Глобальная сеть Интернет, виды подключения, протоколы, адреса

Тип работы:
Контрольная
Предмет:
Программирование


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Российский государственный торгово-экономический университет

(РГТЭУ)

Кафедра информатики и информационной безопасности

Контрольная работа

на тему «Глобальная сеть Интернет, виды подключения, протоколы, адреса»

Выполнена

Злобиной О.А.

Проверил:

Проф. Еремеев А. В.

Москва 2012

Оглавление

Введение

1 История Интернет

2 Виды подключений

3 Протоколы Интернет

4 Адреса Интернет

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Глобальные вычислительные сети Wide Area Networks (WAN), которые относятся к территориальным компьютерными сетями, предназначены, как и ЛВС для предоставления услуг, но значительно большему количеству пользователей, находящихся на большой территории. Глобальные вычислительные сети — это компьютерные сети, объединяющие локальные сети и отдельные компьютеры, удаленные друг от друга на большие расстояния. Самая известная и популярная глобальная сеть — это Интернет. Кроме того, к глобальным вычислительным сетям относятся: всемирная некоммерческая сеть FidoNet, CREN, EARNet, EUNet и другие глобальные сети, в том числе и корпоративные.

Из-за большой протяженности каналов связи построение требует очень больших затрат, поэтому глобальные сети чаще всего создаются крупными телекоммуникационными компаниями для оказания платных услуг абонентам. Такие сети называют общественными или публичными. Но в некоторых случаях WAN создаются как частные сети крупных корпораций.

Абонентами WAN могут быть ЛВС предприятий, географически удаленные друг от друга, которым нужно обмениваться информацией между собой. Кроме того, отдельные компьютеры могут пользоваться услугами WAN для доступа, как к корпоративным данным, так и к публичным данным Internet.

Компании, осуществляющие поддержку функционирования сети, называются операторами сети, а компании, предоставляющие платные услуги абонентам сети, называются провайдерами или поставщиками услуг.

1. История Интернет

Сеть Internet началась как эксперимент в конце 60-х годов XX века, проводившийся агентством по передовым исследованиям (Advanced Research Projects Agency -- ARPA, позднее переименованное в DARPA), которое находилось в ведении Министерства обороны США (Department of Defense). Агентство DARPA проводило комплексные исследования работы компьютеров, объединенных в сеть, с предоставлением грантов на конкурсной основе нескольким университетам и частным компаниям, вовлекая их, таким образом, в исследовательский процесс [1].

В декабре 1969 года была сдана в эксплуатацию экспериментальная сеть, объединявшая четыре узла со скоростью передачи данных 56 Кбит/с. Новая технология, примененная при построении этой сети, доказала свою жизнеспособность и легла в основу создания еще двух военных вычислительных сетей: MILNET -- на территории США и MINET -- в Европе. Впоследствии к сети ARPANET были подключены тысячи хостов и отдельных сетей (главным образом университетских и государственных), что привело к созданию так называемой «ARPA Internet» -- прародительницы современной сети Internet. На рисунках (Рис. 1. 1, Рис. 1. 2) показана структура сети ARPANET на ее ранних стадиях развития (с момента создания в 1969 году и до 1976 года).

Конгломерат исследовательских, образовательных и государственных сетей, объединенных ядром сети ARPANET, положил начало сети, которая сегодня известна под названием Internet. Однако в сети ARPANET существовал набор правил для пользователей, обязательный для всех (так называемая Acceptable Usage Policy -- AUP). Согласно этому своду правил, запрещалось использование сети ARPANET в коммерческих целях. К тому же у пользователей ARPANET стали возникать проблемы при расширении сетей, наиболее очевидными из которых являлись перегрузки на линиях связи. Поэтому Национальный научный фонд (National Science Foundation -- NSF) приступил к созданию сети NSFNET2.

Эксплуатация сети ARPANET была полностью прекращена в 1989 году.

Рис. 1.1. Структура сети ARPANET (декабрь 1969 г.)

Рис. 1.2. Структура сети ARPANET (июль 1976 г.)

