Globaalsed võrgud. Globaalsete võrkude organiseerimine. Globaalsete võrkude arengu ajalugu

Interneti-võrgu protokolli domeen

Internet on ülemaailmne arvutivõrk, mis ühendab ja hõlmab kõiki maailma riike ning pakub neile sidet.

World Wide Web töötab Interneti baasil, see võimaldab juurdepääsu erinevatel Interneti-ühendusega arvutitel asuvale teabele ja dokumentidele. Inglise keeles on World Wide Web lühend WWW.

Kasutajate arv on ületanud 2 miljardi piiri, mis tähendab, et ligi pool maailma elanikkonnast kasutab internetti.

Interneti kaudu saate leida mis tahes teavet, alla laadida programme, lahendada äriprobleeme, suhelda veebikaamera kaudu ja palju muud, mida kasutaja soovib.

Kogu selle teabe leidmiseks on spetsiaalsed otsingumootorid. Kõige kuulsam Google, seda süsteemi kasutab 83,87% maailma elanikkonnast.

Arvutivõrke on nelja tüüpi:

a) Kohtvõrk – ühendab samas hoones ligikaudu 50-100 meetri kaugusel asuvad arvutid.

b) Piirkondlik võrk – ühendab regioonis või linnas olemasolevaid arvuteid.

c) Ettevõttevõrk - ühendab ühe ettevõtte, korporatsiooni ja ettevõtete ühenduse arvuteid.

d) Globaalne võrk – see hõlmab riigi territooriumi või mitut riiki teabe kasutamiseks globaalses mastaabis. Seda võrku nimetatakse Internetiks.

Interneti kasutamisel kasutame Interneti-pakkuja teenuseid. See ühendab oma võrku kliendid, kellest saavad teenusepakkuja osa.

Iga Interneti-kasutaja sõlmib võrguga ühendamiseks lepingu konkreetse pakkujaga. Tavaliselt ühendatakse need võrku spetsiaalsete kaablite, telefoniliinide, modemite ja satelliitantennide kaudu.

Kõik Interneti-teenused on üles ehitatud klient-serveri põhimõttel.

Server on võrku ühendatud arvuti, mis võimaldab juurdepääsu ressurssidele.

Klient – kasutaja arvuti ehk tarkvara genereerib päringuid ja töötleb saadud andmeid.

Kogu teave salvestatakse serveritesse, neil on oma aadressid ja neid juhivad spetsiaalsed programmid. Teabevahetus serverites toimub kiirete sidekanalite abil.

Üksikkasutajad loovad võrguga ühenduse kohalike Interneti-pakkujate arvutite kaudu, millel on püsiühendus. Piirkondlik pakkuja loob ühenduse riikliku teenusepakkujaga. Riiklikud omad on ühendatud rahvusvaheliste või esmatasandi pakkujate võrgustikeks. Esimese taseme võrkude kombinatsioon on ühendatud globaalseks võrguks.

Protokollid on olemas andmete edastamiseks võrgu kaudu erinevat tüüpi arvutite vahel.

Protokoll – reeglite ja lepingute kogumid, mis kirjeldavad, kuidas andmeid üle võrgu edastatakse. Protokollid on mõeldud erinevat tüüpi arvutitele üksteisega suhtlemiseks.

Andmete Internetis edastamiseks vajab arvuti spetsiaalset tuvastatud unikaalset numbrit.

Selle saavutamiseks võeti kasutusele IP-aadresside süsteem, milles iga aadress koosneb neljast punktiga eraldatud numbrist. Iga number peab olema vahemikus 0–255. Näiteks 217.23.130.1.

SISSEJUHATUS

1. Globaalsete võrkude tüübid

1.1 Spetsiaalsed kanalid

2. DTE-DCE liidesed

KOKKUVÕTE

SISSEJUHATUS

Laivõrgud (WAN), mida nimetatakse ka territoriaalseteks arvutivõrkudeks, pakuvad teenuseid suurele arvule lõppabonentidele, kes on hajutatud suurel territooriumil – regioonis, piirkonnas, riigis, kontinendil või kogu maakeral. Sidekanalite suure pikkuse tõttu nõuab globaalse võrgu rajamine väga suuri kulutusi, mille hulka kuuluvad kaablite ja nende paigaldustööde maksumus, lülitusseadmete ja vahevõimendusseadmete maksumus, mis tagab vajaliku kanali ribalaiuse, aga ka opereerimine. kulud hajutatud võrgu pidevaks töökorras hoidmiseks suurel võrguseadmete alal.

Tüüpilised globaalse arvutivõrgu abonendid on erinevates linnades ja riikides asuvate ettevõtete kohalikud võrgud, mis peavad omavahel andmeid vahetama. Üksikud arvutid kasutavad ka globaalsete võrkude teenuseid. Suured suurarvutid pakuvad tavaliselt juurdepääsu ettevõtte andmetele, samal ajal kui personaalarvuteid kasutatakse ettevõtte andmetele ja avalikele Interneti-andmetele.

WAN-e loovad tavaliselt suured telekommunikatsiooniettevõtted, et pakkuda abonentidele tasulisi teenuseid. Selliseid võrke nimetatakse avalikeks või avalikeks. Samuti on olemas sellised mõisted nagu võrguoperaator ja võrguteenuse pakkuja. Võrguoperaator on ettevõte, mis tagab võrgu normaalse toimimise. Teenusepakkuja, mida sageli nimetatakse ka pakkujaks (teenusepakkuja), on ettevõte, mis pakub võrgu abonentidele tasulisi teenuseid. Omanik, operaator ja teenusepakkuja võivad olla üks ettevõte või esindada erinevaid ettevõtteid.

Lisaks globaalsetele andmetöötlusvõrkudele on ka teist tüüpi territoriaalse teabe edastamise võrke. Esiteks on need telefoni- ja telegraafivõrgud, mis on tegutsenud juba aastakümneid, samuti teleksivõrk.

