3. Архітектура та принципи функціонування Internet

Internet як інтермережа складається з безлічі локальних мереж. Для об'єднання мереж застосовуються додаткові апаратні засоби. Основним апаратним компонентом, що використовується для об'єднання різнорідних мереж, є маршрутизатор.

Маршрутизатор — це комп'ютер спеціального призначення для об'єднання мереж.

Схему об'єднання мереж за допомогою маршрутизаторів показано на рис. Тут кожну мережу зображено у вигляді хмарки, а маршрутизатори — у вигляді прямокутників.

Маршрутизатор може об'єднувати дві локальні мережі, локальну і розподілену мережі або дві розподілені мережі. Причому якщо за допомогою маршрутизаторів об'єднуються дві мережі однієї категорії, то в них не обов'язково повинна використовуватись одна і та ж технологія. Наприклад, за допомогою маршрутизатора можна об'єднати локальну мережу Ehternet з локальною мережею FDDI. Хмарка на малюнку саме і позначає довільну мережну технологію.

Кожний комп'ютер в Internet або вузол Internet має свою унікальну адресу, яку називають IP-адресою, що однозначно визначає його місце розташування в інтермережі. Вузли Internet можуть обмінюватися між собою певними порціями даних, які називаються ІР-пакетами. Дані, що відправляються від одного вузла до іншого, завжди розбиваються на IP-пакети, кожний з яких автономно пересилається інтермережею до вузла призначення із заданою ІР-адресою.

Послідовність маршрутизаторів, за яким повинен пройти пакет до пункту призначення, називається маршрутом проходження пакета. В об'єднаних мережах, як правило, існують кілька альтернативних маршрутів проходження пакетів між вузлами. Завдання вибору маршрутів з кількох можливих на основі відповідних критеріїв вибору вирішують самі маршрутизатори, а також кіпцеві вузли.

Виконання всіх цих функцій здійснюється програмними засобами на основі певних правил — протоколів. Описати в однім протоколі усі правила взаємодії неможливо. Тому мережні протоколи будуються за багаторівневим принципом: на кожний рівень покладається виконання певних функцій, після чого управління передається протоколу наступного рівня і т. д. Кожний рівень може взаємодіяти тільки із сусідніми рівнями (верхнім і нижнім).

Ключова роль у функціонуванні Internet належить двом тісно взаємозалежним протоколам: міжмережному протоколу IP (Internet Protocol) і протоколу управління передачею TCP (Transmission Control Protocol). Часто їх об'єднують і кажуть, що базовим протоколом в Internet є TCP/IP. Всі інші численні протоколи будуються на основі саме TCP/IP, створюючи єдину сім'ю протоколів TCP/IP.

У результаті створюється враження єдиної системи зв'язку, до якої підключено багато комп'ютерів. Але така мережна система є віртуальною, оскільки реально не існує — враження існування однорідної мережної системи створюється за рахунок поєднання відповідних апаратних та програмних засобів.