Главная › Услуги › Что такое глобальная сеть? Организация глобальных сетей, средства и возможности. Характеристика основных типов локальных сетей

Что такое глобальная сеть? Организация глобальных сетей, средства и возможности. Характеристика основных типов локальных сетей

В нашем динамично развивающемся мире многие люди, даже не имеющие непосредственного отношения к вычислительной технике, имеют дома компьютер. Зачастую человек, впервые купивший ПК, вдоволь наигравшись, решает подсоединиться к Интренету, о котором хорошо наслышан. Среди нескольких интернет-провайдеров, предлагающих свои услуги, он должен выбрать одного. Приведенный ниже материал поможет принять решение. В нем рассмотрены способы подключения ПК к Сети и технологии, позволяющие выходить в нее через обычную электрическую розетку.

Есть несколько причин, способствующих распространению Всемирной паутины в России. И объясняются они не повышением доходов населения, а, во-первых, снижением цен на коммуникационное оборудование, да и вообще на технику в целом; во-вторых, увеличением числа интернет-провайдеров и укрупнением уже существующих; в-третьих, снижением цен на подключение к Сети, в результате его расширения, а также принятия нового закона «О связи».

Сейчас доступ в Интернет можно получить с помощью сети КТВ (кабельное телевидение), домовой локальной сети (ЛС), асимметричной цифровой абонентской линии - ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Lines) и проч. Причем одни из технологий доступа к всемирной Сети не требуют прокладки дополнительных коммуникаций, а другие, наоборот, не могут без них обойтись.

Доступ через стационарный или мобильный телефон

Еще недавно основным видом доступа в Интернет был коммутируемый (здесь и далее речь идет о московском регионе, где существует многообразие технологий). Его преимущества очевидны. Стоимость модема, включающегося в обычную телефонную розетку, снизилась и в зависимости от модели колеблется от 20 до 100 долл. Подсоединение зависит только от того, включен ли абонент в телефонную сеть общего пользования (ТфОП). Повсеместный переход на цифровые АТС позволяет работать со скоростями до 56 кбит/с, а с учетом сжатия - с еще большими (протоколы V.92, V.44). Этого достаточно для просмотра HTML-страниц, игр, копирования файлов объемом до 10 Мбайт и чтения почты. Но эта же простота порождает множество проблем, обусловленных прежде всего недоступностью абонента для входящих звонков. Кроме того, в связи с особенностями построения ТфОП скорость у обычных коммутируемых модемов не может превысить 64 кбит/с, даже при наличии идеального канала, т.е. при отсутствии каких-либо мешающих факторов, помех в линии и т.п., что ограничивает возможность пользователя получать полноценный доступ к мультимедийной информации. (Мы не обсуждаем абонентские устройства ISDN, поскольку в России слабо развита сеть, работающая по этой технологии, да и домашние пользователи Интернета вряд ли позволят ее себе, невзирая на многие ее преимущества.) К тому же абонент получает доступ в Сеть только во время сеанса связи, что также не всегда удобно.

При рассмотрении коммутируемого доступа в Интернет следует сказать и о сотовых сетях связи, ставших очень популярными благодаря дешевизне и широким возможностям. В 2004 г. по количеству абонентов они превзошли традиционную ТфОП. Их зоны покрытия охватывают значительную территорию России, не говоря уже о Москве и Московской области. В отличие от традиционной телефонии сотовая связь с введением новых стандартов стала активно развиваться и наращивать скорость доступа. Так, уже предоставляется выход в Интернет со скоростью до 171,2 кбит/с (GPRS, General Packet Radio Service). Суть данной технологии заключается в автоматическом выделении не используемых в определенный момент времени каналов, что позволяет оптимизировать загрузку сети. Но скорость передачи по этой технологии не сможет оставаться всегда высокой и будет довольно сильно зависеть от загруженности сети, поскольку телефонные переговоры имеют приоритет над передачей данных. Следующее поколение сотовых сетей - 3G позволит передавать информацию со скоростью до 2 Мбит/с для абонентов, находящихся в помещении, т.е. это уже видео в реальном времени. Для ряда стран, в частности для Японии, 3G уже вчерашний день, так как на очереди стоят стандарты 4G, разрабатываемые с 1998 г. Максимальная скорость, обеспечиваемая с помощью 4G, составит 1 Гбит/с, коммерческий запуск этой сети планируется в 2010 г.

Выход в Интернет через домовую сеть

Проблемы, связанные с коммутируемым доступом, знакомы большинству пользователей, поэтому в Москве стали появляться их сообщества, пытающиеся наладить надежную и высокоскоростную связь с Интернетом своими силами. Результатом их деятельности стало создание локальных домовых сетей на основе Ethernet. Такие сети подключались к интернет-провайдеру по выделенным высокоскоростным каналам, например, с помощью xDSL-модемов. Подобное решение оказалось вполне оправданным, поскольку, во-первых, стоимость выделенного канала зачастую не по карману отдельному пользователю, во-вторых, абоненты одной сети могли обмениваться данными с высокими скоростями, не выходя вовне (игры, обмен файлами, чат), что снижало затраты, и в-третьих, «на всю катушку» использовался внешний канал доступа в Интернет. Локальные сети обычно строятся на базе Ethernet, HPNA, Wi-Fi. Эти технологии имеют низкую надежность, а также не могут работать на расстоянии более нескольких сотен метров (здесь не рассматриваются локальные волоконно-оптические сети). Если для Ethernet приходится прокладывать отдельный кабель, что порой сопряжено с трудностями организации и дальнейшей эксплуатации, то для Wi-Fi желательна прямая видимость. К тому же этот вид сети напрямую зависит от атмосферных явлений. Но указанные недостатки окупаются высокими скоростями внутри сети и незначительностью материальных затрат.

Обычно домовая сеть строится с помощью Ethernet (протокол IEEE 802.3). Для этого используется витая пара, протягиваемая в каждую подключаемую квартиру. В результате пользователь получает доступ в локальную сеть, как правило, без оплаты внутреннего трафика, а при желании и выход в Интернет, но тогда за входящий трафик придется платить. При организации сети такого вида телефон не занят. Кроме того, скорость обмена внутри локальной сети довольно высока, а скорость выхода вовне зависит от числа пользователей, одновременно работающих с Сетью, и конечно же от пропускной способности интернет-канала. В данном случае крупным недостатком следует считать то, что приходится прокладывать дополнительный кабель. Однако существует способ под названием HPNA, позволяющий обойтись без этого.

Разработаны две версии этой технологии - HPNA 1.0 (топология «звезда») и HPNA 2.0 (топология «общая шина»). Первая обеспечивает передачу данных со скоростью до 1 Мбит/с, а вторая - до 10 Мбит/с. Оборудование стандарта HPNA 1.0 подключается параллельно телефонному аппарату. Данную технологию создавали для работы по обыкновенной «лапше». Она не влияет на разговоры между абонентами ТфОП, а также на работу xDSL-устройств, поскольку ее полоса пропускания лежит в пределах 5,5-9,5 МГц (для HPNA 1.0). Тогда, как и в случае подключения к Интернету по xDSL-технологии, при передаче данных через домовую сеть аппарат остается свободным. Для HPNA 2.0 полоса пропускания находится в интервале от 2 до 30 МГц. Способ подключения по второму стандарту несколько отличается от первого варианта. В подъезде по стояку снизу доверху протягивается кабель, к которому и подсоединяются желающие объединиться в домовую сеть. В этом случае скорость 10 Мбит/с распределяется на всех подключенных к «общей шине». Сегмент подъезда может быть подсоединен к конвертеру HPNA/Ethernet, который, в свою очередь, коммутируется в сеть передачи данных. Работающие по описанным технологиям устройства способны эксплуатироваться на расстоянии 150 и 350 м соответственно. Впрочем, допустима и линия длиной до 1 км, но тогда скорость будет в несколько раз ниже. Это объясняется адаптацией приемника к различным уровням помех, а также изменением уровня сигнала в зависимости от характеристик линии. В процессе работы между приемником и передатчиком постоянно происходит согласование, что позволяет снизить требования к среде передачи. В HPNA 2.0 используется также подстройка оптимальной скорости передачи данных в зависимости от изменяющихся характеристик кабеля. Одновременно к одной абонентской линии можно подключать до 32 компьютеров.

