мир интернетComputer Review#4(35)

Константин Киселев, Федеральный Узел Интернет ИГУ
Структура Интернет
 В прошлом номере «Computer Review» наши читатели смогли познакомиться с физическими и организационными принципами построения Интернет. Продолжение статьи посвящено технической стороне вопроса установления клиентом связи с всемирной сетью через провайдера.

 Кроме "бумажных" взаимоотношений с различными автономными системами (АС) провайдер обязан еще обеспечивать их "фактическое" взаимодействие. Для этого необходимы каналы передачи данных и соответствующее оборудование. Поэтому Интернет-провайдер - это не просто юридическая контора, а еще техническая организация, главная задача которой обеспечить обмен IP-пакетами между компьютерами своих клиентов и всеми другими компьютерами, входящими в Интернет.

 Важно отметить, что клиентами любого провайдера могут являться как конечные "потребители" Интернет, так и структуры, которые в свою очередь также могут предоставлять Интернет-услуги другим организациям (т.е. тоже являться провайдерами). Так возникают своеобразные иерархические построения - на самом верхнем уровне находятся первичные провайдеры (это такие киты, как BBNPlanet, MCI, NORDUNet, Sprint, TeleGlobe), на втором уровне организации помельче - те, что работают через первичных, на третьем те, которые работают через вторичных и т.д. Чем ниже уровень провайдера в этой цепочке, тем меньше "договорная" составляющая в его работе, поскольку большую часть соединений с другими АС он "наследует" от своего провайдера более высокого уровня. Так Иркутский государственный университет (AS 8597) напрямую взаимодействует только с двумя организациями - RUNNet (Russian University Network, AS 3343) и Rbnet (Russian Backbone Network, AS 5568). С ними Университет заключил соглашения о том, что, во-первых, они будут пропускать по своим каналам информационные пакеты (трафик) университета (т.е. осуществлять транзит), и, во-вторых, что они обязуются обеспечивать доставку этих пакетов всем автономным системам Интернет. В свою очередь, RUNNet и Rbnet имеют подобные соглашения с другими, более крупными провайдерами.

 Следует особо отметить провайдеров, которые взаимодействуют вообще только с одной организацией - со своим более "высоким" провайдером. Такая схема работы не требует даже наличия своей собственной автономной системы - можно спокойно работать в рамках автономной системы своего единственного партнера. Хотя, конечно, при этом теряется возможность проведения самостоятельной политики во взаимоотношениях с другими АС, и такой провайдер становиться в этом смысле зависимым от владельца АС.

 Думается, излишне говорить, что взаимоотношения между провайдерами строятся, как правило, на коммерческой основе. Однако, конечному пользователю должно быть абсолютно безразлично, как работает его провайдер, является ли он провайдером первого или последнего уровня, имеет или не имеет свою автономную систему - главное, чтобы провайдер обеспечивал надежную и эффективную связь со всем Интернет.

 Следует отметить, что, помимо связи, общепринятой практикой является то, что провайдеры обеспечивают своих клиентов еще неким набором базовых услуг, связанных с Интернет. В «джентльменский» набор, как правило, входят:
  • Электронная почта (e-mail). Этот сервис обеспечивает обмен электронной корреспонденцией между людьми. Аналог обычной почты, только вместо писем, написанных на бумаге, они доставляются в виде компьютерных файлов. Затем такие письма можно распечатать и на бумаге.
  • Телеконференции (news). Дает возможность участвовать в обсуждении каких-либо тем с оппонентами, которые могут находиться за десятки тысяч километров.
  • Трансляция доменовых имен (DNS). Позволяет использовать для указания компьютеров входящих в Интернет не ничего не говорящие человеку IP-адреса, а более понятные доменовые имена. Например, набор цифр 209.67.25.41 мало что скажет вам о компьютере, имеющем такой IP-адрес, а вот исходя из доменового имени этого же компьютера www.sony.com, уже можно заключить, во-первых, что это WWW-сервер, во-вторых, что он принадлежит известной компании SONY, и в-третьих, что эта компания является коммерческой (com - общепринятое сокращение от commercial).
  • Информирование клиентов через свой WWW-сервер. Такая услуга позволяет пользователям оперативно и в удобной форме получать информацию о своем провайдере, изменениях в его работе, новых проектах и т.д.
  • PROXY-сервер. Позволяет накапливать на специальном компьютере провайдера запрашиваемую клиентами информацию из Интернет. Поясним сказанное. Предположим, некий пользователь получил информацию с сервера www.sony.com, который находится в США. Помимо того, что эта информация была передана пользователю, она также помещается на proxy-сервер, который находится в узле провайдера. Если через некоторое время эту же самую информацию запрашивает другой пользователь, то для того, чтобы снова не пересылать ее с другого континента, данные берут с локального proxy-сервера. Это значительно уменьшает время получения пользователем информации и позволяет провайдеру разгрузить внешние каналы.
Техническое обеспечение провайдерства
 Итак, с точки зрения пользователя, провайдер - это организация, которая предоставляет своим клиентам связь с Интернет (чаще говорят "выход в Интернет") и обеспечивает некие базовые сервисы. Давайте рассмотрим, оборудование какого типа требуется провайдеру для успешной работы:
  1. Во-первых - это "внешние" каналы для связи с другими AS.
  2. Во-вторых - это "внутренние" каналы для связи со своими клиентами.
  3. В-третьих - это маршрутизаторы. Маршрутизатор представляет собой компьютер или специальное устройство, которое определят, по какому каналу должен быть направлен тот или иной IP-пакет, чтобы он смог достичь своего адресата (причем, сделать это, по возможности, самым быстрым путем). Количество маршрутизаторов у провайдеров может быть различным - в зависимости от структуры его организации. Как правило, чем крупнее провайдер, чем выше расположен он во всемирной иерархической системе Интернет, тем больше у него хлопот с маршрутизацией.
  4. В-четвертых - это оборудование, которое обеспечивает различные "сервисы" Интернет.
 Остановимся подробнее на каждом из перечисленных пунктов, основываясь на техническом оснащении Узла Интернет Иркутского государственного университета:
  1. Внешние каналы.
     Чтобы сделать наш разговор более предметным, рассмотрим, какое оборудование используется в Федеральном Узле Интернет Иркутского государственного университета для функционирования спутникового канала. Этот канал связывает ИГУ и RUNNet, обеспечивается спутником "Радуга-85" и двумя наземными спутниковыми станциями, одна из которых расположена в ИГУ, а другая Петербурге. Таким образом, каналообразующим оборудованием являются две наземные спутниковые станции, в состав каждой из которых входят:
    • Спутниковая антенна.
    • Позиционер - устройство, которое позволяет наводить спутниковую антенну в ту или иную точку пространства.
    • Тюнер - прибор, который посредством позиционера управляет антенной таким образом, чтобы она была постоянно направлена на спутник.
    • Спутниковый модем - устройство, которое преобразует цифровую информацию в радиочастоту и наоборот - извлекает закодированные радиочастотой цифровые данные.

  2. Каналы, связывающие провайдера с клиентами.
     На сегодня, самым распространенным средством подключения клиентов к Интернет-провайдеру являются обычные телефонные линии. Пользователь, имеющий модем и компьютер, посредством городского телефона дозванивается до телефона провайдера, к которому у того подключен модем. Модемы "договариваются" между собой и устанавливают соединение компьютера пользователя с компьютером провайдера, который осуществляет дальнейшую пересылку IP-пакетов пользователя в Интернет. Данный тип соединения называется коммутируемым.

     В подавляющем большинстве случаев, провайдер имеет несколько городских линий с установленными на них модемами. Такое построение называется модемным пулом. Чем больше модемный пул, тем большее количество коммутируемых соединений можно установить.

     Существует еще один способ подключения к провайдеру через городскую телефонную сеть - это использование выделенных телефонных линий. Выделенная линия отличается от обычной (коммутируемой) тем, что она "намертво" соединена только с одним абонентом. В этом случае уменьшается количество устройств, обслуживающих соединение (блок коммутации на АТС), соответственно уменьшается и количество помех, что повышает качество телефонного сигнала, позволяя работать на более высоких скоростях передачи данных. Существуют специальные модемы, которые могут работать по нескольким выделенным линиям одновременно, что приводит к еще большему увеличению скорости. Так, максимальная скорость по коммутируемым линиям на сегодня составляет 33,6 Кбит/сек, а две выделенные линии при благоприятных условиях дают возможность увеличения скорости до 512 Кбит/сек.

     Причина популярности подключения к Интернет по телефонным линиям является его низкая стоимость. Однако, поскольку аналоговая телефонная сеть изначально не предназначалась для передачи цифровых данных, то ее возможности ограничены. Для сравнения - стандартом "де-факто" для локальных компьютерных сетей является скорость 10 Мбит/сек, что, как мы видим, на несколько порядков больше телефонной. Поэтому телефонный тип подключения не устраивает тех пользователей, которым необходима быстрая и надежная связь. В этом случае используются другие способы подключения к провайдеру.

     Пожалуй, лучшим решением является оптоволоконный канал. Почему оптоволокну отдается предпочтение? Почему бы не выбрать соединения, используемые при построении тех же локальных сетей? Дело в том, что технологические возможности локальных сетей не позволяют передавать данные на большие расстояния. Ограничение для них - несколько сотен метров. При прохождении же светового потока по оптоволоконному кабелю коэффициент затухания сигнала крайне мал, поэтому световой сигнал способен "пробегать" в оптоволоконном кабеле большие расстояния без потери качества. (Хотя никто не мешает организовать классические локальные соединения, например, через коаксиальный кабель, в случае, если вы находитесь в непосредственной близости с провайдером). Подключение через оптоволокно имеет один "маленький" недостаток - весьма большие денежные затраты на прокладку кабеля до провайдера.

     Альтернативой соединениям по телефонной или оптоволоконной линиям может выступать радиосоединение. Являясь по характеристикам очень близким к технологиям локальных сетей (скорость до 4 Мбит/сек), такое решение может быть крайне выгодным и полезным, особенно для Иркутска с его слабо развитой канальной инфраструктурой.

     Существуют другие способы подключения клиентов к провайдерам, но в Иркутске они не практикуются.

  3. Маршрутизаторы.
     В качестве маршрутизаторов могут выступать как обычные компьютеры, так и специализированные устройства. Наиболее известными такими устройствами являются маршрутизаторы фирмы CISCO.

  4. Поддержка базовых Интернет-сервисов.
     Поддержка базовых Интернет-сервисов в основном выполняется обычными компьютерами, на которые возложены функции поддержки того или иного сервиса. Довольно часто для повышения надежности такие компьютеры дублируются. Например, как правило, у провайдера существуют два взаимозаменяемых DNS-сервера.

 В завершении заметим, что какое бы оборудование ни было, без соответствующих специалистов оно остается только грудой железа. А посему, провайдер - это не только набор технических и административных решений, а это еще и команда. Команда специалистов.

мир интернетComputer Review#4(35)

Copyright © 1998 "Компьютерное обозрение"
 		Дизайн - leidenwebdesign - http://leiden.irkutsk.ru