Аппаратные средства Интернета

Адресация в Интернете

Основными составляющими любой глобальной сети являются компьютерные узлы и каналы связи.

Здесь можно провести аналогию с телефонной сетью: узлами телефонной сети являются АТС – автоматические телефонные станции, которые между собой объединены линиями связи и образуют городскую телефонную сеть. Телефон каждого абонента подключается к определенной АТС.

К узлам компьютерной сети подключаются персональные компьютеры пользователей подобно тому, как с телефонными станциями соединяются телефоны абонентов. Причем в роли абонента компьютерной сети может выступать как отдельный человек через свой компьютер, так и целая организация через свою локальную сеть. В последнем случае к узлу подключается сервер локальной сети.

Организация, предоставляющая услуги обмена данными с сетевой средой, называется провайдером сетевых услуг. Английское слово «provider» обозначает «поставщик», «снабженец». Пользователь заключает договор с провайдером на подключение к его узлу и в дальнейшем оплачивает ему предоставляемые услуги.

Узел содержит один или несколько мощных компьютеров, которые находятся в состоянии постоянного подключения к сети. Информационные услуги обеспечиваются работой программ – серверов, установленных на узловых компьютерах.

Для того, чтобы в процессе обмена информацией компьютеры могли найти друг друга, в Интернете существует единая система адресации, основанная на использовании IP-адреса.

Каждый компьютер, подключенный к Интернету, имеет свой уникальный 32-битный (в двоичной системе) IP-адрес.

Система IP-адресации учитывает структуру Интернета, то есть то, что Интернет является сетью сетей, а не объединением отдельных компьютеров. IP-адрес содержит адрес сети и адрес компьютера с данной сети.

В «стародавние времена», когда Интернет еще назывался ARPENET и сеть состояла лишь из небольшого количества мощных многотерминальных компьютеров, каждый компьютер имел такой файл (обычно /etc/hosts). При проявлении в Интернете нового компьютера информация о нем заносилась в файл hosts, затем этот файл рассылался на все другие машины.

Недостатки такой схемы начали проявляться довольно быстро: с переходом от больших машин к персональным и с ростом Интернета. Трафик, связанный с обновлением информации при добавлении компьютеров в Интернет, становился до неприличия большим. Кроме того, каждое имя в сети должно быть уникальным, а сделать это становилось все труднее и труднее. Поэтому к середине 80-х гг. появилась другая, более гибкая система именования – система доменных имен (Domain Name System, DNS).

DNS – это база данных, которая содержит информацию о компьютерах, включенных в сеть Интернет. Характер данных зависит от конкретной машины, но чаще всего информация включает имя машины, IP-адрес и данные для маршрутизации почты. Доменная система имен выполняет несколько задач, но основная ее работа – преобразование имен компьютеров в IP-адреса и наоборот.

В DNS вся сеть представляется в виде единого иерархического дерева. На вершине располагается корневой домен (обозначается символом «.»). Ниже находятся домены первого уровня. Поскольку Интернет развивался в первую очередь в США и за счет американских налогоплательщиков, это вызвало некоторый крен при формировании доменов первого уровня: Интернет оказался как бы поделенным между США и всем остальным миром.

Наиболее известные домены первого уровня:

• com – коммерческие организации (главным образом в США);
• edu – образовательные;
• gov – правительственные учреждения США;
• mil – военные учреждения США;
• net – различные сетевые агентства и Internet – провайдеры;
• int – международные организации;
• org – некоммерческие учреждения.[5]

Позднее, когда сеть перешагнула национальные границы США, появились национальные домены типа: uk, jp, au, ch и т.п. Для СССР тоже был выделен домен su. После 1991 г., когда республики Союза стали суверенными, многие из них получили свои собственные домены: ru, by,ua, la, li и т.п. Однако Интернет не СССР, и просто так выбросить домен su сервера нельзя, на основе доменных имен строятся адреса электронной почты и доступ ко многим другим информационным ресурсам Интернета. Поэтому гораздо проще оказалось ввести новый домен к существующему, чем заменить его. Таким образом, в сети существуют организации с доменными именами, оканчивающимися на su. Мало того, совсем недавно было принято решение возобновить регистрацию в этой области.

Доменов верхнего уровня очень много – всего около 250. Большая часть из них – географические домены. В Интернете корневой домен управляется центром InterNIC.

Вслед за доменами верхнего уровня следуют домены, определяющие либо регионы, либо организации. Далее идут следующие уровни иерархии, которые могут быть закреплены либо за небольшими организациями, либо за подразделениями больших организаций.

Иерархия доменных имен строится следующим образом: дерево начинается с корня, обозначаемого здесь точкой. Затем следует старшая символьная часть имени, вторая по старшинству символьная часть имени и т.д. Младшая часть имени соответствует конечному узлу сети.

Запись доменного имени начинается с самой младшей составляющей, а заканчивается самой старшей. Составные части доменного имени отделяются друг от друга точкой. Например, в имени составляющая w2000 является именем одного из компьютеров в домене .

Разделение административной ответственности позволяет решить проблему образования уникальных имен без взаимных консультаций между организациями, отвечающими за имена одного уровня иерархии.

Процедура получения имени, например, в зоне .ru или .com называется регистрацией домена.

Каждый домен администрируется отдельной организацией, которая обычно разбивает свой домен на поддомены и передает функции администрирования этих поддоменов другим организациям. Чтобы получить доменное имя, необходимо зарегистрироваться в какой-либо организации, которой InterNIC делегировал свои полномочия по распределению имен доменов. В России такой организацией является РосНИИРОС, отвечающая за делегирование имен поддоменов в домене .ru.

Каналы связи

Существуют самые разные технические способы связи в глобальной сети:

- телефонные линии;

- электрическая кабельная связь;

- оптоволоконная кабельная связь;

- радиосвязь (через радиорелейные линии, спутники связи).

Различные каналы связи различаются тремя основными свойствами: пропускной способностью, помехоустойчивостью, стоимостью.

По параметру стоимости самыми дорогими являются оптоволоконные линии, самыми дешевыми – телефонные. Однако с уменьшением цены снижается и качество работы линии: уменьшается пропускная способность, сильнее влияют помехи. Практически не подвержены помехам оптоволоконные линии.

Пропускная способность – это максимальная скорость передачи информации по каналу. Обычно она выражается в килобитах в секунду или мегабитах в секунду.

Пропускная способность телефонных линий – десятки и сотни Кбит/с; пропускная способность оптоволоконных линий и линий радиосвязи изменяется десятками и сотнями Мбит/с.

На протяжении многих лет большинство пользователей Сети подключались к узлу через коммутируемые телефонные линии. Такое подключение производится с помощью специального устройства, которое называется модемом. Слово «модем» - это сокращенное объединение двух слов: «модулятор» и «демодулятор». Модем устанавливается как на компьютере пользователя, так и на узловом компьютере. Модем выполняет преобразование дискретного сигнала (выдаваемого компьютером) в непрерывный (аналоговый) сигнал (используемый в телефонной связи) и обратное преобразование. Основной характеристикой модема является предельная скорость передачи данных. В разных моделях она колеблется в диапазоне от 1200 бит/с до 56000 бит/с.

Кабельная связь обычно используется на небольших расстояниях (между разными провайдерами в одном городе). На больших расстояниях выгоднее использовать радиосвязь. Все больше пользователей в наше время переходят от коммутируемых низкоскоростных подключений к высокоскоростным некоммутируемым линиям связи, которые обеспечивают высокую скорость передачи информации.