Internetul - Functionarea retelei Internet, Fisiere acceptate in reteaua de calculatoare

Internetul

Internet-ul  (INTER - NETworks) nu este doar o retea de calculatoare, ci si o retea de retele de calculatoare, un set de standarde tehnice si intelegeri de comunicare ce permit interconectarea celor mai multe dintre retelele de calculatoare LAN, MAN si WAN din intreaga lume. Reteaua de retele functioneaza si se bazeaza pe protocolul TCP/IP. Posibilitatile de interconexiune dintre retele sunt din cele mai diverse: linii telefonice, sateliti, cabluri cu fibra optica, transmisii radio, etc.

Folosirea Internetului cunoaste astazi cele mai diverse scopuri, de la folosirea profesionala pentru publicarea de informatii, lucru colaborativ, cercetare la vanzari/ cumparari, comunicare.

Pentru a putea comunica in reteaua Internet, fiecare calculator server primeste o adresa unica, ce permite identificarea acestuia.

Utilizatorii Internet exploateaza resursele informationale de la diferite calculatoare, prin interfete specifice serviciilor accesate si in functie de tipul de conexiune la retea.

1 Functionarea retelei Internet

Functionarea retelei Internet este legata de gasirea cailor pe care datele trebuie sa le parcurga pentru a ajunge la destinatie. Aceasta operatie se realizeaza prin intermediul calculatoarelor server (host), a router-elor si portilor (gateways), dar si a protocoalelor care asigura transmiterea efectiva a datelor intre retele.

Protocolul TCP/IP       

Protocolul IP (Internet Protocol) asigura serviciile de baza pentru realizarea retelei Internet si a conexiunilor intre retele, precum si serviciul de transmisie a pachetelor de date la nivelele superioare. IP structureaza datele inainte de a le transmite prin retea aranjand informatia in pachete standard ce pot fi transmise. Sub acest protocol fiecare masina server are o adresa IP unica.

IP asigura transmisia de pachete de date de la sursa la destinatie, identificate prin adrese de lungime fixa si, de asemenea, asigura fragmentarea pachetelor mai lungi decat dimensiunea maxima a unui cadru ce poate fi transmis intr-un anumit tip de retea. Protocolul IP nu garanteaza ajungerea la destinatie a pachetelor si nu asigura secventierea blocurilor de date. Acest lucru il realizeaza protocolul TCP. Ierarhia de protocoale si modul lor de interactiune in functionarea retelei Internet este, spre exemplu urmatoarea:

TCP (Transmision Control Protocol) este protocolul care asigura transferul fluxului de date de la un calculator al retelei la altul si completeaza IP-ul. Acest protocol este foarte eficient pe retele de larga intindere (WAN), in plus, el poate fi instalat sub Unix. El este capabil sa refaca datele din pachetele eronate, sa tina cont de pachetele pierdute, duplicate sau trimise in alta ordine de sistemul de comunicatie. Aceste operatii asigura controlul fluxului de date. Pentru ca doua sau mai multe procese dintr-un calculator sa foloseasca simultan facilitatile TCP, acesta foloseste mai multe porturi de comunicatie.

Protocolul TCP/IP foloseste facilitatile celor doua protocoale si mai are calitatea de a gestiona centralizat adresele abonatilor pentru a transmite date si mesaje.

▪ Protocoale Internet pentru comunicatii multimedia

Cresterea numarului de serveri si de routeri Internet precum si a cererii de aplicatii multimedia au dus la aparitia unor protocoale noi si la reevalurea altora, cum fi: IPv6 (Internet Protocol v.6), RSVP (Resource Reservation Protocol), RTP (Real-Time Transfer Protocol). Acestea la randul lor constituie infrastructura pentru noi protocoale la nivel de aplicatie pentru WWW, cum ar fi: HTTP (Hypertext Transfer Protocol) si RTSP (Real-Time Streaming Protocol). La randul lor, ele fac posibile aplicatii multimedia cum ar fi conferinte audio-video.