Еще одна технология, не требующая дополнительной проводки кабеля при организации домовой сети, называется Wi-Fi. Она строится на ряде протоколов семейства IEEE 802.11, работает на частоте 2,4 ГГц и позволяет передавать данные со скоростью до 11 Мбит/с. Архитектура сети следующая. У оператора организуется точка доступа, где монтируется оборудование, отвечающее за передачу радиосигнала, а у абонента ставится антенна, подключаемая через стандартные интерфейсы к компьютеру. Стоимость ее не превышает 150 долл. Расстояние, на котором будет работать подобное оборудование, колеблется от 100 до 1000 м. К сожалению, Wi-Fi имеет один существенный недостаток - как уже говорилось, желательна прямая видимость, так как существенное влияние на радиосигнал оказывают не только стоящие рядом здания, но и кроны деревьев, которые его рассеивают. Бороться с этим можно лишь усилением мощности передаваемого сигнала (но здесь также есть ограничения), так что лучше всего обеспечить прямую видимость.

Доступ в Сеть через спутниковый канал

Входящий интернет-трафик обычно значительно превышает исходящий от пользователя. С учетом такой асимметрии и строились последние модемные протоколы V.90 и V.92. Человек, работая с Сетью, отправляет туда короткие управляющие пакеты, а в ответ на них получает значительные объемы информации, в частности видео- и аудиофайлы, телевизионное вещание. Поэтому появилось решение, связанное с применением гибридного соединения с Интернетом, где модем через ТфОП передает исходящий трафик, а принимаемый идет через спутниковый канал. Благодаря этому скорость входящих данных многократно возрастает и порой достигает 0,5-2,5 Мбит/с. Принцип работы таков: пользователь через модем выходит на пул провайдера подобных услуг и работает с Сетью через определенный прокси-сервер, принимающий запросы пользователя, а ответы ему направляются через спутник. Затраты по подключению не такие большие, как может показаться. Для получения подобной услуги необходимы модем, антенна, конвертер, DVB-карта. Подобный вариант целесообра-зен для тех, кто находится на большом расстоянии от операторов, предоставляющих доступ к Интернету. Однако при данном способе телефонная линия будет занята. Ниже мы рассмотрим пути решения этой проблемы.

Доступ во Всемирную паутину через сеть КТВ

Существует еще один способ подключения к Интернету - через сеть КТВ. Организовать его можно двумя путями. Первый наиболее прост в реализации и напоминает доступ через спутник. Пользователь звонит по коммутируемой линии сети на модемный пул провайдера, предоставляющего подобную услугу. В дальнейшем запросы посылаются по коммутируемой линии сети, а ответы на них приходят по сети КТВ со скоростью до 56 Мбит/с на кабельный модем пользователя. При втором способе производится двусторонняя работа по телевизионной сети с применением кабельного модема. В этом случае исходящая скорость возрастает многократно, а телефон остается свободным.

Выход в Сеть по выделенному каналу

Наконец, рассмотрим еще один распространенный в Москве способ подключения к Сети, при котором не требуется прокладки дополнительных коммуникаций, а также остается свободным домашний телефон. Он заключается в организации выделенного высокоскоростного соединения между домашним ПК и выбранным интернет-провайдером по уже существующей телефонной проводке с использованием технологии ADSL или VDSL (оборудование ADSL дешевле, и потому соответствующая технология более популярна).

Телефонные разговоры отделяются от передачи данных с помощью сплиттера - частотного фильтра, к которому подсоединяются телефонный аппарат и ADSL-модем. Провайдер также устанавливает подобное оборудование, разделяющее по частотам телефонный разговор и передачу данных со стороны АТС. К компьютеру ADSL-модем подключается через порт USB или сетевую плату (порт Ethernet). Он обеспечивает передачу данных к абоненту со скоростью до 24 Мбит/с, а от него - со скоростью до 2 Мбит/с. (Подобные скорости обеспечиваются стандартами G.992.3, G.992.4, G.992.5, а в жизни используется G.992.1 со скоростью входящего потока до 8 Мбит/с и исходящего - до 1 Мбит/с.) Трафик асимметричен (ADSL), так как в большинстве случаев от пользователя идут управляющие команды, а в ответ он получает интернет-страницы с графикой, аудио- и видеоинформацию. Такое подключение обеспечивает работу на расстоянии более 1 км на максимальной скорости, что обычно удовлетворяет большинство абонентов. В последнее время наметилась тенденция к снижению стоимости данной услуги, и потому она становится более привлекательной для частных лиц. Этому способствует и продвижение ADSL в России.

Доступ в Интернет через электрическую розетку

9 декабря 2004 г. появилась информация о том, что компания «Электроком» планирует задействовать такую коммуникацию, как электросеть, для обеспечения широкополосного доступа в Интернет с использованием технологии PLC (Power Line Communications). Инвестиции для столь грандиозного замысла, предоставленные фондом «Русские Технологии» и компанией Intel Capital, подразделением корпорации Intel, составили 4 млн. долл. Организация домовых сетей на базе такой технологии намечена не только в Москве, но и в других регионах России.

Огромная территория нашей страны опутана электрическими проводами, и для оперативного управления такой сетью необходима связь. Попытки организовать передачу данных по высоковольтным проводам предпринимались и ранее, но ее скорость была мала.

В течение 1997-2000 гг. в этом направлении был совершен основной технологический прорыв, чему способствовали накопленный опыт, а также появление высокоскоростных и дешевых DSP (Digital Signal Processor - цифровой сигнальный процессор). В апреле 2000 г. был создан альянс HomePlug Powerline Alliance, в состав которого вошло немало компаний, в том числе в качестве спонсоров. Это 3Com, AMD, Cisco Systems, Compaq, Conexant, Diamond Multimedia, Enikia, Intel, Intellon, Motorola, Panasonic, Tandy/RadioShack и Texas Instruments. Таким образом был дан мощный толчок дальнейшему развитию и стандартизации передачи данных и голоса по электропроводам. А поскольку началось массовое подключение к Интернету, альянс принял решение о развитии именно этого сегмента рынка. И уже в июне 2001 г. появился первый стандарт HomePlug 1.0, позволяющий использовать электросеть в качестве локальной и подключать к ней различные устройства. Работа в этой сети могла идти со скоростью до 14 Мбит/с, а через специальные шлюзы была реализована возможность выхода в Интернет и ТфОП.

Электрический кабель представляет собой среду, изначально не предназначенную для высокоскоростной передачи данных (когда речь идет о скоростях в десятки мегабит в секунду, то и полоса частот должна быть соответствующей). Процесс затухания сигнала в кабеле показан на рис. 2.

Кроме того, на приведенные значения влияют такие факторы, как материал кабеля (медный или алюминиевый), качество соединения, наличие перехода с одного кабеля на другой. Но даже если все сделано идеально, нужно учитывать различные помехи, создаваемые бытовыми приборами, электроинструментами и промышленным оборудованием. А поскольку электрический кабель не экранирован, то свою лепту в увеличение помех вносят и различные радиостанции.

Непросто было выбрать стандарт для высокоскоростной передачи данных, но все же из множества разнообразных технологий для HomePlug 1.0 было использовано решение Power Packet фирмы Intellon, которое базируется на модифицированном методе модуляции OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing - ортогональное частотное разделение каналов с одновременной передачей сигналов на разных несущих). Передача данных с помощью OFDM по сути очень похожа на протокол PEP, применявшийся в модемах, подключаемых к ТфОП. Весь спектр частот (от 4,3 до 20,9 МГц) делится на 84 диапазона, и в каждом из них принимается своя несущая частота, что позволяет осуществлять демодуляцию даже тогда, когда в канале появляется узкочастотная помеха или происходит сильное затухание. При этом пораженный участок временно блокируется, но передача все равно не прекращается. Данная технология передачи помогает подстраиваться под те условия, которые устанавливают службы радионадзора за использованием радиочастот, поскольку неэкранированный электрический кабель может создавать помехи и для радиостанций, и для специального оборудования.

