Конспект урока: Как устроен Интернет

• Интернет и его устройство
• Адресация в сети Интернет

• знать, что такое интернет, как устроена глобальная сеть
• знать, как формируется адресация в сети интернет

• Как вы думаете, почему Интернет не имеет владельца?

Интернет и его устройство

Сегодня мы не представляем себе жизнь без сети Интернет, которая объединила в себя весь мир, позволив нам общаться, учиться и работать, не выходя из дома.  Появление компьютерной сети Интернет произошло сравнительно недавно. Технические принципы были разработаны в 1969 году. В 1990–2000 гг. появились первые Интернет-сайты. Буквально за 10 лет Интернет стал средством массовой коммуникации, появились беспроводные сети, мобильный интернет. Ежедневно мы наблюдаем появление всё новых цифровых услуг и сервисов.

Для подключения к сети Интернет необходимо получить доступ через провайдера (англ. provider — поставщик). Провайдер — это организация, которая имеет аппаратные средства для подключения к сети Интернет и предоставляет услуги обмена данными с сетевой средой. Как правило, это мощные компьютеры (узлы) и связывающие их высокоскоростные каналы передачи данных, постоянно подключённые к сети. Это первый уровень доступа к Интернету. К первичным провайдерам подключены провайдеры следующих уровней, которые обеспечивают доступ пользователей к каналам Интернета. Интернет состоит из множества таких узлов, находящихся в разных уголках планеты. Каждый узел может иметь своего владельца, но в целом Интернет не принадлежит никому и не имеет внешнего управления. 

Адресация в сети Интернет

Любые два компьютера в сети Интернет могут связаться друг с другом, потому что каждый из них имеет свой уникальный адрес, называемый IP-адресом. При подключении к сети Интернет подключаемое устройство получает уникальный IP-адрес, но при каждом новом сеансе связи он изменяется. 

IP-адрес — это 32-битный идентификатор. Для удобства адрес представляется в виде четырёх групп по 8 двоичных разрядов, разделённых точкой. 

Например, 01010101.10001110.00010011.00011110

Запись данного адреса в десятичном виде: 85.142.19.30.

В IP-адресе каждое десятичное число должно быть в диапазоне от 0 до 255. 

Деление адреса на части определяется маской — 32-битным числом, в двоичной записи которого сначала стоят единицы, а потом нули. Первая часть IP-адреса, соответствующая единичным битам маски, относится к адресу сети. Вторая часть IP-адреса, соответствующая нулевым битам маски, определяет числовой адрес узла в сети. Адрес сети получается при выполнении поразрядной конъюнкции к IP-адресу узла и маске.

Пример 1

 

Пусть IP-адрес узла компьютера 216.234.215.13. Маска — 255.255.240.0. Определим адрес сети.

 

Решение

Для определения адреса сети нужно применить поразрядную конъюнкцию к IP-адресу узла и маске. Обратим внимание на то, что двоичное представление числа 255 = 11111111. Соответственно, результат поразрядной конъюнкции любого числа и числа 255 будет само число. 

Последнее число в маске — 0. Соответственно, при умножении любого числа на 0 получим 0.

Осталось определить третий байт адреса сети.

Переведём в двоичную систему счисления числа 215 и 240 и выполним их поразрядное умножение.

Переведём число 11010000₂ назад в десятичный вид. Получим число 208.

 

Адрес сети: 216.234.208.0

Ответ: 216.234.208.0.

 

Пример 2

 

Пусть IP-адрес узла компьютера 225.134.251.30,  а адрес сети — 225.134.240.0. Определим минимальное значение маски.

 

Решение

 

Адрес сети — это результат применения поразрядной конъюнкции к IP-адресу узла и маске. Следовательно:

 

Первый и второй байты IP-адреса и адреса сети совпадают. Значит, 1 и 2 байт маски будет единичный (11111111₂ = 255₁₀). А последний — нулевой.

 

 

Найдём третий байт маски. Переведём в двоичную систему счисления числа 251 и 187:

251₁₀ = 11111011₂,

240₁₀ = 11110000₂.

На какое число нужно умножить 251, чтобы получилось 240? Это число 11110000, т. е. 240. Данное число будет ответом.

 

Ответ: 240.

Для большей наглядности адреса в сети Интернет принято представлять не в виде чисел, а в символьном виде. Например, www.yandex.ru. 

Доменные имена имеют серверы Интернета. Система доменных имен DNS имеет древовидную структуру. Часть доменного имени, записанная после последней точки, — это домен верхнего уровня. Домены верхнего уровня делятся на два вида:

1. Административные (по типу организации) — edu, org, com и т. д.,
2. Географические (по месту организации) — ru, ua, cy и т. д.

Обычный пользователь регистрирует домен второго или третьего уровня. 

Доменное имя читается слева направо от доменов низшего уровня к доменам высшего уровня.

Итоги

• Интернет (Interconnected Networks) — это глобальная компьютерная сеть, объединяющая различные локальные сети и персональные компьютеры пользователей.
• При подключении к сети Интернет подключаемое устройство получает уникальный 32-битный IP-адрес.
• Вместе с цифровыми IP-адресами в сети Интернет действуют символьные адреса, которые называются доменными именами.