Э. Таненбаум - Компьютерные сети. (4-е издание) (PDF) (1130118), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Концепция единой магистралибыла заменена коммерчески управляемой конкурентной инфраструктурой. Мно-NataHaus.RUо Суперкомпьютерный центр NSFв Сеть среднего уровня NSF• NSF и ARPANETРис. 1.24. Магистраль сети NSFNET в 1988 году8182Примеры сетейГлава 1. Введениегие любят критиковать государственные структуры США за их консерватизм,а между тем не кто иные, как Министерство обороны и государственный Национальный научный фонд, создали все необходимые условия для развития Интернета, а затем передали свои закрытые разработки массовому пользователю.В 90-х годах в других странах и регионах также были построены сети, сравнимые с NSFNET. Так, в Европе EuropaNET является IP-магистралью для исследовательских организаций, a EBONE представляет собой коммерчески ориентированную сеть. Обе сети соединяют большое число европейских городов.
Скоростьканалов изначально составляла 2 Мбит/с, но впоследствии была увеличена до34 Мбит/с. В конечном счете сетевая инфраструктура в Европе, как и в США,превратилась в промышленную отрасль.Применение ИнтернетаПосле того как 1 января 1983 года TCP/IP стал единственным официальным протоколом, количество сетей, машин и пользователей, соединенных с ARPANET,быстро увеличивалось. Когда сети NSFNET и ARPANET объединились, рост сталэкспоненциальным. Присоединились многочисленные региональные сети, былаустановлена связь с сетями в Канаде, Европе и сетями стран Тихоокеанского региона.Примерно в середине 80-х это множество сетей стали называть интерсетью(internet), а впоследствии Интернетом (Internet), хотя официального открытия скаким-нибудь политиком, разбивающим бутылку шампанского о маршрутизаторили хост, не было.Силами, удерживающими части Интернета вместе, являются эталонная модель TCP/IP и стек протоколов TCP/IP.
TCP/IP, благодаря которому сталивозможными глобальные службы, можно уподобить единой телефонной системеили принятию в XIX веке единого стандарта ширины железнодорожных путей.Какой смысл вкладывается в понятие подключения к Интернету? По нашемуопределению машина считается находящейся в Интернете, если на ней действуетстек протоколов TCP/IP, у нее есть IP-адрес и возможность посылать IP-пакетына все остальные машины в Интернете. При этом, скажем, одной возможностиотправки и получения e-mail недостаточно, поскольку электронная почта при помощи шлюзов может выходить за рамки Интернета. Кроме того, вопрос осложняется тем фактом, что очень много персональных компьютеров имеют возможностьпозвонить интернет-провайдеру при помощи модема, получить временный IPадрес и возможность посылать IP-пакеты другим хостам Интернета.
Есть смыслсчитать такие машины находящимися в Интернете на тот период, пока они подключены к маршрутизатору поставщика услуг.Традиционно (имеется в виду период примерно с 1970 по 1990 год) у Интернета было четыре основные сферы применения:1. Электронная почта. Возможность создавать, посылать и получать электронную почту появилась с первых дней существования сети ARPANET и до сихпор чрезвычайно популярна. Многие люди получают десятки сообщений вдень и рассматривают это как свой основной способ взаимодействия с внешним миром, а также уверены, что e-mail гораздо важнее телефона и обычной83почты. На сегодняшний день почтовые программы могут работать на компьютерах любых типов.2. Новости. Конференции являются специализированными форумами, в которыхпользователи могут обмениваться сообщениями по какой-нибудь определенной теме.
Существуют тысячи телеконференций по техническим и нетехническим вопросам, включая компьютеры, науку, отдых и политику. В каждойконференции есть свои правила этикета, свой стиль и обычаи. Горе тому, ктоих нарушит.3. Удаленный доступ. При помощи таких программ, как Telnet, Rlogin, ssh и т. п.,пользователи Интернета могут регистрироваться на любой машине, на которой у них имеется учетная запись.4.
Перенос файлов. С помощью программ FTP можно копировать файлы с одной машины, подключенной к Интернету, на другую. Подобным образом доступно огромное количество статей, баз данных и другой информации.Вплоть до начала 90-х Интернет был весьма популярен среди академических,государственных и промышленных исследователей. Однако одно новое приложение, WWW (World Wide Web — Всемирная паутина), поставило все с ног наголову, приведя в сеть миллионы новых, далеких от академического мира пользователей. Это приложение, созданное физиком из Европейского совета по ядерным исследованиям (CERN, Conseil Europeen pour la Recherche Nucleaire) Тимом Бернерс-Ли (Tim Berners-Lee), не изменило возможности Сети, но облегчилоих использование.
Вместе с программой Mosaic viewer, написанной в Национальном центре по применению суперкомпьютеров (NCSA, National Center forSupercomputing Applications), приложение WWW сделало возможным размещение на сайте нескольких страниц информации, содержащей текст, изображения,звук и даже видео, со встроенными ссылками на другие страницы. При щелчкена ссылке пользователь сразу перемещается на страницу, на которую указываетэта ссылка. Например, у многих компаний имеется домашняя страница, содержащая ссылки на другие страницы, на которых представлена информация о продуктах, ценах, торговле, технической поддержке, а также информация для общения с сотрудниками, для акционеров и многое другое.За очень короткое время в Интернете появляются многочисленные страницы,содержащие карты, таблицы бирж, каталоги библиотек, записанных радиопрограмм и даже страницы со ссылками на полные тексты книг, чьи авторские правапотеряли силу (Марк Твен, Чарльз Диккенс и т.
