Глобальная сеть Интернет
Структура и принципы построения сети Интернет
Принципы построения сети
Интернет - это множество компьютеров (хостов) и различных сетей, объединенных сетью на базе протоколов связи TCP/IP. Компьютеры, подключенные к сети Интернет, могут иметь любые аппаратные и программные платформы, но при этом они должны поддерживать стек протоколов (семейство протоколов) связи TCP/IP. Единого владельца и центра управления сети Интернет не существует.
Интернет начал свое существование с сети ARPANet в 1969 году. Эта компьютерная сеть с применением технологии коммутации пакетов была создана в США по заданию военного ведомства США как высоконадежная сеть передачи данных. В 1983 году ARPANet разделилась на две сети, одна - MILNET стала частью оборонной сети передачи данных США, другая - была использована для соединения академических и исследовательских центров, которая постепенно развивалась и в 1990 году трансформировалась в Интернет.
Структура сети
Узлы и магистрали сети Интернет - это ее инфраструктура, а в сети Интернет существует несколько сервисов или служб (E-mail, USENET, TELNET, WWW, FTP и др.), одним из первых сервисов является электронная почта E-mail. В настоящее время большая часть трафика в Интернет приходится на службу World Wide Web (всемирная паутина).
Принцип работы сервиса WWW был разработан физиками Тимом Бернес-Ли и Робертом Кайо в европейском исследовательском центре CERN (Женева) в 1989 году. В настоящее время Web – служба Интернет содержит миллионы страниц информации с различными видами документов.
Компоненты структуры сети Интернет объединяются в общую иерархию. Интернет объединяет множество различных компьютерных сетей и отдельных компьютеров, которые обмениваются между собой информацией. Вся информация в Интернет хранится на Web-серверах. Обмен информацией между Web-серверами осуществляется по высокоскоростным магистралям.
К таким магистралям относятся: выделенные телефонные аналоговые и цифровые линии, оптические каналы связи и радиоканалы, в том числе спутниковые линии связи. Серверы, объединенные высокоскоростными магистралями, составляют базовую часть Интернет.
Пользователи подключаются к сети через маршрутизаторы местных поставщиков услуг Интернета или провайдеров (ISP), которые имеют постоянное подключение к Интернет через региональных провайдеров. Региональный провайдер, подключается к более крупному провайдеру национального масштаба, имеющего узлы в различных городах страны.
Сети национальных провайдеров объединяются в сети транснациональных провайдеров или провайдеров первого уровня. Объединенные сети провайдеров первого уровня составляют глобальную сеть Internet
Способы доступа или подключения к Интернет
В настоящее время существует множество способов соединения с сетью Интернет от подключения компьютера посредством аналогового модема до способов подключения с использованием высокоскоростных технологий.
Способ подключения компьютера к сети Интернет зависит от используемого пользователем уровня услуг, которые он хочет получить от провайдера (поставщика услуг), от скорости и качества передачи данных. К услугам, которые предоставляются Интернет, относятся: E-mail, WWW, FTP, Usenet, IP - телефония, потоковое видео и т.д.
Способы подключения к Интернет можно классифицировать по следующим видам:
· коммутируемый доступ;
· доступ по выделенным линиям;
· доступ по широкополосной сети (DSL - Digital Subscriber Line);
· доступ к Интернет по локальной сети;
· спутниковый доступ в Интернет;
· доступ к Интернет с использованием каналов кабельной телевизионной сети;
· беспроводные технологии.
Для коммутируемого доступа, как правило, используется аналоговый модем и аналоговая телефонная линия, но применяется и коммутируемый доступ по цифровой телефонной сети ISDN (цифровая сеть связи с интеграцией услуг). Для подключения ПК к цифровой сети с интеграцией услуг ISDN используется ISDN-адаптер. Кроме того, коммутируемый доступ к Интернет может осуществляться с помощью беспроводных технологий: мобильный GPRS – Интернет и мобильный CDMA - Internet.
Доступ по выделенным каналам связи предполагает постоянный канал связи от помещений с компьютером до коммутатора, принадлежащего ISP (провайдеру). Этот способ доступа обеспечивает подключение компьютера все 24 часа в сутки. Существует несколько вариантов подключения: по выделенным линиям со скоростями 2400 бит/с - 1,544 Мбит/с. и по постоянным виртуальным каналам коммутации кадров со скоростями 56, Кбит/с - 45 Мбит/с. Для больших организаций этот метод подключения локальной сети к Интернет является наиболее эффективным.
