12.2. Загальна характеристика Інтернету

Інтернет — це велика, розгалужена (розподілена) мережа, котра включає комп’ютерні вузли, розміщені у світі. Коли відбувається з’єднання із Інтернетом, то комп’ютер стає частиною цієї всесвітньої мережі комп’ютерів.

Інтернет — це мережа мереж комп’ютерів, які зв’язані за допомогою міжмережевих шлюзів.

Існує два важливих правила для з’єднання мереж із Інтернетом:

- усі мережі згодні використовувати однакові умовні позначки, щоб вирішити яким чином інформаційні дані будуть переміщені, і як будуть оброблені помилки;

- усі мережі мають загальний спосіб адресації повідомлень і спеціальну ідентифікацію комп'ютерів, що знаходяться в системі Інтернет.

Засобами Інтернету можна використовувати:

1) електронну пошту;

2) здійснювати пошук у базах інформаційних даних;

3) мати доступ і брати участь у телеконференціях та обговоренні різних питань і проблем;

4) передавати файли та інше.

Зауважимо, що Інтернет не є кампанією. Не існує єдиної влади, яка б керувала Інтернетом. Кожна автономна мережа в складі Інтернету має свої індивідуальні правила, інструкції і приймає рішення щодо загального доступу до інформації. Ніхто не є власником Інтернету.

Інтернет це інфраструктура, мережі якої можуть надавати доступ до:

1) Інформаційних ресурсів;

2) послуг зв’язку (електронної пошти, інформаційного табло, комп’ютерної конференції, архівів інформаційні даних, віртуальних бібліотек, віртуальних співтовариств, електронної торгівлі тощо).

Інтернет — не засіб зв’язку і не канали зв’язку. Інтернет — не засіб масової інформації (ЗМІ). Інтернет — не засіб виробництва.

Інтернет несе в собі відтінки всіх трьох вищезгаданих якостей — 1) зв’язку (як джерело комунікацій), 2) ЗМІ (як джерело інформації) і 3) виробництва (як основа для підприємництва).

Інтернет — це величезна мережа, яка безперервно розвивається людьми, які користуються її послугами. Інтернет володіє унікальною світоглядною властивістю: це глобальне загальнодоступне середовище, інтелектуальної і культурної взаємодії людства. От чому ступінь розвитку Інтернет у державі на сьогоднішній день є критерієм розвитку демократії.

Далі розглянемо деякі передумови виникнення та бурхливого розвитку Інтернет.

12.3. Концепція комутації пакетів як технологія передачі інформації в мережі Інтернет

Будь-якій мережі властивий певний засіб комутації як технологія передачі інформації в ній.

Першими з’явилися мережі комутації каналів, коли користувачі безпосередньо з'єднувалися між собою. Через вузли мережі за допомогою кабелю створюється транзитний канал, по якому передається інформація. Цей канал утворюється на початку сеансу, є фіксованим протягом усієї передачі і роз’єднується після її закінчення, тобто пряме сполучення каналів однієї з груп мережі залишається незмінним протягом усього сеансу. Така технологія реалізації передачі інформації є досить зручною, але має низький коефіцієнт ви­користання каналів, високу вартість передачі даних, значні витрати часу на очікування інших клієнтів.

При комутації повідомлень інформація передається порціями (повідомленнями). Пряме сполучення не встановлюється, а передача повідомлення починається після звільнення першого каналу і так далі, доки повідомлення не дійде до адресата. Кожний сервер здійснює приймання інформації, її складання, перевірку, маршрутизацію та передачу повідомлення. Недоліками комутації повідомлень є низька швидкість передачі даних і неможливість діалогу між клієнтами, хоча вартість передачі зменшується.

Зі створенням модемів електронно-обчислювальна машина (ЕОМ) і термінали можуть здійснювати обмін інформацією через телефонні лінії. Проте, телефонні системи не пристосовані для передачі великих обсягів даних. У цьому середовищі через перебої зв’язку втрата інформації може мати серйозні наслідки для ЕОМ. Крім того, телефонні мережі не задовольняють вимоги щодо надійності, цілісності та швидкодії. Однак, вони дешеві й дуже поширені. Тому зараз найпоширенішим способом підключення до мережі є передача інформації по телефонних лініях за допомогою модемів. При цьому модем може сам набрати потрібний телефонний номер і з’єднатися з модемом іншої ЕОМ.

У результаті розвитку мережевої технології з’явилася концепція комутації пакетів. У вузлах мережі розміщують сервери, здатні забезпечити можливість багатьом терміналам та ЕОМ спільно використовувати загальну комутаційну лінію, котра має велику пропускну здатність. Кожне повідомлення поділяється на короткі пакети однакового розміру і фіксованої структури. Пакет — частина повідомлення, котра задовольняє певний стандарт. У мережі Інтернет — це стандарти TCP та IP. Протокол TCP розбиває повідомлення на пакети і нумерує їх, щоб при одержанні інформації можна було правильно скласти повідомлення. Мережа передає пакети по черзі за допомогою протоколу IP. Оскільки окремі пакети можуть мандрувати мережею Інтернет різними шляхами, порядок надходження частин (пакетів) може бути порушений. Після одержання всіх пакетів TCP розміщує їх у певному порядку і складає в єдине ціле.

Крім того, після пересилання пакету кожний вузол (комутаційний сервер) очікує підтвердження того, що пакет отриманий належним чином; інакше відбувається повторна передача. Це дає змогу запобігти ситуації, коли повідомлення доводиться передавати повністю знову і знову через єдину помилку. Унаслідок цього, значно зросла пропускна здатність мереж. Мала довжина пакетів запобігає блокуванню ліній зв'язку, не дає зростати черзі у вузлах комутації. Це забезпечує швидке з’єднання, низький рівень помилок, надійність та ефективність використання мережі.

Модеми прискорюють передачу даних завдяки паралельному виконанню процедур поділу даних на пакети, перевірці помилок і повторній передачі, процедури стиснення інформаційних даних.

Концепція комутації пакетів ґрунтується на адресації. До кожної одержаної порції інформації протокол IP додає службову інформацію, яка містить адреси відправника та одержувача інформації.

Термінал визначає мережеву адресу, звертаючись до вузла з вимогою встановити зв’язок з ЕОМ за цією адресою. Зв’язок термінала з вузлом мережі здійснюється викликом через місцеву телефонну мережу. Мережевому вузлу відомо, які зв’язки доступні завдяки каталогу в пам’яті. Завдяки цьому, мережеві вузли створюють можливість передачі да­них із проміжним накопиченням. Ця технологія дала змогу мережі функціонувати при повних і «м'яких» відмовах (шу­ми, зайнятість) на окремих ділянках.

Проблема маршрутизації при передачі пакета вирішується програмно-апаратними засобами. Найпоширенішими методами є фіксована маршрутизація і маршрутизація методом найкоротшої черги.

Фіксована маршрутизація припускає наявність таблиці маршрутів, у якій закріплюється маршрут від одного клієнта до іншого, що забезпечує простоту реалізації, але, водночас, і нерівномірне завантаження мережі.

У методі найкоротшої черги використовуються декілька таблиць, в яких канали розставлено за пріоритетами. Пріоритет є функція оберненою відстані до адресата. Передача починається з першого вільного каналу з вищим пріоритетом. За використання цього методу мінімальною є затримка передачі пакета.

Комутація пакетів реалізувала принципи адаптивності та динамічності. Мережа вибирає оптимальний маршрут щоразу, коли потрібно переслати інформацію. Маршрути інформації можуть змінюватися від пакета до пакета, від вузла до вузла, навіть посеред повідомлення, адаптуючись до відмов, шумів і зайнятості каналів. Коли умови нормалізуються, лінії відновлюються, мережа без втручання людини адаптується до нових умов. Отже, у мережі з комутацією пакетів показники тривалості та доступності практично є абсолютними.