Структура Интернета

Компьютерные сети, которые объединяет Интернет, сохраняют самостоятельное значение. Действительно, Интернет не имеет ни четко выраженного владельца, ни национальной принадлежности, хотя, конечно, существуют компании, которые отвечают за какие-либо сферы деятельности, тем самым обеспечивая связь между сетями. Любая сеть может иметь связь с Интернет и, следовательно, рассматриваться как ее часть, если в ней используются принятые для Интернет протоколы TCP/IP или имеются шлюзы для преобразования стека протоколов, на котором работает сеть, в протоколы TCP/IP. Практически все сети национального и регионального масштабов имеют выход в Интернет.

Типичная национальная сеть имеет иерархическую структуру. Верхний уровень составляют центры, связанные между собой высокоскоростными линиями связи. С национальным центрами соединяются региональные, к которым, в свою очередь, подключаются местные центры. Именно к местным центрам подключаются локальные сети малых и средних предприятий, а также компьютеры отдельных пользователей. Корпоративные сети крупных предприятий могут соединяются как с региональными, так и с местными центрами.

Интернет изначально строилась для объединения сетей с различным внутренним устройством. С самого начала в ее устройстве выделяли магистральную сеть, а сети, присоединенные к магистрали, рассматривались как автономные сети. Магистральная сеть и каждая из автономных сетей имели свое собственное административное управление.

Общая схема структуры Интернет представлена на рис. 1. Для соединения двух и более сетей в Интернет используются маршрутизаторы - компьютеры, которые физически соединяют сети друг с другом и с помощью специального программного обеспечения передают информацию из одной сети в другую. Все автономные сети и магистральная сеть имеют свой уникальный номер, который выдается организации, учредившей новую автономную систему, Информационным центром сети Интернет [Internet Network Information Center, InterNIC].

Стек протоколов tcp/ip

Так как стек TCP/IP был разработан до появления модели взаимодействия открытых систем ISO, то, хотя он также имеет многоуровневую структуру, соответствие уровней стека TCP/IP уровням модели OSI достаточно условно.

Протоколы TCP/IP делятся на 4 уровня:

• прикладной уровень [уровень 1];

• транспортный уровень [уровень 2];

• уровень межсетевого взаимодействия [уровень 3];

• уровень сетевых интерфейсов [уровень 4].

Уровень сетевых интерфейсов является самым нижним уровнем стека TCP/IP. Он позволяет узлам Интернет, в независимости от того каким образом они подключены к сети и какой способ передачи используют, работать по протоколам TCP/IP.

Следующий уровень - это уровень межсетевого взаимодействия. Протоколы этого уровня описывают правила передачи небольших порций информации [пакетов] с одного узла на другой. Основной протокол этого уровня - IP.

Транспортный уровень описывает, как большие массивы данных разбить на небольшие части и собрать обратно. Основной протокол этого уровня - TCP.

Прикладной уровень - это приложения типа клиент-сервер, базирующиеся на протоколах нижних уровней. В отличие от протоколов остальных трех уровней, протоколы прикладного уровня занимаются деталями конкретного приложения и не интересуются способами передачи данных по сети. Среди основных приложений ТСР/IP, имеющихся практически в каждой его реализации, - протокол эмуляции терминала Telnet, протокол передачи файлов FTP, протокол электронной почты SMTP, используемый в системе World Wide Web протокол передачи гипертекста НТТР и др.

Рассмотрим подробнее основные протоколы уровней межсетевого взаимодействия и транспортного. Предположим требуется передать информацию с одного компьютера, подключенного к Интернет, на другой компьютер. Протокол TCP разбивает информацию на части и нумерует их, чтобы при получении можно было правильно собрать информацию. Далее с помощью протокола IP все части передаются получателю, где с помощью протокола TCP проверяется, все ли части получены. Так как отдельные части могут передаваться различными маршрутами, то порядок получения частей может быть нарушен. После получения всех частей TCP располагает их в нужном порядке и собирает в единое целое.

Для протокола TCP не имеет значения, какими путями информация передается по сети Интернет. Этим занимается протокол IP. Каждую часть информации этот протокол помещает в пакет, в заголовке которого указывается, в частности, адрес отправителя, адрес получателя и другая информация. При этом скорость и пути прохождения пакетов могут быть различными.

Протоколы TCP и IP обеспечивают передачу информации между двумя компьютерами сети. С помощью них протоколы прикладного уровня реализуют самые разные услуги.