Основы информационных технологий

Глобальные сети. Сетевые услуги (сервисы)

Разбить на страницы
Показывать лекцию целиком

Виды глобальных сетей

В конце шестидесятых годов:

  • корпорация Rand (сокращение от Research and Development - научно-исследовательские разработки);
  • Массачусетский технологический институт;
  • Калифорнийский университет Лос-Анжелеса, - начали эксперименты по созданию децентрализованной вычисли-тельной сети с передачей пакетов.
    •

    В 1968 г. ARPA (Агентство по работе с исследовательскими проектами в области перспективных исследований военного ведомства США) открыло финансирование этого проекта.

    К осени 1969г. была создана глобальная вычислительная сеть АРПА-НЕТ, состоявшая из 4 ЭВМ:

  • SDS SIGMA в Калифорнийском университете Лос-Анжелеса;
  • SDS 940 в Стенфордском исследовательском институте;
  • IBM 360 в Калифорнийском университете Санта-Барбары;
  • DEC PDP-10 в университете штата Юта.
    •

    В дальнейшем сеть быстро развивалась: в 1971г. она насчитывала 15 узлов; в 1972 г. - 37; в 1973 г. к сети подключены зарубежные узлы (Университетский колледж в Лондоне и Королевская лаборатория радиолокации в Норвегии), и глобальная вычислительная сеть стала международной. В 1987 г. количество узлов в сети составляло 10000; в 1989 г. - 100000.

    Сначала сеть работала по протоколу NCP (Network Control Protocol).

    В 1974 г. Винт Серф и Боб Кан (сотрудники National Science Foundation) опубликовали первые спецификации протоколов TCP/IP. В 1983 г. ARPANET отказалась от NCP в пользу TCP/IP.

    Internet - это "сеть сетей", не глобальная вычислительная сеть, а структура, объединяющая десятки тысяч глобальных вычислительных сетей.

    Глобальная вычислительная сеть (ГВС) имеет в своей основе базовую сеть передачи данных (рис.18.1).

    На рис.18.1:

  • символы "УС" обозначают узлы связи;
  • символы "ЭВМ" - локальные ЭВМ, подключенные к глобальной вычислительной сети;
  • цифры обозначают номер канала связи базовой сети передачи данных (СПД).
    •  (рис 18.1) Типовая структура ГВС

    При создании глобальной вычислительной сети в узлах СПД устанавливаются мощные ЭВМ, называемые хост-компьютерами. Возможны различные конфигурации ГВС. Звездообразная (рис.18.2):

    (рис 18.2) Звездообразная конфигурация ГВС

    Звездообразная конфигурация обладает наименьшей надежностью из-за наличия единственного сетеобразующего узла.

    Узловая (рис.18.3).

    (рис 18.3) Узловая конфигурация ГВС

    Узловая глобальная вычислительная сеть - более надежная. Но наличие единственного центрального узла не позволяло решать задачи, поставленные перед разработчиками Министерством обороны США. Несмотря на это, примерно такая сеть реализована в нашей стране некоторыми министерствами.

    Наибольшей надежностью и устойчивостью обладают сети распределенной конфигурации (рис.18.4), матричные, полносвязные и др.

    (рис 18.4) Полносвязная конфигурация ГВС

    В сентябре 1971 г географическая карта ARPANET представляла собой (рис.18.5):

    (рис 18.5) Структура ГВС ARPANET

    Затем, по примеру АРПАНЕТ, стали появляться другие глобальные сети.

    Одна из первых сетей США - NSFNET - выглядела аналогично (рис.18.6)

    (рис 18.6) Сеть NSFNET

    Таких сетей в США было создано много. Различные глобальные сети обслуживаются разными операторами связи: CompuServ, Prodiji, America Online, и др. Отдельные узлы сетей выделены как точки соединения сетей (Interconnect Points) и точки доступа к сети (Network Access Points).

    Для объединения глобальных вычислительных сетей в единую структуру в течение 80-х годов в США был создан "магистральный хребет Интернет" (Internet Backbone), который лег в основу супермагистрали NSFNET.

    Сначала эта суперскоростная магистраль имела пропускную способность 56 Кбит/сек. В 1988 г. ее пропускная способность была увеличена до 1,544 Мбит/сек. NSFNET перестала существовать в качестве супермагистрали в 1995 г.

    Ее заменила vBNS (very high speed Backbone Network Service - сверхвысокоскоростная Сетевая служба магистрали) с пропускной способностью 155 Мбит/сек (владельцы: Национальный научный фонд и оператор дальней связи MCI Word Com).

    24 февраля 1999г. в США параллельно с vBNS введена в эксплуатацию Интернет-2 - высокоскоростная магистраль Abilene (кольцо через всю страну из волоконно-оптического кабеля, длиной 21000 км). К Abilene было подключено 130 университетов. Вначале сеть использовалась только для научных исследований. Новая сеть обеспечивала передачу в реальном времени "видео телевизионного качества (30 кадров в секунду); транспортировку файлов терабайтного размера; телемедицину (консультации во время операций). Длина IP-адреса в новой сети увеличена с 32 до 128 бит.

    Пропускная способность Abilene - 2,4 Гбит/сек. Предполагалось ее увеличить до 9,6 Гбит/сек. В перспективе Abilene должна охватить все университеты США. Обслуживание сети ведет университет штата Индиана. К сети разрешают подключаться некоторым канадским, скандинавским и голландским центрам.

    В соответствии с концепцией национальной информационной инфраструктуры Альберта Гора, магистральная инфраструктура США (Abilene + vBNS) должна слиться со средствами массовой информации - произойдет слияние нескольких отраслей промышленности: компьютерной, телекоммуникационной, софтверной и промышленности информационного снабжения (т.е. создания и поставки информации: развлекательной, социальной, учебной, научной, медицинской, и др.), так как государству нужна связность посредством информационных сетей, выполняющих роль нервной системы страны.

    К супермагистрали подключаются глобальные вычислительные сети меньшей производительности, которые имеют свои базовые сети передачи данных, предоставляющие услуги frame relay. Более подробно с супермагистралью Abilene можно познакомиться на ее сайте (рис.18.7): http://www.internet2.edu/maps/network

    (рис 18.7) Структура супермагистрали Abilene

    В каждой ГВС применяется различная номенклатура технических средств (SUN, IBM PC, Apple и др.).

    Форматы используемой в разных ГВС информации и системы команд различны.

    Для того чтобы соединить две ГВС, построенные на разных типах ЭВМ (неоднородные ГВС), необходимы специальные технические и программные средства, реализованные в виде "шлюзов" (или "маршрутизаторов").

    В шлюзах осуществляется перекодировка информации из кодов, действующих в одной сети, в коды, действующие в другой (например, из КОИ-7 в ДКОИ или в ASCII и обратно), и преобразовываются другие данные (например, адреса абонентов сети) в соответствии с правилами, принятыми в каждой ГВС.

    При большом количестве разнородных глобальных вычислительных сетей для связи друг с другом эти ГВС должны иметь большое количество шлюзов, что связано с большими материальными затратами.

    Значительно более эффективным является разработка общих для всех правил обмена информацией и способов ее представления.

    1 января 1983 года ARPANET перешла на новый протокол (TCP/IP). Этот день принято считать официальной датой рождения Интернета.

    При создании Internet разработаны единые правила обмена информацией - протоколы TCP (Transmission Control Protocol) и IP (Internet Protocol), применяемые обычно совместно и известные под именем TCP/IP, в состав которых входила стандартная система адресации ресурсов (URL - Uniform Resource Locator).

    URL и протоколы TCP/IP являются стандартом Internet и обязательны для использования всеми ГВС для внешнего обмена информацией в составе Internet.

    URL, или доменная система адресации, позволяет адресовать не только абонентов (в качестве которых могут выступать серверы, клиентские компьютеры, абонентские пункты, сетевые принтеры, и др.), но и информационные единицы, вплоть до файлов.

    Согласно протоколу TCP, передаваемая информация разбивается на маленькие фрагменты - пакеты (дейтограммы). Соединение пакетов в соответствии с этим протоколом происходит на принимающей машине после их поступления (поступать они могут на принимающую машину вразбивку и по различным маршрутам).

    Протокол IP определяет наилучший маршрут от одной ЭВМ к другой и управляет передачей пакетов.

    Internet реализована с ориентацией на технологию "клиент-сервер", т.е. предусматривает наличие хост-компьютеров (хост-компьютером называется каждая постоянно подключенная к сети ЭВМ с установленным на ней программным обеспечением как минимум одного сервера), с которыми связываются компьютеры-клиенты (локальные ЭВМ).

    В Internet насчитываются миллионы хост-компьютеров, принадлежащих различным глобальным вычислительным сетям (в 1969 г. было всего 4 "хоста", в 1996 г. количество хост-компьютеров возросло до 8,3 млн).

    В таком количестве хост-компьютеров хранится огромное количество информации.

