Пути совершенствования и развития сети Internet

Лавина, спущенная в 1969 году, грохоча спускалась вниз по склону, все сильнее набирая скорость. На какой-то момент она как бы зависла на 'уступе': разработчики Сети просто не предусмотрели того, что созданное ими детище окажется таким популярным. В итоге, когда в Сеть оказались соединенными уже тысячи компьютеров, стало ясно: необходимо полностью переработать механизм доступа к ARPANet. Такой механизм, названный 'протоколом TCP/IP', был введен в строй в 1983 году.

1.2 Хронология возникновения TCP/IP в истории Интернета

В 1983 году вышел первый стандарт для протоколов TCP/IP, (см. Приложение А) вошедший в Military Standarts (MIL STD), т.е. в военные стандарты, и все, кто работал в сети, обязаны были перейти к этим новым протоколам. Для облегчения этого перехода DARPA обратилась с предложением к руководителям фирмы Berkley Software Design - внедрить протоколы TCP/IP в Berkeley(BSD) UNIX. С этого и начался союз UNIX и TCP/IP.

Спустя некоторое время TCP/IP был адаптирован в обычный, то есть в общедоступный стандарт, и термин Internet вошел во всеобщее употребление. В 1983 году из ARPANET выделилась MILNET, которая стала относиться к Defence Data Network (DDN) министерства обороны США. Термин Internet стал использоваться для обозначения единой сети: MILNET плюс ARPANET. И хотя в 1991 году ARPANET прекратила свое существование, сеть Internet существует, ее размеры намного превышают первоначальные, так как она объединила множество сетей во всем мире. [1, С.531]

Рождение протокола TCP/IP, позволявшего пользователям с легкостью подключаться к Internet при помощи обычной телефонной линии, совпало с другим событием - разделением ARPANet. Терпению военных пришел конец: их родная, лелеемая и подкармливаемая серьезными капиталовложениями Сеть превратилась в проходной двор, в котором постоянно толклись какие-то непонятные личности. Число подключенных в Сеть компьютеров еще не достигло тысячи. Даже с таким количеством пользователей ни о какой секретности, понятно, не могло быть и речи. Поэтому пентагоновские ястребы откромсали для своих нужд некоторую часть ARPANet, получившую название MILNet, а остальное пространство Сети оставили на усмотрение жаждущей коммуникаций общественности. Так родился Internet.

Однако о настоящем 'рождении' речи еще не было, и Сеть продолжала оставаться рабочим инструментом узкого круга специалистов.

Всю первую половину 1969 года продолжались работы над иерархией протоколов передачи данных. Суть проблемы состояла в разделении на уровни взаимодействия частей компьютеров в сети (аппаратной, программной частей, уровень модема и т.д.). Также система должна была поддерживать протокол удаленного доступа и запуска программ (telnet) и передачи файлов (ftp).

Одновременно при UCLA (Калифорнийский университет) был создан Центр сетевых измерений. Имена людей из этой команды также вошли в историю как пионеры Интернета: Винтон Серф ; Стефан Крокер ; Джон Постел ; Роберт Брадэн , работник компьютерного центра UCLA; Мишель Вингфильд (создавший первый интернет-интерфейс BBN 1822 (Спецификация взаимодействия между хост-компьютером и сетью ARPANET) для компьютера Xerox Data System Sigma7; и Дэвид Крокер, брат Стефана, разработавший стандарт электронной почты. [2, С.213]

Для практической инсталляции сети первые узлы сети были выбраны исходя из многочисленных соображений. Было решено соединить те исследовательские центры, которые активно были вовлечены в создание ARPANET, этим был положен конец всем попутным и отпочковавшимся исследованиям по сетям (по меньшей мере, на том этапе в США). Один из таких узлов должен был быть максимально удален, чтобы проверить систему в максимальных режимах. Что касается аппаратной части - "железа", то остановились на 16-разрядном мини-компьютере Honeywell DDP-316 с 12 Кбайт памяти. Линии связи емкостью 56 Кбайт/с были арендованы у телефонной компании AT&T. Программное обеспечение состояло из соединений IMP — host, IMP — IMP — протокол, протокол IMP-отправитель — IMP-получатель (IMP-s-IMP-r)

Итак, в конце 70-х начале 80-х наступает академический этап развития Сети. Этот этап характеризуется развитием средств передачи файлов и электронной почты. Далее развитие сети ARPANET напоминает взрыв, что не месяц — все новые узлы и т.д. К 1971 году было подключено еще 15 узлов (рис. 1.1.5). И чем больше желающих было войти в сеть, тем сложнее работалось BBN и ARPA. И вот почему. [4, С.604]

