Комп'ютерні мережі

Інтернет (Internet) — всесвітня система сполучених комп'ютерних мереж, що базуються на комплекті Інтернет-протоколів. Інтернет також називають мережею мереж. Інтернет складається з мільйонів локальних і глобальних приватних, публічних, академічних, ділових і урядових мереж, пов'язаних між собою з використанням різноманітних дротових, оптичних і бездротових технологій. Інтернет становить фізичну основу для розміщення величезної кількості інформаційних ресурсів і послуг, таких як взаємопов'язані гіпертекстові документи Всесвітньої павутини (World Wide Web — WWW) та електронна пошта.

В повсякденній мові слово Інтернет найчастіше вживається в значенні Всесвітнього павутиння і доступної в ньому інформації, а не у значенні самої фізичної мережі.

Історія Інтернету сягає досліджень 1960-х років, які проводилися на замовлення уряду США і мали на меті створення надійних розподілених комп'ютерних мереж, стійких до пошкоджень. Попередницею Інтернету стала мережа ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network), яка, почавши функціювати наприкінці 1960-х, на початку 1970-х об'єднувала близько 200 вузлів.

Урядове фінансування магістральної мережі Національного наукового фонду США в 1980-х, а також приватне фінансування для інших комерційних магістральних мереж в усьому світі призвело до участі в розробці нових мережевих технологій і злиття багатьох мереж. Комерціалізація в 1990-х міжнародної мережі привела до її популяризації та впровадження в практично кожен аспект сучасного життя людини. З 2011 року понад 2,1 мільярда людей користуються послугами Інтернету.

Інтернет не має централізованого управління, правил використання чи доступу. Кожна складова мережа встановлює свої власні стандарти. Централізовано визначаються правила використання адресного простору Інтернет-протоколу та Системи доменних імен. Керує цим Інтернет-корпорація з присвоєння імен та номерів (англ. Internet Corporation for Assigned Names and Numbers, або ICANN), міжнародна некомерційна організація з головним офісом у США. Технічне обґрунтування і стандартизацію основних протоколів (IPv4 та IPv6) проводить Internet Engineering Task Force (IETF) — некомерційна організація, відкрита міжнародна спільнота проектувальників, учених, мережевих операторів і постачальників послуг.

Мережа побудована на використанні протоколу IP і маршрутизації пакетів даних. В наш час Інтернет відіграє важливу роль у створенні інформаційного простору глобального суспільства, слугує фізичною основою доступу до веб-сайтів і багатьох систем (протоколів) передачі даних.

 

32.1. Основи організації мережі Інтернет

Інтернет складається з багатьох тисяч корпоративних, наукових, урядових та домашніх мереж. Об'єднання різнорідних за архітектурою мереж стало можливо завдяки протоколу IP (Internet Protocol) і принципу маршрутизації пакетів даних. Протокол ІР був спеціально створений агностичним у відношенні до фізичних каналів зв'язку. Тобто будь-яка мережа передачі цифрових даних може передавати інтернет-трафік[en]. На стиках мереж спеціальні маршрутизатори займаються сортуванням та перенаправленням пакетів даних, базуючись на ІР-адресах одержувачів цих пакетів. Протокол ІР утворює єдиний адресний простір у масштабах всього світу, але в кожній окремо взятій мережі може існувати свій власний адресний підпростір. Така організація ІР-адрес дозволяє маршрутизаторам однозначно визначати подальший напрямок для кожного, навіть найменшого, пакету даних. У результаті між різними мережами Інтернету не виникає конфліктів і дані точно і без перешкод передаються від мережі до мережі по всій планеті.

Сам протокол ІР був народжений в дискусіях всередині організації IETF (Internet Engineering Task Force, Task force — група спеціалістів, покликана вирішити певну задачу), назву котрої можна перекласти як «Група для вирішення задач проектування Інтернету». IETF і її робочі групи досі займаються розвитком протоколів Всесвітньої мережі. Вона відкрита для публічної участі та обговорень. Комітети цієї організації публікують т.зв. документи RFC (англ. Request for Comments — запит коментарів). В цих документах даються технічні специфікації і точні пояснення багатьох питань. Деякі документи RFC організація IAB (англ. Internet Architecture Board — Рада з архітектури Інтернету) оголошує Стандартами Інтернету. З 1992 року IETF, IAB та ряд інших організацій утворюють Товариство Інтернету (Internet Society, ISOC) — організаційну основу для різноманітних дослідницьких та консультативних груп, що займаються розвитком Інтернету. На думку багатьох науковців, Інтернет — це початок нової ери і продуктивно займаються розвитком і удосконаленням міжнародної системи Інтернет.

 

32.2. Служби мережі Інтернет

У наш час найпопулярнішими службами Інтернету є:

Веб-форум — інтернет-ресурс, популярний різновид спілкування в інтернеті. На форумі створюються теми для спілкування, що робить його кращим за чат. Всі, кого цікавить певна інформація, можуть зручно й швидко переглянути її на форумі. На форумі є адміністратори (власники форуму) та модератори (обслуговуючий персонал, який стежить за виконанням установлених правил та порядком). Форуми можуть бути присвячені програмному забезпеченню, автомобілям, футбольній команді тощо.

Блог (blog, від web log — «мережевий журнал чи щоденник подій») — це веб-сайт, головний зміст якого — записи, зображення чи мультимедіа, що регулярно додаються. Для блогів характерні короткі записи тимчасової значущості.

Вікі — веб-сайт (або інша гіпертекстова збірка документів), що дозволяє користувачам змінювати самостійно вміст сторінок через браузер, використовуючи спрощену і зручнішу, порівняно з HTML, вікі-розмітку тексту.

Термін «Вікі» може також стосуватися програмного забезпечення для спільної роботи (collaborative software), яке використовується як рушій вікі-сайтів.

Інтернет-магазин (Internet shop, Online shop) — місце в інтернеті, де відбувається прямий продаж товарів споживачеві (юридичній або фізичній особі), враховуючи доставку. При цьому розміщення споживацької інформації, замовлення товару і угода відбуваються там само, всередині мережі (на сайті інтернет-магазину).

Інтернет-аукціон — аукціон в інтернеті, учасники якого дистанційовані один від одного. На продаж можуть бути виставлені будь-які товари та послуги. На онлайнових аукціонах, окрім звичних товарів може продаватись високотехнологічна і цифрова продукція, товари «зниженого» попиту або залишки колекцій попередніх сезонів, авіаквитки тощо. Перевагою такого аукціону є легкий доступ до участі у ньому всіх користувачів.

Служба соціальних мереж (social networking service) — веб-сайт або інша служба у Веб, яка дозволяє користувачам створювати публічну або напівпублічну анкету, складати список користувачів, з якими вони мають зв'язок та переглядати власний список зв'язків і списки інших користувачів. Природа та номенклатура зв'язків може різнитись у залежності від системи.

На відміну від служб соціальних мереж, в Інтернет-спільнотах користувач не знаходиться в центрі системи; відношення користувача до інших учасників спільноти знаходиться на другому плані. Основна увага Інтернет-спільноти зосереджена на внеску користувача в досягнення спільних цілей, цінностей та спілкуванні.

У соціальних мережах користувач знаходиться в центрі системи та може належати до декількох груп водночас.

Електронна пошта (e-mail, або email, скорочення від electronic mail) — спосіб обміну цифровими повідомленнями між людьми з використанням цифрових пристроїв, таких як комп'ютери та мобільні телефони, що робить можливим пересилання даних будь-якого змісту (текстові документи, аудіо-, відеофайли, архіви, програми).

Список розсилки (mailing list, англ. mail-list) — сервіс Інтернет, що надає можливість об'єднати певну кількість людей в єдину закриту групу розсилки. Це практично єдиний сервіс, який не має власного протоколу та програми-клієнта і працює винятково через електронну пошту. При цьому e-mail адреси учасників приховані, а спілкування між ними відбувається через єдину e-mail адресу. Кожному, хто бажає стати учасником списку розсилок чи від'єднатись від нього, достатньо написати листа на адресу списку.

Група новин (newsgroup) (інша назва ньюсгрупа або ньюзгрупа) — віртуальне вмістилище повідомлень в технології NNTP, аналог каналу в IRC. Іноді замість терміна група новин не цілком грамотно використовується конференція. Групи позначаються назвами, що складаються зі слів, розділених крапками (.), Наприклад gnu.emacs.help.