    Глобальные сети России

    РосНИИРОС

    В странах СНГ также создано большое количество глобальных сетей: региональных, ведомственных, принадлежащих отдельным крупным предприятиям. Создаваемые сети соединяются между собой для обмена информацией с помощью точек доступа, которые обычно являются государственными предприятиями связи.

    Координацию работы всех заинтересованных организаций по использованию глобальных сетей ведет Российский научно-исследовательский институт развития общественных сетей (РосНИИРОС, английское наименование института - Russian Institute for Public Networks (RIPN)). Он осуществляет развитие базовых элементов инфраструктуры российского сегмента сети Интернет и является оператором опорной научно-об-разовательной сети RBNet.

    С целью оптимизации межрегионального информационного обмена РосНИИРОС обеспечивает развитие соответствующих региональных систем обмена IP-трафиком: MSK-IX, SPB-IX, Samara-IX, NSK-IX. Как правило, эти системы создаются и эксплуатируются в рамках сети RBNet, а в дальнейшем могут быть выделены в специализированные организации, как это уже сделано в отношении MSK-IX (ее развитием и эксплуатацией занимается Центр взаимодействия компьютерных сетей, соучредителем которого является РосНИИРОС).

    Для создания распределенных систем высокоскоростного доступа на региональном уровне РосНИИРОС развивает собственные волоконно-оптические сегменты (Москва, Санкт-Петербург, Новосибирск, Самара), на базе которых созданы сети ATM и Gigabit Ethernet.

    Магистральная сеть науки и образования RBNet (Russian Backbone Network)

    RBNet построена в рамках Межведомственной программы "Создание национальной сети компьютерных телекоммуникаций для науки и высшей школы" (1996-2002 гг.). В настоящее время RBNet функционирует в рамках смешанного финансирования: часть средств поступает из бюджета (Минобрнауки), а часть расходов на развитие и эксплуатацию покрывается за счет хозяйственной деятельности Российского НИИ развития общественных сетей, являющегося оператором сети.

    Структура сети приведена на рис.18.8

    (рис 18.8) Структура сети RBNet

    Сеть RBNet построена как базовая транспортная магистраль, обеспечивающая связность многочисленных сетевых сегментов, которые обслуживают различные группы пользователей, относящихся к сфере науки и образования РФ.

    С технологической точки зрения RBNet представляет собой высокоскоростную IP-сеть, объединяющую федеральные округа с подключенными к ней региональными сегментами сетей науки и образования.

    Вся эта сетевая инфраструктура охватывает около 50 регионов РФ. Подключения к сети RBNet осуществляются на базовых узлах, расположенных в городах: Москва, Санкт-Петербург, Ростов-на-Дону, Самара, Нижний Новгород, Казань, Екатеринбург, Новосибирск, Иркутск, Хабаровск, Обнинск.

    Оборудование RBNet размещается, как правило, на региональных предприятиях связи, что гарантирует надежное круглосуточное обслуживание.

    Канальная инфраструктура сети RBNet обеспечивается двумя крупнейшими российскими операторами связи - компанией "Транстелеком" и ОАО "Ростелеком".

    В рамках сети RBNet обеспечивается подключение к общеевропейской магистральной исследовательской сети GEANT (координатор проекта - Межведомственный суперкомпьютерный центр РАН) и к международным системам обмена научно-образовательным трафиком StarLight и NetherLight (координатор проекта - РНЦ "Курчатовский институт"), с общей емкостью доступа 622 Мбит/с.

    Для выполнения этих задач оборудование, находящееся под управлением РосНИИРОС, размещается в Амстердаме, Стокгольме и Чикаго.

    Для обеспечения этих задач совместно с ГНИИ ИТТ "Информика" реализован проект создания интегрированной магистрали ("магистраль RUNnet/RBNet") по маршруту Москва - Санкт-Петербург - Стокгольм (2,5 Гбит/с) - Амстердам (622 Мбит/с).

    Благодаря заключению пиринговых соглашений с сетью GEANT (Стокгольм), сетями Abilene (Internet2) и ASNET через Starlight (Чикаго) обеспечено взаимодействие сети RBNet c международными научными сетями с использованием протокола IPv6.

    Сеть RUNNet

    Федеральная университетская компьютерная сеть России RUNNet (Russian UNiversity Network) является основой телекоммуникационной инфраструктуры единой образовательной информационной среды. Сеть RUNNet была создана в 1994 году в рамках государственной программы "Университеты России" как IP-сеть, объединяющая региональные сети, а также сети крупных научно-образовательных учреждений. Основная задача RUNNet - формирование единого информационного пространства сферы образования России и его интеграция в мировое информационное сообщество.

    В настоящее время сеть RUNNet является крупнейшей российской научно-образовательной IP-сетью, которая предоставляет услуги более чем 400 университетам и другим крупным образовательным и научно-исследовательским учреждениям, подключенным либо непосредственно к опорной сети RUNNet, либо через региональные научно-образовательные сети.

    В число пользователей RUNNet входят такие крупные научно-образовательные сети, как FREEnet, RUHEP/Radio-MSU, RELARN-IP, RSSI, сети Московского и Санкт-Петербургского государственных университетов, и др.

    Структура сети RUNNet приведена на рис.18.9.

    Инфраструктура сети RUNNet состоит из опорной инфраструктуры, используемой всеми пользователями, и инфраструктуры доступа к опорной сети, используемой отдельными университетами. Опорная инфраструктура, в свою очередь, состоит из наземной и спутниковой, а наземная - из российской и международной.

    Телекоммуникационная связность сети внутри России обеспечивается аппаратно-программными комплексами опорных узлов, расположенных в Москве, Санкт-Петербурге, Самаре, Новосибирске, Хабаровске, Екатеринбурге, Нижнем Новгороде, Ростове-на-Дону и Владивостоке.

    (рис 18.9) Структура сети RUNNet

    Несколько десятков региональных научно-образовательных сетей и сетей крупных вузов подключены к опорным узлам RUNNet в Москве и Санкт-Петербурге по цифровым каналам емкостью от 2 до 8 Мб/с, арендуемым, в основном, у операторов связи "Ростелеком" и "ТрансТелеком".

    Международная связность сети RUNNet обеспечивается каналами Москва-Стокгольм-Амстердам (магистральный канал) и Москва-Хельсинки-Стокгольм (резервный канал - 622 Мб/с) и осуществляется в рамках договора о транзите трафика с сетью NORDUnet. Международные опорные узлы сети RUNNet расположены в Стокгольме и Амстердаме. Емкость магистральных каналов: Москва-Стокгольм - 10 Гб/с, Стокгольм-Амстердам - 2.5 Гб/с.

    Сеть RUNNet обеспечивает связность со следующими международными сетями:

  • NORDUnet (10 Гб/с), научно-образовательной сетью стран Северной Европы (Дания, Финляндия, Швеция, Норвегия, Исландия), предоставляющей доступ к научно-образовательным сетям Европы и США;
  • международной магистральной сетью ReTN (10 Гб/с), предоставляющей услуги передачи данных, голоса и IP-трафика между крупнейшими телекоммуникационными узлами мира и России;
  • телекомуникационной сетью TeleGlobe (Tata Communications, 10 Гб/с), обеспечивающей связность с научно-образовательными сетями Северной Америки;
  • Европейской научно-образовательной сетью GEANT (через NORDUnet), объединяющей 26 национальных телекоммуникационных сетей Европы.
    •

    Общее число пользователей этой сети близко к 2 000 000.

    Узел маршрутизации Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ)

    С целью обеспечения интеграции создаваемых в рамках проектов РФФИ региональных научных сетей и сетей крупных научных центров в глобальную сетевую инфраструктуру Интернет, а также с целью снижения затрат этих проектов на обеспечение межрегионального и международного трафиков в 1995 г. были организованы точка доступа и узел маршрутизации, а также введен в эксплуатацию международный наземный цифровой канал (64 Кбит/с).

    Доступ региональных научных сетей к международному каналу связи и их обмен трафиком с основными российскими сетями обеспечивается узлом маршрутизации. Схема типового узла маршрутизации РФФИ приведена на рис.18.10.

    (рис 18.10) Схема типового узла маршрутизации РФФИ

    Наряду с указанными на схеме региональными сетями к центру маршрутизации подключены 25 московских организаций, в том числе Российская государственная библиотека (РГБ) и Государственная публичная научно-техническая библиотека (ГПНТБ).

    В состав центра маршрутизации входит оборудование РФФИ, а также оборудование, предоставленное ИОХ РАН, ВорГТУ, ЯрГУ и ЧГТУ и приобретенное в рамках выполняемых в этих организациях проектов.

    Узел маршрутизации РФФИ имеет прямые соединения (10 Мбит/с) с российским центром обмена сетевым трафиком М9-IX и с ЮМОС, через которые осуществляется обмен трафиком с более чем 20 российскими научными и общественными сетями.

    В 1996-97 гг. центр маршрутизации и международный канал РФФИ использовались 17-ю региональными сетями в Москве, Владикавказе, Вологде, Воронеже, Королеве, Новгороде, Нижнем Новгороде, Ростове-на-Дону, Пензе, Перми, Челябинске, Казани, Кемерово, Уфе, Твери, Черноголовке, Ярославле.