Уже к 1985 году сеть ARPANET разрослась до огромных размеров, и администраторы столкнулись с проблемой перегруженности сети. Чтобы исправить ситуацию, NSF инициировал развертывание сети NSFNET. Сеть NSFNET представляла собой объединение нескольких региональных компьютерных сетей и сетей правительственных организаций (таких как NASA Science Network), которые подключались к опорной сети, составляющей ядро всей NSFNET.

Первоначально (1986 год) в NSFNET была создана трехуровневая сетевая архитектура. Она предполагала подключение университетских городков и исследовательских центров к региональным сетям, которые, в свою очередь, подключались к опорной сети, поддерживаемой шестью общенациональными суперкомпьютерными центрами. В 1988 году существующие каналы передачи данных, работа по которым велась со скоростью 56 Кбит/с, были расширены до более быстрых каналов типа Т1 (1,544 Мбит/с). Все эти изменения стали возможными благодаря тендеру на модернизацию и обслуживание сети, объявленному NSF, в котором победила корпорация Merit Network, Inc. И ее партнеры -- компании MCI, IBM и администрация штата Мичиган. Таким образом, опорная сеть NSFNET на базе каналов передачи данных Т1 объединила 13 узлов по всем Соединенным Штатам Америки -- Merit, BARNET, MidNet, Westnet, NorthWestNet, SESQUINET, SURAnet, узел Национального центра исследований атмосферы (National Center for Atmospheric Research -- NCAR) и шесть суперкомпъютерных центров самого NSF.

В 1990 году, объединив свои усилия в области обслуживания национальной вычислительной сети, компании Merit3, IBM и MCI создали организацию по развитию сети и услуг под названием Advanced Network and Services (ANS). Группа инженеров компании Merit разработала базу данных, в которой хранилась информация о маршрутизации, консультировала и осуществляла управление маршрутами в сети NSFNET, a ANS отвечала за работу магистральных маршрутизаторов и управляла сетевым операционным центром (Network Operation Center я NOC).

К 1991 году трафик сети возрос настолько, что понадобилось срочно расширять пропускную способность магистральных каналов опорной сети до каналов ТЗ (45 Мбит/с). На рисунке (Рис. 1. 3) приведена структура сети NSFNET с учетом расположения ее ядра и региональных магистралей.

Рис. 1.3. Структура сети NSFNET

В начале 90-х годов сеть NSFNET по-прежнему использовалась в исследовательских и образовательных целях. Все магистральные каналы передачи данных были зарезервированы правительственными агентствами для стратегических целей. Вместе с тем ощущалась острая потребность в подключении все большего числа организаций (как правительственных, так и коммерческих). Коммерческие и общенациональные интересы в наращивании сети совпадали, и Internet-сервис провайдеры (Internet Service Provider -- ISP) вынуждены были срочно объединить свои интересы, что привело к формированию абсолютно новой индустрии. Компьютерные сети вне США развивались по мере развития международной сети каналов передачи данных. Наравне с создаваемыми и существующими объектами в рамках государств и регионов росла инфраструктура всемирной глобальной сети.

В США сети правительственных агентств объединялись между собой с помощью федеральных точек обмена трафиком (Federal Internet exchange points -- FIX), соединявших Восток и Запад страны. Сети коммерческих организаций сформировали собственные точки обмена трафиком (Commercial Internet exchange points -- CIX), которые объединили весь Запад США. В то же время провайдеры Internet по всему миру, в частности в Европе и Азии, разработали и подготовили инфраструктуру мировой глобальной сети, объединив магистральные каналы передачи данных между собой.

Чтобы как-то упорядочить рост сети, NSF назначил компанию Sprint менеджером международных соединений (International Connection Manager -- ICM), в функции которой входило обеспечение соединений между компьютерными сетями США, Европы и Азии. В апреле 1995 было объявлено о прекращении существования сети NSFNET.

Деятельность NSFNET должна была прекращаться постепенно, в несколько этапов, с сохранением существующих соединений между различными государственными институтами и агентствами. Инфраструктура сети Internet сегодня -- уход от концентрированного ядра сети (как это было в NSFNET) к более распределенной архитектуре, которая управляется в основном коммерческими провайдерами, такими как UUNET, Qwest, Sprint и тысячи других. Все они соединяются друг с другом через точки обмена трафиком либо напрямую. На рисунке (Рис. 1. 4) представлена современная структура сети Internet.

