Э. Таненбаум, Д. Уэзеролл - Компьютерные сети (1114668), страница 23
Текст из файла (страница 23)
Они также написали много приложений, утилит и программ управления, чтобы показать, как удобноиспользовать сеть с сокетами.Время было выбрано прекрасно. Многие университеты только что приобреливторой или третий компьютер VAX и ЛВС, чтобы их соединить, но у них не былосетевого программного обеспечения. С появлением системы UNIX 4.2 BSD, в которую вошли TCP/IP, сокеты и большое количество сетевых утилит, полный пакет был1.5. Примеры сетей 75принят немедленно.
Кроме того, TCP/IP позволял легко соединить локальную сеть сARPANET, что многие и делали.В течение 80-х годов к ARPANET был подсоединен еще ряд сетей, в основномЛВС. По мере роста размеров глобальной сети задача поиска хостов становилась всесложнее. В результате была создана система DNS (Domain Name System — службаимен доменов), позволившая организовывать компьютеры в домены и преобразовывать имена хостов в IP-адреса.
С тех пор DNS стала обобщенной распределеннойсистемой баз данных, хранящей имена хостов и доменов. Мы рассмотрим ее болееподробно в главе 7.NSFNETВ конце 70-х годов Национальный научный фонд США (NSF, ����������������������National��������������Science�������������������Foun�����dation������������������������������������������������������������������������) пришел к выводу, что сеть ARPANET���������������������������������������������������������������������������������оказывает огромное влияние на исследовательские работы университетов, позволяя ученым всей страны обмениватьсяинформацией и совместно работать над проектами.
Однако для получения доступак ARPANET университет должен был заключить контракт с Министерством обороны,которого у многих университетов не было. Ответом NSF было основание в 1981 годусети Computer Science Network (CSNET). Она соединила кафедры информатикии индустриальные научно-исследовательские лаборатории с ARPANET через коммутируемый доступ и арендованные линии. В конце 1980-х NSF пошел далее и решилразработать преемника ARPANET, который будет открыт для всех университетскихисследовательских групп.Чтобы начать с чего-нибудь конкретного, Национальный научный фонд решилпостроить сетевую магистраль, соединив ею шесть суперкомпьютерных центров в СанДиего, Боулдере, Шампейне, Питтсбурге, Итаке и Принстоне.
К каждому суперкомпьютеру был присоединен небольшой микрокомпьютер LSI-11, называемый фаззбол(fuzzball). Эти мини-компьютеры соединили выделенными линиями по 56 Кбит/си сформировали подсеть по той же аппаратной технологии, которая использоваласьв ARPANET. Однако программная технология была другой — мини-компьютеры с самого начала использовали протокол TCP/IP, образуя, таким образом, первую в миреглобальную сеть на основе протокола TCP/IP.Национальный научный фонд также профинансировал создание нескольких (всегооколо 20) региональных локальных сетей, соединенных с магистралью, что позволилопользователям в тысячах университетов, исследовательских лабораторий, библиотеки музеев получить доступ к суперкомпьютерам.
Вся сеть, состоящая из магистралии региональных сетей, получила имя NSFNET. Она соединялась с ARPANET черезлинию между IMP и микрокомпьютером в компьютерном зале университета Карнеги-Меллона (Carnegie-Mellon University). Первоначальная магистраль сети NSFNETизображена на рис. 1.25.Сеть NSFNET����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������имела мгновенный успех, ей предсказывали большое будущее.
Национальный научный фонд сразу же после завершения работы над NSFNET началпланировать следующую сеть и с этой целью подписал контракт с базирующимсяв штате Мичиган консорциумом MERIT. Для создания второй версии магистрали сетиу оператора междугородной связи MCI (Microwave Communications, Inc. — компания,76 Глава 1.
Введениеобъединившаяся с тех пор с ��������������������������������������������������WorldCom������������������������������������������) были арендованы волоконно-оптические каналы с пропускной способностью в 448 Кбит/с. В качестве маршрутизаторов использовались IBM PC-RT (RT-PC — RISC Technology Personal Computer — персональныйкомпьютер на основе процессора с сокращенным набором команд). Вскоре и этогостало недостаточно, и вторая магистраль была ускорена до 1,5 Мбит/с.Рис. 1.25. Магистраль сети NSFNET в 1988 годуРост отрасли продолжался, но Национальный научный фонд понимал, что правительство не сможет финансировать развитие сетей постоянно. Кроме того, коммерческие организации выражали желание поучаствовать в общем деле, но уставом фондаим было запрещено использовать сети, за которые заплатил Национальный научныйфонд.
