Интернет
Интернет – всемирная информационная компьютерная сеть, которая является объединением многочисленных региональных компьютерных сетей и отдельных компьютеров, обменивающихся между собой информацией с помощью каналов общественных телекоммуникаций (выделенных телефонных аналоговых и цифровых линий, оптических каналов связи и радиоканалах, в том числе спутниковых линий связи).
Структура и основные принципы построения сети Интернет
Практически все услуги, которые предоставляет сеть Интернет, работают по принципу клиент-сервер.
Информация в Интернет сохраняется на серверах, которые имеют собственные адреса, а управляют ими специализированные программы. С их помощью происходит пересылка почты и файлов, производится поиск в базах данных и выполняются другие задачи.
Сервера сети обмениваются информацией между собой через высокоскоростные каналы связи или магистрали (выделенные телефонные линии, оптоволоконные и спутниковые каналы связи).
Серверы, которые объединены высокоскоростными магистралями, являются базовой частью Интернета.
Доступ обычных пользователей – клиентов – к информации в Интернет чаще всего обеспечивается провайдером (поставщиком сетевых услуг) или корпоративной сетью.
Провайдер (Internet Service Provider, ISP) – отдельное лицо или организация, которые предоставляют услуги подключения к компьютерным сетям.
Провайдер меньшего масштаба (региональный), подключается к более крупному национальному провайдеру, который имеет узлы в различных точках страны. Сети национальных провайдеров объединены в сети транснациональных провайдеров (провайдеры 1-го уровня). Объединение сетей провайдеров 1-го уровня составляет глобальную сеть Интернет.
Локальные сети – основные ячейки глобальной сети. При подключении локальной сети к глобальной каждый ее компьютер может подключиться к Интернет.
Хост-компьютеры (host – хозяин) подключены к глобальной сети непосредственно.
Хост – любой компьютер, который является постоянной частью Интернет, то есть соединяется через Интернет-протокол с другим хостом, соединенным, в свою очередь, с другим и т.д.
Чтобы подсоединить линию связи к компьютеру используют сетевые платы, сетевые адаптеры, модемы и т.д. – специальные электронные устройства.
Каждому компьютеру, подключенному к сети, присваивается уникальный IP-адрес.
Стек протоколов TCP/IP
Основным семейством сетевых протоколов, которое используется в Интернет, является стек TCP/IP. Набором сетевых протоколов обеспечивается взаимодействие разнотипных компьютеров сети, которые работают под управлением различных операционных систем.
Сетевые протоколы поддерживают работу на нескольких уровнях:
- Канальный и физический уровень поддерживает технологию Ethernet, FDDI и др.
- Сетевой уровень – основа семейства протоколов, представлен протоколом IP и протоколами маршрутизации. На этом уровне обеспечивается перемещение пакетов по сети и управление их маршрутизацией.
- Транспортный уровень управляет размерами пакета, параметрами передачи, контролем целостности.
- На прикладном уровне объединяются все службы, предоставляемые пользователю системой. Основные прикладные протоколы: TelNet – протокол удаленного доступа, FTP – протокол передачи файлов, HTTP – протокол передачи гипертекста, SMTP, IMAP, POP, MIME – протоколы электронной почты.
Способы доступа к глобальной сети Интернет
Существует несколько способов доступа к сети Интернет:
- Dial-Up – подключение компьютера пользователя к серверу провайдера через телефон, скорость передачи данных до 56 Кбит/с.
- xDSL (ADSL, VDSL и др.) технология доступа по аналоговой телефонной сети через кабельный модем, скорость передачи данных до 50 Мбит/с (фактически до 2 Мбит/с). Основное преимущество – возможность значительного увеличения скорости передачи данных через телефонные провода без изменения абонентской телефонной линии. При подключении к сети Интернет пользователь может пользоваться телефонной связью.
- ISDN – технология коммутируемого доступа по цифровой телефонной сети. Обеспечивается высокая скорость передачи информации в сравнении с Dial-Up. Скорость передачи данных при использовании одного канала связи – 64 Кбит/с, при использовании двух каналов связи – 128 Кбит/с.
- Доступ по выделенной линии (аналоговой и цифровой) – способ подключения к сети Интернет, при котором компьютер пользователя имеет постоянное соединение (некоммутируемое) с сервером провайдера через кабель (витую пару). Скорость передачи данных до 100 Мбит/c.
- Доступ к сети Интернет по локальной сети (Fast Ethernet) – подключение через сетевую карту (10/100 Мбит/с), скорость передачи для пользователя – 100 Мбит/с.
- Спутниковый доступ к сети Интернет (DirecPC, Europe Online). Реальная скорость передачи данных до 3 Мбит/с.
- Доступ в Интернет через каналы кабельной телевизионной сети. Скорость приема данных – 2–56 Мбит/с.
- Беспроводные технологии:
- мобильный CDMA- Интернет;
- мобильный GPRS-Интернет;
- RadioEthernet;
- WiFi;
- WiMax;
- LMDS;
- MMDS.
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.