista dyskusyjna (mailing list). Opracowano protokoły TCP i IP. Powstaje Usenet, tekstowe grupy dyskusyjne. Dziś Usenet to ponad 50 tysięcy grup i miliony użytkowników, czytających i biorących udział w dyskusjach. W sieci komputerowej pojawiają się uśmieszki (smileys), tekstowe znaczki wyrażające emocje, powszechnie używane w poczcie i grupach dyskusyjnych.

4 2.2. Historia internetu Od ARPANET odłączono jej część wojskową, tworząc MILNET. W ARPANET hosty i i sieci zaczynają używać protokołu TCP/IP. Powstaje właściwy Internet. Do rozwoju Internetu włączono National Science Fundation, tworząc NSFNET, sieć coraz szybszych superkomputerów wykorzystywanych do celów naukowych. Opublikowano specyfikację DNS, Domain Name System; jej twórcą jest Paul Mockapetris. Zaprojektowano NNTP (Network News Transfer Protocol), protokół używany do wymiany grup dyskusyjnych. Jarkko Oikarinen wynajduje Internet Relay Chat (IRC), system internetowych pogawędek. Formalnie przestaje istnieć ARPANET. Internet mimo to czuje się całkiem nieźle i rozwija się dalej. Tim Berners-Lee stworzył World Wide Web, system pozwalający autorom na połączenie słów, zdjęć i dźwięku, początkowo pomyślany dla wsparcia naukowców zajmujących się fizyką w CERN. W maju Polska zostaje przyjęta do EARN, części sieci BITNET. 17 lipca następuje połączenie krajowego węzła PLEARN w Centrum Obliczeniowym UW z węzłem DKEARN w Kopenhadze. 28 listopada połączenie sieci z Wrocławiem, pierwszym miastem poza Warszawą. W ciągu pierwszego roku od powstania węzła z poczty skorzystało dziesięć tysięcy osób, jak podaje jego administrator Tadeusz Węgrzynowski. W czerwcu w Usenecie powstaje grupa dyskusyjna soc.culture.polish, pierwsza grupa poświęcona Polsce.

5 2.3. Historia internetu 1991 – powstanie pierwszej Archie- pierwszej wyszukiwarki internetowej 17 sierpnia pierwsza wymiana poczty elektronicznej między Polską a światem, uważana za początek Internetu w Polsce. Łącze 9600 bps z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego. W Polsce oddano do użytku sieć pakietową TP SA pod nazwą Polpak. 1993 – Powstanie pierwszej graficznej przeglądarki internetowej – Mosaic. W Polsce powstaje Naukowa i Akademicka Sieć Komputerowa - NASK, jako jednostka badawczo-rozwojowa KBN. Przejmuje ona zadania Zespołu Koordynacyjnego NASK przy Uniwersytecie Warszawskim, utworzonego w roku 1991. 1994 – Powstaje Yahoo! jako spis interesujących ich miejsc w Internecie; z czasem serwis ten rozwija się w najsłynniejszy katalog zasobów internetowych na świecie. W tym roku wysłano także pierwszy na świecie spam. 1995 – Powstanie przeglądarki Netscape Navigator, w swoim czasie najpopularniejszą przeglądarkę internetową. Również w tym roku Firma Microsoft publikuje system Windows 95 wraz z wbudowaną przeglądarką internetową

6 3. Protokół TCP/IP Protokół TCP/IP i przełącanie pakietów stanowią podstawę internetu oraz intranetu. TCP/IP i model ISO/OSI Każdy węzeł sieci TCP/IP musi mieć przyporządkowany 4-bajtowy adres identyfikujący: podsieć, węzeł sieci czy hosta. Adres jest zapisywany w formie czterech grup cyfr oddzielonych kropkami. Np.: Wszystkie adresy w Internecie muszą być uzgodnione i zarejestrowane w Network Information Center (NIC) – w jednostce panującej nad porządkiem w światowej numeracji