Globaalsete võrkude kõrge hinna tõttu on pikaajaline tendents luua ühtne ülemaailmne võrk, mis suudab edastada mis tahes tüüpi andmeid: arvutiandmeid, telefonivestlusi, fakse, telegramme, telepilte, teleteksti (andmeedastus kahe vahel). terminalid), videotex (võrku salvestatud andmete vastuvõtmine teie terminalis) jne jne. Siiani pole selles valdkonnas märkimisväärseid edusamme saavutatud, kuigi selliste võrkude loomise tehnoloogiaid hakati välja töötama üsna kaua aega tagasi - esimene tehnoloogia ISDN-i telekommunikatsiooniteenuste integreerimiseks hakkas arenema 70ndate alguses. Seni eksisteerib iga võrgutüüp eraldi ja nende kõige tihedam integratsioon on saavutatud ühiste primaarsete võrkude - PDH ja SDH võrkude - kasutamisel, mille abil luuakse tänapäeval püsikanalid abonentide vahetamise võrkudes. Sellegipoolest püüavad kõik tehnoloogiad, nii arvutivõrgud kui ka telefonid, edastada neile "võõrast" liiklust maksimaalse efektiivsusega ning katsed luua integreeritud võrke tehnoloogia arendamise uues etapis jätkuvad järjestikuse nimetuse Broadband ISDN all. (B-ISDN), st lairiba (kiire) võrk koos teenuste integreerimisega. B-ISDN-võrgud hakkavad põhinema ATM-tehnoloogial universaalse transpordivahendina ja toetama erinevaid kõrgema taseme teenuseid võrgu lõppkasutajatele mitmesuguse teabe - arvutiandmete, heli- ja videoteabe jagamiseks ning interaktiivse kasutajasuhtluse korraldamiseks.

1. Globaalsete võrkude tüübid

Globaalne arvutivõrk töötab arvutiliikluseks kõige sobivamas režiimis – pakettkommutatsiooni režiimis. Selle režiimi optimaalsust kohalike võrkude ühendamiseks tõestavad mitte ainult andmed võrgu koguliikluse kohta ajaühiku kohta, vaid ka sellise territoriaalse võrgu teenuste maksumus. Tavaliselt osutub pakettkommutatsioonivõrk sama juurdepääsukiiruse juures 2-3 korda odavamaks kui lülitusvõrk, see tähendab üldkasutatav telefonivõrk.

Sageli aga osutub selline globaalne arvutivõrk erinevatel põhjustel konkreetses geograafilises kohas kättesaamatuks. Samal ajal on telefonivõrkude või primaarsete võrkude pakutavad teenused, mis toetavad spetsiaalset vooluringi teenuseid, palju laiemalt levinud ja juurdepääsetavamad. Seetõttu saate ettevõtte võrgu ehitamisel puuduvaid komponente täiendada esmase või telefonivõrgu omanikelt renditud teenuste ja seadmetega.

Sõltuvalt sellest, milliseid komponente tuleb rentida, on tavaks eristada ettevõtte võrke, mis on ehitatud kasutades:

· spetsiaalsed kanalid;

· kanalite vahetamine;

· pakettvahetus.

Viimane juhtum vastab parimale stsenaariumile, kus pakettkommutatsioonivõrk on saadaval kõigis geograafilistes asukohtades, mis tuleb ühendada ühiseks ettevõtte võrguks. Esimesed kaks juhtumit nõuavad lisatööd, et ehitada liisitud vahenditele tuginev pakettkommutatsioonivõrk.

1.1 Spetsiaalsed kanalid

Spetsiaalseid (või renditud) kanaleid saab hankida telekommunikatsiooniettevõtetelt, kes omavad kaugsidekanaleid (nt ROSTELECOM), või telefonifirmadelt, kes tavaliselt rendivad kanaleid linna või piirkonna piires.

Püsiliine saate kasutada kahel viisil. Esimene on ehitada nende abiga teatud tehnoloogiaga territoriaalne võrk, näiteks kaaderrelee, milles püsiliinid ühendavad vahepealseid, geograafiliselt jaotatud pakettkommutaatoreid.

Teine võimalus on ühendada spetsiaalsete liinidega ainult ühendatud kohalikud võrgud või muud tüüpi lõppabonendid, näiteks suurarvutid, ilma globaalse võrgutehnoloogiat kasutavate transiitpakettkommutaatorite paigaldamiseta (joonis 1). Teine võimalus on tehnilisest seisukohast kõige lihtsam, kuna see põhineb ruuterite või kaugsildade kasutamisel omavahel ühendatud kohalikes võrkudes ja globaalsete tehnoloogiliste protokollide, nagu X.25 või kaadrirelee, puudumisel. Globaalsete kanalite kaudu edastatakse samu võrgu- või lingikihi pakette, mis kohalikes võrkudes.

Riis. 1 - spetsiaalsete kanalite kasutamine

Tänapäeval on olemas suur valik spetsiaalseid kanaleid – alates analoogkõne sagedusega kanalitest ribalaiusega 3,1 kHz kuni SDH-tehnoloogia digitaalsete kanaliteni ribalaiusega 155 ja 622 Mbit/s.

1.2 Ahelkommutatsiooniga laivõrgud

Tänapäeval on ettevõtte võrgus globaalsete ühenduste loomiseks saadaval kahte tüüpi lülitusvõrgud - traditsioonilised analoogtelefonivõrgud ja digitaalsed võrgud koos ISDN-teenuste integreerimisega. Ahelkommutatsioonivõrkude eeliseks on nende levik, mis on tüüpiline eelkõige analoogtelefonivõrkudele. Viimasel ajal on paljudes riikides ISDN-võrgud muutunud üsna kättesaadavaks ka ärikasutajatele, kuid Venemaal kehtib see väide endiselt ainult suurte linnade kohta.

Analoogtelefonivõrkude tuntud puuduseks on liitkanali madal kvaliteet, mis on seletatav sagedusjaotusega multipleksimise (FDM-tehnoloogia) põhimõttel töötavate vananenud mudelite telefonilülitite kasutamisega. Selliseid lüliteid mõjutab tugevalt välismüra (nt välk või töötavad elektrimootorid), mida on raske soovitud signaalist eristada. Tõsi, analoogtelefonivõrgud kasutavad järjest enam digitaalseid PBX-e, mis edastavad häält üksteisele digitaalsel kujul. Sellistes võrkudes jääb analoogseks ainult abonendi ots. Mida rohkem on telefonivõrgus digitaalseid PBX-e, seda kõrgem on kanali kvaliteet, kuid meie riik ei ole veel kaugeltki FDM-i kommutatsiooni põhimõttel töötavate PBX-ide täielikust asendamisest. Analoogtelefonivõrkude miinuseks on lisaks kanalite kvaliteedile ka pikk ühenduse loomise aeg, seda eriti meie riigile omase impulssvalimismeetodi puhul.

Täielikult digitaalsetele kommutaatoritele ja ISDN-võrkudele ehitatud telefonivõrgud on vabad paljudest traditsiooniliste analoogtelefonivõrkude puudustest. Need pakuvad kasutajatele kvaliteetseid sideliine ja ISDN-võrkude ühenduse seadistamise aeg väheneb oluliselt.

1.3 WAN-id pakettlülitusega

80ndatel kasutati kohalike võrkude ja suurte arvutite usaldusväärseks ühendamiseks ettevõtte võrku peaaegu ühte pakettkommutatsiooniga laivõrkude tehnoloogiat - X.25. Tänaseks on valik muutunud palju laiemaks, lisaks X.25 võrkudele hõlmab see selliseid tehnoloogiaid nagu kaadrirelee, SMDS ja ATM. Lisaks neile spetsiaalselt globaalsete arvutivõrkude jaoks välja töötatud tehnoloogiatele saate kasutada territoriaalsete TCP/IP-võrkude teenuseid, mis on tänapäeval saadaval nii odava kui ka väga laialt levinud Interneti-võrgu kujul, mille transporditeenuste kvaliteet on kõrge. siiani praktiliselt reguleerimata ja jätab soovida ning kommertslike ülemaailmsete TCP/IP-võrkude näol, mis on Internetist eraldatud ja telekommunikatsioonifirmade poolt renditud.

SMDS (Switched Multi-Megabit Data Service) tehnoloogia töötati välja USA-s, et ühendada kohalikke võrke üle suurlinnapiirkonna ning pakkuda kiiret juurdepääsu ülemaailmsetele võrkudele. See tehnoloogia toetab juurdepääsukiirust kuni 45 Mbit/s ja segmenteerib MAC-taseme kaadreid fikseeritud suurusega 53 baiti rakkudeks, mille andmeväli on sarnaselt ATM-tehnoloogia rakkudega 48 baiti. SMDS-tehnoloogia põhineb IEEE 802.6 standardil, mis kirjeldab veidi laiemat funktsioonide komplekti kui SMDS. SMDS-standardid on vastu võtnud Bellcore, kuid neil ei ole rahvusvahelist staatust. SMDS-võrgud on kasutusele võetud paljudes USA suuremates linnades, kuid see tehnoloogia pole teistes riikides laialt levinud. Tänapäeval asendatakse SMDS-võrgud sularahaautomaatide võrkudega, millel on laiem funktsionaalsus, mistõttu selles raamatus SMDS-tehnoloogiat üksikasjalikult ei käsitleta.

2. DTE-DCE liidesed

DCE-seadmete ühendamiseks seadmetega, mis toodavad andmeid globaalse võrgu jaoks, st DTE-seadmetega, on mitu standardliidest, mis esindavad füüsilise kihi standardeid. Need standardid hõlmavad CCITT standardite V seeriat ja EIA RS seeriat (soovitatud standardid). Need kaks standardirida dubleerivad suures osas samu spetsifikatsioone, kuid mõningate variatsioonidega. Need liidesed võimaldavad teil edastada andmeid kiirusega 300 bps kuni mitu megabitti sekundis lühikestel vahemaadel (15-20 m), mis on piisav näiteks ruuteri ja modemi mugavaks paigutamiseks.

Liides RS-232C/V.24 on kõige populaarsem väikese kiirusega liides. Algselt oli see mõeldud andmete edastamiseks arvuti ja modemi vahel kiirusega kuni 9600 bps kuni 15 meetri kaugusel. Hiljem hakkasid selle liidese praktilised teostused töötama suurematel kiirustel - kuni 115 200 bps. Liides toetab nii asünkroonseid kui ka sünkroonseid töörežiime. See liides saavutas erilise populaarsuse pärast selle rakendamist personaalarvutites (seda toetavad COM-pordid), kus see töötab reeglina ainult asünkroonses režiimis ja võimaldab ühendada arvutiga mitte ainult sideseadme (nt modemi) ), aga ka palju teisi välisseadmeid – hiirt, plotterit jne.

Liides kasutab 25-kontaktilist pistikut või lihtsustatud versioonis 9-kontaktilist pistikut (joonis 2).

Riis. 2 - RS-232C/V.24 liidese signaalid

CCITT-i numeratsiooni kasutatakse signaaliahelate tähistamiseks ja seda nimetatakse "100-seeriaks". Samuti on kahetähelised KMH tähistused, mida joonisel ei ole näidatud.

Liides rakendab bipolaarset potentsiaalikoodi (+V, -V liinidel DTE ja DCE vahel. Tavaliselt kasutatakse üsna kõrget signaalitaset: 12 või 15 V, et taustamüra taustal signaali usaldusväärsemalt ära tunda.

Asünkroonse andmeedastuse korral sisaldub sünkroniseerimisinfo andmekoodides endis, seega puuduvad sünkroniseerimissignaalid TxClk ja RxClk. Sünkroonse andmeedastuse puhul edastab modem (DCE) arvutisse sünkroniseerimissignaale (DTE), ilma milleta ei saa arvuti õigesti tõlgendada modemist mööda RxD liini tulevat potentsiaalset koodi. Kui kasutatakse mitme olekuga koodi (näiteks QAM), vastab üks taktsignaal mitmele teabebitile.