Для борьбы с межсимвольной интерференцией, возникающей при изменении среды передачи (например, при включении какого-нибудь устройства, скажем лампочки, изменяется структура среды не только у вас в квартире, но и у соседей, поскольку они подключены к вашей фазе), было решено увеличить длину посылки вызова и ввести дополнительную микросекундную преамбулу, а кроме того, постоянно отслеживать состояние среды непосредственно перед передачей информации.

В качестве метода был принят множественный доступ в канал с контролем несущей/предотвращением коллизий CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance), так как при подключении к сети компьютеров по технологии «общая шина» необходимо было решать вопрос разделения среды передачи.

Что же дает данная технология? В некоторых городах Западной Европы она практически вытеснила все остальные способы построения локальных сетей и выхода в Интернет. И это было оправданно, так как, в отличие от перечисленных выше решений, не требуется прокладывать дополнительные коммуникации, ведь не бывает домов, где есть ПК, но нет электропроводки. Пользователь подобной услуги наряду с доступом в Интернет получает возможность работы в домовой сети, а также подключения к ТфОП через электропроводку. Ему придется лишь приобрести небольшое устройство, которое свяжет домашний компьютер и телефон с Интернетом и ТфОП. Данные по сети идут по протоколу TCP/IP, для передачи голоса используется технология VoIP, скорость его кодирования составляет обычно 32 кбит/с. А вообще скорость передачи по такой сети на расстояние до 200 м достигает 14 Мбит/с. На организацию сети накладывается еще одно ограничение - подобные устройства должны подключаться лишь к одинаковым фазам, поскольку трансформаторы на подстанциях не пропускают высокочастотных сигналов. Значит, необходимо ставить дополнительные устройства перехода между фазами, но этим должен заниматься оператор, предоставляющий такой сервис. Причем эти устройства потребуются не только для соседних домов, но и для тех подъездов, в которых на квартиры заведены разные фазы (рис. 3 ).

Чтобы эта технология была работоспособна, величина напряжения в сети должна находиться в диапазоне 90-270 В. Стоимость абонентского устройства - около 100 долл. Рассмотренное решение перспективно, но пока не очень распространено в России. Сфера применения данной технологии достаточно широка, она охватывает прежде всего тех пользователей, для которых критичной является скорость подключения и у которых отсутствует сетевая инфраструктура.

Общеизвестно, однако, что прогресс не стоит на месте. И спустя три года вслед за HomePlug 1.0 был утвержден новый стандарт - HomePlug AV (его разработка была завершена в октябре 2004 г., а принят он был 18 августа 2005 г.), позволяющий передавать по той же электропроводке смешанный вид данных: голос, видео, видео с высокой четкостью (HDTV - несколько потоков), данные со скоростью до 200 Мбит/с. Это обеспечивает QoS - Quality of Service (гарантированное качество обслуживания). Чтобы суметь передать данные с такой скоростью по электросети, был изменен частотный диапазон. Он расширился и находится в пределах от 2 до 28 МГц. Для повышения безопасности передаваемых данных стандарт DES был изменен на AES, а также была увеличена длина ключа с 56 до 128 бит. Но тем не менее новый стандарт HomePlug AV обеспечивает совместимость с абонентскими устройствами стандарта HomePlug 1.0. Он использует модуляцию OFDM с расширенным FEC (Forward Error Control), которая позволяет оценивать канал и адаптироваться к нему. Как и в предыдущей спецификации, был выбран множественный доступ с контролем несущей CSMA. Новый стандарт также поддерживает TDMA и FDMA для совместимости с Broadband Over Powerline (BPL). Продажа оборудования, поддерживающего HomePlug AV, уже началась, и будем надеяться, что подобная технология найдет в России своих пользователей.

С Cергеем Владимировичем Мухиным можно связаться по e-mail: [email protected] .

Капля дегтя в бочке меда

Не надо строить иллюзий - с доступностью технологии не все так просто, и в этом я имел возможность убедиться на практике. Прежде всего возникает проблема с дальностью, на которой работает PLC, - она не превышает 300 м. Значит, мы сможем создавать сети лишь для небольших офисов или между квартирами в одном подъезде. Чтобы увеличить дальность связи, придется устанавливать дополнительные регенераторы, из-за чего увеличится стоимость вложений. Кроме того, работающее по данной технологии оборудование еще не сертифицировано. К тому же предлагается целый спектр конкурирующих способов доступа в Интернет, так что технологии выхода в Сеть через электрическую розетку еще предстоит бороться за свое место под солнцем.

История возникновения сети Интернет

В дословном переводе на русский язык интернет (Internet) – это межсеть, то есть в узком смысле слова интернет – это объединение сетей. Интернет – это всемирная компьютерная сеть. Интернет – это пространство, внутри которого осуществляется непрерывная циркуляция данных.

Фактически Internet состоит из множества локальных и глобальных сетей, принадлежащих различным компаниям и предприятиям, связанных между собой различными линиями связи. Internet можно представить себе в виде мозаики сложенной из небольших сетей разной величины (рис.46), которые активно взаимодействуют одна с другой, пересылая файлы, сообщения и т.п.

Рис.46Структура глобальной сети Internet

Информация в Internet хранится на серверах. Серверы имеют свои адреса и управляются специализированными программами. Они позволяют пересылать почту и файлы, производить поиск в базах данных и выполнять другие задачи.

Обмен информацией между серверами сети выполняется по высокоскоростным каналам связи (выделенным телефонным линиям, оптоволоконным и спутниковым каналам связи). Доступ отдельных пользователей к информационным ресурсам Internet обычно осуществляется через провайдера или корпоративную сеть.

Провайдер - поставщик сетевых услуг – лицо или организация предоставляющие услуги по подключению к компьютерным сетям. В качестве провайдера выступает некоторая организация, имеющая модемный пул для соединения с клиентами и выхода во всемирную сеть.

Основными ячейками глобальной сети являются локальные вычислительные сети. Если некоторая локальная сеть непосредственно подключена к глобальной, то и каждая рабочая станция этой сети может быть подключена к ней.

Существуют также компьютеры, которые непосредственно подключены к глобальной сети. Они называются хост - компьютерами (host - хозяин). Хост – это любой компьютер, являющийся постоянной частью Internet, т.е. соединенный по Internet – протоколу с другим хостом, который в свою очередь, соединен с другим, и так далее.

Отдельные пользователи подключаются к сети через компьютеры местных поставщиков услуг Интернета, Internet - провайдеров (Internet Service Provider - ISP), которые имеют постоянное подключение к Интернет. Региональный провайдер, подключается к более крупному провайдеру национального масштаба, имеющего узлы в различных городах страны. Сети национальных провайдеров объединяются в сети транснациональных провайдеров или провайдеров первого уровня. Объединенные сети провайдеров первого уровня составляют глобальную сеть Internet.

Первый этап развития интернета

Ранние эксперименты по передаче и приему информации с помощью компьютеров начались еще в 50 годах и имели лабораторный характер. Лишь в конце 60 г. на средства Агентства перспективных разработок мин. обороны США была создана первая сеть национального масштаба. Она получила название ARPANET.

Первый серверARPANET был установлен 2 сентября 1969 года в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе. Компьютер Honeywell DP-516 имел 24 Кб оперативной памяти.

29 октября 1969 года в 21:00 между двумя первыми узлами сети ARPANET, находящимися на расстоянии в 640 км - в Калифорнийском университете Лос-Анджелеса (UCLA) и в Стэнфордском исследовательском институте (SRI) - провели сеанс связи. Чарли Клайн пытался выполнить удалённое подключение к компьютеру в SRI. Успешную передачу каждого введённого символа его коллега Билл Дювалль из SRI подтверждал по телефону.