2 Fisiere acceptate in reteaua de calculatoare

In reteaua Internet pot fi transmise diferite medii textuale sau netextuale ce pot fi stocate in diferite formate de fisiere. Insa, numai anumite formate de fisiere pot fi interpretate si transportate prin reteaua de calculatoare fara probleme legate de pierderea continutului informational si redate simplu prin folosirea de diferite tipuri de software specific.

Textul simplu (plain) sau formatat poate fi stocat in fisiere si transferat prin reteaua de calculatoare in toate variantele de formate de fisiere. Astfel, este acceptat formatul TXT, dar si DOC sau HTM. Textul nu pune probleme legate de volumul informational care constituie debitul de transfer. In schimb, mediile netextuale care genereaza un volum mare de informatii solicita debite de transfer si latimi de banda mari. Acestea sunt accesibile, mai ales, in formate de fisiere compactate sau comprimate care sa reduca cantitatea de informatie redundanta sau repetitiva ce trebuie transmisa. Aceste procese sunt aplicate numai in anumite formate de fisiere, cele pe care le intalnim, in mod frecvent, pe reteaua de calculatoare Internet.

Pentru a transfera imaginea fixa, fotografica sunt folosite frecvent cateva formate de fisiere speciale. Unul dintre aceste formate este GIF (Graphical Interchange Format) care stocheaza imagine de dimensiune si rezolutie mica, cu un continut de maximum 256 de culori. Aceste caracteristici ale fotografiei stocate genereaza o dimensiune mica de fisier, usor de transferat pe retea. Un alt format de fisier folosit pentru stocarea imaginilor fotografice, mult mai complex este formatul JPEG (Joint Picture Expert Group). Acest format se bazeaza si contine imagini supuse metodelor si tehnicilor de comprimare JPEG. Prin comprimare, formatul de fisier va stoca doar informatia esentiala, micsorand dimensiunea fisierului in raport de 1 la 75, fara a se deteliora calitatea fotografiei. Raportul de comprimare este variabil de la o imagine la alta, in functie de continutul informational al acestora. Acest format este regasit im mod frecvent pe reteaua Internet.

Transferul de sunete ca voce digitizata sau secventa muzicala se realizeaza sub forma fisierelor WAV, AIFF, MP3, MIDI, RA, RAM. Fisierele audio digital WAV sau AIFF ce contin de obicei, voce, sunt de dimensiune foarte mare pentru o inregistrare de pana la un minut. Ele nu contin metode si tehnici de compresie. De aceea, in mare voga sunt fisierele audio ce contin secvente muzicale de mare intindere temporala, de format MP3 (Motion Picture Expert Group 3). Acest format este unul compresat. Redarea fisierelor audio de diferite formate este intotdeauna posibila numai cu ajutorul unui software de tip player care sa fie capabil sa le interpreteze. Pentru fiecare format de fisier exista cate un player specializat: WinAMP Player, MIDI Player, Real Audio Player.

Acceptarea de secvente video pe reteaua Internet este conditionata de folosirea unor formate de fisiere compresate. Aceste informatii sunt foare voluminoase si genereaza fisiere de dimensiune foarte mare, complicat de transmis pe reteaua Internet. Formatele cele mai intalnite sunt AVI, MOV, MPG. Ele stocheaza imagini in miscare de dimensiune mica, de aproximativ 1/8 sau 1/6 din dimensiunea ecranului ce se deruleaza cu viteze de 15 - 30 de cadre pe secunda. Ca si in cazul secventelor audio, redarea fisierelor video necesita playere software specializate, capabile sa le citeasca si sa le redea pe ecranul calculatorului. Astfel, formatul AVI poate fi redat doar de softul Video for Windows, MOV de playerul QuickTime, MPG de playerul MPEG. Toate aceste playere trebuie sa fie initial instalate pe calculatorul aflat la distanta care reda secventele video. Formatul MPEG (Motion Picture Expert Group) asigura stocarea si transmiterea de secvente animate, in miscare, luand in considerare metode si algoritmi de compresie, care reduc dimensiunea fisierului prin stocarea unor imagini (cadre) de referinta si a diferentelor dintre aceste cadre si cadrele urmatoare si precedente. Intrucat cantitatea de informatie video receptionata la un calculator este mare, afisarea acesteia in continuitate se face folosindu-se procesul de double-buffering. Acest procedeu se bazeaza pe folosirea a doua buffere de afisare, unul care se umple cu informatie in timp ce un altul este descarcat. Afisarea pe ecran a imaginilor fixe si in miscare se poate face:

