8.6 Глобальная сеть Internet. Общая характеристика глобальной сети Internet
В структуре глобальной сети можно выделить три уровня (рисунок 8.1).
Первый – внутренний уровень составляет сеть передачи данных. Она состоит из узлов связи. Каждый узел связи представляет собой совокупность средств передачи данных и состоит из коммутационной ЭВМ и аппаратуры передачи данных.
Во второй уровень входят разнообразные серверы, называемые хост-ЭВМ [host computer], которые выполняют в сети задачи по хранению и обработке данных. Такими серверами могут быть, например, серверы различных локальных сетей.
Рисунок 8.1 — Структура глобальной сети
Третий уровень – терминальный – состоит из обычных клиентных рабочих станций, которые пользуются услугами глобальной сети.
Каждая локальная сеть называется сайтом [site], а юридическое лицо, обеспечивающее работу сайта – провайдером. Сайт состоит из группы серверов, которая выполняет определённые задачи.
Основными характеристиками сети являются: время доставки сообщений, производительность и стоимость обработки данных.
Время доставки сообщений определяется как статистическое среднее время от момента передачи сообщения в сеть до момента получения сообщения адресатом.
Производительность сети представляет собой суммарную производительность серверов.
Стоимость обработки данных определяется как стоимостью средств, используемых для обработки, так и временем доставки и производительностью сети.
Тип сети и все её характеристики в основном определяются строением и принципами работы сети передачи данных, которые описываются протоколом. Протокол [protocol] – это система правил, определяющих формат и процедуры передачи данных по сети. Можно сказать, что протокол представляет собой язык, на котором «разговаривают» ЭВМ в сети. Протокол, в частности, определяет, как будут идентифицироваться в сети хост-ЭВМ и как можно найти их в сети, то есть определяются адресация и порядок маршрутизации.
Свойства глобальной сети Internet определяются так называемым IP-протоколом.
8.7 Протоколы сети Internet
Основное, что отличает Internet от других сетей — это ее протоколы — TCP/IP. Вообще, термин TCP/IP обычно означает все, что связано с протоколами взаимодействия между компьютерами в Internet. Он охватывает целое семейство протоколов, прикладные программы, и даже саму сеть. TCP/IP — это технология межсетевого взаимодействия, технология internet.
Свое название протокол TCP/IP получил от двух коммуникационных протоколов (или протоколов связи). Это Transmission Control Protocol (TCP) и Internet Protocol (IP). Несмотря на то, что в сети Internet используется большое число других протоколов, сеть Internet часто называют TCP/IP-сетью, так как эти два протокола, безусловно, являются важнейшими.
Как и во всякой другой сети в Internet существует 7 уровней взаимодействия между компьютерами: физический, логический, сетевой, транспортный, уровень сеансов связи, представительский (представительный, уровень представления) и прикладной уровень. Соответственно каждому уровню взаимодействия соответствует набор протоколов (т.е. правил взаимодействия).
Протоколы физического уровня определяют вид и характеристики линий связи между компьютерами. В Internet используются практически все известные в настоящее время способы связи от простого провода (витая пара) до волоконно-оптических линий связи (ВОЛС).
Для каждого типа линий связи разработан соответствующий протокол логического уровня, занимающийся управлением передачей информации по каналу. К протоколам логического уровня для телефонных линий относятся протоколы SLIP (Serial Line Interface Protocol) и PPP (Point to Point Protocol). Для связи по кабелю локальной сети — это пакетные драйверы плат ЛВС.
Протоколы сетевого уровня отвечают за передачу данных между устройствами в разных сетях, то есть занимаются маршрутизацией пакетов в сети. К протоколам сетевого уровня принадлежат IP (Internet Protocol) и ARP (Address Resolution Protocol).
Протоколы транспортного уровня управляют передачей данных из одной программы в другую. К протоколам транспортного уровня принадлежат TCP (Transmission Control Protocol) и UDP (User Datagram Protocol).
Протоколы уровня сеансов связи отвечают за установку, поддержание и уничтожение соответствующих каналов. В Internet этим занимаются уже упомянутые TCP и UDP протоколы, а также протокол UUCP (Unix to Unix Copy Protocol).
Протоколы представительского уровня занимаются обслуживанием прикладных программ. К программам представительского уровня принадлежат программы, запускаемые, к примеру, на Unix-сервере, для предоставления различных услуг абонентам. К таким программам относятся: telnet-сервер, FTP-сервер, Gopher-сервер, NFS-сервер, NNTP (Net News Transfer Protocol), SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), POP2 и POP3 (Post Office Protocol) и т.д.
К протоколам прикладного уровня относятся сетевые услуги и программы их предоставления. Для того чтобы услуги били предоставлены пользователю каждый компьютер в глобальной сети имеет уникальный адрес.
6.8. Назначение, возможности и структура сети Интернет.