д.). Все больше появляется личных (домашних) страниц.Разумеется, столь бурный спрос не мог не вызвать соответствующее предложение, и вот в 90-е годы появляется огромное количество фирм — провайдеровУслуг Интернета. Эти коммерческие компании обеспечивают доступ в ИнтернетКомпьютеров, принадлежащих как частным лицам, так и корпоративным клиентам. Наиболее распространен «наборный доступ» (dial-up), то есть доступ с помощью модема и обычных коммутируемых телефонных сетей. При этом клиентыМогут пользоваться электронной почтой, WWW и любыми другими службами**ти.
В конце последнего десятилетия XX века к Интернету подключались де-NataHaus.RU84Примеры сетейГлава 1. Введениесятки миллионов новых пользователей в год, что совершенно изменило характерсети. Интернет из закрытой сети для военных и ученых превратился в некуюкоммунальную услугу, подобную телефонной сети. Нынешнее число пользователей Сети подсчитать невозможно, но оно, несомненно, исчисляется сотнями миллионов и скоро перевалит за миллиард.Архитектура ИнтернетаВ этом разделе мы попытаемся дать краткое описание сегодняшней структурысети Интернет. Благодаря слиянию многих телефонных компаний с компаниями,предоставляющими доступ в Интернет, их сферы деятельности несколько смешались, и сейчас уже тяжело сказать, кто чем занимается.
Поэтому приведенноеописание оказывается, на самом деле, упрощенным по сравнению с реальнойжизнью. В самом общем виде структура Интернета показана на рис. 1.25. Рассмотрим этот рисунок поподробнее.МестныйпровайдерМагистральЕсли провайдером является местная телефонная компания, точка присутствия,скорее всего, будет расположена на телефонной станции — как раз там, где заканчивается линия, идущая напрямую от абонента. В ином случае точки входамогут располагаться на нескольких телефонных коммутационных станциях.Региональная сеть провайдера Интернета состоит из взаимосвязанных маршрутизаторов в различных городах, которые он обслуживает. Если место назначения пакета — хост, обслуживаемый данным провайдером, то пакет простодоставляется туда.
Если же это не так, то пакет передается оператору сетевой магистрали.На самом верхнем уровне всей этой цепочки находится ряд магистральныхоператоров. В качестве таковых выступают компании типа AT&T, Sprint. В ихведении находятся крупные международные магистральные сети, образованныетысячами маршрутизаторов, соединенных волоконно-оптическими линиями сочень высокой пропускной способностью. Некоторые большие корпорации и хостинговые компании, имеющие собственные серверные системы («фермы»), обслуживающие тысячи запросов веб-страниц в секунду, соединяются с магистраляминапрямую.
Операторы магистральных сетей реализуют такую возможность путем сдачи в аренду помещений (так называемых отелей для операторов связи)для установки оборудования серверных «ферм». Обычно в этих же помещенияхрасполагаются магистральные маршрутизаторы, что обеспечивает небольшую длину линии, а значит, высокую скорость обмена.Если пакет предназначен для провайдера или другой компании, обслуживаемой магистральным оператором, он передается с магистрали на ближайший маршрутизатор, где происходит его отчуждение. Однако место назначения не обязательно будет относиться к данной магистрали — в мире их довольно много.
Длятого чтобы можно было перебросить пакет на другую магистраль, между нимисуществуют точки входа в сеть (Network Access Point, NAP). Они представляютсобой специальные помещения, заполненные маршрутизаторами: каждую магистраль должен представлять по меньшей мере один маршрутизатор. Внутри этогопомещения расположена также локальная сеть, объединяющая все находящеесяв ней оборудование. Благодаря этому пакеты могут передаваться с маршрутизатора на маршрутизатор, то есть, фактически, с магистрали на магистраль. Крометого, наиболее крупные магистрали связаны друг с другом не только через точкиВхода, но и напрямую. Это называется частной равноранговой связью.
Один изпарадоксов интернет-технологий заключается в том, что зачастую провайдеры,Которые открыто конкурируют друг с другом в борьбе за клиентов, в то же самоевремя организуют частную равноранговую связь между собой (Metz, 2001).На этом мы закончим наш краткий обзор архитектуры Интернета. Впереди*Ще много разделов, посвященных изучению отдельных компонентов этого воиРоса: проектирования, алгоритмов, протоколов.
Хочется напоследок отметить*Ще один нюанс: некоторые компании, объединяющие свои внутренние сети, час'&*-Используют те же технологии, которые используются в глобальной сети Инpher. Доступ к данным этих интрасетей обычно ограничивается пределами ком, но во всем остальном это тот же самый Интернет, только в миниатюре.NataHaus.RUСерверная«ферма»чМаршрутизаторРис. 1.25. Архитектура ИнтернетаНачнем с клиента, который сидит у себя дома.
Предположим, он решил установить соединение с провайдером Интернета с помощью телефонной линии имодема. Модем — это специальное периферийное устройство ПК, которое преобразует цифровой сигнал компьютера в аналоговый сигнал, который можно передавать по телефонной сети. Итак, аналоговые сигналы приходят на точку присутствия (Point Of Presence, POP) провайдера, где они снимаются с телефоннойлинии и поступают в его региональную сеть.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
