Глобальная сеть Internet

Локальная сеть Ethernet

Спецификацию Ethernet в конце семидесятых годов предложила компания Xerox Corporation. Позднее к этому проекту присоединились компании Digital Equipment Corporation (DEC) и Intel Corporation. В 1982 году была опубликована спецификация на Ethernet версии 2.0. На базе Ethernet институтом IEEE был разработан стандарт IEEE 802.3. Различия между ними незначительные.

Основные принципы работы.

На логическом уровне в Ethernet применяется топология шина:

· все устройства, подключенные к сети, равноправны, т.е. любая станция может начать передачу в любой момент времени (если передающая среда свободна);

· данные, передаваемые одной станцией, доступны всем станциям сети.

Internet — это общемировая совокупность компьютерных сетей, связывающая между собой миллионы компьютеров. Сегодня Internet имеет около 400 миллионов абонентов в более чем 150 странах мира. Ежемесячно размер сети увеличивается на 7-10%.
Отдельные локальные сети могут объединяются в глобальные вычислительные сети (WAN - wide area network). Устройства, не относящиеся к одной и той же локальной физической сети LAN, устанавливают соединения с глобальной сетью через специализированное коммуникационное оборудование. Наиболее распространен метод подключения "внутренней" подсети к "внешней" подсети через компьютер-шлюз. Internet образует ядро, обеспечивающее связь различных сетей, принадлежащих различным учреждениям во всем мире, одна с другой. Состоит Internet из множества локальных и глобальных сетей. Internet можно представить себе в виде мозаики сложенной из небольших сетей разной величины, которые активно взаимодействуют одна с другой, пересылая файлы, сообщения и т. п.
С самого начала в структуре Internet выделяли магистральную сеть и сети, присоединенные к магистрали (автономные, локальные). Магистральная сеть и каждая из автономных имели свое собственное административное управление и собственные протоколы маршрутизации. Общая схема архитектуры сети Internet показана на рисунке 1.

Рис.1. Общая схема архитектуры сети Internet

Непосредственно друг с другом автономные системы не соединяются. К глобальной сети могут подключаться как локальные сети различных архитектур, так и отдельные пользователи. Локальные сети объединяют компьютеры, находящиеся в одном месте, то есть поблизости друг от друга (латинское слово locus означает «место»). Но многие предприятия (корпорации, банки и т. д.) имеют подразделения, расположенные в разных концах города или даже в разных городах и странах. Для эффективной работы им требуется объединить свои подразделения в единую сеть. Такие сети (корпоративные) обычно называют распределенными.
Если подразделения предприятия расположены не очень далеко друг от друга (в пределах одного города), можно проложить собственные линии связи между подразделениями. Но возможно более целесообразно арендовать имеющиеся линии связи у поставщиков телекоммуникационных услуг. При этом требуется проложить кабель только от каждого подразделения предприятия до ближайшего к этому подразделению узла сети поставщика телекоммуникационных услуг. Если объем данных, передаваемых и принимаемых подразделением предприятия, незначителен, то с узлом сети поставщика телекоммуникационных услуг можно связываться по коммутируемым телефонным линиям с помощью специального устройства - модема. Модем - от слов мо дулятор и дем одулятор, которые описывают основные функции модема. Служит для подключения компьютера индивидуального пользователя к сети Internet по телефонному каналу. Модем осуществляет преобразование информации из цифровой (в компьютере) в аналоговую (например, в телефонной линии) – модуляция и наоборот – демодуляция. Для рядовых пользователей основным способом подключения к глобальной компьютерной сети является подключение с помощью телефонной линии и модема. Так как при наборе телефонного номера для установки связи двух абонентов на АТС происходит переключение (коммутация) линии связи, то телефонные линии часто называют коммутируемыми. Организация, через которую рядовые компьютеры подключаются к глобальной сети называется провайдером (поставщиком услуг Интернета).
Для получения доступа к Internet можно заключить договор с одной из множества организаций-владельцев сетей, входящих в Internet, они называются первичными провайдерами. В нашей стране первичными провайдерами являются RelCom, Demos+, Россия-Онлайн, Гласнет и др., или использовать услуги вторичных провайдеров, то есть фирм, арендующих каналы доступа к первичным провайдерам и продающие услуги доступа к Internet в розницу.
Распространены два вида доступа к Internet. Оффлайновый доступ, при котором пользователь ограничивается доступом к электронной почте (E-mail), а также основанной на ней услугах (участие в телеконференциях, получение новостей и т. д.). При этом виде доступа пользователь лишь подготавливает отправляемые электронные письма для программы доступа к узлу сети. Эта программа соединяется по модему с узлом провайдера, передает ему подготовленные пользователем письма, получает письма, адресованные пользователю, после чего сразу же отсоединяется от узла сети. В более дорогом диалоговом (онлайновом) варианте доступа к Internet пользователь может общаться (обычно путем набора сообщений на клавиатуре) с другими пользователями и т. д.
Протоколы маршрутизации, используемые внутри автономных систем, называются протоколами внутренних шлюзов (interior gateway protocol, IGP), а протоколы, определяющие обмен маршрутной информацией между внешними шлюзами и шлюзами магистральной сети - протоколами внешних шлюзов (exterior gateway protocol, EGP). Внутри магистральной сети также может использоваться любой собственный внутренний протокол IGP.
Объединение в сеть Internet многоуровневых автономных систем позволило построить глобальную сеть, способную к расширению в больших масштабах.
Детальная информация о составе автономноной сети хранится внутри автономной сети. Автономную сеть, как единое целое для остальной части Internet представляют внешние шлюзы, которые сообщают о составе автономной системы, а именно - количество локальных сетей, их адреса и внутреннее расстояние до этих сетей от данного внешнего шлюза.
При инициализации (подключении автономной сети) внешний шлюз узнает уникальный идентификатор обслуживаемой им автономной системы, а также таблицу достижимости (reachability table), которая позволяет ему взаимодействовать с другими внешними шлюзами через магистральную сеть. В результате, при отправке пакета из одной автономной системы в другую, внешний шлюз данной системы на основании маршрутной информации, полученной от всех внешних шлюзов, с которыми он общается по протоколу EGP, выбирает наиболее подходящий внешний шлюз и отправляет ему пакет.

