Локальные и глобальные вычислительные сети

      В настоящее время, когда слово  «Интернет» употребляется в обиходе, чаще всего имеется в виду Всемирная  паутина и доступная в ней  информация, а не сама физическая сеть.

      К середине 2008 года число пользователей, регулярно использующих Интернет, составило около 1,5 млрд человек (около четверти населения Земли). Вместе с подключёнными к нему компьютерами, Интернет служит основой для развития информационного общества. 

     3.2 История развития сети Интернет

      Интернет начинался, аналогично большинству современных технологий, как военная программа, направленная на повышение устойчивости системы обороны США. Почти 30 лет назад, после запуска первого советского искусственного спутника Земли RAND Corporation, знаменитый американский мозговой центр времён холодной войны был поставлен перед сложной стратегической проблемой управления страной после ядерной войны.

      Стране, которая могла испытать ядерный  удар, нужна была надёжная сеть передачи данных, исправно функционирующая и  при потери значительной части оборудования этой самой сети. В 1964 г. RAND опубликовала свои предложения, которые заключались в том, что: 1) сеть не должна быть централизованной; 2) с самого начала она должна состоять из отдельных сегментов.

      Таким образом, каждый узел сети будет независимым  от остальных узлов и может  самостоятельно отвечать за приём/передачу сообщений. В основу информационного обмена был положен принцип коммутации пактов: любое информационное сообщение делится на части, которые называются пакетами, каждый пакет снабжается адресом. Пакеты передаются по сети и собираются в сообщение в узле-получателе. Какой-то из пакетов может и потеряться, но сообщение в целом имеет большие шансы найти адресата. С самого начала предполагалось, что для приёма/передачи информации могут использоваться любые каналы связи (радио, телефонные, выделенные линии и т.п.).

      В начале 60-х годов сеть, основанная на коммутации пакетов, объединила RAND, Массачусетский Технологический Институт и Калифорнийский университет. В 1968г. К сети присоединилась Национальная физическая лаборатория Великобритании. В 1969 г. Агентство перспективных исследований министерства обороны США решило объединить суперкомпьютеры оборонных, научных и управляющих центров в единую сеть, которой было дано название ARPANET. В 1969 г. В сети было только четыре компьютера, в 1971 –четырнадцать, а в 1972 – уже тридцать семь.

      70-е  годы – это процесс роста  и отладки технологии Интернета. Очень скоро выяснилось, что основную нагрузку в сети составляют коммуникационные сообщения (почта и новости). Это привело к развитию систем электронной почты и телеконференций.

      Изначально  предполагалось, что специализированная компьютерная сеть ARPANET объединит внутренние сети ряда исследовательских лабораторий  и университетов США, работающих на оборону. В рамках этого проекта  американским исследователем Винтоном Серфом (Vinton Cerf)был разработан и первоначальный вариант протоколов TCP (Transmission Control Protocol, протокол управления передачей) и IP (Internet Protocol, межсетевой протокол). Первый описывает способ разбиения информационного сообщения на пакеты и их передачи, а второй управляет адресацией в сети. Эти два протокола дали название всему семейству протоколов межсетевого обмена, разработанному в рамках Интернет-семейство протоколов TCP/IP. В1977 г. TCP/IP начинали использовать другие компьютерные сети для подключения к ARPANET, однако до 1986 г. Интернет ещё таковым не был. С 1984г. Национальный научный фонд США начал вкладывать существенные деньги в научную компьютерную сеть NSFNET.Эта сеть объединила в себе научные центры и университеты США. В качестве основы сети были выбраны протоколы семейства TCP/IP.В это время к NSFNET примкнули NASA, DOE и National Institutes of Health.Таким образом, образовались шесть новых доменов сети: gov, mil, edu, com, org, net.С 1986г. Можно реально говорить о становлении глобальной компьютерной сети США - Интернет.

      1989г.  – последний год ARPANET. Фактически закат начался в 1986, когда встал вопрос об объединении машин NSFNET в сеть ARPA. Ещё в 1983г. из ARPANET выделилась MILNET, объединившая военные организации. Руководство ARPANET не сочло возможным войти в проект NSFNET, и поэтому дальнейшее развитие Интернета продолжалось без ARPANET.

      В 1989г. на другом берегу Атлантики произошло  другое важное для Интернета событие - была образована RIPE (Reseaux IP Europeans),призванная обеспечить администрирование и техническое координирование Интернета в рамках Европы.

      Но  до того Интернета, который мы знаем, было ещё очень далеко. Скажем, первый графический браузер Mosaic вышел на рынок всего лишь в 1990-м, а первая «навязчивая реклама» по электронной почте (спэм) и популярный обозреватель Интернет-страниц Netscape Navigator появились лишь в 1994г. В дальнейшем станет ясно, что своему нынешнему расцвету Интернет как сеть TCP/IP бесспорно обязана началу практического использования WWW.

      Появление World Wide Web,спутника Интернета, революционно изменило отношение массового пользователя к Сети. Это событие можно сравнить с появлением графического интерфейса на фоне засилья малопонятных текстовых.