В первый раз удалось отправить всего три символа «LOG», после чего сеть перестала функционировать. LOG должно было быть словом LOGON (команда входа в систему). В рабочее состояние систему вернули уже к 22:30 и следующая попытка оказалась успешной. Именно эту дату можно считать днём рождения Интернета.

К 1971 году была разработана первая программа для отправки электронной почты по сети. Эта программа сразу стала очень популярна.

В 1973 годук сети были подключены через трансатлантический телефонный кабель первые иностранные организации из Великобритании и Норвегии, сеть стала международной.

В 1970-х годах сеть в основном использовалась для пересылки электронной почты, тогда же появились первые списки почтовой рассылки, новостные группы и доски объявлений. Однако в то время сеть ещё не могла легко взаимодействовать с другими сетями, построенными на других технических стандартах. К концу 1970-х годов начали бурно развиваться протоколы передачи данных, которые были стандартизированы в 1982-83 годах. Активную роль в разработке и стандартизации сетевых протоколов играл Джон Постел. 1 января 1983 года сеть ARPANET перешла с протокола NCP на TCP/IP, который успешно применяется до сих пор для объединения (или, как ещё говорят, «наслоения») сетей. Именно в 1983 году термин «Интернет» закрепился за сетью ARPANET.

В 1984 году была разработана система доменных имён (англ. Domain Name System, DNS).

В 1984 году у сети ARPANET появился серьёзный соперник: Национальный научный фонд США (NSF) основал обширную межуниверситетскую сеть NSFNet (англ. National Science Foundation Network), которая была составлена из более мелких сетей (включая известные тогда сети Usenet и Bitnet) и имела гораздо большую пропускную способность, чем ARPANET. К этой сети за год подключились около 10 тыс. компьютеров, звание «Интернет» начало плавно переходить к NSFNet.

В 1988 году был разработан протокол Internet Relay Chat (IRC), благодаря чему в Интернете стало возможно общение в реальном времени (чат).

В 1989 году в Европе, в стенах Европейского совета по ядерным исследованиям (фр. Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, CERN) родилась концепция Всемирной паутины. Её предложил знаменитый британский учёный Тим Бернерс-Ли, он же в течение двух лет разработал протокол HTTP, язык HTML и идентификаторы URI.

В 1990 году сеть ARPANET прекратила своё существование, полностью проиграв конкуренцию NSFNet. В том же году было зафиксировано первое подключение к Интернету по телефонной линии.

Второй этап развития интернета

В 1991 году Всемирная паутина стала общедоступна в Интернете, а в 1993 году появился знаменитый веб-браузер NCSA Mosaic . Всемирная паутина набирала популярность.

В 1995 году NSFNet вернулась к роли исследовательской сети, маршрутизацией всего трафика Интернета теперь занимались сетевые провайдеры, а не суперкомпьютеры Национального научного фонда.

В том же 1995 году Всемирная паутина стала основным поставщиком информации в Интернете, обогнав по трафику протокол пересылки файлов FTP. Был образован Консорциум всемирной паутины (W3C ). Можно сказать, что Всемирная паутина преобразила Интернет и создала его современный облик. С 1996 года Всемирная паутина почти полностью подменяет собой понятие «Интернет».

В 1990-е годы Интернет объединил в себе большинство существовавших тогда сетей (хотя некоторые, как Фидонет, остались обособленными). Объединение выглядело привлекательным благодаря отсутствию единого руководства, а также благодаря открытости технических стандартов Интернета, что делало сети независимыми от бизнеса и конкретных компаний. К 1997 году в Интернете насчитывалось уже около 10 млн. компьютеров, было зарегистрировано более 1 млн. доменных имён. Интернет стал очень популярным средством для обмена информацией.

В начале февраля 2011 произошло знаковое событие в истории Глобальной сети. Организация ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers ) выделила из центрального пула последние блоки адресов IPv4. Это означает, что дельнейшее расширение Интернет зависит только от успешности перехода на новое поколение интернет-протокола, IPv6 .

В настоящее время подключиться к Интернету можно через спутники связи, радио-каналы, кабельное телевидение, телефон, сотовую связь, специальные оптико-волоконные линии или электропровода. Всемирная сеть стала неотъемлемой частью жизни в развитых и развивающихся странах.

Рунет - русскоязычная часть всемирной сети Интернет. Более узкое определение гласит, что Рунет - это часть Всемирной паутины, принадлежащая к национальным доменам.su, .ru и.рф.

1987-94 годы стали ключевыми в зарождении русскоязычного Интернета.

28 августа 1990 года профессиональная научная сеть, выросшая в недрах Института атомной энергии им. И. В. Курчатова и ИПК Минавтопрома и объединившая учёных-физиков и программистов, соединилась с мировой сетью Интернет, положив начало современным российским сетям.

19 сентября 1990 года был зарегистрирован домен первого уровня.su в базе данных Международного информационного центра InterNIC. В результате этого Советский Союз стал доступен через Интернет.

Домен «.рф» , позволяющий использовать в адресе URL кириллические символы, делегирован в корневой зоне DNS 12 мая 2010 года около 17:20 по московскому времени.

По статистике Технического центра «Интернет», на конец 2010 года в зоне.рф зарегистрировано около 700 000 доменов, около 350 000 из них делегировано. По данным Координационного центра национального домена сети Интернет, из доменных имен в зоне.рф, зарегистрированных к настоящему времени, только 8 % представляют собой общеупотребительные слова русского языка. Еще 30 % образованы несколькими словами, все остальные домены представляют собой имена людей, литературных персонажей, названий компаний. Подавляющее большинство имен принадлежит владельцам товарных знаков. Почти половина имен была зарегистрирована в Москве, еще 9 % - в Московской области, 8 % - в Санкт-Петербурге.

Практически каждый владелец персонального компьютера, практически сразу после его покупки, задумывается о вопросе подключения к Всемирной паутине, дающей возможность общения с людьми со всего мира, загрузки и поиска нужной информации, использования всевозможных сервисов (электронная почта, потоковая мультимедиа) и услуг (вэб-форумы, блоги, интернет-магазины), и много другого. Само собой, перед пользователем возникает вопрос, а как же подключиться к глобальной сети и какие способы этого подключения существуют? Если всего несколько лет назад у большинства пользователей сети в Российской Федерации, в сущности, не оставалось другого выбора, кроме как применения модемного соединения через телефонную линию (Dial-Up-соединение), то теперь обстановка на информационном рынке услуг значительно поменялась. Этот материал призван помочь вам разобраться среди множественных вариантов подключения к сети и выбрать наиболее оптимальный для вас.

МЕТОДЫ ПОДКЛЮЧЕНИЯ К СЕТИ

На данный момент наиболее распространенными методами подключения к Всемирной паутине являются:

Обыкновенное модемное соединение или так называемый коммутируемый доступ (Dial-Up)
Модемное соединение через ассиметричную цифровую абонентскую линию (ADSL)
Широкополосный доступ по выделенной линии (Ethernet)
Доступ с помощью технологии Mobile WiMAX
Доступ с помощью технологии Wi-Fi
Мобильный GPRS/3G доступ
Спутниковое подключение к сети

Они различаются между собой принципом функционирования, скоростью отправки данных, надежностью, трудностью настройки оборудования, и само собой, стоимостью.

СКОРОСТЬ ПОДКЛЮЧЕНИЯ

Отдельно стоит поговорить об основополагающей характеристике каждого подключения к всемирной сети - скорости передачи данных, которая определяется их количеством, передаваемым пользователю в единицу времени (за 1 секунду). Как правило, объем переданных данных, определяется либо в килобайтах/секунду (KB/s), либо в килобитах/секунду (kbps). Для обычных пользователей, измерение в байтах является более понятным, так как не содержит громоздких цифр. Запомните, что 1 байт = 8 бит, при этом это соотношение остается верным и для величин с приставками: кило, мега или гига. Знание перевода байтов в биты вам пригодится, когда вы начнете изучать тарифы интернет-провайдеров, которые очень любят указывать скорость интернет подключения именно в битах, так как в таком случае цифра получается внушительнее (в 8 раз). Так же имейте ввиду, что для каналов с высокой скоростью подключения, измерение уже идет в мегабитах или мегабайтах в секунду.

