Э. Таненбаум - Компьютерные сети. (4-е издание) (DJVU) (1130092), страница 18
Текст из файла (страница 18)
В модели ТСР/1Р этого нет. 74 Глава 1. Вввдвннв И наконец, хотя протоколы! Р и ТСР были тщательно продуманы и неплохо реализованы, многие другие протоколы были созданы несколькими студентами, работавшими над ними, пока это занятие им не наскучило. Реализации этих протоколов свободно распространялись, в результате чего они получили широкое признание, глубоко укоренились, и теперь их трудно заменить на что-либо другое. Некоторые из них в настоящее время оказались серьезным препятствием на пути прогресса. Например, протокол виртуального терминала ТЕ(.НЕТ, созданный еще для механического терминала типа Те1егуре, работавшего с огромной скоростью 10 символов в секунду.
Ему ничего не известно о графических интерфейсах пользователя н о мышках. Тем не менее сейчас, 25 лет спустя, оп все еще широко используется. Подытожим сказанное. Несмотря на все недостатки, модель 081 (кроме сеансового уровня и уровня представления) показала себя исключительно полезной для теоретических дискуссий о компьютерных сетях. Протоколы 081, напротив, не получили широкого распространения. Для ТСР/1Р верно обратное: модель практически не существует, тогда как протоколтн чрезвычайно популярны. Поскольку ученые-компьютерщики любят получать свою часть пирога, в этой книге мы будем использовать модифицированную модель 08?, но рассматривать будем в основном протоколы ТСР/1Р и родственные им, а также новые протоколы вроде 802, БОХЕТ и В1пегоогЬ. В результате в качестве точки отсчета для всей книги мы будем использовать гибридную модель, изображенную на рис.
1.20. Рис. 1. 20. Гибридная эталонная модель Примеры сетей Компьютерные сети бывают очень разными: большими и маленькими, всемирно известными и почти никому не известными. Они преследуют в своей работе разные цели, имеют разные масштабы, используют разные технологии. В этом разделе мы Рассмотрим несколько примеров, помогающих осознать, насколько многообРазен мир сетей. Первым примером будет самая известная сеть сетей, Интернет. Вы узнаете, как она появилась, как эволюционировала и какие технологии при этом использовались.
Затем мы обратимся к технологии АТМ, которая часто служит ядром больших (телефонных) сетей. Технически АТМ довольно сильно от- Примеры сетей 75 личается от Интернета, их даже можно в некотором смысле противопоставить Мы представим также основную технологию, использующуюся при создании локальных вычислительных сетей, — ЕгЬегпег. Наконец, последним примером в этом разделе будет стандарт беспроводных локальных сетей !ЕЕЕ 802.11 Интернет Для начала следует еше раз напомнить о том, что Интернет вообще не является сетью, это собирательное название разных сетей, использующих определенные общие протоколы и предоставляющие определенные сервисы. Эта система необычна тем, что ее никто специально не планировал и не контролировал.
Чтобы лучше понять, почему так получилось, мы начнем с самых истоков существования Интернета. В качестве прекрасного пособия по истории Интернета можно порекомендовать книгу, которую написал Джон Нотон ((оЬп Ь!аи8Ьгоп) в 2000 году. Это редкое издание, потому что оно не только легко читается, но и содержит двадцатистраничный библиографический список параллельных мест и цитат, которые будут полезны людям, всерьез занимающимся историей. Часть материала, представленного далее, основывается именно на этой книге.
Аврднет История глобальных сетей началась в конце 50-х годов. В самый разгар холодной войны Министерство обороны США пожелало иметь сеть, которая могла бы пережить даже ядерную войну. В то время все военные телекоммуникации базировались на общественной телефонной сети, которая была сочтена слишком уязвимой. Графически эта уязвимость демонстрируется на рис. 1.21. Здесь черными точками обозначены коммутационные станции, с каждой из которых были связаны тысячи абонентов.
Эти коммутаторы, в свою очередь, являлись абонентами для станций более высокого уровня — междугородных. Междугородные станции формировали национальные сети. При этом степень резервной избыточности была минимальной. Уязвимость заключалась в том, что потеря всего одного ключевого коммутатора или междугородной станции разделила бы сеть на изолированные участки. Для решения этой проблемы Министерство обороны обратилось к корпорации ВАЬИ). Один из ее работников, Пол Бэрен (Рап! Вагап), разработал проект высоконадежной распределенной сети (рис. 1.21, б). Поскольку по линиям такой большой длины тяжело было бы передать аналоговый сигнал с допустимым уровнем искажений, Бэрен предложил передавать цифровые данные и использовать технологию коммутации пакетов.
Им было написано несколько отчетов для Министерства обороны, в которых описывались подробности реализации его идей. Пентагону понравилась предложенная концепция, и компании Ате' Т (тогдашнему монополисту в США по части телефонных сетей) было поручено разработать прототип. АТЛЕТ сразу же отклонила идеи Бзрена. Конечно, богатейшая и кРУпнейшая компания не могла позволить какому-то мальчишке указывать ей, как следует строить телефонные сети. Было заявлено, что бзреновскую сеть построить невозможно, и на этом проект был закрыт. 76 Глава 1. Введение Коммутацио станция Междуптродная станция рис.
1.р1, птруктура телефонной сети (а); предложенная Вареном архитектура распределенной сети (б) Прошло еще несколько лет, но Министерству обороны так и не было предложено никакой замены существующей системе оперативного управления. Чтобы понять, как развивались события дальше, мы вспомним октябрь 1957 года, когда в СССР был запущен первый в мире искусственный спутник Земли и тем самым основной соперник США получил преимущество в космосе. Тогда президент Эйзенхауэр пдумался о том, кто же допустил такой прокол.