Файлообмінна мережа — сукупна назва мереж для спільного використання файлів.

Зазвичай, файлообмінні мережі ґрунтуються на одноранговій комп'ютерній мережі, тобто кожен учасник якої одночасно виконує функції як клієнта, який може отримувати файл, так і сервером, що віддає файли.

Електронні платіжні системи (Electronic Payment Systems) — призначені для здійснення платіжних операцій у інтернеті. За допомогою платіжної системи можна здійснювати розрахунок за товари та послуги проектів і сервісів. Наприклад, оплачувати мобільний зв'язок, комунальні послуги, кабельне або супутникове телебачення, послуги провайдерів, покупки в інтернет-магазинах.

Інтернет-телебачення також телебачення міжмережевого протоколу (Internet television) - система, заснована на двосторонній цифровій передачі телевізійного сигналу через інтернет-з'єднання за допомогою широкосмугового підключення.

IP-телефонія - це технологія, що дозволяє використовувати будь-яку IP-мережу як засіб організації та ведення телефонних розмов, передачі відеозображень та факсів у режимі реального часу.

При відправленні або отриманні електронної пошти відбувається передача «пакета» інформації через мережу Інтернет. Аналогічним чином працює й IP-телефонія. Створення «пакетів» — перетворення аналогових (зокрема, звукових) сигналів у цифрові, їх стискання, передачу мережею Internet і зворотне перетворення в аналогові відбувається завдяки існуванню протоколу передачі даних через Інтернет (IP — Internet Protocol), звідси і назва «IP-телефонія».

Миттєві повідомлення або, повніше, система обміну миттєвими повідомленнями (Instant messaging, скорочено IM) — телекомунікаційна служба для обміну текстовими повідомленнями між комп'ютерами або іншими пристроями користувачів через комп'ютерні мережі (як правило через інтернет). Зазвичай і від початку, це були невеликі текстові повідомлення. Але з розвитком у систему були додані й інші функції, такі як передавання файлів, зображень, звукових сигналів та повідомлень, відео, а також здійснення спільних дій, таких як малювання або ігри.

IRC (Internet Relay Chat) — технологія багатокористувацьких конференцій в текстовому режимі через мережу Інтернет.

 

32.3. World Wide Web

Всесвітня мережа (World Wide Web, скорочено: WWW) — найбільше всесвітнє багатомовне сховище інформації в електронному вигляді: десятки мільйонів пов'язаних між собою документів, що розташовані на комп'ютерах, розміщених на всій земній кулі. Вважається найпопулярнішою і найцікавішою службою мережі Інтернет, яка дозволяє отримувати доступ до інформації незалежно від місця її розташування.

WWW — інформаційна система, якій не можна дати конкретного визначення. Наведемо лише деякі з епітетів, якими вона може бути позначена: гіпертекстова, гіпермедійна, розподілена, інтегруюча, глобальна. Нижче буде показано, що слід розуміти під кожною з цих властивостей у контексті WWW.

Користувачі автоматично переходять від однієї бази даних (сайту) до іншої за допомогою гіперпосилань.

Кількість серверів WWW постійно зростає, а швидкість росту WWW навіть більша ніж у самої мережі Internet. WWW  — найрозвиненіша технологія Internet, вона вже стала масовою.

WWW працює за принципом клієнт-сервер: існує велика кількість серверів, які за запитом клієнта надають йому гіпермедійний документ. Такий документ складається із частин з різним представленням інформації (текст, графіка, звук, відео, тривимірні об'єкти тощо). В ньому кожен елемент може бути посиланням на інший документ чи його частину. Такі посилання в WWW організовані так, що кожний інформаційний ресурс в глобальній мережі Internet однозначно адресується, а надісланий сервером документ може посилатися на інші документи на цьому ж сервері, чи на документи на інших комп'ютерах Internet. При цьому користувач не помічає цього і працює з усім інформаційним простором Internet, як з єдиним цілим. Посилання WWW вказують не тільки на документи, специфічні для самої WWW, але й на інші сервіси і інформаційні ресурси Internet. Більш того, більшість програм клієнтів WWW (браузер) не просто розуміють такі посилання, а є додатково програмами-клієнтами відповідних сервісів: FTP, Gopher, новин мережі Usenet, електронної пошти і т. і. Таким чином, програмні засоби WWW — універсальні для різних сервісів Internet, а сама інформаційна система WWW грає інтегруючу роль.

