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Comunicación de suscriptores en la red global. Historia del desarrollo de las redes globales. Principios de la construcción de redes informáticas.

Tema 1. HISTORIA Y PRINCIPIOS DE LA ORGANIZACIÓN DE REDES INFORMÁTICAS MUNDIALES

1. Historia del desarrollo de las redes globales.

2. Base tecnológica de Internet.

1. Historia del desarrollo de las redes globales.

Como muchos otros inventos tecnológicos, las redes informáticas globales surgieron de las profundidades de proyectos de investigación con fines puramente militares. El lanzamiento del primer satélite terrestre artificial en la Unión Soviética en 1957 marcó el inicio de la competencia tecnológica entre la URSS y Estados Unidos. En 1958, se creó una Agencia especial de Proyectos de Investigación Avanzada (ARPA) dependiente del Departamento de Defensa de Estados Unidos para realizar y coordinar actividades de investigación en el campo militar. En particular, estuvo a cargo de los trabajos para garantizar la seguridad de las comunicaciones en caso de una guerra nuclear. Un sistema de transmisión de datos de este tipo debía tener la máxima resistencia a los daños y poder funcionar incluso si la mayoría de sus enlaces estuvieran completamente desactivados.

En 1967, para crear una red de transmisión de datos, se decidió utilizar computadoras ARPA repartidas por todo el país, conectándolas con cables telefónicos comunes. El trabajo para crear la primera red informática global, llamada ARPANet, se llevó a cabo a un ritmo rápido y en 1968 aparecieron sus nodos, el primero de los cuales se construyó en la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA), el segundo, en el Instituto de Investigación de Stanford (SRI). En septiembre de 1969 se transmitió el primer mensaje informático entre estos centros, lo que marcó efectivamente el nacimiento de la red ARPANet. En diciembre de 1969, ARPANet tenía 4 nodos, en julio de 1970, ocho y en septiembre de 1971 ya había 15 nodos. En 1971, el programador Ray Tomlison desarrolló un sistema de correo electrónico; en particular, se utilizó por primera vez el icono @ ("correo electrónico comercial") para realizar direcciones. En 1974, se lanzó la primera aplicación comercial ARPANet, Telnet, para proporcionar acceso a computadoras remotas en modo terminal.

En 1977, la Red ya había unido a decenas de organizaciones científicas y militares, tanto en Estados Unidos como en Europa, y para la comunicación no sólo se utilizaban canales telefónicos, sino también satelitales y de radio. El 1 de enero de 1983 estuvo marcado por la adopción de protocolos unificados de intercambio de datos: TCP/IP (Protocolo de control de transferencias/Protocolo de Internet).

Arroz. 1- Diagrama de nodos y canales de comunicación de la red ARPANet en 1980.

La extraordinaria importancia de estos protocolos fue que con su ayuda redes heterogéneas podían intercambiar datos entre sí. Este día es en realidad el cumpleaños de Internet, como red que une las redes informáticas globales. No en vano una de las definiciones más amplias y precisas de Internet es "una red de redes".

En 1986, la Fundación Nacional de Ciencias (NSF) lanzó NSFNet, vinculando centros de computación en todo Estados Unidos con “supercomputadoras”. NSFNet se basó originalmente en TCP/IP, lo que significa que estaba abierto a incluir nuevas redes, pero inicialmente solo estaba disponible para usuarios registrados, principalmente universidades. Toda la unidad militar fue asignada a MILNet, que pasó a ser responsabilidad exclusiva de las organizaciones militares estadounidenses. NSFNet era una red informática de alta velocidad basada en supercomputadoras conectadas por cables de fibra óptica, radio y comunicaciones por satélite. Hasta 1995, formó la base de Internet en los Estados Unidos: era la "columna vertebral" de la parte estadounidense del mundo. redes informáticas(otros países tenían sus propias "crestas"). En 1996, se privatizó NSFNet y se pidió a las organizaciones científicas que negociaran el acceso a la autopista de la información con proveedores comerciales de Internet. En los círculos académicos, esta decisión fue reconocida como errónea y casi desde el mismo año se han realizado experimentos para recrear una red sin fines de lucro de instituciones científicas y educativas, con el nombre en código Internet-2.

Arroz. 2 – Red informática NSFNet a mediados de los 90

La poderosa combinación de canales satelitales y de fibra óptica ha creado un espacio digital unificado en Estados Unidos.

Hasta mediados de la década de 1990, Internet era accesible para una comunidad académica relativamente reducida y su contenido no era rico ni diverso. Intercambie correos electrónicos, comuníquese en grupos de noticias según sus intereses utilizando mensajes de texto, acceder a un número limitado de servidores vía telnet y recibir archivos vía FTP (File Transfer Protocol) fueron el lote de los entusiastas hasta que en 1991 apareció Gopher, una aplicación que por primera vez permitía la libre circulación a través de redes globales sin conocimiento previo de las direcciones. de los servidores necesarios. Al principio no me atrajo atención especial y el anuncio del desarrollo de una nueva aplicación: la World Wide Web ( Mundial Web - WWW), realizado en 1991 en el Centro Europeo de Investigaciones Nucleares (CERN). Creado por el especialista del CERN Tim Berners-Lee, el Protocolo de Transmisión de Hipertexto (http) tenía como objetivo intercambiar información entre físicos que trabajaban en amigo remoto de otros laboratorios. Sin embargo, en 1992-93, la WWW todavía era un recurso de texto en blanco y negro. La situación cambió significativamente en 1993, después de Centro Nacional Supercomputing Applications (Centro Nacional de Aplicaciones de Supercomputación, NCSA) creó la primera interfaz gráfica para la World Wide Web: el navegador Mosaic. Mosaic resultó ser tan popular que uno de los desarrolladores del programa, Mark Andreessen, fundó la empresa Netscape, que comenzó a desarrollar un análogo de Mosaic: el navegador Netscape Navigator.