Чтобы стало окончательно все понятно, давайте рассмотрим небольшой реальный пример. Если провайдер обещает вам скорость в 5 Мбит/с, что эквивалентно 0.625 Мбайт/сек (делим 5 на 8), это значит, что файл, размером 100 Мбайт в лучшем случае вы будите скачивать из сети не многим менее трех минут (100 / 0.625 = 160 сек).

Использование сети Интернет у каждого пользователя может происходить по-разному, у одних это сопряжено с получением большого количества интернет-трафика, у других нет. Например, для обыкновенного веб-серфинга (просмотра страниц сайтов) достаточно скорости обыкновенного модемного подключения, но данная скорость не позволит вам комфортабельно скачивать из сети большие файлы - качественную музыку или фильмы, дистрибутивы программ и прочий «тяжелый» контент. Для полноценного применения возможностей Интернета вам понадобится доступ с более высокой скоростью.

Итак, разобравшись с методами подключения и понятием скорости подключения, давайте перейдем к их описанию.

КОММУТИРУЕМЫЙ ДОСТУП (DIAL- UP)

Это «древнейший» и широко используемый метод подключения к глобальной сети с помощью модема и телефонной линии. Однако в наше время, он активно вытесняется более современными способами соединения и сейчас используется либо в сельской (отдаленной) местности, где нет возможности подключения к сети с помощью высокоскоростных линий или пользователями с очень ограниченным бюджетом.

При данном методе подключения, пользователю, всякий раз для входа в глобальную сеть, придется посредством модема делать дозвон по телефонной линии, чтобы «добраться» до модемного пула провайдера. Вслед за этим провайдер проверяет учетное имя (login) и пароль пользователя. В случае удачной обработки введенных параметров, абоненту присваивается свободный IP-адрес, при помощи которого он и получает доступ в Интернет.

Достоинствами подобного подключения являются: легкость настройки и монтажа оборудования (необходим лишь модем), невысокая стоимость оборудования.

Недочетов у модемного соединения намного больше. Занятость телефонной линии в тот момент, когда вы находитесь в сети, невысокая скорость передачи информации (как правило, 3-5 кб/с), невысокое качество связи и передачи данных, вследствие износа телефонных линий и устаревшего оборудования на АТС. Понятно, что при скорости, которая обеспечивается модемным соединением, невозможно скачивать из Интернета большие по объему файлы - видео, дистрибутивы программ и т. д.

Для подключения таким методом вам понадобится внутренний аналоговый модем в случае качественной телефонной линии или внешний, если ваша телефонная линия оставляет желать лучшего.

ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ДОСТУП С ПОМОЩЬЮ ТЕХНОЛОГИИ ADSL

Гораздо более совершенный и современный способ соединения по сравнению с Dial-up подключением. Буквально, аббревиатуру ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) можно перевести как: «ассиметричная цифровая абонентская линия». Эта технология позволяет предоставлять высокоскоростной доступ во всемирную сеть по обыкновенным аналоговым телефонным проводам (линиям) с помощью специального модема. К сожалению, у такого способа подключения есть одно существенное ограничение - на обслуживающей вас АТС должно быть установлено ADSL оборудование (мультиплексор). И если в крупных городах это не проблема, то на периферии многим пользователям такое подключение может быть недоступно.

Основным преимуществом этого способа можно назвать легкость установки и подключения оборудования, как и в случае с коммутируемым доступом (понадобится только модем), а максимальная пропускная способность такого подключения достигает 8 Мбит/с (до 24 Мбит/с в случае ADSL 2+). Этого вполне достаточно для эффективной работы с различного рода данными и мультимедиа контентом. Кроме этого, технология не загружает обычный канал телефонной связи, а абоненту не нужно производить дозвон до провайдера, так как соединение постоянно.

Надо сказать и о возможных недостатках такого способа подключения. Далеко не каждого пользователя может устроить цена подключения и абонентская плата, взымаемая провайдером за свои услуги. И если во многих европейских странах ADSL является стандартом де факто при обеспечении населения недорогим и достаточно быстрым интернетом, то в Российских условиях, очень многое будет зависеть от региона и количества конкурирующих провайдеров. В отсутствии какой-либо конкуренции в этой сфере вы можете столкнуться с сильно завышенными тарифами.

Есть и еще один отрицательный момент в технологии ADSL, на который стоит обратить внимание всем поклонникам пиринговых сетей, использующих торрент-клиенты, для скачивания информации из сети. При использовании такого типа подключения, скорость получения (скачивания) информации из Интернета гораздо выше, чем ее отдача, что нарушает основные принципы файлообмена в таких сетях.

Нужное оборудование:

ADSL модем
ADSLсплиттер (как правило, идет в комплекте с модемом

ШИРОКОПОЛОСТНЫЙ ДОСТУП

Является оптимальным подключением, так как может обеспечить самую высокую скорость приема и передачи информации в глобальной сети (до 100 Мбит/с). Широкополосный доступ дает возможность использовать интернет, его услуги и сервисы с полной отдачей и эффективностью.

В этом случае, подключение осуществляет интернет-провайдер, который проводит до абонентского компьютера (квартиры) выделенную линию (как правило, кабель витая пара) и выдает спектр IP-адресов для выхода абонента в Сеть.

Очевидными преимуществами такого способа подключения является не только высокая скорость обмена информацией, но и свободный телефон, постоянное взаимодействие с сетью, отличное качество связи.

Единственным препятствием для многих пользователей может стать цена монтажа и настройки подобного подключения, которая непосредственно зависит от расстояния вашего компьютера до точки подсоединения провайдера. Скорее всего, она будет выше, по сравнению с иными методами подключения. Правда, стоит отметить что: во-первых, это разовый платеж, а во-вторых, многие провайдеры, с целью привлечения клиентов, осуществляют бесплатное подключение.

Для подключения одного компьютера, пользователю, понадобится лишь сетевая карта. В настоящее время она встроена практически в любой компьютер. В случае развертывания домашней сети для нескольких компьютеров с поддержкой беспроводного соединения понадобится дополнительно беспроводной маршрутизатор.

ДОСТУП С ПОМОЩЬЮ ТЕХНОЛОГИИ MOBILE WIMAX

Эта технология используются для обеспечения беспроводного широкополосного доступа к сети Интернет. WiMAX - это система дальнего действия, покрывающая километры пространства и дающая возможность пользователю получать, как фиксированный доступ (похожий на привычный xDSL только без проводов), так и мобильный, позволяющий подключаться к сети из любого места в пределах зоны покрытия. Как правило, фиксированный доступ, используется для развертывания небольших офисных и районных сетей, а вот мобильный, направлен на конечного пользователя.

Первая и самая крупная мобильная сеть WiMAX в России была развернута компанией Yota (Йота). Максимальная скорость обмена данными в таких сетях составляет до 10 Мбит/с, что позволяет комфортно скачивать файлы большого размера, смотреть видеоролики или участвовать в on-lineиграх. Само подключение к Yota, осуществляется с помощью специального модема (как правило, исполненного в виде USB брелока) за считанные минуты.

К сожалению, самым главным минусом такого подключения, является его очень ограниченное распространение на территории РФ. На данный момент Mobile WiMAXот компании Yota доступен лишь в восьми городах России (Москва, Санкт-Петербург, Краснодар, Сочи, Уфа, Выборг, Луга и Серпухов), да и внутри них во многих зонах уровень сигнала оставляет желать лучшего.

ДОСТУП С ПОМОЩЬЮ ТЕХНОЛОГИИ WI- FI

В отличии от WiMAX, Wi-Fi - система покрывающая гораздо меньшие пространства (не более 150-200 м одной точкой доступа) и как правило используется пользователями для доступа к своим собственным локальным сетям, которые, кстати, могут быть и не подключены к интернет. Это отличное решение для одновременного подключения нескольких компьютеров к сети без проводов, как в домашних условиях, так и в условиях малого офиса.