Nullmodemiliides tüüpiline otsesuhtluseks arvutite vahel väikese vahemaa tagant, kasutades liidest RS-232C/V.24. Sel juhul on vaja kasutada spetsiaalset nullmodemi kaablit, kuna iga arvuti eeldab andmete vastuvõtmist RxD liini kaudu, mis on õige modemi kasutamisel, kuid mitte siis, kui arvutid on otse ühendatud. Lisaks peaks nullmodemi kaabel simuleerima modemite ühendamise ja läbimurdmise protsessi, mis kasutab mitut liini (RI, CB jne). Seetõttu peab kahe otse ühendatud arvuti normaalseks tööks nullmodemi kaabel tegema järgmised ühendused:

· RI-1+DSR-1- DTR-2;

· DTR-1-RI-2+DSR-2;

· CD-1-CTS-2+RTS-2;

· CTS-1+RTS-1-CD-2;

Märk "+" näitab vastavate kontaktide ühendamist kaabli ühel küljel.

Mõnikord piirduvad need nullmodemi kaabli valmistamisel ainult RxD-vastuvõtja ja TxD-saatja liinide ristühendamisega, mis on mõne tarkvara jaoks piisav, kuid üldiselt võib see põhjustada pärismodemite jaoks mõeldud programmide ebaõiget töötamist.

Liides RS-449/V.10/V.11 toetab suuremat andmeedastuskiirust ja suuremat vahemaad DCE ja DTE vahel. Sellel liidesel on kaks eraldi elektrisignaali spetsifikatsiooni. RS-423/V.10 spetsifikatsioon (spetsifikatsioonil X.26 on sarnased parameetrid) toetab kuni 100 000 bps kiirust kuni 10 mi kaugusel kiirusest kuni 10 000 bps Spetsifikatsioon RS-422/V.11 (X 27 toetab kiirust kuni 10 Mbps kuni 10 mi kaugusel, kiirust kuni 1 Mbps kuni 100 m kaugusel. Nagu RS-232C, toetab ka RS4-49 liides. toetab asünkroonseid ja sünkroonseid vahetusrežiime DTE ja DCE vahel Ühendamiseks kasutatakse 37-kontaktilist pistikut.

V.35 liides oli mõeldud sünkroonsete modemite ühendamiseks. See pakub ainult sünkroonset vahetust DTE ja DCE vahel kiirusel kuni 168 Kbps. Vahetuse sünkroonimiseks kasutatakse spetsiaalseid ajastusjooni. Maksimaalne kaugus DTE ja DCE vahel ei ületa 15 m, nagu RS-232C liideses.

X.21 liides mõeldud sünkroonseks andmevahetuseks DTE ja DCE vahel X.25 pakettkommutatsiooniga võrkudes. See on üsna keeruline liides, mis toetab ühenduse loomise protseduure pakett- ja lülitusvõrkudes. Liides oli mõeldud digitaalse DCE jaoks. Sünkroonsete modemite toetamiseks töötati välja liidese X.21 bis versioon, millel on mitu võimalust elektriliste signaalide spetsifikatsiooniks: RS-232C, V.10, V.I 1 ja V.35.

20L vooluahela liides<Л» kasutatakse DTE ja DCE vahelise kauguse suurendamiseks. Signaaliks ei ole potentsiaal, vaid 20 mA vool, mis voolab saatja ja vastuvõtja suletud ahelas. Dupleksvahetus on rakendatud kahel vooluahelal. Liides töötab ainult asünkroonses režiimis. DTE ja DCE vaheline kaugus võib olla mitu kilomeetrit ja edastuskiirus kuni 20 Kbps.

HSSI (High-Speed Serial Interface) liides mõeldud ühendamiseks DCE seadmetega, mis töötavad kiiretel kanalitel, nagu TZ kanalid (45 Mbit/s), SONET OS-1 (52 Mbit/s). Liides töötab sünkroonrežiimis ja toetab andmeedastust kiirusvahemikus 300 Kbps kuni 52 Mbps.

KOKKUVÕTE

Niisiis kasutatakse ülemaailmseid arvutivõrke (WAN) erinevat tüüpi abonentide ühendamiseks: erinevate klasside üksikud arvutid - suurarvutitest personaalarvutiteni, kohalikud arvutivõrgud, kaugterminalid.

Globaalse võrguinfrastruktuuri kõrge hinna tõttu on tungiv vajadus edastada ühe võrgu kaudu kõiki ettevõttes tekkivaid liiklustüüpe, mitte ainult arvutiliiklust: kontori PBX-ides (PBX) töötava sisetelefonivõrgu kõneliiklust, faksiaparaatide, videokaamerate, kassaaparaatide, sularahaautomaatide ja muude tootmisseadmete liiklus.

Multimeediumiliikluse toetamiseks luuakse spetsiaalsed tehnoloogiad: ISDN, B-ISDN. Lisaks on hiljuti kohandatud kõne ja video edastamiseks laivõrgu tehnoloogiaid, mis töötati välja ainult arvutiliikluse edastamiseks. Selleks seatakse prioriteediks häälemõõtmisi või pildiandmeid kandvad paketid ning nendes tehnoloogiates, mis seda võimaldavad, luuakse nende kandmiseks eelreserveeritud ribalaiusega ühendus. On olemas spetsiaalsed juurdepääsuseadmed - "hääl - andme" või "video - andme" multiplekserid, mis pakivad multimeediumiteabe pakettidesse ja saadavad selle võrgu kaudu ning vastuvõtuotsas pakivad lahti ja teisendavad selle algsel kujul - hääleks või videoks. .

Globaalsed võrgud pakuvad peamiselt transporditeenuseid, edastades andmeid kohalike võrkude või arvutite vahel. Üha kasvav trend on toetada ülemaailmse võrgu abonentidele mõeldud rakendustaseme teenuseid: avalikult juurdepääsetava heli-, video- ja tekstiteabe levitamist, samuti võrguabonentide vahelise interaktiivse suhtluse korraldamist reaalajas. Need teenused ilmusid Internetis ja on edukalt üle kantud ettevõtte võrkudesse, mida nimetatakse intranetitehnoloogiaks.

Kõik seadmed, mida kasutatakse abonentide ühendamiseks globaalse võrguga, on jagatud kahte klassi: DTE, mis tegelikult genereerib andmeid, ja DCE, mis edastavad andmeid vastavalt globaalse kanali liidese nõuetele ja lõpetavad kanali.