      Но WWW, исследуемая одноимённым браузером, ещё долго оставалась сетью для  узкого круга специалистов. Существенный перелом произошёл в 1993 г., когда в мире насчитывалось лишь около пятидесяти Web-серверов. В тот год появилось несколько удачных браузеров (Viola и Mosaic для операционной системы X Windows), и WWW стала демонстрировать чудовищные темпы роста. От 50 Web-серверов в начале года (0,1% от общего «объёма» Интернета) ёмкость WWW выросла до 500 узлов уже ко второй половине 1993 года. Колоссальные темпы развития не остались не замеченными общественностью, и сочетание Web с браузером Mosaic стало чрезвычайно модным. Кстати, разработчик Mosaic Марк Андрисен спустя год основал Mosaic Communication Corporation(ныне Netscape Communications). В том же году появился альтернативный браузер Корнельского университета (США) Cello для платформы Microsoft Windows. Спустя пару лет ресурсов CERN стало не хватать для развития WWW, и она начала сотрудничать с Массачусетским технологическим институтом и другими научными организациями, образовав Консорциум W3, что спровоцировало ещё более бурный рост «Паутины». Свидетельством коммерческой популярности WWW стала война между браузером MS Internet Explorer и Netscape Navigator. В погоне за ускользающей долей рынка Microsoft сделала свой обозреватель Web-страниц бесплатным (и вынудила последовать своему примеру Netscape), затем «принудительно» включила его в состав модернизированной Windows 95,а чуть позже сделала его основой для Windows 98. 

     3.3 Структура Интернета

      Стремительный рост числа пользователей Интернета, привлекаемых информацией, содержащейся на его сайтах, изменил отношение корпоративных пользователей и операторов связи к этой сети. Сегодня Интернет поддерживается практически всеми традиционными операторами связи. Кроме того, к ним присоединилось большое количество новых операторов, построивших свой бизнес исключительно на услугах Интернета. Поэтому общая структура Интернета (рисунок 1) во многом является отражением общей структуры всемирной телекоммуникационной сети.

      Магистральные поставщики услуг являются аналогами  транснациональных операторов связи. Они обладают собственными транспортными магистралями, покрывающими крупные регионы (страна, континент, весь земной шар). Примерами магистральных ISP являются такие компании, как Cable and Wireless, WorldCom, Global One.

      Соответственно, региональные поставщики услуг оказывают  услуги Интернета в рамках определенного региона (штат, графство, округ – в зависимости от принятого в той или иной стране административного деления), а локальные поставщики услуг работают, как правило, в пределах одного города.

      Связи между поставщиками услуг строятся на основе двухсторонних коммерческих соглашений о взаимной передаче трафика. Магистральный оператор обычно имеет подобные двухсторонние (пиринговые) соглашения со всеми остальными магистральными операторами (так как их немного), а региональные операторы обычно заключают такие соглашения с одним из магистральных операторов и с несколькими другими региональными операторами. При этом операторы конфигурируют свое коммутационное оборудование так, чтобы трафик из одной сети проходил в другу, и наоборот. 

      Рисунок 1 – Общая структура  сети Интернет

      Примечание  – Источник:[2] 

     3.4 Протоколы сети Интернет

     Протокол  в данном случае — это, образно  говоря, «язык», используемый компьютерами для обмена данными при работе в сети. Чтобы различные компьютеры сети могли взаимодействовать, они должны «разговаривать» на одном «языке», то есть использовать один и тот же протокол. Проще говоря, протокол — это правила передачи данных между узлами компьютерной сети. Систему протоколов Интернет называют «стеком протоколов TCP/IP».

      Наиболее  распространённые интернет-протоколы (сгруппированные в примерном  соответствии модели OSI):

1. прикладной (BGP, DNS, FTP, HTTP, HTTPS, IMAP, LDAP, POP3, SNMP, SMTP, SSH, Telnet, XMPP (Jabber));
2. сеансовый/представления (SSL, TLS);
3. транспортный (TCP, UDP);
4. сетевой (EIGRP, ICMP, IGMP, IP, IS-IS, OSPF, RIP);
5. канальный (Arcnet, ATM, Ethernet, Frame relay, HDLC, PPP, L2TP, SLIP, Token ring);

Заключение

      На  сегодняшний день в мире существует более 500 миллионов компьютеров и более 80 % из них объединены в различные информационно-вычислительные сети от малых локальных сетей в офисах до глобальных сетей типа Internet. Всемирная тенденция к объединению компьютеров в сети обусловлена рядом важных причин, таких как ускорение передачи информационных сообщений, возможность быстрого обмена информацией между пользователями, получение и передача сообщений ( факсов, E-Mail писем и прочего ) не отходя от рабочего места, возможность мгновенного получения любой информации из любой точки земного шара, а так же обмен информацией между компьютерами разных фирм производителей работающих под разным программным обеспечением.

      Такие огромные потенциальные возможности  которые несет в себе вычислительная сеть и тот новый потенциальный подъем который при этом испытывает информационный комплекс, а так же значительное ускорение производственного процесса  не дают нам право не принимать это к разработке и не применять их на практике.

      Поэтому необходимо разработать принципиальное решение вопроса по организации  ИВС ( информационно-вычислительной сети ) на базе уже существующего компьютерного парка и программного комплекса отвечающего современным научно-техническим требованиям с учетом возрастающих потребностей и возможностью дальнейшего постепенного развития сети в связи с появлением новых технических и программных решений. 

Список  использованных источников

1. Портал сетевых проектов [Электронный ресурс]: Локальные вычислительные сети. Методы доступа. ― Режим доступа: http://project.net.ru/others/article7/net4_1.html. ―Дата доступа: 16.11.2011.
2. Российская информационная сеть [Электронный ресурс]: Интернет. История Интернета. ― Режим доступа: http://connect.rin.ru/cgi-bin/print.pl?id=2&s=internet. ― Дата доступа: 16.11.2011.