18.2. Функционирование Интернет

18.2.1. Передача данных в Интернет

Физически Интернет сейчас представляет собой несколько миллионов компьютеров, соединенных между собой линиями связи, посредством которых эти компьютеры могут общаться друг с другом и обмениваться данными. Интернет в настоящее время действительно представляет собой сеть линий связи, напоминающую скорее решетку, чем паутину (как ее часто называют), потому что паутина – это чаще всего центрально-симметричный объект, в то время как Интернет не имеет выраженного центра. Эта "решетка" из линий связи и узлов как бы натянута на Земной шар.

Глобальную компьютерную сеть называют телекоммуникационной сетью, а процесс обмена информацией по такой сети телекоммуникацией. Сеть состоит из связанных между собой узловых компьютеров хост-машин и подсоединенных к ним PC пользователей - абонентов сети или терминалов. В основе передачи данных в глобальных сетях лежит технология коммутации пакетов. Это значит, что прежде чем отправить сообщение по сети, это сообщение "нарезается" на мелкие части, которые называются пакетами. Пакет – базовая единица данных в Internet, это последовательность примерно 1500 байт информации, сопровождаемая стандартной служебной записью, в которую входят код проверки на наличие ошибок, адреса машины-получателя и отправителя. Решение о том, в какую сторону направлять пакет принимается шлюзом в момент прохождения пакета через этот шлюз. Если в один момент времени некоторый путь от места отправления к месту назначения существует, то шлюз отправит пакет, который в этот момент времени через него проходит по этому пути. Если в следующий момент времени путь по какой-либо причине исчезнет, то шлюз отправит пакет по другому пути. При этом оба пакета могут принадлежать одному и тому же сообщению. В месте назначения пакетов не имеет значения последовательность их получения, т.к. пакеты в себе несут также и информацию о своем месте внутри сообщения. Поскольку каждый пакет пересылается независимо от других и вперемешку с тысячами подобных, по одному телефонному кабелю одновременно могут работать большое число пользователей, совершенно не замечая этого. Это, помимо прочего, обеспечивает и относительную дешевизну передачи данных по Интернет, например, стоимость посылки электронного письма ничтожна по сравнению со стоимостью пересылки по факсу сообщения равного объема.

Глобальные компьютерные сети изначально разрабатывались таким образом, чтобы выход из строя их отдельных участков не приводил к полной остановке всей системы. По этой причине изначально была выбрана идеология, согласно которой все узлы Сети имели равные права относительно друг друга. Отсутствие "главных" компьютеров делает всю систему устойчивой, так как вывод из строя подобных центров мог бы привести к разрушению всей сети. Устойчивость работы достигается за счет системы маршрутизации, которая лежит в основе управления потоками данных в глобальных сетях. Эта система в автоматизированном режиме регулирует пересылку потоков пакетов с компьютера на компьютер по указанным адресам. Ее основными элементами являются маршрутизаторы, которые, располагаясь на узлах Сети, содержат постоянно актуализируемую информацию о текущем состоянии компьютеров, сетевого окружения и каналов связи - таблицы маршрутизации. Опираясь на таблицы маршрутизации, потоки данных направляются к цели оптимальными на данный момент путями в обход временно поврежденных участков. Именно эта технология обеспечивает высокую устойчивость глобальной сети, в которой отдельные узлы и линии связи могут выйти из строя, но вся сеть при этом не теряет своей работоспособности, автоматически осуществляя доставку данных в обход поврежденных участков. Такое свойство Internet обеспечивает надежную доставку сообщений в любую точку сети даже при ее неустойчивой работе.