29. Понятие и структура построения internet. Способ передачи сообщения в internet (маршрутизация)
Internet – это глобальная компьютерная сеть, объединяющая ПК отдельных пользователей и ЛВС предприятий.
Глобальная компьютерная сеть была создана по инициативе Министерства обороны США, которое в 1962 году поручило организации DARPA (Defense Advanced Research Project Agency – Агентство исследования передовых оборонных проектов) разработать проект по организации взаимодействия и передачи сообщений между удаленными ЭВМ. Разработанная сеть получила название ARPANET. В течение 70-х годов сеть развивалась, обслуживая организации Министерства обороны США и ряда других учреждений, постепенно внедряясь в крупные университеты и другие научные и образовательные организации. В 1969 году объединенная сеть или «сеть сетей» получила название Internet.
До 1995 года сеть Internet контролировалась организацией NSF (National Science Foundation – Национальное научное общество) и имела строго иерархическую структуру:
На первом – верхнем уровне этой структуры находилась высокоскоростная магистраль;
К высокоскоростной магистрали подключались отдельные сети второго уровня. Сети второго уровня являются региональными поставщиками услуг доступа к Internet;
К сетям второго уровня подключались сети третьего локального уровня – сети предприятий, научных и учебных заведений.
С развитием Internet и появлением гипертекстовой системы, многие компании и пользователи пришли к выводу, что эта сеть является недорогим средством проведения различных деловых операций и распространения информации. Это положило начало превращению Internet в коммерческую сеть. При этом она значительно увеличилась и связи перестали представлять трехуровневую иерархическую структуру.
Сейчас Internet представляет собой совокупность взаимосвязанных коммуникационных центров, к которым подключаются региональные поставщики сетевых услуг и через которые осуществляется их взаимодействие (рис. 19).
Рисунок 19 – Структура сети Internet
NSF перед своим отходом создала три мощных коммуникационных центра: в Нью-Йорке, Чикаго и Сан-Франциско. Затем были созданы центры на Восточной м Западном побережьях США и много других федеральных и коммерческих коммуникационных центров. Между этими центрами устанавливаются договорные отношения о передаче информации и поддержании высокоскоростной связи. Совокупность коммуникационных центров образует подсеть связи, поддерживаемую рядом мощных компаний.
Сеть Internet включает следующие компоненты: host-компьютеры; локальные сети и персональные компьютеры; каналы связи.
Host-компьютер (host – хозяин) – это локальный или сетевой компьютер, непосредственно подключенный к Internet. В его функции входит:
хранение и предоставление доступа к информации;
управление передачей сообщений.
Локальные сети и персональные компьютеры подключаются к host-компьютеру и таким образом получают доступ в Internet. Каждый компьютер, подключенный к сети, имеет свой уникальный адрес.
Каналы связи обеспечивают взаимодействие между host-компьютерами. В качестве каналов связи используются различные типы передающей среды, включая и беспроводные технологии.
Сообщение в Internet перед отправкой разбивается на пакеты, которые имеют фиксированную длину, адрес ПК, которому он послан, и адрес компьютера, который посылает сообщение. На принимающем ПК пакеты собираются в сообщение.
Доставка пакетов в сети осуществляется с помощью коммуникационных узлов, которые могут представлять собой сервер, ПК или специальную программу на ПК или сервере. Основной функцией коммуникационных узлов является маршрутизация.
Маршрутизация – это выбор оптимального маршрута передачи сообщения.
Каждый коммуникационный узел имеет связи далеко не со всеми другими коммуникационными узлами, и в его функции входит определение следующего узла маршрута, который позволит наилучшим образом приблизить пакет к пункту назначения.
В коммуникационном узле проверяется адрес получателя сообщения и на его основании определяется оптимальный путь посылки пакета к месту назначения. В каждом коммуникационном узле строятся внутренние таблицы, в которых записываются местоположения и все возможные маршруты ко всем зарегистрированным сетям. Маршрут включает все коммуникационные узлы на пути к пункту назначения. Используя эти таблицы, маршрутизатор вычисляет кратчайший путь к месту назначения, а в случае сбоя на маршруте ищет другой путь.
Пакет и адреса, указываемые на нем, должны быть оформлены по определенным правилам - протоколам.
Протокол – это правила оформления и передачи пакетов сообщения в Internet.
Самый распространенный протокол в Internet – это протокол TCP / IP.
Протокол IP (Internet Protocol) гарантирует, что коммуникационный узел определит наилучший маршрут доставки пакета.
Протокол TCP (Transmission Control Protocol – протокол контроля передачи) разбивает передаваемое сообщение на пакеты и собирает принимаемое сообщение из пакетов, следит за целостностью переданного пакета и контролирует доставку всех пакетов сообщения.