Установленные по всем институтам и университетам компьютеры относились (что естественно) к разным производителям и маркам: DEC-10, PDP8, PDP11, IBM 360, Multic, Honeywell. Они не были совместимыми. Несовместимость была сродни, например, конференции, на которую приехали представители 100 стран, говорящие только на своем родном языке, и к каждому надо представить переводчика (IMP-процессор), знающего язык гостя. Поэтому в конце 1971 года Ларри Робертс решил всех научить "говорить на своем языке". По принципу Ликлайдера он решил убедить компьютерную общественность в необходимости единых стандартов. В октябре 1972 решено было провести Международную конференцию по компьютерной связи, на которой Ларри попросил Боба Кана (Bob Kahn*, BBN) организовать общественную демонстрацию ARPANET. Идея была в том, чтобы установить временный интерфейсный процессор (TIP) в здании Washington Hilton Hotel и дать публике войти и использовать ARPANET, выполняя приложения по всем Штатам. В подготовку к демонстрации вовлекли лучших из ARPA и BBN. Готовились почти год. Демонстрация имела большой успех, особенно среди представителей AT&T (в те времена монополист в области телекоммуникаций), которые первоначально скептически относились к возможностям ARPANET.

На конференции был весь тогдашний компьютерно-ориентированный бомонд: Дональд Дэвис из Национальной физической лаборатории Великобритании; Реми Деспрес, организовавший Transpac, коммерческую французскую сеть X.25; Ларри Робертс и Бэрри Веслер; Джесуальдо ЛеМоли , итальянский исследователь сетей; Кжелл Самуэльсон из Шведского королевского института; Джон Вэдлейк из британского Telecom; Питер Кирштейн из Университетского колледжа Лондона.

Луиз Поузин , исследователь сетей в IRIA, Франция; Роджер Шантлибари из NPL; конечно же, Алекс МакКензи, Винт Серф и многие другие известнейшие ученые и инженеры того времени. На конференции была сформирована Международная сетевая рабочая группа (INWG). Винт Серф возглавлял группу четыре года, до ее присоединения к Международной федерации обработки информации (IFIP). Конференция сделала свое дело. Корпорации заинтересовались разработками ARPA, увидев их практическую реализацию и коммерческую выгоду. INWG занялась разработкой устраивающего бы всех протокола. [9, с.131]

Весной 1973 года Винт Серф и Боб Кан задумались о том, как бы им соединить новообразовывающиеся сети с ARPANET, ведь к тому времени таковые уже были (например, SATNET). Естественно, названные сети имели другие принципы организации, использовали другие протоколы, были предназначены для решения других задач. Серф и Винт в то время входили в Международную сетевую рабочую группу (INWG), они принесли в INWG свою работу о протоколах глобальной связи для сетей с пакетной коммутацией. Фактически, предлагался новый протокол, суть которого была в том, чтоб создать конверт, в который "завернута" часть письма (эту часть письма внутри конверта было предложено назвать "дейтаграммой"). Сетям нужно было только понимать "надпись" на конверте, чтобы передать его в место назначения, а до содержания его им дела нет. Если конверт не доходил до "адресата", то должен быть выслан новый конверт. Этот протокол позволил "разговаривать" совершенно разным сетям. Примерно так и был объяснен принцип работы нового пакетного протокола в работе Серфа и Кана, протокола, который позже был назван протоколом контроля передачи или TCP (Transmission-Control Protocol).

В 1977 Винт Серф стал программным директором SATNET, пакетных радиосетей и всех других многочисленных внутренних сетей, названных ARPA для удобства одним словом Internet (internal network). Вот что писал Ликлайдер: "Первый раз я увидел термин 'internetwork' в документах Xerox PARC (хост-машины ARPANET)".

В июле 1977 Серф и Кан впервые продемонстрировали передачу данных с использованием TCP по трем различным сетям. Пакет прошел по следующему маршруту: Сан-Франциско — Лондон — Университет Южной Калифорнии. В конце своего путешествия пакет проделал 150 тысяч км, не потеряв ни одного бита. В 1978 году Серф, Постел и Дэни Кохэн решили выделить в TCP две отдельные функции: TCP и протокол Интернета (Internet Protocol, IP). TCP был ответственен за разбивку сообщения на дейтаграммы и соединение их в конечном пункте отправки. IP отвечал за передачу (с контролем получения) отдельных дейтаграмм. Вот так родился современный протокол Интернета. А 1 января 1983 года ARPANET перешла на новый протокол. Этот день принято считать официальной датой рождения Интернета.

1.3 Протокол UDP как один из разновидностей протоколов

В конце 70-ых и начале 80-ых сети начали бурно развиваться. Можно отметить самые масштабные из них: CSNET (компьютерная научно-исследовательская сеть), BITnet (дословная расшифровка аббревиатуры "потому что это временная сеть"), CDNET (канадская сеть), MILNET (сеть МО США) и самая большая NSFNET (национальная научная сеть). [10, С.243]

В 1977 году ARPANET состояла из 111 хост-компьютеров, а уже в 1983 году — из 4000, которые располагались по всем США, была налажена спутниковая связь с Гавайями и Европой. В начале 1990-х годов произошла еще одна революция- повсеместное распространение графического способа отображения информации в Сети в виде 'страничек', способных нести не только текст, как раньше, но и графику, а позднее - еще и элементы мультимедиа (звук и даже видео). Это было то, что нужно для 'средних' пользователей-неспециалистов: Сеть ожила, потеряла свой скучный вид, заблистала всеми возможными красками. Невиданный бум 'страничек' захлестнул Internet, буквально в течение двух лет превратив Сеть из скромного с виду серого и скучного строения в подобие Изумрудного города.

