Общая характеристика Internet

С. В. Бейцун

ГЛОБАЛЬНЫЕ

КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Утверждено на заседании

кафедры ИАТП

"__" _______ 2007 г.

протокол № __

Днепропетровск

ГИПОпром

УДК 658.5.669.1(07)

Бейцун С.В. Глобальные компьютерные сети: Учебное пособие. Днепропетровск: ГИПОпром, 2007. – 72 с.

В пособии приводится общая характеристика глобальной сети Internet, рассмотрены способы подключения к сети. Представлена применяемая в Internet адресация. Рассмотрены классы IP адресов. Описаны сервисы Internet.

Предназначено для студентов специальности 7.092501 – автоматическое управление технологическими процессами и производствами, а также может быть использовано студентами других специальностей при изучении компьютерных сетей.

Издается в авторской редакции

Рецензенты: В.Г. Акуловский, канд. техн. наук, доцент,

(Академия таможенной службы Украины)

В.А. Ужеловский, канд. техн. наук, доцент

(Приднепровская государственная академия
строительства и архитектуры)

Редактор: О.Е. Потап, канд. техн. наук, зав. кафедрой ИАТП (ГИПОпром)

© ГИПОпром, 2007

Общая характеристика Internet

Internet представляет собой глобальную компьютерную сеть, а само ее название означает «между сетей», т. е. это сеть, соединяющая отдельные сети. Основные вопросы, связанные с технической поддержкой, решаются комитетом Internet Engineering Task Force (IETF Инженерный комитет Internet). Это общественный комитет, который решает технические вопросы, связанные с развитием Internet. Решения и стандарты утверждает общественный комитет Internet Architecture Board – Совет по архитектуре Internet. Существуют национальные и международные сегменты, которые финансируются из различных источников. Internet обеспечивает обмен информацией между всеми компьютерами, которые входят в сеть, будучи подключенными к ней.

Важнейшими компьютерными сетями, которые образуют мировое сетевое пространство вместе с Internet (в том числе совмещаясь с Internet), являются сети FREENet, NSFNet, BitNet, Earn, USENet, EUNet, NSI, MCIMail, Compu Serve, GLASNet и др. В нашей стране существует и успешно работает несколько региональных компьютерных сетей, среди них можно отметить такие сети, как Relcom, EREEnet, Sprint, Resnet и др.

Любая компьютерная сеть, непосредственно подключенная к Internet и обеспечивающая взаимодействие с другими компьютерными сетями в мире по протоколу ТСР/IР, сама является частью Internet. Компьютеры, включенные в сеть Internet и представляющие различные виды сетевого сервиса, называют хост-компьютерами (узлами), или для краткости хостами.

Дадим краткую характеристику существующих возможностей подключения к Internet.

- Прямое подключение к Internet. При этом способе для подключения к магистральным каналам Internet используется выделенный компьютер – маршрутизатор. Этот способ обеспечивает полный доступ ко всем услугам, но он достаточно дорог в реализации и поддержке. Такой способ подключения пригоден только для больших организаций. Соединение обычно осуществляется с помощью выделенной телефонной линии. Маршрутизатор становится частью архитектуры Internet и должен оставаться доступным постоянно. Для создания прямого доступа не обходимо обратиться в сетевой информационный центр (NIC) с целью регистрации доменного имени и установки маршрутизаторов в магистральную часть Internet.

- Соединение через чей-то маршрутизатор. Этот способ предполагает получение разрешения на использование чьего-то маршрутизатора для полного доступа ко всем услугам. Такой способ удобен для студентов, но вне университета это может быть не очень удачным решением, т.к. необходимо найти того, кто позволит вам использовать его маршрутизатор.

Использование сервис-провайдера. Ваш компьютер обращается к специальному маршрутизатору компании, которая обеспечивает ограниченный или полный доступ к услугам Internet. Для передачи сигналов по каналам связи вам необходимо заключить договор с организацией, которая осуществит ваше подсоединение. Такую организацию и называют провайдером.