El uso generalizado de Internet por parte de grandes masas de usuarios comenzó en 1994 con la creación de un nuevo navegador: Netscape Navigator. Su apariencia no solo simplificó el acceso a la información en la World Wide Web, sino que, lo más importante, hizo posible publicar universo virtual casi todo tipo de datos. Las aplicaciones en blanco y negro basadas en texto han sido reemplazadas por un entorno multicolor lleno de gráficos, animaciones, datos de audio y video. Este entorno atrajo inmediatamente a un mayor número de usuarios, lo que a su vez animó a más organizaciones e individuos a publicar sus datos en Internet. El resultado es una especie de espiral cerrada, cada vuelta posterior de la cual supera significativamente a la anterior.

Este proceso continúa hasta el día de hoy, capturando cada vez a más países. En julio de 2002, la Red contaba con más de 172 millones de hosts (computadoras con una dirección IP original) y el número de usuarios era de 689 millones de personas, de más de 170 países, lo que en ese momento representaba el 9% de la población mundial. . Según Nua.com, en 2005 se superó el hito de los mil millones.

2. Base tecnológica de Internet

CON punto tecnico Desde nuestro punto de vista, Internet representa hoy a millones de personas en diferentes partes planetas de computadoras que están conectados entre sí por enlaces de fibra óptica, satélite o teléfono. La Red no tiene centro único y una administración unificada. La coordinación general de sus actividades la llevan a cabo organizaciones internacionales, cuyos miembros son los expertos más autorizados de diferentes países. Por ejemplo, el Grupo de Trabajo de Investigación de Internet se ocupa del desarrollo de la familia de protocolos TCP/IP, el Grupo de Trabajo de Ingeniería de Internet se ocupa de los problemas de nuevos estándares y protocolos, y la Corporación de Internet para la Asignación de Nombres y Números se ocupa de la distribución de direcciones. espacio a escala global. Las cuestiones clave de interés general para los usuarios de Internet son discutidas primero por expertos altamente calificados y luego, si se aprueban, son adoptadas conjuntamente por los líderes de las redes más acreditadas. El resto tiene derecho a sumarse a las innovaciones o ignorarlas, encontrándose así aislados.

La transmisión de datos en redes globales se basa en la tecnología de conmutación de paquetes. . Cada archivo transferido se divide en pequeñas porciones, que se colocan en un paquete que contiene las direcciones de la computadora emisora y receptora. Los paquetes viajan a través de la red de forma independiente, lo que prácticamente elimina la posibilidad de una pérdida irrecuperable: si se pierde un paquete, se puede reenviar fácilmente. Dado que cada paquete se envía independientemente de los demás y se mezcla con miles de paquetes similares, un cable telefónico puede funcionar simultáneamente gran número usuarios sin siquiera darse cuenta. Esto, entre otras cosas, garantiza que la transmisión de datos a través de Internet sea relativamente barata; por ejemplo, el coste de enviar un correo electrónico es insignificante en comparación con el coste de enviar un mensaje del mismo tamaño por fax;

Las redes informáticas globales se desarrollaron inicialmente de tal manera que el fallo de sus secciones individuales no provocaría la parada completa de todo el sistema. Por esta razón, inicialmente se eligió la ideología según la cual todos los nodos de la red tenían los mismos derechos entre sí. La ausencia de ordenadores "principales" hace que todo el sistema sea estable, ya que el fallo de dichos centros podría provocar la destrucción de toda la red.

La estabilidad operativa se logra a través del sistema de enrutamiento, que es la base de la gestión de los flujos de datos en las redes globales. Este sistema regula automáticamente el reenvío de flujos de paquetes de una computadora a otra a direcciones específicas.

Sus elementos principales son los enrutadores que, ubicados en los nodos de la red, contienen información constantemente actualizada sobre el estado actual de las computadoras en el entorno de la red y los canales de comunicación. Basándose en tablas de enrutamiento, los flujos de datos se dirigen al destino de forma óptima. en este momento caminos que evitan áreas temporalmente dañadas. Esta tecnología garantiza una alta estabilidad. red global, en el que los nodos individuales y las líneas de comunicación pueden fallar, pero toda la red no pierde su funcionalidad, entregando datos automáticamente sin pasar por las áreas dañadas.

Cada red incluida en Internet se encarga de forma independiente de resolver sus propios problemas tecnológicos, organizativos y financieros. Poseen o arriendan todo lo necesario para la transmisión de datos: canales de comunicación, servidores potentes y enrutadores que regulan los flujos de información.

El presupuesto de la red está formado por las tarifas cobradas a los usuarios finales, que son tanto organizaciones enteras como ciudadanos individuales. Un usuario final que tiene un contrato con un proveedor de servicios de Internet (ISP) específico está conectado en cada caso únicamente a la red local proporcionada por el ISP. Todo lo demás es una cuestión de hardware y software que garantice un viaje fluido a través de mundo virtual: para el cliente, cualquier transición de una red a otra se vuelve absolutamente transparente. Los acuerdos financieros mutuos entre las propias redes replican casi por completo las relaciones entre departamentos postales de diferentes países: recibir el pago de un cliente en un país, servicios postales realizar acuerdos mutuos en función del volumen de correspondencia transmitida entre sí.

Introduzcamos la definición de una red informática:

Netoes un conjunto de computadoras conectadas mediante transmisión de datos. Medios de transmisión de datos a caso general Puede constar de los siguientes elementos: computadoras de comunicación, canales de comunicación (satélite, telefónico, digital, fibra óptica, radio y otros), equipos de conmutación, repetidores, convertidores de señales de diversos tipos y otros elementos y dispositivos.

Arquitectura de red La computadora determina los principios de construcción y operación del hardware y software de los elementos de la red.

Las redes modernas se pueden clasificar según varios criterios: por lejanía de las computadoras, topología, finalidad, lista de servicios prestados, principios de gestión (centralizada y descentralizada), métodos de conmutación (sin conmutación, conmutación telefónica, conmutación de circuitos, mensajes, paquetes y datagramas, etc.), tipos de medios de transmisión, etc.

Internet - Se trata de la unificación de muchas subredes, asegurando la difusión de flujos de información en todo el mundo. Internet, también llamada red global, consta de decenas de millones de computadoras host que prestan servicios a cientos de millones de usuarios.

Internetes una red informática global. Más formalmente, esto se registra en la definición de Internet, dada por el Consejo Federal de Redes el 24 de octubre de 1995: “Internet es un sistema de información global, cuyas partes están interconectadas lógicamente entre sí a través de un espacio de direcciones único basado en sobre el Protocolo de Internet (IP) o sus extensiones posteriores, capaz de soportar la comunicación utilizando el complejo de protocolos Protocolo de control de transmisión / Protocolo de Internet (TCP/IP), sus extensiones posteriores u otros protocolos compatibles con IP, y que proporciona, utiliza o pone a disposición, pública o privada, un servicio de comunicación de alto nivel”.

En otras palabras, Internet es una interconexión de redes basada en un único protocolo de comunicación: TCP/IP.

Si miramos Internet desde el punto de vista del usuario, aparecerá como un medio global de intercambio de información, como una especie de "superautopista de la información". Por un lado, brinda a los usuarios la oportunidad de comunicarse entre sí, crear comunidades virtuales y, por otro, utilizar información encontrada en Internet o presentarla a otros. Hoy, además de estas definiciones, podemos agregar algo nuevo: Internet es una herramienta comercial poderosa y prometedora.

A todas estas definiciones Internet debe sus componentes, cada uno de los cuales realiza una serie de funciones necesarias para que el usuario final pueda acceder a todas las capacidades de esta maravillosa herramienta.

Las redes suelen tener una o más computadoras dedicadas a dar servicio a otras computadoras en la red. Estas computadoras se llaman conectadas en red. servidores(de la palabra atender - servir, suministrar). Para que el servidor realice sus funciones, el software del servidor debe estar instalado en él. Como regla general, una computadora con más rendimiento alto, grandes volúmenes RAM y discos duros. Las principales tareas de los servidores son almacenar datos y procesar solicitudes.

Las computadoras restantes en la red (excepto los servidores) se llaman estaciones de trabajo. Es posible que las estaciones de trabajo no tengan discos duros o unidades de disco. La carga inicial de dichas estaciones de trabajo se realiza a través de una red local. Sin embargo, en la mayoría de los casos, se utilizan estaciones de trabajo. computadoras completas, que puede funcionar tanto en línea como fuera de línea modo fuera de línea(desconectado de la red). En redes con servidor, las estaciones de trabajo actúan como clientes de la red, por lo que se dice que dichas redes son redes del tipo cliente-servidor.

Operador puesto de trabajo(cliente) tiene acceso a ciertos recursos del servidor. Al enviar una solicitud al servidor, este recibe una respuesta. Por lo tanto, el cliente puede utilizar programas y datos almacenados en el servidor, puede imprimir en impresoras de red, trabajar con bases de datos, etc.

Para que funcione una red informática, los equipos y las líneas de comunicación por sí solos no son suficientes. También necesita el software adecuado que “hará” que la red funcione según sea necesario. En primer lugar, cada ordenador de la red debe tener instalado un sistema operativo. Todos los sistemas operativos modernos (por ejemplo, ventanas, unix ) apoyar el trabajo en una red informática.

¿Cómo se entienden entre sí las computadoras que intercambian mensajes? Esto es posible porque utilizan el mismo “lenguaje” llamado protocolo.

Protocolo- es un conjunto de estándares para el intercambio de información entre dispositivos. Cuando se trabaja en una red, el protocolo determina el esquema de transferencia de datos y el orden en que interactúan las computadoras. Cada computadora puede tener instalado un software diferente, pero deben admitir el mismo protocolo de comunicación.

El idioma principal de los ordenadores conectados a Internet es el protocolo de transporte TCP/1P. Este protocolo es aceptado por todos los participantes de Internet y cuenta con el respaldo de casi todos los fabricantes de equipos de red.

Internet se compone de redes. varias escalas y rendimiento.

Las principales computadoras de Internet, que representan la llamada “columna vertebral” de la red global , están conectados por canales de comunicación potentes y costosos con enormes velocidades de transferencia de datos.

Las computadoras de los usuarios están conectadas a líneas telefónicas a través de dispositivos especiales- módems. Respecto a los módems, por ahora solo diremos que proporcionan conexión entre ordenadores y líneas de comunicación.

Los módems en una dirección codifican las señales de la computadora antes de enviarlas a la red, y en la otra dirección decodifican las señales recibidas de la red.

Las organizaciones o individuos actúan como vínculos entre los clientes e Internet. llamado ISP ( InternetservicioProveedor- proveedor de servicios de Internet), o proveedores . El servidor del proveedor tiene varias entradas de módem a las que los usuarios pueden conectarse para acceder a Internet.

El proveedor suele ofrecer a los usuarios los siguientes servicios de Internet:

- acceso a recursos de información de Internet;

- dirección de correo electrónico;

- asignando el espacio necesario en su nodo para W. sitio web del suscriptor.

También son posibles servicios adicionales, por ejemplo, el registro de un dominio de usuario individual, la provisión de una línea de comunicación dedicada, etc.

Actualmente, gracias al constante desarrollo de Internet, el usuario puede elegir un proveedor con la gama de servicios que le interese.

El proveedor también proporcionará el nombre del servidor de correo para procesar el correo electrónico. Muchos proveedores ofrecen una conexión gratuita para invitados para recibir información sobre sus servicios y recargar la cuenta del usuario. Para ello el prestador informa la dirección de su servidor, nombre (1o gin) y contraseña (ra ssword ) para conexión de invitados.

La principal diferencia entre Internet y otras redes radica precisamente en sus protocolos TCP/IP, que abarcan toda una familia de protocolos para la interacción entre ordenadores de la red. TCP/IP es una tecnología de Internet. El protocolo TCP/IP consta de dos partes: IP y TCP.

El protocolo IP (Protocolo de Internet) implementa la difusión de información en una red IP. Proporciona entrega de paquetes, su tarea principal es el enrutamiento de paquetes.

Alto nivel protocolo TCP(Protocolo de control de transmisión) es un protocolo que establece una conexión lógica entre el remitente y el destinatario. Proporciona comunicación de sesión entre dos nodos con entrega garantizada de información y monitorea la integridad. información transmitida,conserva el orden del flujo de paquetes.

Al ser el protocolo básico, TCP/IP tiene innegables ventajas: apertura, escalabilidad, versatilidad y facilidad de uso, pero esta familia de protocolos también tiene desventajas: el problema de la seguridad de la información, el desorden en la transmisión de paquetes y la imposibilidad de rastrear la ruta de su progreso, la cantidad de espacio de direcciones.

Se están desarrollando nuevas versiones de protocolos que deberían solucionar estas deficiencias.

De este modo, Desde el punto de vista de la información, Internet.- es una colección de millones centros de información, llamados sitios web, que contienen terabytes de información variada y están estrechamente conectados por muchas interconexiones.

Desde un punto de vista social y económico, Internet es un entorno unificado para la comunicación, la comunicación, el entretenimiento y los negocios.

Desde un punto de vista técnico, Internet es una colección de decenas de miles de redes independientes y millones de computadoras.

La definición de Internet del Consejo Federal de Redes establece: “Internet es un sistema de información global, cuyas partes están lógicamente interconectadas a través de un espacio de direcciones único basado en el Protocolo de Internet (IP) o sus extensiones posteriores, capaz de comunicarse a través de la Transmisión. Conjunto de protocolos de control/protocolo de Internet (TCP/IP), sus extensiones posteriores u otros protocolos compatibles con IP, y proporcionar, utilizar o poner a disposición de forma pública o privada un servicio de comunicaciones de alto nivel". En otras palabras, Internet puede definirse como una interconexión de redes basada en un único protocolo de comunicación: TCP/IP.

Internet es una entidad técnica compleja que tiene las propiedades de autoorganización y autorregulación, alta estabilidad en el sentido técnico, económico, social y político. Hoy en día es imposible indicar ningún sector de la Red cuyo fallo (por cualquier motivo) perturbaría el funcionamiento de Internet en su conjunto y su posterior autodesarrollo.

Organización redes locales

La red local (LAN-Red de área local) es red informática Para intercambio recursos: archivos, impresoras, módems, procesadores, escáneres, etc., y esta es también la célula principal de combinación con la red global.

Hay dos tipos de redes locales:

q Redes de igual a igual

q LAN con un servidor dedicado (uno o más).

En una red peer-to-peer Cada computadora puede ser tanto un cliente como un servidor.

En una LAN con un servidor dedicado Se asignan uno o más servidores.

Las reglas mediante las cuales se produce el intercambio de datos se denominan protocolo de comunicación.

Para conectar una LAN a redes de nivel superior (recibir recursos de información), se utiliza lo siguiente:

q Puentes (un dispositivo que conecta dos redes con los mismos métodos de transferencia de datos).

q Enrutadores (dispositivos que conectan redes de diferentes tipos, pero que utilizan el mismo sistema operativo). Los enrutadores dependen de los protocolos de red.

q Puertas de enlace (dispositivos que le permiten organizar el intercambio de datos entre dos redes con diferentes protocolos de comunicación).

Global Area Network (GAN - Global Area Network) es una red informática de computadoras LAN que une a suscriptores ubicados en diferentes paises e incluso continentes. La interacción se lleva a cabo sobre la base de la comunicación telefónica, lineas de fibra optica(comunicación por cable) y satélite, radio módem (comunicación inalámbrica).

La arquitectura de la red informática global se basa en el modelo. Interconexión de sistemas abiertos (OSI).

Esto se debe a la variedad de redes informáticas y software de red, es decir. con el problema de combinar redes de diferentes arquitecturas.

sistema abierto Es un sistema que interactúa con otros sistemas de acuerdo con estándares aceptados. El intercambio entre sistemas se produce a través de protocolos , es decir. un conjunto de reglas que determinan la interacción de dos capas del mismo nombre en el modelo OSI en varias computadoras de suscriptores.

Las reglas definidas en el protocolo se implementan en un programa llamado conductor .

Modelo OSI tiene una estructura de siete niveles:

7 - Aplicación (soporte para procesos de aplicación controlados
usuario final).

6 - Representativo (sintaxis e interpretación de los datos transmitidos).

5 - Sesión (soporte de sesión - diálogo entre remotos
procesos)

4 - Transporte (asegurando la interacción de procesos remotos)

3 - Red (enrutamiento, control de flujo de datos)

2 - Canal (formación de cuadros)

1 - Físico (protocolos de transferencia de datos de bits).

El concepto OSI presupone la estandarización de los protocolos en todos los niveles, pero sólo los niveles 1 a 3 se prestan a ello, el resto son más difíciles. Por tanto, en realidad, no se utilizan los 7 niveles en las redes.

La idea principal de este modelo es que cada nivel está asignado rol específico, incluido el entorno del transporte. gracias a esto tarea común La transmisión de datos se divide en tareas separadas y fácilmente visibles. Los acuerdos necesarios para la comunicación entre una capa y las de arriba y de abajo se denominan protocolo.

