Теоретические основы организации сети интернет

К протоколам прикладного уровня относятся сетевые услуги и программы их предоставления.

Асинхронный старт-стопный терминал подключается к сети коммутации пакетов через пакетный адаптер данных ПАД (PAD - packet assemble/disassemble) и отвечает рекомендациям X.3, X.28 и X.29. Один ПАД обеспечивает интерфейс для 8, 16 или 24 асинхронных терминалов. Пакет данных состоит обычно из 128 байтов, которые передаются по адресу, содержащемуся в пакете. Но длина пакета может лежать в пределах 64-4096 байтов. Размер пакета также как и величина окна (число пакетов, принимаемых без подтверждения) определяются на фазе установления канала. Прежде чем пакет будет передан, необходимо установить связь между исходными ЭВМ/ПАД и адресуемыми ЭВМ/ПАД. Существуют два вида соединений: коммутируемый виртуальный канал (SVC) и постоянный виртуальный канал (PVC). Предусмотрены две процедуры доступа к каналу:

Процедура доступа к каналу (LAP - link access procedure), в основе которой лежат симметричные операции режима асинхронного ответа (ARM - asynchronous response mode) протокола HDLC.

Балансная процедура доступа к каналу (LAPB - link access procedure balanced) на основе асинхронного балансного режима (ABM - asynchronous balanced mode) протокола HDLC. Сетевой уровень реализуется с использованием 14 различных типов пакетов.

Выбор ЭВМ свободного канала с наибольшим номером при каждом выходящем соединении и выбор в ЦКП свободного канала с наименьшим номером для каждого входящего позволяют избежать конфликтов. С этой же целью используются две логические группы: одна только для входящих соединений, а другая только для выходящих. Перед подключением к сети пользователь должен определить, сколько pvc и svc требуется на каждую точку физического интерфейса x.25. Асинхронные терминалы подключаются к сети коммутации пакетов через встроенные или удаленные пакетные адаптеры данных (ПАД). Встроенный ПАД обычно располагается вместе с ЦКП в его стойке. В этом случае каждый асинхронный терминал, расположенный в удаленном месте, подключается к своему встроенному ПАД через отдельный канал связи (протокол Х.28). В альтернативном случае удаленный ПАД (небольшое отдельное устройство) может быть расположен в удаленном месте и подключается к своему ЦКП через канал связи (X.25). С помощью удаленного ПАД к ЦКП подключается 8-16 асинхронных терминалов.

Встроенный ПАД может быть совместно использован несколькими терминалами, расположенными в различных местах, в то время как удаленный ПАД обслуживает терминалы, расположенные обычно в одном месте. Существует еще один аспект размещения ПАД, связанный с помехами в каналах связи и использованием протоколов. Удаленный ПАД подключается к ЦКП на канальном уровне в соответствии с рекомендацией X.25. В качестве протокола канала данных в рекомендации X.25 реализуется подмножество HDLC, обеспечивающее автоматическую повторную передачу данных в случае их искажения при возникновении помех в линии. Асинхронный терминал использует для диалога с групповым ПАД процедуры, описанные в рекомендации X.28, в которых не предусмотрена возможность повторной передачи в случае ошибки. Поэтому канал между синхронным терминалом и групповым ПАД не защищен от возникновения ошибок данных в результате линейных помех.