Наведемо роз'яснення деяких термінів, які використовуються в WWW.

HTML (hyper text markup language, мова розмітки гіпертексту). Це формат гіпермедійних документів, які використовують в WWW для представлення інформації. Цей формат описує вміст документу, його структуру, а також його зв'язки з іншими документами. Зовнішній вигляд документа на екрані користувача визначається навігатором — якщо користувач працює за графічним або текстовим терміналом, у кожному випадку документ на екрані матиме різний вигляд. HTML виконує інтегруючу роль для елементів гіпермедійного документа. Імена файлів у форматі html, як правило, закінчуються на html (або мають розширення htm у випадку, якщо сервер працює під Windows).

URL (uniform resource locator, універсальний вказівник на ресурс). Таку назву носять словесні посилання на будь-які інформаційні ресурси Internet.

До ресурсів Internet можна отримувати доступ і за IP-адресою певного комп'ютера.

HTTP (hypertext transfer protocol, протокол передачі гіпертексту). Таку назву носить протокол, за яким взаємодіють клієнт та сервер WWW для передавання гіпермедійного документа клієнту.

WWW — сервіс прямого доступу, який потребує повноцінного підімкнення до Internet. Він вимагає швидких ліній зв'язку для документів, що містять багато графічної або іншої нетекстової інформації. Коли швидкості нижчі, втрачається частина переваг, які зробили WWW таким популярним.

Розробниками технології всесвітньої павутини вважаються Тім Бернерс-Лі і Роберт Кайо. Тім Бернерс-Лі є автором технологій HTTP, URI/URL та HTML. У 1980—1981 роках він працював у Європейській організації по ядернх дослідженнях (фр. conseil européen pour la recherche nucléaire, CERN) консультантом з програмного забезпечення. Саме там він для власних потреб написав програму «Енквайр» (англ. «Enquire», можна вільно перекласти як «Дізнавач»), яка використовувала випадкові асоціації для зберігання даних та заклала концептуальну основу для Всесвітньої павутини.

 

32.4. Субкультура мережі Інтернет

Сучасний Інтернет має також дуже багато соціальних та культурних граней. Він є універсальним середовищем для спілкування, розваг та навчання. Так, за результатами дослідження Оксфордського університету підлітки, які мали доступ до Інтернету, отримували вищі оцінки за тих, хто не мав доступу до інтернету.

За допомогою Інтернету стало можливо робити покупки та оплачувати послуги. Для багатьох людей Інтернет — це спосіб заробітку. А в цілому Інтернет — це віддзеркалення сучасного суспільства та світосприйняття.

Одним з проявів субкультури Інтернету є День безпечного інтернету, що відзначається щорічно з 2004 року другого вівторка лютого.

Інтернет-спільноти

Інтернет пропонує широкі можливості для спілкування; в ньому легко знайти людей зі спільними інтересами, хобі та світоглядом. Окрім того, в мережі психологічно значно простіше спілкуватись, аніж при особистій зустрічі. Ці причини обумовлюють створення та активний розвиток інтернет-спільнот — груп людей зі спільними інтересами, котрі спілкуються переважно через Інтернет. Такі товариства поступово грають все важливішу роль у житті всього сучасного суспільства.

Інтернет-залежність

Із зростанням популярності Інтернету стали проявлятись і негативні сторони його застосування. Зокрема, дехто настільки захоплюється віртуальним простором, що проводить за комп'ютером до 18 годин на добу. Таку залежність багато хто порівнює з тютюнопалінням чи наркоманією. Визначення інтернет-залежності звучить так: «Це наполегливе бажання вийти в Інтернет, перебуваючи off-line, і нездатність вийти з Інтернету, знаходячись on-line». Згідно з даними різноманітних досліджень, сьогодні інтернет-залежними є близько 10 % користувачів у всьому світі. Фахівці вже розробили методики позбавлення від цієї залежності.

Інтернет-знайомства

Знайомства в Інтернеті зазвичай пов'язують із розвагами або пошуком чоловіка за кордоном. Обидва напрямки нерідко стають своєрідною залежністю. Дуже рідко можна знайти службу знайомств, що здійснює виключно серйозні знайомства для шлюбу, зокрема, знайомства для християн чи, взагалі, людей з традиційними поглядами на шлюб.

