Добавил:
СПбГУТ * ИКСС * Программная инженерия Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Книги / Борисова Н.А., Гойхман В.Ю. Основы построения инфокоммуникационных систем и сетей (2018).pdf
Скачиваний:
258
Добавлен:
15.02.2022
Размер:
13.33 Mб
Скачать

Для обеспечения работы в региональных и глобальных сетях существуют специальныеорганизацииипредприятия,такиекакоператорысвязиипровайдеры услуг. Оператор связи — это специализированное предприятие, которое оказывает услуги, базируясь на собственной инфраструктуре, включающей линии связи, коммутационное оборудование, информационные серверы и т.п. Провайдер, создавая инфраструктуру для предоставления конкретной услуги, использует, как правило, арендованные средства, сочетая их с собственными.

Вопросы для самопроверки к подразделу 2.7

1.Как классифицируются сети по территории покрытия)?

2.Перечислите устройства, входящие в состав информационных сетей, на которые возлагается задача хранения и обработки данных.

3.Перечислите устройства, входящие в состав информационных сетей, на которые возлагается задача транспортировки данных.

4.Как строится простейшая ЛВС?

5.Сформулируйте принципы построения составной ИС на основе ассоциирующих устройств.

6.Сформулируйте принципы построения составной ИС на основе транспортной сети.

7.В чем отличие оператора связи от провайдера услуги?

2.8.Архитектура сети Интернет

Интернет — глобальная всемирная сеть, образованная компьютерами, локальными, региональными, корпоративными компьютерными сетями, использующими различные аппаратные и системные платформы. В таком понимании локальными для Интернет являются и такие огромные, охватывающие целые государства и регионы, сети, как FreeNet, SURAnet, MIDnet.

Слово Интернет (Internet, англ.) происходит от словосочетания Interconnected networks (связанные сети), что подразумевает глобальное сообщество малых и больших сетей, т.е. Интернет — это сеть сетей (рис.41).

Изучая основы построения инфокоммуникационных сетей, особое внимание следует обратить на то, что под словом «Интернет» в обиходе чаще всего подразумевается не физическая «сеть сетей», а наиболее распространенная служба Интернета — Всемирная паутина (WWW — Word Wide Web, англ.) WWW — это распределенная система гипертекстовых документов (страниц), расположенных на разных компьютерах и связанных между собой гиперссылками, посредством которых можно переходить с одной страницы на другую. Активизация на исходной Web-странице указателя ссылки (например, щелчком мышью) вызывает переход на нужную Web-страницу

(рис.42).

55

Рис.41. Интернет как глобальное сообщество малых и больших сетей

Разница между Интернетом и Всемирной паутиной большая. Если Интернет — это огромная сеть, соединяющая миллионы компьютеров по всей планете для совместного использования информации, то Всемирная паутина является лишь одним из способов обмена этой информацией. Всемирная паутина для своей работы использует специальные веб-серверы. На них хранятся веб-страницы. Страницы, связанные ссылками, имеющие общую тематику, внешнийвидиобычно расположенныена одномсервереназываются веб-сай- том. Для просмотра страниц и документов паутины используются специальные программы – браузеры. Именно Всемирная паутина включает в себя форумы, блоги и социальные сети.

Рис.42. Технология Всемирной паутины (WWW)

Всемирная паутина — самая популярная и большая служба Интернета, но не единственная. Кроме обеспечения работы World Wide Web, Интернет позволяет использовать электронную почту и различные мессенджеры (ICQ, Skype, Miranda IM и т.д.), передавать файлы по FTP-протоколу и т.д.

Восновеобъединениямалыхибольшихсетей(которыеисоставляютИнтернет)лежитцепьдоговорныхсоглашений.КаждыйпользовательИнтернета имеетдоговорсопределеннымпровайдеромоподключениикегосети.Всвою

56

очередьпровайдерыдоговариваютсяосоединениисвоихсетей.Этопозволяет обмениваться сообщениями всем компьютерам, подключенным к Интернету.

