Принципы построения сети Интернет
Интернет-технологии, способы и скоростные характеристики подключения, провайдер
1. Краткая история сети Интернет.
Родиной Интернета является США. В 1961 году Управление перспективных разработок (DefenseAdvancedResearchAgency (DARPA)) по заданию министерства обороны США приступило к проекту по созданию экспериментальной сети для обмена данными в пакетном режиме.
Основным недостатком централизованной сети была недостаточная устойчивость: при выходе из строя какого-либо из узлов полностью выходил из строя и весь сектор, находившийся за ним, а при выходе из строя центра управления выходила из строя вся сеть.
Полигоном для испытаний новых принципов стали крупнейшие университетские и научные центры США, между которыми были проложены линии компьютерной связи. Первая вневедомственная национальная компьютерная сеть получила название ARPANET. Ее внедрение состоялось в 1969 г.
Эксперимент с ARPANET был настолько успешен, что многие организации захотели войти в нее для ежедневного обмена электронной почтой и файлами. И в 1975 году ARPANET переходит из разряда экспериментальной сети в рабочую сеть. Второй датой рождения Интернета принято считать 1983 г. В этом году вышел первый стандарт для протоколов TCP/IP, который был адаптирован в общедоступный стандарт. Проблема устойчивости глобальной сети была решена. В 1983 году из ARPANET выделилась MILNET, которая стала относиться к министерству обороны США.
|
|
|
Термин Internet стал использоваться для обозначения единой сети: MILNET плюс ARPANET. И хотя в 1991 году ARPANET прекратила свое существование, сеть Internet продолжает развиваться.
Организационная характеристика сети Интернет
Фактически Интернет состоит из множества локальных и глобальных сетей, принадлежащих различным компаниям и предприятиям, связанным между собой различными линиями связи. В настоящее время в сети Интернет используются практически все известные линии связи: от телефонных линий до цифровых спутниковых каналов.
Хостом в сети Интернет называются компьютеры, работающие в современной операционной системе (Unix, VMS), поддерживающие протоколы ТСР/IР и предоставляющие пользователям какие-либо сетевые услуги.
При низкой стоимости услуг пользователи могут получить доступ к коммерческим и некоммерческим информационным службам многих стран. Internet предоставляет уникальные возможности надежной и конфиденциальной глобальной связи по всему миру.
Internet представляет собой организацию с полностью добровольным участием. Высшая власть в Internet остается за ISOC (InternetSociety) в каждой стране, обществом с добровольным членством. Его цель - способствовать глобальному обмену информацией через Internet. Оно определяет совет, который отвечает за техническую политику, поддержку и управление Internet.
|
|
|
Совет представляет собой группу приглашенных добровольцев, называемую IAB (Совет по архитектуре Internet). IAB регулярно оценивает и выбирает стандарты и распределяет ресурсы.
Пользователи Internet вносят свои предложения на встречах IETF (Оперативного инженерного отряда Internet). IETF - это также добровольная организация, функционирующая для решения текущих эксплуатационных и стратегических технических проблем.
Если некая сеть присоединяется к Internet, то она становится его частью. Фундаментальным принципом Интернет является равнозначность всех объединенных с его помощью физических сетей: любая система коммуникаций рассматривается как компонент Интернет, независимо от ее физических параметров, размеров передаваемых пакетов данных и географического масштаба.
Выход любого узла из строя или появление нового узла не оказывают никакого влияния на общую работоспособность сети. Однако архитектура коммуникационной системы Интернет имеет вполне определенный иерархический характер.
В этой иерархической архитектуре ограниченный набор дорогостоящих магистральных каналов с высокой пропускной способностью, составляющих так называемую опорную или базовую сеть, соединяет между собой сети со средней пропускной способностью, к которым, в свою очередь, подключаются отдельные организации.
|
|
|
За Internet никто централизовано не платит. Вместо этого каждый платит за свою часть. Так что такое Интернет?
С информационной точки зрения, Интернет - это совокупность миллионов информационных центров, называемых web-сайтами, содержащих терабайты разнообразной информации и тесно связанные множеством взаимосвязей.
С социальной и экономической точки зрения, Интернет - это единая среда общения, коммуникаций, развлечения и ведения бизнеса.
С технической точки зрения Интернет - это совокупность десятков тысяч независимых сетей и миллионов компьютеров.
Определение Интернета, данное Федеральным Советом по информационным сетям (FederalNetworkingCouncil), гласит: «Интернет - глобальная информационная система, части которой логически взаимосвязаны друг с другом посредством уникального адресного пространства, основанного на протоколе IP (InetrnetProtocol) или его последующих расширениях, способная поддерживать связь посредством комплекса протоколов TCP/IP (TransmissionControlProtocol/InternetProtocol), их последующих расширений или других совместимых с IP протоколов, и публично или частным образом обеспечивающая, использующая или делающая доступной коммуникационную службу высокого уровня». Другими словами, Интернет можно определить как взаимосвязь сетей, базирующуюся на едином коммуникационном протоколе - TCP/IP.
|
|
|
Принципы построения сети Интернет
Основным и наиболее распространенным устройством доступа в Интернет для конечного пользователя является компьютер. Для расширения возможностей он может быть оснащен микрофоном, видеокамерой, звуковыми колонками и другими устройствами, превращающими его в мультимедийный центр. Компьютер может находиться в любом месте, обладающем современными средствами коммуникации.
Доступ в Интернет, который предоставляется организациями, называемыми провайдерами Интернет (InternetServiceProvider), пользователь может получить через модем или локальную сеть организации. Для подключения к провайдеру могут использоваться различные линии связи (обычные телефонные линии, кабельные сети телевидения, радио каналы связи или спутниковую связь).
Провайдер имеет одно или несколько подключений к магистральным каналам или крупным сетям, которые образуют главную «кровеносную» систему Интернет. При этом предлагается коммутируемая связь (dial-upдиалап) или подключение по выделенной линии. В любом случае должна быть линия связи любого вида.
Границы Интернет довольно расплывчаты. Любой компьютер, подключенный к нему, уже можно считать его частью, и уж тем более это относится к локальной сети предприятия, имеющего выход в Интернет. Web-серверы, на которых располагаются информационные ресурсы, могут находиться в любой части Интернет (у провайдера, в локальной сети предприятия). Главное условие: они должны быть подключены к Интернету, чтобы пользователи Сети могли получить доступ к их службам. В качестве служб могут выступать электронная почта, FTP, WWW и другие. Информационной составляющей служб являются самые разнообразные источники. Это могут быть данные, фотографии, звуковые фрагменты, видео: все то, к чему стремятся пользователи, и чего они достигают посредством подключения к Интернету.
Семейство протоколов TCP/IP
Главное отличие сети Интернет от других сетей заключается именно в ее протоколах TCP/IP, охватывающих целое семейство протоколов взаимодействия между компьютерами сети. TCP/IP - это технология сети Интернет. Протокол TCP/IP состоит из двух частей - IP и TCP.
Протокол IP (InternetProtocol - межсетевой протокол) реализует распространение информации в IP-сети. Он обеспечивает доставку пакетов, его основная задача - маршрутизация пакетов.
Высокоуровневый протокол TCP (TransmissionControlProtocol - протокол управления передачей) - это протокол с установлением логического соединения между отправителем и получателем. Он обеспечивает сеансовую связь между двумя узлами с гарантированной доставкой информации, осуществляет контроль целостности передаваемой информации, сохраняет порядок потока пакетов.
Будучи базовым протоколом TCP/IP имеет неоспоримые преимущества: открытость, масштабируемость, универсальность и простота использования, но у этого семейства протоколов есть и недостатки: проблема защиты информации, неупорядоченность передачи пакетов и невозможность отследить маршрут их продвижения, объем адресного пространства.
Hазрабатываются новые версии протоколов, которые должны решить эти недостатки.
Адресация в IP-сетях
Для идентификации компьютеров (host-узлов), подключенных к Интернет, и межсетевой маршрутизации пакетов каждому из компьютеров присваивается уникальный четырехбайтный адрес (IP-адрес). Запись IP-адреса состоит из четырех сегментов, разделенных точками. Каждый сегмент представляет собой десятичное число в диапазоне от 0 до 255, что соответствует одному байту. Примером записи IP-адреса является строка: 197.25.17.34. Числа 0,127 и 255 зарезервированы для специальных нужд и не могут быть использованы в обычном IР-адресе.
IP-адреса являются основным типом адресов, используемых для передачи пакетов между сетями. IP-пакет содержит два адреса - отправителя и получателя. Оба адреса статические, т.е. не меняются на протяжении всего пути пакета.
Система доменных имен. Для того чтобы обращение ко всем ресурсам Интернет было наиболее простым и прозрачным с точки зрения пользователей, в Интернет действует система доменных имен DNS. Она предназначена для того, чтобы любой ресурс, помимо уникального IP-адреса, имел легко запоминающееся доменное имя.
Служба доменных имен призвана соотносить IP-адреса с доменным именем машины, и наоборот. Доменное имя любого ресурса состоит из следующих основных частей: названия имени машины, собственного названия домена и названия зоны.
Например, www.rbk.ru (это доменное имя говорит, что ресурс расположен в географическом домене ru, имеет собственное название rbc и функциональное имя www, то есть выполняет функции WWW-сервера).
Имена зон условно можно разделить на «организационные» и «географические». В доменах первого уровня зарегистрированы следующие организационные зоны: com - коммерческие; edu - образовательные; gov - правительственные; mil - военные; net - организации, обеспечивающие работу сети; org - некоммерческие организации.
Каждая страна (государство) имеет свой географический домен из двух букв. Вот домены некоторых из стран: ca - Canada (Канада); fi - Finland (Финляндия); fr - France (Франция); jp - Japan (Япония); ru - Russia (Россия); ua - Ukraine (Украина); uk - UnitedKingdom (Англия).
Процессом оформления и поддержания доменных имен занимаются ряд специализированных организаций.
Интернет-технологии —технологии создания и поддержки различных информационных ресурсов в компьютерной сети Интернет: сайтов, блогов, форумов, чатов, электронных библиотек и энциклопедий.
В основе Интернет и Интернет-технологий лежат гипертексты и сайты, размещаемые в глобальной сети Интернет либо в локальных сетях ЭВМ.
Гипертексты — это тексты со гиперссылками на другие гипертексты, размещенные в Интернет или локальной сети ЭВМ.
Для записи гипертекстов используется язык разметки гипертекстов HTML, который воспринимается всеми браузерами на всех персональных компьютерах.
Язык HTML является международным стандартом, поэтому все гипертексты, единым образом воспринимаются и единым образом отображаются на всех персональных компьютерах во всем мире.
Для подготовки гипертекстов обычно используются визуальные гипертекстовые редакторы, в которых сразу видно — как будет выглядеть гипертенст на ЭВМ и возможна вставка гиперссылок на сайты в Интернет.
Одним из лучших визуальных гипертекстовых редакторов является свободный офисный редактор Writer в свободном офисном пакете OpenOffice.
Интерактивные сайты — это сайты, в которых используются интерактивные гипертекстовые подпрограммы, позволяющие вести диалог с пользователями ЭВМ, подключенных к сети ЭВМ.
Гипертекстовые подпрограммы включаются в гипертексты вместе с гипертекстовыми формами и подпрограммами, которые называются скриптами.
Для записи гипертекстовых подпрограмм (гипертекстовых скриптов) часто используется язык JavaScript, являющийся расширением языка разметки гипертекстов HTML
Язык JavaScript является расширением разметки гипертекстов HTML и по этим причинам интерпретатор языка JavaScript встроен во все браузеры и все гипертекстовые редакторы.
Язык JavaScript является международным стандартом. По этой причине интерактивные программы на языке JavaScript одинаковым образом выполняются на всех компьютерах в мире.
Более 60% программ в мире написано на языке гипертекстовых скриптов JavaScript.
Программы на JavaScript могут не только выполняться на любом компьютере, подключенном к сети Интернет, но и доступны для чтения в Интернет исходных текстов.
Программы на JavaScript — лучший пример Открытого ПО в Интернет — их можно читать, выполнять и модифицировать любой человек, знакомый с языком программирования на JavaScript.
Современные Интернет-технологии:
1. веб-сервера
2. гипертексты и сайты;
3. электронная почта;
4. форумы и блоги;
5. чат и ICQ;
6. теле- и видеоконференции;
7. вики-энциклопедии;
Интернет-технологии в информатике — различного рода практикумы по созданию сайтов, блогов, электронных библиотек и энциклопедий в сети Интернет.
Интернет-сайты — это наборы гипертекстов с гиперссылками, размещаемых на серверах и порталах в компьютерной сети Интернет.
Блоги в Интернет — это интернет-сайты, совмещенные с интерактивными форумами для общения и публикации сообщений и комментариев посетителей сайтов.
Создание сайтов в Интернет — одна из важнейших задач курсов информатики в вузах и школах студентами и школьниками.
Электронные библиотеки и энциклопедии — это новейшие технологии публикации научной и учебной литературы в сети Интернет.
Создание гипертекстовых программ на языке JavaScript — один из лучших примеров обучения программированию, поскольку эти программы можно публиковать и тестировать в Интернет.
Приведенные ниже программы на языке JavaScript были написаны и опубликованы в Интернет и до сих пор работоспособны и доступны для подражания и разработки новых Интернет-учебников.
Язык JavaScript является одним из лучших языков обучения программированию в Интернет.
Интернет-прова́йдер (иногда просто провайдер; от англ. internetserviceprovider, сокр. ISP — поставщик интернет-услуги) — организация, предоставляющая услуги доступа к сети Интернет и иные связанные с Интернетом услуги.
К основным услугам интернет-провайдеров относят:
· широкополосный доступ в Интернет,
· коммутируемый доступ в Интернет,
· беспроводной доступ в Интернет,
· выделение дискового пространства для хранения и обеспечения работы сайтов (хостинг),
· поддержка электронных почтовых ящиков или виртуального почтового сервера,
· размещение оборудования клиента на площадке провайдера (колокация),
· аренда выделенных и виртуальных серверов (VPS, VDS),
· резервирование данных.
В соответствии с предоставляемыми услугами их можно разделить на категории:
· провайдеры доступа,
· хостинг-провайдеры,
· магистральные (англ. backbone) провайдеры,
· канальные провайдеры,
· провайдеры последней мили.
Среди провайдеров доступа можно выделить первичных (магистральных), имеющих магистральные каналы связи в собственности, и вторичных (городских, домовых), арендующих каналы связи у первичных. Первичные провайдеры обычно продают трафик только в больших объёмах и оказывают услуги другим провайдерам, а не индивидуальным пользователям, хотя есть и исключения.
6. ПОДКЛЮЧЕНИЕ К СЕТИ ИНТЕРНЕТ
C каждым днём всё больше разнообразных устройств получают возможность подключаться к сети Интернет. Это персональные и мобильные компьютеры, серверы и локальные сети, телефоны, игровые приставки и музыкальные центры. Их доступ к Сети и обслуживание обеспечивают интернет-провайдеры – организации, предоставляющие услуги Интернет.
Подключение к сети Интернет может осуществляться различными способами. Наиболее распространёнными являются:
1.Коммутируемый доступ по телефонной линии Dial-Up.
2.Доступ по цифровой абонентской линии ADSL.
3.Доступ по выделенному каналу связи.
4.Беспроводная цифровая связь.
5.Беспроводное подключение по мобильному телефону.
Преобразование информации из цифровой формы в электрические сигналы для передачи их по линиям связи и наоборот осуществляется с помощью модема(сокращение от слов «модулятор-демодулятор»).
Выбор типа модема определяется способом подключения к сети: аналоговый – для обычного подключения по телефону, цифровой – для ADSL подключения, радио-модем – для беспроводного подключения.
Для персональных компьютеров чаще всего используют внутренний модем, который с помощью стандартного разъёма подключается к слоту на материнской плате. Большинство современных ноутбуков имеют встроенный модем.
Важной характеристикой любой компьютерной сети является скорость передачи информации, т.е. количество информации, которое передаётся в единицу времени. За единицу скорости передачи принят 1 бит/с. Скорость передачи информации в современных компьютерных сетях достигает сотен миллионов битов в секунду. Поэтому используют производные единицы: килобиты в секунду или мегабиты в секунду.
