Организация сети Интернет

Организация сети Интернет как сети с коммутацией пакетов стала крупнейшим научным и техническим достижением. В сети с коммутацией пакетов сообщения (файлы), передаваемые от одного компьютера к другому, разбиваются на несколько пакетов определенного объема (сейчас - не более 1536 байтов). Затем к данным каждого пакета добавляется служебная информация, обеспечивающая его автономность:

Source address – цифровой • адрес (четыре байта) передающего компьютера;

• Destination address – цифровой адрес (четыре байта) принимающего компьютера;

• Packet Number – номер пакета в сообщении;

• Cyclic Redundancy Check (CRC) – данные для циклического избыточного контроля, позволяющие обнаруживать появившиеся при передаче ошибки.

В результате «автономизации» пакеты одного и того же сообщения могут передаваться по различным маршрутам, при необходимости обходя вышедшие из строя коммуникационные каналы, так как порядок поступления пакетов в компьютер-получатель не имеет значения. Компьютер может собрать пакеты в исходное сообщение по их известным порядковым номерам. При этом каждый коммуникационный канал становится доступным одновременно нескольким пользователям, что повышает его пропускную способность.

При обнаружении ошибки в принятом пакете компьютер-получатель автоматически формирует компьютеру-отправителю запрос на повторную передачу пакета. При приеме пакета без ошибок компьютер-получатель подтверждает это отправителю по каждому пакету.

Для сетей с коммутацией пакетов был разработан специальный Протокол управления передачей/Межсетевой протокол Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP). Этот протокол стал основополагающим протоколом Интернета. Протокол Transmission Control Protocol (TCP) отвечает за разделение сообщения на пакеты в компьютере-источнике и за его сборку из пакетов в компьютере-получателе. Протокол Internet Protocol (IP) управляет адресацией пакетов и их доставкой получателю. Протокол TCP/IP не зависит от платформы компьютеров, то есть от их типов и операционных систем, что позволяет подключать к Интернету любые компьютеры.

Различные секции Интернета связываются друг с другом посредством мощных компьютеров, называемых маршрутизаторами (routers). Они занимаются сортировкой и рассылкой поступающих пакетов к другим маршрутизаторам, расположенным ближе к соответствующим получателям, пока пакет не достигнет компьютера-получателя.

Для определения направления отправки принятого пакета по содержащемуся в нем адресу получателя применяется таблица маршрутизации (routing table), которая является основным компонентом любого маршрутизатора. Современные маршрутизаторы динамически адаптируют таблицы маршрутизации в зависимости от состояния коммуникационных каналов: скорости, интенсивности трафика и т.д.

Быстрый прогресс Интернета был обеспечен массовым выпуском персональных компьютеров, что привело к появлению множества локальных сетей Local Area Network (LAN). Локальные сети стали объединяться в сети масштаба предприятия Enterprise Area Network (EAN), городские сети Metropolitan Area Network (MAN), средние сети Medium Area Network (MAN) и региональные сети Wide-Area Network (WAN). В настоящее время они практически все подсоединены к Интернету.

Сеть Интернет представляет собой довольно хаотичную, но работоспособную систему. Нет ни одной компании, владеющей Интернетом. Управление, эксплуатация и развитие сети осуществляется на общественных началах. Несколько таких общественных организаций находится в США: Международная организация Internet SOCiety (ISOC), Совет по архитектуре Интернета Internet Architecture Board (IAB), Отдел численных стандартов Internet Assigned Numbers Authority (IANA), Консорциум World Wide Web Consortium (W3C).

В России вопросами функционирования Интернета тоже занимается несколько общественных организаций: Российский общественный центр интернет-технологий (РОЦИТ), Российская академия Интернет и Всероссийская интернет-академия.

При разработке сети в Интернет был заложен ряд принципов. Было решено, что информация в сети должна предоставляться бесплатно любому пользователю, поэтому в основном за информацию в Интернете не платят, но есть и платные информационные услуги. Причем платные услуги не должны зависеть от расстояния. И главное – Интернет должен быть ориентирован на учебные, академические и исследовательские организации и в нем не должно быть рекламы и коммерции.

К сожалению, не все заложенные в Интернет принципы были реализованы: реклама, виртуальные магазины, брачные конторы и даже порнография – все это действительная реальность. Для борьбы с коммерциализацией Интернета в США разработан проект Интернет II, который должен стать только информационной сетью.