Protocolos nivel fisico son individuales para cada tipo de equipo de comunicación utilizado (módem, adaptador de red, radiomódem, etc.). Por regla general, canal, red Y niveles de transporte La interacción de la red es proporcionada por controladores de los protocolos correspondientes incluidos en el sistema operativo. Los protocolos de nivel funcional (sesión, presentación y aplicación) proporcionan la interfaz de usuario, los servicios y los servicios.

Dado que los usuarios necesitan una gestión eficaz, el sistema de red informática se presenta como una estructura compleja que coordina la interacción de las tareas de los usuarios.

Un ejemplo de red global es Internet. La estructura lógica de Internet es una especie de asociación virtual que tiene su propio espacio de información. Las principales células de Internet son LAN.

La red global de Internet es un conjunto de grandes “nodos” interconectados por canales de comunicación. Cada “nodo” es una o más computadoras servidoras que ejecutan el sistema operativo de red UNIX. Estas computadoras se denominan computadoras principales o host (host). Un "nodo" (o una subred de "nodos") es administrado por su propietario, una organización llamada proveedor . El proveedor proporciona a los clientes acceso a servicios de Internet. Los proveedores más famosos en Rusia son Relcom, Demos, GlasNet, etc. En el extranjero: CompuServe America-OnLine.

Los clientes pueden conectarse a Internet de la siguiente manera:

1. Compra un módem.

2. Celebrar un acuerdo con el proveedor.

Internet global incluye millones de computadoras y redes que ejecutan diferentes sistemas operativos, con diferentes formatos de datos, en diferentes plataformas de hardware, por lo que su arquitectura se basa en el principio de transmisión de mensajes de múltiples niveles. Protocolo básico Internet - TCP/IP (Protocolo de control de transmisión/Protocolo de Internet) - Protocolo de control de transmisión/Protocolo de Internet.

El protocolo TCP/IP subyacente es responsable de

descomponer mensaje original a paquetes (TCP)

para entrega física de paquetes al nodo de destino (PI) y

¨ ensamblaje del mensaje original (TCP).

Protocolos y servicios de Internet.

El protocolo TCP/IP contiene una familia de protocolos que definen las reglas para el funcionamiento de otras capas según el concepto OSI, como los protocolos de capa de usuario.

Los protocolos más conocidos son:

Ø FTP ( transferencia de archivos protocolo) - protocolo de transferencia de archivos

Ø HTTP (protocolo de transferencia de hipertexto) - protocolo de transferencia de hipertexto

Ø TELNET - protocolo de acceso remoto a terminal

Ø GOFER - protocolo de búsqueda de contenidos

Ø USENET - teleconferencia

Ø IRC (Internet Relay Chat): comunicación interactiva

Ø CORREO A - correo electrónico.

Cada uno de estos protocolos corresponde a algún servicio de Internet. Para implementar los protocolos anteriores y los servicios relacionados, existe meta significa , por ejemplo, WWW (World Wide Web): la World Wide Web, que incluye todo tipo de servicios y herramientas de navegación. El sistema de búsqueda de hipertexto "World Wide Web" consta de servidores WWW (bloques), para trabajar con los que utilizan programas especializados clientes llamados navegadores, navegadores, navegadores (de la palabra inglesa navegar), por ejemplo, MSW Internet Explorer.

Componentes principales Tecnologías WWW:

1. Lenguaje de marcado de hipertexto de documentos HTML;

2. Una forma universal de abordar los recursos en la red URL;

3. Protocolo de intercambio de información de hipertexto HTTP;

4. Interfaz de puerta de enlace común (CGI). Conexión de software externo (C, C++, etc.)

INTRODUCCIÓN

1. Tipos de redes globales

1.1 canales dedicados

2. Interfaces DTE-DCE

CONCLUSIÓN

INTRODUCCIÓN

Redes de área amplia (WAN), que también se denominan redes informáticas territoriales, sirven para prestar sus servicios un gran número suscriptores finales dispersos en un área grande: dentro de una región, región, país, continente o en todo el mundo. Debido a la gran longitud de los canales de comunicación, construir una red global requiere costos muy altos, que incluyen el costo de los cables y el trabajo en su instalación, el costo de los equipos de conmutación y equipos de amplificación intermedia que proporcionen el ancho de banda del canal necesario, así como la operación. costos para mantener constantemente una red dispersa en funcionamiento en una gran área de equipos de red.

Los suscriptores típicos de una red informática global son redes locales de empresas ubicadas en diferentes ciudades y países que necesitan intercambiar datos entre sí. Las computadoras individuales también utilizan los servicios de redes globales. Las grandes computadoras centrales generalmente brindan acceso a datos corporativos, mientras que las computadoras personales se utilizan para acceder a datos corporativos y a datos públicos de Internet.

Las WAN suelen ser creadas por grandes empresas de telecomunicaciones para proporcionar servicios pagos a los suscriptores. Estas redes se denominan públicas o públicas. También existen conceptos como operador de red y proveedor de servicios de red. Operador de red es la empresa que mantiene el normal funcionamiento de la red. Proveedor de servicios, a menudo también llamado proveedor (proveedor de servicios), es la empresa que proporciona servicios pagos suscriptores de la red. El propietario, operador y proveedor de servicios pueden ser una sola empresa o pueden representar diferentes empresas.

Además de las redes informáticas globales, existen otros tipos. redes territoriales transmisión de información. En primer lugar, se trata de redes telefónicas y telegráficas que funcionan desde hace muchas décadas, así como de la red télex.