7 4. Typy sieci Internet WAN - sieć rozległa, sieć globalna, sieć dalekosiężna (angielskie Wide Area Network, long haul network), sieć komputerowa o dużym zasięgu. Sieć rozległą łączą miliony komputerów na całej Ziemi, przesyłając informacje z szybkościami przeciętnymi 64 Kb/s ( Kb/s, w sieciach eksperymentalnych nawet rzędu kilku Gb/s). MAN - Sieć miejska, sieć metropolitalna,, Metropolitan Area Network, Municipal Area Network, sieć okablowana za pomocą światłowodów używana w osiedlu lub mieście do transmisji wideoprojekcji, głosu i innych danych na odległości do 50 km. Szybkość przesyłania danych w sieci miejskiej jest rzędu od kilku Mb/s do kilku Gb/s. Wytyczanie tras w sieci miejskiej trwa krócej niż 1 ms i jest szybsze niż w sieci rozległej. Sieć miejska, spełniając wymagania sieci lokalnej, umożliwia większy zasięg. LAN - sieć lokalna (angielskie Local Area Network). Sieć LAN zlokalizowana jest w stosunkowo niewielkim obszarze o zasięgu od kilkudziesięciu metrów do kilku km. Szybkości przesyłania danych w sieci lokalnej wynoszą od 0, 2 do 100 Mb/s. Jedna sieć lokalna może zawierać od kilkudziesięciu do kilkuset komputerów. Sieć lokalna stanowi element sieci MAN.

8 5.1. Dostawcy Internetu - ISPISP – Internet Service Provider – dostawca usług internetowych. Chcąc przyłączyć się do Internetu, użytkownik najczęściej czyni to za pośrednictwem firmy ISP. Dostawcy Internetu dysponują łączami z siecią szkieletową oraz odpowiednim sprzętem (modemami, serwerami itp) do dystrybucji internetu we własnej podsieci. Sieć szkieletowa (angielskie backbone network), sieć centralnych połączeń intersieci, sieć ruterów. W skali kraju sieć szkieletowa może być siecią rozległą, w instytucji – lokalną. Dostawca usług internetowych (ISP)

9 5.2. Polskie sieci szkieletowe - NASKSieć NASK-WAN ma 43 węzły, dzięki którym klienci z całego kraju mogą dołączyć się do Internetu. Sieć połączona jest z zagranicą przez Szwecję łączem o maksymalnej przepustowości 155 Mb/s, zaś wewnątrz kraju możliwe są transmisje do 34 Mb/s. Główne węzły sieci IP połączone są poprzez sieć szkieletową NASK-WAN, zbudowaną na bazie protokołu Frame Relay i ATM (Asynchronous Transfer Mode), natomiast mniejsze węzły dołączone są do szkieletu łączami cyfrowymi lub analogowymi. Częścią NASK-u jest także m.in. Warszawska Sieć Miejska - WARMAN. W obrębie tej sieci (ATM) są 33 węzły, a przepustowość dochodzi do 155 Mb/s, oraz inne np.. BYDMAN Struktura sieci NASK

10 5.3. Polskie sieci szkieletowe - POL-34POL-34 to Szybka sieć światłowodowa o przepustowości 34 Mb/s, korzystająca z łączy w kablach energetycznych operatora Tel-Energo SA (maksymalna możliwa przepustowość 622 Mb/s). W Warszawie znajduje się węzeł sieci, do którego przyłączony jest polski SunSITE (ICM). Docelowa postać sieci POL-34 Aktualna struktura sieci POL-34 POL34 ma także swoje łącze zagraniczne o przepustowości 34 Mb/s - do europejskiej sieci TEN-155. POL34 dostępna jest praktycznie tylko dla środowisk akademickich.

