Mondiale netwerken. Organisatie van mondiale netwerken. Geschiedenis van de ontwikkeling van mondiale netwerken

internetnetwerkprotocoldomein

Het internet is een mondiaal computernetwerk dat alle landen van de wereld verenigt en bestrijkt en hen van communicatie voorziet.

Het World Wide Web werkt op basis van internet en biedt toegang tot informatie en documenten die zich op verschillende computers bevinden die met internet zijn verbonden. In het Engels wordt het World Wide Web afgekort als WWW.

Het aantal gebruikers heeft de 2 miljard overschreden, wat betekent dat bijna de helft van de wereldbevolking internet gebruikt.

Via internet kunt u alle informatie vinden, programma's downloaden, zakelijke problemen oplossen, communiceren via webcam en nog veel meer dat de gebruiker wenst.

Om al deze informatie te vinden, zijn er speciale zoekmachines. De meest bekende Google, dit systeem wordt gebruikt door 83,87% van de wereldbevolking.

Er zijn vier soorten computernetwerken:

a) Lokaal netwerk - verbindt computers die zich ongeveer op een afstand van 50-100 meter binnen hetzelfde gebouw bevinden.

b) Regionaal netwerk - verbindt computers die binnen een regio of stad bestaan.

c) Bedrijfsnetwerk - verbindt computers van één bedrijf, corporatie en vereniging van bedrijven.

d) Mondiaal netwerk - het bestrijkt het grondgebied van een land of meerdere landen om informatie op mondiale schaal te gebruiken. Dit netwerk heet internet.

Bij het gebruik van internet maken wij gebruik van de diensten van een internetprovider. Het verbindt klanten met zijn netwerk, die onderdeel worden van de provider.

Elke internetgebruiker sluit een overeenkomst met een specifieke provider om hem op het netwerk aan te sluiten. Meestal zijn ze met het netwerk verbonden via speciale kabels, telefoonlijnen, modems en satellietschotels.

Alle internetdiensten zijn gebouwd op client-server-basis.

Server is een computer die is aangesloten op een netwerk en toegang biedt tot bronnen.

Client - de computer of software van de gebruiker genereert verzoeken en verwerkt de ontvangen gegevens.

Alle informatie wordt opgeslagen op servers, ze hebben hun eigen adressen en worden beheerd door speciale programma's. Informatie-uitwisseling op servers vindt plaats via snelle communicatiekanalen.

Individuele gebruikers maken verbinding met het netwerk via de computers van lokale internetproviders, die over een permanente verbinding beschikken. Een regionale aanbieder sluit aan op een landelijke aanbieder. De nationale zijn verenigd in netwerken van transnationale of eerstelijnsaanbieders. Een combinatie van netwerken op het eerste niveau is verbonden tot een mondiaal netwerk.

Er bestaan protocollen om gegevens via een netwerk tussen verschillende soorten computers over te dragen.

Protocol - sets van regels en overeenkomsten die beschrijven hoe gegevens via een netwerk worden overgedragen. Protocollen zijn ontworpen om computers van verschillende typen met elkaar te laten communiceren.

Om gegevens via internet te verzenden heeft een computer een speciaal geïdentificeerd uniek nummer nodig.

Om dit te bereiken is een systeem van IP-adressen toegepast, waarbij elk adres bestaat uit een reeks van vier cijfers, gescheiden door een punt. Elk nummer moet tussen 0 en 255 liggen. Bijvoorbeeld 217.23.130.1.

INVOERING

1. Soorten mondiale netwerken

1.1 Speciale kanalen

2. DTE-DCE-interfaces

CONCLUSIE

INVOERING

Wide Area-netwerken (WAN), ook wel territoriale computernetwerken genoemd, dienen om hun diensten aan te bieden aan een groot aantal eindabonnees verspreid over een groot grondgebied - binnen een regio, regio, land, continent of de hele wereld. Vanwege de grote lengte aan communicatiekanalen vereist het bouwen van een mondiaal netwerk zeer hoge kosten, waaronder de kosten van kabels en werkzaamheden aan de installatie ervan, de kosten van schakelapparatuur en tussenliggende versterkingsapparatuur die de noodzakelijke kanaalbandbreedte levert, evenals de exploitatiekosten. kosten voor het voortdurend in goede staat houden van een verspreid netwerk over een groot gebied van netwerkapparatuur.

Typische abonnees van een wereldwijd computernetwerk zijn lokale netwerken van bedrijven in verschillende steden en landen die gegevens met elkaar moeten uitwisselen. Individuele computers maken ook gebruik van de diensten van mondiale netwerken. Grote mainframecomputers bieden doorgaans toegang tot bedrijfsgegevens, terwijl personal computers worden gebruikt voor toegang tot bedrijfsgegevens en openbare internetgegevens.

WAN's worden meestal gemaakt door grote telecommunicatiebedrijven om betaalde diensten aan abonnees te leveren. Dergelijke netwerken worden openbaar of openbaar genoemd. Er zijn ook concepten als netwerkoperator en netwerkserviceprovider. Netwerk operator is het bedrijf dat de normale werking van het netwerk onderhoudt. Dienstverlener, vaak ook wel aanbieder genoemd (dienstverlener), is een bedrijf dat betaalde diensten levert aan netwerkabonnees. De eigenaar, exploitant en dienstverlener kunnen één bedrijf zijn, maar ze kunnen ook verschillende bedrijven vertegenwoordigen.

Naast mondiale computernetwerken zijn er nog andere soorten territoriale netwerken voor informatieoverdracht. In de eerste plaats gaat het om telefoon- en telegraafnetwerken die al tientallen jaren actief zijn, naast het telexnetwerk.

Vanwege de hoge kosten van mondiale netwerken bestaat er op lange termijn de neiging om één enkel mondiaal netwerk te creëren dat gegevens van elk type kan verzenden: computergegevens, telefoongesprekken, faxen, telegrammen, televisiebeelden, teletex (overdracht van gegevens tussen twee terminals), videotex (ontvangst van gegevens opgeslagen op het netwerk op uw terminal), enz., enz. Tot op heden is er op dit gebied geen significante vooruitgang geboekt, hoewel de technologieën voor het creëren van dergelijke netwerken al lang geleden werden ontwikkeld - de eerste technologie voor het integreren van ISDN-telecommunicatiediensten begon zich begin jaren '70 te ontwikkelen. Tot nu toe bestaat elk type netwerk afzonderlijk en de nauwste integratie ervan is bereikt door het gebruik van gemeenschappelijke primaire netwerken - PDH- en SDH-netwerken, met behulp waarvan tegenwoordig permanente kanalen worden gecreëerd in abonneewisselnetwerken. Niettemin probeert elk van de technologieën, zowel computernetwerken als telefoon, vandaag de dag verkeer dat ‘vreemd’ is met maximale efficiëntie over te brengen, en pogingen om geïntegreerde netwerken te creëren in een nieuw stadium van technologische ontwikkeling gaan door onder de opeenvolgende naam Broadband ISDN. (B-ISDN), dat wil zeggen een breedbandnetwerk (hoge snelheid) met integratie van diensten. B-ISDN-netwerken zullen gebaseerd zijn op ATM-technologie als universeel transportmiddel en zullen verschillende diensten op het hoogste niveau ondersteunen voor het distribueren van een verscheidenheid aan informatie naar eindgebruikers van het netwerk - computergegevens, audio- en video-informatie, evenals het organiseren van interactieve gebruikersinteractie.

1. Soorten mondiale netwerken

Het mondiale computernetwerk werkt in de modus die het meest geschikt is voor computerverkeer: de pakketschakelingsmodus. De optimaliteit van deze modus voor het verbinden van lokale netwerken wordt niet alleen bewezen door gegevens over het totale verkeer dat door het netwerk per tijdseenheid wordt verzonden, maar ook door de kosten van de diensten van een dergelijk territoriaal netwerk. Bij dezelfde toegangssnelheid blijkt een pakketgeschakeld netwerk doorgaans twee tot drie keer goedkoper te zijn dan een circuitgeschakeld netwerk, dat wil zeggen een openbaar telefoonnetwerk.

Vaak blijkt een dergelijk wereldwijd computernetwerk echter om verschillende redenen op een bepaalde geografische locatie ontoegankelijk. Tegelijkertijd zijn diensten die worden geleverd door telefoonnetwerken of primaire netwerken die specifieke circuitdiensten ondersteunen veel wijdverspreider en toegankelijker. Daarom kunt u bij het bouwen van een bedrijfsnetwerk de ontbrekende componenten aanvullen met diensten en apparatuur die u huurt van de eigenaren van het primaire of telefoonnetwerk.

Afhankelijk van welke componenten gehuurd moeten worden, is het gebruikelijk om onderscheid te maken tussen bedrijfsnetwerken die zijn opgebouwd met behulp van:

· speciale kanalen;

· kanaalschakeling;

· Pakket wisselen.

Het laatste geval komt overeen met het beste scenario, waarbij een pakketgeschakeld netwerk beschikbaar is op alle geografische locaties die moeten worden gecombineerd tot een gemeenschappelijk bedrijfsnetwerk. De eerste twee gevallen vereisen extra werk om een pakketgeschakeld netwerk op te bouwen op basis van de geleasde fondsen.

1.1 Speciale kanalen

Speciale (of gehuurde) kanalen kunnen worden verkregen bij telecommunicatiebedrijven die bezitten (zoals ROSTELECOM), of bij telefoonbedrijven die doorgaans kanalen binnen een stad of regio huren.

U kunt huurlijnen op twee manieren gebruiken. De eerste is om met hun hulp een territoriaal netwerk van een bepaalde technologie op te bouwen, bijvoorbeeld frame relay, waarin huurlijnen dienen om tussenliggende, geografisch verspreide pakketschakelaars met elkaar te verbinden.

De tweede optie is om alleen aangesloten lokale netwerken of andere soorten eindabonnees, zoals mainframes, met speciale lijnen te verbinden, zonder transitpakketschakelaars te installeren die gebruikmaken van mondiale netwerktechnologie (Fig. 1). De tweede optie is vanuit technisch oogpunt de eenvoudigste, omdat deze gebaseerd is op het gebruik van routers of op afstand gelegen bruggen in onderling verbonden lokale netwerken en de afwezigheid van mondiale technologieprotocollen zoals X.25 of frame relay. Dezelfde netwerk- of linklaagpakketten worden via mondiale kanalen verzonden als in lokale netwerken.

Rijst. 1 - Gebruik van speciale kanalen

Tegenwoordig is er een grote keuze aan speciale kanalen - van analoge spraakfrequentiekanalen met een bandbreedte van 3,1 kHz tot digitale kanalen met SDH-technologie met een bandbreedte van 155 en 622 Mbit/s.

1.2 Circuitgeschakelde wide area-netwerken

Om mondiale verbindingen in een bedrijfsnetwerk op te bouwen zijn er tegenwoordig twee soorten circuitgeschakelde netwerken beschikbaar: traditionele analoge telefoonnetwerken en digitale netwerken met de integratie van ISDN-diensten. Het voordeel van circuitgeschakelde netwerken is dat ze veel voorkomen, wat vooral typerend is voor analoge telefoonnetwerken. Onlangs zijn ISDN-netwerken in veel landen ook behoorlijk toegankelijk geworden voor zakelijke gebruikers, maar in Rusland geldt deze verklaring nog steeds alleen voor grote steden.

Een bekend nadeel van analoge telefoonnetwerken is de lage kwaliteit van het samengestelde kanaal, wat wordt verklaard door het gebruik van telefooncentrales van verouderde modellen die werken volgens het principe van (FDM-technologie). Dergelijke schakelaars worden sterk beïnvloed door externe ruis (zoals bliksem of draaiende elektromotoren), die moeilijk te onderscheiden zijn van het gewenste signaal. Het is waar dat analoge telefoonnetwerken steeds vaker gebruik maken van digitale PBX's, die spraak in digitale vorm naar elkaar overbrengen. In dergelijke netwerken blijft alleen het abonnee-einde analoog. Hoe meer digitale PBX's in het telefoonnetwerk, hoe hoger de kwaliteit van het kanaal, maar ons land is nog lang niet in staat de PBX's die werken volgens het principe van FDM-switching volledig te vervangen. Naast de kwaliteit van de zenders hebben analoge telefoonnetwerken ook het nadeel van een lange verbindingstijd, vooral bij de voor ons land typische pulskiesmethode.

