Myšlenka silně decentralizované, maximálně robustní a "výbuchuvzdorné"
sítě, pracující na principu přepojování paketů, se zrodila počátkem
šedesátých let v USA. Podnět, a naštěstí i potřebné finanční prostředky
přišly z resortu obrany, konkrétně od grantové agentury ministerstva
obrany USA, s názvem ARPA (Advanced Research Projects Agency). Podle této
grantové agentury byla experimentální síť také pojmenována jako ARPANET.
Konkrétním úkolem sítě ARPANET bylo především praktické ověření techniky
přepojování paketů. Kromě toho měla být tato síť využita i k mnohem
konkrétnějším a prozaičtějším účelům - měla na dálku umožnit přístup k
tehdejším nejvýkonnějším superpočítačům (resp. k tomu, co bylo v tehdejší
době považováno za superpočítače), a co se nacházelo především na
významných univerzitách, v jejich výpočetních střediscích. Proto také
první uzly sítě ARPANET byly umístěny právě na univerzitách - první z nich
byl na podzim roku 1969 instalován na známé UCLA (University of California
Los Angeles), další pak na UCSB (University of California Santa Barbara),
ve Stanfordu (Stanford Research Institute, SRI), a na univerzitě v Utahu.
Vlastní uzel přitom byl realizován univerzálním počítačem (konkrétně šlo o
počítač Honeywell DDP516), který byl naprogramován tak, aby fungoval jako
tzv. Interface Message Processor (IMP). Pro vzájemnou komunikaci používaly
uzly IMP pevné okruhy s přenosovou rychlostí 50 kbps, a přenosový protokol
NCP (Network Control Protocol). Ještě do konce roku 1969 byla vlastní síť
uvedena do provozu, a její uživatelé tak mohli na dálku využívat možnosti
a výpočetní kapacitu superpočítačů, které tato síť propojovala. ARPANET
však rychle rostl, a v roce 1971 již měl celkem 15 uzlů, přičemž tento
počet neustále rostl: v roce 1972 měl ARPANET 37 uzlů, a v roce 1973 se k
němu připojují také první zahraniční uzly, ve Velké Británii a v Norsku.
Komunikace
vítězí nad počítáním na dálku
Již
poměrně brzy se ale zjistilo, že původní představa o způsobu využití
ARPANETu nebyla příliš realistická. Jestliže předpoklad byl takový, že
uživatelé budou využívat především možnost práce na vzdálených počítačích
(prostřednictvím tzv. vzdáleného přihlašování, remote login), pak praxe
ukázala, že uživatelé si z ARPANETu udělali spíše státem sponzorovaný
poštovní úřad. Začali totiž využívat přenosové možnosti ARPANETu hlavně k
přenosu více či méně osobních vzkazů prostřednictvím elektronické pošty, a
pro diskuse v rámci elektronických konferencí. Využívali tedy ARPANET k
tomu, aby na dálku spolupracovali na různých výzkumných projektech, aby si
předávali zkušenosti a získané poznatky, aby se vzájemně informovali o
aktuálním dění, a eventuelně se i podělili o některé zákulisní informace.
To sice příliš neladilo správcům sítě, ale uživatelé si prosadili své.
Možnosti komunikace prostřednictvím sítě je lákaly mnohem víc, než možnost
"počítání na dálku". No a tento trend v podstatě vydržel až do dnešních
dní.
NCP
je mrtvé. Ať žije TCP/IP!
V
roce 1977 proběhly první praktické zkoušky TCP, které prokázaly
životaschopnost nového protokolu. Práce na jeho dokončení pak začaly
vrcholit. V té době však ale dochází i k jedné zásadní koncepční změně.
Dosud totiž tvůrci protokolu TCP vycházeli z představy, že schopnosti a
vlastnosti přenosových cest jsou různé, ale že přenosový protokol TCP by
je měl zcela zakrýt, a své uživatele důsledně odstínit od jakýchkoli
specifik přenosových cest. Tedy vytvářet iluzi, že všechna data jsou
přenášena po zcela homogenní přenosové síti, která má vždy stejné
vlastnosti. Navíc se tvůrci protokolu TCP rozhodli odstínit uživatele a
jejich aplikace i od nespolehlivosti přenosů, a převzít na svá bedra
veškeré akce, spojené s nápravou chyb při přenosech, ztrátách přenášených
dat atd. Koncipovali tedy protokol TCP jako tzv. spolehlivý protokol - i
za cenu toho, že k zajištění spolehlivosti bude vyžadovat určitou režii,
která půjde na úkor rychlosti přenosů. S postupem času se ale ukázalo, že
tento přístup nemusí být vždy nejvýhodnější. Existují totiž i takové
aplikace, které se raději obejdou s poněkud poškozenými daty, než se
zpožděním v přísunu nových dat (ke kterému dochází tehdy, když se
spolehlivý přenosový protokol snaží o nápravu dřívější chyby při přenosu).