Debido al alto coste de las redes globales, existe una tendencia a largo plazo a crear una única red global que pueda transmitir datos de cualquier tipo: datos informáticos, conversaciones telefónicas, faxes, telegramas, imágenes de televisión, teletex (transferencia de datos entre dos terminales), videotex (recepción de datos almacenados en la red en su terminal), etc., etc. Hasta la fecha, no se han logrado avances significativos en esta área, aunque las tecnologías para la creación de este tipo de redes comenzaron a desarrollarse hace bastante tiempo. - La primera tecnología para integrar servicios de telecomunicaciones RDSI comenzó a desarrollarse a principios de los años 70. Hasta ahora, cada tipo de red existe por separado y su integración más cercana se ha logrado mediante el uso de redes primarias comunes: redes PDH y SDH, con la ayuda de las cuales se crean canales permanentes hoy en las redes de conmutación de suscriptores. Sin embargo, cada una de las tecnologías, tanto las redes informáticas como las telefónicas, intenta hoy transmitir el tráfico "ajeno" con la máxima eficiencia, y los intentos de crear redes integradas en una nueva etapa del desarrollo tecnológico continúan bajo el nombre sucesivo de Banda Ancha RDSI. (B-ISDN), es decir, una red de banda ancha (alta velocidad) con integración de servicios. Las redes B-ISDN se basarán en la tecnología ATM como transporte universal y admitirán varios servicios de nivel superior para distribuir una variedad de información a los usuarios finales de la red: datos informáticos, información de audio y video, así como para organizar la interacción interactiva del usuario.

1. Tipos de redes globales

La red informática global funciona en el modo más adecuado para el tráfico informático: el modo de conmutación de paquetes. La optimización de este modo para conectar redes locales está demostrada no solo por los datos sobre el tráfico total, transmitido por la red por unidad de tiempo, sino también el coste de los servicios de dicha red territorial. Normalmente, dada la misma velocidad de acceso, una red de conmutación de paquetes resulta 2 o 3 veces más barata que una red de conmutación de circuitos, es decir, una red telefónica pública.

Sin embargo, a menudo una red informática global de este tipo, por diversas razones, resulta inaccesible en una ubicación geográfica determinada. Al mismo tiempo, los servicios proporcionados por redes telefónicas o redes primarias que soportan servicios de circuitos dedicados están mucho más extendidos y son más accesibles. Por lo tanto, al construir una red corporativa, los componentes faltantes se pueden complementar con servicios y equipos alquilados a los propietarios de la red primaria o telefónica.

Dependiendo de los componentes que se deban alquilar, se acostumbra distinguir entre redes corporativas construidas utilizando:

· canales dedicados;

· cambio de canal;

· conmutación de paquetes.

El último caso corresponde al caso más favorable, cuando una red de conmutación de paquetes está disponible en todas las ubicaciones geográficas que deben combinarse en una red común. red corporativa. Los dos primeros casos requieren trabajo adicional para construir una red de conmutación de paquetes basada en los fondos arrendados.

1.1 canales dedicados

Los canales dedicados (o arrendados) se pueden obtener de empresas de telecomunicaciones que poseen canales de comunicación de larga distancia (como ROSTELECOM), o de compañías telefónicas que generalmente alquilan canales dentro de una ciudad o región.

Puede utilizar líneas alquiladas de dos formas. La primera es construir con su ayuda una red territorial de una determinada tecnología, por ejemplo relevo de cuadro, en el que las líneas arrendadas sirven para conectar conmutadores de paquetes intermedios distribuidos geográficamente.

La segunda opción es conectar solo redes locales conectadas u otros tipos de suscriptores finales, como mainframes, con líneas dedicadas, sin instalar conmutadores de paquetes de tránsito que funcionen con tecnología de red global (Fig. 1). La segunda opción es la más sencilla desde el punto de vista técnico, ya que se basa en el uso de routers o puentes remotos en redes locales interconectadas y la ausencia de protocolos. tecnologías globales, como X.25 o Frame Relay. Por canales globales Se transmiten los mismos paquetes de red o capa de enlace que en las redes locales.

Arroz. 1 - Usar canales dedicados

hoy hay gran selección canales dedicados: desde canales analógicos de frecuencia vocal con un ancho de banda de 3,1 kHz hasta canales digitales de tecnología SDH con un ancho de banda de 155 y 622 Mbit/s.

1.2 Redes de área amplia con conmutación de circuitos

Hoy en día, para construir conexiones globales en una red corporativa, hay dos tipos de redes con conmutación de circuitos disponibles: redes telefónicas analógicas tradicionales y redes digitales con integración de servicios RDSI. La ventaja de las redes de conmutación de circuitos es su prevalencia, que es típica especialmente de las redes telefónicas analógicas. EN últimamente Las redes RDSI en muchos países también se han vuelto bastante accesibles para los usuarios corporativos, pero en Rusia esta afirmación hasta ahora se aplica solo a las grandes ciudades.

Una desventaja bien conocida de las redes telefónicas analógicas es la baja calidad del canal compuesto, que se explica por el uso interruptores telefónicos Modelos obsoletos que funcionan según el principio de multiplexación por división de frecuencia (tecnología FDM). Estos interruptores se ven muy afectados por el ruido externo (como rayos o motores eléctricos en funcionamiento), que es difícil de distinguir de la señal deseada. Es cierto que las redes telefónicas analógicas utilizan cada vez más PBX digitales, que transmiten voz entre sí. formulario digital. En tales redes, sólo el extremo del abonado sigue siendo analógico. Cuanto más centralita digital en la red telefónica, mayor es la calidad del canal, sin embargo, nuestro país aún está lejos de reemplazar por completo las PBX que funcionan según el principio de conmutación FDM. Además de la calidad de los canales, las redes telefónicas analógicas también presentan las siguientes desventajas: gran momento establecer una conexión, especialmente con el método de marcación por pulsos típico de nuestro país.