11 5.4. Polskie sieci szkieletowe – POLPAK-TOperatorem tej sieci jest Centrum Usług Teleinformatycznych; jest ona podstawą infrastruktury teleinformatycznej TP SA. Oficjalnie sieć uruchomiono w końcu marca 1996 r. Na przełomie roku 1996 i 1997 oraz pod koniec 1997 r. została znacznie rozbudowana. Liczba portów abonenckich dostępnych w sieci POLPAK-T i związanych z nią sieciach miejskich na początku 1998 roku wynosiła ponad Porty te mogą pracować z prędkością transmisji od 64 kb/s do 2048 kb/s. Obecnie sieć bazuje na protokole Frame Relay; docelowo będzie rozbudowywana jako ATM z prędkością 155 Mb/s. Połączenia międzywęzłowe tej sieci są oparte na technologii Cell Relay. Struktura sieci POLPAK-T Między Bydgoszczą, Gdańskiem, Lublinem, Łodzią, Katowicami, Krakowem, Olsztynem, Poznaniem, Warszawą i Wrocławiem uruchomiony jest szkielet sieci ATM na strumieniu E3 (34 Mb/s). Sieć ma połączenie z USA o przepustowości 45 Mb/s.

12 5.5. Sieci miejskie BIAŁYSTOK Miejska Sieć Komputerowa BIAMAN ( BYDGOSZCZ Miejska Sieć Komputerowa BYDMAN ( CZĘSTOCHOWA Miejska Sieć Komputerowa CZESTMAN ( k2.pcz.czest.pl) GDAŃSK/GDYNIA/SOPOT Trójmiejska Akademicka Sieć Komputerowa TASK ( KONURBACJA ŚLĄSKA Śląska Akademicka Sieć Komputerowa ŚASK ( KOSZALIN Miejska Sieć Komputerowa KOSMAN ( KATOWICE Miejska Sieć Komputerowa KATMAN ( KRAKÓW Miejska Sieć Komputerowa w Krakowie ( LUBLIN Miejska Sieć Komputerowa LUBMAN ( ŁÓDŹ Miejska Sieć Komputerowa LODMAN ( OLSZTYN Sieć miejska Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego ( POZNAŃ Miejska Sieć Komputerowa POZMAN ( RZESZÓW Rzeszowska Miejska Sieć Komputerowa RMSK ( SZCZECIN Akademicka Miejska Sieć Komputerowa AMSK ( TORUŃ Miejska Sieć Komputerowa TORMAN ( WARSZAWA Miejska Sieć Komputerowa WARMAN ( WROCŁAW Wrocławska Akademicka Sieć Komputerowa WASK ( ZIELONA GÓRA Zielonogórska Miejska Sieć Komputerowa ZielMAN (

13 5.6. Sieć miejska - Bydman

14 6.1. Poczta elektroniczna Poczta elektroniczna, , to jeden z najważniejszych sposobów komunikacji poprzez sieć Internet. Polega na przekazywaniu listów elektronicznych, czyli wiadomości tekstowych, dodatkowo opatrzonych adresem odbiorcy, nadawcy, a także dodatkowymi informacjami. Oprócz tekstu, listy mogą także zawierać pliki dowolnych formatów (obrazy, dźwięki, pliki danych i inne) przesłane jako załączniki. Nazwa (niekiedy zapisywana jako ) oznacza także pojedynczą wiadomość poczty elektronicznej. Do wysyłania i odbierania poczty elektronicznej używa się specjalnych programów pocztowych. Okno wiadomości z programu Microsoft Outlook

15 [email protected], [email protected].6.2. Adres Prosty adres owy składa się z części lokalnej (czyli nazwy skrzynki pocztowej), znaku "małpy" oraz domeny (pełna nazwa domenowa FQDN, czyli Fully Qualified Domain Name). Np.: skrzynka Jej część lokalna jest nazwą skrzynki pocztowej (jan) na serwerze pocztowym. Duże i małe litery nie są tu rozróżniane. Nie wolno natomiast stosować polskich znaków, czyli tzw. "ogonków". Przed adresem owym można podać dodatkowe informacje - będzie on miał wtedy format: Jan Nowak Spotykane jest również wprowadzenie znaków myślnika "-", podkreślenia "_" lub dodawania "+" do części lokalnej. Poza prostymi adresami istnieją również adresy grupowe - przydatne, gdy chcemy wysłać ten sam do wielu osób. Przykładem może być list zaadresowany następująco: Nasi klienci:

16 6.3. Działanie poczty elektronicznejDziałanie poczty elektronicznej opiera się na współpracy kilku typów programów: MUA - pozwalających odbierać i wysyłać listy, MTA - serwerów przesyłających e w Sieci oraz MDA - sortujących pocztę do skrzynek odbiorczych klientów. Utworzona za pomocą MUA wiadomość trafia do pierwszego (i zazwyczaj nie ostatniego) programu MTA, umieszczonego najczęściej na serwerze usługodawcy internetowego lub firmowym serwerze pocztowym. Program MTA przekazuje pocztę, posługując się protokołem SMTP. Za pomocą MDA można odczytać pocztę bezpośrednio na serwerze pocztowym. Aplikacje na komputerach domowych pobierają pocztę np. za pomocą protokołu POP. Do przekazywania poczty używane są trzy rodzaje programów. W skrócie oznacza się je jako MUA (Mail User Agent), MTA (Mail Transfer Agent) oraz MDA (Mail Delivery Agent). Odpowiadają one za poszczególne etapy wędrówki wiadomości pocztowej w Sieci. Schematyczna trasa listu elektronicznego została przedstawiona na rysunku powyżej.      Pierwszy rodzaj programów pocztowych (MUA) powinniśmy kojarzyć z dobrze znanym klientem pocztowym - choć obecnie programy klienckie pełnią wiele różnych funkcji (na przykład biorą na siebie część zadań MTA, o których za chwilę). Mail User Agent to, w ogromnym skrócie, program pozwalający użytkownikowi na czytanie, tworzenie i wysyłanie wiadomości pocztowych. Pozostałe czynności wykonywane często przez programy MUA to np. pobieranie wiadomości, tworzenie i zarządzanie skrzynkami pocztowymi umieszczonymi na dysku twardym, przekazywanie gotowych do wysłania i do odpowiedniego programu MTA, softowanie i filtrowanie poczty itd. Programami MUA są np. Outlook, The Bat!, pine czy mutt.      Utworzona za pomocą MUA wiadomość trafia do pierwszego (i zazwyczaj nie ostatniego) programu MTA, umieszczonego najczęściej na serwerze usługodawcy internetowego lub firmowym serwerze pocztowym. Program MTA przekazuje pocztę, posługując się protokołem SMTP, o którym wspominaliśmy wcześniej, do kolejnych serwerów internetowych, pełniących również funkcję MTA. W ten sposób - jak po łańcuszku - wędruje aż do ostatniego w kolejce MTA, którym jest serwer pocztowy odbiorcy. Najczęściej spotykany program MTA to UNIX-owy serwer Sendmail.      Czasem niezbędna jest zmiana adresów podczas przekazywania listów - dzieje się tak ze względu na skomplikowaną strukturę sieci niektórych organizacji. Dana firma może np. chcieć, aby listy elektroniczne widziane były jako pochodzące z jednej podsieci, podczas gdy w rzeczywistości wysyłane są z różnych miejsc. Większość MTA umożliwia konfigurowanie reguł zamian adresów.      Ostatnim etapem na drodze przesyłki do adresata jest dostarczenie jej do odpowiedniej skrzynki pocztowej - czyli najczęściej katalogu na dysku twardym, z którego można odczytać pocztę za pomocą programu MUA. Dostarczeniem listów zajmuje się zazwyczaj program z grupy MDA. Przykładem takiego narzędzia jest UNIX-owy program Procmail, jednak podobne zadanie może również pełnić Sendmail. Charakterystyczne jest, iż program MDA nie jest bezwzględnie konieczny do wysyłania czy odbierania poczty (wystarczą MUA i MTA).      W początkach poczty elektronicznej aplikacje MUA znajdowały się najczęściej na tej samej maszynie, na której użytkownicy otrzymywali i wysyłali swoje wiadomości. Z czasem jednak programy te przeniesiono na komputery domowe, co wymagało zaprojektowania protokołów dostępu do poczty znajdującej się na serwerach. Tak powstały protokoły POP (Post Office Protocol) i IMAP (Internet Message Access Protocol).

