tanenbaum_seti_all.pages (525408), страница 20
Текст из файла (страница 20)
Каждый сетевой оператор, который хотел предоставлять услуги по соединению региональных сетей ХЗР, должен был подключиться ко всем пунктам ХАР. Таким образом, пакет, пересылаемый с одной сети в другую, мог выбирать, по какому каналу перемешаться от одного пункта ХАР до другого, Из-за этого операторы были вынуждены соперничать друг с другом в области цен и предоставляемых услуг, как, собственно, и было задумано. Концепция единой магистрали была заменена коммерчески управляемой конкурентной инфраструктурой. Мно- 82 Глава 1.
Введение гие любят критиковать государственные структуры СШЛ 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 ХВРХЕТ. Так, в Европе ЕцгораХЕТ является 1Р-магистралью для исследовательских организаций, а ЕВОХЕ представляет собой коммерчески ориентированную сеть. Обе сети соединяют болыпое 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.
Применение Интернета После того как 1 января 1983 года ТСР/1Р стал единственным официальным протоколом, количество сетей, машин и пользователей, соединенных с ЛКРАХЕТ, быстро увеличивалось. Когда сети ХБРХЕТ и АВРАХЕТ обьединились, рост стал экспоненциальным. Присоединились многочисленные региональные сети, была установлена связь с сетями в Канаде, Европе и сетями стран Тихоокеанского региона, Примерно в середине 80-х это множество сетей стали называть интерсетью (ш1егпег), а впоследствии Интернетом (1пгегпсг), хотя официального открытия с каким-нибудь политиком, разбивающим бутылку шампанского о маршрутизатор или хост, не было.
Силами, удерживаюгцими части Интернета вместе, являются эталонная модель ТСР/1Р и стек протоколов ТСР/1Р. ТСР/1Р, благодаря которому стали возможными глобальные службы, можно уподобить единой телефонной системе или принятию в Х1Х веке единого стандарта ширины железнодорожных путей.
Какой смысл вкладывается в понятие подключения к Интернету? По нашему определению машина считается находящейся в Интернете, если на ней действует стек протоколов ТСР/1Р, у нее есть 1Р-адрес н возможность посылать 1Р-пакеты на все остальные машины в Интернетс. При этом, скажем, одной возможности отпРавки и получения е-шай недостаточно, посколг ку электронная почта при помощи шлюзов может выходить за рамки Иитерпста.
Кроме того, вопрос осложняется тем фактом, что очень много персональных компьютеров имеют возможность позвонить интернет-провайдеру при помощи модема, получить временный 1Р- адрес и возможность посылать 1Р-пакеты другим хостам Интернета. Есть смысл считать такие машины находящимися в Интернете на тот период, пока опи подключены к маршрутизатору поставшика услуг. Традиционно (имеется в виду период примерно с 1970 по 1990 год) у Интернета было четыре основныс сферы применения; 1. Электронная почта.
Возможность создавать, посылать и получать электронную почту появилась с первых дней существования сети АКРАХЕТ и до сих пор чрезвычайно популярна. Многие люди получают десятки сообщений в день и рассматривают это как свой основной способ взаимодействия с внешним миром, а также уверены, что е-ша11 гораздо важнее телефона и обычной Примеры сетей 83 почты. На сегодняшний день почтовые программы могут работать на компьютерах любых типов. 2. Новости.
Конференции являются специализированными форумами, в которьгх пользователи могут обмениваться сообщениями по какой-нибудь определенной теме. Существуют тысячи телеконференций по техническим и нетехническим вопросам, включая компьютеры, науку, отдых и политику. В каждой конференции есть свои правила этикета, свой стиль и обычаи. Горе тому, кто их нарушит. 3. Удаленный доступ. При помощи таких программ, как Те1пец Иоц(п, ззЬ и т.
п., пользователи Интернета могут регистрироваться на любой машине, на которой у них имеется учетная запись. 4. Перенос файлов. С помощью программ РТР 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, %!гЖ%' (Жог14 ЖЫе 11!геЬ вЂ” Всемирная паутина), поставило все с ног на голову, приведя в сеть миллионы новых, далеких от академического мира пользователей.
Это приложение, созданное физиком из Европейского совета по ядерным исследованиям (СЕВХ, Сопзе!1 Еигорееп розг!а КесЬегсЬе Хпс!еа!ге) Тимом Вернере-Ли (Тцп Вегпегз-1.ее), не изменило возможности Сети, но облегчило их использование. Вместе с программой Моза1с ч1евег, написанной в Национальном центре по применению суперкомпьютеров (ХСЯА, Хайопа1 Сепгег 1ог Зпрегсошрпг1пя Арр!1сайопз), приложение ЪЧЖ~Ч сделало возможным размещение на сайте нескольких страниц информации, содержащей текст, изображения, звук и даже видео, со встроенными ссылками на другие страницы.