Современная опорная сеть Internet представляет собой объединение провайдеров Internet, у которых в нескольких регионах имеются узлы, называемые точками присутствия (Points Of Presence -- POP). Это -- объединение точек присутствия и совокупность каналов, соединяющих их между собой. Все подключения клиентов к провайдерам Internet осуществляются именно через серверы доступа или другие средства хостинга, расположенные на POP провайдера. Иногда клиенты сами могут быть одновременно провайдерами Internet (их называют субпровайдерами).

Рис. 1.4. Структура сети Internet

Провайдеры, у которых имеются точки присутствия в большинстве регионов США, считаются национальными провайдерами (national provider). Провайдеры, которые обслуживают определенный регион США, называются региональными провайдерами (regional provider). Они соединяются друг с другом через одну или несколько точек обмена трафиком. Клиенты, подключенные к одному провайдеру могут общаться по сети с клиентами другого провайдера благодаря точкам доступа к сети (Network Access Points -- NAP) или через непосредственное сетевое соединение между двумя провайдерами. Термин сервис-провайдер Internet (Internet Service Provider -- ISP) обычно используется применительно к компании, обеспечивающей подключение к сети Internet других провайдеров либо конечных пользователей. Термин сетевой сервис-провайдер (Network Service Provider--NSP) традиционно относится лишь к провайдерам, обеспечивающим подключение к опорной сети передачи данных. Однако сегодня термин NSP все чаще употребляется в связи с провайдером, представленным в NAP и обслуживающем опорную сеть.

Количество пользователей Интернета за последнее время значительно возросло (Таблица 1. 1, Рис. 1. 5).

Таблица 1.1. Количество пользователей Интернета среди населения планеты

Регион мира

Количество пользователей Интернета

Численность населения (2010 сер.)

Проникновение (% от населения)

Африка

110 931 700

1 013 779 050

10,9%

Азия

825 094 396

3 834 792 852

21,5%

Европа

475 069 448

813 319 511

58,4%

Ср. Восток

63 240 946

212 336 924

29,8%

Сев. Америка

266 224 500

344 124 450

77,4%

Лат. Америка/Карибы

204 689 836

592 556 972

34,5%

Океания/Австралия

21 263 990

34 700 201

61,3%

МИР В ЦЕЛОМ

1 966 514 816

6 845 609 960

28,7%

Рис. 1.5 Количество пользователей Интернета

2. Виды подключений

В настоящее время существует множество способов соединения с сетью Интернет от подключения компьютера посредством аналогового модема до способов подключения с использованием высокоскоростных технологий [2].

Способ подключения компьютера к сети Интернет зависит от используемого пользователем уровня услуг, которые он хочет получить от провайдера (поставщика услуг), от скорости и качества передачи данных. К услугам, которые предоставляются Интернет, относятся: E-mail электромнная помчта (англ. email, e-mail, от англ. electronic mail) -- технология и предоставляемые ею услуги по пересылке и получению электронных сообщений (называемых «письма» или «электронные письма») по распределённой (в том числе глобальной) компьютерной сети., WWW Всемимрная паутимна (англ. World Wide Web) -- распределенная система, предоставляющая доступ к связанным между собой документам, расположенным на различных компьютерах, подключенных к Интернету. Всемирную паутину образуют миллионы web-серверов. Большинство ресурсов всемирной паутины представляет собой гипертекст, FTP FTP (англ. File Transfer Protocol -- протокол передачи файлов) -- протокол, предназначенный для передачи файлов в компьютерных сетях. FTP позволяет подключаться к серверам FTP, просматривать содержимое каталогов и загружать файлы с сервера или на сервер; кроме того, возможен режим передачи файлов между серверами, Usenet Юзнет (англ. Usenet сокр. от User Network) -- компьютерная сеть, используемая для общения и публикации файлов. Usenet состоит из новостных групп, в которые пользователи могут посылать сообщения. Сообщения хранятся на серверах, которые обмениваются ими друг с другом. Usenet оказал большое влияние на развитие современной Веб-культуры, дав начало таким широко известным понятиям, как ники, смайлы, подпись, модераторы, троллинг, флуд, флейм, бан, FAQ и спам, IP — телефония IP-телефония обеспечивает голосовую связь поверх сетей, использующих Интернет-протокол (IP). Технология позволяет объединить множество рассредоточенных объектов организации, включая мобильных работников, в единую конвергентную сеть., потоковое видео и т. д.