В постоянном запоминающем устройстве ПАД хранятся параметры. Эти параметры могут быть установлены либо асинхронным терминалом, подключенным к ПАД, либо любой ЭВМ в сети, которая удовлетворяет условиям рекомендации X.29. В рекомендации X.29 МККТТ эти параметры названы управляющей информацией. Поэтому необходимо квалифицировать данные, проходящие между ЭВМ и ПАД, либо как управляющую информацию (сообщения ПАД), либо как собственно данные от асинхронного терминала. Сеть X.25 предоставляет пользователю старт-стопного терминала средства, позволяющие выбрать параметры ПАД с заранее определенными значениями. Пользователь посылает в ПАД команду выбора профайла, которая включает идентификатор профайла. Этим определяется один из нескольких стандартных профайлов, хранящихся в ПАД. Идентификатор профайла и параметр 11 ПАД (скорость терминала) включаются в "поле данных пользователя" пакетов типа запрос соединения, посылаемых ПАД. ЭВМ (ПАД) использует это поле, извлекая из него информацию о терминале, пославшем запрос. Пакетный терминал является интеллектуальным устройством (например, ЭВМ, или внешним ПАД’ом), которое обеспечивает синхронный обмен с сетью на скорости 2400, 4800, 9600 бит/c или 48 Кбит/с, используя трехуровневый протокол X.25. Возможная схема подключения терминальных устройств к сети X.25 показана на рисунке 1.3

Рисунок 1.3 - Возможная топология сети X.25

Из рисунка 1.3 видно, что подключение ЭВМ и другого терминального оборудования возможно как к встроенному, так и удаленному ПАД (протокол X.28), а также непосредственно к ЦКП (протокол X.25, X.29). Связи с удаленными объектами осуществляются через соответствующие модемы (на рисунке не показаны).

Для международного соединения необходимо указать код страны из трех цифр, а также набрать одну цифру 9 перед сетевым адресом пользователя. Таким образом, всего требуется не более 15 цифровых символов. Для установления коммутируемого соединения оператор вначале вручную набирает номер ПАД и ждет подтверждения соединения с телефонным узлом общего пользования. Как только соединение установлено, оператор набирает 12-символьный код "сетевого идентификатора пользователя". ПАД обеспечивает операцию эхо-контроля, которая позволяет оператору терминала визуально проверять данные, посылаемые в ПАД. Наиболее серьезным недостатком встроенного ПАД является отсутствие какого-либо линейного протокола, предусматривающего устранение ошибок в данных, посылаемых от ПАД к терминалу. В удаленном ПАД предусмотрена процедура восстановления ошибочных данных, однако он подключается к сети как "пакетный терминал".

Структура связей протокольных модулей

С появлением сетей была осознана необходимость создания правил и процедур, определяющих принципы взаимодействия пользователей в сети. Такие правила называются протоколами. Для сетей разработана семиуровневая иерархическая структура протоколов. Согласно этой структуре протоколов поток информации в сетях имеет дискретную структуру, логической единицей которой является пакет (кадр.). Вся информация между узлами сети передается в виде пакетов, которые имеют информационные и управляющие поля: порядковый номер, адрес получателя, контрольную сумму и т.д.

Верхний (седьмой) уровень протоколов является основным, ради которого существуют все остальные уровни. Он называется прикладным, поскольку с ним взаимодействуют прикладные программы конечного пользователя. Прикладной уровень определяет семантику, то есть смысловое содержание информации, которой обмениваются пользователи.

Шестой уровень называется уровнем представления. Он определяет синтаксис передаваемой информации, то есть набор знаков и способы их

представления, которые являются понятными для пользователя.

Пятый уровень (сеансовый) управляет взаимодействием пользователей в ходе сеанса связи между ними.

Четвертый уровень (транспортный) обеспечивает пересылку сообщений (выполняет разделение сообщений на пакеты на передающем узле и сборку сообщений из пакетов).

Третий уровень (сетевой) выполняет маршрутизацию пакетов данных в сети.

Второй уровень (канальный) осуществляет соответствующее оформление пакетов данных для передачи по каналу связи (такие пакеты называют кадрами), контроль ошибок и восстановление информации после ошибок.

Первый уровень (физический) осуществляет преобразование данных пакета в сигналы, передаваемые по каналу связи.

Каждый из протоколов взаимодействует только с соседними по иерархии протоколами. Так, например, прикладные программы, взаимодействуя с протоколами шестого и седьмого уровней, не зависят от особенностей реализации конкретной сети, определяемой протоколами низших уровней.