    MSK-IX (Московский центр взаимодействия компьютерных сетей Internet eXchange)

    Автономная некоммерческая организация "Центр взаимодействия компьютерных сетей "MCK-IX" (российская точка обмена интернет-трафиком) учреждена Российским научно-исследовательским институтом развития общественных сетей (РосНИИРОС) в 2001 году с целью развития проекта "Московский Internet Exchange".

    MSK-IX организован в 1995 г. Начавшись с единственного узла, организованного на Московской международной телефонной станции ММТС-9, сегодня московский Internet Exchange представляет собой надежную, распределенную систему, которая включает десять равноправных точек, объединенных высокоскоростной магистралью. Благодаря распределенной структуре MSK-IX существенно расширяются возможности для московских и региональных провайдеров по подключению к системе обмена IP-трафиком, а также по получению высокоскоростного транзита между узлами MSK-IX.

    Через М9 подключено более 80% Рунета. Через ММТС № 9 также проходит большинство телекоммуникационных каналов, соединяющих Россию с миром.

    Сеть MSK-IX имеет 10 узлов доступа, объединенных высокоскоростной магистралью, что позволяет обеспечить высокое качество и доступность услуг MSK-IX в точках концентрации телекоммуникационых ресурсов, включая М9, М10, KIAEHOUSE и ряд других технологических площадок в Москве.

    MSK-IX является одним из крупнейших европейских Internet Exchange по числу подключенных операторов и входит в ассоциацию международных сетей обмена трафиком - European Internet Exchange Association (Euro-IX).

    Проект MSK-IX начинался в конце 1994 года, когда московские интернет-провайдеры Демос, Релком, МГУ, НИИЯФ МГУ, FREEnet, Ассоциация RELARN, Роспринт пришли к соглашению о создании точки вза-имного обмена IP-трафиком. Это соглашение было вызвано желанием провайдеров обмениваться своим трафиком друг с другом напрямую, оптимизируя маршруты прохождения трафика, что существенно сокращало как время передачи сетевых пакетов данных, так и загрузку дорогостоящих международных каналов связи.

    Изначально точкой обмена трафика была избрана международная телефонная станция ММТС-9, или М9, в которой все интернет-провайдеры имели точки присутствия, т. к. на М9 приходили все международные и междугородные каналы связи. Координация MSK-IX была поручена Российскому НИИ развития общественных сетей (РосНИИРОС).

    В 2002 году была произведена модернизация MSK-IX. Московский Internet Exchange стал распределенным, включив в себя 10 точек, соединенных волоконно-оптическим кабелем по технологии Gigabit Ethernet:

  • ОАО "Центральный телеграф";
  • Институт космических исследований РАН;
  • РНЦ "Курчатовский Институт";
  • Cable Wireless CIS Svyaz Ltd.;
  • Центральная станция связи РЖД ;
  • ГП "Космическая связь";
  • ММТС 9 и ММТС 10;
  • Предприятия Sonera Rus и WideXs.
    •

    В декабре 2004 года российский универсальный оператор связи "Корбина Телеком" приступил к реализации в Москве проекта "Интернет 2", одной из отличительных особенностей которого является применение протокола передачи данных IPv6.

    Сервисы Internet

    Способы использования Интернета определяются предоставляемыми посетителям сервисами, в число которых входят традиционные, специальные и новые виды сервиса.

    К традиционным видам сервиса относятся:

  • электронная почта (e-mail);
  • телеконференции (news);
  • живое общение (chat);
  • использование вычислительных и информационных ресурсов компьютера в режиме удаленного терминала (telnet);
  • служба хранения, поиска и пересылки файлов - FTP (File Transfer Protocol);
  • WWW (World Wide Web) - всемирная паутина (в ее составе в июле 1993г. было 130 хост-компьютеров, а в июне 1996г. 230000).
    •

    К специальным сервисным средствам относятся:

  • информационная система Gopher;
  • информационная система WAIS, ведущая поиск по ключевым словам,
  • поисковые системы WWW;
  • библиографические (диспетчерские) системы;
  • Archie - поисковая система FTP;
  • и др.
    •

    Новые виды сервиса включают в себя:

  • системы для заказа товаров по сети (цветы, пицца, авиабилеты, номер в гостинице и т.д.);
  • библиотечные системы,
  • электронные издания газет и журналов, блоги;
  • сервисные представительства фирм,
  • коммерческие информационные системы по производителям товаров и услуг, котировкам акций на фондовых биржах;
  • и др.
    •

    Всех работающих в Интернете можно разделить на две группы: тех, кто предоставляет различные интернет-услуги (провайдеров Интернета), и тех, кто эти услуги использует (пользователей Интернета).

    Обучение пользованию Интернетом в основном сводится к общему ознакомлению с устройством Интернета, с предоставляемыми сервисами, адресацией ресурсов, с поиском информации в сервисе WWW и основами работы с электронной почтой.

    Провайдеры Интернета по составу предоставляемых услуг делятся на три группы:

  • провайдеры, предоставляющие доступ в Интернет - , http://www.mtu.ru, и др.;
  • провайдеры, предоставляющие услуги присутствия в Интернет - , http://www.narod.ru, и др. К предоставляемым ими услугам относятся электронный почтовый ящик и услуги почты, размещение сайта клиента на ЭВМ провайдера, различные поисковые системы, новости, и т.д.;
  • издатели собственных материалов - , http://www.rbc.ru и т.п.), электронные магазины, рекламные агентства, туристические фирмы, и т.д.
    •

    ISP (Internet Service Provider)

    ISP - это поставщик услуг Internet, т.е. организации или частные лица, предоставляющие доступ в Internet (hosting). Источником доходов ISP являются владельцы локальных ЭВМ, которым предоставляется доступ к данной глобальной вычислительной сети. Через имеющиеся шлюзы локальные пользователи могут получить доступ к другим глобальным сетям и таким образом получить возможность работать в Internet.

    ISP подключены к Internet постоянно и имеют постоянный IP-адрес (IP-адрес является частью URL). Остальные пользователи (клиенты) могут подключаться к ISP лишь на время работы. IP-адрес присваивается им ISP каждый раз при подключении, а при отключении - отбирается и может быть отдан кому-нибудь другому. ISP часто предоставляет своим клиентам удаленный доступ по коммутируемым каналам телефонной связи (это называется "dual-up service"). Для этого ISP арендует у местной телефонной компании телефонные номера, по которым с ним можно связаться.

    ISP иногда может предоставлять (делегировать) функции хостинга локальным ЭВМ (которые при этом получают свой постоянный IP-адрес), например, стоящим дома или на работе, и превращать таким образом локальную ЭВМ в ISP более низкого уровня. В свою очередь, локальная хост-ЭВМ может делегировать такие права другой локальной ЭВМ, которая становится хост-провайдером (т.е. ISP) еще более низкого уровня (если она, конечно, имеет доступ к каналам связи - например, через учрежденческую АТС). Образуется цепочка провайдеров, различающихся своими IP-адресами: mesi.ru; ex.mesi.ru; stud.ex.mesi.ru и т.д.

    Широко известными интернет-сервис-провайдерами являются, например, mtu.ru и rol.ru.

    IPP (Internet Presence Provider)

    IPP - это провайдер, обеспечивающий своим клиентам присутствие в Internet. Он так же подключен к Internet постоянно и имеет постоянный IP-адрес. В отличие от ISP, он не предоставляет услуг типа dual-up service. Он может только размещать на своих серверах публикации других лиц, рекламу, веб-сайты, организовывать работу электронной почты и т.д.

    IPP после регистрации на их сайте предоставляют имя, которое будет являться наименованием вашего почтового ящика (e-mail), и кроме того - именем вашего сайта, который размещается на ЭВМ провайдера.

    Например, после регистрации на mail.ru предоставляется почтовый ящик имя@mail.ru. Адрес вашего сайта будет: http://www.mail.ru/~имя.

    Такое имя сайта не удовлетворяет многих пользователей. У провайдера http://www.narod.ru имя сайта выглядит по-другому: http://www.имя.narod.ru. Получается, что ваш сайт имеет имя в домене III уровня, а не где-то среди каталогов IPP. Это выглядит солиднее, похоже на то, что у вас есть свой компьютер с постоянным IP-адресом.

    Широко известными провайдерами присутствия в Интернете являются:

  • http://www.mail.ru;
  • http://www.yandex.ru;
  • http://www.narod.ru;
  • http://www.rambler.ru и др.
    •

    PCP (Private Content Publisher)

    PCP - это издатель собственных материалов. Он является участником межсетевого обмена (провайдером услуг), который готовит информацию для размещения в Internet, размещает ее, как правило, на своих компьютерах и постоянно обновляет ее. На определенных условиях он разрешает пользоваться своими материалами клиентам, приходящим из Internet.

    Он может содержать базу телефонов города, справочники различного назначения. Такой провайдер является квалифицированным источником информации. Обычно его базы данных относятся к области, в которой он является квалифицированным специалистом.