- secvential, prin descarcarea pe bucati cu o calitate maxima a imaginii;

- sau repetitiv, prin afisarea in totalitate a imaginii pe ecran care isi va obtine calitatea maxima prin baleieri repetitive ce adauga detalii.

3 Nume si adrese pe Internet

Numele si adresele Internet sunt unice atat pentru fiecare calculator ce lucreaza sub protocolul TCP/IP cat si pentru documentele ce traverseaza reteaua de calculatoare. Astfel, fiecare calculator detine un nume si un identificator IP numeric si fiecare document de pe Internet are o adresa, denumita identificator URL (Uniform Resource Locator).

1. Nume si adrese pentru calculatoare

Deoarece Internetul continua sa creasca in dimensiune si numar, folosirea protocolului TCP/IP creste de asemenea, el oferind un standard deschis pentru formarea de retele interconectate, de larga intindere WAN. Pentru ca fiecare calculator sa se poata identifica unic pe reteaua TCP/IP, el trebuie sa detina:

o adresa IP. Aceasta este un camp de 32 biti compus din 4 octeti (4 numere pe 8 biti fiecare, cu valori de la 0 la 255). Fiecare adresa are o notatie zecimala pentru a separa numerele octet, ca de exemplu 10.10.100.201. Adresa IP are obligatoriu un format precizat recunoscut pe retea, este unica, este formal repertoriata pentru a permite difuzarea tabelelor universale si coerente pe retea. Controlul adreselor este simplu caci adresele IP sunt construite conform unei scheme de numerotatie directa care este tradusa in termeni de gestiune a retelei.

o masca subnet. Aceasta indica cum va fi citita adresa IP, cum se separa informatia de identificare  a retelei din informatia de identificare a serverului si interpreteaza adresa IP corect. De exemplu, daca masca subnet este 255.255.255.0 aplicata la adresa 10.85.189.24, ea indica faptul ca numarul serverului este 24 si el este localizat pe subreteaua 10.85.189.

o poarta (gateway) implicita folosita sa indice adresa celui mai apropiat periferic de rutare ce va fi folosit de server pentru a trimite pachetele adresate pe retea.

Fiecare calculator din reteaua locala trebuie configurat cu aceste informatii. Acestea sunt reglate de administratorul retelei.

Fig. Configurarea fiecarui calculator din reteaua Internet cu datele de identificare necesare functionarii protocolului TCP/IP

Cand retelele locale devin tot mai mari si sunt subdivizate in numeroase subretele, aceasta alocare de adresa pentru un nou periferic este din ce in ce mai dificila. Adresele IP numerice sunt dificil de manevrat de utilizatori cand localizeaza echipamente dintr-o retea. Astfel, desi adresarea IP furnizeaza o schema eficienta ce lucreaza optim pentru calculatoare si router-e se va folosi o adresare cu identificatori textuali. Exista cateva solutii standard in ceea ce priveste maparea adreselor IP la adrese textuale: DNS (Domain Name System) sau WINS (Windows Internet Name Service).

Sistemul DNS (Domain Name System) a fost dezvoltat de Internet Engineering Task Force (IETF) ca standard pentru convertirea numerelor IP ale calculatoare detinute pe o retea TCP/IP. Sistemul atribuie un nume, un identificator textual, pentru fiecare adresa numerica IP, stabileste si mentine ordinea in adresare. Calculatorul server converteste adresa DNS la o adresa numerica IP.

Adresa DNS a calculatorului este construita din domenii si subdomenii ce identifica un calculator sau o retea particulara. Spre exemplu Centrul InterNIC (Internet Network Information Center) asigneaza si inregistreaza IP-uri si DNS-uri.