Перспективным методом подключения к Интернет, как для физических лиц, так и для компаний является широкополосная сеть DSL. Digital Subscriber Line - семейство цифровых абонентских линий, предназначенных для организации доступа по аналоговой телефонной сети, используя DSL/кабельный модем. Этот способ обеспечивает передачу данных до 50 Мбит/с.
Доступ к Интернет по локальной сети с архитектурой Fast Ethernet обеспечивает пользователю доступ к ресурсам глобальной сети Интернет и ресурсам локальной сети. Подключение осуществляется с помощью сетевой карты (10/100 Мбит/с) со скоростью передачи данных до 1 Гбит/с на магистральных участках и 100 Мбит/сек для конечного пользователя.
Спутниковый доступ к Интернет (DirecPC, Europe Online) является популярным для пользователей удаленных районов. Максимальная скорость приема данных до 52,5 Мбит/с (реальная средняя скорость до 3 Мбит/с).
Пользователи кабельного телевидения для подключения к Интернет могут использовать каналы кабельной телевизионной сети, при этом скорость приема данных от 2 до 56 Мб/сек. Для организации подключения к кабельной телевизионной сети используется кабельный модем.
В последнее время все более популярными становятся беспроводные методы подключения к Интернет. К беспроводным технологиям последней мили относятся: WiFi, WiMax, RadioEthernet, MMDS, LMDS, мобильный GPRS – Интернет, мобильный CDMA – Internet.
IP-адресация в Интернет
Каждый компьютер, подключенный к сети Интернет, имеет уникальный адрес. Адреса компьютеров имеют двойную кодировку:
1. Цифровой IP-адрес
2. DNS-адрес (доменный адрес)
IP-адреса, представленные в цифровом виде (IP-номера), состоят из четырех байтов, т.е. из 32-разрядного двоичного числа, которое разделяется на четыре блока по 8 битов. Цифровой IP-адрес можно записать в виде четырех десятичных чисел, разделенных точками. Например: 192.82.54.17. Каждое число не должно превышать двухсот пятидесяти шести.
Доменный адрес (DNS-адрес) состоит из нескольких доменов (буквенно-числовых обозначений), которые отделяются друг от друга точкой. Доменный адрес построен на основе иерархической классификации, т.е. доменный адрес включает в себя несколько уровней доменов, например: lessons-tva.info.
Домен верхнего уровня располагается в имени правее, а домен нижнего уровня - левее. Пользователь сети Интернет работает не с IP-адресами, а только с доменными адресами. Преобразование DNS-адреса в цифровой IP-адрес осуществляет сервер имени домена DNS (Domain Name Server).
IP-адрес состоит из двух частей: номера сети и номера узла (компьютера) в сети. Если отдельный компьютер (хост-компьютер) или сеть являются составной частью сети Интернет, то IP-адрес присваивается специальным подразделением Интернета.
Распределением IP адресов занимается организация ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers), а в Европе распределением IP адресов между региональными провайдерами занимается RIPE. Адреса компьютеров в сети определяют администраторы сети.
Выделяют несколько классов IP-адресов: A, B, C. К классу A относятся адреса, в которых номер сети занимает один байт, а номер узла - три байта. Количество узлов в этой сети может достигать 224.
Диапазон номеров сети A: 1.0.0.0 - 126.0.0.0.
К классу B относятся адреса, в которых номер сети занимает два байта. Количество узлов в этой сети может достигать 216.
Диапазон номеров сети B: 128.0.0.0 - 191.255.0.0.
К классу C относятся адреса, в которых номер сети занимает три байта. Количество узлов в этой сети может достигать 28 или 256.
Диапазон номеров сети C: 192.0.1.0 - 223.255.255.0.
При работе в Internet используются не доменные имена, а универсальные указатели ресурсов, называемые URL (Universal Resource Locator). URL - это адрес любого ресурса (документа, файла) в Internet, он указывает, с помощью какого протокола следует к нему обращаться, какую программу следует запустить на сервере и к какому конкретному файлу следует обратиться на сервере. Общий вид URL: протокол://хост-компьютер/имя файла