Интернет – это глобальная сеть сетей, взаимосвязанных протоколом TCP/IP и другими информационными протоколами.Интернет создан и функционирует в результате сотрудничества многих частных, общественных, правительственных и промышленных компьютерных сетей. Задача согласованного взаимодействия различных ресурсов сети решается с помощью системы протоколов. Протокол — система формализованных правил, определяющих последовательность и формат сообщений, которыми обмениваются сетевые компоненты разных узлов сети.
Основные протоколы Интернет:
TCP – Transmission Control protocol – это коммуникационный протокол транспортного уровня; IP – протокол, относящийся к сетевому.
Протокол TCP – протокол управления передачей, осуществляет контроль целостностью данных в процессе передачи.
IP-протокол контролирует перемещение данных по Интернет. Протокол ТСР разбивает передаваемую информацию на порции и затем формирует их. С помощью протокола IP все части передаются получателю. Далее с помощью протокола ТСР проверяется, все ли части получены. При получении всех порций протокол ТСР располагает их в нужном порядке и собирает в единое целое. Различают 2 категории сетей, которые могут подключаться к Интернет и взаимодействовать с другими частями сети:
- Вход в Интернет на основе единых технологии и правил:
- Сети, где вход в Интернет или подключение к какому-либо шлюзу Интернет осуществляется таким образом, что между этими сетями можно вести обмен.
- Универсальное адресное пространство сети Интернет.
- Набор коммуникационных протоколов TCP/IP.
- Шлюзы и технологии межсетевой маршрутизации сообщений.
6.9. Система адресации и основные протоколы сети Интернет.
Маршрутизация – это доставка пакетов сети, осуществляемая с помощью коммуникационных узлов, которые могут быть выполнены аппаратно или являются программами на компьютерах. Основной функцией коммуникационных узлов является выбор оптимального маршрута для доставки пакета получателю..Каждый пакет в сети должен иметь адрес получателя и адрес отправителя.В коммуникационном узле проверяется адрес получателя пакета и на его основании определяется оптимальный путь посылки пакета к месту назначения.Маршрут включает все коммуникационные узлы на пути к пункту назначения. Используя эти таблицы, маршрутизатор вычисляет кратчайший путь к месту назначения, а в случае сбоя ищет другой путь. Протокол — это набор единых формализованных правил, по которым должны общаться между собой компьютеры, даже если они относятся к разным типам и используют разные операционные системы. Базовым протоколом для сети Интернет является протокол TCP/IP. Основные протоколы Интернет: TCP – Transmission Control protocol – это коммуникационный протокол транспортного уровня; протокол управления передачей, осуществляет контроль целостностью данных в процессе передачи. IP – протокол, относящийся к сетевому, контролирует перемещение данных по Интернет. Протокол ТСР разбивает передаваемую информацию на порции и последовательно нумерует их. С помощью протокола IP все части передаются получателю. Он гарантирует, что коммуникационный узел определит наилучший путь доставки пакета. Далее с помощью протокола ТСР проверяется, все ли части получены. При получении всех порций протокол ТСР располагает их в нужном порядке и собирает в единое целое. Протоколы TCP/IP являются протоколами нижнего уровня модели открытых систем (OSI). Кроме них существует целый ряд протоколов более высокого уровня, которые отвечают за передачу и обработку данных определённого назначения. Протокол НТТР – это протокол передачи гипертекста при пересылке страниц с одного компьютера на другой. FTP – протокол передачи файлов со специального файлового сервера на компьютер пользователя. POP (post office protocol) – это стандартный протокол почтового соединения. SMTP – набор правил для передачи почты. TELNET – протокол удалённого доступа. Web-узел – это собрание страниц, доступных на сервере. www – веб-сервер или «мировая паутина». Адресами служат имена доменов. В настоящее время существует сеть доменов первого уровня: Com – коммерция.Int – международные организации.Edu – образование.Gov – правительство США.Mil – минобороны США.Net – сетевые организации.Org – некоммерческие организации Кроме того, более 200 двухбуквенных доменов первого уровня соответствует различным странам. Домен второго уровня – это уникальное имя, под которым регистрируется узел Интернета. Основным средством представления документов в www является язык HTML (язык гипертекстовой разметки). URL – универсальный указатель ресурса. Он включает не только имя документа, но и полное его описание. Существует также ряд протоколов, делающих возможными коммуникации через Интернет. Интернет-адрес назыв IP-адресом, который состоит из 4-х чисел, разделенных точками 200.198.0.1. Слева–направо: номер сети, номер подсети, номер локальной сети, номер конкретного компьютера. Каждый адрес уникальный, но физические номера сложны для запоминания. Поэтому на практике все числовые номера заменяются на символические доменные адреса www.vzfei.ru, где www – веб-сервис, далее – имя сети и страна. Каждое доменное имя отделяется точкой. Перевод физических адресов в доменные и обратно занимает DNS-сервер домена. .