    Этот тип провайдера очень бережно относится к своей информации, к исправности своего компьютера, и у него всегда можно получить самые достоверные, постоянно обновляемые данные по выбранной им специальности.

    Пример этого типа провайдера - http://www.garant.ru (юридические документы).

    В отличие от ISP, он не предоставляет услуг dual-up service. Подготовка провайдеров Интернета предусматривает изучение таких дисциплин, как:

  • общий курс по работе в сети Интернет;
  • техническое обеспечение глобальных вычислительных сетей;
  • программирование на специальных алгоритмических языках;
  • операционные системы для глобальных вычислительных сетей;
  • программное обеспечение глобальных вычислительных сетей;
  • интернет-протоколы;
  • инструментальные средства для исследования глобальных вычислительных сетей;
  • WWW-программирование на стороне клиента;
  • WWW-программирование на стороне сервера;
  • разработка веб-сайтов;
  • веб-дизайн;
  • администрирование узлов глобальных вычислительных сетей.
    •

    Характеристики хостинг-провайдеров

    Размещение сайтов на чужой технической базе называется хостингом. Хостинг бывает платный и бесплатный.

    При платном хостинге оговаривается состав услуг, предоставляемых провайдером:

  • провайдер предоставляет все: канал, ЭВМ, URL-адрес, обслуживание сайта и т.д.;
  • провайдер предоставляет площадь для размещения вашей ЭВМ, канал, URL, обслуживание, и т.д.;
  • и т.д.
    •

    При бесплатном хостинге провайдер предоставляет URL, место на своих магнитных носителях, сервисные программы для создания и обслуживания сайта. Но взамен размещает свою баннерную рекламу на вашем сайте.

    Хостинг-провайдеры характеризуются:

  • техническими ресурсами, к которым относятся ЭВМ, каналы связи, маршрутизаторы, которые определяют такую характеристику, как скорость отклика.

    Скорость отклика сайта - это характеристика провайдера, которая связана с загрузкой его каналов. Например, провайдер имеет выход в Интернет, соединяясь по радиоканалу с другим провайдером, имеющим спутниковую связь. Канал может быть перегружен, и для связи с Интернетом через такого провайдера может понадобиться большое время. Большое значение также имеет связь локальных ЭВМ с провайдером (телефонный канал, количество телефонов для подключения локальных ЭВМ и др.);

  • предоставляемыми услугами, которые могут быть весьма специфичными. При их выборе необходимо понимать, что услуга вам дает и что от вас требуется для ее использования.

    Например, предоставление вам ЭВМ провайдера - и предоставление вам площадки для установки вашей ЭВМ различаются тем, что если вы устанавливаете у провайдера свою ЭВМ, то ее никто из сотрудников провайдера не имеет права трогать (но в договоре можно оговорить, что ремонт отказавшей ЭВМ проводится сотрудниками провайдера) - это ваша ЭВМ, тогда как если вам предоставлена ЭВМ провайдера, то ее могут заменить на другую без согласования с вами;

  • программными ресурсами провайдера: какая операционная система используется (80% провайдеров работает под Unix), какое программное обеспечение используется для сервиса WWW (чаще всего - сервер Apache), какие виды сервиса разрешены и обеспечиваются провайдером (например, часто запрещаются ftp и telnet).

    Программные ресурсы провайдера характеризуются также программным обеспечением, предоставляемым клиентам (компиляторы, интерпретаторы, СУБД, предустановленные скрипты, управляющие интерфейсы (мастера и шаблоны), и т.д.). Этот состав очень важен для размещения созданного сайта у хостинг-провайдера, так как провайдер может плохо относиться к продукции фирмы и не поддерживать конструкции FrontPage и другие расширения операционной системы Windows, а для клиента это программное обеспечение является основным;

  • системой безопасности провайдера: для пользователя имеет значение наличие зеркальных серверов, резервных мощностей.

    Зеркальный сервер - это дублирующий сервер, содержащий ту же самую информацию, что и основной. Такие зеркала нужны для увеличения надежности системы и ее пропускной способности. Зеркальные серверы могут устанавливаться в различных частях света для того, чтобы не загружать глобальные вычислительные сети. Они имеют одно и то же имя, но службы DNS отправляют посетителей на ближайший из них.

    Резервная мощность - это запасные технические средства, которые находятся в резерве (холодном, теплом, горячем). При отказе какой-либо ЭВМ провайдер переключает работу на резервную ЭВМ;

  • службой технической поддержки, обеспечивающей помощь клиентам и снабжающей клиентов технической документацией по предоставляемым сервисам.

    Эта служба ведет разработку техдокументации для клиентов, проводит мониторинг сайта и оценку его эффективности, резервное копирование сайта (backup) и др.;

  • сопутствующими услугами, предоставляемыми хостинг-провайдером, такими как регистрация доменных имен, бонусами (т.е. скидками или дополнительными услугами, предоставляемыми некоторым клиентам), возможным освобождением вашего сайта от размещения чужих баннеров, возможностью подключения до-полнительных услуг, таких как сервис Spylog, и др.; условиями и ограничениями: ограничениями трафика (установлением разной платы за работу в РуНете и в Интернете); установкой лимита на скачивание информации с локальной ЭВМ (например, 1 Гбайт в месяц) - и взиманием дополнительной платы за превышение трафика; ограничением объема предоставляемой памяти; запретом на хранение информации, не связанной гиперссылками с основным содержанием сайта; с условиями типа: "мы не несем ответственности за утерю информации клиента", - и т.д.
    •

    Программное обеспечение Интернета

    Каждый сервис требует своего программного обеспечения (в общем виде структура программного обеспечения Internet приведена на рис.18.11).

    Интернет построен на основе архитектуры "клиент-сервер". В сетях этого типа выделяется мощный хост-компьютер (или даже несколько хост-компьютеров), на который ставится серверное программное обеспечение.

    На клиентских ЭВМ устанавливается клиентское программное обеспечение.

    Хост-ЭВМ постоянно включены, имеют постоянные IP-адреса. Клиентские ЭВМ включаются по мере необходимости, связываются с серверным программным обеспечением хост-ЭВМ, получают от него времен-ный IP-адрес, действующий только в пределах данного сеанса связи.

    Глобальные вычислительные сети имеют узлы (хосты), на которых устанавливается серверная часть программного обеспечения сервисов Интернета. Серверное и клиентское программное обеспечение взаимодействуют между собой.

    Из рис.18.11 видно, что программное обеспечение Интернета состоит из трех видов программ: серверное ПО, клиентское ПО и ПО систем безопасности. Серверное ПО устанавливается на хост-компьютерах, клиентское - на локальных ЭВМ (т. е. на ЭВМ клиентов). ПО систем безопасности может не соответствовать архитектуре "клиент-сервер".

    Системы безопасности либо устанавливаются на клиентской ЭВМ или только на хост-ЭВМ, либо для них выделяется отдельная ЭВМ, на которой устанавливаются специализированные программы, обеспечивающие безопасность, - такие программы называются "брандмауэрами", или

    (рис 18.11) Структура программного обеспечения Internet (общий вид)

    "firewall" (эти названия заимствованы у пожарных, которые требуют, чтобы при строительстве длинных домов производилось их разделение на части и одна часть от другой отделялась каменной стеной, основное назначение которой - не допустить распространения огня на всю постройку при возгорании одной из ее частей). Программы безопасности являются аналогами такой стены между ЭВМ пользователей и Интернетом. Они могут быть настроены так, чтобы полностью разрывать связь между ЭВМ и Интернетом, могут допускать одностороннюю связь (например, разрешена только отправка почты с локальной ЭВМ) или разрешать двустороннюю связь только для определенных видов работ. Кроме того, может быть запрещено выполнение каких-либо действий.

    Входная и выходная информация в таких программах проходит через фильтры, которые, например, могут быть настроены на выявление вирусов, на пропуск файлов, не превышающих заданных размеров, или файлов определенного типа, на запрет связи с определенными IP-адресами и т.д.

    В клиентском программном обеспечении необходимо обратить внимание на VRML-браузеры, позволяющие просматривать виртуальные миры, работать в трех измерениях (в двух измерениях по экрану можно перемещаться вверх-вниз и вправо-влево; в трех измерениях, кроме этого, добавляется возможность приближаться к экрану или удаляться от него). VRML-браузеры - это клиентское программное обеспечение. В Ин-тернете есть несколько сайтов с серверами VRML и своеобразными виртуальными мирами.

    Как на клиентских ЭВМ, так и на хостах могут быть размещены программы, расширяющие возможности серверов и клиентов. Для написания таких программ применяются специальные алгоритмические языки: HTML, PHP, система программирования CGI, Java, Java-script, Perl, SSI и др.

    При использовании таких программ на сервере должно быть установлено соответствующее программное обеспечение.

    Программирование глобальных вычислительных сетей - сложное направление, в котором применяются приведенные выше алгоритмические языки на основе правил работы, определяемых протоколами TCP/IP и соответствующих сервисов Интернета.

    Страницы:

    Виды глобальных сетей

    В конце шестидесятых годов:

  • корпорация Rand (сокращение от Research and Development - научно-исследовательские разработки);
  • Массачусетский технологический институт;
  • Калифорнийский университет Лос-Анжелеса, - начали эксперименты по созданию децентрализованной вычисли-тельной сети с передачей пакетов.
    •

    В 1968 г. ARPA (Агентство по работе с исследовательскими проектами в области перспективных исследований военного ведомства США) открыло финансирование этого проекта.

    К осени 1969г. была создана глобальная вычислительная сеть АРПА-НЕТ, состоявшая из 4 ЭВМ:

  • SDS SIGMA в Калифорнийском университете Лос-Анжелеса;
  • SDS 940 в Стенфордском исследовательском институте;
  • IBM 360 в Калифорнийском университете Санта-Барбары;
  • DEC PDP-10 в университете штата Юта.
    •

    В дальнейшем сеть быстро развивалась: в 1971г. она насчитывала 15 узлов; в 1972 г. - 37; в 1973 г. к сети подключены зарубежные узлы (Университетский колледж в Лондоне и Королевская лаборатория радиолокации в Норвегии), и глобальная вычислительная сеть стала международной. В 1987 г. количество узлов в сети составляло 10000; в 1989 г. - 100000.

    Сначала сеть работала по протоколу NCP (Network Control Protocol).

    В 1974 г. Винт Серф и Боб Кан (сотрудники National Science Foundation) опубликовали первые спецификации протоколов TCP/IP. В 1983 г. ARPANET отказалась от NCP в пользу TCP/IP.

    Internet - это "сеть сетей", не глобальная вычислительная сеть, а структура, объединяющая десятки тысяч глобальных вычислительных сетей.

    Глобальная вычислительная сеть (ГВС) имеет в своей основе базовую сеть передачи данных (рис.18.1).

    На рис.18.1:

  • символы "УС" обозначают узлы связи;
  • символы "ЭВМ" - локальные ЭВМ, подключенные к глобальной вычислительной сети;
  • цифры обозначают номер канала связи базовой сети передачи данных (СПД).
    •  (рис 18.1) Типовая структура ГВС

    При создании глобальной вычислительной сети в узлах СПД устанавливаются мощные ЭВМ, называемые хост-компьютерами. Возможны различные конфигурации ГВС. Звездообразная (рис.18.2):

    (рис 18.2) Звездообразная конфигурация ГВС

    Звездообразная конфигурация обладает наименьшей надежностью из-за наличия единственного сетеобразующего узла.

    Узловая (рис.18.3).

    (рис 18.3) Узловая конфигурация ГВС

    Узловая глобальная вычислительная сеть - более надежная. Но наличие единственного центрального узла не позволяло решать задачи, поставленные перед разработчиками Министерством обороны США. Несмотря на это, примерно такая сеть реализована в нашей стране некоторыми министерствами.

    Наибольшей надежностью и устойчивостью обладают сети распределенной конфигурации (рис.18.4), матричные, полносвязные и др.

    (рис 18.4) Полносвязная конфигурация ГВС

    В сентябре 1971 г географическая карта ARPANET представляла собой (рис.18.5):

    (рис 18.5) Структура ГВС ARPANET

    Затем, по примеру АРПАНЕТ, стали появляться другие глобальные сети.

    Одна из первых сетей США - NSFNET - выглядела аналогично (рис.18.6)

    (рис 18.6) Сеть NSFNET

    Таких сетей в США было создано много. Различные глобальные сети обслуживаются разными операторами связи: CompuServ, Prodiji, America Online, и др. Отдельные узлы сетей выделены как точки соединения сетей (Interconnect Points) и точки доступа к сети (Network Access Points).

    Для объединения глобальных вычислительных сетей в единую структуру в течение 80-х годов в США был создан "магистральный хребет Интернет" (Internet Backbone), который лег в основу супермагистрали NSFNET.

    Сначала эта суперскоростная магистраль имела пропускную способность 56 Кбит/сек. В 1988 г. ее пропускная способность была увеличена до 1,544 Мбит/сек. NSFNET перестала существовать в качестве супермагистрали в 1995 г.

    Ее заменила vBNS (very high speed Backbone Network Service - сверхвысокоскоростная Сетевая служба магистрали) с пропускной способностью 155 Мбит/сек (владельцы: Национальный научный фонд и оператор дальней связи MCI Word Com).

    24 февраля 1999г. в США параллельно с vBNS введена в эксплуатацию Интернет-2 - высокоскоростная магистраль Abilene (кольцо через всю страну из волоконно-оптического кабеля, длиной 21000 км). К Abilene было подключено 130 университетов. Вначале сеть использовалась только для научных исследований. Новая сеть обеспечивала передачу в реальном времени "видео телевизионного качества (30 кадров в секунду); транспортировку файлов терабайтного размера; телемедицину (консультации во время операций). Длина IP-адреса в новой сети увеличена с 32 до 128 бит.

    Пропускная способность Abilene - 2,4 Гбит/сек. Предполагалось ее увеличить до 9,6 Гбит/сек. В перспективе Abilene должна охватить все университеты США. Обслуживание сети ведет университет штата Индиана. К сети разрешают подключаться некоторым канадским, скандинавским и голландским центрам.

    В соответствии с концепцией национальной информационной инфраструктуры Альберта Гора, магистральная инфраструктура США (Abilene + vBNS) должна слиться со средствами массовой информации - произойдет слияние нескольких отраслей промышленности: компьютерной, телекоммуникационной, софтверной и промышленности информационного снабжения (т.е. создания и поставки информации: развлекательной, социальной, учебной, научной, медицинской, и др.), так как государству нужна связность посредством информационных сетей, выполняющих роль нервной системы страны.

    К супермагистрали подключаются глобальные вычислительные сети меньшей производительности, которые имеют свои базовые сети передачи данных, предоставляющие услуги frame relay. Более подробно с супермагистралью Abilene можно познакомиться на ее сайте (рис.18.7): http://www.internet2.edu/maps/network

    (рис 18.7) Структура супермагистрали Abilene

    В каждой ГВС применяется различная номенклатура технических средств (SUN, IBM PC, Apple и др.).

    Форматы используемой в разных ГВС информации и системы команд различны.

    Для того чтобы соединить две ГВС, построенные на разных типах ЭВМ (неоднородные ГВС), необходимы специальные технические и программные средства, реализованные в виде "шлюзов" (или "маршрутизаторов").

    В шлюзах осуществляется перекодировка информации из кодов, действующих в одной сети, в коды, действующие в другой (например, из КОИ-7 в ДКОИ или в ASCII и обратно), и преобразовываются другие данные (например, адреса абонентов сети) в соответствии с правилами, принятыми в каждой ГВС.

    При большом количестве разнородных глобальных вычислительных сетей для связи друг с другом эти ГВС должны иметь большое количество шлюзов, что связано с большими материальными затратами.

    Значительно более эффективным является разработка общих для всех правил обмена информацией и способов ее представления.

    1 января 1983 года ARPANET перешла на новый протокол (TCP/IP). Этот день принято считать официальной датой рождения Интернета.

    При создании Internet разработаны единые правила обмена информацией - протоколы TCP (Transmission Control Protocol) и IP (Internet Protocol), применяемые обычно совместно и известные под именем TCP/IP, в состав которых входила стандартная система адресации ресурсов (URL - Uniform Resource Locator).

    URL и протоколы TCP/IP являются стандартом Internet и обязательны для использования всеми ГВС для внешнего обмена информацией в составе Internet.

    URL, или доменная система адресации, позволяет адресовать не только абонентов (в качестве которых могут выступать серверы, клиентские компьютеры, абонентские пункты, сетевые принтеры, и др.), но и информационные единицы, вплоть до файлов.

    Согласно протоколу TCP, передаваемая информация разбивается на маленькие фрагменты - пакеты (дейтограммы). Соединение пакетов в соответствии с этим протоколом происходит на принимающей машине после их поступления (поступать они могут на принимающую машину вразбивку и по различным маршрутам).

    Протокол IP определяет наилучший маршрут от одной ЭВМ к другой и управляет передачей пакетов.

    Internet реализована с ориентацией на технологию "клиент-сервер", т.е. предусматривает наличие хост-компьютеров (хост-компьютером называется каждая постоянно подключенная к сети ЭВМ с установленным на ней программным обеспечением как минимум одного сервера), с которыми связываются компьютеры-клиенты (локальные ЭВМ).

    В Internet насчитываются миллионы хост-компьютеров, принадлежащих различным глобальным вычислительным сетям (в 1969 г. было всего 4 "хоста", в 1996 г. количество хост-компьютеров возросло до 8,3 млн).

    В таком количестве хост-компьютеров хранится огромное количество информации.

    Глобальные сети России

    РосНИИРОС

    В странах СНГ также создано большое количество глобальных сетей: региональных, ведомственных, принадлежащих отдельным крупным предприятиям. Создаваемые сети соединяются между собой для обмена информацией с помощью точек доступа, которые обычно являются государственными предприятиями связи.