Pentru ca DNS-ul sa lucreze potrivit este cerut un spatiu nume. Acesta este de natura ierahica si permite numelor calculatoarelor server (host) sa fie stabilite in termeni absoluti si relativi. Numele absolut sau FQDN (Fully Qualified Domain Names) este definit de la radacina spatiului nume si identifica unic un nod in ierarhie. Acest nume se termina cu un punct. Numele relative sunt reprezentate relativ la un nume in ierarhie. De exemplu, server.universitate.edu este un nume DNS relativ la un server definit de la partea edu a ierarhiei spatiu nume DNS ce contine numele domeniu a organizatiilor educationale. De exemplu, daca numele domeniului Ministerului Educatiei este mec.edu atunci numele domeniu univbuc.mec.edu sau upb.mec.edu sunt subdomenii ale domeniului mec.edu.

Sistemul DNS foloseste fisiere text pe server care pun in corespondenta numele domeniu DNS cu adresa IP a calculatoarelor de pe reteaua locala. Aceste fisiere sunt folosite de serverul DNS pentru a procesa si rezolva cererile formulate de clientii DNS, pentru a initia comunicatia pe reteaua locala.

WINS (Windows Internet Naming Service) este o alta posibilitate standard de a rezolva corespondenta dintre un identificator numeric si unul textual al unui calculator intr-o retea bazata pe protocolul TCP/IP. Acest sistem furnizeaza o baza de date distribuita pentru inregistrarea si cererea dinamica de nume calculator mapate la o adresa IP.

Nume si adrese pentru documente pe Internet

Adresele documentelor Internet sunt unice si sunt intotdeauna insotite de protocolul prin care sunt apelate si transportate. Adresele sub care sunt regasite informatiile pe reteaua Internet sunt cunoscute sub denumirea de URL (Uniform Resourse Locator) si au formatul general urmator:

tip_protocol_de_transfer://nume_DNS_server/director/subdirector/.. /nume_fisier

URL-ul unui document Internet se compune din:

- protocolul de transfer intre client si server prin care se stabileste conexiunea la server. De obicei este urmat de ://.

- adresa DNS a serverului care difuzeaza documentele specificata din numele domeniului sau;

- caile de urmat pana la fisierul cautat si specifica traseul pana la locatia unde se gaseste fisierul pe server;

- numele si extensia fisierului.

Pentru fiecare dintre serviciile Internet, URL-ul ia o forma particularizata iar protocolul de transfer este diferit. Exista exceptii de la formatul de adresare impus de URL. Acesta este serviciul email care are o forma de adresare diferita a documentelor. Acesta se bazeaza pe protocolul MailTo, iar forma de adresare a documentului este:

nume_utilizator@nume_domeniu_server

Si in cazul serviciului News adresarea bazata pe protocolul nntp (Network News Transfer Protocol) este diferita de formatul initial al URL si se prezinta astfel:

nntp://newsgroupname

Fiecare dintre serviciile Internet au protocoalele de transfer destinate pentru adresarea documentelor. Accesul la documentele serviciilor Internet se face prin programele client, in care utilizatorii furnizeaza adresa, URL-ul acestora. Specificarea formatului URL se face in functie de serviciul Internet folosit. Fiecare serviciu Internet are propriul protocol de transfer care asigura comunicarea si adresarea. Unele servicii folosesc, in plus, protocoale  special create pentru adresarea si regasirea unor documente mai complexe, asa cum sunt cele audio sau video. Functionarea tuturor protocoalelor de transfer folosite de serviciile Internet se bazeaza pe instalarea pe fiecare din calculatoare a protocolului TCP/IP. Cele mai importante dintre serviciile accesate prin reteaua Internet sunt: World Wide Web, FTP, TELNET, email, GOPHER, ARCHIE, WAIS.

Tabelul prezinta cele mai comune servicii Internet si protocoalele folosite la adresarea documentelor lor, in URL:

Tema:

1. Pentru a se retine corect termenii de specialitate de la aceasta disciplina, pe baza materialului dat in studiu construiti un mic glosar de termeni in care sa explicati conceptele noi.