Сама же точка доступа, транслирующая радиосигнал Wi-Fi, подключается к всемирной паутине с помощью проводного соединения. Так же Wi-Fi сети часто используются в ресторанах, кафе, торговых комплексах, аэропортах и ж/д вокзалах, с помощью которых посетители этих мест могут бесплатно получать доступ к интернету. Таким образом, можно сказать, что эта технология является вспомогательным инструментом, позволяющим сразу многим пользователям использовать возможности одной точки широкополосного подключения к интернету.

МОБИЛЬНЫЙ ИНТЕРНЕТ (GPRS/3 G).

В связи с очень быстрым развитием мобильной связи в Российской Федерации, наверное, уже у каждого взрослого человека есть в наличии мобильный телефон. И при желании, его тоже можно применять для доступа к глобальной сети. По сути, все провайдеры в наши дни предлагают услугу применения сотового телефона взамен традиционного модема, создавая для этого всевозможные специальные тарифы. Кроме того, практически все операторы сейчас предлагают самостоятельные решения в виде специализированных GPRS/3G модемов или роутеров c поддержкой Wi-Fi, способных обеспечить выход в Интернет через мобильные сети.

Как правило, такой тип подключения является прерогативой пользователей мобильных компьютеров (ноутбуки, нетбуки), позволяющий им пользоваться интернетом в любой точке, где существует сотовая связь. Подойдет он и для плохо доступных районов и мест, с плохо развитыми кабельными сетями. Например, использование мобильного подключения может очень пригодиться на загородном участке.

Компактный 3 G модем в виде USB брелока

Основными достоинствами такого способа подключения можно назвать высокую мобильность и практически повсеместную доступность подключения в зонах покрытия сотовыми сетями. При благоприятных условиях, с использованием современных роутеров 3G, скорость мобильного интернета может достигать 7 Мбит/с, а поддержка технологии Wi-Fi, позволит организовать подключение к глобальной сети сразу для нескольких устройств.

Но как всегда, присутствует и ложка дегтя, которая может сделать нецелесообразным использование такого вида подключения в качестве основного в домашних условиях. Быстродействие такого соединения сильно зависит от оператора мобильной связи и становится приемлемым только в сетях 3G, плотность покрытия которыми, пока, в РФ не очень высока. К сожалению, во многих случаях (отсутствие сетей 3G, плохой уровень сигнала), скорость мобильного интернета оставляет желать лучшего и немногим превосходит по своим характеристикам коммутируемый доступ (Dial-Up). А это в свою очередь накладывает определенные ограничения на его функциональные возможности.

Отметим и то, что при лимитных тарифах (накладывающих ограничение на объем получаемой информации из интернет), позволяющих использовать мобильный интернет на максимальных скоростях, стоимость трафика такого подключения для многих пользователей будет довольно высокой. В набирающих же популярность безлимитных тарифах, как правило, присутствует серьезное ограничение по скорости соединения, которое может накладываться после превышения негласно установленного лимита на количество скаченных данных их сети.

Нужное оборудование:

Кабель подключения телефона к компьютеру в случае использования телефона
GPRS/3Gмодем или роутер

СПУТНИКОВЫЙ ИНТЕРНЕТ.

Такой способ дает возможность стационарно подключить к сети компьютеры, удаленные от телефонных линий на значительные расстояния (дачный участок), а так же будет полезен в труднодоступных зонах с плохим приемом сигнала сотовой связи.

Спутниковое подключение бывает асинхронным (односторонним) и синхронным (двусторонним). Второй метод подключения, по причине дороговизны оборудования (здесь счет идет уже на десятки тысяч рублей) мы рассматривать не будем.

Наиболее часто спутниковым Интернетом именуют асинхронный (совмещенный) метод доступа - это когда к пользователю информация поступает через спутниковую тарелку, а запрос на трафик от пользователя передается иным соединением - например, через GPRS, ADSL или Dial-Up. Нужно отметить, что основное требование к каналу запросов - надежность подключения.

Скорость передачи данных при таком способе подключения может колебаться от 256 до 4000 Кбит/с и сильно зависит не только от провайдера, но и выбранного тарифного плана.

Основным достоинством спутникового подключения к сети Интернет является крайне невысокая цена трафика (от 10 коп. до 1 руб. за 1 мегабайт), возможность организации подключения в удаленных районах, благодаря независимости от наземных линий связи и наличие спутникового телевидения.

К минусам можно отнести: необходимость наличия канала для исходящего трафика - как правило, сотового телефона с поддержкой GPRS и достаточно высокую стоимость оборудования и его монтажа.

Нужное оборудование:

Спутниковая тарелка вместе с кронштейном
DVB карта для декодирования спутникового сигнала
Конвертер

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Итак, рассмотрев все основные способы подключения к глобальной сети интернет, подведем итоги. Несомненно, самым быстрым и качественным подключением к глобальной сети будет служить проводной широкополосный доступ. Обмен данными через пиринговые сети, IP-телефония, IP-телевидение, локальные ресурсы местных сетей, развертывание собственной беспроводной сети Wi-Fi и конечно полноценное использование всевозможных сервисов или услуг сети интернет - все это будет доступно вам при использовании этого высокоскоростного подключения. К сожалению, такой тип подключения доступен лишь в крупных городах, где проложены оптоволоконные линии связи.

Неплохой альтернативой широкополосному доступу послужит технология ADSL, позволяющая также осуществлять высокоскоростной доступ к сети (до 8 Мбит/с) и достаточно эффективно использовать все возможности интернета. Правда, любители обмениваться файлами с помощью торрент-клиентов могут столкнуться с серьезными неприятностями из-за особенности этой технологии, и как следствие, невысокой скоростью отдачи. Так же следует помнить, что наличие телефонной линии еще не является гарантией того, что вы сможете использовать такой метод подключения, так как еще одним необходимым условием является размещение специального ADSL оборудования на вашей АТС.

Использование мобильных технологий для подключения к сети в домашних условиях наиболее целесообразно в районах, с низким кабельным покрытием, а так же при сильно завышенных тарифах за услуги проводного интернета. Но помните, что комфортная работа в глобальной сети возможно только в сотовых сетях третьего поколения 3G. В противном случае скорость обмена информацией будет оставлять желать лучшего. И конечно такой способ подключения наиболее востребован владельцами сотовых телефонов, планшетов, нетбуков и прочих мобильных устройств, желающих иметь доступ к интернету в любой точке зоны покрытия сотовыми сетями.

Если вы планируете подключить интернет в месте, с низким уровнем кабельного покрытия, где не существует стационарных телефонных линий или местные АТС не оборудованы специализированным оборудованием, а так же отсутствуют мобильные сети 3G, то наиболее оптимальным решением станет спутниковый интернет. Низкая стоимость трафика, приемлемая скорость обмена данными и возможность просмотра спутникового телевидения - главные козыри такого подключения среди беспроводных решений. Правда придется раскошелиться на покупку и монтаж оборудования.

Перспективная технология MobileWiMAX имеет несомненное преимущество в виде высокой скорости и простоты подключения к сети. По сути, это интернет в кармане. В считанные минуты, практически любой компьютер, может быть подключен к всемирной паутине с помощью миниатюрного модема, исполненного в виде USB-брелока. Только вот зона покрытия такими сетями в России сейчас ничтожна, а толстые стены вашего дома могут стать непреодолимым препятствием для прохождения слабого сигнала. Так что прежде чем отдавать предпочтение такому способу подключения, ознакомьтесь с зоной покрытия в вашем регионе и вообще ее наличием.

Подключение cпомощью коммутируемого доступа (Dial-Up) на сегодняшний день можно считать абсолютно устаревшим, а его использование можно представить лишь в качестве бюджетного варианта на телефонных линиях, не поддерживающих технологию ADSL.

В завершении скажем несколько слов о ценах. В больших городах России, в силу растущего соперничества интернет-провайдеров, и массового развития локальных сетей, доступ во всемирную сеть становится всё менее дорогим. С точки зрения выбора тарифного плана, наиболее выгодным можно считать безлимитный доступ в Интернет с фиксированной ежемесячной абонентской платой. Например, в Москве за 400 - 500 рублей в месяц вы сможете подключиться к сети на скорости 8 - 10 Мбит/с, стоимость безлимитного мобильного интернета вам обойдется в 390 рублей, а подключение к MobileWiMAX на максимальной скорости - 1400 руб. А вот в провинциях или малых населенных пунктах цены на услуги предоставления доступа к глобальной сети могут быть сильно завышены из-за слабой конкуренции провайдеров или ее полного отсутствия. В таких случаях обратите свое внимание на тарифы мобильного подключения или спутниковый интернет, в котором ценообразование не зависит от региона.

На этом все. Удачного подключения к глобальной сети!

Internet - всемирная информационная компьютерная сеть, представляющая собой объединение множества региональных компьютерных сетей и компьютеров, обменивающихся друг с другом информацией по каналам общественных телекоммуникаций (выделенным телефонным аналоговым и цифровым линиям, оптическим каналам связи и радиоканалам, в том числе спутниковым линиям связи).

Для подсоединения линий связи к компьютерам используются специальные электронные устройства, которые называются сетевыми платами, сетевыми адаптерами, модемами и т.д.

Практически все услуги Internet построены на принципе клиент-сервер. Вся информация в Интернет хранится на серверах. Обмен информацией между серверами осуществляется по высокоскоростным каналам связи или магистралям. Серверы, объединенные высокоскоростными магистралями, составляют базовую часть сети Интернет.

Передача информации в Интернет обеспечивается благодаря тому, что каждый компьютер в сети имеет уникальный адрес (IP-адрес), а сетевые протоколы обеспечивают взаимодействие разнотипных компьютеров, работающих под управлением различных операционных систем.

Под сетевым протоколом называют набор правил, позволяющих осуществлять соединение и обмен данными между двумя и более включенными в сеть компьютерами. Фактически разные протоколы описывают лишь разные стороны одного типа связи, взятые вместе они образуют стек протоколов.

Сетевой протокол TCP / IP является не одним протоколом, а целым набором протоколов работающих совместно. Он состоит из двух уровней. Протокол верхнего уровня TCP отвечает за правильность преобразования данных в пакеты информации, из которых на приёмной стороне собирается послание. Протокол нижнего уровня IP, отвечает за правильность доставки сообщений по указанному адресу.

Сетевой протокол HTTP (Hypertext Transfer Protocol) – является протоколом более высокого уровня по отношению к протоколу TCP/IP – протоколом уровня приложения. Протокол HTTP был разработан для передачи по Интернету web-страниц.

Мы отдаём команды протоколу HTTP, используя интерфейс браузера, который является HTTP-клиентом. При щелчке мышью по ссылке браузер запрашивает у web-сервера данные того ресурса, на который указывает ссылка.

Протокол FTP (File Transfer Protocol) – протокол разработан для передачи файлов по Интернет.

Протокол Telnet предназначен для подключения к удалённому компьютеру как пользователь и производить действия над его файлами и приложениями, точно так же, как если бы работали на своём компьютере.

Telnet является протоколом эмуляции терминала. Работа с ним ведётся из командной строки.

WAP был разработан в 1997 году для того чтобы предоставлять доступ к службам Интернета пользователям беспроводных устройств – таких как мобильные телефоны, пейджеры, электронные органайзеры и др.

Эталонная Модель OSI – это описательная схема сети, её стандарты гарантируют высокую совместимость и способность к взаимодействию различных типов сетевых технологий. Кроме того она иллюстрирует процесс перемещения информации по сетям. Модель OSI описывает, каким образом информация проделывает путь через сетевую среду от одной прикладной программы к другой прикладной программе. По мере того, как подлежащая отсылке информация проходит вниз через уровни системы, она становится всё меньше похожей на человеческий язык и всё больше похожей на ту информацию, которую понимают компьютеры, а именно «нули» и «единицы». Модель OSI делит задачу перемещения информации на 7 уровней. Такое разделение на уровни называется иерархическим представлением.

Каждый уровень модели OSI имеет специальные функции, соответствующие программному обеспечению или устройствам.

1) Физический уровень – это самый нижний уровень системы, который обеспечивает преобразование информации в уровень сигналов, принятый в среде передачи и обратное декодирование.

2) Канальный уровень – отвечает за формирование пакетов стандартного вида. Здесь производится управление доступом к сети, обнаруживаются ошибки передачи и производится повторная пересылка приёмнику ошибочных пакетов.

3) Сетевой уровень Отвечает за адресацию пакетов и перевод имён в сетевые адреса (и обратно), а также за выбор маршрута, по которому пакет доставляется по назначению.

4) Транспортный уровень – устанавливает, управляет и разрывает связь между хостами. Этот уровень также синхронизирует диалог между представительскими уровнями двух хостов и управляет их обменном данных.

5) Сеансовый уровень – отвечает за поддержание сеанса связи, что позволяет приложениям взаимодействовать между собой длительное время.

6) Представительский уровень (уровень представления) – определяет пригодны ли данные, посланные прикладным уровнем одной системы для чтения прикладным уровнем другой системы, если нет определяет и преобразует формат данных в необходимый.

7) Прикладной уровень наиболее близок к пользователю. Этот уровень предоставляет сетевые сервисы (приложения), такие как передача файлов, электронная почта и т.д. Он также управляет все шестью уровнями.

Система доменных имён. Современные пользователи Интернета привыкли к символьным адресам сайтов, например: nic.ru или test.ru. Действительно, такие адреса и набирать проще, и запоминаются они лучше. Технология доменных имён (DNS), благодаря которой функционируют эти символьные адреса, настолько срослась с Интернетом, что абсолютное большинство пользователей вообще не задумываются о ее существовании. А некоторое количество «продвинутых пользователей» вспоминают про DNS только тогда, когда с ней возникают те или иные проблемы.

Между тем, для адресации узлов Интернета используются специальные числовые «коды» – IP-адреса. Система доменных имён как раз служит для выполнения преобразований между символьными и числовыми адресами. Традиционный IP-адрес может быть записан с помощью четырех чисел в десятичной системе счисления, например: 192.168.175.13 или 194.85.92.93. DNS позволяет сопоставить числовой IP-адрес и символьный, например: 194.85.92.93 = test.ru.

При этом символьный адрес в DNS представляет собой текстовую строку, составленную по особым правилам. Самое важное из этих правил – иерархия доменов. Система адресов DNS имеет древовидную структуру. Узлы этой структуры называются доменами. Каждый домен может содержать множество «подчиненных» доменов.

Дерево DNS принято делить по уровням: первый, второй, третий и так далее. При этом начинается система с единственного корневого домена (нулевой уровень). Интересно, что про существование корневого домена сейчас помнят только специалисты, благодаря тому, что современная DNS позволяет не указывать этот домен в адресной строке. Впрочем, его можно и указать. Адресная строка с указанием корневого домена выглядит, например, так: «site.test.ru.» – здесь корневой домен отделен последней, крайней справа, точкой.

Как несложно догадаться, адреса с использованием DNS записываются в виде последовательности, отражающей иерархию имен. Чем «выше» уровень домена, тем правее он записывается в строке адреса. Разделяются домены точками. Разберем, например, строку www.site.nic.ru. Здесь домен www – это домен четвертого уровня, а другие упомянутые в этой строке домены расположены в домене первого уровня RU. Например, site.nic.ru – это домен третьего уровня. Очень важно понимать, что привычный адрес веб-сайта, скажем, www.test.ru, обозначает домен третьего уровня (www), расположенный внутри домена второго уровня test.ru.