В протоколе EGP определены три основные функции:

· установление соседских отношений,

· подтверждение достижимости соседа,

· обновление маршрутной информации.

Каждая функция работает на основе обмена сообщениями запрос-ответ.
Сначала один из шлюзов посылает запрос на установление соседских отношений (acquisition request) другому шлюзу. В ответ он отвечает сообщением подтверждения установления соседских отношений (acquisition confirm), а если нет - то сообщением отказ от установления соседских отношений (acquisition refuse), которое содержит также причину отказа. После установления соседских отношений шлюзы начинают периодически проверять состояние достижимости друг друга.
Обмен маршрутной информацией начинается с посылки одним из шлюзов другому сообщения о запросе данных (poll request) - номерах сетей, обслуживаемых другим шлюзом и расстояниях до них от него. Ответом на это сообщение служит сообщение об обновлении маршрутной информации (routing update). Если же запрос оказался некорректным, то в ответ на него отсылается сообщение об ошибке.
Информация по сети Internet передается в виде отдельных пакетов. Если нужно передать длинное сообщение, оно разбивается на нужное число пакетов, и каждый из них снабжается адресом отправителя, адресом получателя и некоторой служебной информацией. Каждый пакет передается независимо от всех остальных, пакеты могут следовать разными маршрутами. По прибытии пакетов на место из них собирается исходное сообщение. Этот способ передачи информации называется коммутацией пакетов. Одним из главных преимуществ режима коммутации пакетов является эффективное использование общих коммуникационных ресурсов. В сети Internet каждый компьютер может одновременно принимать пакеты от большого количества других компьютеров. При этом возможны перегрузки коммутационных узлов (серверов) в результате большого количество информации. Однако все пакеты, пусть с задержкой, но дойдут до адресата в порядке своей очереди.
Еще одно важное достоинство коммутации пакетов - это легкость объединения в единую сеть разных по скорости каналов связи. В связи с этим скоростные характеристики подключения к Интернету могут варьироваться в очень широких пределах, и разница будет заключаться лишь в скорости получения информации.
Набор формальных правил о том, как и в каком виде следует передавать данные между различными устройствами и программами устанавливается специальным протоколом.
Интернет использует протокол TCP/IP (протокол управления передачей/протокол Internet - Transmission Control Protocol/Internet Protocol). Этот протокол регламентирует, как следует разбивать длинное сообщение на пакеты, как должны быть устроены пакеты, как контролировать прибытие пакетов к месту назначения, что делать в случае ошибок передачи данных, и другие детали.

Дата добавления: 2014-01-05