3.3.3. Глобальні комп’ютерні мережі

Протягом останнього десятиліття дедалі ширший розвиток отримують глобальні обчислювальні й інформаційні мережі — унікальний симбіоз комп’ютерів і комунікацій. Відбувається активне приєднання всіх країн до всесвітніх мережних структур. Світовою системою комп’ютерних комунікацій щодня користуються більш як 30 млн людей. Зростає потреба в засобах структурування, накопичення, збереження, пошуку і передачі інформації. Задоволенню цих потреб служать інформаційні мережі та їхні ресурси. Спільне використання ресурсів мереж (бібліотек програм, баз даних, обчислювальних потужностей) забезпечується технологічним комплексом і засобами доступу.

Глобальні мережі (Wide Area Netwstrky WAN) — це телеко- мунікаційні структури, що об’єднують локальні інформаційні мережі, які мають загальний протокол зв’язку, методи підключення і протоколи обміну даними. Кожна з глобальних мереж (INTERNET, BITNET, DECNET і ін.) організовувалася для певних цілей, а надалі розширювалася завдяки підключенню локаль­них мереж, що використовують її послуги і ресурси.

Найбільшою глобальною інформаційною мережею є INTERNET.

3.3.3.1. Архітектура internet

У 1994 році виповнилось 25 років комп’ютерній мережі INTERNET — глобальній всесвітній мережі інформаційного обміну, яка об’єднує кілька мільйонів людей із більш ніж 100 країн світу за допомогою сучасних і зручних засобів зв’язку.

Архітектура мережі INTERNET розроблена на основі концепції взаємопоєднуваності або міжмережного поєднання різнорідних мереж, побудованих на базі різних фізичних систем зв’язку і комунікаційних технологій.

Користувачі мережі INTERNET повинні мати доступ до ресурсів кожної підмережі, яка входить до INTERNET. Такий доступ має бути забезпечений внутрішніми механізмами (адресами, форматами повідомлень, протоколами) INTERNET. Користувачеві при цьому надаються прості, зручні й прозорі, тобто незалеж­ні від особливостей підмереж, засоби роботи з кожними мережними компонентами INTERNET. Користувач взагалі не повинен знати, як організована взаємодія мереж, які шлюзи і які маршрути забезпечують доставку інформації.

INTERNET спроектована як інтермережа, тобто певна абстракт­на сукупність різнорідних мереж. Загальними для всіх підмереж INTERNET є:

• універсальний адресний простір мережі INTERNET;

• набір комунікаційних протоколів ТСР/ІР і пов’язаних з ними протоколів;

• шлюзи і технологія міжмережної маршрутизації пові- домлень.

Архітектурна топологія INTERNET. Окремі мережі поєднуються між собою шлюзовою машиною, яка реалізує фізичні поєднання (рис. 3.6, 3.7). Шлюзи зберігають таблиці, в яких фіксуються адреси приєднаних до даного шлюзу мереж. Важливо зазначити, що система адресування мереж і машин INTERNET має чітку ієрархічну структуру, що дозволяє обмежити табличні записи шлюзів тільки адресами мереж, тобто не зберігати адреси хост-машин (головних ЕОМ). Завдяки цьому шлюзи можуть зберігати свої таблиці в основній пам’яті й бути реалізованими на бездискових мікрокомп’ютерах.

Рис. 3.6. Приклад поєднання двох мереж

Рис. 3.7. Приклад міжмережних поєднань за допомогою шлюзів G і Н

Адресація INTERNET. Основний принцип адресації — універсальний ідентифікатор хост-машини INTERNET. Кож- ній хост-машині, яка входить до INTERNET, призначається у відповідному реєстраційному центрі універсальний адресний ідентифікатор — 32-бітова адреса. Структура цієї адреси та- ка, що всі хости даної підмережі мають загальний адресний префікс.

Адреса хосту мережі INTERNET — це пара чисел (netid, hostid):

netid — ідентифікатор мережі;

hostid — ідентифікатор хост-машини в цій мережі.

Використовують три класи форматів адрес:

	0	7	8	31
клас А		netid	hostid
	0		15	16	31
клас В		netid		hostid
	0
	0		23		24	31
клас С		netid			hostid

Клас А визначає множину адрес для великих мереж, тобто таких мереж, де кількість хост-машин може перевищити 32768. Клас В призначений для середніх за кількістю хостів мереж, і клас С відводить тільки 8 біт для адреси хосту, що відповідає відносно невеликим мережам.

Таким чином, адреса в INTERNET не прив’язана до конкретної машини, а ідентифікує деяке поєднання з мережею. Це означає, що якщо дана машина «переїжджає» до нової мережі, її адреса повинна змінитися. Друга властивість цієї адресації — машина, яка входить у кілька мереж, повинна мати декілька адрес. На практиці ця властивість означає, що машину можна знайти по мережі INTERNET, навіть якщо якась мережа не працює і відомі інші мережні адреси цієї машини.

Адреси INTERNET видаються централізовано. Локальним мережам у межах INTERNET видаються звичайно адреси кла- су С. Мережам типу ARPANET видаються адреси класу А. За INTERNET-угодою, якщо поле hostid дорівнює 0, то відповідна адреса ідентифікує мережу, а не хост; якщо ж поле hostid дорівнює 1, то така адреса використовується для мультиадресної передачі повідомлень.