17 6.4. Działanie poczty elektronicznej - protokołySMTP - (Simple Mail Transfer Protocol) – Protokół umożliwiający przesyłanie korespondencji w internecie. Przesyłanie odbywa się w 7-bitowym kodzie ASCI. Wiadomość w formacie SMTP zawiera szereg nagłówków: Date: data wysłania wiadomości From: nadawca Message-ID: unikatowy identyfikator wiadomości Subject: Temat wiadomości To: adresat Treść wiadomości Do przekazywania poczty używane są trzy rodzaje programów. W skrócie oznacza się je jako MUA (Mail User Agent), MTA (Mail Transfer Agent) oraz MDA (Mail Delivery Agent). Odpowiadają one za poszczególne etapy wędrówki wiadomości pocztowej w Sieci. Schematyczna trasa listu elektronicznego została przedstawiona na rysunku powyżej.      Pierwszy rodzaj programów pocztowych (MUA) powinniśmy kojarzyć z dobrze znanym klientem pocztowym - choć obecnie programy klienckie pełnią wiele różnych funkcji (na przykład biorą na siebie część zadań MTA, o których za chwilę). Mail User Agent to, w ogromnym skrócie, program pozwalający użytkownikowi na czytanie, tworzenie i wysyłanie wiadomości pocztowych. Pozostałe czynności wykonywane często przez programy MUA to np. pobieranie wiadomości, tworzenie i zarządzanie skrzynkami pocztowymi umieszczonymi na dysku twardym, przekazywanie gotowych do wysłania i do odpowiedniego programu MTA, softowanie i filtrowanie poczty itd. Programami MUA są np. Outlook, The Bat!, pine czy mutt.      Utworzona za pomocą MUA wiadomość trafia do pierwszego (i zazwyczaj nie ostatniego) programu MTA, umieszczonego najczęściej na serwerze usługodawcy internetowego lub firmowym serwerze pocztowym. Program MTA przekazuje pocztę, posługując się protokołem SMTP, o którym wspominaliśmy wcześniej, do kolejnych serwerów internetowych, pełniących również funkcję MTA. W ten sposób - jak po łańcuszku - wędruje aż do ostatniego w kolejce MTA, którym jest serwer pocztowy odbiorcy. Najczęściej spotykany program MTA to UNIX-owy serwer Sendmail.      Czasem niezbędna jest zmiana adresów podczas przekazywania listów - dzieje się tak ze względu na skomplikowaną strukturę sieci niektórych organizacji. Dana firma może np. chcieć, aby listy elektroniczne widziane były jako pochodzące z jednej podsieci, podczas gdy w rzeczywistości wysyłane są z różnych miejsc. Większość MTA umożliwia konfigurowanie reguł zamian adresów.      Ostatnim etapem na drodze przesyłki do adresata jest dostarczenie jej do odpowiedniej skrzynki pocztowej - czyli najczęściej katalogu na dysku twardym, z którego można odczytać pocztę za pomocą programu MUA. Dostarczeniem listów zajmuje się zazwyczaj program z grupy MDA. Przykładem takiego narzędzia jest UNIX-owy program Procmail, jednak podobne zadanie może również pełnić Sendmail. Charakterystyczne jest, iż program MDA nie jest bezwzględnie konieczny do wysyłania czy odbierania poczty (wystarczą MUA i MTA).      W początkach poczty elektronicznej aplikacje MUA znajdowały się najczęściej na tej samej maszynie, na której użytkownicy otrzymywali i wysyłali swoje wiadomości. Z czasem jednak programy te przeniesiono na komputery domowe, co wymagało zaprojektowania protokołów dostępu do poczty znajdującej się na serwerach. Tak powstały protokoły POP (Post Office Protocol) i IMAP (Internet Message Access Protocol). Przykładowa wiadomość poczty elektronicznej. Widoczny jest pełen nagłówek a i jego treść.