Пользователи хлынули в Сеть потоком - теперь уже не специалисты, не ученые, а простые обыватели. Спрос на услуги Internet возрастал не по дням, а по часам, но Сеть оставалась некоммерческой организацией. В конце 80-х в Сети насчитывалось 80 тысяч компьютеров, для сравнения: в 1997 году Internet насчитывал более 100 тысяч сетей.

Однако в Америке всякая красивая вещь лишь тогда красива в общепринятом смысле слова, когда она приносит прибыль. Деловые люди задолго до 1991 года ценили возможности Internet'а в бизнесе.

Протокол UDP (User Datagram Protocol - протокол пользовательских датаграмм) является одним из двух основных протоколов, расположенных непосредственно над IP. Он предоставляет прикладным процессам транспортные услуги, которые не многим отличаются от услуг, предоставляемых протоколом IP. Протокол UDP обеспечивает ненадежную доставку датаграмм и не поддерживает соединений из конца в конец. К заголовку IP-пакета он добавляет два поля, одно из которых, поле "порт", обеспечивает мультиплексирование информации между разными прикладными процессами, а другое поле - "контрольная сумма" - позволяет поддерживать целостность данных.

Примерами сетевых приложений, использующих UDP, (см. Приложение Б) являются NFS (Network File System - сетевая файловая система, используемая в UNIX), SNMP (Simple Network Management Protocol - простой протокол управления сетью), NTP (Network Time Protocol – протокол синхронизации времени) и DNS(служба имен интернета). Также этот протокол используют большинство компьютерных игр.

2 НОВЫЙ МИР – INTERNET

2.1 У истоков internet

В 1992 году Internet был тихим по современным понятиям 'академическим' местом. Наряду с отправкой и получением электронной почты, приема и передачи файлов через протокол FTP или разговоров, осуществляемых с помощью приложений с загадочными названиями "IRC," "talk" и "nn", там больше нечего было делать. В моде были программы типа Archie и Gopher и пользование Internet'ом было возможно лишь при хорошем знании операционной системы Unix. Помимо Internet'а были другие сети. Например, сеть Fidonet была гораздо более привлекательней, так как была более простой в пользовании.Сегодня в Internet'e можно делать все, то что можно было делать в 1992 году и, естественно, гораздо больше. Сети Fidonet как и другие стали частью Internet'а. С простым в использовании броузером можно посылать и получать электронную почту, передавать и получать информацию в электронном виде, вести переговоры и искать ключевые слова в Internet'е. Можно проверить счет в банке и заказать цветы у цветочника.

Все это делает одно и то же программное приложение (броузер). Современное программное обеспечение стало настолько простым в использовании, что даже далекие от компьютерной техники люди обладают адресами электронной почты. Они продают и покупают в режиме реального времени. [7, С.115]

А благодаря созданной еще в 1989 году Тимом Бернерсом -Ли технологии Единой Информационной Паутины World Wide Web (WWW), все имевшиеся в Сети ресурсы превратились в единую гипертекстовую структуру (он предложил Паутину в качестве специальной сети, объединяющую физиков мира; информацию предполагалось хранить в специальном формате, в виде текста со ссылками).

На сегодняшний день высокоскоростной сетью Internet2 объединены без малого двести университетов и исследовательских центров США. Запущенный в 1996 году проект Internet2 сегодня - это существенно больше, чем просто праздник суперширокополосного сетевого доступа, обеспеченный двумя мощными оптоволоконными магистралями. Internet2 рассматривают как полигон, на котором создаются и обкатываются Интернет-приложения обозримого будущего: от дистанционных хирургических операций до общения с коллегами в виртуальном трехмерном мире.

Тед Хэнсс (Ted Hanss), занимающий пост директора Internet2 по разработке приложений, предлагает относиться к этой сети как к своего рода машине времени, в явном виде демонстрирующей, чем традиционный общедоступный Интернет будет лет через пять. Правда, большинство считает эту оценку временного интервала чересчур оптимистической. Хотя новейшие сетевые технологии, применяемые в Internet2, так или иначе, уже представлены в коммерческой Сети, общее обновление инфраструктуры явно займет значительно больше времени. Особенно, когда речь идет о «последней миле», поскольку подавляющее большинство сетях все еще вынуждено опираться на обычное dial-up-соединение через телефонный модем, обеспечивающий известно какие скорости.