| |||||||
Компьютерную сеть Интернет часто сравнивают с системой дорожного движения. Данные перемещаются по Интернету аналогично тому, как машины по автодорогам. К примеру, чтобы добраться из одного населенного пункта в другой, находящийся в другом регионе, необходимо пройти по вспомогательным дорогам с одно-, двухрядным движением и выйти на четырех- или шестиполосную скоростную магистраль, добраться до района назначения, затем снова свернуть на вспомогательную дорогу с одно-, двухрядным движением. Точно такое же путешествие проделывает электронное сообщение. Выйдя из компьютера, оно переходит в базовую сеть, путешествует по континентам, затем попадает в сеть среднего уровня, которая направляет сообщение по адресату. Упрощенно структуру Интернета можно представить следующим образом (рис. 1.1). Компьютеры пользователей по телефонным каналам (или радио или телевизионным каналам) подключаются к высокоскоростным узловым компьютерам, имеющим большой объем дисковой и оперативной памяти. В свою очередь узловые машины связаны между собой мощными оптоволоконными или спутниковыми каналами. Назначение узловых компьютеров: 1) подключают компьютеры пользователей к Интернету, 2) хранят информацию пользователей между сеансами связи, 3) обеспечивают связь компьютеров пользователей с информационными серверами и серверами доменных имен (DNS), которые постоянно подсоединены к узловым машинам. Узловые компьютеры обычно содержат организации, которые еще называются провайдеры (предоставляющие доступ в Интернет своим клиентам на коммерческих основах). При подключении к узловому компьютеру провайдера через телефонную сеть необходимо устройство, транслирующее дискретную информацию в аналоговую с частотой работающего телефона и обратно - модем (на самом деле их будет как минимум два: у компьютера пользователя и у узлового компьютера).
Рис. 1.1. структура сети Интернет
Информационные серверы - это специальные компьютеры, на которых находится разнообразная информация для широкого доступа, например, программы новостей, периодические издания, рекламная информация и т.п.. В зависимости от типа программного обеспечения информационного сервера выделяют различные информационные сервисные службы Интернета. Назначение серверов доменных имен (DNS) будет описано в разделе 1.4., здесь ограничимся только тем, что эти компьютеры являются своеобразной базой данных всех пользователей Интернета. Каждому компьютеру в сети присваивается свой уникальный адрес. Таким образом, отправленная информация попадает строго на тот компьютер, адрес которого указан. Каждый узловой компьютер может предоставить доступ к Интернету для сотен и тысяч людей. Например, узловым компьютером может быть компьютер вуза, подсоединяющий к Интернет компьютеры библиотеки, кафедр, различных служб (например, бухгалтерии) и даже студентов (рис. 1.2.). Причем он может объединять совершенно самостоятельные сети, в каждой из которых может быть свой узловой компьютер – сервер и рабочие станции (компьютеры пользователей сети).