Тролінг

Тролінг — це психологічний та соціальний феномен, що зародився в Інтернеті протягом 1990-х років. Інтернет-тролями, або просто тролями у Всесвітній мережі називають людей, котрі спеціально публікують провокаційні статті чи повідомлення (на форумах, в групах новин Usenet, у вікі-проектах), завдання яких — викликати конфлікти між учасниками, флейм, образи тощо. Такі статті чи повідомлення також іноді називають тролями, а процес їх написання — тролінгом. Сьогодні будь-який популярний ресурс (форум, група новин, вікі-проект) стикається з цим явищем.

Кіберпанк

Інтернет, кіберпростір і віртуальна реальність знайшли свій відбиток і в сучасному мистецтві. Ще в середині 1980-х років сформувався особливий жанр наукової фантастики, що фокусується на комп'ютерах, високих технологіях і проблемах, що виникають у суспільстві у зв'язку із застосуванням плодів технічного прогресу. Сюжетом творів цього жанру часто стає боротьба хакерів із могутніми корпораціями. Жанр набув широкої популярності в літературі, кінематографі, графічних творах (особливо аніме) та в комп'ютерних забавах. Сам термін «кіберпанк» придумав письменник Брюс Бетке[en], який 1983 року опублікував однойменне оповідання.

Безпека

Для кіберзлочинців Всесвітнє павутиння стало ключовим способом поширення шкідливого програмного забезпечення. Крім того, під поняття мережевої злочинності підпадають крадіжка персональних даних, шахрайство, шпигунство та незаконне збирання відомостей про ті чи інші суб'єкти або об'єкти. Веб-уразливості, за деякими даними, переважають за кількістю будь-які традиційні прояви проблем комп'ютерної безпеки; за оцінками компанії Google, приблизно одна з десяти сторінок у Всесвітньому павутинні може містити шкідливий код. За даними компанії Sophos, британського розробника антивірусних рішень, більшість кібератак у веб-просторі здійснюється з боку легітимних ресурсів, розташованих переважно у США, Китаї та Росії. Найпоширенішим видом такого роду нападів, за даними тієї ж компанії, є SQL ін'єкція — зловмисне введення прямих запитів до бази даних у текстові поля на сторінках ресурсу, що за недостатнього рівня захищеності може привести до розкриття вмісту БД. Іншою поширеною загрозою, що використовує можливості HTML та унікальних ідентіфікаторів ресурсів (URI), для сайтів Всеcвітнього павутиння є міжсайтове виконання сценаріїв (XSS), яке стало можливим із введенням технології JavaScript та набрало обертів у зв'язку з розвитком Web 2.0 та Ajax — нових стандартів веб-дизайну, що заохочували використання інтерактивних сценаріїв. За оцінками, зробленими у 2008 році, до 70 % усіх веб-сайтів у світі були уразливими для XSS-атак проти їх користувачів. Фішинг — це ще одна загальна загроза Інтернет. RSA Security, дочірня компанія EMC Corporation, опублікувала висновки свого «Звіту про шахрайство» у січні 2013 року, оцінюючи глобальні втрати від фішингу у розмірі 1,5 млрд доларів у 2012 році. Два з відомих методів фішингу — «прихована переадресація» та «відкрите перенаправлення».

Поновані рішення відповідних проблем істотно варіюються аж до повного протиріччя одне одному. Великі постачальники захисних рішень на зразок McAfee розробляють продукти для оцінки інформаційних систем на предмет їх відповідності певним вимогам, інші гравці ринку (наприклад, Finjan) рекомендують проводити активне дослідження програмного коду і взагалі всього контенту в режимі реального часу, незалежно від джерела даних. Мають місце також думки, згідно з якими підприємства повинні сприймати безпеку як вдалу можливість для розвитку бізнесу, а не як джерело витрат; для цього на зміну сотням компаній, що забезпечують захист інформації сьогодні, повинна прийти нечисленна група організацій, яка реалізувала інфраструктурну політику постійного і повсюдного управління цифровими правами. Професор Джонатан Зіттрайн заявив, що користувачі, які поділяють відповідальність за комп'ютерну безпеку, повинні набагато краще захищати свій доступ до Інтернету.