    Координацию работы всех заинтересованных организаций по использованию глобальных сетей ведет Российский научно-исследовательский институт развития общественных сетей (РосНИИРОС, английское наименование института - Russian Institute for Public Networks (RIPN)). Он осуществляет развитие базовых элементов инфраструктуры российского сегмента сети Интернет и является оператором опорной научно-об-разовательной сети RBNet.

    С целью оптимизации межрегионального информационного обмена РосНИИРОС обеспечивает развитие соответствующих региональных систем обмена IP-трафиком: MSK-IX, SPB-IX, Samara-IX, NSK-IX. Как правило, эти системы создаются и эксплуатируются в рамках сети RBNet, а в дальнейшем могут быть выделены в специализированные организации, как это уже сделано в отношении MSK-IX (ее развитием и эксплуатацией занимается Центр взаимодействия компьютерных сетей, соучредителем которого является РосНИИРОС).

    Для создания распределенных систем высокоскоростного доступа на региональном уровне РосНИИРОС развивает собственные волоконно-оптические сегменты (Москва, Санкт-Петербург, Новосибирск, Самара), на базе которых созданы сети ATM и Gigabit Ethernet.

    Магистральная сеть науки и образования RBNet (Russian Backbone Network)

    RBNet построена в рамках Межведомственной программы "Создание национальной сети компьютерных телекоммуникаций для науки и высшей школы" (1996-2002 гг.). В настоящее время RBNet функционирует в рамках смешанного финансирования: часть средств поступает из бюджета (Минобрнауки), а часть расходов на развитие и эксплуатацию покрывается за счет хозяйственной деятельности Российского НИИ развития общественных сетей, являющегося оператором сети.

    Структура сети приведена на рис.18.8

    (рис 18.8) Структура сети RBNet

    Сеть RBNet построена как базовая транспортная магистраль, обеспечивающая связность многочисленных сетевых сегментов, которые обслуживают различные группы пользователей, относящихся к сфере науки и образования РФ.

    С технологической точки зрения RBNet представляет собой высокоскоростную IP-сеть, объединяющую федеральные округа с подключенными к ней региональными сегментами сетей науки и образования.

    Вся эта сетевая инфраструктура охватывает около 50 регионов РФ. Подключения к сети RBNet осуществляются на базовых узлах, расположенных в городах: Москва, Санкт-Петербург, Ростов-на-Дону, Самара, Нижний Новгород, Казань, Екатеринбург, Новосибирск, Иркутск, Хабаровск, Обнинск.

    Оборудование RBNet размещается, как правило, на региональных предприятиях связи, что гарантирует надежное круглосуточное обслуживание.

    Канальная инфраструктура сети RBNet обеспечивается двумя крупнейшими российскими операторами связи - компанией "Транстелеком" и ОАО "Ростелеком".

    В рамках сети RBNet обеспечивается подключение к общеевропейской магистральной исследовательской сети GEANT (координатор проекта - Межведомственный суперкомпьютерный центр РАН) и к международным системам обмена научно-образовательным трафиком StarLight и NetherLight (координатор проекта - РНЦ "Курчатовский институт"), с общей емкостью доступа 622 Мбит/с.

    Для выполнения этих задач оборудование, находящееся под управлением РосНИИРОС, размещается в Амстердаме, Стокгольме и Чикаго.

    Для обеспечения этих задач совместно с ГНИИ ИТТ "Информика" реализован проект создания интегрированной магистрали ("магистраль RUNnet/RBNet") по маршруту Москва - Санкт-Петербург - Стокгольм (2,5 Гбит/с) - Амстердам (622 Мбит/с).

    Благодаря заключению пиринговых соглашений с сетью GEANT (Стокгольм), сетями Abilene (Internet2) и ASNET через Starlight (Чикаго) обеспечено взаимодействие сети RBNet c международными научными сетями с использованием протокола IPv6.

    Сеть RUNNet

    Федеральная университетская компьютерная сеть России RUNNet (Russian UNiversity Network) является основой телекоммуникационной инфраструктуры единой образовательной информационной среды. Сеть RUNNet была создана в 1994 году в рамках государственной программы "Университеты России" как IP-сеть, объединяющая региональные сети, а также сети крупных научно-образовательных учреждений. Основная задача RUNNet - формирование единого информационного пространства сферы образования России и его интеграция в мировое информационное сообщество.

    В настоящее время сеть RUNNet является крупнейшей российской научно-образовательной IP-сетью, которая предоставляет услуги более чем 400 университетам и другим крупным образовательным и научно-исследовательским учреждениям, подключенным либо непосредственно к опорной сети RUNNet, либо через региональные научно-образовательные сети.

    В число пользователей RUNNet входят такие крупные научно-образовательные сети, как FREEnet, RUHEP/Radio-MSU, RELARN-IP, RSSI, сети Московского и Санкт-Петербургского государственных университетов, и др.

    Структура сети RUNNet приведена на рис.18.9.

    Инфраструктура сети RUNNet состоит из опорной инфраструктуры, используемой всеми пользователями, и инфраструктуры доступа к опорной сети, используемой отдельными университетами. Опорная инфраструктура, в свою очередь, состоит из наземной и спутниковой, а наземная - из российской и международной.

    Телекоммуникационная связность сети внутри России обеспечивается аппаратно-программными комплексами опорных узлов, расположенных в Москве, Санкт-Петербурге, Самаре, Новосибирске, Хабаровске, Екатеринбурге, Нижнем Новгороде, Ростове-на-Дону и Владивостоке.

    (рис 18.9) Структура сети RUNNet

    Несколько десятков региональных научно-образовательных сетей и сетей крупных вузов подключены к опорным узлам RUNNet в Москве и Санкт-Петербурге по цифровым каналам емкостью от 2 до 8 Мб/с, арендуемым, в основном, у операторов связи "Ростелеком" и "ТрансТелеком".

    Международная связность сети RUNNet обеспечивается каналами Москва-Стокгольм-Амстердам (магистральный канал) и Москва-Хельсинки-Стокгольм (резервный канал - 622 Мб/с) и осуществляется в рамках договора о транзите трафика с сетью NORDUnet. Международные опорные узлы сети RUNNet расположены в Стокгольме и Амстердаме. Емкость магистральных каналов: Москва-Стокгольм - 10 Гб/с, Стокгольм-Амстердам - 2.5 Гб/с.

    Сеть RUNNet обеспечивает связность со следующими международными сетями:

  • NORDUnet (10 Гб/с), научно-образовательной сетью стран Северной Европы (Дания, Финляндия, Швеция, Норвегия, Исландия), предоставляющей доступ к научно-образовательным сетям Европы и США;
  • международной магистральной сетью ReTN (10 Гб/с), предоставляющей услуги передачи данных, голоса и IP-трафика между крупнейшими телекоммуникационными узлами мира и России;
  • телекомуникационной сетью TeleGlobe (Tata Communications, 10 Гб/с), обеспечивающей связность с научно-образовательными сетями Северной Америки;
  • Европейской научно-образовательной сетью GEANT (через NORDUnet), объединяющей 26 национальных телекоммуникационных сетей Европы.
    •

    Общее число пользователей этой сети близко к 2 000 000.

    Узел маршрутизации Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ)

    С целью обеспечения интеграции создаваемых в рамках проектов РФФИ региональных научных сетей и сетей крупных научных центров в глобальную сетевую инфраструктуру Интернет, а также с целью снижения затрат этих проектов на обеспечение межрегионального и международного трафиков в 1995 г. были организованы точка доступа и узел маршрутизации, а также введен в эксплуатацию международный наземный цифровой канал (64 Кбит/с).

    Доступ региональных научных сетей к международному каналу связи и их обмен трафиком с основными российскими сетями обеспечивается узлом маршрутизации. Схема типового узла маршрутизации РФФИ приведена на рис.18.10.

    (рис 18.10) Схема типового узла маршрутизации РФФИ

    Наряду с указанными на схеме региональными сетями к центру маршрутизации подключены 25 московских организаций, в том числе Российская государственная библиотека (РГБ) и Государственная публичная научно-техническая библиотека (ГПНТБ).

    В состав центра маршрутизации входит оборудование РФФИ, а также оборудование, предоставленное ИОХ РАН, ВорГТУ, ЯрГУ и ЧГТУ и приобретенное в рамках выполняемых в этих организациях проектов.

    Узел маршрутизации РФФИ имеет прямые соединения (10 Мбит/с) с российским центром обмена сетевым трафиком М9-IX и с ЮМОС, через которые осуществляется обмен трафиком с более чем 20 российскими научными и общественными сетями.

    В 1996-97 гг. центр маршрутизации и международный канал РФФИ использовались 17-ю региональными сетями в Москве, Владикавказе, Вологде, Воронеже, Королеве, Новгороде, Нижнем Новгороде, Ростове-на-Дону, Пензе, Перми, Челябинске, Казани, Кемерово, Уфе, Твери, Черноголовке, Ярославле.

    MSK-IX (Московский центр взаимодействия компьютерных сетей Internet eXchange)

    Автономная некоммерческая организация "Центр взаимодействия компьютерных сетей "MCK-IX" (российская точка обмена интернет-трафиком) учреждена Российским научно-исследовательским институтом развития общественных сетей (РосНИИРОС) в 2001 году с целью развития проекта "Московский Internet Exchange".

    MSK-IX организован в 1995 г. Начавшись с единственного узла, организованного на Московской международной телефонной станции ММТС-9, сегодня московский Internet Exchange представляет собой надежную, распределенную систему, которая включает десять равноправных точек, объединенных высокоскоростной магистралью. Благодаря распределенной структуре MSK-IX существенно расширяются возможности для московских и региональных провайдеров по подключению к системе обмена IP-трафиком, а также по получению высокоскоростного транзита между узлами MSK-IX.

    Через М9 подключено более 80% Рунета. Через ММТС № 9 также проходит большинство телекоммуникационных каналов, соединяющих Россию с миром.

    Сеть MSK-IX имеет 10 узлов доступа, объединенных высокоскоростной магистралью, что позволяет обеспечить высокое качество и доступность услуг MSK-IX в точках концентрации телекоммуникационых ресурсов, включая М9, М10, KIAEHOUSE и ряд других технологических площадок в Москве.

    MSK-IX является одним из крупнейших европейских Internet Exchange по числу подключенных операторов и входит в ассоциацию международных сетей обмена трафиком - European Internet Exchange Association (Euro-IX).

    Проект MSK-IX начинался в конце 1994 года, когда московские интернет-провайдеры Демос, Релком, МГУ, НИИЯФ МГУ, FREEnet, Ассоциация RELARN, Роспринт пришли к соглашению о создании точки вза-имного обмена IP-трафиком. Это соглашение было вызвано желанием провайдеров обмениваться своим трафиком друг с другом напрямую, оптимизируя маршруты прохождения трафика, что существенно сокращало как время передачи сетевых пакетов данных, так и загрузку дорогостоящих международных каналов связи.

    Изначально точкой обмена трафика была избрана международная телефонная станция ММТС-9, или М9, в которой все интернет-провайдеры имели точки присутствия, т. к. на М9 приходили все международные и междугородные каналы связи. Координация MSK-IX была поручена Российскому НИИ развития общественных сетей (РосНИИРОС).

    В 2002 году была произведена модернизация MSK-IX. Московский Internet Exchange стал распределенным, включив в себя 10 точек, соединенных волоконно-оптическим кабелем по технологии Gigabit Ethernet:

  • ОАО "Центральный телеграф";
  • Институт космических исследований РАН;
  • РНЦ "Курчатовский Институт";
  • Cable Wireless CIS Svyaz Ltd.;
  • Центральная станция связи РЖД ;
  • ГП "Космическая связь";
  • ММТС 9 и ММТС 10;
  • Предприятия Sonera Rus и WideXs.
    •

    В декабре 2004 года российский универсальный оператор связи "Корбина Телеком" приступил к реализации в Москве проекта "Интернет 2", одной из отличительных особенностей которого является применение протокола передачи данных IPv6.

    Сервисы Internet

    Способы использования Интернета определяются предоставляемыми посетителям сервисами, в число которых входят традиционные, специальные и новые виды сервиса.

    К традиционным видам сервиса относятся:

  • электронная почта (e-mail);
  • телеконференции (news);
  • живое общение (chat);
  • использование вычислительных и информационных ресурсов компьютера в режиме удаленного терминала (telnet);
  • служба хранения, поиска и пересылки файлов - FTP (File Transfer Protocol);
  • WWW (World Wide Web) - всемирная паутина (в ее составе в июле 1993г. было 130 хост-компьютеров, а в июне 1996г. 230000).
    •

    К специальным сервисным средствам относятся:

  • информационная система Gopher;
  • информационная система WAIS, ведущая поиск по ключевым словам,
  • поисковые системы WWW;
  • библиографические (диспетчерские) системы;
  • Archie - поисковая система FTP;
  • и др.
    •

    Новые виды сервиса включают в себя:

  • системы для заказа товаров по сети (цветы, пицца, авиабилеты, номер в гостинице и т.д.);
  • библиотечные системы,
  • электронные издания газет и журналов, блоги;
  • сервисные представительства фирм,
  • коммерческие информационные системы по производителям товаров и услуг, котировкам акций на фондовых биржах;
  • и др.
    •

    Всех работающих в Интернете можно разделить на две группы: тех, кто предоставляет различные интернет-услуги (провайдеров Интернета), и тех, кто эти услуги использует (пользователей Интернета).

    Обучение пользованию Интернетом в основном сводится к общему ознакомлению с устройством Интернета, с предоставляемыми сервисами, адресацией ресурсов, с поиском информации в сервисе WWW и основами работы с электронной почтой.

    Провайдеры Интернета по составу предоставляемых услуг делятся на три группы:

  • провайдеры, предоставляющие доступ в Интернет - , http://www.mtu.ru, и др.;
  • провайдеры, предоставляющие услуги присутствия в Интернет - , http://www.narod.ru, и др. К предоставляемым ими услугам относятся электронный почтовый ящик и услуги почты, размещение сайта клиента на ЭВМ провайдера, различные поисковые системы, новости, и т.д.;
  • издатели собственных материалов - , http://www.rbc.ru и т.п.), электронные магазины, рекламные агентства, туристические фирмы, и т.д.
    •

    ISP (Internet Service Provider)

    ISP - это поставщик услуг Internet, т.е. организации или частные лица, предоставляющие доступ в Internet (hosting). Источником доходов ISP являются владельцы локальных ЭВМ, которым предоставляется доступ к данной глобальной вычислительной сети. Через имеющиеся шлюзы локальные пользователи могут получить доступ к другим глобальным сетям и таким образом получить возможность работать в Internet.

    ISP подключены к Internet постоянно и имеют постоянный IP-адрес (IP-адрес является частью URL). Остальные пользователи (клиенты) могут подключаться к ISP лишь на время работы. IP-адрес присваивается им ISP каждый раз при подключении, а при отключении - отбирается и может быть отдан кому-нибудь другому. ISP часто предоставляет своим клиентам удаленный доступ по коммутируемым каналам телефонной связи (это называется "dual-up service"). Для этого ISP арендует у местной телефонной компании телефонные номера, по которым с ним можно связаться.

    ISP иногда может предоставлять (делегировать) функции хостинга локальным ЭВМ (которые при этом получают свой постоянный IP-адрес), например, стоящим дома или на работе, и превращать таким образом локальную ЭВМ в ISP более низкого уровня. В свою очередь, локальная хост-ЭВМ может делегировать такие права другой локальной ЭВМ, которая становится хост-провайдером (т.е. ISP) еще более низкого уровня (если она, конечно, имеет доступ к каналам связи - например, через учрежденческую АТС). Образуется цепочка провайдеров, различающихся своими IP-адресами: mesi.ru; ex.mesi.ru; stud.ex.mesi.ru и т.д.

    Широко известными интернет-сервис-провайдерами являются, например, mtu.ru и rol.ru.

    IPP (Internet Presence Provider)

    IPP - это провайдер, обеспечивающий своим клиентам присутствие в Internet. Он так же подключен к Internet постоянно и имеет постоянный IP-адрес. В отличие от ISP, он не предоставляет услуг типа dual-up service. Он может только размещать на своих серверах публикации других лиц, рекламу, веб-сайты, организовывать работу электронной почты и т.д.

    IPP после регистрации на их сайте предоставляют имя, которое будет являться наименованием вашего почтового ящика (e-mail), и кроме того - именем вашего сайта, который размещается на ЭВМ провайдера.

    Например, после регистрации на mail.ru предоставляется почтовый ящик имя@mail.ru. Адрес вашего сайта будет: http://www.mail.ru/~имя.

    Такое имя сайта не удовлетворяет многих пользователей. У провайдера http://www.narod.ru имя сайта выглядит по-другому: http://www.имя.narod.ru. Получается, что ваш сайт имеет имя в домене III уровня, а не где-то среди каталогов IPP. Это выглядит солиднее, похоже на то, что у вас есть свой компьютер с постоянным IP-адресом.

    Широко известными провайдерами присутствия в Интернете являются:

  • http://www.mail.ru;
  • http://www.yandex.ru;
  • http://www.narod.ru;
  • http://www.rambler.ru и др.
    •

    PCP (Private Content Publisher)

    PCP - это издатель собственных материалов. Он является участником межсетевого обмена (провайдером услуг), который готовит информацию для размещения в Internet, размещает ее, как правило, на своих компьютерах и постоянно обновляет ее. На определенных условиях он разрешает пользоваться своими материалами клиентам, приходящим из Internet.

    Он может содержать базу телефонов города, справочники различного назначения. Такой провайдер является квалифицированным источником информации. Обычно его базы данных относятся к области, в которой он является квалифицированным специалистом.

    Этот тип провайдера очень бережно относится к своей информации, к исправности своего компьютера, и у него всегда можно получить самые достоверные, постоянно обновляемые данные по выбранной им специальности.

    Пример этого типа провайдера - http://www.garant.ru (юридические документы).

    В отличие от ISP, он не предоставляет услуг dual-up service. Подготовка провайдеров Интернета предусматривает изучение таких дисциплин, как:

  • общий курс по работе в сети Интернет;
  • техническое обеспечение глобальных вычислительных сетей;
  • программирование на специальных алгоритмических языках;
  • операционные системы для глобальных вычислительных сетей;
  • программное обеспечение глобальных вычислительных сетей;
  • интернет-протоколы;
  • инструментальные средства для исследования глобальных вычислительных сетей;
  • WWW-программирование на стороне клиента;
  • WWW-программирование на стороне сервера;
  • разработка веб-сайтов;
  • веб-дизайн;
  • администрирование узлов глобальных вычислительных сетей.
    •

    Характеристики хостинг-провайдеров

    Размещение сайтов на чужой технической базе называется хостингом. Хостинг бывает платный и бесплатный.

    При платном хостинге оговаривается состав услуг, предоставляемых провайдером:

  • провайдер предоставляет все: канал, ЭВМ, URL-адрес, обслуживание сайта и т.д.;
  • провайдер предоставляет площадь для размещения вашей ЭВМ, канал, URL, обслуживание, и т.д.;
  • и т.д.
    •

    При бесплатном хостинге провайдер предоставляет URL, место на своих магнитных носителях, сервисные программы для создания и обслуживания сайта. Но взамен размещает свою баннерную рекламу на вашем сайте.

    Хостинг-провайдеры характеризуются:

  • техническими ресурсами, к которым относятся ЭВМ, каналы связи, маршрутизаторы, которые определяют такую характеристику, как скорость отклика.

    Скорость отклика сайта - это характеристика провайдера, которая связана с загрузкой его каналов. Например, провайдер имеет выход в Интернет, соединяясь по радиоканалу с другим провайдером, имеющим спутниковую связь. Канал может быть перегружен, и для связи с Интернетом через такого провайдера может понадобиться большое время. Большое значение также имеет связь локальных ЭВМ с провайдером (телефонный канал, количество телефонов для подключения локальных ЭВМ и др.);

  • предоставляемыми услугами, которые могут быть весьма специфичными. При их выборе необходимо понимать, что услуга вам дает и что от вас требуется для ее использования.

    Например, предоставление вам ЭВМ провайдера - и предоставление вам площадки для установки вашей ЭВМ различаются тем, что если вы устанавливаете у провайдера свою ЭВМ, то ее никто из сотрудников провайдера не имеет права трогать (но в договоре можно оговорить, что ремонт отказавшей ЭВМ проводится сотрудниками провайдера) - это ваша ЭВМ, тогда как если вам предоставлена ЭВМ провайдера, то ее могут заменить на другую без согласования с вами;

  • программными ресурсами провайдера: какая операционная система используется (80% провайдеров работает под Unix), какое программное обеспечение используется для сервиса WWW (чаще всего - сервер Apache), какие виды сервиса разрешены и обеспечиваются провайдером (например, часто запрещаются ftp и telnet).

    Программные ресурсы провайдера характеризуются также программным обеспечением, предоставляемым клиентам (компиляторы, интерпретаторы, СУБД, предустановленные скрипты, управляющие интерфейсы (мастера и шаблоны), и т.д.). Этот состав очень важен для размещения созданного сайта у хостинг-провайдера, так как провайдер может плохо относиться к продукции фирмы и не поддерживать конструкции FrontPage и другие расширения операционной системы Windows, а для клиента это программное обеспечение является основным;

  • системой безопасности провайдера: для пользователя имеет значение наличие зеркальных серверов, резервных мощностей.

    Зеркальный сервер - это дублирующий сервер, содержащий ту же самую информацию, что и основной. Такие зеркала нужны для увеличения надежности системы и ее пропускной способности. Зеркальные серверы могут устанавливаться в различных частях света для того, чтобы не загружать глобальные вычислительные сети. Они имеют одно и то же имя, но службы DNS отправляют посетителей на ближайший из них.

    Резервная мощность - это запасные технические средства, которые находятся в резерве (холодном, теплом, горячем). При отказе какой-либо ЭВМ провайдер переключает работу на резервную ЭВМ;

  • службой технической поддержки, обеспечивающей помощь клиентам и снабжающей клиентов технической документацией по предоставляемым сервисам.

    Эта служба ведет разработку техдокументации для клиентов, проводит мониторинг сайта и оценку его эффективности, резервное копирование сайта (backup) и др.;

  • сопутствующими услугами, предоставляемыми хостинг-провайдером, такими как регистрация доменных имен, бонусами (т.е. скидками или дополнительными услугами, предоставляемыми некоторым клиентам), возможным освобождением вашего сайта от размещения чужих баннеров, возможностью подключения до-полнительных услуг, таких как сервис Spylog, и др.; условиями и ограничениями: ограничениями трафика (установлением разной платы за работу в РуНете и в Интернете); установкой лимита на скачивание информации с локальной ЭВМ (например, 1 Гбайт в месяц) - и взиманием дополнительной платы за превышение трафика; ограничением объема предоставляемой памяти; запретом на хранение информации, не связанной гиперссылками с основным содержанием сайта; с условиями типа: "мы не несем ответственности за утерю информации клиента", - и т.д.
    •

    Программное обеспечение Интернета

    Каждый сервис требует своего программного обеспечения (в общем виде структура программного обеспечения Internet приведена на рис.18.11).

    Интернет построен на основе архитектуры "клиент-сервер". В сетях этого типа выделяется мощный хост-компьютер (или даже несколько хост-компьютеров), на который ставится серверное программное обеспечение.

    На клиентских ЭВМ устанавливается клиентское программное обеспечение.

    Хост-ЭВМ постоянно включены, имеют постоянные IP-адреса. Клиентские ЭВМ включаются по мере необходимости, связываются с серверным программным обеспечением хост-ЭВМ, получают от него времен-ный IP-адрес, действующий только в пределах данного сеанса связи.

    Глобальные вычислительные сети имеют узлы (хосты), на которых устанавливается серверная часть программного обеспечения сервисов Интернета. Серверное и клиентское программное обеспечение взаимодействуют между собой.

    Из рис.18.11 видно, что программное обеспечение Интернета состоит из трех видов программ: серверное ПО, клиентское ПО и ПО систем безопасности. Серверное ПО устанавливается на хост-компьютерах, клиентское - на локальных ЭВМ (т. е. на ЭВМ клиентов). ПО систем безопасности может не соответствовать архитектуре "клиент-сервер".

    Системы безопасности либо устанавливаются на клиентской ЭВМ или только на хост-ЭВМ, либо для них выделяется отдельная ЭВМ, на которой устанавливаются специализированные программы, обеспечивающие безопасность, - такие программы называются "брандмауэрами", или

    (рис 18.11) Структура программного обеспечения Internet (общий вид)

    "firewall" (эти названия заимствованы у пожарных, которые требуют, чтобы при строительстве длинных домов производилось их разделение на части и одна часть от другой отделялась каменной стеной, основное назначение которой - не допустить распространения огня на всю постройку при возгорании одной из ее частей). Программы безопасности являются аналогами такой стены между ЭВМ пользователей и Интернетом. Они могут быть настроены так, чтобы полностью разрывать связь между ЭВМ и Интернетом, могут допускать одностороннюю связь (например, разрешена только отправка почты с локальной ЭВМ) или разрешать двустороннюю связь только для определенных видов работ. Кроме того, может быть запрещено выполнение каких-либо действий.

    Входная и выходная информация в таких программах проходит через фильтры, которые, например, могут быть настроены на выявление вирусов, на пропуск файлов, не превышающих заданных размеров, или файлов определенного типа, на запрет связи с определенными IP-адресами и т.д.

    В клиентском программном обеспечении необходимо обратить внимание на VRML-браузеры, позволяющие просматривать виртуальные миры, работать в трех измерениях (в двух измерениях по экрану можно перемещаться вверх-вниз и вправо-влево; в трех измерениях, кроме этого, добавляется возможность приближаться к экрану или удаляться от него). VRML-браузеры - это клиентское программное обеспечение. В Ин-тернете есть несколько сайтов с серверами VRML и своеобразными виртуальными мирами.

    Как на клиентских ЭВМ, так и на хостах могут быть размещены программы, расширяющие возможности серверов и клиентов. Для написания таких программ применяются специальные алгоритмические языки: HTML, PHP, система программирования CGI, Java, Java-script, Perl, SSI и др.

    При использовании таких программ на сервере должно быть установлено соответствующее программное обеспечение.

    Программирование глобальных вычислительных сетей - сложное направление, в котором применяются приведенные выше алгоритмические языки на основе правил работы, определяемых протоколами TCP/IP и соответствующих сервисов Интернета.

    Предыдущее занятие Следующее занятие
    Вернуться к учебному плану
    ^