Telefoonnetwerken die volledig op digitale schakelaars en ISDN-netwerken zijn gebouwd, zijn vrij van veel van de nadelen van traditionele analoge telefoonnetwerken. Ze bieden gebruikers communicatielijnen van hoge kwaliteit en de opbouwtijd van de verbinding in ISDN-netwerken wordt aanzienlijk verkort.

1.3 WAN's met pakketschakeling

Om op betrouwbare wijze lokale netwerken en grote computers met een bedrijfsnetwerk te verbinden, werd in de jaren 80 bijna één technologie van wide area-netwerken met pakketschakeling gebruikt: X.25. Tegenwoordig is de keuze veel breder geworden; naast X.25-netwerken omvat het ook technologieën zoals frame relay, SMDS en ATM. Naast deze technologieën, die speciaal zijn ontwikkeld voor mondiale computernetwerken, kunt u gebruik maken van de diensten van territoriale TCP/IP-netwerken, die tegenwoordig beschikbaar zijn in de vorm van een goedkoop en zeer wijdverspreid internetnetwerk, waarvan de kwaliteit van de transportdiensten hoog is. nog steeds praktisch niet gereguleerd en laat veel te wensen over, en in de vorm van commerciële mondiale TCP/IP-netwerken geïsoleerd van het internet en gehuurd door telecommunicatiebedrijven.

SMDS-technologie (Switched Multi-megabit Data Service) is in de VS ontwikkeld om lokale netwerken in een grootstedelijk gebied met elkaar te verbinden en om snelle toegang tot mondiale netwerken te bieden. Deze technologie ondersteunt toegangssnelheden tot 45 Mbit/s en segmenteert frames op MAC-niveau in cellen met een vaste grootte van 53 bytes, die, net als cellen met ATM-technologie, een dataveld van 48 bytes hebben. SMDS-technologie is gebaseerd op de IEEE 802.6-standaard, die een iets bredere reeks functies beschrijft dan SMDS. SMDS-standaarden worden overgenomen door Bellcore, maar hebben geen internationale status. In veel grote steden in de Verenigde Staten zijn SMDS-netwerken geïmplementeerd, maar deze technologie is in andere landen nog niet wijdverspreid. Tegenwoordig worden SMDS-netwerken vervangen door ATM-netwerken, die een bredere functionaliteit hebben, dus in dit boek wordt de SMDS-technologie niet in detail besproken.

2. DTE-DCE-interfaces

Om DCE-apparaten aan te sluiten op apparatuur die gegevens produceert voor het mondiale netwerk, dat wil zeggen met DTE-apparaten, zijn er verschillende standaardinterfaces die de fysieke laagstandaarden vertegenwoordigen. Deze normen omvatten de V-serie CCITT-normen, evenals de EIA RS-serie (aanbevolen normen). De twee normenregels dupliceren grotendeels dezelfde specificaties, maar met enkele variaties. Met deze interfaces kunt u gegevens overdragen met snelheden van 300 bps tot enkele megabits per seconde over korte afstanden (15-20 m), voldoende voor een gemakkelijke plaatsing van bijvoorbeeld een router en modem.

Interface RS-232C/V.24 is de meest populaire interface met lage snelheid. Het was oorspronkelijk ontworpen om gegevens tussen een computer en een modem te verzenden met een snelheid van niet meer dan 9600 bps over een afstand van maximaal 15 meter. Later begonnen praktische implementaties van deze interface met hogere snelheden te werken - tot 115.200 bps. De interface ondersteunt zowel asynchrone als synchrone bedrijfsmodi. Deze interface werd bijzonder populair na de implementatie ervan in personal computers (deze wordt ondersteund door COM-poorten), waar hij in de regel alleen in asynchrone modus werkt en u niet alleen een communicatieapparaat (zoals een modem) kunt aansluiten, maar ook ook vele anderen voor de randapparatuur van de computer - muis, plotter, enz.

De interface maakt gebruik van een 25-pins connector of, in een vereenvoudigde versie, een 9-pins connector (Fig. 2).

Rijst. 2 - RS-232C/V.24-interfacesignalen

CCITT-nummering wordt gebruikt om signaalcircuits aan te duiden en wordt de “100-serie” genoemd. Er zijn ook tweeletterige EIA-aanduidingen die niet in de figuur zijn weergegeven.

De interface implementeert een bipolaire potentiaalcode (+V, -V op de lijnen tussen DTE en DCE. Meestal wordt een redelijk hoog signaalniveau gebruikt: 12 of 15 V om het signaal betrouwbaarder te herkennen tegen de achtergrondruis.

Bij asynchrone dataoverdracht zit de synchronisatie-informatie in de datacodes zelf, dus er zijn geen synchronisatiesignalen TxClk en RxClk. Bij synchrone gegevensoverdracht verzendt het modem (DCE) synchronisatiesignalen naar de computer (DTE), zonder welke de computer de potentiële code die uit het modem langs de RxD-lijn komt niet correct kan interpreteren. In het geval dat een multi-statuscode wordt gebruikt (bijvoorbeeld QAM), komt één kloksignaal overeen met verschillende informatiebits.

Nulmodem-interface typisch voor directe communicatie tussen computers over een korte afstand met behulp van de RS-232C/V.24-interface. In dit geval is het noodzakelijk om een speciale nulmodemkabel te gebruiken, aangezien elke computer verwacht gegevens te ontvangen via de RxD-lijn, wat correct zal zijn als er een modem wordt gebruikt, maar niet als de computers rechtstreeks zijn aangesloten. Bovendien moet een nulmodemkabel het proces van het verbinden en doorbreken van modems simuleren, waarbij gebruik wordt gemaakt van meerdere lijnen (RI, CB, enz.). Voor normale werking van twee rechtstreeks verbonden computers moet een nulmodemkabel daarom de volgende verbindingen maken:

· RI-1+DSR-1-DTR-2;

· DTR-1-RI-2+DSR-2;

· CD-1-CTS-2+RTS-2;

· CTS-1+RTS-1-CD-2;

Het teken "+" geeft de aansluiting aan van de overeenkomstige contacten aan één kant van de kabel.

Soms zijn ze bij het vervaardigen van een nulmodemkabel beperkt tot het alleen onderling verbinden van de RxD-ontvanger en TxD-zenderlijnen, wat voldoende is voor sommige software, maar in het algemeen kan leiden tot onjuiste werking van programma's die zijn ontworpen voor echte modems.

Koppel RS-449/V.10/V.11 ondersteunt hogere datasnelheden en een grotere afstand tussen DCE en DTE. Deze interface heeft twee afzonderlijke elektrische signaalspecificaties. De RS-423/V.10-specificatie (de X.26-specificatie heeft vergelijkbare parameters) ondersteunt datasnelheden tot 100.000 bps op een afstand van maximaal 16 km; snelheden tot 10.000 bps op een afstand van maximaal 100 m Specificatie RS-422/V.11 (X 27 ondersteunt snelheden tot 10 Mbps op een afstand tot 16 km, snelheden tot 1 Mbps op een afstand tot 100 m. Net als RS-232C is de RS4 - 49-interface . ondersteunt asynchrone en synchrone uitwisselingsmodi tussen DTE en DCE. Voor de aansluiting wordt een 37-pins connector gebruikt.

V.35-interface is ontworpen om synchrone modems aan te sluiten. Het biedt alleen synchrone uitwisseling tussen DTE en DCE met snelheden tot 168 Kbps. Om de uitwisseling te synchroniseren, worden speciale tijdlijnen gebruikt. De maximale afstand tussen DTE en DCE bedraagt niet meer dan 15 m, zoals bij de RS-232C-interface.

X.21-interface ontworpen voor synchrone gegevensuitwisseling tussen DTE en DCE in X.25 pakketgeschakelde netwerken. Dit is een vrij complexe interface die procedures voor het tot stand brengen van verbindingen ondersteunt in pakket- en circuitgeschakelde netwerken. De interface is ontworpen voor digitale DCE. Ter ondersteuning van synchrone modems is een versie van de X.21 bis-interface ontwikkeld, die verschillende opties biedt voor de specificatie van elektrische signalen: RS-232C, V.10, V.I 1 en V.35.

20L stroomlusinterface<Л» gebruikt om de afstand tussen DTE en DCE te vergroten. Het signaal is geen potentiaal, maar een stroom van 20 mA die in een gesloten circuit van zender en ontvanger vloeit. Duplexuitwisseling wordt geïmplementeerd op twee stroomlussen. De interface werkt alleen in asynchrone modus. De afstand tussen DTE en DCE kan enkele kilometers bedragen en de transmissiesnelheid kan oplopen tot 20 Kbps.

HSSI-interface (High-Speed Serial Interface). ontworpen voor aansluiting op DCE-apparaten die werken op hogesnelheidskanalen, zoals TZ-kanalen (45 Mbit/s), SONET OS-1 (52 Mbit/s). De interface werkt in de synchrone modus en ondersteunt gegevensoverdracht in een snelheidsbereik van 300 Kbps tot 52 Mbps.

CONCLUSIE

Globale computernetwerken (WAN) worden dus gebruikt om abonnees van verschillende typen te verenigen: individuele computers van verschillende klassen - van mainframes tot personal computers, lokale computernetwerken, terminals op afstand.

Vanwege de hoge kosten van de mondiale netwerkinfrastructuur is er een dringende behoefte om alle soorten verkeer die in een onderneming voorkomen, over één netwerk te verzenden, niet alleen computerverkeer: spraakverkeer van een intern telefoonnetwerk dat draait op kantoor-PBX's (PBX), verkeer van faxmachines, videocamera's, kassa's, geldautomaten en andere productieapparatuur.

Om multimediaverkeer te ondersteunen, worden speciale technologieën ontwikkeld: ISDN, B-ISDN. Bovendien zijn wide area netwerktechnologieën, die zijn ontwikkeld om uitsluitend computerverkeer te verzenden, onlangs aangepast om spraak en video te verzenden. Om dit te doen, krijgen pakketten met stemmetingen of beeldgegevens prioriteit, en in de technologieën die dit mogelijk maken, wordt een verbinding met vooraf gereserveerde bandbreedte gecreëerd om deze te vervoeren. Er zijn speciale toegangsapparaten - "spraak - data" of "video - data" multiplexers, die multimedia-informatie in pakketten verpakken en over het netwerk verzenden, en aan de ontvangende kant uitpakken en omzetten in de oorspronkelijke vorm - spraak of video .

Mondiale netwerken bieden voornamelijk transportdiensten, waarbij gegevens worden overgedragen tussen lokale netwerken of computers. Er is een groeiende trend om diensten op applicatieniveau voor mondiale netwerkabonnees te ondersteunen: de distributie van publiekelijk toegankelijke audio-, video- en tekstinformatie, evenals de organisatie van interactieve interactie tussen netwerkabonnees in realtime. Deze diensten verschenen op internet en worden met succes overgedragen naar bedrijfsnetwerken, de zogenaamde intranettechnologie.

Alle apparaten die worden gebruikt om abonnees met het mondiale netwerk te verbinden, zijn onderverdeeld in twee klassen: DTE, die feitelijk gegevens genereren, en DCE, die gegevens verzenden in overeenstemming met de vereisten van de mondiale kanaalinterface en het kanaal beëindigen.

WAN-technologieën definiëren twee soorten interfaces: gebruiker-naar-netwerk (UNI) en netwerk-naar-netwerk (NNI). De UNI-interface is altijd zeer gedetailleerd om de verbinding met het netwerk van toegangsapparatuur van verschillende fabrikanten te garanderen. De NNI-interface is mogelijk niet zo gedetailleerd, aangezien grote netwerken van geval tot geval interoperabel kunnen zijn.

Mondiale computernetwerken werken op basis van packet-, frame- en cell-switchingtechnologie. Meestal is een wereldwijd computernetwerk eigendom van een telecommunicatiebedrijf dat zijn netwerkdiensten verhuurt. Als een dergelijk netwerk in de gewenste regio niet bestaat, creëren ondernemingen zelfstandig mondiale netwerken door speciale of inbelkanalen te huren van telecommunicatie- of telefoonmaatschappijen.

Met behulp van gehuurde kanalen kunt u een netwerk opbouwen met tussentijdse schakeling op basis van elke wereldwijde netwerktechnologie (X.25, frame relay, ATM) of routers of bruggen van lokale netwerken rechtstreeks verbinden met gehuurde kanalen. De keuze voor het gebruik van gehuurde kanalen hangt af van het aantal en de topologie van verbindingen tussen lokale netwerken.

Mondiale netwerken zijn onderverdeeld in backbone-netwerken en toegangsnetwerken.

LIJST VAN GEBRUIKTE REFERENTIES

1. www.yandex.ru

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

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

Wide Area Networks (WAN), ook wel territoriale computernetwerken genoemd, dienen om hun diensten aan te bieden aan een groot aantal eindabonnees verspreid over een groot gebied - binnen een regio, regio, land, continent of de hele wereld.

Vanwege de grote lengte aan communicatiekanalen vereist het bouwen van een mondiaal netwerk zeer hoge kosten, waaronder de kosten van kabels en werkzaamheden aan de installatie ervan, de kosten van schakelapparatuur en tussenliggende versterkingsapparatuur die de noodzakelijke kanaalbandbreedte levert, evenals de exploitatiekosten. kosten voor het voortdurend in goede staat houden van een verspreid netwerk over een groot gebied van netwerkapparatuur.

WAN's worden meestal gemaakt door grote telecommunicatiebedrijven om betaalde diensten aan abonnees te leveren. Dergelijke netwerken worden openbaar of openbaar genoemd. Er zijn ook concepten als netwerkoperator en netwerkserviceprovider. De netwerkbeheerder is het bedrijf dat de normale werking van het netwerk onderhoudt. Een serviceprovider, vaak ook wel serviceprovider genoemd, is een bedrijf dat betaalde diensten levert aan netwerkabonnees. De eigenaar, exploitant en dienstverlener kunnen één bedrijf zijn, maar ze kunnen ook verschillende bedrijven vertegenwoordigen.

Veel minder vaak wordt een mondiaal netwerk volledig gecreëerd door een grote onderneming (zoals Dow Jones of Transneft) voor haar interne behoeften. In dit geval wordt het netwerk privé genoemd. Heel vaak is er een tussenoptie: een bedrijfsnetwerk maakt gebruik van de diensten of apparatuur van een openbaar WAN, maar vult deze diensten of apparatuur aan met zijn eigen diensten of apparatuur. Het meest typische voorbeeld hiervan is de verhuur van communicatiekanalen, op basis waarvan hun eigen territoriale netwerken worden gecreëerd.

Mondiaal internet

Het concept van een mondiaal netwerk - een systeem van verbonden computers die zich op grote afstand van elkaar bevinden - verscheen tijdens de ontwikkeling van computernetwerken. In 1964 creëerden de Verenigde Staten een computersysteem voor vroegtijdige waarschuwing voor naderende vijandelijke raketten. Het eerste mondiale netwerk voor niet-militaire doeleinden was het ARPANET-netwerk in de Verenigde Staten, geïntroduceerd in 1969. Het had een wetenschappelijk doel en combineerde computers van verschillende universiteiten in het land.

In de jaren 80 en 90 van de vorige eeuw zijn er in verschillende landen veel branchespecifieke, regionale nationale computernetwerken ontstaan. Hun integratie in een internationaal netwerk vond plaats op basis van de internetwerkomgeving.

Een belangrijk jaar in de geschiedenis van internet was 1993, toen de dienst World Wide Web (WWW) werd gecreëerd: het World Wide Web. Met de komst van WWW nam de belangstelling voor internet sterk toe en begon het proces van snelle ontwikkeling en verspreiding. Als veel mensen over internet praten, bedoelen ze het WWW, hoewel dit slechts een van de diensten is.

Internethardware

De belangrijkste componenten van elk mondiaal netwerk zijn computerknooppunten en communicatiekanalen.

Hier kunnen we een analogie trekken met het telefoonnetwerk: de knooppunten van het telefoonnetwerk zijn automatische telefooncentrales - automatische telefooncentrales, die onderling verbonden zijn door communicatielijnen en een stadstelefoonnetwerk vormen. De telefoon van elke abonnee is verbonden met een specifieke PBX.

De personal computers van gebruikers zijn op dezelfde manier verbonden met computernetwerkknooppunten als telefoons van abonnees zijn verbonden met telefooncentrales. Bovendien kan de rol van een computernetwerkabonnee zowel een individuele persoon zijn via zijn of haar pc, als een hele organisatie via zijn lokale netwerk. In het laatste geval wordt een lokale netwerkserver op het knooppunt aangesloten.

Een organisatie die gegevensuitwisselingsdiensten levert met een netwerkomgeving, wordt een netwerkserviceprovider genoemd. Het Engelse woord ‘provider’ betekent ‘leverancier’, ‘leverancier’. De gebruiker gaat een overeenkomst aan met de provider om verbinding te maken met zijn knooppunt en betaalt hem vervolgens voor de geleverde diensten (vergelijkbaar met hoe wij betalen voor telefoonnetwerkdiensten).

Een node bevat één of meerdere krachtige computers die voortdurend met het netwerk verbonden zijn. Informatiediensten worden geleverd door de werking van serverprogramma's die op hostcomputers zijn geïnstalleerd.

Elke hostcomputer heeft zijn eigen permanente internetadres; het wordt een IP-adres genoemd.

Naast digitale IP-adressen beheert internet een systeem van symbolische adressen, wat handiger en begrijpelijker is voor gebruikers. Het wordt het Domain Name System (DNS) genoemd.

Het domeinnaamsysteem is gebouwd op een hiërarchisch principe. Het eerste domein aan de rechterkant (ook wel een achtervoegsel genoemd) is het domein op het hoogste niveau, het volgende is het domein op het tweede niveau, enz. De laatste (eerste aan de linkerkant) is de computernaam. Topniveaudomeinen zijn geografisch (twee letters) of administratief (drie letters). De Russische internetzone behoort bijvoorbeeld tot het geografische domein ru. Meer voorbeelden: uk - domein van Engeland; ca - domein van Canada; de - Duits domein; jp - Japans domein. Administratieve topniveaudomeinen behoren meestal tot de Amerikaanse zone van het internet: gov - Amerikaans overheidsnetwerk; mil - militair netwerk; edu - educatief netwerk; com - commercieel netwerk.

Net als veel andere technologische uitvindingen zijn mondiale computernetwerken ontstaan uit de diepten van onderzoeksprojecten voor puur militaire doeleinden. De lancering van de eerste kunstmatige aardsatelliet in de Sovjet-Unie in 1957 markeerde het begin van de technologische concurrentie tussen de USSR en de VS. In 1958 werd onder het Amerikaanse ministerie van Defensie een speciaal Advanced Research Projects Agency (ARPA) opgericht om onderzoeksactiviteiten op militair gebied uit te voeren en te coördineren. In het bijzonder had hij de leiding over de werkzaamheden om de veiligheid van de communicatie te waarborgen in het geval van een kernoorlog. Een dergelijk datatransmissiesysteem moest maximaal bestand zijn tegen beschadigingen en zelfs kunnen functioneren als de meeste verbindingen volledig waren uitgeschakeld.

Om een datatransmissienetwerk te creëren, werd in 1967 besloten om ARPA-computers verspreid over het land te gebruiken en deze met gewone telefoondraden te verbinden. Het werk aan de oprichting van het eerste wereldwijde computernetwerk, ARPANet genaamd, werd in snel tempo uitgevoerd en in 1968 verschenen de knooppunten ervan, waarvan de eerste werd gebouwd aan de Universiteit van Californië in Los Angeles (UCLA), de tweede - op het Stanford Research Instituut (SRI). In september 1969 werd het eerste computerbericht tussen deze centra verzonden, wat feitelijk de geboorte markeerde van het ARPANet-netwerk. In december 1969 had ARPANet vier knooppunten, in juli 1970 acht, en in september 1971 waren er al 15 knooppunten. In 1971 ontwikkelde programmeur Ray Tomlison een e-mailsysteem, waarbij met name het @-pictogram ("commerciële e-mail") voor het eerst werd gebruikt bij de adressering. In 1974 werd de eerste commerciële ARPANet-applicatie, Telnet, geopend, die toegang bood tot externe computers in terminalmodus.

Diagram van knooppunten en communicatiekanalen van het ARPANet-netwerk in 1980. Weinigen konden zich toen voorstellen hoe het er over twintig jaar uit zou zien.

In 1977 had het netwerk al tientallen wetenschappelijke en militaire organisaties verenigd, zowel in de VS als in Europa, en voor de communicatie werden niet alleen telefoon-, maar ook satelliet- en radiokanalen gebruikt. 1 januari 1983 werd gekenmerkt door de goedkeuring van uniforme protocollen voor gegevensuitwisseling: TCP/IP (Transfer Control Protocol / Internet Protocol). Het bijzondere belang van deze protocollen was dat heterogene netwerken met hun hulp gegevens met elkaar konden uitwisselen. Deze dag is feitelijk de verjaardag van het internet als een netwerk dat mondiale computernetwerken verenigt. Het is niet voor niets dat een van de meest ruime en nauwkeurige definities van internet ‘een netwerk van netwerken’ is.

In 1986 lanceerde de National Science Foundation (NSF) NSFNet, dat computercentra in de Verenigde Staten met ‘supercomputers’ verbond. NSFNet was oorspronkelijk gebaseerd op TCP/IP, wat betekent dat het open stond voor nieuwe netwerken, maar aanvankelijk alleen beschikbaar was voor geregistreerde gebruikers, voornamelijk universiteiten. De gehele militaire eenheid werd toegewezen aan MILNet, dat exclusief de verantwoordelijkheid werd van Amerikaanse militaire organisaties. NSFNet was een snel computernetwerk gebaseerd op supercomputers die met elkaar verbonden waren via glasvezelkabels, radio- en satellietcommunicatie. Tot 1995 vormde het de basis van het internet in de Verenigde Staten - het was de ‘ruggengraat’ van het Amerikaanse deel van mondiale computernetwerken (andere landen hadden hun eigen ‘ruggengraat’). In 1996 werd NSFNet geprivatiseerd en moesten wetenschappelijke organisaties onderhandelen over de toegang tot de informatiesnelweg met commerciële internetproviders. In academische kringen werd deze beslissing als onjuist erkend, en bijna sinds datzelfde jaar zijn er experimenten gaande om een non-profit netwerk van wetenschappelijke en onderwijsinstellingen opnieuw op te zetten, met de codenaam Internet-2.

Zo zag NSFNet er halverwege de jaren negentig uit. De krachtige combinatie van satelliet- en glasvezelkanalen heeft een uniforme digitale ruimte in de Verenigde Staten gecreëerd.

Tot het midden van de jaren negentig was internet toegankelijk voor een relatief kleine academische gemeenschap, en de inhoud ervan was niet rijk of divers. Het uitwisselen van e-mails, communicatie in nieuwsgroepen op basis van interesses via sms, toegang tot een beperkt aantal servers via telnet en het ontvangen van bestanden via FTP (File Transfer Protocol) waren voorbehouden aan enthousiastelingen tot 1991, toen Gopher, een applicatie, voor het eerst verscheen waarmee vrij verkeer over mondiale netwerken zonder voorafgaande kennis van de adressen van de benodigde servers. Aanvankelijk trok de aankondiging van de ontwikkeling van een nieuwe applicatie - het World Wide Web (WWW), gedaan in 1991 bij het European Centre for Nuclear Research (CERN) niet veel aandacht. Het HyperText Transmission Protocol (HTTP), gemaakt door CERN-specialist Tim Berners-Lee, was bedoeld om informatie uit te wisselen tussen natuurkundigen die in laboratoria op afstand van elkaar werkten. In 1992-93 was WWW echter nog steeds een zwart-wittekstbron. De situatie veranderde aanzienlijk in 1993, nadat de eerste grafische interface voor het World Wide Web, de Mozaïekbrowser, was gemaakt bij het National Center for Supercomputing Applications (NCSA). Mozaïek bleek zo populair dat een van de ontwikkelaars van het programma, Mark Andreessen, het bedrijf Netscape oprichtte, dat een analoog van Mozaïek begon te ontwikkelen: de Netscape Navigator-browser.

Het wijdverbreide gebruik van internet door de grote massa gebruikers begon feitelijk in 1994 met de creatie van een nieuwe browser: Netscape Navigator. Het uiterlijk ervan vereenvoudigde niet alleen de toegang tot informatie op het World Wide Web, maar maakte het vooral mogelijk om bijna alle soorten gegevens in het virtuele universum te plaatsen. Op tekst gebaseerde zwart-wittoepassingen zijn vervangen door een veelkleurige omgeving vol grafische, animatie-, audio- en videogegevens. Deze omgeving trok meteen een groter aantal gebruikers, wat op zijn beurt nog meer organisaties en individuen ertoe aanzette hun gegevens op internet te plaatsen. Het resultaat is een soort gesloten spiraal, waarvan elke volgende draai de vorige aanzienlijk overtreft.

Dit proces gaat tot op de dag van vandaag door en neemt steeds meer landen in beslag. In juli 2002 telde het netwerk meer dan 172 miljoen hosts (computers met een origineel IP-adres) en het aantal gebruikers bedroeg 689 miljoen mensen, uit meer dan 170 landen, die op dat moment 9% van de wereldbevolking uitmaakten. . Volgens de voorspellingen van Nua.com zal de grens van 1 miljard in 2005 worden overschreden.

Volgens de Public Opinion Foundation in het voorjaar van 2004 werd in Rusland het aantal internetgebruikers geschat op 14,9 miljoen mensen. Dit vertegenwoordigt 13% van de Russische bevolking van 18 jaar en ouder. Het grootste aantal gebruikers (18%) is geconcentreerd in Moskou, ongeveer 15% woont in de noordwestelijke regio, 16% - in de Wolga-regio, 17% - in de centrale regio (exclusief Moskou), 13% - in de regio Siberische regio, 11% - in de zuidelijke regio, 5% - in de Oeral en 4% - in de regio's van het Verre Oosten.

De mate van “internetisering” van Rusland wordt duidelijker in vergelijking met gegevens voor andere landen verkregen door Nielsen//NetRatings Inc. (http://www.nielsen-netratings.com). Volgens haar informatie wordt het hoogste niveau van “internetisering” aangetoond door Zwitserland, waar 62% van de bevolking internet gebruikt, gevolgd door Australië - 50%, Nederland - 47%, Frankrijk - 37%, Groot-Brittannië - 36%. en Duitsland 34%.

Het volume van het Russische internetsegment bedroeg eind januari 2004 ongeveer 970 duizend sites (meer dan 140 miljoen originele documenten). Ter vergelijking: in januari 2002 bedroeg het aantal sites slechts 392 duizend, in januari 2001 - 218 duizend, en in januari 2000 - slechts 46 duizend servers (gegevens van Yandex).

, Henner 10-11 rang

23. Organisatiemondiale netwerken

Verhaal ontwikkeling globaal netwerken

Uit de geschiedenis van de menselijke samenleving zou je moeten weten dat veel wetenschappelijke ontdekkingen en uitvindingen niet de loop ervan, maar de ontwikkeling van de beschaving in grote mate hebben beïnvloed. Deze omvatten de uitvinding van de stoommachine, de ontdekking van elektriciteit, de beheersing van atoomenergie, de uitvinding van de radio, enz. De processen van dramatische veranderingen in de aard van de productie en in het dagelijks leven, die leiden tot belangrijke wetenschappelijke ontdekkingen en uitvindingen , worden gewoonlijk de wetenschappelijke en technologische revolutie genoemd.

Verschillende communicatiekanalen verschillen in drie hoofdeigenschappen: doorvoer, ruisimmuniteit, kosten.

Qua kosten zijn glasvezellijnen het duurst en telefoonlijnen het goedkoopst. Naarmate de prijs daalt, neemt echter ook de kwaliteit van de lijn af: de doorvoer neemt af en de interferentie wordt sterker beïnvloed. Glasvezellijnen zijn vrijwel immuun voor interferentie.

Bandbreedte- dit is de maximale snelheid van informatieoverdracht via het kanaal. Het wordt meestal uitgedrukt in kilobits per seconde (Kbps) of megabits per seconde (Mbps).

De capaciteit van telefoonlijnen bedraagt tientallen en honderden Kbps; De capaciteit van glasvezellijnen en radiocommunicatielijnen wordt gemeten in tientallen en honderden Mbit/s.

Jarenlang hebben de meeste internetgebruikers verbinding gemaakt met een site via inbellijnen (dat wil zeggen, geschakelde) telefoonlijnen. Deze verbinding wordt gemaakt met behulp van een speciaal apparaat genaamd modem. Het woord “modem” is een verkorte combinatie van twee woorden: “jodulator” - “dejodulator”. De modem wordt zowel op de computer van de gebruiker als op de hostcomputer geïnstalleerd. De modem zet een discreet signaal (geproduceerd door een computer) om in een continu (analoog) signaal (gebruikt in telefooncommunicatie) en de omgekeerde conversie. Het belangrijkste kenmerk van de modem is de maximale gegevensoverdrachtsnelheid. In verschillende modellen varieert dit van 1200 bps tot 56 000 bps

Kabelcommunicatie wordt meestal gebruikt over korte afstanden (tussen verschillende aanbieders in dezelfde stad). Op lange afstanden is het rendabeler om radiocommunicatie te gebruiken. Een toenemend aantal gebruikers stapt tegenwoordig over van langzame inbelverbindingen naar snelle, niet-geschakelde communicatielijnen.

Software beveiliging Internet

De werking van het netwerk wordt ondersteund door bepaalde software. Deze software werkt op servers en op de personal computers van gebruikers. Zoals je uit een basiscursus computerwetenschappen zou moeten weten, is de basis van alle computersoftware het besturingssysteem, dat het werk van alle andere programma's organiseert. De software van knooppuntcomputers is zeer divers. Conventioneel kan het worden onderverdeeld in basis (systemisch) en toegepast. De basissoftware biedt ondersteuning voor netwerkwerking met behulp van het TCP/IP-protocol - een standaardset internetprotocollen, dat wil zeggen dat het de problemen bij het verzenden en ontvangen van informatie oplost. Applicatiesoftware houdt zich bezig met het onderhouden van verschillende informatiediensten van het netwerk, die gewoonlijk worden genoemd Internetdiensten. De dienst combineert servers en clientprogramma's die gegevens uitwisselen met behulp van bepaalde applicatieprotocollen. Elke dienst heeft zijn eigen serverprogramma: voor e-mail, voor teleconferenties, voor WWW, enz. Een hostcomputer vervult de functie van server voor een specifieke internetdienst als daarop het serverprogramma voor deze dienst draait. Dezelfde computer kan op verschillende tijdstippen de functies van een server voor verschillende diensten uitvoeren; het hangt allemaal af van welk serverprogramma er momenteel op draait. Op de pc's van netwerkgebruikers worden verschillende informatiediensten geleverd door programma's - klanten. Voorbeelden van populaire clientprogramma's zijn: Outlook Express - een e-mailclient, Internet Explorer - een WWW-serviceclient (browser). Terwijl een gebruiker met een bepaalde internetdienst werkt, wordt er een verbinding tot stand gebracht tussen zijn clientprogramma en het bijbehorende serverprogramma op het knooppunt. Elk van deze programma's levert een bijdrage aan het aanbieden van deze informatiedienst. Deze manier van werken heet het Netwerk client-server-technologie.

Hoe werken Internet

Gebruikt op internet technologie voor pakketinformatieoverdrachtties. Om dit beter te begrijpen, stelt u zich de volgende situatie voor. U moet een document van meerdere pagina's naar een vriend in een andere stad sturen (bijvoorbeeld een afdruk van een roman die u hebt geschreven). Je hele roman past niet helemaal in een envelop en je wilt hem niet per postpakket versturen; dat duurt te lang. Vervolgens verdeel je het hele document in delen van 4 vellen, stop elk deel in een postenvelop, schrijf op elke envelop een adres en stop deze hele stapel enveloppen in de brievenbus. Als uw roman bijvoorbeeld 100 pagina's lang is, moet u 25 enveloppen versturen. Je kunt zelfs enveloppen in verschillende brievenbussen van verschillende communicatiecentra doen (voor de lol, om te zien welke sneller aankomen). Maar aangezien er hetzelfde adres op staat, moeten alle enveloppen uw vriend bereiken. Om het voor een vriend gemakkelijk te maken de hele roman te verzamelen, is het raadzaam om serienummers op de enveloppen te vermelden.

De pakketoverdracht van informatie op internet werkt op een vergelijkbare manier. Verantwoordelijk voor haar werk TCP/IP-protocol, wat al eerder is genoemd. Het is tijd om erachter te komen wat deze mysterieuze letters betekenen.

In feite hebben we het over twee protocollen. Eerst - TCP-protocol staat voor: Transmission Control Protocol - transmissiecontroleprotocol. Volgens dit protocol wordt elk bericht dat via het netwerk moet worden verzonden, in delen opgesplitst. Deze onderdelen worden genoemd TCP- in pakketten. Voor bezorging worden pakketten overgebracht naar het IP-protocol, dat het IP-adres van de bezorging en enkele andere service-informatie aan elk pakket toevoegt. Een TCP-pakket is dus analoog aan een envelop met een ‘stukje’ van een roman en het adres van de ontvanger. Elk van deze pakketten zal onafhankelijk van de andere pakketten onafhankelijk van de andere door het netwerk bewegen, maar ze zullen allemaal samen bij de geadresseerde worden verzameld. Vervolgens vindt volgens het TCP-protocol het omgekeerde proces plaats: het oorspronkelijke bericht wordt samengesteld uit afzonderlijke pakketten. Hier zijn uiteraard dezelfde serienummers op de enveloppen nodig; soortgelijke nummers zitten in TCP-pakketten. Als een van de pakketten niet is aangekomen of tijdens het transport is beschadigd, wordt de overdracht ervan opnieuw aangevraagd.

Volgens protocolTCP, het verzonden bericht wordt op de verzendende server in pakketten gesplitst en in de oorspronkelijke vorm hersteld op de ontvangende server.

Doel IK P-protocol(Internet Protocol) - bezorging van elk afzonderlijk pakket op zijn bestemming. Pakketten worden als relaisstokjes van het ene knooppunt naar het andere doorgegeven. Bovendien kunnen de routes voor verschillende pakketten uit hetzelfde bericht verschillend zijn. Het beschreven pakkettransmissiemechanisme wordt getoond in Fig. 4.16. Het routeprobleem wordt voor elk pakket afzonderlijk bepaald. Het hangt allemaal af van waar het winstgevender is om het over te dragen op het moment van verwerking. Als er een “pauze” is in een bepaald gedeelte van het netwerk, zal de verzending van pakketten dit gedeelte omzeilen.

Op elk gegeven moment bewegen veel pakketten uit een verscheidenheid aan berichten dus “gemengd” langs elk netwerkkanaal. Het gebruik van welk communicatiekanaal dan ook kost geld: interlokale en vooral internationale telefoongesprekken zijn behoorlijk duur. Als u tijdens het werken op internet het internationale kanaal gedurende de hele communicatiesessie monopoliseert, dan zouden de kosten u snel ruïneren. Volgens de beschreven technologie deel je het kanaal echter met honderden (of misschien wel duizenden) andere gebruikers, en daardoor komt slechts een klein deel van de kosten voor jouw rekening.