Lection_3

14

Лекція 3

Основи побудови комп'ютерних мереж

1. Основні поняття про комп'ютерні мережі, їх призна­чення, історія розвитку.

2. Концепції побудови та класи­фікація комп'ютерних мереж. Архітектура комп'ютерних мереж: топологія, апарат­не та програмне забезпечення. Базові топології локальних ком­п'ютерних мереж: "шина", "зірка", "кільце". Призна­чення, коротка характеристика та принципи функці­онування. Організація передачі даних. Базові поняття локальних комп’ютерних мереж.

3. Апаратні засоби комп’ютерних мереж: призначення та їх класифікація. Методи доступу до середовища передавання та методи передавання.

4. Глобальна мережа Internet. Історія розвитку. Базові поняття та функціональні можливості.

1. У наш час найважливішим застосуванням комп'ютерів стає створення мереж, що забезпечують єдиний інфор­маційний простір для багатьох корис­ту­­вачів [3]. Особливо наочно цей процес простежується на прикладі всесвітньої комп'ютерної мережі Internet.

Комп'ютерна мережа – сукупність взаємозв'язаних (каналами передачі даних) комп'ютерів, які забезпе­чують користувачів засобами обміну інформацією і ко­лективного використання ресурсів мережі: апаратних, програмних та інформаційних.

Абоненти мережі – об'єкти, що генерують або спожи­вають інформацію в мережі. Абонентами мережі можуть бути окремі комп'ютери, комп'ютерні комплекси, термі­нали та ін. Будь-який абонент підключається до станції.

Станція – це апаратура, яка виконує функції, пов'язані з передачею і прийомом інформації.

Сукупність абонента та станції називають абонентсь­кою системою. Враховуючи особливості реалізації або­нентських систем на основі ПК, останні також часто на­зивають станціями.

Для організації взаємодії абонентів потрібне фізичне передавальне середовище – лінії зв'язку або простір, в яко­му поширюються електричні сигнали, й апаратура пере­дачі даних. На основі фізичного передавального середови­ща будується комунікаційна мережа, що забезпечує пере­дачу інформації між абонентськими системами.

Такий підхід дає можливість розглядати будь-яку ком­п'ютерну мережу як сукупність абонентських систем і ко­мунікаційної мережі (див. рис.1).

Об'єднання комп'ютерів у мережу дає змогу спільно використовувати диски великої ємності, принтери, основну пам'ять, мати спільні програмні за­со­би і дані. Глобальні мережі надають можливість використовувати апаратні ресурси від­далених комп'ютерів. Ці мережі, охоплюючи мільйони людей,

Рис. 1 - Узагальнена структура комп'ютерної мережі

повністю змі­нили процес поширення і сприйнят­тя інформації, зробили обмін нею засобами електронної пош­ти найпоширенішою послугою мережі, а основним ресур­сом – інформацію.

Основним призначенням комп'ютерної мережі є забез­печення простого, зручного і надійного доступу користува­ча до спільних розподілених ресурсів мережі та організація їх колективного використання з надійним захистом від не­санкціонованого доступу, а також забезпечення зручними і надійними засобами передачі даних між користувачами ме­режі. За допомогою комп'ю­терних мереж ці проблеми вирішуються незалежно від територіального розташування користувачів.

В епоху загальної інформатизації великі об­сяги інформації зберігаються, обробляються і передаються в локальних та гло­бальних комп'ютерних мережах. У ло­кальних мережах створюються спільні бази даних для ро­боти користувачів. У глобальних мережах здійснюється формування єдиного наукового, економічного, соціально­го і культурного інформаційного простору.

Існує безліч проблем, для вирішення яких потрібні централізовані дані, доступ до баз даних, передача даних на відстань та їх розподілена оброб­ка. З цим стикають­ся банківські й інші фінансові структури, системи соціального забезпечення, податкові служби, дистанційне комп'ютерне навчання, системи резервування авіа­квитків, дистанційна медична діагностика, виборчі систе­ми та ін. У всіх цих випадках необхідно, щоб у комп'ютерній мережі здійснювалися збирання, збережен­ня і доступ до даних, гарантувався захист даних від спо­творення та несанкціонованого доступу [3].

Виникнення та розвиток комп'ютерних мереж (КМ) пов'язані з появою у 1960-х роках великих обчислювальних машин (мейнфреймів), що являли собою складний комплекс електронних та електромеханічних пристроїв, що потребували спеціальних умов експлуатації та великого штату обслугову­ючого персоналу [1]. Зрозуміло, що ефективним могло бути тільки колективне використання потужностей таких обчислювальних машин. Так з'явились перші системи телеобробки (обробки на відстані) завдань. Такі системи надавали можливість багатьом користувачам під'єднуватися до мейнфрейма за допомогою термінальних станцій (найпростіші термінали складались з монітора та клавіатури) з квантуванням часу роботи центрального процесора між терміналами.

Однак справжній вибух у розвитку KM пов'язаний з появою у 1980-х роках персональних комп'ютерів. Дуже швидко стало очевидним, що без об'єднання персональних комп'ютерів одного відділу, підприємства чи установи неможливо організувати ефективне використання великих масивів даних, сумісне розв'язування задач та використання спільних ресурсів (вільного простору на магнітних дисках, пристрою зчитування з оптичних дисків, друкуючих пристроїв, факс-модемів та ін.). Такі мережі стали називати локальними (LAN – Local Area Network). Невдовзі з'явилась потреба об'єднання комп'ютерних систем не лише у межах одного офісу, але й у масштабах регіону, країни та всього світу. На відміну від локальної, глобальна мережа (WAN – Wide Area Network) не ­обмежена територіальними рамками та об'єднує різнорідні канали передачі даних [1].

2. На рис. 2 наведено класифікацію мереж ЕОМ за призначенням, розміщенням даних, територіальним роз­поділом та складом ЕОМ [2].

Рис. 2 - Класифікація мереж ЕОМ

Інформаційні мережі призначені для здобуття інформації від різних джерел та використання її для обслуго­вування великої кількості споживачів. Обчислення та обробка даних в таких мережах виконується за незначний час роботи ЕОМ. До інформаційних мереж належать системи контролю за станом навколишнього середовища, обслуго­вування громадських організацій (стадіонів, вокзалів), си­стеми бронювання квитків.

Основні функції обчислювальних мереж поля­гають у здійсненні великої кількості обчислень і розрахун­ків. Інформаційне обслуговування та збирання інформації займають незначну частину часу. До обчислювальних належать мережі складних розрахунків (оптимізація процесу виробництва, постачання, транспортні задачі оптимізації).

В інформаційно-обчислювальних ме­режах виконуються обчислення і обробка даних та обслуго­вування споживачів інформації. До інформаційно-обчислю­вальних належать інформаційно-пошукові системи, системи управління виробництвом та ін.

За розміщенням даних мережі ЕОМ можуть бути цент­ралізованими, тобто сконцентрованими в одному місці, і розподіленими (знаходитися в різних міс­цях). У мережах з централізованими банками даних одна чи кілька ЕОМ виконують основні функції з обробки даних. Решта ЕОМ забезпечують, головним чином, збирання, часткову обробку і передачу інформації до центру обробки даних. Такі мережі створюють для центральних бібліотек, книгосховищ, для обробки метеорологічної інформації, для систем управління обороною країни. Цент­ралізовані банки даних дають змогу накопичувати важливу інформацію в межах країни чи планети для вирішення кар­динальних проблем (наявність даних про трансплантації, діагностування онкологічних захворювань, патентні дані країн світу з різних галузей).

Мережі з розподіленими банками даних передбачають наявність кількох проміжних центрів збирання і обробки інформації. У таких мережах кожен з центрів або окремі ЕОМ можуть виконувати певні функції обробки і взаємо­діяти між собою з метою пересилки необхідних даних і програм банку даних. Наприклад, якщо даний центр (про­міжний) займається збиранням регіональної інформації та її обробкою, то інший центр тут може діставати необхід­ну інформацію для своїх потреб. Створення розподілених банків даних розгалужує обчислювальну потужність окре­мих ЕОМ чи їх груп і підвищує надійність обробки даних, зменшуючи навантаження на канали передачі даних.

Отже, обидва типи цих мереж є дуже важливими.

Територіальний розподіл мереж передбачає відповід­не технічне і програмне забезпечення. В локальних комп'ютерних мережах (ЛКМ) ЕОМ знаходяться на відстані не більше десяти кілометрів. Це не потребує розробки складної спеціальної апаратури зв'язку і програмного забезпечення для надій­ної пересилки даних. Ускладнення програмного забезпечення і апаратури зв'язку незначне порівняно з використанням окремих ЕОМ. Існує багато локальних мереж, в яких ЕОМ знаходиться в одному будинку і, навіть, в одній кімнаті. Такі мережі дають змогу, наприклад, забезпечити взаємо­дію між учителем і учнями, між керівництвом та інженерно-технічними працівниками підприємства тощо. Велику ува­гу приділяють локальним мережам у зв'язку з перебудовою виробництва на сучасному рівні, наприклад при створенні АСУ ТП та гнучких виробничих процесів.

Локальна комп'ютерна мережа дозволяє з'єднати між собою групу персональних комп'ютерів для спільного використання інформації. Крім спільного доступу до файлів користувачі мережі можуть використовувати й інші мережеві ресурси: принтери, накопичувачі для компакт-дисків, факс-модеми тощо. Комп'ютери, які надають свої ресурси для спільного використання, називають серверами. Комп'ютери, які використовують спільні ресурси, називають клієнтами. Кожен з комп'ютерів може бути одночасно як клієнтом, так і сервером. Однак, як правило, у ЛКМ більшість комп'ю­терів відіграють роль клієнтів, тоді їх називають робочими станціями. Один або декілька комп'ютерів, на відміну від робочих станцій, можуть виступати в ролі серверів. Сервери можуть різнитися за своїм призначенням (файл-сервер, принт-сервер, сервер адміністрування користувачів мережі) або ж об'єднувати одразу декілька функцій (мережевих сервісів). Сервери та робочі станції у ЛКМ працюють під управлінням мережевої операційної системи (часто викорис­товується абревіатура NOS – Network Operating System) та взаємодіють один з одним за допомогою спеціальної мови – протоколу.

До найбільш розповсюджених структур локальних мереж належать локальні мережі з магістральною та кільцевою організацією зв'язків (рис. 3).

б

Рис. 3

У магі­стральних мережах обмін інформацією відбувається між довільними ЕОМ по загальній магістралі (сукупності фізич­них ліній зв'язку). Тому в будь-який момент часу інформа­цію на магістраль видає тільки одна ЕОМ, а решта спри­ймають її чи виконують власні алгоритми обробки даних.

У кільцевих локальних мережах дані передаються в заданому напрямку суміжним ЕОМ. Це дає змогу, зокрема, реалізу­вати конвеєрну обробку даних, яка передбачає виконання кожною ЕОМ певних функцій над даними, які «циркулюють» в кільці. Локальні мережі мають високу швидкість обміну інформацією (0,5–100 Мбит/с), що обумовлює високу про­дуктивність обробки даних.

На практиці застосовуються також локальні мережі із зірковою структурою зв'язків. У таких мережах одна з ЕОМ відіграє роль центральної, а решта – роль периферійних. Центральна ЕОМ здійснює комутацію між різними периферійними ЕОМ. Зіркоподібні локальні мережі мають досить малу продуктивність та швидкість обміну інформа­цією, оскільки в обміні можуть брати участь у даний момент тільки дві ЕОМ (подібно до магістральних локальних мереж). Крім того, при відмові центральної ЕОМ мережа стає непрацездатною. Тому ці мережі мають невисокі характе­ристики надійності.

Для обміну даними в локальних мережах використову­ють протоколи обміну, які визначають форму подання і порядок передачі даних каналами зв'язку.

Регіональні мережі охоплюють територію до сотень кілометрів (в межах району, області). При цьому зв'язок між окремими ЕОМ здійснюється телефонними, телеграфними, телетайпними лініями зв'язку. Значного поширення в таких системах набувають оптоволоконні лінії зв'язку, які дають змогу підвищувати якість передачі сиг­налів незалежно від несприятливих зовнішніх умов (радіо­випромінювання, радіації, вологості, зміни температури), а волоконнооптичні лінії зв'язку можуть на кілька поряд­ків збільшувати кількість передаваних даних. Програмне й апаратне забезпечення регіональних мереж повинно здій­снювати підключення до каналів зв'язку пристроїв пере­творення сигналів у форму, яка відповідає даному каналу. Для виконання таких перетворень використовують модеми – пристрої, які дають змогу модулювати і демодулювати сигнали ліній зв'язку.

Глобальні мережі охоплюють територію однієї або кількох країн. У гло­бальних мережах застосовують супутникові системи зв'язку, а також регі­о­на­ль­ні і локаль­ні мережі. На основі глобальних і регіональних мереж ство­рю­ють телеметричні системи великої потужності. Си­стема телеобробки містить кілька ЕОМ і терміналів чи ін­ших пристроїв збирання даних (див. рис.4), які взаємодіють між собою через модеми.

Рис. 4

Модем перетворює сигнали з ЕОМ у зручну для передачі форму, на­прик­лад у частот­но-модульовані сигнали і передає їх у канал. На приймаль­но­му боці модем перетворює прийняті сигнали у форму, яка зручна для обробки на ЕОМ, наприклад, у цифрові двійкові коди. Користувачі мереж за допомогою терміна­лів (дисплеїв, спеціальних пристроїв вводу-виводу інформації) здійснюють обмін з потрібними ЕОМ чи базами даних, передають інформацію у бази даних і т.п.

У мережах можуть застосовуватися різні ЕОМ. В одно­рідних мережах використовують ЕОМ одного типу чи його модифікації. При цьому може застосовуватися велика кількість (до сотень, тисяч) мікроЕОМ, мініЕОМ. Це доз­воляє уникнути основного недоліку мікроЕОМ – малої швидкодії.

У неоднорідних мережах використовують ЕОМ різних типів. Вибір ЕОМ, як правило, зумовлений потре­бами обробки даних. Наприклад, при збиранні і початковій обробці даних від великої кількості джерел інфор­ма­ції (датчиків температури, атмосферного тиску, вологості) необхідно об­ро­­би­ти цю інформацію і дістати певні характе­ристики процесу (скласти метеоро­ло­гічну карту). Здобуття початкових даних не потребує високої швидкодії, тому доцільно використовувати на місцях для збирання інфор­мації малопотужні ЕОМ. Проте для обробки даних доцільно застосовувати потужну ЕОМ з централізованим банком даних.

Мережі ЕОМ дозволяють створювати складні системи, які приводять до комплексного вирішення складних народ­ногосподарських проблем. Так, системи колективного користування дають змогу забезпечити режим найбільш повного завантаження ЕОМ, розширюють кількість і якість інформаційних послуг, значно збільшують число спо­живачів і користувачів інформації [2].

3. Щоб забезпечити передачу інформації від комп'ютера до комуніка­ційного середовища, необхідно узгодити сигнали внутрішнього інтерфейсу комп'ютера з параметрами сиг­налів, що передаються каналами зв'язку [3]. При цьому необхідно дотримуватися як фізичного узгодження (форма, амплітуда і тривалість сигналу), так і кодового.

Мережеві адаптери – технічні пристрої, які виконують функції сполучення комп'ютера з каналами зв'язку. На практиці цей термін за­стосовується для спеціальних електронних плат – мережевих. Крім них, функцію мережевого адаптера часто вико­нують модеми.

Серед характеристик комунікаційної мережі найваж­ливішими є:

• швидкість передачі даних каналом зв'язку;

• пропускна здатність каналу зв'язку;

• вірогідність передачі інформації;

• надійність каналу зв'язку і передавальної апаратури.

Швидкість передачі даних каналом зв'язку залежить від його типу та якості, типу апаратури передачі даних, способу синхронізації та ін. Швидкість передачі виражається в бітах за секунду. В техніці використовують іншу одиницю – бод (кількість змін стану середовища пе­редачі за секунду). Взагалі швидкість у бітах за секунду та бодах не збігається. В сучасних широкосмугових мережах швидкість передачі даних може перевищувати 100 Мбіт/с.

Користувача часто цікавлять не абстрактні біти, а про­пускна здатність, що виражається в знаках (символах), які передаються за секунду.

Вірогідність передаваної інформації визначається кількістю помилок на один знак, який передається. Цей показник має бути не більшим за 10⁶–10⁷ помилок/знак.

Надійність комунікаційної системи визначається се­реднім часом безвідмовної роботи і виражається в годинах [1].

У будь-якій комп'ютерній мережі передача даних здійснюється за до­помогою електромагнітних сигналів [1]. Середовище, у якому поши­рю­ються електромагнітні хвилі, може бути обмеженим (фізичний провідник сигналу – кабель) aбо ж необмеженим (передача мікрохвильових, інфрачер­во­них або радіосигналів через відкритий ефір). Найбільш по­ширеними у KM є:

- телефонні кабелі, що найчастіше використовуються для під'єднання домашнього або офісного комп'ютера за допомо­гою модема до глобальної мережі;

- коаксіальні кабелі, що за своєю будовою та зовнішнім виглядом нагадують кабелі телевізійних антен, однак відмінні від них за електричними характеристиками;

- виті пари, що являють собою пару скручених між со­бою на зразок спіралі ізольованих провідників (у спільну ізолюючу оболонку поміщають, як правило чотири таких витих пари);

- волоконно-оптичні кабелі, що виготовляються зі скла або світлопро­відних пластикових волокон і проводять світлові імпульси, які генеруються лазером або світлодіодом та при­ймаються фотодетектором.

Телефонні кабелі здатні пропуск­ати сигнал зі швидкістю у кілька десятків Кб/с і вважаються «повільни­ми» каналами. Середньою швидкістю володіють канали на коаксіальних кабелях – до 10 Мб/с та витих па­рах – до 100 Мб/с. Високу швидкість – у кілька Гб/с – забезпечують волоконно-оптичні кабелі.

Кожен тип кабелю має обмеження на максимальну дов­жину одного неперервного відрізка (для різних типів коак­сіального кабелю це 200 або 500 м, для витої пари – 100 м) та кількість вузлів, що можуть бути об'єднані в локальну мережу. У зв'язку з цим для побудови корпоративних ме­реж, які є об'єднанням багатьох локальних, використову­ють спеціальні з'єднувальні елементи та відповідне програм­не забезпечення. До з'єднувальних елементів належать мос­ти, маршрутизатори та шлюзи.

Важливим у KM є також метод доступу до середовища передавання. Усі методи поділяються на два класи – конкурентні та детерміновані. У логічній шині інформація, що пере­дається у середовище передачі, одночасно доступна всім вузлам. Однак зчитує та обробляє її лише той вузол, чия адреса збігається з вказаною у пакеті адресою отримувача. Інші вузли таку інформацію ігнорують. При необхідності пере­дачі інформації мережевий адаптер вузла відправника прослуховує середовище передачі на предмет відсутності у ньому інших сигналів. Якщо середовище передачі вільне – розпочинається сеанс передачі. Таким чином діє кожен вузол мережі, а отже можлива ситуація, коли передачу інфор­мації одночасно розпочнуть два чи більше вузлів KM. Такий випадок називають колізією, інформація при цьому руйнуєть­ся, і процес передачі доводиться відкласти на певну кількість квантів часу. Це – конкурентний метод доступу до середови­ща передачі. Такий метод може бути реалізований лише для логічної топології шини. Якщо вузлів у мережі багато та кожен з них активно використовує мережеві ресурси, то колізії виникають часто, а середовище передачі є перевантаже­ним (навантаження середовища передачі потоком даних називають трафіком). У цьому випадку реальна пропускна здатність мережі може бути нижчою від максимально припус­тимої для даного типу кабеля.

На відміну від конкурентного методу доступу до середо­вища передавання, детерміновані методи не допускають ви­никнення колізій. Є два основних методи детермінованого доступу: опитування та передачі маркера.

У методі опитування один із вузлів отримує повноваження первинного вузла. Цей вузол у визначеному порядку опитує інші (вторинні) вузли стосовно наявності у них інформації, готової до передачі. Метод опитування може використовуватись для різних мережевих топологій. Однак найбільш природною для нього є топологія зірки, в якій центральний вузол відіграє роль первинного вузла. У мейнфреймах цей метод використовується для опитування пристроїв введення даних (терміналів).

Метод передачі маркера подібний до метода опитування, який працює без первинного вузла. Первинним за чергою стає кожен із вузлів, що отримує спеціальний об'єкт – маркер. Передача маркера розподіляє управління доступом між усіма вузлами мережі. Кожен вузол знає, від кого отримано і кому слід передати маркер. Правила визначають кожному вузлу максимальний час управління маркером. Метод реалізується для обох логічних топологій – кільця та шини.

Детерміновані методи викликають певну надлишковість у використанні каналу, вимагають додаткового часу та зменшують можливості передачі для кожного з вторинних вузлів. Перевагами обох методів є повна відсутність колізій, визначений час проходження сигналу, що мало залежить від трафіку, та можливість забезпечення найбільш активним вузлам пріоритетного використання каналу.

Поєднання певного типу кабелю, мережевих адаптерів, мережевої то­по­логії та методу доступу до середовища передачі називають архітектурним вирішенням KM або просто архітектурою мережі. Найбільш поширеною у локальних мережах є архітектура Ethernet, яка ґрунтується на використанні логічної шинної топології, конкурентного методу доступу до середовища передачі та коаксіальному кабелі з максимальною пропускною здатністю 10 Мб/с. Використання сучасних типів витої пари, кабельних центрів та мережевих адаптерів дозволяє будувати швидкий Ethernet (FastEthernet) з максимальною пропускною здатністю 100 Мб/с.

Окрім середовища передачі та методів доступу до ньо­го важливим є спо­сіб організації передачі даних або ж метод передавання. Розрізня­ють три основні методи пере­давання:

- комутація каналів;

- комутація повідомлень;

- комутація пакетів.

Метод комутації (перемикання, з'єднання) каналів поля­гає у попе­ред­ньому встановленні фізичного з'єднання між відправником та отримувачем. Комутований канал являє собою з'єднання через пункти комутації окремих ділянок кабелів на час передавання даних. Недоліком такого методу є затримки на встановлення з'єднань та очікування вивіль­нення потрібних кабельних ділянок, а також неможливість одночасного використання окремих ділянок для передаван­ня даних інших відправників та отримувачів. Прикладом мережі з комутацією каналів є телефонна мережа (АТС -пункти комутації кабельних ділянок).

У випадку комутації повідомлень інформація між відправ­ником та отримувачем проходить шляхом запам'ятовування у проміжних пунктах комутації. Оскільки при такому спо­собі передавання у будь-який момент часу зайнятою є лише одна кабельна ділянка, що з'єднує сусідні пункти комутації, то решта ділянок може використовуватись для передавання інших повідомлень.

Метод комутації пакетів є вдосконаленим різновидом ко­мутації повідомлень, у якому кожне повідомлення поділяєть­ся на маленькі частинки (пакети) фіксованого розміру. Ко­жен пакет містить інформацію про адреси відправника та отримувача, а також свій порядковий номер у повідомленні. Пакети передаються у мережі незалежно один від одного і можуть надходити отримувачу навіть різними маршрутами (у кожному пункті комутації щоразу обирається найменш завантажений канал). У пункті призначення з використан­ням нумерації пакетів формується вихідне повідомлення. Узагальнюючи цей метод, можна зазначити, що в повідомлення (пакети), що пересилаються комп'ютер­ною мережею, вміщується інформація про маршрут, в ре­зультаті чого будь-який комп'ютер, підключений до мережі, може визначити, куди треба відправити (або переключити) те чи інше повідомлення. Метод комутації пакетів є одним з найпоширеніших у KM, оскільки дає змогу досягнути найбільш ефективного вико­ристання пропускної здатності каналів.

Отже, ознаки, за якими визначають KM, є такими:

- територія – локальна, регіональна або глобальна мережа;

- топологія – шинна, кільцева, зіркова або гібридна (змішана);

- середовище передавання – обмежене (телефонний, коаксіальний, волоконно-оптичний кабелі, вита пара) або необмежене (мікрохвильовий, інфрачервоний або радіоканал);

- метод доступу до середовища передавання – конкурент­ний, детермінований з опитуванням або маркерним доступом;

- архітектурою – Ethernet, FastEthernet, Token Ring, Apple Talk та інші.

4. Мережа Інтернет не є продуктом зусиль єдиної команди розробників [1]. Скоріше, це результат об'єднаних зусиль талановитих людей, працюючих незалежно один від одного. Спочатку вона призначалася для викорис­тання в наукових колах, державних структурах та навчаль­них закладах. На сьогодні Інтернет став доступним практич­но для всіх, хто бажає скористатися його послугами для чи­тання новин, пошуку ін­фор­мації на будь-яку тему, здійснен­ня покупок в "електронних крамницях".

У 1957 році в США була створена Агенція перспектив­них наукових досліджень при Міністерстві оборони (Advanced Research Projects Agency – ARPA). Перед цією організацією була поставлена мета – забезпечити лідерство США в галузі передових технологій, особливо у сфері озброєнь.

На початку 60-х років Поль Верен (Paul Baran) з фірми Rand Corporation знайшов спосіб передачі інформації ме­режею, який повністю виключав би можливість збою та втра­ти інформації. Тепер він називається комутацією пакетів (packet switching).

У 1969 році організація ARPA створила мережу ARPANET. Метою цього проекту було надання своїм співробітникам, вче­ним та дослідникам, засобу ефективного обміну інформацією.

Були створені процесори передачі повідомлень (Interface Message Processors – IMP) на основі технології комутації пакетів.

У проміжку між 1969 та 1983 роками з'являли­ся нові мережі, але об'єднати їх не вдавалося, оскільки, через використання різних протоколів, взаємна передача інфор­мації була неможлива. У 1983 році ARPA профі­нансувала розроб­ку нового протоколу під назвою Transmission Control Protocol / Internet Protocol (TCP/IP – протокол управління передачею/ внутрішньомережевий протокол), який дозволяє об'єднувати різні мережі. IP використовується для передачі інформації між мережами, а процесори IMP, що комутують пакети, відомі як шлюзи (gatways) або маршрутизатори (routers).