Рис. 1.2. Примерная схема подключения подразделений вуза к Интернету
Под сервером понимается компьютер со специальным программным обеспечением (серверное программное обеспечение), который осуществляет доступ к файлам, печати, базам данных, каналам связи другим компьютерам в сети (рабочим станциям). Кратко можно сказать, что это центральный компьютер сети. Следует отметить, что на компьютере сервере должна быть установлена хотя бы одна программа-сервер (операционная система). Но чаще всего таких программ бывает больше. Например, с Операционной системой Windows NT Server может быть установлен сервер IIS (Internet Information Server) для организации и поддержки Web-узла. На рисунке 1.2. узловой компьютер объединяет три совершенно самостоятельные сети: библиотеки, учебных кафедр и бухгалтерии, предоставляя каждой из них доступ к Интернету. Каждый ресурс сервера имеет структуру определенного типа, сервер находится в постоянном состоянии ожидания подключения других компьютеров. Соединение пользователя с сервером происходит с помощью соответствующей программы, запускаемой на его компьютере (программы-клиента), и выполняется такое соединение на основе заранее определенного свода правил, или протокола взаимодействия между клиентом и сервером. Таким образом, для начала работы в сети необходимо: 1. Иметь какую-либо программу-клиент на своем компьютере. 2. Располагать адресом хотя бы одного сервера, к которому можно обратиться по протоколу, поддерживаемому собственной программой-клиентом. 3. Владеть набором команд, используемых в рамках данного протокола. Пользователь Интернет может получить доступ к ресурсам других сетей благодаря существованию межсетевых шлюзов. Под шлюзом (gateway) принято понимать специализированный узел (рабочую станцию, компьютер) локальной сети, обеспечивающий доступ других компьютеров данной локальной сети к внешней сети передачи данных и другим вычислительным сетям. Говоря о межсетевом шлюзе, часто подразумевают и аппаратные, и программные средства, обеспечивающие межсетевую связь. Передача информации в Интернет происходит небольшими порциями данных, имеющими строго определенную структуру и называемыми пакетами. Сообщение может быть разбито на несколько пакетов, размер которых может варьироваться, но, как правило, не превышает 1500 байт. Важнейшим моментом при функционировании интернет является стандартизированный свод правил передачи пакетов данных в сети и за ее пределы в рамках межсетевого обмена, закрепленный базовым транспортным протоколом TCP (Transmission Control Protocol) и межсетевым протоколом IP (Internet Protocol). Протокол TCP дает название всему семейству протоколов TCP/IP, главной задачей которых является объединение в сети пакетных подсетей через шлюзы. Каждая сеть работает по своим собственным законам, однако предполагается, что шлюз может принять пакет из другой сети и доставить его по указанному адресу. Реально, пакет из одной сети передается в другую подсеть через последовательность шлюзов, что становится возможно благодаря реализации во всех узлах сети протокола межсетевого обмена IP. Шлюз - средство передачи данных или подключения к несовместимым системам. Шлюзы транслируют информационные потоки таким образом, чтобы они были понятны принимающей системе с иной операционной системой или технологией передачи информации. Группа связанных компьютеров по какому-либо признаку (например, по географическому, либо по административному) и имеющая собственное уникальное имя, называется доменом (например, на момент написания пособия домен РГУФК - SPORTEDU). Домен объединяет группу ресурсов информационной сети, которая управляется одним компьютером, или работает под самым общим началом (руководством) одной сетевой рабочей машины, сетевого узла. Поток сообщений в сети передачи данных, определяющий загрузку сети за определенный промежуток времени (час, день, неделю и т.д.) через выделенный канал связи, шлюз или другую систему, называется трафиком. (Traffic c англ. - транспорт, перевозки). Под трафиком следует понимать объем входящей и исходящей информации (отсюда термины: входящий и исходящий трафик). Трафик измеряется в битах за единицу времени (например, бит в секунду). Как на автомагистралях, так и в линиях, используемых для передачи цифровой информации от одного компьютера к другому, существуют свои собственные ограничения скорости. Эти ограничения на скорость передачи информации называются полосой пропускания. Она определяет возможности передачи информации компьютером или каналом. Увеличение полосы пропускания увеличивает и скорость передачи информации. Первоначально базовая сеть NSFNET была оборудована линиями передачи со скоростью 56 Кбит/с. В 1988 году скорость передачи в базовой сети была повышена до 1,5 Мбит/с (такие линии еще называют линиями типа Т1). В 1992 году скорость была повышена до 45 Мбит/с (линия типа ТЗ). Чтобы представить такие скорости передачи данных, рассмотрим пример. Предположим, что текст докторской диссертации содержит 1500000 байтов или, умножая на восемь, это двенадцать миллионов битов. При скорости 45 Мбит/с можно передать с компьютера на компьютер текст почти четырех докторских диссертаций в течение одной секунды. В ближайшее время скорость передачи в базовой сети NSFNET предполагается увеличить до нескольких десятков гигабит в секунду.
| |||||||
|