Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Информатика arrow Информационные технологии и моделирование бизнес-процессов

Технологии глобальной сети Интернет

Основы структуры и функционирования сети Интернет

В 1961 году Defence Advanced Research Agensy (DARPA) по заданию Министерства обороны США приступило к разработке экспериментальной сети передачи информационных пакетов. Эта сеть, называлась ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network), предназначалась прежде всего для поддержки научных исследований в военно-промышленной отрасли - изучение методов обеспечения надежной связи между компьютерами различных типов; исследование принципов построения сетей, способных функционировать в условиях частичного повреждения (в случае ядерного удара). Основной целью построения ARPANET было обеспечение надежной связи между компьютером-источником и компьютером-приемником независимо от наличия любой части сети. Также поддерживалась условие одинакового статуса всех компьютеров сети - обеспечивалась связь с произвольным компьютером сети.

Передачу данных в сети была организована на основе протоколов IP (Интернет Protocol), что включает в себя правила и описание работы сети и TCP (Transmission Control Protocol) - протокол управления передачей данных.

Эксперимент с ARPANET был настолько успешным, что в 1973 году к ней были подключены сети в Великобритании и Норвегии - она стала международной. Ответственность за администрирование сети взяло на себя Defence Communication Agency (DCA), что сегодня называется Defence Information Systems Agency (DISA). В этот период появились компьютеры, получившие название рабочих станций и использовались при построении локальных сетей (Local Area Network, LAN) многих организаций. На большинстве станций было установлено ОС UNIX, дало возможность работы в сети с IP или близким к нему коммуникационным протоколом. Возникла необходимость обеспечения связи между локальными сетями с целью обмена информацией.

Одной из важнейших вновь локальных сетей была NSFNET, разработанная по инициативе Национального Научного Фонда (National Science Foundation - NSF). В конце 80-х годов насчитывалось пять суперкомпьютерных NSF-центров, содержащих различные научные данные. Причем физический доступ к ним был открыт для любых научных организаций.

Для совместного использования центров необходимо было их объединить и обеспечить доступ к ним различным категориям пользователей. Попытки применить для этого коммуникации ARPANET оказались неудачными из-за тот факт, что в 1983 году с ARPANET выделилась MILNET (от "Military"), и обе сети относились к Министерству обороны США. В 1990 году сеть ARPANET полностью прекратила свое существование.

В 1984 году NSF начал разработку собственной сети (именно она называется теперь Интернет), в основе которой были технологии ARPANET. Центры были объединены специальными телефонными линиями с пропускной способностью 56 Kbps. Для экономии средств на физическое объединение локальных сетей с центрами был разработан региональный образом: заинтересованные организации должны были объединиться со своими ближайшими соседями. Полученные "цепочки" подключались к суперкомпьютеру в одной точке. При такой топологии любые два компьютера сети могли соединиться между собой, передавая сообщения через соседей.

Количество пользователей новой сети стремительно росла по всему миру, причем ее использование перестало носить исключительно научно-исследовательский характер. Поток сообщений по каналам связи (трафик) рос с каждым днем, и уже не соответствовала пропускной способности сети. В 1987 году контракт на управление и развитие сети Интернет было передано компании Merit Network Inc., которая специализировалась на образовательный сети штата Мичиган совместно с IBM. Устаревшую физически сеть обновили более быстрыми телекоммуникациями - ее пропускная способность увеличилась в 20 раз.

До сегодняшнего времени Интернет развивался и совершенствовался, и этот процесс будет продолжаться и в дальнейшем - пока существует сама сеть.

Развитие и структура всемирной сети. Для понимания всей глобальности такого явления, как Интернет, рассмотрим статистические данные:

Таблица 11.1. Региональное распределение Интернет-пользователей

Часть света

Количество пользователей сети Интернет

Африка

110931700

Азия

825094396

Европа

475069448

Ближний Восток

63240946

Северная Америка

266224500

Латинская Америка

204689836

Океания / Австралия

21263990

В общем

1966514816

Для сравнения, численность населения на Земле состоянию на 30 июня 2010 года составила 6845609 960. Итак, примерно 1/4 мира являются пользователями сети Интернет. На рис.11.2. проиллюстрировано рост числа хостов, подключенных к сети Интернет.

Хост - произвольный компьютер, сервер, маршрутизатор, подключенный к локальной или глобальной сети

Чаще всего под термином "хост" понимается устройство, поддерживающее протокол TCP / IP при предоставлении услуг пользователю.

а) Рост количества хостов, подключенных к Интернет;  б) визуальное представление регионального распределения пользователей Интернет;

Рис.11.1. а) Рост количества хостов, подключенных к Интернет; б) визуальное представление регионального распределения пользователей Интернет;

Рассмотрим путь, проходящий запрос пользователя в сети с кратким описанием задействованных при этом компонентов (рис.11.2).

Маршрутизатор - средство соединения двух или нескольких локальных сетей, использующих одинаковые протоколы передачи данных

Маршрутизатор представляет собой устройство, определяющее следующий пункт в сети, к которому пересылается сообщение в направлении пункта назначения. Маршрутизаторы располагаются на любом соединении или входе сетей. Отметим, что информация передается произвольным каналом связи в виде пакетов. В одном пакете, как правило, направляется от одного до 1500 символов информации. Каждый из этих пакетов отдельно нумеруется и включает адрес места назначения в сети Интернет. Причем отдельные пакеты одного сообщения могут быть направлены различными путями. В пункте назначения пакеты снова объединяются в единое сообщение.

Схема функционирования сети Интернет

Рис.11.2. Схема функционирования сети Интернет

Маршрутизаторы сопряжено как минимум с двумя сетями и выбор пути пересылки пакета зависит от текущего состояния сети. Маршрутизатор создает и поддерживает таблицу доступных маршрутов и условий и использует эту информацию вместе с алгоритмами дистанции и стоимости, чтобы определить наилучший маршрут для данного пакета.

Пакетную передачу информации наглядно иллюстрирует программа Download Express во вкладке "Карта": в процессе скачивания файла с Интернет показано прогресс закачки каждого из пакетов (рис.11.3).

Назначение Виртуального Сервера заключается в присвоении имени домена номера IP-протокола. Например, домена name.com будет присвоен номер 24.162.247.30. Полученные данные сохраняются в файле.

Домен - часть пространства иерархических имен сети Интернет, которая обслуживается группой серверов доменных имен (DNS-серверов) и централизованно администрируется

С помощью присвоенного номера можно управлять информацией, содержащейся в домене (при наличии соответствующих прав доступа), а именно: управлять каталогами файлов, добавлять адреса электронной почты, управления регистрацией и анализ статистики, поддержка паролей, и тому подобное.

Иллюстрация пакетной загрузки файла из сети Интернет

Рис.11.3. Иллюстрация пакетной загрузки файла из сети Интернет

Хост-сервер играет роль "таблицы содержания Интернет" и состоит из множества файловых серверов. Центральный сервер подчинено Network Solutions, Inc., компании, управляющей регистрацией имени домена и главным списком имен домена верхнего уровня .com, .net, .org и т.п.

 
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 
Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Психология
Региональная экономика
Религиоведение
Риторика
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее