Структура и основные принципы построения сети Интернет. Проблемы и перспективы развития сети Интернет

Содержание 

Введение……………………………………………….......….3

1. История развития интернета………………………......….4

2. Структура и основные принципы построения

сети Интернет………………………………………………….….…8

3. Проблемы и перспективы развития сети Интернет……..11

 Заключение……………………………………………..……14

 Список используемой литературы…………………………16 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

          Информатика – это новая информационная индустрия, связанная с использованием персональных компьютеров и сети Интернет.

       В наступившем новом тысячелетии большая часть информации, связанной с деятельностью людей, будет храниться в памяти ЭВМ.

      ЭВМ – электронные вычислительные машины – одно из важнейших изобретений 20 века. За рубежом, а позже и у нас в стране вычислительные машины получили название компьютеров. Компьютеры используются как универсальные устройства обработки, передачи и накопления самой различной информации.

      Базис современной информационной индустрии – компьютерная сеть Интернет.

      Интернет – это международная компьютерная сеть, связывающая компьютеры во всех странах и континентах, хранящая гигантские объемы информации и дающая оперативный доступ к этой информации практически всем людям.

       Интернет стал неотделимой частью  современной цивилизации. Стремительно  врываясь в сферы образования,  торговли, связи, услуг, он порождает  новые формы общения и обучения, коммерции и развлечений. «Сетевое  поколение» – это настоящий  социо-культурный феномен наших  дней. Для его представителей  Интернет давно стал привычным  и удобным спутником жизни.  Человечество вступает в новый  – информационный – этап своего  развития, и сетевые технологии  играют в нем огромную роль.

История развития интернета.  

       Около 20 лет назад Министерство  Обороны США создало сеть, которая явилась предтечей Интернет , – она называлась ARPAnet. ARPAnet была экспериментальной сетью, – она создавалась для поддержки научных исследований в военно-промышленной сфере, – в частности, для исследования методов построения сетей, устойчивых к частичным повреждениям, получаемым, например, при бомбардировке авиацией и способных в таких условиях продолжать нормальное функционирование. Это требование дает ключ к пониманию принципов построения и структуры Интернет. В модели ARPAnet всегда была связь между компьютером-источником и компьютером-приемником (станцией назначения). Сеть предполагалась ненадежной: любая часть сети может исчезнуть в любой момент.

       На связывающиеся компьютеры  – не только на саму сеть  – также возложена ответственность  обеспечивать налаживание и поддержание  связи. Основной принцип состоял  в том, что любой компьютер  мог связаться как равный с  равным с любым другим компьютером. 

       Передача данных в сети была  организована на основе протокола – IP. Протокол IP – это правила и описание работы сети. Этот свод включает правила налаживания и поддержания связи в сети, правила обращения с IP-пакетами и их обработки, описания сетевых пакетов семейства IP (их структура и т.п.). Сеть задумывалась и проектировалась так, чтобы от пользователей не требовалось никакой информации о конкретной структуре сети. Для того, чтобы послать сообщение по сети, компьютер должен поместить данные в некий "конверт'', называемый, например, IP, указать на этом "конверте'' конкретный адрес в сети и передать получившиеся в результате этих процедур пакеты в сеть.

       Эти решения могут показаться  странными, как и предположение  о "ненадежной'' сети, но уже  имеющийся опыт показал, что  большинство этих решений вполне  разумно и верно. Пока Международная  Организация по Стандартизации (Organization for International Standardization – ISO) тратила  годы, создавая окончательный стандарт  для компьютерных сетей, пользователи  ждать не желали. Активисты Интернет начали устанавливать IP-программное обеспечение на все возможные типы компьютеров. Вскоре это стало единственным приемлемым способом для связи разнородных компьютеров. Такая схема понравилась правительству и университетам, которые проводят политику покупки компьютеров у различных производителей. Каждый покупал тот компьютер, который ему нравился и вправе был ожидать, что сможет работать по сети совместно с другими компьютерами.

         Примерно 10 лет спустя после появления  ARPAnet появились Локальные Вычислительные  Сети (LAN), например, такие как Ethernet и др. Одновременно появились  компьютеры, которые стали называть  рабочими станциями. На большинстве  рабочих станций была установлена  операционная система UNIX. Эта  ОС имела возможность работы  в сети с протоколом Internet (IP). В  связи с возникновением принципиально  новых задач и методов их  решения появилась новая потребность:  организации желали подключиться  к ARPAnet своей локальной сетью.  Примерно в то же время появились  другие организации, которые начали  создавать свои собственные сети, использующие близкие к IP коммуникационные  протоколы. Стало ясно, что все  только выиграли бы, если бы  эти сети могли общаться все  вместе, ведь тогда пользователи  из одной сети смогли бы  связываться с пользователями  другой сети.

       Одной из важнейших среди этих  новых сетей была NSFNET, разработанная  по инициативе Национального  Научного Фонда (National Science Foundation –  NSF). В конце 80-х NSF создал пять  суперкомпьютерных центров, сделав их доступными для использования в любых научных учреждениях. Было создано всего лишь пять центров потому, что они очень дороги даже для богатой Америки. Именно поэтому их и следовало использовать кооперативно. Возникла проблема связи: требовался способ соединить эти центры и предоставить доступ к ним различным пользователям. Сначала была сделана попытка использовать коммуникации ARPAnet, но это решение потерпело крах, столкнувшись с бюрократией оборонной отрасли и проблемой обеспечения персоналом.

       Тогда NSF решил построить свою  собственную сеть, основанную на IP технологии ARPAnet. Центры были соединены специальными телефонными линиями с пропускной способностью 56 KBPS (7 KB/s). Однако, было очевидно, что не стоит даже и пытаться соединить все университеты и исследовательские организации непосредственно с центрами, т.к. проложить такое количество кабеля – не только очень дорого, но практически невозможно. Поэтому решено было создавать сети по региональному принципу. В каждой части страны заинтересованные учреждения должны были соединиться со своими ближайшими соседями. Получившиеся цепочки подсоединялись к суперкомпьютеру в одной из своих точек, таким образом суперкомпьютерные центры были соединены вместе. В такой топологии любой компьютер мог связаться с любым другим, передавая сообщения через соседей.

         Это решение было успешным, но  настала пора, когда сеть уже  более не справлялась с возросшими  потребностями. Совместное использование  суперкомпьютеров позволяло подключенным  общинам использовать и множество  других вещей, не относящихся  к суперкомпьютерам. Неожиданно  университеты, школы и другие  организации осознали, что заимели  под рукой море данных и  мир пользователей. Поток сообщений  в сети (трафик) нарастал все быстрее  и быстрее пока, в конце концов, не перегрузил управляющие сетью  компьютеры и связывающие их  телефонные линии. В 1987 г. контракт на управление и развитие сети был передан компании Merit Network Inc., которая занималась образовательной сетью Мичигана совместно с IBM и MCI. Старая физически сеть была заменена более быстрыми (примерно в 20 раз) телефонными линиями. Были заменены на более быстрые и сетевые управляющие машины.

       Процесс совершенствования сети  идет непрерывно. Однако, большинство  этих перестроек происходит незаметно  для пользователей. Включив компьютер,  вы не увидите объявления о  том, что ближайшие полгода Интернет не будет доступна из-за модернизации. Возможно, даже более важно то, что перегрузка сети и ее усовершенствование создали зрелую и практичную технологию. Проблемы были решены, а идеи развития проверены в деле. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Структура и основные принципы построения сети Интернет. 

       Интернет – всемирная информационная компьютерная сеть, представляющая собой объединение множества региональных компьютерных сетей и компьютеров, обменивающих друг с другом информацией по каналам общественных телекоммуникаций (выделенным телефонным аналоговым и цифровым линиям, оптическим каналам связи и радиоканалам, в том числе спутниковым линиям связи).

       Информация в Интернет ранится на серверах. Серверы имеют свои адреса и управляются специализированными программами. Они позволяют пересылать почту и файлы, производить поиск в базах данных и выполнять другие задачи.

       Обмен информацией между серверами  сети выполняется по высокоскоростным  каналам связи (выделенным телефонным  линиям, оптоволоконным и спутниковым  каналам связи). Доступ отдельных  пользователей к информационным ресурсам Интернет обычно осуществляется через провайдера или корпоративную сеть.

      Провайдер - поставщик сетевых  услуг – лицо или организация  предоставляющие услуги по подключению  к компьютерным сетям. В качестве  провайдера выступает некоторая  организация, имеющая модемный  пул для соединения с клиентами  и выхода во всемирную сеть.

      Основными ячейками глобальной  сети являются локальные вычислительные  сети. Если некоторая локальная  сеть непосредственно подключена  к глобальной, то и каждая рабочая  станция этой сети может быть  к ней. 

       Существуют также компьютеры, которые  непосредственно подключены к  глобальной сети. Они называются  хост - компьютерами (host - хозяин).       

      Хост – это любой компьютер,  являющийся постоянной частью Internet, т.е. соединенный по Internet – протоколу  с другим хостом, который в  свою очередь, соединен с другим, и так далее.

       Для подсоединения линий связи  к компьютерам используются специальные  электронные устройства, которые  называются сетевыми платами,  сетевыми адаптерами, модемами и  т.д.

      Практически все услуги  Интернет  построены на принципе клиент-сервер. Вся информация в Интернет хранится на серверах. Обмен информацией между серверами осуществляется по высокоскоростным каналам связи или магистралям. Серверы, объединенные высокоскоростными магистралями, составляют базовую часть сети Интернет.

      Отдельные пользователи подключаются  к сети через компьютеры местных  поставщиков услуг Интернета, Интернет - провайдеров (Internet Service Provider - ISP), которые имеют постоянное подключение к Интернет. Региональный провайдер, подключается к более крупному провайдеру национального масштаба, имеющего узлы в различных городах страны. Сети национальных провайдеров объединяются в сети транснациональных провайдеров или провайдеров первого уровня. Объединенные сети провайдеров первого уровня составляют глобальную сеть Интернет.

      Передача информации в Интернет  обеспечивается благодаря тому, что каждый компьютер в сети  имеет уникальный адрес (IP-адрес), а сетевые протоколы обеспечивают  взаимодействие разнотипных компьютеров,  работающих под управлением различных  операционных систем.

      В основном в Интернет используется семейство сетевых протоколов (стек) TCP/IP. На канальном и физическом уровне стек TCP/IP поддерживает технологию Ethernet, FDDI и другие технологии. Основой семейство протоколов TCP/IP является сетевой уровень, представленный протоколом IP, а также различными протоколами маршрутизации. Этот уровень обеспечивает перемещение пакетов в сети и управляет их машрутизацией. Размер пакета, параметры передачи, контроль целостности осуществляется на транспортном уровне TCP.

      Прикладной уровень объединяет  все службы, которые система предоставляет  пользователю. К основным прикладным  протоколам относятся: протокол  удаленного доступа telnet, протокол передачи файлов FTP, протокол передачи гипертекста HTTP, протоколы электронной почты: SMTP, POP, IMAP, MIME.

Проблемы и  перспективы развития сети Интернет. 

       Сегодня скорость развития сети  Интернет достигла небывалых  показателей. Благодаря своему  удобству и недорогой цене, этот  способ обмена информацией становиться  все более и более популярным  у людей в разных странах  мира.

      Миллиарды сайтов и информационных  ресурсов привлекают к себе  все большее количество посетителей.  В сети, с момента её появления,  уже сформировались и продолжают  формироваться всё новые и  новые сообщества, которые имеют  свои традиции, этику, общие задачи  и цели.