Впоследствии Национальный научный фонд поддержал создание компаниямиMERIT, MCI и IBM некоммерческой корпорации ANS�����������������������������������������������������������������(�����������������������������Advanced�����������������������������������������Networks�����������������������and���������������Services, Inc.) в качестве первого шага на пути коммерциализации. В 1990 году ANS вступилаво владение сетью NSFNET и усовершенствовала линии со 1,5 Мбит/с до 45 Мбит/с,сформировав ANSNET. Эта сеть проработала пять лет, после чего была продана компании America Online. Но к тому времени уже появилось множество коммерческих фирм,предлагающих свои услуги в области ��������������������������������������������IP������������������������������������������-коммуникаций. Стало понятно, что государству не удастся выдержать конкуренцию с ними и оно должно уйти из этого бизнеса.Для того чтобы облегчить переход с одних сетей на другие и гарантировать, что всерегиональные сети могут связаться друг с другом, Национальный научный фонд заключил контракт с четырьмя различными сетевыми операторами об организации пункта доступа к сети (NAP, Network Access Point).
Этими операторами были компанииPacBell (Сан-Франциско), Ameritech (Чикаго), MFS (Вашингтон) и Sprint (Нью-Йорк,с которым для удобства NAP были объединены Пеннсаукен и Нью-Джерси). Каждыйсетевой оператор, который хотел предоставлять услуги по соединению региональныхсетей NSF, должен был подключиться ко всем пунктам NAP.Таким образом, пакет, пересылаемый с одной сети в другую, мог выбирать, по какому каналу перемещаться от одного пункта NAP до другого. Из-за этого операторыбыли вынуждены соперничать друг с другом по ценам и предоставляемым услугам,1.5. Примеры сетей 77как, собственно, и было задумано.
Концепция единой магистрали была заменена коммерчески управляемой конкурентной инфраструктурой. Многие любят критиковатьгосударственные структуры США за их консерватизм, а между тем, не кто иной, какМинистерство обороны и государственный Национальный научный фонд создаливсе необходимые условия для развития Интернета, а затем передали свои закрытыеразработки массовому пользователю.В 90-х годах в других странах и регионах также были построены сети, сравнимыес NSFNET.
Так, в Европе EuropaNET является IP-магистралью для исследовательскихорганизаций, а EBONE представляет собой коммерчески-ориентированную сеть. Обесети соединяют большое число европейских городов. Скорость каналов изначально составляла 2 Мбит/с, но впоследствии была увеличена до 34 Мбит/с. В конечном счете, сетевая инфраструктура в Европе, как и в США, превратилась в промышленную отрасль.Интернет сильно изменился со времени своего возникновения.
Он стремительновырос в начале 1990-х годов с развитием World Wide Web (WWW). По данным InternetSystems Consortium количество видимых узлов превышает 600 миллионов. Это количество — только неточная оценка, но она сильно превышает те несколько миллионовузлов, которые были на момент первой конференции о WWW в 1994 году в CERN.Радикально изменилось и то, как мы используем Интернет.
Первоначально доминировали такие приложения, как электронная почта для академиков, группы новостей,удаленный вход в систему и передача файлов. Затем появилась электронная почта длявсех, затем Web и одноранговые сети распространения контента, такие как закрытыйтеперь Napster.
Теперь растет распространение СМИ в реальном времени, социальные сети (например, Facebook) и микроблогинг (например, Twitter). Эти измененияпринесли более богатые виды медиа в Интернет и, следовательно, привели к ростутрафика. Фактически, доминирующий трафик в Интернете, кажется, изменяется с некоторой регулярностью, так, например, новые и лучшие способы обработки музыкиили видео могут стать популярными очень быстро.Архитектура ИнтернетаАрхитектура Интернета также сильно изменилась с его стремительным ростом. В этомразделе мы попытаемся дать краткий обзор того, на что она похожа сегодня. Картинаосложнена непрерывными изменениями в фирмах телефонных компаний (telcos),кабельных компаний и интернет-провайдеров, из-за которых часто трудно сказать,кто что делает.
Один из двигателей этих изменений — телекоммуникационная конвергенция, когда сеть начинает использоваться в новом качестве. Например, в «тройнойигре» одна компания продает вам телефонию, телевидение и интернет-сервис по томуже самому сетевому соединению, поскольку это сэкономит вам деньги. Следовательно, описание, данное здесь, будет по необходимости несколько более простым, чемдействительность. И то, что является истиной сегодня, возможно, не будет истинойзавтра.Общая картина показана на рис. 1.26.
Давайте исследуем ее по частям, начинаяс компьютера дома (на краях рисунка). Чтобы присоединиться к Интернету, компьютер соединяется с интернет-провайдером (Internet Service Provider, ISP), у которогопользователь покупает доступ к Интернету или связь. Это позволяет компьютеру78 Глава 1. Введениеобмениваться пакетами со всеми другими доступными узлами в Интернете. Пользователь может посылать пакеты, чтобы перемещаться по сети или для любой из тысячдругих возможностей ее использования, это не имеет значения.