Las redes telefónicas construidas enteramente sobre conmutadores digitales y redes RDSI están libres de muchas de las desventajas de las redes telefónicas analógicas tradicionales. Proporcionan a los usuarios líneas de comunicación de alta calidad y el tiempo de configuración de la conexión en las redes RDSI se reduce significativamente.

1.3 WAN con conmutación de paquetes

En los años 80, para conectar de forma fiable redes locales y ordenadores grandes a una red corporativa, se utilizaba casi una tecnología de redes de área amplia con conmutación de paquetes: X.25. Hoy en día, la elección se ha vuelto mucho más amplia; además de las redes X.25, incluye tecnologías como frame Relay, SMDS y ATM. Además de estas tecnologías, desarrolladas específicamente para las redes informáticas globales, se pueden utilizar los servicios de las redes territoriales TCP/IP, que hoy en día están disponibles en forma de una red de Internet económica y muy extendida, cuya calidad de los servicios de transporte es todavía prácticamente no está regulado y deja mucho que desear, y en forma de redes TCP/IP comerciales globales aisladas de Internet y alquiladas por empresas de telecomunicaciones.

La tecnología SMDS (Switched Multi-megabit Data Service) se desarrolló en EE. UU. para conectar redes locales en un área metropolitana, así como para proporcionar acceso de alta velocidad a redes globales. Esta tecnología admite velocidades de acceso de hasta 45 Mbit/s y segmenta las tramas de la capa MAC en celdas. tamaño fijo 53 bytes que, al igual que las células de tecnología ATM, tienen un campo de datos de 48 bytes. La tecnología SMDS se basa en estándar IEEE 802.6, que describe un conjunto de funciones ligeramente más amplio que SMDS. Bellcore adopta los estándares SMDS, pero estatus internacional no tengo. Las redes SMDS se han implementado en muchas ciudades importantes de Estados Unidos, pero esta tecnología no se ha generalizado en otros países. Hoy en día, las redes SMDS están siendo reemplazadas por redes ATM, que tienen una funcionalidad más amplia, por lo que este libro no analiza la tecnología SMDS en detalle.

2. Interfaces DTE-DCE

Para conectar dispositivos DCE a equipos que producen datos para la red global, es decir, a dispositivos DTE, existen varios interfaces estándar, que son estándares de capa física. Estas normas incluyen la serie V de normas CCITT, así como la serie EIA RS (Estándares recomendados). Las dos líneas de normas duplican en gran medida las mismas especificaciones, pero con algunas variaciones. Estas interfaces le permiten transferir datos a velocidades de 300 bps a varios megabits por segundo en distancias cortas (15-20 m), suficiente para una ubicación conveniente, por ejemplo, de un enrutador y un módem.

Interfaz RS-232C/V.24 es la interfaz de baja velocidad más popular. Originalmente fue diseñado para transmitir datos entre una computadora y un módem a una velocidad no superior a 9600 bps a una distancia de hasta 15 metros. Más tarde implementaciones practicas Esta interfaz comenzó a funcionar a velocidades más altas, hasta 115200 bps. La interfaz admite modos de funcionamiento asíncronos y síncronos. Esta interfaz ganó especial popularidad después de su implementación en computadoras personales(es compatible con puertos COM), donde funciona, por regla general, solo en modo asíncrono y le permite conectar a la computadora no solo un dispositivo de comunicación (como un módem), sino también muchos otros dispositivos periféricos: un mouse. , un trazador, etc.

La interfaz utiliza un conector de 25 pines o, en una versión simplificada, un conector de 9 pines (Fig. 2).

Arroz. 2 - Señales de interfaz RS-232C/V.24

La numeración CCITT se utiliza para designar circuitos de señales y se denomina "serie 100". También hay designaciones EIA de dos letras que no se muestran en la figura.

La interfaz implementa un código de potencial bipolar (+V, -V en las líneas entre DTE y DCE. Normalmente se utiliza bastante alto nivel Señal: 12 o 15 V para reconocer de forma más fiable la señal frente al ruido de fondo.

En transmisión asíncrona La información de sincronización de datos está contenida en los propios códigos de datos, por lo que no hay señales de sincronización TxClk y RxClk. En la transmisión de datos síncrona, el módem (DCE) transmite señales de sincronización a la computadora (DTE), sin las cuales la computadora no puede interpretar correctamente el código potencial proveniente del módem a lo largo de la línea RxD. En el caso de que se utilice un código de múltiples estados (por ejemplo, QAM), una señal de reloj corresponde a varios bits de información.

Interfaz de módem nulo típico de la comunicación directa entre computadoras una distancia corta utilizando la interfaz RS-232C/V.24. En este caso, es necesario utilizar un cable de módem nulo especial, ya que cada computadora esperará recibir datos a través de la línea RxD, lo cual será correcto si se usa un módem, pero si conexión directa No hay computadoras. Además, un cable de módem nulo debe simular el proceso de conexión y ruptura de módems, que utiliza múltiples líneas (RI, CB, etc.). Por lo tanto, para el funcionamiento normal de dos computadoras conectadas directamente, un cable de módem nulo debe realizar las siguientes conexiones:

· RI-1+DSR-1-DTR-2;

· DTR-1-RI-2+DSR-2;

· CD-1-CTS-2+RTS-2;

· CTS-1+RTS-1-CD-2;

El signo "+" indica la conexión de los contactos correspondientes en un lado del cable.

A veces durante la producción cable de módem nulo se limitan únicamente a la conexión cruzada de las líneas del receptor RxD y del transmisor TxD, lo cual es suficiente para algunos software, pero en general puede conducir a un funcionamiento incorrecto de programas diseñados para módems reales.

Interfaz RS-449/V.10/V.11 admite más de alta velocidad intercambio de datos y mayor distancia entre DCE y DTE. Esta interfaz tiene dos especificaciones de señales eléctricas independientes. La especificación RS-423/V.10 (la especificación X.26 tiene parámetros similares) admite velocidades de datos de hasta 100.000 bps a una distancia de hasta 10 millas y velocidades de hasta 10.000 bps a una distancia de hasta 100 m; Especificación RS-422/V.11 (X 27 admite velocidades de hasta 10 Mbps a una distancia de hasta 10 millas, velocidades de hasta 1 Mbps a una distancia de hasta 100 m. Al igual que RS-232C, la interfaz RS4 - 49. Admite modos de intercambio asíncrono y síncrono entre DTE y DCE. Para la conexión se utiliza un conector de 37 pines.

Interfaz V.35 Fue diseñado para conectar módems síncronos. Proporciona únicamente intercambio síncrono entre DTE y DCE a velocidades de hasta 168 Kbps. Para sincronizar el intercambio, se utilizan líneas de sincronización especiales. La distancia máxima entre DTE y DCE no supera los 15 m, como en la interfaz RS-232C.

Interfaz X.21 Diseñado para el intercambio de datos síncrono entre DTE y DCE en redes conmutadas por paquetes X.25. Se trata de una interfaz bastante compleja que admite procedimientos de establecimiento de conexión en redes conmutadas por paquetes y circuitos. La interfaz fue diseñada para DCE digital. Para soportar módems síncronos, se desarrolló una versión de la interfaz X.21 bis, que tiene varias opciones para la especificación de señales eléctricas: RS-232C, V.10, V.I 1 y V.35.

Interfaz de bucle de corriente de 20L<Л» Se utiliza para aumentar la distancia entre DTE y DCE. La señal no es un potencial, sino una corriente de 20 mA que fluye en un circuito cerrado entre el transmisor y el receptor. El intercambio dúplex se implementa en dos bucles de corriente. La interfaz funciona sólo en modo asíncrono. La distancia entre DTE y DCE puede ser de varios kilómetros y la velocidad de transmisión puede ser de hasta 20 Kbps.

Interfaz HSSI (interfaz serie de alta velocidad) diseñado para la conexión a dispositivos DCE que operan en canales de alta velocidad, como canales TZ (45 Mbit/s), SONET OS-1 (52 Mbit/s). La interfaz funciona en modo síncrono y admite la transferencia de datos en el rango de velocidad de 300 Kbps a 52 Mbps.

CONCLUSIÓN

Por lo tanto, las redes informáticas globales (WAN) se utilizan para unir suscriptores de diferentes tipos: computadoras individuales de diferentes clases, desde mainframes hasta computadoras personales, redes informáticas locales y terminales remotos.

Debido al alto costo de la infraestructura de red global, existe una necesidad urgente de transmitir a través de una red todos los tipos de tráfico que surgen en una empresa, no solo el tráfico de computadoras: el tráfico de voz de una red telefónica interna que se ejecuta en PBX de oficina (PBX), tráfico de máquinas de fax, cámaras de vídeo, cajas registradoras, cajeros automáticos y otros equipos de producción.

Para soportar tipos de tráfico multimedia, se están creando tecnologías especiales: RDSI, B-ISDN. Además, las tecnologías de redes de área amplia, que se desarrollaron para transmitir exclusivamente tráfico informático, se han adaptado recientemente para transmitir voz y vídeo. Para ello se priorizan los paquetes que transportan medidas de voz o datos de imagen, y en aquellas tecnologías que lo permiten se crea una conexión con ancho de banda prereservado para transportarlos. Hay dispositivos de acceso especiales: multiplexores de "voz - datos" o "video - datos", que empaquetan información multimedia en paquetes y la envían a través de la red, y en el extremo receptor la descomprimen y la convierten a su forma original: voz o video. .

Las redes globales brindan principalmente servicios de transporte, transfiriendo datos en tránsito entre redes locales u computadoras. Existe una tendencia creciente a respaldar servicios a nivel de aplicación para suscriptores de redes globales: la distribución de información de audio, video y texto de acceso público, así como la organización de interacciones interactivas entre suscriptores de redes en tiempo real. Estos servicios aparecieron en Internet y se transfieren con éxito a las redes corporativas, lo que se denomina tecnología de intranet.

Todos los dispositivos utilizados para conectar suscriptores a la red global se dividen en dos clases: DTE, que realmente generan datos, y DCE, que transmiten datos de acuerdo con los requisitos de la interfaz del canal global y terminan el canal.

Las tecnologías WAN definen dos tipos de interfaz: usuario a red (UNI) y red a red (NNI). La interfaz UNI siempre está profundamente detallada para garantizar la conexión a la red de equipos de acceso de diferentes fabricantes. La interfaz NNI puede no ser tan detallada, ya que las redes grandes pueden ser interoperables caso por caso.

Las redes informáticas globales funcionan sobre la base de tecnología de conmutación de paquetes, tramas y células. En la mayoría de los casos, una red informática global es propiedad de una empresa de telecomunicaciones que alquila sus servicios de red. Si no existe tal red en la región deseada, las empresas crean de forma independiente redes globales alquilando canales dedicados o de acceso telefónico a compañías de telecomunicaciones o telefónicas.

Utilizando canales arrendados, puede construir una red con conmutación intermedia basada en cualquier tecnología de red global (X.25, frame Relay, ATM) o conectar directamente enrutadores o puentes de redes locales con canales arrendados. La elección de cómo utilizar los canales alquilados depende del número y la topología de las conexiones entre las redes locales.

Las redes globales se dividen en redes troncales y redes de acceso.

LISTA DE REFERENCIAS UTILIZADAS

1. www.yandex.ru

2. http://www.klyaksa.net/htm/kopilka/uchp/p9.htm

3. http://ruos.ru/os10/index5.htm

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