18 6.5. Działanie poczty elektronicznej - protokołyMIME (z angielskiego Multipurpose Internet Mail Extensions), jest standardem przesyłania poczty elektronicznej (nowszym od SMTP), zalecany w sieci Internet (RFC 1590), umożliwiający w odróżnieniu od SMTP dołączanie do tekstowych plików pocztowych informacji w różnych formatach w tym graficznych. Wiadomość w standardzie MIME zawiera dodatkowe nagłówki: Content-type – określa typ danych zawartych w wiadomości Content-Transfer-Encoding – określa sposób kodowania danych MIME-Version – określa wersję standardu Content-ID – wyznacza wiadomość właściwą Content-Description – Komentarz do zawartości POP - (Post Office Protocol) – Protokół wykorzystywany do ściągania wiadomości . Protokół pozwala na wymianę poleceń i potwierdzeń pomiędzy klientem a serwerem poczty. Aktualna wersja to 3 (POP3). IMAP – (Internet Message Access Protocol) standardowy protokół dostępu do poczty elektronicznej, który w przeciwieństwie do POP3 umożliwia odbieranie komunikatów częściowo lub wybiórczo oraz manipulowanie folderami na serwerach.

19 7.1. Strony WWW Strona WWW, witryna (angielskie WWW page), dokument hipertekstowy (lub nawet hipermedialny) opracowany w języku HTML, udostępniony na widok publiczny w sieci Internet za pomocą usługi WWW w celach informacyjnych, handlowych, propagandowych itp.; sieciowa wizytówka firm i poszczególnych osób (liczba stron WWW przekroczyła już miliard). Strona WWW wyświetlona przeglądarce internetowej

20 7.2. Protokół HTTP, SSL HTTP, HyperText Transfer Protokol, protokół sieciowy umożliwiający przeglądanie stron WWW. Strony te muszą być umieszczone na komputerze, który pełni funkcje serwera stron WWW. Klientem jest komputer, na którym jest uruchomiona przeglądarka WWW i wybrany w niej został adres strony na serwerze. Dla zagwarantowania bezpieczeństwa stosuje się rozszerzone protokoły, np.. SSL (Secure Socket Layer) które przesyłają dane w postaci zaszyfrowanej

21 7.3. Dokumenty HTML HTML, HyperText Markup Language, specjalny język służący do opisu strony oraz odniesień z poszczególnych jej elementów do innych dokumentów. Umożliwia umieszczenie na stronie tekstu opisanego za pomocą tzw. Znaczników. Pozwala także umieszczać bezpośrednio na opisywanych stronach grafikę, a w najnowszych wersjach również inne typy dokumentów. Ważnym elementem strony WWW są tzw. Hiperłącza umożliwiające przemieszczanie się do innych dokumentów. Przejście takie odbywa się przez tzw. URL jednoznacznie określający dokument docelowy (np. w lokalnej kartotece lub w sieci Internet). Dokument HTML zawierający hiperłącza określa się mianem hipertekstu. Przykład budowy dokumentu HTML

22 7.4. Znaczniki HTML Przykłady podstawowych znaczników HTML:… - pobrubienie tekstu … - podkreślenie tekstu … - kursywa kliknij - hiperłącze … - formatowanie tesktu

…

- wstawienie grafiki