Способы подключения к Интернет можно классифицировать по следующим видам:

· коммутируемый доступ;

· доступ по выделенным линиям;

· доступ по широкополосной сети (DSL — Digital Subscriber Line);

· доступ к Интернет по локальной сети;

· спутниковый доступ в Интернет;

· доступ к Интернет с использованием каналов кабельной телевизионной сети;

· беспроводные технологии.

Для коммутируемого доступа, как правило, используется аналоговый модем и аналоговая телефонная линия, но применяется и коммутируемый доступ по цифровой телефонной сети ISDN (цифровая сеть связи с интеграцией услуг). Для подключения ПК к цифровой сети с интеграцией услуг ISDN используется ISDN-адаптер. Кроме того, коммутируемый доступ к Интернет может осуществляться с помощью беспроводных технологий: мобильный GPRS — Интернет и мобильный CDMA — Internet.

Доступ по выделенным каналам связи предполагает постоянный канал связи от помещений с компьютером до коммутатора, принадлежащего ISP (провайдеру). Этот способ доступа обеспечивает подключение компьютера все 24 часа в сутки. Существует несколько вариантов подключения: по выделенным линиям со скоростями 2400 бит/с — 1,544 Мбит/с. и по постоянным виртуальным каналам коммутации кадров со скоростями 56, Кбит/с — 45 Мбит/с. Для больших организаций этот метод подключения локальной сети к Интернет является наиболее эффективным.

Перспективным методом подключения к Интернет, как для физических лиц, так и для компаний является широкополосная сеть DSL. Digital Subscriber Line — семейство цифровых абонентских линий, предназначенных для организации доступа по аналоговой телефонной сети, используя DSL/кабельный модем. Этот способ обеспечивает передачу данных до 50 Мбит/с.

Доступ к Интернет по локальной сети с архитектурой Fast Ethernet обеспечивает пользователю доступ к ресурсам глобальной сети Интернет и ресурсам локальной сети. Подключение осуществляется с помощью сетевой карты (10/100 Мбит/с) со скоростью передачи данных до 1 Гбит/с на магистральных участках и 100 Мбит/сек для конечного пользователя.

Спутниковый доступ к Интернет (DirecPC, Europe Online) является популярным для пользователей удаленных районов. Максимальная скорость приема данных до 52,5 Мбит/с (реальная средняя скорость до 3 Мбит/с).

Пользователи кабельного телевидения для подключения к Интернет могут использовать каналы кабельной телевизионной сети, при этом скорость приема данных от 2 до 56 Мб/сек. Для организации подключения к кабельной телевизионной сети используется кабельный модем.

В последнее время все более популярными становятся беспроводные методы подключения к Интернет. К беспроводным технологиям последней мили относятся: WiFi Беспроводная точка доступа (англ. Wireless Access Point, WAP) — это беспроводная базовая станция, предназначенная для обеспечения беспроводного доступа к уже существующей сети (беспроводной или проводной) или создания совершенно новой беспроводной сети., WiMax WiMAX (англ. Worldwide Interoperability for Microwave Access) -- телекоммуникационная технология, разработанная с целью предоставления универсальной беспроводной связи на больших расстояниях для широкого спектра устройств (от рабочих станций и портативных компьютеров до мобильных телефонов). Основана на стандарте IEEE 802. 16, который также называют Wireless MAN (WiMAX следует считать жаргонным названием, так как это не технология, а название форума, на котором Wireless MAN и был согласован), RadioEthernet, MMDS Многоканальная Многоточечная Распределительная система — в английской аббревиатуре MMDS (Multichannel Multipoint Distribution System) — это система наземного телевещания, аналог кабельного телевидения, но без кабеля, некоторым образом сходная со спутниковой телевещательной системой — только спутник-ретранслятор в этом случае как бы находится на земле., LMDS LMDS представляет собой широкополосную систему беспроводных телекоммуникаций типа «точка-многоточка», которая функционирует в диапазоне частот выше 20 ГГц (конкретный диапазон зависит от страны и местного лицензирования диапазонов). Система LMDS предназначена для одно- или двусторонней передачи голоса, данных, Интернет-трафика и видео. На сегодня широко распространенного русского акронима для LMDS не существует, и даже в официальной русскоязычной документации специалисты пользуются для обозначения этой системы именно англоязычным акронимом LMDS. В принципе, LMDS можно перевести как локальная многоточечная распределительная система, но русский акроним такого перевода, повторимся, в профессиональной терминологии пока не существует., мобильный GPRS GPRS (англ. General Packet Radio Service -- пакетная радиосвязь общего пользования) -- надстройка над технологией мобильной связи GSM, осуществляющая пакетную передачу данных. GPRS позволяет пользователю сети сотовой связи производить обмен данными с другими устройствами в сети GSM и с внешними сетями, в том числе Интернет. GPRS предполагает тарификацию по объёму переданной/полученной информации, а не по времени, проведённому онлайн — Интернет, мобильный CDMA — Internet.

3. Протоколы Интернет

Протокол в данном случае -- это, образно говоря, «язык», используемый компьютерами для обмена данными при работе в сети. Чтобы различные компьютеры сети могли взаимодействовать, они должны «разговаривать» на одном «языке», то есть использовать один и тот же протокол. Проще говоря, протокол -- это правила передачи данных между узлами компьютерной сети. Систему протоколов Интернет называют «стеком протоколов TCP/IP».

Наиболее распространённые интернет-протоколы (в алфавитном порядке, сгруппированные в примерном соответствии модели OSI) (Таблица 1. 2).

Таблица 1. 2

Уровень OSI

Протоколы, примерно соответствующие уровню OSI

Прикладной

BGP, DNS, FTP, HTTP, HTTPS, IMAP, LDAP, POP3, SNMP, SMTP, SSH, Telnet, XMPP (Jabber)

Сеансовый/Представления

SSL, TLS

Транспортный

TCP, UDP

Сетевой

EIGRP, ICMP, IGMP, IP, IS-IS, OSPF, RIP

Канальный

Arcnet, ATM, Ethernet, Frame relay, HDLC, PPP, L2TP, SLIP, Token ring

Есть ещё целый ряд протоколов, ещё не стандартизированных, но уже очень популярных в Интернете: OSCAR; CDDB; MFTP (сеть eDonkey2000); BitTorrent; Gnutella.

Эти протоколы в большинстве своём нужны для обмена файлами и текстовыми сообщениями, на некоторых из них построены целые файлообменные сети.

4. Адреса Интернет

Каждый компьютер, подключенный к сети Интернет, имеет уникальный адрес. Адреса компьютеров имеют двойную кодировку [3]:

1. Цифровой IP-адрес

2. DNS-адрес (доменный адрес)

IP-адреса, представленные в цифровом виде (IP-номера), состоят из четырех байтов, т. е. из 32-разрядного двоичного числа, которое разделяется на четыре блока по 8 битов. Цифровой IP-адрес можно записать в виде четырех десятичных чисел, разделенных точками. Например: 195. 82. 54. 17. Каждое число не должно превышать двухсот пятидесяти шести.

Доменный адрес (DNS-адрес) состоит из нескольких доменов (буквенно-числовых обозначений), которые отделяются друг от друга точкой. Доменный адрес построен на основе иерархической классификации, т. е. доменный адрес включает в себя несколько уровней доменов, например: lessons-tva. info.

Домен верхнего уровня располагается в имени правее, а домен нижнего уровня — левее. Пользователь сети Интернет работает не с IP-адресами, а только с доменными адресами. Преобразование DNS-адреса в цифровой IP-адрес осуществляет сервер имени домена DNS (Domain Name Server).

