Общемировые тенденции таковы, что все подвержено интеграционным процессам. В мире финансов происходят слияния и поглощения, крупные промышленные группы создают стратегические альянсы, объединяются даже страны и регионы. В этом смысле не удивительно, что вычислительные сети и компании владельцы этих сетей также стремятся увеличить свою долю на рынке и снизить стоимость предоставляемых услуг за счет укрупнения.

Глобальные сети создаются крупными корпорациями (телекоммуникационными, реже иными для собственных нужд) для обеспечения информационного взаимодействия между компьютерами, находящимися в разных странах, на разных континентах.

Компания, которая обеспечивает нормальное функционирование глобальной сети, называется оператором .

Компания, оказывающая платные услуги абонентам сети называется провайдером .

Глобальные сети - это результат укрупнения телекоммуникационных компаний, объединения их сетей. Это обусловлено необходимостью расширения спектра предоставляемых услуг, стоимость которых зависит от того имеет ли компания собственные каналы связи или арендует их у конкурентов.

В основу функционирования глобальных сетей положен многоуровневый принцип передачи сообщений . Сообщение формируется на самом высоком уровне модели OSI и последовательно проходит все уровни до самого нижнего. На каждом уровне к сообщению (которое дробится по мере спуска на части приведенные на рис. 5.4) добавляется дополнительный заголовок, требуемый для приема сообщения аналогичным уровнем на стороне адресата. На принимающей стороне сообщение последовательно проходит от нижнего уровня к верхнему, снимая с себя соответствующие заголовки. Поэтому верхний уровень принимает исходное сообщение в «первозданном» виде.

Однородность информационно-коммуникационной среды глобальной сети обеспечивается совместимостью программных и аппаратных средств, которые выпускаются в соответствии с международными стандартами .

Наибольшее распространение получила глобальная сеть Internet , технологии которой уже проникли в корпоративные сети, называемые теперь Intranet сетями.

Глобальные сети являются узловыми . Это означает, что глобальная сеть включает подсеть связи , к которой подключаются локальные сети, отдельные компьютеры и терминалы (средства ввода и отображения информации). Подсеть состоит из каналов связи , коммуникационных узлов (предназначены для маршрутизации и коммутации пакетов) и программного обеспечения коммуникационных узлов (КУ).

Типовая структура глобальной сети представлена на рис. 5.5.



Рис. 5.5. Структура глобальной сети

ЛС - локальная сеть; М - Маршрутизатор; МП - мультиплексор; КУ - коммуникационный узел; ТСС - территориальная сеть связи; РС - рабочая станция; АТС - автоматическая телефонная станция.

К глобальной сети с помощью маршрутизаторов и КУ подключаются локальные сети. Мультиплексор необходим для совмещения в рамках одной территориальной сети связи (ТСС) компьютерного и голосового трафика от автоматической телефонной станции (АТС).

К глобальной сети также могут подключаться и отдельные рабочие станции (РС) и домашние сети, а также беспроводные сети.

В зависимости от используемых аппаратных средств различают глобальные сети с выделенными каналами связи , с коммутацией каналов , с коммутацией пакетов . Наиболее подходящим режимом работы глобальной сети является режим коммутации пакетов .

ПРИМЕЧАНИЕ

Стоимость услуг в глобальной сети с коммутацией пакетов в 2-3 ниже стоимости услуг в сети с коммутацией каналов, хотя суммарный трафик в единицу времени будет одинаков.

Сети с выделенными каналами применяются для организации магистральных связей между крупными локальными сетями. Связь по аналоговым выделенным линиям производится с помощью модемов. Связь по цифровым выделенным каналам осуществляется с помощью аппаратуры, использующей принцип разделения каналов по времени (TDM). Объединение локальных сетей с помощью выделенных каналов осуществляется маршрутизаторами и удаленными мостами . Основным недостатком является высокая стоимость услуг.

Сети с коммутацией каналов строятся на базе технологии ISDN и использованием аналоговым каналов. Сеть ISDN цифровая и избавлена от недостатков аналоговой связи (большое время установление соединения, низкое качество канала), но тарификация по-прежнему осуществляется не за объем переданного трафика, а за время соединения.

Сети с коммутацией пакетов являются основным средством любой информации начиная от телевизионной и заканчивая факсимильной. К этим сетям относятся X.25 , Frame Relay , ATM , TCP/IP . В глобальных сетях с коммутацией пакетов (исключая TCP/IP) используется маршрутизация пакетов, основанная на создании каналов двух типов - коммутируемых виртуальных каналов (SVC) и постоянных виртуальных каналов (PVC). Существует два режима продвижения пакетов - стандартный и режим коммутации на основании номера виртуального канала .

Стандартный режим используется только для маршрутизации только первого передаваемого пакета, который необходим для установления соединения. Получается, что первый пакет прокладывает виртуальный канал, настраивая промежуточные коммутаторы, а остальные пакеты проходят по виртуальному каналу в режиме коммутации .

В качестве примера в приложениях 5 и 6 рассмотрена глобальная сеть Интернет.

, Хеннер 10-11 класс

23. Организация глобальных сетей

История развития глобальных сетей

Из истории человеческого общества вам должно быть известно, что мно­гие научные открытия и изобретения сильно повлияли не ее ход, на разви­тие цивилизации. К их числу относятся изобретение парового двигателя, открытие электричества, овладение атомной энергией , изобретение радио и пр. Процессы резкого изменения в характере производства, в быту, к ко­торым приводят важные научные открытия и изобретения, принято называть научно-технической революцией.

Различные каналы связи различаются тремя основными свойствами: пропускной способностью, помехоустойчивостью, стоимостью.

По параметру стоимости самыми дорогими являются оптоволоконные линии, самыми дешевыми - телефонные. Однако с уменьшением цены снижается и качество работы линии: уменьшается пропускная способ­ность, сильнее влияют помехи. Практически не подвержены помехам оптоволоконные линии.

Пропускная способность - это максимальная скорость передачи информации по каналу. Обычно она выражается в килобитах в се­кунду (Кбит/с) или в мегабитах в секунду (Мбит/с).

Пропускная способность телефонных линий - десятки и сотни Кбит/с; пропускная способность оптоволоконных линий и линий радиос­вязи измеряется десятками и сотнями Мбит/с.

На протяжении многих лет большинство пользователей Сети подклю­чались к узлу через коммутируемые (т. е. переключаемые) телефонные линии. Такое подключение производится с помощью специального устройства, которое называется модемом. Слово «модем» - это сокра­щенное объединение двух слов: «жодулятор» - «дежодулятор». Модем устанавливается как на компьютере пользователя, так и на узловом ком­пьютере. Модем выполняет преобразование дискретного сигнала (выдава­емого компьютером) в непрерывный (аналоговый) сигнал (используемый в телефонной связи) и обратное преобразование. Основной характеристи­кой модема является предельная скорость передачи данных. В разных мо­делях она колеблется в диапазоне от 1200 бит/с до 56 000 бит/с.

Кабельная связь обычно используется на небольших расстояниях (между разными провайдерами в одном городе). На больших расстояниях выгоднее использовать радиосвязь. Все большее число пользователей в наше время переходят от коммутируемых низкоскоростных подключе­ний к высокоскоростным некоммутируемым линиям связи.

Программное обеспечение Интернета

Работа Сети поддерживается определенным программным обеспечени­ем (ПО). Это ПО функционирует на серверах и на персональных компью­терах пользователей. Как вам должно быть известно из базового курса ин­форматики, основой всего программного обеспечения компьютера явля­ется операционная система, которая организует работу всех других программ. Программное обеспечение узловых компьютеров очень разно­образно. Условно его молено разделить на базовое (системное) и приклад­ное. Базовое ПО обеспечивает поддержку работы сети по протоколу TCP/IP - стандартному набору протоколов Интернета, т. е. оно решает проблемы рассылки и приема информации. Прикладное ПО занимается обслуживанием разнообразных информационных услуг Сети, которые принято называть службами Интернета. Служба объединяет серверы и клиентские программы, обменивающиеся данными по некоторым при­кладным протоколам. Для каждой службы существует своя сервер-про­грамма: для электронной почты, для телеконференций, для WWW и пр. Узловой компьютер выполняет функцию сервера определенной службы Интернета, если на нем работает сервер-программа этой службы. Один и тот же компьютер в разное время может выполнять функции сервера раз­личных услуг; все зависит от того, какая сервер-программа на нем в дан­ный момент выполняется. На ПК пользователей сети обслуживанием раз­личных информационных услуг занимаются программы - клиенты. Примерами популярных клиент-программ являются: Outlook Express - клиент электронной почты, Internet Explorer - клиент службы WWW (браузер). Во время работы пользователя с определенной службой Интер­нета между его клиент-программой и соответствующей сервер-програм­мой на узле устанавливается связь. Каждая из этих программ выполняет свою часть работы в предоставлении данной информационной услуги. Та­кой способ работы Сети называется технологией «клиент-сервер».

Как работает Интернет

В Интернете используется пакетная технология передачи информа­ ции. Чтобы в этом лучше разобраться, представьте себе следующую ситуа­цию. Вам нужно переслать товарищу в другой город какой-то многостра­ничный документ (например, распечатку романа, который вы сочинили). Полностью в конверт весь ваш роман не помещается, а посылать банде­ролью вы не хотите - слишком долго будет идти. Тогда вы делите весь до­кумент на части по 4 листа, вкладываете каждую часть в почтовый кон­верт, на каждом конверте пишете адрес и всю эту пачку конвертов опуска­ете в почтовый ящик. Например, если ваш роман занимает 100 страниц, то вам придется отправить 25 конвертов. Вы даже можете опустить конверты в разные почтовые ящики на разных узлах связи (для интереса, что­бы узнать, какие дойдут быстрее). Но поскольку на них указан один и тот же адрес, то все конверты должны дойти до вашего товарища. А еще, что­бы товарищу было удобно собрать роман целиком, на конвертах желатель­но указать порядковые номера.

Аналогично работает пакетная передача информации в Интернете. За ее работу отвечает протокол TCP/IP, о котором уже говорилось раньше. Пора разобраться, что же обозначают эти загадочные буквы.

Фактически речь идет о двух протоколах. Первый - ТСР-протокол расшифровывается так: Transmission Control Protocol - протокол управ­ления передачей. Именно согласно этому протоколу всякое сообщение, которое нужно передать по Сети, разбивается на части. Эти части называ­ются TCP -пакетами. Для доставки пакеты передаются протоколу IP, ко­торый к каждому пакету дописывает IP-адрес его доставки и еще некото­рую служебную информацию. Таким образом, TCP-пакет - это аналог конверта с «кусочком» романа и адресом получателя. Каждый такой па­кет будет самостоятельно перемещаться по сети независимо от других, но все они вместе соберутся у адресата . Далее, согласно протоколу TCP, про­исходит обратный процесс: из отдельных пакетов собирается исходное со­общение. Здесь, очевидно, необходимы те самые порядковые номера на конвертах; аналогичные номера содержатся и в TCP-пакетах. Если ка­кой-то из пакетов не дошел или был испорчен при транспортировке, его передача будет запрошена повторно.

Согласно протоколу TCP , передаваемое сообщение разбивается на пакеты на отправляющем сервере и восстанавливается в исходном виде на принимающем сервере.

Назначение IP -протокола (Internet Protocol) - доставка каждого от­дельного пакета до места назначения. Пакеты передаются, как эстафетные палочки, от одного узла к другому. Причем маршруты для разных пакетов из одного и того же сообщения могут оказаться разными. Описанный меха­низм передачи пакетов отображен на рис. 4.16. Вопрос о маршруте решает­ся отдельно для каждого пакета. Все зависит от того, куда его выгоднее пе­редать в момент обработки. Если на каком-то участке Сети произошел «об­рыв», то передача пакетов пойдет в обход этого участка.

Таким образом, в любой момент времени по любому каналу Сети пере­мещается «вперемешку» множество пакетов из самых разных сообщений. Использование всякого канала связи стоит денег: междугородние, а тем более международные телефонные разговоры, достаточно дороги. Если бы, работая в Сети, вы в течение всего сеанса связи монопольно занимали международный канал, то расходы вас бы быстро разорили. Однако, со­гласно описанной технологии, канал вы делите с сотнями (а может - ты­сячами) других пользователей, и поэтому на вашу долю приходится лишь небольшая часть расходов.

Назначение и структура глобальных сетей

Глобальная компьютерная сеть, ГКС (англ. Wide Area Network, WAN) - компьютерная сеть, охватывающая большие территории и включающая в себя большое число компьютеров.

Глобальные сети позволяют организовать взаимодействие между абонентами в тысячи км. В основе передачи данных в глобальных сетях лежит технология коммутации пакетов.

Каждый передаваемый файл разбивается на небольшие порции, которые помещаются в пакет, содержащий адреса как отправляющего, так и принимающего компьютера.

Пакеты путешествуют по сети самостоятельно: при потере одного пакета он может быть легко переслан повторно. Поскольку каждый пакет пересылается независимо от других и вперемешку с тысячами подобных, это, помимо прочего, обеспечивает относительную дешевизну передачи данных по Интернет. Например, стоимость посылки электронного письма ничтожна по сравнению со стоимостью пересылки по факсу сообщения равного объема.

Глобальные сети также называют территориальными компьютерными сетями , служат для того, чтобы предоставлять свои сервисы большому количеству конечных абонентов, разбросанных по большой территории - в пределах области, региона, страны, континента или всего земного шара.

Ввиду большой протяженности каналов связи построение глобальной сети требует очень больших затрат, в которые входит стоимость кабелей и работ по их прокладке, затраты на коммутационное оборудование и промежуточную усилительную аппаратуру, обеспечивающую необходимую полосу пропускания канала, а также эксплуатационные затраты на постоянное поддержание в работоспособном состоянии разбросанной по большой территории аппаратуры сети.

Типичными абонентами глобальной компьютерной сети являются локальные сети предприятий , расположенные в разных городах и странах, которым нужно обмениваться данными между собой. Услугами глобальных сетей пользуются также и отдельные компьютеры. Крупные компьютеры класса мэйнфреймов обычно обеспечивают доступ к корпоративным данным, в то время как персональные компьютеры используются для доступа к корпоративным данным и публичным данным Internet.

Глобальные сети обычно создаются крупными телекоммуникационными компаниями для оказания платных услуг абонентам. Такие сети называют публичными или общественными . Существуют также такие понятия, как оператор сети и поставщик услуг сети.

Оператор сети (network operator) - это та компания, которая поддерживает нормальную работу сети. Поставщик услуг , часто называемый также провайдером (service provider), - та компания, которая оказывает платные услуги абонентам сети. Владелец, оператор и поставщик услуг могут объединяться в одну компанию, а могут представлять и разные компании.

Гораздо реже глобальная сеть полностью создается какой-нибудь крупной корпорацией (такой, например, как Dow Jones или «Транснефть») для своих внутренних нужд. В этом случае сеть называется частной. Очень часто встречается и промежуточный вариант - корпоративная сеть пользуется услугами или оборудованием общественной глобальной сети, но дополняет эти услуги или оборудование своими собственными. Наиболее типичным примером здесь является аренда каналов связи, на основе которых создаются собственные территориальные сети.

Кроме вычислительных глобальных сетей существуют и другие виды территориальных сетей передачи информации. В первую очередь это телефонные и телеграфные сети, работающие на протяжении многих десятков лет, а также телексная сеть.

Ввиду большой стоимости глобальных сетей существует долговременная тенденция создания единой глобальной сети, которая может передавать данные любых типов : компьютерные данные, телефонные разговоры, факсы, телеграммы, телевизионное изображение, телетекс (передача данных между двумя терминалами), видеотекс (получение хранящихся в сети данных на свой терминал) и т. д., и т. п.

Хотя в основе локальных и глобальных вычислительных сетей лежит один и тот же метод - метод коммутации пакетов, глобальные сети имеют достаточно много отличий от локальных сетей..

интернет сетевой протокол доменный

Интернет - это глобальная компьютерная сеть, которая объединяет и обхватывает все страны мира и обеспечивает им связь.

На основе Интернета работает Всемирная паутина, она предоставляет доступ к информации и документам, расположенных на различных компьютерах, подключенных к Интернету. На английском World Wide Web, имеет аббревиатуру WWW.

Число пользователей превысило 2 миллиарда, а это означает, что почти половина населения Земли пользуются Интернетом.

Через Интернет можно найти любую информацию, скачать программы, решать деловые вопросы, связываться по веб-камере и многое другое, что пожелает пользователь.

Чтобы найти всю эту информацию, существуют специальные поисковые системы. Самая известная Google, этой системой пользуются 83,87 % населения мира.

Существует четыре вида компьютерных сетей:

a) Локальная сеть - связывает компьютеры, находящиеся примерно на расстоянии 50-100 метров в пределах одного здания.

b) Региональная сеть - связывает компьютеры, существующие в пределах района или города.

c) Корпоративная сеть - связывает компьютеры одной фирмы, корпорации и объединения фирм.

d) Глобальная сеть - она охватывает территории страны или нескольких стран, для использования информации в мировых масштабах. Эта сеть называется Internet.

Пользуясь Интернетом, мы пользуемся услугами Интернет-провайдера. Он подключает к своей сети клиентов, которые становятся частью провайдера.

Каждый пользователь Интернета заключает договор с определенным провайдером, о подключении его к сети. Обычно к сети подключаются через специальные кабели, телефонные линии, модемы, спутниковые антенны.

Все услуги Интернет построены на клиент-сервере.

Сервер - компьютер, подключенный к сети, предоставляющий доступ к ресурсам.

Клиент - компьютер пользователя, или программное обеспечение, формирует запросы и обрабатывает полученные данные.

Вся информация хранится на серверах, они имеют свои адреса и управляются специальными программами. Обмен информации на серверах происходит при помощи высокоскоростных каналах связи.

Отдельные пользователи подключаются к сети через компьютеры местных Интернет-провайдеров, которые имеют постоянное подключение. Региональный провайдер подключается к провайдеру национального масштаба. Национальные объединяются в сети транснациональных или провайдеров первого уровня. Объединение сетей первого уровня соединяются в глобальную сеть.

Для передачи данных по сети между компьютерами разных типов существуют протоколы.

Протокол - наборы правил и соглашений, описывающие, каким образом происходит передача данных по сети. Протоколы предназначены для взаимодействия между собой компьютеров разных типов.

Для передачи данных в Интернет для компьютера нужен специальный идентифицированный уникальный номер.

Для этого была принята система IP-адресов, в которой каждый адрес состоит из набора четырех, разделенных точкой, чисел. Каждое число должно быть из диапазона 0-255. Например, 217.23.130.1.