При щелчке г1а ссылке пользователь сразу перемещается на страницу, на которую указывает эта ссылка. Например, у многих компаний имеется домашняя страница, содержшцая 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 права потеряли 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 — провайдеров уплуг Интернета.
Эти коммерческие компании обеспечивают доступ в Интернет Компьютеров, принадлежащих как частным лицам, так и корпоративным клиентам. Наиболее распространен «наборный доступ» (Йа1-пр), то есть доступ с по4гощью модема и обычных коммутируемых телефонных сетей. При этом клиенты тяогут пользоваться электронной почтой, ЖЪ'%' и любыми другими службами (~ги. В конце последнего десятилетия ХХ века к Интернету подключались де- 34 Глава 1. Введение сятки миллионов новых пользователей в год, что совершенно изменило характер сети.
Интернет из закрытой сети для военных и ученых превратился в некую коммунальную услугу, подобную телефонной сети. Нынешнее число пользователей Сети подсчитать невозможно, но оно, несомненно, исчисляется сотнями миллионов и скоро перевалит за миллиард. Архитектура Интернета В этом разделе мы попытаемся дать краткое описание сегодняшней структуры сети Интернет.
Благодаря слиянию многих телсфонных компаний с компаниями, предоставляющими доступ в Интернет, их сферы лсятельностп несколько смешались, н сейчас уже тяжело сказать, кто чем занимается. Поэтому приведенное описание оказывается, на самом деле, упрощенным по сравнению с реальной жизнью. В самом общем виде структура Интернета показана на рис. 1.25. Рассмотрим этот рисунок поподробнее. Маршрутизатор Рис. 1.25. Архитектура Интернета Начнем с клиента, который сидит у себя дома. Предположим, он рсшил установить соединение с провайдсром Интернста с помощью телефонной линии и модема. 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 (Ро1пг 01 Ргезепсе, РОР) провайдера, гле они снимаются с телефонной линии и поступают в его региональную сеть. Начиная с этого момента, вся система работает только с цифровыми данными и использует коммутацию пакетов. Примеры сетей 85 Если 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 входа могут располагаться на нескольких телефонных коммутационных станциях. Региональная сеть провайдсра Интернета состоит из взаимосвязанных маршрутизаторов в различных городах, которые оп обслуживает.
Если место назначения пакета — хост, обслуживаемый данным провайдером, то пакет просто доставляется туда. Если же это не так, то пакет передается оператору сетевой магистрали. На самом верхнем уровне всей этой цепочки находится ряд магистральных операторов. В качестве таковых выступают компании типа АТс" Т, Брг1пп В их ведении находятся крупные международные магистральные сети, образованные тысячами маршрутизаторов, соединенных волоконно-оптическими линиями с очень высокой пропускной способностью. Некоторые большие корпорации н хостинговые компании, имеющие собственные серверные системы (деформы~), обслуживающие тысячи запросов веб-страниц в секунду, соединяются с магистралями напряму1о. Операторы магистральных сетей реализуют такую возможность путем сдачи в аренду помещений (так называемых отелей для операторов связи) для установки оборудования серверных чфермм Обычно в этих же помещениях )хюполагаются магистральные маршрутизаторы, что обеспечивает небольшую ллину 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 отчужденно. Однако место назначения нс обязательно будет относиться к данной магистрали — в мире их довольно много. Для того чтобы можно было перебросить пакет на другую магистраль, между ними существуют точки входа в сеть (Несшогк Асеева Ро)пц НАР). Они представляют собой специальные помещения, заполненные маршрутизаторами: каждую магистраль должен представлять по меньшей мере один маршрутизатор. Внутри этого помещения расположена также локальная сеть, объединяющая все находящееся в ией оборудование.
Благодаря этому пакеты могут передаваться с маршрутизатора на маршрутизатор, то есть, фактически, с магистрали на магистраль. Кроме того наиболее крупнгяе магистрали связаны друг с другом нс только через точки входа, но и напрямую. Это называется частной равноранговой связью.
Олин из парадоксов интернет-технологий заключается в том, что зачастую провайдсры которые открыто конкурируют друг с другом в борьбе за клиентов, в то же самое время организуют частную равноранговую связь между собой (Менд 2001). На этом мы закончим наш краткий обзор архитектуры Интернета. Впереди еще много Разделов, посвященных изучению отдельных компонентов этого вопроса: проектирования, алгоритмов, протоколов. Хочется напоследок отметить еще один нюанс некоторые компании, объединяющие свои внутрсннис ости, час'зв используют те же технологии, которые используются в глобальной сети Ии'веРмет. Доступ к данным этих интрасетей обычно ограничивается пределами ком, но во всем остальном это тот же самый Интернет, только в миниатюре.