IP-адрес состоит из двух частей: номера сети и номера узла (компьютера) в сети. Если отдельный компьютер (хост-компьютер) или сеть являются составной частью сети Интернет, то IP-адрес присваивается специальным подразделением Интернета.

Распределением IP адресов занимается организация ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers), а в Европе распределением IP адресов между региональными провайдерами занимается RIPE. Адреса компьютеров в сети определяют администраторы сети.

Выделяют несколько классов IP-адресов: A, B, C. К классу A относятся адреса, в которых номер сети занимает один байт, а номер узла — три байта. Количество узлов в этой сети может достигать 224. Диапазон номеров сети A: 1.0.0.0 — 126.0.0.0.

К классу B относятся адреса, в которых номер сети занимает два байта. Количество узлов в этой сети может достигать 216. Диапазон номеров сети B: 128.0.0.0 — 191. 255.0.0.

К классу C относятся адреса, в которых номер сети занимает три байта. Количество узлов в этой сети может достигать 28 или 256. Диапазон номеров сети C: 192.0.1.0 — 223. 255. 255.0.

При работе в Internet используются не доменные имена, а универсальные указатели ресурсов, называемые URL (Universal Resource Locator). URL — это адрес любого ресурса (документа, файла) в Internet, он указывает, с помощью какого протокола следует к нему обращаться, какую программу следует запустить на сервере и к какому конкретному файлу следует обратиться на сервере. Общий вид URL: протокол: //хост-компьютер/имя файла.

Заключение

В глобальных сетях для передачи информации применяются следующие виды коммутации:

· коммутация каналов (используется при передаче аудиоинформации по обычным телефонным линиям связи);

· коммутация сообщений (применяется в основном для передачи электронной почты, в телеконференциях, электронных новостях);

· коммутация пакетов (для передачи данных, в последнее время используется также для передачи аудио — и видеоинформации).

Большой интерес представляет глобальная информационная сеть Интернет. Интернет объединяет множество различных компьютерных сетей (локальных, корпоративных, глобальных) и отдельных компьютеров, которые обмениваются между собой информацией по каналам общественных телекоммуникаций.

Практически все услуги Internet построены на принципе клиент-сервер. Вся информация в Интернет хранится на серверах. Обмен информацией между серверами сети осуществляется по высокоскоростным каналам связи или магистралям.

К таким магистралям относятся: выделенные телефонные аналоговые и цифровые линии, оптические каналы связи и радиоканалы, в том числе спутниковые линии связи. Серверы, объединенные высокоскоростными магистралями, составляют базовую часть Интернет.

Отдельные пользователи подключаются к сети через компьютеры местных поставщиков услуг Интернета, Internet — провайдеров (Internet Service Provider — ISP), которые имеют постоянное подключение к Интернет. Региональный провайдер, подключается к более крупному провайдеру национального масштаба, имеющего узлы в различных городах страны.

Сети национальных провайдеров объединяются в сети транснациональных провайдеров или провайдеров первого уровня. Объединенные сети провайдеров первого уровня составляют глобальную сеть Internet

Услуги, которые могут быть предоставлены пользователям в Интернет:

· электронная почта E-mail;

· компьютерная телефония;

· передача файлов FTP;

· терминальный доступ для интерактивной работы на удаленном компьютере TELNET;

· глобальная система телеконференций USENET;

· справочные службы;

· доступ к информационным ресурсам и средства поиска информации в Интернете.

Кроме того, Интернет — это мощное средство ведения электронного бизнеса и дистанционного (интерактивного или он-лайн) обучения.

вычислительный сеть интернет компьютер

Список использованной литературы

1. Принципы маршрутизации в Internet, 2-е издание.: Пер. с англ. М.: Издательский дом «Вильяме», 2001. -- 448 с.

2. http: //www. lessons-tva. info/edu/telecom-glob/m2t3_2glob. html

3. http: //www. lessons-tva. info/edu/telecom-glob/m2t3_3glob. html

4. http: //www. bloxpot. net/2010/10/statistica-interneta. html

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой