Internet как иерархия сетей

Internet - это собирательное название разных сетей, использующих определенные общие протоколы и предоставляющие определенные сервисы. Силами, удерживающими части Internet вместе, являются эталонная модель TCP/IP и стек протоколов TCP/IP. По определению Таненбаума [37] машина считается находящейся в сети Internet, если на ней действует стек протоколов TCP/IP, у неё есть IP-адрес и возможность посылать IP-пакеты на все остальные машины в сети. Вопрос осложняется тем фактом, что очень много компьютеров имеют возможность позвонить интернет-провайдеру при помощи модема, получить временный IP-адрес и посылать IP-пакеты другим хостам Internet. Есть смысл считать такие машины находящимися в сети на тот период, пока они подключены к маршрутизатору поставщика услуг.

Сеть Internet была создана в 1984 году на основе распределенной сети Министерства обороны США. В настоящее время она финансируется правительствами, научными и образовательными учреждениями, коммерческими структурами и миллионами частных лиц, но никто конкретно не является её владельцем.

Бурный рост спроса на услуги сети повлек за собой появление огромного количества коммерческих фирм-провайдеров (англ. provide – предоставлять, обеспечивать), которые обеспечивают доступ в сеть как частным лицам, так и корпоративным клиентам.

Самый распространенный и недорогой способ передачи данных – посредством модема и телефонной линии. При этом используются три типа подключения, отличающиеся друг от друга по объёму услуг и цене:

- почтовое (off-line) – позволяет только обмениваться электронной почтой с любым пользователем Internet, самое дешёвое;

- сеансное в режиме on-line («на прямом проводе») – работа в диалоговом режиме – все возможности сети на время сеанса;

- прямое (личное), самое дорогостоящее, – все возможности в любое время.

При работе в сеансном режиме доступ к сети Internet обычно покупается у провайдеров.

Отдельные участки Internet представляют собой сети различной архитектуры, которые связываются между собой с помощью маршрутизаторов. Передаваемые данные разбиваются на небольшие порции, называемые пакетами. Каждый пакет перемещается по сети независимо от других пакетов.

Сети в Internet неограниченно коммутируются (т.е. связываются) друг с другом, потому что все компьютеры, участвующие в передаче данных, используют единый протокол коммуникации TCP/IP.

Схема передачи информации по протоколу TCP/IP следующая: протокол ТСР разбивает информацию на пакеты и нумерует все пакеты; далее с помощью протокола IP все пакеты передаются получателю, где с помощью протокола ТСР проверяется, все ли пакеты получены; после получения всех пакетов протокол ТСР располагает их в нужном порядке и собирает в единое целое.

Каждый компьютер, подключенный к сети Internet, имеет два равноценных уникальных адреса: цифровой IP-адрес и символьный доменный адрес. Присваивание адресов происходит по следующей схеме: международная организация Сетевой информационный центр выдает группы адресов владельцам локальных сетей, а последние распределяют конкретные адреса по своему усмотрению.

IP-адрес компьютера имеет длину 4 байта. Обычно первый и второй байты определяют адрес сети, третий байт определяет адрес подсети, а четвертый – адрес компьютера в подсети. Для удобства IP-адрес записывают в виде четырех чисел со значениями от 0 до 255, разделенных точками, например: 145.37.5.150. Адрес сети – 145.37; адрес подсети – 5; адрес компьютера в подсети – 150.

Доменный адрес (англ. domain – область) в отличие от цифрового является символическим. Человеку неудобно работать с числовым представлением IP-адреса, зато доменное имя запоминается легко, особенно если учесть, что, как правило, это имя содержательное. Пример доменного адреса: bti.secna.ru. Здесь домен bti – имя реального компьютера, обладающего IP-адресом, домен secna – имя группы, присвоившей имя этому компьютеру, домен ru – имя более крупной группы, присвоившей имя домену secna, и т.д. Автоматическая работа серверов сети организована с использованием четырехзначного числового адреса. Поэтому необходим перевод доменных имен в связанных с ними IP-адреса. Этим занимаются серверы службы имен доменов DNS. Запрос на получение одной из страниц какого-либо сервера сначала обрабатывается сервером DNS, и далее он направляется по IP-адресу, а не по доменному имени.

Часть адреса, определяющая домен, называется сетевым идентификатором и присваивается домену организацией InterNIC (Internet Network Information Center – Центр сетевой информации Internet). Наиболее распространенные имена крупных доменов:

· com – коммерческие организации;

· edu – образовательные учреждения;

· gov – государственные учреждения;

· mil – военные организации;

· net – сетевые образования;

· org – учреждения других организаций и сетевых ресурсов.

Службы и протоколы являются разными понятиями. Служба (или сервис) – это набор операций, которые более низкий уровень предоставляет более высокому уровню. Служба определяет, какие именно операции уровень будет выполнять от лица своих пользователей, но не оговаривает, как должны реализоваться эти операции. Служба описывает интерфейс между двумя уровнями, нижний из которых является поставщиком сервиса, а верхний – его потребителем. Протокол – это набор правил, описывающих формат и назначение кадров, пакетов или сообщений. Протокол используется для реализации передачи сообщений.

Основными службами сети Internet являются:

· Электронная почта (е- mail);

· World Wide Web (WWW);

· Служба удаленного управления компьютером ТЕLNET;

· Система телеконференций USENET (от users network);

· Служба пересылки файлов FTP;

· Служба ICQ (i seek you – я ищу тебя);

· Служба имен доменов (DNS- domain name service).

Рассмотрим подробнее назначение и принципы функционирования этих служб в сети Internet.