2. Сравнительный анализ программ браузеров

2.1 Тестирование на скорость

Развитие браузеров шло параллельно с развитием World Wide Web. Фактически к середине 90-х годов сложилась такая ситуация. Наиболее распространенным браузером, захватившим максимальную долю рынка, стала программа Netscape Navigator. Параллельно существовало несколько "младших" версий браузеров, таких как NSCA Mosaic (первый графический браузер для Windows), текстовый браузер Lynx и многие другие.

Но тут компания Microsoft решила вторгнуться на рынок браузеров со своей программой Internet Explorer... И относительно спокойный мир браузеров стал постепенно меняться. Началась так называемая "война браузеров", главными участниками которой стали компании Microsoft и Netscape, а первыми жертвами - малораспространенные браузеры, созданные "третьими" фирмами].

Современный браузер - сложный продукт, который можно характеризовать по целому набору параметров: удобство интерфейса, дополнительные опции и возможности, скорость и надежность работы, требования к аппаратным ресурсам. Кроме того, важной характеристикой любого браузера является корректность отображения различных Web-страниц, для чего необходима поддержка современных Web-стандартов.

Для тестирования мы выбрали Internet Explorer 6, Opera 6.05 и Netscape Navigator.

Следует отметить, что удобство пользовательского интерфейса - достаточно субъективная оценка; кроме того, имеется возможность значительно изменять внешний вид каждого из браузеров.

Таблица 2.1 - Сравнительные характеристики браузеров

Для оценки скорости загрузки каждым из браузеров мы одновременно загружали 20 Web-страниц, оценивая необходимое для этого время. Для тестирования использовался Notebook PIII 1 ГГц, 128 Mбайт Ram,20 Гбайт HDD. Загрузка осуществлялась по локальной сети, чтобы задержки в Internet трафике не влияли на скорость загрузки. Результаты тестирования представлены на рисунок 2.1:

Рисунок 2.1 - Скорость одновременной загрузки 20 Web-страниц

Проверить, насколько хорошо браузеры поддерживают утвержденные Web-стандарты, определяющие правильность форматирования и отображения Web-страниц, можно с помощью результатов тестирования браузеров по методике World Wide Web Consortium.

Это сложная методика, которая состоит из множества пунктов, и поэтому в нашей статье мы приведем только итоговые результаты тестирования (рисунок 2.2):

Рисунок 2.2 - Результат тестирования браузеров по методике W3С на соответствие стандартам и корректность отображения Web-страниц

Однако в ходе конкурентной борьбы друг с другом программы Internet Explorer и Netscape Navigator превратились в гигантских динозавров, объемом в десятки Мбайт каждая, и, тем самым, освободили некоторые ниши для новых моделей браузеров. Во-первых, всякий браузер, который менее ресурсоемок, более быстр, компактен и удобен, чем наши "динозавры", немедленно получает шансы на успех. На эту роль сегодня наиболее явно претендует браузер Opera.

Во-вторых, внедряясь в операционную систему, программа Internet Explorer была вынуждена предоставить свои ресурсы всем желающим. Иными словами, создать новый браузер на основе сетевых компонентов программы Internet Explorer сегодня не составляет труда. Фактически, сегодняшние системы визуального программирования, такие как Delphi и Visual Basic, позволяют совершенно неопытному программисту создать новый браузер буквально за пятнадцать минут.

Для опытного программиста здесь открывается полное раздолье в том плане, что, сохраняя базовые функции браузера, о которых мы говорили выше, он имеет полную свободу в формировании внешнего вида окна, интерфейса пользователя, реализации дополнительных возможностей. По такому пути пошли создатели браузера NeoPlanet.

Говорить о появлении идеального браузера пока еще рано, и у каждого из нас сохраняется возможность выбора.

2.2 Поддержка операционных систем

Для тестирования браузеров авторы стандартов HTML и CSS реализовали ACID-тест, которые показывает насколько программа поддерживает различные моменты.