WAN-tehnoloogiad määratlevad kahte tüüpi liidest: kasutaja-võrk (UNI) ja võrk-võrk (NNI). UNI liides on alati põhjalikult detailne, et tagada ühendus erinevate tootjate juurdepääsuseadmete võrguga. NNI-liides ei pruugi olla nii üksikasjalik, kuna suured võrgud võivad olla koostalitlusvõimelised iga juhtumi puhul eraldi.

Globaalsed arvutivõrgud toimivad pakett-, kaadri- ja kärjevahetuse tehnoloogial. Kõige sagedamini kuulub ülemaailmne arvutivõrk telekommunikatsiooniettevõttele, kes rendib oma võrguteenuseid. Kui soovitud piirkonnas sellist võrku pole, loovad ettevõtted iseseisvalt globaalseid võrke, rentides telekommunikatsiooni- või telefoniettevõtetelt spetsiaalseid või sissehelistamiskanaleid.

Renditud kanaleid kasutades saate ehitada mis tahes globaalse võrgutehnoloogial (X.25, kaadrirelee, ATM) põhineva vahepealse kommutatsiooniga võrku või otse liisitud kanalitega ühendada kohalike võrkude ruuterid või sillad. Rendikanalite kasutamise valik sõltub kohalike võrkude vaheliste ühenduste arvust ja topoloogiast.

Globaalsed võrgud jagunevad magistraalvõrkudeks ja juurdepääsuvõrkudeks.

KASUTATUD VIIDATUTE LOETELU

1. www.yandex.ru

2. http://www.klyaksa.net/htm/kopilka/uchp/p9.htm

3. http://ruos.ru/os10/index5.htm

Laivõrgud (WAN), mida nimetatakse ka territoriaalseteks arvutivõrkudeks, pakuvad oma teenuseid suurele arvule lõppabonentidele, kes on hajutatud suurel alal - piirkonnas, piirkonnas, riigis, kontinendil või kogu maailmas.

Sidekanalite suure pikkuse tõttu nõuab globaalse võrgu rajamine väga suuri kulutusi, mille hulka kuuluvad kaablite ja nende paigaldustööde maksumus, lülitusseadmete ja vahevõimendusseadmete maksumus, mis tagab vajaliku kanali ribalaiuse, aga ka opereerimine. kulud hajutatud võrgu pidevaks töökorras hoidmiseks suurel võrguseadmete alal.

WAN-e loovad tavaliselt suured telekommunikatsiooniettevõtted, et pakkuda abonentidele tasulisi teenuseid. Selliseid võrke nimetatakse avalikeks või avalikeks. Samuti on olemas sellised mõisted nagu võrguoperaator ja võrguteenuse pakkuja. Võrguoperaator on ettevõte, mis tagab võrgu normaalse töö. Teenusepakkuja, mida sageli nimetatakse ka teenusepakkujaks, on ettevõte, mis pakub võrgu abonentidele tasulisi teenuseid. Omanik, operaator ja teenusepakkuja võivad olla üks ettevõte või esindada erinevaid ettevõtteid.

Palju harvemini loob globaalse võrgustiku täielikult mõni suurkorporatsioon (nagu Dow Jones või Transneft) oma sisemiste vajaduste jaoks. Sel juhul nimetatakse võrku privaatseks. Väga sageli on olemas ka vahepealne variant – ettevõtte võrk kasutab üldkasutatava laivõrgu teenuseid või seadmeid, kuid täiendab neid teenuseid või seadmeid omadega. Kõige tüüpilisem näide on siin sidekanalite rent, mille alusel luuakse oma territoriaalsed võrgud.

Globaalne Internet

Arvutivõrkude arendamise protsessis ilmus globaalse võrgu kontseptsioon - üksteisest suurel kaugusel asuvate ühendatud arvutite süsteem. 1964. aastal lõi USA arvuti varajase hoiatamise süsteemi lähenevate vaenlase rakettide jaoks. Esimene ülemaailmne mittesõjaline võrk oli ARPANET-võrk Ameerika Ühendriikides, mis võeti kasutusele 1969. aastal. Sellel oli teaduslik eesmärk ja see ühendas riigi mitme ülikooli arvutid.

Eelmise sajandi 80.-90. aastatel loodi erinevates riikides palju tööstusharuspetsiifilisi, piirkondlikke riiklikke arvutivõrke. Nende integreerimine rahvusvahelisse võrku toimus Interneti-internetitöökeskkonna baasil.

Interneti ajaloos oli oluline aasta 1993, mil loodi World Wide Web (WWW) teenus - World Wide Web. WWW tulekuga kasvas järsult huvi Interneti vastu ning algas selle kiire areng ja levik. Paljud inimesed peavad Internetist rääkides silmas WWW-d, kuigi see on vaid üks selle teenustest.

Interneti riistvara

Iga globaalse võrgu põhikomponendid on arvutisõlmed ja sidekanalid.

Siin võib tuua analoogia telefonivõrguga: telefonivõrgu sõlmedeks on automaatsed telefonijaamad - automaatsed telefonijaamad, mis on omavahel sideliinidega ühendatud ja moodustavad linna telefonivõrgu. Iga abonendi telefon on ühendatud kindla PBX-iga.

Kasutajate personaalarvutid on arvutivõrgu sõlmedega ühendatud samamoodi nagu abonenditelefonid telefonikeskjaamadega. Lisaks võib arvutivõrgu abonendi roll olla kas üksikisik oma arvuti kaudu või terve organisatsioon kohaliku võrgu kaudu. Viimasel juhul on sõlmega ühendatud kohaliku võrgu server.

Organisatsiooni, mis pakub võrgukeskkonnaga andmevahetusteenuseid, nimetatakse võrguteenuse pakkujaks. Ingliskeelne sõna "provider" tähendab "tarnijat", "tarnijat". Kasutaja sõlmib teenusepakkujaga lepingu oma sõlmega ühenduse loomiseks ja maksab seejärel talle osutatud teenuste eest (sarnaselt sellele, kuidas me maksame telefonivõrgu teenuste eest).

Sõlm sisaldab ühte või mitut võimsat arvutit, mis on pidevalt võrguga ühendatud. Infoteenuseid pakuvad hostarvutitesse installitud serveriprogrammid.

Igal hostarvutil on oma püsiv Interneti-aadress; seda nimetatakse IP-aadressiks.

Digitaalsete IP-aadresside kõrval töötab Internet sümboolsete aadresside süsteemi, mis on kasutajatele mugavam ja arusaadavam. Seda nimetatakse domeeninimede süsteemiks (DNS).

Domeeninimede süsteem on üles ehitatud hierarhilisel põhimõttel. Esimene paremal olev domeen (nimetatakse ka sufiksiks) on tippdomeen, järgmine on teise taseme domeen jne. Viimane (vasakul esimene) on arvuti nimi. Tippdomeenid võivad olla geograafilised (kahetähelised) või administratiivsed (kolmetähelised). Näiteks Venemaa Interneti-tsoon kuulub geograafilisse domeeni ru. Veel näiteid: uk - Inglismaa domeen; ca - Kanada domeen; de - saksa domeen; jp – Jaapani domeen. Administratiivsed tippdomeenid kuuluvad kõige sagedamini Interneti Ameerika tsooni: gov - USA valitsusvõrk; mil - sõjaline võrgustik; edu – haridusvõrgustik; com - kaubandusvõrk.

Nagu paljud teised tehnoloogilised leiutised, tekkisid ülemaailmsed arvutivõrgud teadusprojektide sügavusest puhtalt sõjalistel eesmärkidel. Esimese tehis Maa satelliidi orbiidile laskmine Nõukogude Liidus 1957. aastal tähistas NSV Liidu ja USA vahelise tehnoloogilise konkurentsi algust. 1958. aastal asutati USA kaitseministeeriumi juurde spetsiaalne ARPA (Advanced Research Projects Agency), mille ülesanne on läbi viia ja koordineerida uurimistegevust militaarvaldkonnas. Eelkõige juhtis ta tööd sideturvalisuse tagamiseks tuumasõja korral. Selline andmeedastussüsteem pidi olema maksimaalselt vastupidav kahjustustele ja suutma toimida ka siis, kui enamik selle linke on täielikult välja lülitatud.

1967. aastal otsustati andmeedastusvõrgu loomiseks kasutada üle riigi hajutatud ARPA arvuteid, ühendades need tavaliste telefonijuhtmetega. Töö esimese globaalse arvutivõrgu, nimega ARPANet, loomisel toimus kiires tempos ja 1968. aastaks ilmusid selle sõlmed, millest esimene ehitati California ülikoolis Los Angeleses (UCLA), teine - kell 1968. Stanfordi uurimisinstituut (SRI). Septembris 1969 edastati nende keskuste vahel esimene arvutiteade, mis tähistas sisuliselt ARPANeti võrgu sündi. 1969. aasta detsembriks oli ARPANetil 4 sõlme, 1970. aasta juulis kaheksa ja 1971. aasta septembris juba 15 sõlme. 1971. aastal töötas programmeerija Ray Tomlison välja meilisüsteemi, eelkõige kasutati adresseerimiseks esimest korda @ ikooni ("kaubanduslik e-kiri"). 1974. aastal avati esimene kaubanduslik ARPANeti rakendus Telnet, mis võimaldas terminalirežiimis juurdepääsu kaugarvutitele.

ARPANeti võrgu sõlmede ja sidekanalite skeem 1980. aastal. Vähesed võiksid siis ette kujutada, milleks see kahekümne aasta pärast muutub.

1977. aastaks oli Võrgustik ühendanud juba kümneid teadus- ja sõjalisi organisatsioone nii USA-s kui Euroopas ning sidepidamiseks ei kasutatud mitte ainult telefoni, vaid ka satelliit- ja raadiokanaleid. 1. jaanuaril 1983 võeti vastu ühtsed andmevahetusprotokollid – TCP/IP (Transfer Control Protocol / Internet Protocol). Nende protokollide silmapaistev tähtsus seisnes selles, et nende abiga said heterogeensed võrgud omavahel andmeid vahetada. See päev on tegelikult Interneti kui ülemaailmseid arvutivõrke ühendava võrgu sünnipäev. Pole asjata, et Interneti üks mahukamaid ja täpsemaid määratlusi on "võrkude võrk".

1986. aastal käivitas riiklik teadusfond (NSF) NSFNeti, ühendades USA arvutikeskused superarvutitega. NSFNet põhines algselt TCP/IP-l, mis tähendab, et see oli avatud uute võrkude kaasamiseks, kuid oli esialgu saadaval ainult registreeritud kasutajatele, peamiselt ülikoolidele. Kogu sõjaväeosa eraldati MILNetile, mille eest vastutasid ainult Ameerika sõjalised organisatsioonid. NSFNet oli ülikiire arvutivõrk, mis põhines kiudoptiliste kaablite, raadio- ja satelliitside kaudu ühendatud superarvutitel. Kuni 1995. aastani moodustas see Ameerika Ühendriikides Interneti aluse - see oli ülemaailmsete arvutivõrkude Ameerika osa "selgroog" (teistel riikidel oli oma "selgroo"). 1996. aastal NSFNet erastati ja teadusorganisatsioonid pidid kommertsliku Interneti-teenuse pakkujatega läbirääkimisi teabe kiirteele juurdepääsu üle. Akadeemilistes ringkondades tunnistati see otsus ekslikuks ning peaaegu samast aastast on käimas katsed mittetulunduslike teadus- ja haridusasutuste võrgustiku taasloomiseks, koodnimega Internet-2.

Selline nägi NSFNet välja 90ndate keskel. Võimas satelliit- ja fiiberoptiliste kanalite kombinatsioon on loonud Ameerika Ühendriikides ühtse digitaalse ruumi.

Kuni 1990. aastate keskpaigani oli Internet ligipääsetav suhteliselt kitsale akadeemilisele kogukonnale ning selle sisu ei olnud rikkalik ega mitmekesine. Meilide vahetamine, huvidel põhinev suhtlus uudistegruppides tekstisõnumite kaudu, juurdepääs piiratud arvule serveritele Telneti kaudu ja failide vastuvõtmine FTP (File Transfer Protocol) kaudu olid entusiastide pärusmaa kuni 1991. aastani, mil esmakordselt ilmus rakendus Gopher, mis võimaldas vaba liikumine üle globaalsete võrkude ilma eelnevate teadmisteta vajalike serverite aadressidest. 1991. aastal Euroopa Tuumauuringute Keskuses (CERN) tehtud teade uue rakenduse - World Wide Web (WWW) - väljatöötamisest ei äratanud esialgu erilist tähelepanu. CERN-i spetsialisti Tim Berners-Lee loodud hüperteksti edastusprotokoll (HTTP) oli mõeldud teabe vahetamiseks üksteisest kaugel asuvates laborites töötavate füüsikute vahel. Kuid aastatel 1992–93 oli WWW endiselt mustvalge tekstiallikas. Olukord muutus oluliselt 1993. aastal, pärast seda, kui riiklikus superarvutirakenduste keskuses (NCSA) loodi esimene graafiline liides World Wide Webile, brauser Mosaic. Mosaic osutus nii populaarseks, et üks programmi arendajatest Mark Andreessen asutas Netscape'i ettevõtte, mis asus arendama Mosaici analoogi – Netscape Navigatori brauserit.

Interneti laialdane kasutamine paljude kasutajate poolt sai tegelikult alguse 1994. aastal uue brauseri – Netscape Navigatori – loomisega. Selle välimus mitte ainult ei lihtsustanud juurdepääsu teabele World Wide Webis, vaid, mis kõige tähtsam, võimaldas paigutada virtuaalsesse universumisse peaaegu igat tüüpi andmeid. Tekstipõhised must-valged rakendused on asendunud mitmevärvilise keskkonnaga, mis on täidetud graafika, animatsiooni, heli- ja videoandmetega. See keskkond tõmbas kohe suurema hulga kasutajaid, mis omakorda ärgitas veelgi rohkem organisatsioone ja eraisikuid oma andmeid internetti postitama. Tulemuseks on omamoodi suletud spiraal, mille iga järgnev pööre ületab oluliselt eelmist.

See protsess jätkub tänapäevani, haarates üha rohkem riike. Veel 2002. aasta juulis oli võrgul üle 172 miljoni hosti (algse IP-aadressiga arvutid) ja kasutajate arv oli 689 miljonit inimest enam kui 170 riigist, mis moodustas sel ajal 9% maailma elanikkonnast. . Nua.com-i prognooside kohaselt ületatakse 1 miljardi piir 2005. aastal.

Venemaal hinnati Avaliku Arvamuse Fondi andmetel 2004. aasta kevadel internetikasutajate arvuks 14,9 miljonit inimest. See moodustab 13% Venemaa 18-aastastest ja vanematest elanikest. Suurim arv kasutajaid (18%) on koondunud Moskvasse, umbes 15% elab Loode piirkonnas, 16% - Volga piirkonnas, 17% - Kesk-piirkonnas (va Moskva), 13% - Siberi piirkond, 11% - Lõuna-, 5% - Uurali ja 4% - Kaug-Ida piirkondades.

Venemaa "internetiseerituse" aste muutub selgemaks võrreldes Nielsen//NetRatings Inc. saadud andmetega teiste riikide kohta. (http://www.nielsen-netratings.com). Tema andmetel näitab kõrgeimat "internetiseerumise" taset Šveits, kus Internetti kasutab 62% elanikkonnast, järgneb Austraalia - 50%, Holland - 47%, Prantsusmaa - 37%, Suurbritannia - 36%. ja Saksamaal 34%.

Venemaa Interneti-segmendi maht oli 2004. aasta jaanuari lõpus umbes 970 tuhat saiti (üle 140 miljoni originaaldokumendi). Võrdluseks: 2002. aasta jaanuaris oli saitide arv vaid 392 tuhat, jaanuaris 2001 - 218 tuhat ja jaanuaris 2000 - ainult 46 tuhat serverit (Yandexi andmed).

, Henner 10-11 klass

23. Organisatsioonülemaailmsed võrgud

Lugu arengut globaalne võrgud

Inimühiskonna ajaloost peaksite teadma, et paljud teaduslikud avastused ja leiutised mõjutasid suuresti mitte selle kulgu, vaid tsivilisatsiooni arengut. Nende hulka kuuluvad aurumasina leiutamine, elektri avastamine, aatomienergia valdamine, raadio leiutamine jne. Tootmise olemuses ja igapäevaelus toimuvad dramaatilised muutused, mis viivad oluliste teaduslike avastuste ja leiutisteni. , nimetatakse tavaliselt teaduse ja tehnoloogia revolutsiooniks.

Erinevad sidekanalid erinevad kolme peamise omaduse poolest: läbilaskevõime, mürakindlus, maksumus.

Kulude poolest on kõige kallimad fiiberoptilised liinid, odavamad telefoniliinid. Kuid kui hind langeb, langeb ka liini kvaliteet: läbilaskevõime väheneb ja häired on rohkem mõjutatud. Kiudoptilised liinid on häirete suhtes praktiliselt immuunsed.

Ribalaius- see on kanali kaudu teabe edastamise maksimaalne kiirus. Tavaliselt väljendatakse seda kilobittides sekundis (Kbps) või megabittides sekundis (Mbps).

Telefoniliinide läbilaskevõime on kümneid ja sadu Kbps; Fiiberoptiliste liinide ja raadiosideliinide võimsust mõõdetakse kümnetes ja sadades Mbit/s.

Paljude aastate jooksul on enamik Interneti-kasutajaid saidiga ühenduse loonud sissehelistamis- (st kommuteeritud) telefoniliinide kaudu. See ühendus luuakse spetsiaalse seadme abil, mida nimetatakse modem. Sõna "modem" on lühendatud kombinatsioon kahest sõnast: "jodulator" - "dejodulator". Modem on installitud nii kasutaja arvutisse kui ka hostarvutisse. Modem teisendab diskreetse signaali (toodetakse arvutiga) pidevaks (analoog) signaaliks (kasutatakse telefonisides) ja vastupidiseks teisendamiseks. Modemi peamine omadus on maksimaalne andmeedastuskiirus. Erinevates mudelites on see vahemikus 1200 bps kuni 56 bps 000 bps

Kaabelsidet kasutatakse tavaliselt lühikeste vahemaade tagant (sama linna erinevate pakkujate vahel). Pikkadel vahemaadel on kasulikum kasutada raadiosidet. Üha suurem hulk kasutajaid on tänapäeval liikumas väikese kiirusega sissehelistamisühendustelt kiiretele mittekommuteerivatele sideliinidele.

Tarkvara turvalisus Internet

Võrgu tööd toetab teatud tarkvara. See tarkvara töötab serverites ja kasutajate personaalarvutites. Nagu arvutiteaduse algkursusest teada peaks saama, on kogu arvutitarkvara aluseks operatsioonisüsteem, mis korraldab kõigi teiste programmide tööd. Sõlmearvutite tarkvara on väga mitmekesine. Tavaliselt võib selle jagada põhiliseks (süsteemseks) ja rakenduslikuks. Põhitarkvara pakub tuge võrgu tööks, kasutades TCP/IP-protokolli - standardset Interneti-protokollide komplekti, st lahendab teabe saatmise ja vastuvõtmise probleemid. Rakendustarkvara tegeleb võrgu erinevate infoteenuste teenindamisega, mida tavaliselt nimetatakse Interneti-teenused. Teenus ühendab servereid ja klientprogramme, mis vahetavad andmeid teatud rakendusprotokolle. Igal teenusel on oma serveriprogramm: e-posti, telekonverentside, WWW jne jaoks. Hostarvuti täidab konkreetse Interneti-teenuse serveri funktsiooni, kui sellel töötab selle teenuse serveriprogramm. Sama arvuti võib erinevatel aegadel täita serveri funktsioone erinevate teenuste jaoks; kõik oleneb sellest, mis serveriprogramm sellel hetkel töötab. Võrgukasutajate arvutites pakuvad mitmesuguseid teabeteenuseid programmid - kliendid. Populaarsete klientprogrammide näited on järgmised: Outlook Express – e-posti klient, Internet Explorer – WWW teenuse klient (brauser). Kui kasutaja töötab teatud Interneti-teenusega, luuakse ühendus tema klientprogrammi ja sõlme vastava serveriprogrammi vahel. Kõik need programmid annavad selle teabeteenuse pakkumisel oma osa. Seda võrgu tööviisi nimetatakse klient-server tehnoloogia.

Kuidas töötab Internet

Kasutatud Internetis pakettinfo edastamise tehnoloogiatsioone. Selle paremaks mõistmiseks kujutage ette järgmist olukorda. Peate saatma mõne mitmeleheküljelise dokumendi teise linna sõbrale (näiteks teie kirjutatud romaani väljatrükk). Kogu teie romaan ei mahu täielikult ümbrikusse ja te ei soovi seda postipakiga saata – see võtab liiga kaua aega. Seejärel jagate kogu dokumendi 4 lehe osadeks, pange iga osa postiümbrikusse, kirjutate igale ümbrikule aadressi ja paned kogu selle ümbrikuvirna postkasti. Näiteks kui teie romaan on 100 lehekülge pikk, peate postiga saatma 25 ümbrikku. Võite isegi panna ümbrikud erinevatesse sidekeskustesse erinevatesse postkastidesse (lõbu pärast, et näha, millised kiiremini kohale jõuavad). Kuid kuna need sisaldavad sama aadressi, peaksid kõik ümbrikud jõudma teie sõbrani. Samuti, et sõbral oleks mugav kogu romaani kokku korjata, on soovitav ümbrikutele märkida seerianumbrid.

Info pakettedastus Internetis toimib sarnaselt. Vastutab oma töö eest TCP/IP protokoll, millest on juba varem juttu olnud. On aeg aru saada, mida need salapärased tähed tähendavad.

Tegelikult räägime kahest protokollist. Esiteks - TCP protokoll tähistab: Transmission Control Protocol – ülekande juhtimisprotokoll. Selle protokolli kohaselt jagatakse kõik võrgu kaudu edastatavad sõnumid osadeks. Neid osi nimetatakse TCP- pakendites. Edastamise jaoks kantakse paketid üle IP-protokolli, mis lisab igale paketile oma kohaletoimetamise IP-aadressi ja mõne muu teenuseteabe. Seega on TCP-pakett analoogne ümbrikuga, millel on romaani "tükk" ja saaja aadress. Iga selline pakett liigub iseseisvalt läbi võrgu teistest sõltumatult, kuid need kogutakse adressaadi juures kokku. Järgmisena toimub vastavalt TCP-protokollile pöördprotsess: algne sõnum koostatakse üksikutest pakettidest. Siin on ilmselgelt vaja samu seerianumbreid ümbrikutel; sarnased numbrid sisalduvad TCP-pakettides. Kui mõni pakk ei jõudnud kohale või sai transpordi käigus kahjustada, nõutakse selle üleandmist uuesti.

Vastavalt protokolliTCP, edastatud sõnum jagatakse saatvas serveris pakettideks ja taastatakse vastuvõtvas serveris algsel kujul.

Eesmärk IP- protokoll(Interneti-protokoll) - iga üksiku paketi kohaletoimetamine sihtkohta. Paketid edastatakse nagu teatepulgad ühest sõlmest teise. Lisaks võivad sama sõnumi erinevate pakettide marsruudid olla erinevad. Kirjeldatud pakettide edastamise mehhanism on näidatud joonisel fig. 4.16. Marsruudi küsimus otsustatakse iga paketi puhul eraldi. Kõik sõltub sellest, kuhu on töötlemise ajal tulusam üle kanda. Kui mõnes võrguosas on "katkestus", läheb pakettide edastamine sellest jaotisest mööda.

Seega liiguvad paljud paketid erinevatest sõnumitest igal ajahetkel "segatuna" mööda mis tahes võrgukanalit. Mis tahes sidekanali kasutamine maksab: kaug- ja eriti rahvusvahelised telefonikõned on üsna kallid. Kui te Internetis töötades monopoliseeriksite rahvusvahelise kanali kogu suhtlusseansi jooksul, rikuksid kulud teid kiiresti. Kuid kirjeldatud tehnoloogia järgi jagate kanalit sadade (või võib-olla tuhandete) teiste kasutajatega ja seetõttu langeb teie kanda vaid väike osa kuludest.