Лекция 9. Глобальная сеть Интернет.

Развитие Internet

По определению internet — это сеть, состоящая из сетей Internet состоит из тысяч больших и малых сетей, которые, в свою очередь, тоже разбросаны по всему миру. Internet появилась в 1960 году как сеть ARPAnet — совместный проект Министерства обороны США и наиболее крупных университетов.

В первые годы развития ARPAnet, пришедшиеся на пик холодной войны, доступ к сети имел лишь ограниченный элитный персонал правительственных учреждений и университетов. Главной целью военной части проекта была разработка сети, способной продолжить нормальное функционирование после разрушительных ядерных ударов по территории США. В то же время университеты были заинтересованы в создании сети, предоставляющей возможность исследователям легко и быстро получать информацию из удаленных источников.

Разработка магистрали

Национальный научный фонд США (National Science Foundation — NSF) начал разрабатывать магистраль Internet в середине 80-х годов и продолжает оказывать некоторые услуги Internet на территории США до настоящего времени. По мере роста In-ternet до размеров всемирной сети другие организации также разрабатывали различные средства Internet. В 1995 году финансирование магистрали было распределено по региональным сетям. В период с 1986-го по 1995-й год NSF потратила на разработку главной магистрали около 200 млн долларов.

Как показано на рис. 9.1, в инфраструктуре Internet используется гибридная ячеистая топология. Благодаря избыточности такой топологии при выходе из строя одной из связей пакеты могут проходить в пункт назначения альтернативными маршрутами.

В настоящее время инфраструктура Internet на территории США состоит из коммерческой магистрали и высокоскоростной службы vBNS (Very High-speed Backbone Network Service).

Коммерческая магистраль

Это комплекс коммерческих сетей таких крупных компаний, как AT&T, Sprint, UUNET (подразделение WorldComp), BBN Planet и Cable & Wireless USA. К этим коммерческим сетям подключены провайдеры услуг Internet.

Между магистральными провайдерами (другое название — главные провайдеры Internet) и провайдерами услуг Internet (чаше называются просто провайдерами) заключены равноправные соглашения, согласно которым они обслуживают информационные потоки друг друга. Эти соглашения обусловливают их взаимосвязь и обмен данными.

Большинство физических кабелей на территории США принадлежит компаниям RBOC (Regional Bell Operating Company), которые сдают их в аренду провайдерам. Сети провайдеров подключены к линиям Т-1, Т-3 или ОС-3.

Служба vBns и суперкомпьютерные центры

Служба vBNS используется в научно-исследовательских целях. Она соединяет пять "суперкомпьютерных" центров.

• NCSA (National Center for Supercomputing Applications), Урбана, шт. Иллинойс.

• NPACI (National Partnership for an Advanced Computational Infrastructure), Caн-Диего, шт. Калифорния.

• Cornell Theory Center, Итака, шт. Нью-Йорк.

• Pittsburgh Supercomputing Center, Питсбург, шт. Пенсильвания.

• National Center for Atmospheric Research, Боулдер, шт. Колорадо.

Служба vBNS финансируется организацией NSF по контрактам с MCI. Основой службы vBNS являются линии ОС-3 с пропускной способностью 155 Мбит/с и выше. Сеть vBNS соединена с точками доступа в сеть (Network Access Points — NAP), принадлежащими государству. Точки доступа NAP рассматриваются дальше в этой главе. Они используются также коммерческими магистралями.

Проект Internet2

Служба vBNS является частью совместного проекта американских университетов и правительства Internets Его цель — разработка высокоскоростной магистрали, которую можно использовать как полигон для проверки новых технологий. Например, в Internet2 испытываются новый протокол IPv6 и процедуры тестирования параметров QoS.

Internet2 не является отдельной физической сетью и не предназначена для замены "старой" Internet. Это консорциум организаций, собравшихся вместе для разработки и тестирования новых технологий, прежде чем они будут широко внедряться в коммерческую Internet.

Компоненты Internet

Современным пользователям Internet эта сеть кажется довольно простой. Когда модем компьютера подключен к телефонной линии, а программное обеспечение соответствующим образом сконфигурировано, пользователь всего лишь набирает телефонный номер провайдера, вводит имя учетной записи, пароль — и все готово! Если компьютер подключен к локальной сети с выделенным доступом, то получить доступ к Internet еще проще.

Компьютер или локальная сеть

Первый элемент, необходимый для установки соединения с Internet, — локальный компьютер, на котором выполняются соответствующие протоколы и программное обеспечение. Компьютер должен иметь телефонный модем или соединение с локальной сетью, предоставляющей услуги прокси или NAT.

Стеком протоколов Internet служит TCP/IP, поэтому он должен быть установлен и конфигурирован на локальном компьютере или на компьютере прокси/NAT. Для коммутируемого соединения необходимо соответствующее устройство и ПО.

Провайдер услуг Internet

Если соединение устанавливается с помощью провайдера услуг Internet (часто его называют просто провайдером), то компьютер становится удаленным клиентом его локальной сети.

В начале эры Internet локальный компьютер или локальная сеть должны были иметь непосредственное соединение с магистралью Internet. Для индивидуальных пользователей и небольших компаний это было слишком дорого и не всегда доступно.

Дорогое и сложное оборудование, необходимое для установки тонки присутствия, т.е. точки доступа в Internet, находится в собственности провайдеров услуг Internet (иногда они арендуют это оборудование). Провайдеры арендуют у телефонных компаний выделенные скоростные линии. Крупные провайдеры имеют собственные линии. Небольшие локальные провайдеры могут не иметь непосредственного соединения с магистралью Internet, вместо этого они подключаются к большим региональным провайдерам, имеющим соединение с магистралью.

Региональная сеть

Провайдеры, не имеющие непосредственного соединения с национальной магистралью, платят региональным провайдерам за соединение с региональной сетью, подключенной к национальной магистрали. Ниже приведен список наиболее крупных региональных сетей США.

• BARRNet. Расположена на севере центральной части Калифорнии.

• Westnet. Покрывает западную часть США.

• NEARNET и NYSERNet. Покрывают северо-восточную часть США.

• MIDnet. Покрывает центральную часть США.

• SURAnet. Покрывает юго-восточную часть США.

• CICnet. Покрывает средний запад США.

Пункты NAP

Пункт NAP представляет собой точку, в которой взаимодействуют провайдеры доступа к магистрали (не путать с провайдерами услуг Internet, т.е. обычными провайдерами!). На территории США организация NSF разработала и профинансировала установку четырех базовых пунктов NAP. Ниже приведен список городов, в которых они расположены, и управляющих ими компаний.

• Нью-Йорк — компания Sprint.

• Вашингтон, округ Колумбия — компания WorldCom.

• Чикаго — компания Ameritech.

• Сан-Франциско — компания Pacific Bell.

Пункты NAP представляют собой точки коммутации передаваемых пакетов, однако через них проходит не весь поток информации Internet. Провайдеры услуг Internet могут взаимодействовать между собой внутри географических регионов и устанавливать равноправные отношения друг с другом.