Глобальная сеть Internet
На примере всемирной глобальной сети Internet рассмотрим структуру глобальной сети. Сеть Internet представляет собой совокупность взаимосвязанных коммуникационных центров, к которым подключаются региональные поставщики сетевых услуг и через которые осуществляется их взаимодействие, т.е. Internet имеет типичную для глобальных сетей структуру (рис. 1). До 1995 года сеть Internet контролировалась National Science Foundation (NSF), которая создала три мощных коммуникационных центра: в Нью-Йорке, Чикаго и Сан-Франциско. Затем были созданы центры на Восточном и Западном побережье и много других федеральных и коммерческих коммуникационных центров. Между этими центрами устанавливаются договорные отношения о передаче информации и поддержании высокоскоростной связи. Совокупность коммуникационных центров образует подсеть связи, поддерживаемую рядом мощных компаний. С точки зрения пользователя в Internet выделяются поставщики услуг, поддерживающие информацию на серверах, и потребители этих услуг — клиенты. Взаимодействие поставщиков с потребителями осуществляется через коммуникационную систему с множеством узлов (рис. 2). Рис.2. Логическая схема глобальной сети Internet Принципы работы глобальной сети Работа Internet возможна потому, что разработаны стандартные способы общения между компьютерами и прикладными программами. Это позволяет компьютерам разного типа связываться между собой без особых проблем. IAB ответственен за стандарты; он решает, когда стандарт необходим и каким ему следует быть. Когда требуется стандарт, совет рассматривает проблему, принимает стандарт и по сети оповещает о нем мир. IAB также следит за различными номерами (и другими вещами), которые должны оставаться уникальными. Например, каждый компьютер в Internet имеет свой уникальный 32-разрядный двоичный адрес. Как присваивается этот адрес? IAB заботится о такого рода проблемах. Он не присваивает адресов самолично, но разрабатывает правила, как эти адреса присваивать. Адрес присваивает конкретный провайдер, обеспечивающий подключение компьютера к сети. Рассмотрим в самых общих чертах принципы работы глобальной сети с коммутацией пакетов, использующей протокол TCP/IP. Этот протокол лежит в основе как сети Internet, так и многих других. Знание основ построения сети позволяет понять смысл многих действий, которые придется выполнять пользователю для получения доступа к многочисленным и разнообразным ресурсам сети.
Структура Интернета
Компьютерные сети, которые объединяет Интернет, сохраняют самостоятельное значение. Действительно, Интернет не имеет ни четко выраженного владельца, ни национальной принадлежности, хотя, конечно, существуют компании, которые отвечают за какие-либо сферы деятельности, тем самым обеспечивая связь между сетями. Любая сеть может иметь связь с Интернет и, следовательно, рассматриваться как ее часть, если в ней используются принятые для Интернет протоколы TCP/IP или имеются шлюзы для преобразования стека протоколов, на котором работает сеть, в протоколы TCP/IP. Практически все сети национального и регионального масштабов имеют выход в Интернет.
Типичная национальная сеть имеет иерархическую структуру. Верхний уровень составляют центры, связанные между собой высокоскоростными линиями связи. С национальным центрами соединяются региональные, к которым, в свою очередь, подключаются местные центры. Именно к местным центрам подключаются локальные сети малых и средних предприятий, а также компьютеры отдельных пользователей. Корпоративные сети крупных предприятий могут соединяются как с региональными, так и с местными центрами.
Интернет изначально строилась для объединения сетей с различным внутренним устройством. С самого начала в ее устройстве выделяли магистральную сеть, а сети, присоединенные к магистрали, рассматривались как автономные сети. Магистральная сеть и каждая из автономных сетей имели свое собственное административное управление.
Общая схема структуры Интернет представлена на рис. 1. Для соединения двух и более сетей в Интернет используются маршрутизаторы — компьютеры, которые физически соединяют сети друг с другом и с помощью специального программного обеспечения передают информацию из одной сети в другую. Все автономные сети и магистральная сеть имеют свой уникальный номер, который выдается организации, учредившей новую автономную систему, Информационным центром сети Интернет [Internet Network Information Center, InterNIC].
Стек протоколов tcp/ip
Так как стек TCP/IP был разработан до появления модели взаимодействия открытых систем ISO, то, хотя он также имеет многоуровневую структуру, соответствие уровней стека TCP/IP уровням модели OSI достаточно условно.
Протоколы TCP/IP делятся на 4 уровня:
- прикладной уровень [уровень 1];
- транспортный уровень [уровень 2];
- уровень межсетевого взаимодействия [уровень 3];
- уровень сетевых интерфейсов [уровень 4].