При коммутируемом доступе по телефонной линии модем по команде компьютера набирает номер телефона провайдера и, если телефонная линия не занята, устанавливает соединение с модемом провайдера. Поэтому такой способ подключения называется Dial-Up(по звонку). Затем проверяется имя пользователя и пароль. Если авторизация прошла успешно, осуществляется подключение к Интернету. На время сеанса компьютеру присваивается временной адрес. Во время сеанса работы в Интернете никто не может дозвониться до абонента – телефонная линия занята.
Скорость приёма передачи данных для аналоговых модемов достигает 56 кбит/с. Реальная скорость при коммутируемом доступе зависит от многих факторов: пропускной способности внешнего канала связи, количества одновременно подключенных пользователей, состояния телефонной линии.
Чем больше пользователей подключается, тем больше должна быть пропускная способность внешнего канала. Поэтому провайдер должен иметь многоканальный телефон и скоростной внешний канал связи, например со скоростью 30-60 Мбит/с и выше. Более перспективной является технология ADSL (AsymmetricDigitalSubscriberLine – асимметричная цифровая абонентская линия), которая позволяет передавать данные по телефонным сетям со скоростью до 8 Мбит/с к абоненту и до 1,5 Мбит/с от абонента (отсюда и название асимметричная). Реальная скорость передачи зависит от протяженности и качества линии. Обмен данными не мешает телефонному разговору благодаря разделению диапазонов частот сигналов в телефонной линии. Для подключения к ADSL требуется цифровой модем и устройство разделения сигналов. Доступ по выделенному каналу осуществляется путём постоянного подключения компьютера пользователя к серверу провайдера. Провайдер проводит к компьютеру абонента выделенную линию и выдаёт постоянный адрес. Пользователь получает постоянную связь с Интернетом, высокое качество соединения и передачи данных, высокую скорость (до 100Мбит/с). Из оборудования необходима только сетевая карта.
Стоимость прокладки выделенной линии зависит от расстояния до точки подключения провайдера. Для индивидуальных пользователей этот способ доступа оправдан лишь тогда, когда на прокладку самой линии не требуется значительных затрат. Оптимальным вариантов является подключение к домашним или городским локальным сетям, в которых организован общий доступ к высокоскоростным интернет-соединения. Подключаться к подобным сетям можно различными способами – фактически это обычные локальные сети. В последнее время получило широкое распространение подключение к Интернету по сетям кабельного телевидения. Возможны два варианта. При индивидуальном варианте кабельный модем устанавливается отдельно у каждого компьютера. При коллективном варианте в доме на несколько пользователей устанавливается один модем. Затем проводится локальная сеть и устанавливается необходимое оборудование. Достоинства: хорошая скорость, возможность просматривать цифровые каналы кабельного телевидения. Беспроводная цифровая связь WiFi позволяет получить доступ к Интернету с помощью специального адаптера. В большинство современных ноутбуков он встроен. Существует несколько стандартов WiFi. Они различаются скоростью передачи данных, которая может достигать 50 Мбит/с. Реальная скорость передачи данныхзначительно ниже, но и этого достаточно для удобной работы в Интернете. Использование WiFi возможно, если Вы находитесь в зоне действия приёмных устройств. Достоинства: мобильность, неплохая скорость, минимум оборудования. Недостатки: небольшой радиус зоны покрытия одной точки доступа, проблема прямой видимости, ограничение количества пользователей в зоне действия WiFi.
Беспроводное подключение к Интернету по мобильному телефону осуществляется с помощью специальных протоколов мобильной связи.
Один из сервисов наиболее распространённых в настоящее время сетей связи – GPRS. Максимальная скорость передачи данных по стандарту GPRS достигает 170 кбит/с. Реальная скорость обsxyj не превышает 30-40 кбит/с и зависит от загруженности и возможностей сети сотового оператора, расстояния до антенны, характеристик конкретного мобильного телефона.
Иногда GPRS-сети называют сетями второго поколения. Начинают развиваться и сети третьего поколения. Например, к ним относятся стандарты мобильного подключения CDMA и EDGE.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 3926; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!