- •Тема 6. Компьютерные сети
- •6.1. Совместное использование эвм
- •6.2. Виды компьютерных сетей
- •6.3. Классификация вычислительных сетей
- •6.4. Базовые топологии локальных компьютерных сетей
- •6.5. Сеть Internet
- •6.5.1. Историческая справка
- •9.5.2. Структура Internet
- •6.5.3. Система адресации в Internet
- •6.5.4. Способы подключения к Internet
- •6.5.5. Сервисы Internet
- •6.5.6. Internet-2
6.5. Сеть Internet
6.5.1. Историческая справка
Интернет начинался как военная программа, направленная на повышение устойчивости системы обороны США. Там была создана сеть ARPANET в 1969 году. С одной стороны, она должна была обеспечить сохранение коммуникаций в случае военных действий, с другой стороны - облегчить сотрудничество различных исследовательских учреждений. Когда сеть увеличилась в объеме (объединяла уже тысячи компьютеров), стало ясно: необходимо переработать механизм доступа к ARPANET. И такой механизм (набор правил, определяющих принципы обмена данными), названный «протоколом TCP/IP» (Transmission Control Protocol/Internet Protocol), был введен в 1983 г. (позволивший различным сетям соединяться друг с другом).
Следующим этапом в развитии Интернет, было создание сети Национального научного фонда США в 1987 году. Сеть NSFNET объединяла научные центры США. Ее основой стали пять суперкомпьютеров, соединенных между собой высокоскоростными линиями связи (были проложены специальные кабельные линии). Пользователи могли подключаться к сети и использовать возможности этих суперкомпьютеров. Сеть NSFNET быстро заняла место ARPANET, и последняя была ликвидирована. Таким образом, появилась сеть Интернет в США. Одновременно были созданы национальные сети в других странах. Они стали объединяться, и в 90-х гг. появился Интернет в его нынешнем виде. Сейчас Интернет объединяет тысячи разных сетей, расположенных по всему миру, к ней имеют доступ десятки миллионов пользователей.
До середины 90-х годов Интернет был доступен относительно узкому кругу научных сотрудников, а его наполнение не отличалось особым разнообразием (обмен электронными письмами, общение в группах новостей по интересам с помощью текстовых сообщений, доступ к ограниченному числу серверов и др.). В начале 90-х гг. появилось сообщение о разработке новой технологии (метода передачи и отображения информации) – «Всемирной паутины» WorldWideWeb (концепция гипертекста, которая лежит в ее основе, - это многомерный текст, т.е. такая организация документов, при которой один документ или текст может включать в себя разнонаправленные ссылки, указатели на другие документы и ссылки). На начальном этапе сервис WWW предназначался для обмена информацией среди физиков, работающих в разных лабораториях. 17 мая 1991 года не вычислительных системах CERN (Européen pour la Recherche Nucléaire - Европейский Совет по ядерным исследованиям) была установлена первая версия первого в мире Web-сервера (первоначально проект использовался только во внутренней сети CERN, однако, после написания и опубликования спецификаций URL, HTTP и HTML и их поддержки другими узлами Интернета, Всемирная паутина становится действительно всемирной). Именно эту дату и принято считать официальной датой рождения сети Интернет.
9.5.2. Структура Internet
Интернет представляет собой глобальную компьютерную сеть, состоящую из разнообразных, равноправных и независимых компьютерных сетей, объединенных стандартными соглашениями о способах обмена информацией и единой системой адресации. Логическая структура Интернет представляет собой некое виртуальное объединение имеющее свое собственное информационное пространство. Физически – это совокупность узлов, содержащих коммутационное оборудование и серверы, объединенных между собой каналами связи (в качестве последних могут использоваться обычные и оптоволоконные кабели, радиоканалы и каналы спутниковой связи). Управляет узлом его собственник – организация, которая называется провайдером (и которая предоставляет услуги сети конечным пользователям). Система провайдеров построена по многоуровневому иерархическому принципу: региональные провайдеры нижнего уровня (например, Татарстан) подчиняются провайдерам более высокого уровня (например, Россия), которые взаимодействуют с континентальными провайдерами (например, Западная Европа). Интернет обеспечивает обмен информацией между всеми компьютерами, которые входят в сеть. Тип компьютера и используемая им операционная система значения не имеют. Основные ячейки Интернет - локальные вычислительные сети. Существуют также компьютеры, самостоятельно подключенные к Интернет. Они называются хост-компьютерами (host - хозяин). Каждый подключенный к сети компьютер имеет свой адрес, по которому его может найти абонент из любой точки света. Единого центра управления сетью не существует. Эта функция выполняется слиянием усилий независимых сетей. Однако, следует отметить, что существует целый ряд некоммерческих организаций, которые обеспечивают функционирование Интернета. Среди них можно отметить: Интернет-общество, Совет по архитектуре Интернета (IAB), Рабочую инженерную группу по Интернету (IETF), Рабочую исследовательскую группу по Интернету (IRTF), Корпорацию Интернета по выделенным именам и номерам (ICANN) и др.
Интернет образует таким образом паутину, в которой между двумя любыми узлами есть связь либо по прямому каналу, либо посредством промежуточных узлов (что обеспечивает сохранность работоспособности сети при временном отключении некоторых узлов). Узлы обмениваются между собой сообщениями. Любое сообщение разбивается на пакеты и отправляется по доступным каналам связи. При этом различные сети, входящие в Интернет, соединяются между собой с помощью специальных коммуникационных компьютеров, называемых маршрутизаторами - устройств, управляющих потоками данных в сети (выполняют функции регулировщика движения на перекрестке). Получив пакет информации от одной сети, этот коммуникационный компьютер, используя таблицы маршрутизации, определяет оптимальный вариант передачи пакета и передает ее другой сети. Короче говоря, сообщение, разделенное на пакеты информации, может передаваться разными маршрутами. Если какой-то участок одной из сетей выйдет из строя, то данные будут переданы по обходному пути. При такой организации структура Интернет выглядит как тысячи компьютерных сетей, соединенных маршрутизаторами.