Отличительной особенностью Интернет является высокая надежность. При выходе из строя части компьютеров и линий связи сеть будет продолжать функционировать. Такая надежность обеспечивается тем, что в Интернет нет единого центра управления. Если выходят из строя некоторые линии связи и компьютеры, то сообщения могут быть переданы по другим линиям связи. Как и любая другая компьютерная сеть, Интернет состоит из множества компьютеров, соединенных между собой линиями связи, и установленных на этих компьютерах программ. Интернет обеспечивает обмен данными между всеми компьютерами, которые входят в сети, подключенные к Интернету. Тип компьютеров и используемая ими операционная система значения не имеют.

Основные ячейки Интернет – локальные вычислительные сети (ЛВС). Если ЛВС подключена к Интернет, то и каждая  рабочая станция этой сети также может подключиться к Интернет. Существуют также компьютеры, самостоятельно подключенные к Интернет – хост-компьютеры.

Интернет представляет собой совокупность физически взаимосвязанных хост-компьютеров (рис. 2.1).

Рис. 2.1 Схема соединения компьютеров в Интернет.

УС – устройство сопряжения; К – концентратор; М – маршрутизатор

Для подключения всех компьютеров к единому каналу связи используют специальные приемо-передатчики, называемые трансиверами. Узлами коммутации сетей, входящих в состав Интернет, являются концентраторы и мосты – устройства, коммутирующие линии связи и одновременно усиливающие проходящие через них сигналы. Мосты, кроме того, еще и управляют потоками данных между сегментами сети, то есть между отдельными локальными сетями, входящими в состав Интернет. В связи с тем, что в Интернет компьютеры удалены друг от друга на большие расстояния, используются каналы связи и устройства коммутации, называемые маршрутизаторами. Маршрутизаторы взаимодействуют один с другим и соединяют между собой каналы связи, образуя распределенный магистральный канал связи. Для согласования параметров данных (форматов, уровней сигналов, протоколов и т.д.), передаваемых по магистральному каналу связи, между маршрутизаторами и терминальными компонентами включают устройства сопряжения.

«Центральная жила» Интернет – оптоволоконный кабель с очень высокой пропускной способностью. Информацию можно переносить и с помощью спутниковых систем связи.

Пользователи Интернет подключаются к сети через компьютеры специальных

организаций, которые называются поставщиками услуг Интернет или провайдерами. Провайдеры имеют множество линий для подключения пользователей и высокоскоростные линии связи для подключения к остальной части Интернет. Мелкие поставщики подключены к более крупным и т.д. Все организации, соединенными между собой высокоскоростными линиями связи, обрабатывают базовую часть сети, или хребет Интернет. Если поставщик подключен непосредственно к хребту, то скорость передачи данных будет максимальной.

Однако и одиночный пользователь, и ЛВС могут подключиться высокоскоростной линией к хребту Интернет и стать провайдерами.

Компьютеры, подключенные к Интернет, часто называют узлами Интернет, или сайтами. Узлы, установленные у провайдеров, обеспечивают доступ пользователей к Интернет.

Многие фирмы создают в Интернет узлы, с помощью которых они распространяют информацию о своих товарах и услугах (web-узлы).

Подключение к Интернет с помощью провайдера означает, что пользователь устанавливает соединение с компьютером поставщика услуг, который связывает его с Интернет. В настоящее время различают четыре различных варианта подключения к Интернет:

1) постоянное подключение (24 часа в сутки): ЛВС подсоединяются с помощью выделенной линии связи, которая обеспечивают высокую скорость передачи информации. Данный способ подключения дорогостоящий;

2) работа с помощью электронной почты (дешевый способ);

3) коммутируемое соединение с помощью эмуляции терминала. Персональный компьютер – удаленный терминал поставщика – использует систему поставщика. В настоящее время такой вариант в основном используется профессионалами для получения нестандартных результатов;

4) коммутируемое IP-соединение. Через обычную телефонную линию модем пользователя связывается с модемом провайдера. Соединение сеансовое, так что во время сеанса клиент – полноправный пользователь Интернет, но по окончании сеанса связь с Интернет обрывается.

В последнее время широкое распространение получило подключение к Интернет с помощью мобильного телефона (так называемый мобильный GPRS-Интернет). Данное подключение является разновидностью коммутируемого IP-соединения, в котором ваш мобильный телефон выступает в качестве модема.

В Интернет используются два основных понятия: адрес и протокол.

Свой уникальный адрес имеет любой компьютер, подключенный к Интернет. По адресу компьютер может быть найден абонентом из любой точки мира. Даже при временном соединении по коммутируемому каналу компьютеру выделяется уникальный адрес. Адрес должен: 1) иметь формат, позволяющий вести его обработку автоматически; 2) нести некоторую информацию о его владельце.

С этой целью для каждого компьютера устанавливается два адреса: цифровой IP-адрес (Internetwork Protocol – межсетевой протокол) и доменный адрес. Цифровой адрес удобен для обработки на компьютере, а доменный – для восприятия пользователем.

Цифровой адрес имеет длину 4 байта или 32 бита. Для удобства он разделен на 4 блока по 1 байту каждый, которые можно записать в десятичном виде: адрес сети (например, 192.178); адрес подсети (например, 27); адрес компьютера (например, 112). Таким образом,  цифровой адрес будет иметь вид: 192.178.27.112.

Числовая адресация удобна для машинной обработки таблиц маршрутов, но совершенно не приемлема для использования ее человеком. Запомнить наборы цифр гораздо труднее, чем мнемонические осмысленные имена. Для облегчения взаимодействия в сети сначала стали использовать таблицы соответствия числовых адресов именам машин. Эти таблицы сохранились до сих пор, и используются многими прикладными программами. Это файлы с именем hosts. Однако такой способ был хорош до тех пор, пока Интернет был небольшим. По мере роста сети стало затруднительно держать большие списки имен на каждом компьютере. Для того чтобы решить эту проблему, были предложены DNS (Domain Name System).

Любая DNS является прикладным процессом, который работает над стеком TCP/IP. Таким образом, базовым элементом адресации является IP-адрес, а доменная адресация выполняет роль сервиса.

Система доменных адресов строится по иерархическому принципу (рис. 2.2).

Однако иерархия эта не строгая. Фактически нет единого корня всех доменов.

Рис. 2.2 Доменная организация адресов в Интернет

В 1980-е годы были определены первые домены верхнего уровня: gov, mil, edu, com, net. Позднее, когда сеть перешагнула национальные границы США появились национальные домены типа uk, jp, au, ch и т.п. Для СССР также был выделен домен – su. После 1991 года, когда республики Союза стали суверенными, многие из них получили свои собственные домены. Однако домен СССР остался, ибо просто так выбросить домен из сервера имен нельзя, на основе доменных имен строятся адреса электронной почты и доступ ко многим информационным ресурсам Интернет. Поэтому гораздо проще оказалось ввести новый домен к существующему, чем заменить его. Таким образом, в Москве существуют организации с доменными именами, оканчивающимися на su, например kiae.su.

Вслед за доменами верхнего уровня следуют домены, определяющие либо регионы, либо организации. Далее идут очередные уровни иерархии, которые могут быть закреплены либо за небольшими организациями, либо за подразделениями больших организаций. Например, адрес Министерства образования РФ www.ed.gov.ru можно прочесть следующим образом: ru – домен первого уровня для России; gov – домен правительственных организация; ed – домен Министерства образования; www – всемирная паутина.