Рис.43. Фрагмент архитектуры сети Интернет

Обращаясь в Интернет (рис.43), клиент пользуется услугами одного из множества поставщиков Интернета, так называемых Интернет-провайдеров

(ISP — Internet Service Provider, англ.). ISP— это организация, которая име-

ет собственную высокоскоростную сеть, объединенную с другими сетями по всему земному шару. Провайдер подключает к своей сети клиентов, которые становятся частью сети данного провайдера и одновременно частью всех объединенных сетей, которые и составляют Интернет. Как правило, ISP-провай- деры — это крупные компании, которые в нескольких населенных пунктах имеют так называемые точки присутствия (POP— Point of Presence)— точки, вкоторыхрасположеноаппаратное обеспечениепровайдера дляподключения к Интернету его клиентов. Крупный провайдер может иметь десятки точек присутствиявразныхгородахитысячиклиентов.Существуюттакжеместные провайдеры, предоставляющие услуги в одном городе.

ФизическиесетиразличныхпоставщиковуслугИнтернетаобразуютмногоуровневую иерархию, основанную на их уровне связи с магистральной сетью Интернета (рис.44), имеющей прямой доступ к сетям, поддерживающим службы Интернета.

Верхний уровень образуют магистральные поставщики (провайдеры ISP Уровня 1). Эти ISP являются большими национальными или международными интернет-провайдерами, которые непосредственно соединяются с Магистралью Интернета. Магистральная сеть (магистраль Интернета) формирует

57

главныесетевыесоединения,составляющиеИнтернет.Используетсяячеистая (полносвязная) топология физических связей, что обеспечивает высокую надежность сетевых соединений. Каждый нижний уровень получает связь с магистральючерезсоединениесболеевысокимуровнем,какпоказанонарис.43 и рис.44.

NAP— точка сетевого доступа,

POP— точка присутствия Интернет-провайдера

Рис.44. Иерархическая структура интернет-провайдинга

КлиентамиISPУровня1являютсяилиISPболеенизшего(второго)уровня (региональные поставщики услуг на рис.44), или крупные компании и организации (корпоративный клиент на рис.44). Большая часть Интернет-трафика поступает через точки сетевого доступа NAP. Нижние уровни иерархии составлены из локальных поставщиков услуг Интернета и корпоративных клиентов. Провайдеры нижнего уровня часто совмещают интернет-соединение с сервисом сети и компьютерного обслуживания для их клиентов.

Основная задача Интернета — обеспечение круглосуточной высоконадежной связи. Как этого удалось добиться в условиях, когда физически структуру Интернета составляют компьютеры самых разных типов, а сам интернет состоитизмножествалокальныхиглобальныхсетей,принадлежащихразличным компаниям и предприятиям, связанных между собой различными линиями связи?

58

Решить проблему удалось благодаря специальной Интернет-технологии доставкиданных,основаннойнапротоколеTCP.Согласноэтомупротоколу,все данные, циркулирующие в сети, разбиваются на небольшие блоки и вкладываются в пакеты. Каждый пакет, кроме данных, вложенных в него, имеет заголовокдлинойвсего20байт.Несмотрянатакойнебольшойразмер,вэтомзаголовке содержится и адрес отправителя, и адрес получателя, и прочая информация необходимая для правильной сборки пакетов в пункте назначения. При выходе из строя любой части всемирной сети, пакеты с информацией автоматически пойдут в обход неисправного участка. Во время доставки данных между двумя пользователями нет необходимости в фиксированной линии связи.

Такую надежность сеть Интернет унаследовала от своего прототипа — сети ARPAnet, разработанной по заказу Министерства обороны США. Она задумывалась как сеть, устойчивая к повреждениям и способная продолжать нормальное функционирование при выходе из строя любой ее части. Изначально Сеть использовалась преимущественно в научных проектах, но достаточно быстро стала входить в сферу интересов образовательных организаций, государственных учреждений, коммерческих структур и рядовых граждан.

Вопросы для самопроверки к подразделу 2.8

1. Сформулируйте, в чем заключается разница между Интернетом

и Всемирной паутиной (WWW)?

2.Что лежит в основе объединения больших и малых сетей, составляющих Интернет?

3.Что представляет собой ISP?

4.Какие принципы положены в структуру интернет-провайдинга?

5.Какие задачи решаются с помощью NAP?

6.Какие задачи решаются с помощью POP?

7.Как в Интернете была решена проблема круглосуточной высоконадежной связи?

59