Рис. 1. Архитектура Internet

Рассмотрим архитектуру Internet. При этом для наглядности несколько упростим ее структуру и опустим некоторые детали. На рис. 1 схематически представлена структура Internet. В него входит высокоскоростная магистральная сеть передачи данных, называемая backbone. На практике ее образуют выделенные линии, имеющие высокую пропускную способность. На маршрутизаторах установлено сложное программное обеспечение, с помощью которого осуществляется обработка всех сообщений, проходящих через маршрутизатор. Если приходит сообщение, адресованное сети, к которой подключен маршрутизатор, то это сообщение передается в локальную сеть.

Если сообщение предназначено для другой сети, то оно передается следующему маршрутизатору. Сообщения проходят от маршрутизатора к маршрутизатору по скоростным каналам связи, пока не доберутся до своего адресата. Маршрутизаторы «знают» обо всех маршрутизаторах и сетях, с которыми они взаимодействуют, поскольку они обмениваются друг с другом информацией о маршрутизации и состоянии сети, используя специальный протокол маршрутизации. Каждый маршрутизатор соединяет магистральную часть Internet с одной или несколькими сетями.

Рис. 2. Подключение локальной сети к Internet

Некоторые компании, например Редком, как показано на рис. 2, выступают в качестве сервис-провайдера для других компаний и пользователей. В большинстве случаев для малых компаний использование сервис-провайдера, подобного Релком, как уже отмечалось, является более быстрым и дешевым способом, чем самостоятельное решение проблем подключения к Internet.

Таким образом, такая архитектура в целом вписывается в трехуровневую иерархию информационных сетей:

- верхний ключевой уровень глобальных сетей – опорная сеть передачи данных;

- региональные сегменты, оснащенные базовыми шлюзами, в качестве которых используются высокопроизводительные маршрутизаторы, обеспечивающие выбор маршрута передачи данных;

- нижний уровень – локальные сети или отдельные компьютеры на местах.

Обычно подключение локальной сети к Internet заключается в установке маршрутизатора, соединенного с маршрутизатором сервис-провайдера, и в его конфигурировании. Далее к маршрутизатору подключаются компьютеры локальной сети, причем в локальной сети могут работать компьютеры различных платформ с разными операционными системами.

Заметим, что во многих случаях на маршрутизатор возлагаются функции Firewall (брандмауэр) – фильтрующей системы, защищающей локальную сеть от внешнего мира, что становится сегодня актуальной задачей. С целью повышения безопасности информации можно использовать брандмауэры и прокси-серверы. Подробнее на функциях брандмауэров и прокси-серверов мы остановимся далее.

Передача информации в сетях осуществляется в двух основных режимах: on line и off line:

- on line, или режим «на линии», функционирующий под непосредственным управлением центрального компьютера, т. е. реализующий интерактивный или диалоговый режим работы;

- off line – это автономный режим, реализуемый без управления со стороны центрального компьютера сети.

Самым оперативным и живым способом обмена информацией является работа абонентов в режиме реального времени on line (точно так же, как в обычных разговорах по телефону или в селекторных сеансах). Однако по сравнению с речевым обменом по телефону on line позволяет транслировать и совместно корректировать таблицы, графическую информацию, массивы цифровых данных, программы для компьютеров и многое другое, причем в объемах, которые не представляются мыслимыми для телефонной, телексной связи.

Следует особо отметить, что в настоящее время даже для небольших, локальных сетей стали очень широко использоваться существующие технологии Internet. Сеть, которая работает по технологии сети Internet, получила название Intranet (внутренняя сеть). Таким образом, Intranet-сети – это лишь новое применение той же технологии, которая лежит в основе Internet. Intranet – это сеть, в которой для распространения информации используются средства, программное обеспечение и протоколы Internet. Благодаря тому, что Intranet-сети основаны на открытых стандартах, для них не существует проблем с совместимостью аппаратных и программных платформ, которые заставляли разработчика создавать отдельные приложения для каждого типа операционной системы. Пользователи Intranet-сети пользуются стандартными сетевыми браузерами, следовательно, разработчики могут сосредоточится на построении приложений, работающих на стороне сервера. Сеть Intranet можно соединять с Internet, но можно и не делать этого, она может функционировать локально.