Для преобразования имен доменов и IP-адресов в DNS используется распределенная система из специальных серверов. Каждый из серверов обслуживает свой «набор клиентов», выполняя для них преобразования адресов. Среди серверов DNS существует иерархия «доверия» и распределение «зон ответственности»: тот или иной сервер может отвечать за определенный набор доменов. При этом DNS-серверы, входящие в глобальную систему DNS Интернета, связаны между собой и обмениваются информацией по достаточно сложным протоколам. Например, между серверами передаются данные об изменении адресации в той или иной доменной зоне. Все это направлено на обеспечение успешного преобразования всех адресов, входящих в DNS, по запросу от любого компьютера, подключенного к Интернету, где бы этот компьютер ни находился.

Маршрутизация. Передаваемая по сети информация «упаковывается в конверт», на котором «пишутся» Интернет-адреса компьютеров получателя и отправителя, например «Кому: 198.78.213.185», «От кого: 193.124.5.33». Содержимое конверта на компьютерном языке называется Интернет-пакетом и представляет собой набор байтов.

Интернет-пакеты на пути к компьютеру-получателю также проходят через многочисленные промежуточные серверы Интернета, на которых производится операция маршрутизации. В результате маршрутизации Интернет-пакеты направляются от одного сервера Интернета к другому, постепенно приближаясь к компьютеру-получателю.

В Интернете часто случается аналогичная ситуация, когда компьютеры обмениваются большими по объему файлами. Если послать такой файл целиком, то он может надолго «закупорить» канал связи, сделать его недоступным для пересылки других сообщений. Для того чтобы этого не происходило, на компьютере-отправителе необходимо разбить большой файл на мелкие части, пронумеровать их и транспортировать в форме отдельных Интернет-пакетов до компьютера-получателя. На компьютере-получателе необходимо собрать исходный файл из отдельных частей в правильной последовательности, поэтому файл не может быть собран до тех пор, пока не придут все Интернет-пакеты.

Маршрутизация Интернет-пакетов обеспечивает доставку информации от компьютера-отправителя к компьютеру-получателю. Маршруты доставки Интернет-пакетов могут быть совершенно разными, и поэтому Интернет-пакеты, отправленные первыми, могут достичь компьютера-получателя в последнюю очередь.

Транспортировка данных производится путем разбиения файлов на Интернет-пакеты на компьютере-отправителе, индивидуальной маршрутизации каждого пакета и сборки файлов из пакетов в первоначальном порядке на компьютере-получателе.

Время транспортировки отдельных Интернет-пакетов между локальным компьютером и сервером Интернета можно определить с помощью специальных программ.

Но это лишь маленькие игрушки гиков, которые мечтают покрыть связью всю планету. Их амбициозные сервисы станут крохотным дополнением к мощной базовой инфраструктуре Всемирной сети - разветвлённой сети наземных и подводных магистральных каналов. Вот где настоящая кровеносная система современной цивилизации. Именно здесь бьётся её пульс.

Крупнейшие хабы

На физическом уровне интернет представляет сеть хабов (точек обмена трафиком), связанных магистральными каналами. В точках обмена трафиком концентрируется не только трафик, но и сетевая инфраструктура (дата-центры, хостинг и т.д). Крупнейшие точки обмена находятся во Франкфурте, Амстердаме, Лондоне и Париже. В каком-то смысле эти города можно считать столицами мирового интернета. По крайней мере, точно крупнейшими сетевыми узлами, вместе с Нью-Йорком, который тоже входит в пятёрку основных хабов.

По данным на 2014 год , по дну океана проложено 285 кабелей связи, из них 22 не использовались, это так называемые «тёмные кабели» («тёмное оптоловокно») - такие неиспользуемые кабели в большом количестве есть и на суше. Например, та же компания Google скупает тёмное оптоволокно для связи между дата-центрами. Когда по тёмному оптоволокну пускают сигнал, говорят, что его «зажгли», как лампу.

Расчётный срок службы оптоволокна составляет 25 лет - это чисто теоретическая величина. Предполагается, что в течение такого времени коммерческая эксплуатация канала будет иметь смысл. Соответственно, исходя из такого срока экономисты рассчитывают окупаемость инвестиций. Например, для компании Google выгоднее проложить собственный кабель через Тихий океан, чем 25 лет арендовать чужой.

По мере роста трафика в интернете (он растёт примерно на 37% в год) операторы производят апгрейд оптоволокна - «уплотняют» его, чтобы передавать данные одновременно в нескольких спектральных каналах за счёт спектрального уплотнения . Кроме того, внедряются более эффективные техники фазовой модуляции и устанавливается более современное оконечное оборудование. Соответственно, пропускная способность магистрального канала увеличивается пропорционально полосе частот, на которых передаются данные.

Хорошей иллюстрацией является трансатлантическая информационная магистраль. В 2003-2014 годы здесь не было проложено ни одного (!) нового кабеля, зато пропускная способность действующих каналов увеличилась в 2,4 раза исключительно за счёт уплотнения каналов и апгрейда оборудования. И у этих кабелей ещё остался большой запас на будущее.

Увеличение пропускной способности трансатлантических каналов связи в 2003-2014 годы

Прокладка нового кабеля и ввод его в эксплуатацию - длительная процедура, которая продолжается несколько лет, и довольно дорогостоящая, поэтому несколько корпораций обычно сообща финансируют такие проекты, а потом делят между собой оптоволоконные пары в кабеле. Например, 29 июня 2016 года компания Google с партнёрами (China Mobile International, China Telecom Global, Global Transit, KDDI, Singtel) объявили о вводе в эксплуатацию крупнейшего подводного кабеля в мире - транстихоокеанского кабеля FASTER на 60 Тбит/с . Кабель длиной 9000 км связал Японию и США (здесь Япония выполняет роль хаба между США и Китаем).

FASTER

Этот конкретный кабель состоит из 6 оптоволоконных пар. Каждая пара способна передавать сигнал в 100 диапазонах длины волны по 100 Гбит/с на каждую длину (10 Тбит/с на каждую оптоволоконную пару). Это соответствует 60 Тбит/с максимальной пропускной способности для каждого кабеля - это не теоретическая, а реальная максимальная пропускная способность, продемонстрированная в тестах.

Но в первое время пропускная способность даже близко не приблизится к этому пределу. На первом этапе будут задействованы всего лишь от 2 до 10 каналов, то есть 2-10% максимальной пропускной способности кабеля. В течение 25-летнего срока эксплуатации Google с партнёрами будут постепенно увеличивать его пропускную способность, по мере необходимости.

Google принадлежит один или два из шести оптоволоконных пар в кабеле, точная информация держится в секрете. Хотя стоимость прокладки магистрали FASTER составила $300 млн, для интернет-компании это действительно дешевле, чем арендовать такие же каналы у других. Кроме того, так Google получает больший контроль над линиями связи, которые связывают её дата-центры.

Кстати, Microsoft и Facebook по примеру Google сейчас тоже формируют консорциум для прокладки своего трансатлантического кабеля MAREA.

Сети в Европе

Если магистральные каналы связи сравнить с кровеносной системой современной цивилизации, то Европа - её сердце.

Карта магистральных каналов в Европе с каждым годом немного изменяется. Между крупнейшими узлами сети иногда прокладываются новые каналы с большей пропускной способностью и/или меньшей задержкой (то есть по более оптимальному маршруту). В некоторых случаях каналы могут вообще «пропадать», то есть их перестают использовать, если оператор по какой-то причине решит перенаправить линк от одного города к другому. В начале 2000-х крупнейшим международным каналом связи в мире был трансатлантический маршрут Нью-Йорк–Лондон, но в 2009 году проложили более толстый канал Амстердам–Лондон, а затем и этот рекорд был побит новым «чемпионом» - трассой Франкфурт–Париж.

Примерно в это время сформировалась окончательная структура сетевых магистралей в Европе с четырьмя крупнейшими в мире точками обмена трафиком.

Франкфурт
Лондон
Париж
Амстердам

По мировой статистике , всего лишь около 25% самых популярных сайтов каждой страны размещаются у себя на родине (в среднем). Доля национального хостинга заметно выше в Китае, Иране, Турции и России, по понятным причинам.

Физическое местоположение серверов 100 самых популярных сайтов в некоторых странах, апрель 2015 год.