И выяснилось, что армия, флот и ВВС США только зря проедают деньги, отпущенные Пентагоном на научные исследования. Было немедленно решено создать единую научную организацию под покровительством Министерства обороны, АКРА (Аг)уапсед КезеагсЬ Рго)есгз Аяепсу, Управление перспективного планирования научно-исследовательских работ). У АКРА не было ни ученых, ни лабораторий. У нее вообще практически ничего не было, за исключением небольшого офиса и скромного (по меркам Пентагона) бюджета. АКРА занималось тем, что выбирало нз множества предлагаемых университетами и компаниями проектов наиболее перспективные и организовывало выделение грантов под эти проекты и заключение контрактов с этими органиэациями. Все первые годы своего существования АКРА пыталось определиться с направлением своей деятельности, пока внимание ее директора Ларри Робертса ()-аггу КоЬеггз) не привлекли компьютерные сети.
Он наладил контакты с различными экспертами, пытаясь понять, какие разработки могут представлять наибольший интерес для Министерства обороны. Один из экспертов, Всели Кларк (Юез!еу С)аг)г), предложил построить подсеть с коммутацией пакетов, где каждый хост имел бы собственный маршрутизатор, как показано на рис. 1.8.
После преодоления собственного скептицизма Робертс все же решился приобрести эту идею и представил некий смутный отчет, касающийся этого, на симпозиуме АСМ 31СОР8, посвященном принципам работы операционных систем. Примеры сетей 77 Симпозиум состоялся в Гетлингбурге, штат Теннесси, в конце 1967 года (ВоБеггз, 1967). К большому удивлению Робертса, он услышал доклад, в котором описывалась очень похожая система, причем эта система была не только спроектирована, но и реализована под руководством Дональда Дависа (?)опаЫ ?)ач?з) в Национальной физической лаборатории (ХР?.) Англии. Разработанная ХР?. сеть, конечно, не охватывала всю страну — она вообще соединяла лишь несколько компьютеров на территории организации, но ее реализация доказала, что пакетная коммутация может с успехом применяться на практике.
Более того, то, что услышал Робертс, практически цитировало отвергнутую когда-то разработку Бэрена! Директор АКРА уехал из Гетлингбурга с твердым намерением создать в Америке то, что позднее будет названо АКРАХЕТ. Подсеть должна была состоять из специализированных мини-компьютеров, называемых 1МР (?птег?асе Меьэа8е Ргосеззог), соединенных линиями связи, передающими информацию со скоростью 56 Кбит/с. Для повышения надежности каждый 1МР должен был соединяться как минимум с двумя другими 1МР.
Подсеть должна была быть дейтаграммной, чтобы в случае если какие-либо линии и 1МР разрушатся, сообщения могли бы автоматически выбрать альтернативный путь, Каждый узел сети должен был состоять из 1МР и хоста, находящихся в одной комнате и соединенных коротким проводом. Хост мог пересылать своему 1МР сообщения длиной до 8063 бит, которые 1МР разбивал на пакеты, как правило, по 1008 бит, и пересылал их далее, независимо друг от друга, к пункту назначения. Пакет пересылался дальше только после того, как он был получен целиком, — таким образом, это была первая электронная коммутирующая пакеты сеть с промежуточным хранением. Затем агентство АКРА предложило тендер на строительство подсети.
В тендере участвовали двенадцать компаний. Оценив предложения, агентство АКРА выбрало ВВХ, консалтинговую фирму в Кембридже, штат Массачусетс, и в декабре 1968 года подписало с ней контракт на постройку подсети и создание для нее программного обеспечения. ВВХ решило использовать специально модифицированные мини-компьютеры Нопеуче11 ?)РР-316 с 12 Кбайт 16-разрядных слов оперативной памяти в качестве 1МР. У 1МР не было дисков, поскольку движущиеся детали были сочтены ненадежными.
Их соединили линиями с пропускной способностью по 56 Кбит/с, арендованными у телефонных компаний. Хотя в наше время 56 Кбит/с — это выбор подростков, которые еще не могут позволить себе А?)5?. или прокладку качественного кабеля, в 1968 году ничего более высокоскоростного просто не существовало. Программное обеспечение было разбито на две части: для подсети и хостов. Подсетевое программное обеспечение состояло из части соединения хост — 1МР со стороны 1МР, протокола 1МР— !МР и протокола между 1МР-источником и '?МР-приемником, разработанного для улучшения надежности. Оригинальная структура сети АВРАХЕТ показана на рис. 1.22. Вне подсети также требовалось программное обеспечение, а именно: соединение хост — 1МР со стороны хоста, протокол хост — хост и прикладные программы.
'Как вскоре выяснилось, фирма ВВХ полагала, что ее задача ограничивается приемом сообщения на линии хост — 1МР и передачей его на линии 1МР— хост при'амника, 78 Глава 1. Введение Проток хост — 1 сеть Рис. 1.22. Оригинальная структура сати АНРАМЕТ Чтобы решить проблему программного обеспечения для хостов, Ларри Робертс летом 1969 года созвал совещание сетевых исследователей, большей частью аспирантов, в городе Сноуберд (БпотуЬ1гд), штат Юта.
Аспиранты ожидали, что какой-нибудь эксперт в области сетей объяснит им устройство сети и его программное обеспечение, после чего распределит между ними работу. С изумлением они обнаружили, что не было ни специалиста по сетям, ни плана. Они должны были сами решать, что нужно сделать. Тем не менее в декабре 1969 года удалось запустить экспериментальную сеть, состоящую из четырех узлов, расположенных в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе (ПС1.А), Калифорнийском университете в Санта-Барбаре (()СЯВ), Исследовательском институте Станфорда (БК1, Бган(огг( КезеагсЬ 1пзйгпге) и университете штата Юта.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