V případě původního protokolu TCP šlo hlavně o přenos hlasu - k pracovní
skupině, která se vývojem protokolu TCP zabývala, se totiž časem přidali i
lidé, kteří se předtím zabývali právě problematikou přenosu lidského
hlasu. Tito lidé pak přinesli i nový pohled na celkovou koncepci
přenosových protokolů, který nakonec vyústil v rozdělení původního
protokolu TCP na dva samostatné protokoly - na protokol IP (Internet
Protocol), který se staral zejména o vlastní přenos a o zakrytí všech
specifik konkrétních přenosových cest, ale nikoli na spolehlivém principu
(tj. když došlo k nějakému výpadku, ztrátě či poškození dat, sám se
nestaral o nápravu), a na "nový" protokol TCP, který sám využíval
přenosových služeb protokolu IP, a navíc k nim přidával i zajištění
spolehlivosti. V
roce 1982 se pak Pentagon rozhodl, že všechny počítače připojené k ARPANETu musí povinně přejít na protokoly TCP/IP. Tento přechod byl
skutečně proveden, a to velmi razantně - od prvního ledna roku 1983 totiž
ARPANET jednoduše přestal být průchozí pro jakékoli pakety protokolu NCP.
Období 1983 až 1986 pak bylo obdobím nástupu protokolů TCP/IP do života.
Kromě toho byly samozřejmě implementovány i v jiných systémových
prostředích, než jen v BSD Unixu.
Jak vznikal
Internet
Osudy sítě ARPANET, jak jsme si je až dosud líčili, se odehrávaly plně v
režii resortu obrany USA - který také vše financoval. Přitom se choval i
dosti filantropicky (alespoň na naše poměry): v roce 1983 totiž oddělil od
původního ARPANETu ty jeho části, které měly něco společného s vojenstvím,
a ustavil je jako samostatnou síť MILNET (samozřejmě propojenou a schopnou
komunikace s ARPANETem). Samotný ARPANET tak získal mnohem civilnější
náplň práce, ale přesto byl nadále financován z prostředků resortu obrany. ARPANET ovšem nebyl zdaleka jedinou počítačovou sítí
na světě či alespoň v USA. Své počítačové sítě si budovaly i jiné resorty,
a vzhledem ke kvalitám a veřejné dostupnosti protokolů TCP/IP byly tyto
sítě stále častěji budovány na bázi právě těchto protokolů. No a pro
jejich provozovatele i uživatele se ukázalo jako velmi výhodné, když je
mohli propojit s ARPANETem. Ten se tak stále více stával spíše zárodečnou
sítí, na kterou se postupně "nabalovaly" další a další sítě, až vznikal
celý konglomerát vzájemně propojených sítí. No a tomu se začalo říkat
příznačně Internet - s velkým I.
Rodinka aplikačních protokolů TCP/IP
Množství protokolů, které se dnes vyskytují u různých aplikací je velké a
další , s vývojem IT přibývají. Bylo by si tedy chybné myslet, že TCP/IP
jsou protokoly pouze dva, a proto není chybou, když se o tomto protokolu
mluví ne v jednotném čísle, ale v čísle množném. V anglické terminologii
se o těchto protokolech hovoří jako o „ TCP/IP protocol suit“, tedy jako o
rodině protokolů TCP/IP.
Příklad některých aplikačních protokolů TCP/IP
HTTP (HyperText Transfer Protocol)
protokol pro komunikaci mezi WWW servery a jejich klienty (browsery).
Umožňuje browseru vyžádat si na serveru konkrétní WWW stránku, kterou mu
server následně zašle.
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)
poštovní protokol pro vzájemnou komunikaci mezi poštovními servery,
prostřednictvím kterého si jednotlivé servery předávají mezi sebou
konkrétní zprávy. Protokol SMTP předpokládá trvalou dostupnost příjemce i
odesilatele - pokud se odesílajícímu poštovnímu serveru nepodaří
zkontaktovat přijímající poštovní server, interpretuje to jako chybu a
snaží se ji napravit opakováním pokusů o přenos. Kvůli této své vlastnosti
protokol SMTP není použitelný pro přenos poštovních zpráv až ke koncovým
poštovním klientům, kteří nemusí být trvale dostupní. Pro tyto účely
musely být vyvinuty další protokoly, konkrétně protokoly POP3 (Post Office
Protocol, verze 3) a IMAP (Internet Message Access Protocol).
NNTP (Network News Transfer Protocol)
protokol pro distribuci síťových novin, resp. jednotlivých příspěvků v
rámci diskusních skupin (newsgroups) síťových novin (USENET-u).
FTP
(File Transfer Protocol)
protokol pro přenos souborů mezi uzlovými počítači sítě. Soubory můžeme
"stahovat" směrem k sobě (provádět tzv. "download"), nebo naopak soubory
umisťovat na FTP server (provádět tzv. "upload").
TFTP
(Trivial File Transfer Protocol)
je to odlehčená verze FTP.
NFS
(Network File System)
NFS zajišťuje to, aby se i vzdálené soubory klientovi jevily jako soubory
místní - aby klient nemusel vědět kde přesně se nachází, ani nemusel s
nimi manipulovat zvláštním způsobem
Telnet
protokol Telnet slouží pro tzv. vzdálené přihlašování, neboli k tomu, aby
se uživatel jednoho počítače dostal do stejného postavení, jaké má
uživatel jiného (vzdáleného) počítače - a mohl si zde například spouštět
různé aplikace a pracovat s nimi, a využívat tak výpočetní kapacitu
vzdáleného počítače, či jeho další zdroje (aplikace, soubory, periferie
apod.). Protokol Telnet je koncipován tak, aby umožňoval "spolupráci"
různých platforem - nepožaduje nic specifického na platformě počítače, ze
které se uživatel přihlašuje ke vzdálenému počítači (nepožaduje například,
aby to byly počítače se stejným operačním systémem). Díky tomu je
například možné, aby se prostřednictvím protokolu Telnet uživatel počítače
PC s MS Windows přihlásit na dálku k Unixovému počítači, a pracoval s
Unixovými aplikacemi, které běží na tomto vzdáleném počítači (ale na jeho
počítači PC by provozovány být nemohly).
rlogin (remote login)
jednou z nevýhod protokolu Telnet je skutečnost, že při každém přihlášení
ke vzdálenému počítači nutí uživatele, aby znovu zadal své "identifikační
informace" (jméno a heslo) a sám se přihlásil ("zalogoval") do operačního
systému vzdáleného počítače - protokol Telnet nedokáže takovéto přihlášení
(login) zajistit sám a automaticky. Důvodem je právě fakt, že netrvá na
žádné "příbuznosti" místního a vzdáleného počítače. Proto také nemůže
předpokládat, že by se mu mohlo vždy podařit "vytáhnout" potřebné
přihlašovací informace z místního počítače a pak je předložit vzdálenému
počítači k automatickému přihlášení. Pokud například uživatel pracuje v
prostředí MS DOS a prostřednictvím Telnetu se přihlašuje ke vzdálenému
počítači (např. Unixovému), prostředí DOS vůbec nezná pojem uživatele, a
protokol Telnet tedy ani nemá možnost zjistit jméno svého uživatele. Proto
se musí uživatel přihlásit ("zalogovat") sám, ručně. Vedle protokolu
Telnet však existuje obdobně zaměřený protokol rlogin (od: remote login,
doslova: vzdálené přihlášení), který je schopen sám zajistit automatické
přihlášení (zalogování) do vzdáleného počítače - ovšem za cenu toho, že
obě komunikující strany musí stát na stejné platformě (v zásadě jen na
platformě Unixu).
SNMP (Simple Network Management Protocol)
protokol sloužící potřebám správy sítí. Umožňuje průběžný sběr
nejrůznějších informací pro potřeby správy sítě, a jejich následné
vyhodnocování. Na tomto protokolu je dnes založena většina prostředků a
nástrojů pro správu sítě.
NTP (Network Time Protocol)
Protokol, sloužící potřebám synchronizace časových základen uzlových
počítačů sítě. Lze si jej představit jako prostředek pro oznamování
aktuálního času, na jehož základě si jednotlivé uzly "seřizují" svoje
individuální hodinky.
LDAP (Lighweight Directory Access Protocol)
protokol určený pro udržování adresářů a práci s informacemi o uživatelích
(např. pro vyhledávání adres konkrétních uživatelů v příslušných
adresářích, resp. databázích). Protokol LDAP je založen na doporučení
X.500, které bylo vyvinuto ve světě ISO/OSI, ale do praxe se ne zcela
prosadilo, zejména pro svou "velikost" a následnou "těžkopádnost".
Protokol LDAP již ve svém názvu zdůrazňuje fakt, že je "odlehčenou" (lightweight)
verzí, odvozenou od X.500.
WHOIS
protokol, vyvinutý v prostředí TCP/IP pro potřeby vedení databází údajů o
uživatelích, zejména o jejich adresách. Existuje i dokonalejší verze (tzv.
referral WHOIS, neboli rWHOIS). Dnes ale převažuje použití protokolu LDAP.
Z39.50
protokol pro indexaci a vyhledávání, který se stal základem pro službu
WAIS (umožňující fulltextové vyhledávání v databázích dokumentů).
Internet
Celosvětová
počítačová síť. Decentralizovaná, bez vlastníka, relativně snadné
připojování nových účastníků.
Intranet
- využití technologií Internetu v rámci sítě LAN
Nutné vybavení pro
připojení k internetu
telefonní linka
(komutované připojení - nutnost modemu), pevná linka(ISDN, ADSL), rádiové spojení
samostatný počítač
provider -
poskytovatel připojení
software (browser)
Služby uživatelům
sítě Internet
elektronická pošta
(e-mail) - komunikace s jinými účastníky
přenos souborů
mezi počítači (FTP)
World Wide Web
(WWW)
Chat
konference
NEWS (Usenet)
přihlášení se na
vzdálený počítač (Telnet)
televizní a
rádiový přenos
videokonference
telefonování přes
internet
Elektronická pošta -
Email
posílání dopisů
(textové soubory, jiné datové soubory)
elektronická
poštovní schránka (adresář na disku serveru - po přihlášení k Internetu
se došlá pošta předá)
poštovní programy
(Outlook Express, Pegasus,...), většinou součást OS nebo shareware
World Wide Web -WWW
World Wide Web
(WWW) - hypertextová informační služba
hypertext:
libovolná část textového dokumentu (slovo, věta, obrázek,...) jako odkaz
(hypertextový link) na jiný dokument nebo na jiné místo v témže
dokumentu, dokumenty mohou být fyzicky uloženy na různých počítačích
v Internetu
WWW klient
(prohlížeč, browser - Internet Explorer, Mozilla, Opera) - umožňuje
hypertextovou sítí dokumentů procházet (většinou umožňuje zároveň
přístup i k dalším službám: Telnet, Ftp, Gopher, NEWS, WAIS), struktura
klient-server
HTML - jazyk
hypertextových dokumentů (HyperText Markup Language)
vyhledávací
programy: vyhledávají informace v Internetu (Google, Jyxo, AltaVista, Yahoo,
Seznam,...)
Identifikace
IP adresy
IP adresa (musí
mít povinně každé zařízení - počítač,...)
IP adresa: 4 čísla
0 až 255, odděleny tečkami (př. 147.32.170.30), jednotlivé části adresy
jsou přidělovány centrálně (adresa musí být unikátní), přidělování adres
uvnitř sítě je interní záležitost
Doménová jména
lze použít místo
IP adresy (př. organizace.cz)
nejvyšší doména:
zkratka státu, USA - výjimka: několik domén charakterizujících povahu
organizace – EDU(vzdělání), COM (firmy), GOV (vládní organizace), ORG
(jiné organizace), MIL(vojenské org.)
E-mailová adresa
identifikace
elektronické poštovní schránky
uživatelské jméno
+ @ + doménové jméno počítače (nebo doménové jméno přidělené organizaci)
URL (Uniform
Resource Locator)
identifikátor
dokumentů
URL znamená Unique Resource Locator = jednoznačné určení zroje. Je to
způsob, jak jednoznačně zapsat umístění souboru na Internetu nebo na
intranetu.
jméno služby (FTP,
HTTP,... přesněji protokolu) + jméno počítače s dokumentem +
označení dokumentu v rámci počítače