       .gif)
Константин Киселев, Федеральный Узел Интернет ИГУ
Структура Интернет
|
Начнем с самого общего определения:
Интернет это - глобальная компьютерная сеть, являющаяся сообществом
независимых сетей, которые обмениваются друг с другом информацией.
Для понимания данного определения необходимо знать, что такое "компьютерная сеть",
как компьютеры обмениваются информацией и что скрывается под словом "протокол".
Итак, по порядку:
Компьютерная сеть - это комплекс программно-аппаратных средств, предназначеных
для обмена информацией между отдельными компьютерами.
Весь процесс компьютерного обмена информацией принято подразделять на семь
условных уровней, предложеных Международной Организацией по Cтандартам (ISO).
Сейчас нас будут интересовать только первые три уровня.
На первом, самом низком, уровне лежат спецификации физических явлений,
изпользуемых для передачи сигналов. Другими словам, этот уровень описывает, как какой-либо
логический символ кодируется посредством того или иного физического носителя.
Для этой цели, как правило, используют различные свойства электромагнитных
колебаний. Так, при пересылке данных по телефонной линии компьютерный сигнал
кодируется посредством вольтажа. В коаксиальном кабеле или витой паре сигнал
кодируется частотным путем.
Второй уровень - уровень физических пакетов. Этот уровень описывает, как
один комьютер может передать порцию логических данных (пакет) другому
компьютеру, если оба эти компьютера связаны друг с другом по какой-либо
одной технологии первого уровня.
Третьим уровнем является сетевой. Этот уровень уже не зависит ни от
физической среды передачи данных, ни от их интерпретации.
В данном случае, совершенно не важно, каким способом передана информация
адресату, главное, что она передана и доставлена по назначению.
Интерпретация полученной адресатом информации является его собственной
проблемой.
Каждый из уровней описывается определенным набором требований и соглашений,
которых должны придерживаться стороны, участвующие в обмене информацией.
Именно такой перечень требований и соглашений называют "протоколом".
Поясним сказанное на примере общения людей между собой.
В качестве технологий первого уровня люди, как правило, используют два
протокола - это устная и письменная речь.
Рассмотрим протокол "устная речь". Это протокол описывает, как человек должен
двигать голосовыми связками, чтобы, например, логический символ - букву "А"
перевести в физический носитель - колебания, воздуха соответствующие звуку "А".
И наоборот, как человек должен интерпретировать те или иные колебания воздуха,
воспринимаемые им посредством своих ушей.
Протоколом второго уровня будут являтся соглашения об именах и обращениях. То есть,
когда мы говорим - мы не просто произносит звуки, а еще стараемся, чтобы эти
звуки были восприняты тем, кому они предназначены. Для этого в разговоре мы
употребляем имена и обращения, с помощью которых указываем человека, которому
посылаем данные.
Протоколом третьего уровня можно считать, скажем, секретаря, выполняющего
распоряжение своего шефа передать его жене, что "он сегодня поздно".
Причем, шефу абсолютно все равно, как он сообщил об этом секретарше - письмено
или устно, равно как ему безразличено и то, как эта информация будет
передана жене - по телефону или в личной встрече.
В "компьютерном мире" функции первого уровня, как правило, выполняют различные
модемы и сетевые карты, на втором уровне применяются такие технологии, как Ethernet,
Token Ring и т.п., а на третьем уровне - такие протоколы, которые оперируют пакетами,
независимыми от среды передачи данных.
Вообще, пакет - это минимальная порция информации (некоторое количество байт),
которую можно передать по сети. Это понятие характерно для второго и третьего
уровня передачи данных. В любом пакете выделяются служебные поля, необходимые
для доставки пакета, и поля, несущие собственно передаваемую информацию.
Служебные поля содержат поле адресата и поле отправителя, в которых записаны
адреса передающего и получающего звена.
Каждый участник сети имеет свой уникальный адрес используемой среды передачи
данных. Конкретное представление адреса зависит от специфики протокола. Если мы
говорим об Ethernet-адресах, они представляют из себя шесть байт, или другими
словами шесть двузначных шестнадцатиричных чисел. Так или иначе, адрес
представляет из себя уникальную строчку каких-то символов, которая
идентифицирует компьютер, расположенный в сети.
Теперь, имея представления об уровнях передачи данных, еще раз вернемся к общему
определению Интернета:
Интернет это - глобальная компьютерная сеть, являющаяся сообществом
независимых сетей, которые обмениваются друг с другом информацией
посредством протокола IP. Протокол IP (Internet Protocol) - это протокол
третьего уровня. То есть в Интернет входят сети, которые используют для передачи
данных соответствующие оборудование и программное обеспечение, которые работают,
подчиняясь описаниям, законам и спецификациям IP-протокола. Будет точнее
сказать, что пользователи Интернет не работают, а только общаются друг с другом
по протоколу IP. В своих внутренних сетях они могут поддерживать совершенно
другие протоколы.
Организация "Интернет"
Помимо физической реализации сети Интернет существует всемирная общественная
некоммерческая огранизация с одноименным названием. Ее главной задачей является
координация действий сетей, использующих протокол IP для передачи данных.
Огранизация Интернет - это три координационных совета (по Америке, Европе и
остальному миру). Сами сети являеются асболютно независимыми от Организации,
никак не подчиняются ей, а все решения координационных советов носят только
рекомендательный характер.
Каждая сеть является самостоятельным субъектом. Например, существует сеть
Правительства США или сеть Иркутского университета. У каждой сети есть свой
руководитель, технический администратор и прочий персонал и свои принципы
построения. Для того, чтобы отдельные сети могли общаться, они обращаются к
услугам Организации Интернет.
Главным занятием координационных советов является распределение адресного
пространства. Протокол IP описывает структуру пакета так, что адрес каждой машины,
участвующей в IP-сети, определяется 4 байтами, то есть четырьмя десятичными
числами от 0 до 255. Принято записывать IP-адрес машины в следующем виде:
194.190.237.45. Координационный совет следит за тем, чтобы два разных компьютера
не имели одного IP-адреса.
Координационный совет, как юридическое лицо, имеет почтовый, электронный адрес и
www-сервер как средства общения с миром. Чтобы получить свой уникальный IP-адрес,
оформляется заявка установленного образца, в которой обязательно мотивируется
необходимость получения определенного количества адресов и объясняется, как они в
дальнейшем будут использоваться. Подобный запрос может послать абсолютно любое
частное лицо или любая организация.
Существует такая проблема, связанная с распределением IP-адресов, как их дефицит.
В мире существует гораздо больше компьютеров, чем можно максимально представить
перебором четырех чисел в IP-адресе. В связи с этим, введены достаточно жесткие
правила выделения IP-адресов. Так, частному лицу практически невозможно получить
собственный уникальный IP-адрес. Координационный совет в лучшем случае
предложит частному лицу найти определенное количество других пользователей, чтобы
получить общий IP-адрес. Нежелание работать с частными лицами объясняется прежде
всего нестабильностью их существования с точки зрения сети. Любой человек может
заболеть, умереть, продать компьютер, забыть о существовании Интернет, а выданный
ему IP-адрес в этом случае пропадет.
Крайне важным техническим понятием структуры Интернет являются автономные
системы (АС). АС это как раз те ячейки из которых соткан весь Интернет.
Для регистрации организации в качестве АС необходимо заполнить соответствующую
форму. Каждая АС имеет свой уникальный номер (типа AS-12345).
Если вы имеете компьютер или локальную сеть и собираетесь взаимодействовать с
другими сетями, то для этого необходимо зарегистрировать зарегистрировать свою
АС, но этого недостаточно, еще необходимо заключить с каждой другой
существующей АС соглашение об обмене информацией. Поскольку АС довольно много
(больше десятка тысяч), то можно представить, насколько хлопотно одной АС
договариваться со всеми другими АС. Поэтому появились организации, в том числе
и коммерчиские, которые берут эту функцию на себя. Такие организации называются
провайдерами. Конечный пользователь или организация, работающая через
провайдера, как правило, даже не знает принципа установления
договорных отношений между различными автономными системами Интернет.
Продолжение следует.
|
|