Прикладной информационный уровень. Прикладные ресурсы

Наибольший интерес для пользователя представляет прикладной информационный уровень, т.к. пользователь непосредственно работает с объектами, относящимися именно к этому уровню.

До сих пор не возникал вопрос, какая именно информация передается. Что это: тексты, изображения, фильмы, Web-страницы, программы, письмо по электронной почте, банковский перевод или что-то еще? На системном уровне этот вопрос просто не стоит - передается цепочка байтов.

Содержимое передаваемой информации проявляется только на самом верхнем - прикладном уровне.

Как уже было сказано, взаимодействие программ-клиентов и программ-серверов составляет основу информационного обмена любого уровня. Пользователь обычно работает именно с прикладными программами-клиентами, например, с броузером Internet Explorer или с почтовым клиентом Outlook Express.

Информация в Internet на прикладном уровне, так же как и на системном уровне, представляется в виде информационных пакетов, состоящих из заголовка и данных или тела пакета - полезной передаваемой информации.

На прикладном уровне компьютерная информация существует в виде файлов различных форматов. Это могут быть файлы документов, файлы программ, графические файлы, звуковые файлы, видеофайлы и т.д. Тело информационного пакета прикладного уровня как раз и состоит из таких файлов – одного или нескольких, а заголовок должен указывать на форматы этих файлов и на их расположение в пакете.

Существует несколько стандартов для пакетов прикладного уровня. Рассмотрим один из самых распространенных в настоящее время форматов прикладных пакетов – формат MIME – Multipurpose Internet Mail Extensions.

Формат MIME пришел из электронной почты. Он был первоначально создан для отправки сообщения с вложениями. Предположим, что отправляется письмо, в которое вкладываются несколько файлов. Как из всего этого создать информационный пакет? В формате MIME пакет имеет следующий вид (Рис. 1.5).

Как видно из схемы, такой пакет – двухуровневый. Пакет состоит из общего заголовка и тела. В свою очередь тело разбивается на блоки, состоящие из файлов и локальных заголовков к ним.

В общем заголовке указываются адреса отправления и назначения, дата и время формирования пакета, структура разбиения пакета и другая необходимая информация.

В каждом локальном заголовке указывается формат соответствующего файла – текстовой, двоичный или какой-либо иной. Для разделения блоков используются заданные в основном заголовке специальные разделители.

Когда по электронной почте посылается сложное сообщение, содержащее, например, картинки или звуковые файлы, то почтовая программа-клиент формирует конверт, содержащий несколько блоков. В каждом из этих блоков помещаются последовательно текст и все присоединенные файлы.

Сейчас в формате MIME передаются Web-страницы, т.к. достаточно сложная Web-страница – это не один файл, а набор из большого количества файлов разных форматов (гипертекстовых, графических, исполняемых и т.д.). Для того, чтобы Web-страница передалась как единое целое, все эти файлы необходимо отправить единым пакетом.

Прикладным ресурсом (илисервисной системой) Internet называется распределенная по Internet взаимосвязанная система данных, программ-серверов и программ-клиентов прикладного уровня, выполняющая определенный набор информационных услуг и работающая в рамках единого блока протоколов прикладного уровня.

Примерами прикладных ресурсов являются всемирная паутина World Wide Web (WWW) и электронная почта. В настоящее время на эти 2 ресурса приходится более 90% всех информационных обменов. Многие пользователи, работающие сейчас в Internet, о существовании других сервисов даже не знают.

Однако, так было далеко не всегда. Например, до 1990г. сервиса WWW не существовало. Возможно, через несколько лет появятся новые ресурсы, которые вытеснят World Wide Web.

Существующие на настоящий момент прикладные ресурсы Internet и соответствующие им протоколы можно свести в следующую таблицу (Таблица 1.3).

Таблица 1.3

В настоящее время e-mail и WWW почти вытеснили остальные сервисы, так что, например, Gopher и WAIS используются очень редко, а FTP постепенно ассимилируется Web’ом.

С другой стороны, сейчас постепенно формируются новые прикладные ресурсы, связанные, в первую очередь, с потоковыми информационными технологиями и с работой в реальном времени (например, IP-телефония, Real Audio, компьютерное телевидение). Возможно, в ближайшем будущем они потеснят Web.

Электронная почта

Это один из двух наиболее распространенных в настоящее время прикладных ресурсов.

Электронная почта – это прикладной ресурс Internet, имеющий дело с данными в виде прикладных пакетов и работающий в рамках почтовых протоколов (например, ESMTP/POP3).

Электронная почта предназначена для передачи информации от одного пользователя сети к другому. Этим она отличается от большинства других сервисов. Если главная задача других сервисов - запросить и получить информацию, то электронная почта позволяет эту информацию переслать и записать на компьютер другого пользователя.

Как и любой другой прикладной ресурс, электронная почта использует системный уровень, т.е. TCP/IP протокол. На системном уровне процесс отправки/получения сообщения сводится к созданию набора датаграмм, передаче их через Internet и последующей сборке.

На прикладном уровне действуют почтовые протоколы.

Это:

- SMTP - Simple Mail Transfer Protocol,

- ESMTP - Extended Simple Mail Transfer Protocol и

- POP 3 - Post Office Protocol.

ESMTP – это усовершенствованный вариант SMTP.

Протокол SMTP позволяет обмениваться информацией между 2-мя почтовыми серверами.

Любое почтовое сообщение представляет собой прикладной пакет. В протоколе SMTP это простой одноуровневый пакет, включающий в себя заголовок и тело. Заголовок в почтовом пакете обычно называют конвертом. Он включает в себя почтовый адрес получателя, почтовый адрес отправителя, дату и другую необходимую информацию.

Когда создается сообщение в программе Outlook Express или в любой другой прикладной программе-клиенте, то информация для заголовка указывается в верхних текстовых боксах диалоговой панели.

При создании электронной почты предполагалось, что она должна использоваться только для передачи простых текстовых сообщений на английском языке. Поэтому первые версии почтовых протоколов содержали 7-битный формат передаваемых данных. Это означало, что передаваться могут только буквы латинского алфавита, цифры и значки, т.е. символы, коды которых не превышают 127.

Впоследствии появилась необходимость передавать тексты на национальных языках, а также графическую информацию, звуковые файлы, видеофайлы, программы и, вообще, любую двоичную информацию. Протокол SMTP, вообще говоря, давал возможность передавать такие данные, но требовал их обязательной перекодировки в 7-битный вид. Еще недавно такая перекодировка широко использовалась. Применялись специальные программы, например, UUEncode, UUDecode. Иногда и сейчас возникает необходимость пользоваться такими программами.

Однако подавляющее большинство серверов сейчас перешло на расширенный протокол ESMTP, основанный на формате MIME, и позволяющий передавать любые данные без перекодировки.

Протоколы SMTP и ESMTP обеспечивают обмен почтовыми сообщениями между двумя почтовыми серверами, т.е. реализуют схему, представленную на Рис. 1.6.

Для того, чтобы компьютер работал по протоколу SMTP или ESMTP, он, во-первых, должен быть достаточно мощным, т.е. обладать большим быстродействием и большой дисковой памятью; во-вторых, на нем должно быть установлено соответствующее программное обеспечение; в-третьих, он должен быть постоянно включен, т.к. на выключенный компьютер никакое сообщение, естественно, не дойдет.

Все эти условия выполняются для серверов, но не выполняются, как правило, для обычных пользовательских компьютеров.

Для подключения пользовательских компьютеров к электронной почте разработаны специальные протоколы связи пользовательского компьютера с почтовым сервером.

Протокол POP 3 (Post Office Protocol 3) обеспечивает пользовательскому компьютеру доступ к пересылочному почтовому ящику этого пользователя, хранящемуся на почтовом сервере.

Процесс передачи информации происходит следующим образом (Рис.1.7).

Корреспонденция, которую Пользователь 1 отправляет Пользователю 2, приходит не на компьютер Пользователя 2, а на почтовый сервер, с которым Пользователь 2 имеет связь по протоколу POP 3. Компьютер Пользователя 2 может быть в данных домена вообще выключен

Для того, чтобы Пользователь 2 получил эту корреспонденцию на свой компьютер, ему нужно, во-первых, его включить, а во-вторых, запустить какую-либо почтовую программу-клиента, например, Outlook Express.

Почтовая программа-клиент посылает запрос по формату протокола POP 3 на почтовый сервер и выясняет, пришла ли новая корреспонденция. Если новая корреспонденция пришла, то она копируется на компьютер пользователя.

Кроме программы Outlook Express существует несколько распространенных программ-клиентов для работы с электронной почтой. Это, например:

- the Bat!;

- Eudora;

- почтовый блок программы Netscape Navigator.

Каждая из этих программ делает практически то же самое, что и Outlook Express и обладает таким же интерфейсом.

Возникают проблемы оптимизации обмена корреспонденцией по электронной почте.

Скорость и надежность доставки зависит от объема письма: чем меньше письмо, тем быстрее и надежнее оно дойдет.

Если необходимо переслать большой файл, его лучше предварительно превратить в многотомный архив при помощи одного из стандартных архиваторов (например, Win RAR), присоединить каждый том к отдельному письму, и отправить каждое из этих писем. Тогда абонент после получения всех писем сможет при помощи такого же архиватора восстановить исходный файл.