Perspektivy rozvoje síťových technologií

Sergej Pakhomov

Uživatelé PC již dávno rezignovali na myšlenku, že je nemožné držet krok s tempem aktualizací PC komponent. Nový procesor nejnovějšího modelu přestává být takový za dva tři měsíce. Ostatní součásti počítače se aktualizují stejně rychle: paměť, pevné disky, základní desky. A to i přes ujištění skeptiků, kteří tvrdí, že pro běžnou práci s PC dnes stačí a procesor Celeron 400 MHz, mnoho společností (samozřejmě v čele s Microsoftem) neúnavně pracuje na nalezení důstojného využití pro „extra“ gigahertz. A nutno podotknout, že to dělají dobře.

Na pozadí rostoucího výkonu PC se také rychle vyvíjejí síťové technologie. Obvykle se vývoj síťových technologií a počítačového hardwaru tradičně posuzuje odděleně, ale tyto dva procesy se navzájem silně ovlivňují. Na jedné straně zvýšení kapacity počítačového parku radikálně mění obsah aplikací, což vede k nárůstu množství informací přenášených po sítích. Rychlý růst IP provozu a konvergence složitých hlasových, datových a multimediálních aplikací vyžaduje neustálé zvyšování šířky pásma sítě. Technologie Ethernet zároveň zůstává základem pro nákladově efektivní a vysoce výkonná síťová řešení. Na druhou stranu se síťové technologie nemohou rozvíjet bez vazby na schopnosti počítačového vybavení. Zde je jednoduchý příklad: k využití potenciálu gigabitového Ethernetu potřebujete procesor Intel Pentium 4 s taktem alespoň 2 GHz. V opačném případě nebude počítač nebo server jednoduše schopen strávit tak vysoký provoz.

Síť a počítačová technologie vzájemně postupně vedou k tomu, že osobní počítače přestávají být pouze osobními a započatý proces sbližování výpočetních a komunikačních zařízení postupně zbavuje osobní počítač „počítačové techniky“, to znamená, že komunikační zařízení jsou vybavena výpočetními schopnostmi, což je přibližuje počítačům a ty zase získávají komunikační schopnosti. V důsledku této konvergence počítačů a komunikačních zařízení se postupně začíná formovat třída zařízení nové generace, která již přeroste roli osobních počítačů.

Proces konvergence výpočetních a komunikačních zařízení však stále nabírá na obrátkách a na posouzení jeho důsledků je příliš brzy. Pokud se budeme bavit o dnešní době, stojí za zmínku, že po dlouhé stagnaci ve vývoji technologií pro lokální sítě, která se vyznačovala dominancí Fast Ethernetu, dochází k procesu přechodu nejen na vyšší rychlostní standardy, ale i na zásadně nové síťové technologie.

Vývojáři nyní mají na výběr ze čtyř možností upgradu sítě:

Gigabit Ethernet pro firemní uživatele;

Bezdrátový Ethernet v kanceláři a doma;

Síťová úložiště;

10 Gigabit Ethernet v městských sítích.

Ethernet má několik funkcí, které vedly k všudypřítomnosti této technologie v sítích IP:

Škálovatelný výkon;

Škálovatelnost pro použití v různých síťových aplikacích – od lokálních sítí krátkého dosahu (do 100 m) až po metropolitní sítě (40 kilometrů a více);

Nízká cena;

Flexibilita a kompatibilita;

Snadné použití a administrace.

Dohromady, tyto Vlastnosti Ethernetu umožňují aplikovat tuto technologii ve čtyřech hlavních směrech rozvoje sítě:

Gigabitové rychlosti pro podnikové aplikace;

Bezdrátové sítě;

Síťové úložné systémy;

Ethernet v městských sítích.

Ethernet je v současnosti celosvětově nejrozšířenější LAN technologií. Podle International Data Corporation (IDC 2000) je více než 85 % všech místních sítí založeno na Ethernetu. Moderní technologie Ethernet je na hony vzdálený specifikacím navrženým Dr. Robertem Metcalfem a vyvinutým společně společnostmi Digital, Intel a Xerox PARC v 80. letech 20. století.

Tajemství úspěchu Ethernetu lze snadno vysvětlit: v posledních dvou desetiletích byly standardy Ethernetu neustále vylepšovány, aby vyhovovaly stále se zvyšujícím požadavkům na počítačové sítě. Technologie 10 Mbps Ethernet, vyvinutá na počátku 80. let, se vyvinula nejprve ve verzi 100 Mbps a dnes v dnešní standardy Gigabit Ethernet a 10 Gigabit Ethernet.

Vzhledem k nízkým nákladům na řešení Gigabit Ethernet a jasnému záměru poskytovatelů řešení poskytnout svým zákazníkům technologický prostor pro budoucnost se podpora Gigabit Ethernet stává pro podnikové stolní počítače nutností. IDC uvádí, že se odhaduje, že více než 50 % dodaných LAN zařízení bude do poloviny tohoto roku podporovat gigabitový Ethernet.

Rok nebo dva poté, co zákazníci začnou migrovat na gigabitový Ethernet, dojde k upgradu celé infrastruktury. Pokud budeme sledovat historické trendy, pak někde v polovině roku 2004 dojde ke zlomu v poptávce po gigabitových přepínačích. Široké používání gigabitového Ethernetu na stolních počítačích zase povede k potřebě 10gigabitového Ethernetu na serverech a páteřních sítích. firemní sítě. Použití 10gigabitového Ethernetu splňuje několik klíčových požadavků na vysokorychlostní sítě, včetně nižších celkových nákladů na vlastnictví ve srovnání se současně používanými alternativními technologiemi, flexibility a kompatibility s stávající sítě ethernet. Díky všem těmto faktorům se stává 10gigabitový Ethernet optimální řešení pro městské sítě.

Výrobci zařízení a poskytovatelé služeb se mohou při vývoji sítí metra setkat s určitými problémy. Měli byste rozšířit svou stávající infrastrukturu SONET/SDH nebo byste měli přejít rovnou k cenově výhodnější infrastruktuře založené na Ethernetu? V dnešním prostředí, kdy provozovatelé sítí potřebují snížit náklady a zajistit brzkou návratnost investic, je výběr obtížnější než kdy dříve.

Tato flexibilní řešení s bohatými funkcemi jsou kompatibilní se stávajícím vybavením různé rychlosti přenos dat a vynikající poměr cena/výkon urychlují nasazení 10gigabitových ethernetových řešení v sítích metra.

Kromě zahájení procesu přechodu z technologie Fast Ethernet na Gigabit Ethernet byl rok 2003 ve znamení masivního zavádění bezdrátových technologií. Během několika posledních let, výhody bezdrátové sítě se staly zřejmými pro velký okruh lidí a samotná bezdrátová přístupová zařízení jsou nyní prezentována ve větším počtu a za nižší cenu. Z těchto důvodů se staly bezdrátové sítě ideální řešení pro mobilní uživatele a také fungoval jako infrastruktura okamžitého přístupu pro širokou škálu firemních klientů.

Standard pro vysokorychlostní přenos dat IEEE 802.11b přijali téměř všichni výrobci zařízení pro bezdrátové sítě s přenosovou rychlostí až 11 Mbps. Nejprve byl navržen jako alternativa pro budování firemních a domácích sítí. Vývoj bezdrátových sítí pokračoval s příchodem standardu IEEE 802.11g, přijatého začátkem tohoto roku. Tento standard slibuje výrazné zvýšení rychlosti přenosu dat – až 54 Mbps. Jeho cílem je umožnit podnikovým uživatelům pracovat s aplikacemi náročnými na šířku pásma bez obětování množství přenášených dat, ale zlepšit škálovatelnost, odolnost proti šumu a zabezpečení dat.

Zabezpečení je i nadále velmi důležitou otázkou, protože stále rostoucí počet mobilních uživatelů požaduje možnost bezpečného bezdrátového přístupu ke svým datům kdekoli a kdykoli. Nedávný výzkum ukázal zranitelnost v šifrování Wired Equivalent Privacy (WEP), takže ochrana WEP je nedostatečná. Vytvoření spolehlivého a škálovatelného bezpečnostního systému je možné pomocí technologií virtuálních privátních sítí (VPN), protože poskytují zapouzdření, autentizaci a plné šifrování dat v bezdrátové síti.

Rychlý růst popularity e-mailu a elektronického obchodování způsobil dramatický nárůst datového provozu přes veřejný internet a podnikové IP sítě. Nárůst datového provozu přispěl k přechodu od tradičního modelu serverového úložiště (Direct Attached Storage, DAS) k infrastruktuře samotné sítě, což má za následek vznik sítí SAN (Storage Area Network) a síťově připojených úložných zařízení (NAS). ).

Technologie úložišť procházejí důležitými změnami, které umožnil nástup souvisejících síťových a I/O technologií. Mezi tyto trendy patří:

Přechod na technologie Ethernet a iSCSI pro řešení úložiště na bázi IP;

Implementace architektury InfiniBand pro clusterové systémy;

Vývoj nové architektury sériové sběrnice PCI-Express pro univerzální I/O zařízení podporující rychlosti až 10 Gb/s a vyšší.

Nová technologie založená na Ethernetu s názvem iSCSI (Internet SCSI) je vysokorychlostní, nízkonákladové řešení pro ukládání dat na velké vzdálenosti pro webové stránky, poskytovatele služeb, podniky a další organizace. Díky této technologii jsou tradiční příkazy SCSI a přenášená data zapouzdřena do paketů TCP/IP. Standard iSCSI umožňuje levné sítě SAN založené na IP s vynikající interoperabilitou.

Internet věcí (z anglického Internet of Things nebo zkráceně IoT) je systém zařízení kolem vás, která jsou propojena mezi sebou a s internetem. V současné době se toto odvětví rychle rozvíjí revolučními skoky. Takový technologický pokrok v evoluci lidstva je srovnatelný pouze s vynálezem parního stroje nebo následnou industrializací elektřiny. Digitální transformace dodnes zcela přetváří nejrozmanitější průmyslová odvětví v ekonomické oblasti a proměňuje naše známé prostředí. Přitom, jak se v takových případech velmi často stává, je na začátku cesty konečný efekt všech transformací těžko předvídatelný.

Proces, který již byl zahájen, pravděpodobně nebude jednotný a v této fázi se některé tržní sektory zdají být na změnu připraveny více než jiné. Mezi první odvětví patří spotřební elektronika, vozidla, logistika, finanční a bankovní sektor; k těm druhým patří zemědělství atd. I když stojí za zmínku, že v tomto směru byly vyvinuty úspěšné pilotní projekty, které následně slibují přinést poměrně významné výsledky.

Projekt nazvaný TracoVino je jedním z prvních pokusů o realizaci internetu věcí ve slavném údolí Mosely, které také nese titul nejstarší vinařské oblasti moderního Německa. Řešení je založeno na cloudové platformě, která zautomatizuje všechny procesy ve vinici od pěstování produktu až po jeho finální stáčení. Informace potřebné pro rozhodování budou do elektronického systému přiváděny z několika typů senzorů. Kromě zjišťování teploty, vlhkosti půdy a sledování prostředí budou senzory schopny zjišťovat množství přijímaného slunečního záření, kyselost země a obsah různých živin v ní. Co to nakonec může dát? A to, že společnost vinařům umožní nejen udělat si obecný obrázek o stavu jejich vinice, ale také analyzovat některé její oblasti. V konečném důsledku to lidem poskytne příležitost včas identifikovat problémy, získat užitečné informace o možné kontaminaci a dokonce získat předpověď možné kvality a celkového množství vína. Vinaři budou moci uzavírat forwardové smlouvy s obchodními partnery.

Jaké další oblasti lze k takové inovaci připojit?

Mezi nejrozvinutější scénáře využití IoT samozřejmě patří „chytrá města“. Podle studovaných dat, která byla získána od různých společností, jako je Beecham Research, Pike Research, iSupply Telematics, ale i americké ministerstvo dopravy, dnes v rámci realizace těchto projektů po celém světě existuje cca. miliarda technických zařízení, která jsou zodpovědná za některé další funkce v systémech zásobování vodou, řízení městské dopravy, veřejné zdraví a bezpečnost. Patří mezi ně chytrá parkoviště, která optimalizují využití parkovacích míst, inteligentní systémy zásobování vodou, které monitorují kvalitu vody spotřebovávané obyvateli města, chytré zastávky vozidel poskytující podrobné informace o čekací době na správnou dopravu a mnoho dalšího.

V průmyslové oblasti již existují stovky milionů zařízení, která jsou připravena k připojení. Mezi takové systémy patří inteligentní systémy údržby a oprav, logistické účetní a bezpečnostní systémy, inteligentní čerpadla, kompresory a ventily. V oblasti energetiky a systému bydlení a komunálních služeb je již dlouhou dobu zapojeno velké množství různých zařízení - jedná se o četná měřidla, automatizační prvky distribučních sítí, zařízení pro potřeby spotřebitelů, infrastrukturu elektrického nabíjení, jakož i technickou podporu pro obnovitelné a distribuované zdroje energie. V lékařské oblasti k internetu věcí tento moment jsou připojeny a v budoucnu budou propojeny diagnostické nástroje, mobilní laboratoře, implantáty různých směrů, technická zařízení rozšířit telemedicínu.

Vyhlídky na počet zařízení připojených k internetu v budoucnu

Podle různých pozorování se v blízké budoucnosti počet technických spojení úměrně zvýší a poroste každým rokem o 25 %. Obecně platí, že do roku 2021 bude na světě asi 28 miliard připojených gadgetů a zařízení. Z tohoto celkového počtu bude pouze 13 miliard pocházet z běžných spotřebitelských zařízení, jako jsou telefony, tablety, notebooky a počítače. A zbývajících 15 miliard zařízení budou spotřebitelská a průmyslová zařízení. Patří sem různé senzory, prodejní terminály, auta, výsledkové tabulky atd.

Navzdory skutečnosti, že výše uvedené údaje z blízké budoucnosti zasahují do duševní představivosti, nejsou konečným číslem. Internet věcí bude zaváděn pokaždé aktivněji a čím dále, tím více zařízení (jednoduchých nebo složitých) bude muset být připojeno. Vzhledem k tomu, že lidská technologie postupuje, a zejména díky spuštění inovativních sítí 5G po roce 2020, celkový růst propojených technologií raketově poroste a velmi rychle dosáhne hranice 50 miliard.

Masivní povaha síťových připojení, stejně jako četné případy použití, diktují nové požadavky na technologie IoT v nejširším rozsahu. Rychlost přenosu informací, jakékoli zpoždění a také spolehlivost (záruka) přenosu dat jsou určeny vlastnostmi konkrétní aplikace. Navzdory tomu však existuje řada společných cílů, které nás nutí podívat se samostatně na síťové technologie pro IoT a na to, jak se liší od běžných telefonních sítí.

Prvním problémem jsou náklady na implementaci síťové technologie. Ve finálním zařízení by to totiž mělo být výrazně méně než u aktuálně existujících GSM / WCDMA / LTE modulů, které se používají při výrobě telefonů a modemů. Jedním z důvodů, které brání masovému přijetí připojených zařízení, je příliš vysoká finanční složka samotného čipsetu, který implementuje celou řadu síťových technologií, které zahrnují přenos hlasu a mnoho dalších funkcí, které nejsou ve většině dostupných scénářů tak nutné.

Hlavní požadavky na nové systémy

Souvisejícím, ale samostatným požadavkem jsou nízké náklady na energii a co nejdelší životnost baterie. Velké množství scénářů v oblasti internetu věcí zajišťuje autonomní provoz připojených zařízení z baterií zabudovaných v nich. Zjednodušením síťových modulů a energeticky úsporným modelem se dosáhne životnosti baterie, která bude počítána až na 10 let, s celkovou kapacitou baterie 5 Wh. Takových čísel lze dosáhnout zejména snížením množství přenášených informací při použití dlouhých období "ticha", během kterých gadget nebude přijímat ani vysílat informace. Prakticky tedy spotřebuje malé množství elektřiny. Je pravda, že stojí za zmínku, že implementace konkrétních mechanismů se samozřejmě liší podle toho, na jakou technologii bude aplikována.

Pokrytí sítě je další charakteristikou, kterou je třeba důkladně prostudovat a zvážit. V současné době pokrytí mobilní sítí v dostatečném objemu přenáší stabilní datový přenos do sídel, a to i uvnitř budov. Ale zároveň mohou být připojená zařízení na místech, kde prostě většinou nedochází k masovému přetížení lidí. Patří mezi ně vzdálené těžko dostupné oblasti, obrovské železniční tratě, povrch rozlehlých moří a oceánů, zemní sklepy, izolované betonové a kovové krabice, výtahové šachty, železné kontejnery atd. Cílem řešení tohoto problému je podle většiny lidí působících na trhu IoT zlepšit rozpočet linky o 20 dB ve srovnání s tradičními GSM sítěmi, které jsou dnes stále lídry v pokrytí mezi mobilními technologiemi.

Pro internet věcí jsou kladeny zvýšené požadavky na komunikační standardy

Různé scénáře využití internetu věcí v různých oblastech činnosti znamenají zcela odlišné požadavky na komunikaci. A zde není otázka pouze o možnostech rychlého škálování sítě z hlediska počtu zařízení vyžadujících připojení. Například je vidět, že ve výše uvedeném příkladu „chytré vinice“ je použito velké množství docela jednoduchých senzorů a průmyslové podniky již budou mít propojené poměrně složité jednotky, které provádějí nezávislé akce, a nejen zaznamenávají určité informace, které se vyskytuje v prostředí. Lze zmínit i oblast lékařské aplikace, zejména technické vybavení pro telemedicínu. Využití těchto komplexů, jejichž úkolem je provádět vzdálenou diagnostiku, sledování složitých lékařských manipulací a vzdálený výcvik s využitím video obsahu jako komunikace v reálném čase, bude nepochybně představovat stále nové a nové požadavky z hlediska přerušení signálu, přenosu informací a také jako spolehlivost a bezpečnost komunikace.

Technologie internetu věcí musí být extrémně flexibilní, aby poskytovaly různorodou sadu síťových charakteristik v závislosti na aplikaci, upřednostňování desítek a stovek různých typů síťového provozu a správné alokaci síťových zdrojů pro zajištění ekonomické efektivity. Obrovské množství připojených zařízení, desítky různých aplikačních scénářů, flexibilní správa a řízení – to je vše, co musí být implementováno v rámci společné sítě.

Aktuálnímu řešení stanovených úkolů je již věnován dlouhodobý vývoj a rozpracované scénáře posledních let v oblasti bezdrátového přenosu informací. Je to dáno jak snahou implementovat stávající síťové architektury a protokoly, tak vytvářet inovativní systémová řešení doslova od samého začátku. Na jedné straně jsou velmi jasně vysledována tzv. „kapilární řešení“, která poměrně dobře řeší problémy IoT komunikací v rámci jedné budovy nebo území s omezeným potenciálem. Mezi tato řešení patří dnes tak populární sítě jako Wi-Fi, Bluetooth, Z-Wave, Zigbee a jejich další digitální protějšky.

Na druhou stranu, současné mobilní technologie jsou jednoznačně mimo konkurenci, pokud jde o poskytování síťového pokrytí a škálovatelnosti na dobře řízenou infrastrukturu. Podle Ericsson Mobility Report je celkové pokrytí GSM sítí dnes asi 90 % obydleného území planety, WCDMA a LTE sítě pokrývají 65 % a 40 % přímo aktivní výstavbou nových sítí. Kroky podniknuté při vývoji standardů mobilní komunikace, zejména specifikace 3GPP Release 13, jsou zaměřeny právě na dosažení cílů IoT při zachování výhod využívání globálního ekosystému. Zdokonalování těchto technologií se v budoucnu stane pevným základem pro budoucí úpravy standardů mobilní komunikace, mezi které mimo jiné patří síťové standardy páté generace (5G).

Alternativní vývoj s nízkou spotřebou energie pro nelicencované frekvenční spektrum je z větší části zaměřen na specializovanější aplikace. Kromě toho potřeba rozvoje nové infrastruktury a uzavřenost technologií přímo ovlivňují šíření takových globálních sítí.

Předmluva Revoluční dopad internetu na svět výpočetní techniky a komunikací nemá v historii obdoby. Vynález telegrafu, telefonu, rádia a počítače vydláždil cestu k bezprecedentní integraci, která nyní probíhá. Internet je zároveň prostředkem globálního vysílání a mechanismem pro šíření informací a prostředím pro spolupráci a komunikaci mezi lidmi, pokrývající celou zeměkouli. Internet je celosvětová počítačová síť. Skládá se z různých počítačových sítí, spojených standardními dohodami o způsobu výměny informací jednotný systém oslovování. Internet používá protokoly z rodiny TCP/IP. Jsou dobré, protože poskytují relativně levnou možnost spolehlivě a rychle přenášet informace i po nepříliš spolehlivých komunikačních linkách a také sestavit software vhodný pro provoz na jakémkoli hardwaru. Adresovací systém (URL) poskytuje jedinečné souřadnice každému počítači (přesněji téměř každému počítačovému prostředku) a každému uživateli internetu, díky čemuž je možné vzít přesně to, co potřebujete, a poslat to přesně tam, kam to potřebujete.

Pozadí Zhruba před 40 lety vytvořilo americké ministerstvo obrany síť, která byla předchůdcem internetu – nazývala se ARPAnet. ARPAnet byla experimentální síť - byla vytvořena za účelem podpory vědeckého výzkumu ve vojensko-průmyslové sféře - zejména pro studium metod budování sítí, které jsou odolné vůči částečnému poškození například při bombardování letadly a schopné pokračovat v normálním fungování za takových podmínek. Tento požadavek poskytuje klíč k pochopení principů a struktury internetu. V modelu ARPAnet vždy probíhala komunikace mezi zdrojovým počítačem a cílovým počítačem (cílovou stanicí). Předpokládalo se, že síť je nespolehlivá: kterákoli část sítě mohla kdykoli zmizet. Komunikující počítače – nejen samotná síť – mají také odpovědnost za vytváření a udržování komunikace. Základním principem bylo, že každý počítač mohl komunikovat jako peer s jakýmkoli jiným počítačem.

Přenos dat v síti byl organizován na základě internetového protokolu - IP. Protokol IP je pravidla a popis toho, jak síť funguje. Tato sada obsahuje pravidla pro navazování a udržování komunikace v síti, pravidla pro manipulaci a zpracování IP paketů, popisy síťových paketů rodiny IP (jejich struktura atd.). Síť byla koncipována a navržena tak, aby od uživatelů nebyly vyžadovány žádné informace o konkrétní struktuře sítě. Aby bylo možné odeslat zprávu přes síť, musí počítač umístit data do určité „obálky“ nazývané například IP, uvést na této „obálce“ „konkrétní adresu v síti a odeslat pakety vyplývající z těchto procedur. do sítě. Tato rozhodnutí se mohou zdát podivná, stejně jako předpoklad „nespolehlivé“ sítě, ale zkušenost ukazuje, že většina těchto rozhodnutí je zcela rozumná a správná Zatímco Organizace pro mezinárodní normalizaci (ISO) strávila roky vytvářením konečného standardu pro počítačové sítě , uživatelé nebyli ochotni čekat.Internetoví aktivisté začali instalovat IP software na všechny možné typy počítačů. Brzy se to stalo jediným přijatelným způsobem, jak propojit různé počítače. Toto schéma se líbilo vládě a univerzitám, které mají politiku nákupu počítače od různých výrobců Každý si koupil počítač, který se mu líbil a měl právo očekávat, že bude moci pracovat v síti společně s jinými počítači.

Přibližně 10 let po nástupu ARPAnetu se objevily lokální sítě (LAN) např. Ethernet apod. Zároveň se objevily počítače, kterým se začalo říkat pracovní stanice. Většina pracovních stanic používala operační systém UNIX. Tento OS měl schopnost pracovat v síti s internetovým protokolem (IP). V souvislosti se vznikem zásadně nových úkolů a metod jejich řešení vyvstala nová potřeba: organizace se chtěly se svou lokální sítí připojit k ARPAnetu. Přibližně ve stejné době se objevily další organizace, které začaly vytvářet vlastní sítě pomocí komunikačních protokolů blízkých IP. Bylo jasné, že pro každého by bylo přínosné, kdyby tyto sítě mohly komunikovat všechny společně, protože uživatelé z jedné sítě by pak mohli komunikovat s uživateli v jiné síti. Jednou z nejdůležitějších mezi těmito novými sítěmi byla NSFNET, vyvinutá z iniciativy National Science Foundation (NSF). Na konci 80. let NSF vytvořila pět superpočítačových center, která je zpřístupnila pro použití v jakékoli vědecké instituci. Vzniklo pouze pět center, protože jsou velmi drahá i pro bohatou Ameriku. Proto by měly být používány kooperativně. Vznikl problém s komunikací: bylo potřeba najít způsob, jak tato centra propojit a dát k nim přístup různým uživatelům. Nejprve byl učiněn pokus o využití komunikace ARPAnet, ale toto řešení selhalo při byrokracii obranného průmyslu a problému s personálním obsazením.

Poté se NSF rozhodlo vybudovat vlastní síť založenou na technologii ARPAnet IP. Střediska byla propojena speciálními telefonními linkami propustnost 56 KBPS (7 KB/s). Bylo však zřejmé, že ani nemá cenu pokoušet se propojit všechny univerzity a výzkumné organizace přímo s centry, od r položení takového množství kabelu je nejen velmi nákladné, ale téměř nemožné. Proto bylo rozhodnuto vytvořit sítě na regionální bázi. V každé části země se měly příslušné instituce spojit se svými nejbližšími sousedy. Výsledné řetězce byly připojeny k superpočítači v jednom ze svých bodů, čímž byla superpočítačová centra spojena dohromady. V takové topologii může každý počítač komunikovat s jakýmkoli jiným a předávat zprávy sousedům. Toto rozhodnutí bylo úspěšné, ale přišla doba, kdy síť již nezvládala zvýšenou poptávku. Sdílení superpočítačů umožnilo připojeným komunitám používat mnoho dalších věcí, které nesuperpočítačové nejsou. Najednou si univerzity, školy a další organizace uvědomily, že mají na dosah ruky moře dat a svět uživatelů. Tok zpráv v síti (provoz) rostl stále rychleji, až nakonec přetížil počítače, které síť ovládaly, a telefonní linky, které je spojovaly. V roce 1987 byla zakázka na správu a rozvoj sítě udělena společnosti Merit Network Inc., která provozovala vzdělávací síť v Michiganu s IBM a MCI. Stará fyzická síť byla nahrazena rychlejšími (asi 20krát) telefonními linkami. Byly nahrazeny rychlejšími a síťově propojenými řídicími stroji. Proces zlepšování sítě pokračuje. Většina těchto přestaveb však pro uživatele probíhá neviditelně. Po zapnutí počítače neuvidíte oznámení, že příštích šest měsíců nebude internet dostupný kvůli upgradům. Možná ještě důležitější je, že přetížení sítě a vylepšení vytvořily vyspělou a praktickou technologii. Problémy byly vyřešeny a nápady rozvoje byly testovány v praxi.

Způsoby přístupu k internetu Pouze pomocí e-mailu. Tato metoda vám umožňuje přijímat a odesílat zprávy pouze jiným uživatelům. Prostřednictvím speciálních bran můžete využívat i další služby poskytované internetem. Tyto brány však neumožňují interaktivní provoz a jejich použití může být poměrně obtížné. Režim vzdáleného terminálu. Připojujete se k jinému počítači připojenému k Internetu jako vzdálený uživatel. Klientské programy využívající internetové služby se spouštějí na vzdáleném počítači a výsledky jejich práce se zobrazují na obrazovce vašeho terminálu. Vzhledem k tomu, že k připojení používáte převážně programy pro emulaci terminálu, můžete pracovat pouze v textovém režimu. Tak například k prohlížení webových stránek můžete použít pouze textový prohlížeč a neuvidíte grafiku. Přímé spojení. Toto je základní a nejlepší forma připojení, když se váš počítač stane jedním z uzlů na internetu. Prostřednictvím protokolu TCP/IP komunikuje přímo s ostatními počítači na internetu. Internetové služby jsou přístupné prostřednictvím programů spuštěných na vašem počítači.

Tradičně byly počítače připojeny přímo k internetu prostřednictvím lokálních sítí nebo vyhrazených připojení. K navázání takových spojení je kromě samotného počítače potřeba další síťové vybavení (směrovače, brány atd.). Vzhledem k tomu, že toto zařízení a spojovací kanály jsou poměrně drahé, přímé připojení využívají pouze organizace s velkým množstvím přenášených a přijímaných informací. Alternativou k přímému připojení pro jednotlivce a malé organizace je použití telefonních linek k navázání dočasného připojení (dial up) ke vzdálenému počítači připojenému k internetu. Co je SLIP/PPP? jmenný systém doménových jmen

Co je SLIP/PPP? Diskutovat různé cesty přístup k internetu, tvrdili jsme, že přímé připojení je základní a nejlepší. Pro jednotlivého uživatele je to však příliš drahé. Práce v režimu vzdáleného terminálu výrazně omezuje možnosti uživatele. Kompromisním řešením je použití protokolů SLIP (Serial Line internetový protokol) nebo PPP (Point to Point Protocol). V následujícím textu bude termín SLIP/PPP používán pro označení SLIP a/nebo PPP – jsou si v mnoha ohledech podobné. SLIP/PPP umožňuje přenos paketů TCP/IP přes sériové linky, jako jsou telefonní linky, mezi dvěma počítači. Na obou počítačích běží programy, které používají protokoly TCP/IP. Jednotliví uživatelé tak mohou ze svého počítače navázat přímé připojení k internetu pouze s modemem a telefonní linkou. Připojením přes SLIP/PPP můžete spouštět WWW, e-mail atd. klientské programy. přímo na vašem počítači.

SLIP/PPP je skutečně způsob přímého připojení k Internetu, protože: Váš počítač je připojen k Internetu. Váš počítač používá síťový software ke komunikaci s jinými počítači pomocí protokolu TCP/IP. Váš počítač má jedinečnou IP adresu. Jaký je rozdíl mezi připojením SLIP/PPP a režimem vzdáleného terminálu? Chcete-li navázat spojení SLIP/PPP i režim vzdáleného terminálu, musíte zavolat na jiný počítač přímo připojený k Internetu (poskytovatele) a zaregistrovat se na něm. Klíčový rozdíl je v tom, že při připojení SLIP/PPP váš počítač obdrží jedinečnou IP adresu a komunikuje přímo s ostatními počítači pomocí protokolu TCP/IP. V režimu vzdáleného terminálu je váš počítač pouze zařízením pro zobrazování výsledků programu běžícího na počítači poskytovatele.

Síťový software Domain Name System potřebuje 32bitový IP adresa ah k navázání spojení. Uživatelé však raději používají názvy počítačů, protože jsou snadněji zapamatovatelné. Jsou tedy potřeba prostředky pro převod jmen na IP adresy a naopak. Když byl internet malý, bylo to snadné. Každý počítač měl soubory, které popisovaly shodu mezi jmény a adresami. Čas od času byly v těchto souborech provedeny změny. V současné době je tato metoda zastaralá, protože počet počítačů na internetu je velmi velký. Soubory byly nahrazeny systémem jmenných serverů, které sledují shodu mezi názvy počítačů a síťovými adresami (ve skutečnosti je to jen jedna ze služeb poskytovaných systémem jmenných serverů). Je třeba poznamenat, že se používá celá síť jmenných serverů, nikoli pouze jeden centrální. Jmenné servery jsou organizovány ve stromové struktuře odpovídající organizační struktuře sítě. Názvy počítačů také tvoří odpovídající strukturu. Příklad: Počítač se jmenuje BORAX.LCS.MIT.EDU. Toto je počítač nainstalovaný v počítačové laboratoři (LCS) na Massachusetts Institute of Technology (MIT).

Pro to. K určení jeho síťové adresy teoreticky potřebujete získat informace ze 4 různých serverů. Nejprve musíte kontaktovat jeden ze serverů EDU, které slouží vzdělávacím institucím (pro spolehlivost je každá úroveň hierarchie názvů obsluhována několika servery). Na tomto serveru potřebujete získat adresy serverů MIT. Na jednom ze serverů MIT můžete získat adresu serveru (serverů) LCS. Nakonec adresu počítače BORAX lze nalézt na serveru LCS. Každá z těchto úrovní se nazývá doména. Celé jméno BORAX.LCS.MIT.EDU je tedy doménovým jménem (stejně jako názvy domén LCS.MIT.EDU, MIT.EDU a EDU). Naštěstí ve skutečnosti nemusíte pokaždé kontaktovat všechny uvedené servery. Software uživatele komunikuje s jmenným serverem v jejich doméně, který v případě potřeby kontaktuje další jmenné servery a poskytuje konečný výsledek konverze názvu domény na IP adresu jako odpověď. Doménový systém ukládá více než jen informace o jménech a adresách počítačů. Obsahuje také velké množství dalších užitečné informace: informace o uživatelích, adresách poštovních serverů atd.

Síťové protokoly Protokoly aplikační vrstvy používají specifické aplikační programy. Jejich celkový počet je velký a neustále se zvyšuje. Některé aplikace existují již od počátku internetu, například TELNET a FTP. Další přišly později: HTTP, NNTP, POP3, SMTP. protokol TELNET HTTP protokol NNTP POP3 FTP protokol Protokol SMTP

Protokol TELNET umožňuje serveru zacházet se všemi vzdálenými počítači jako se standardními „síťovými terminály“ textového typu. Práce s TELNETem je jako vytáčení telefonní číslo. Uživatel zadá na klávesnici něco jako telnet delta a na obrazovce je vyzván, aby vstoupil do delta stroje. Protokol TELNET existuje již dlouhou dobu. Je dobře testován a široce používán. Bylo vytvořeno mnoho implementací pro různé operační systémy.

FTP (File Transfer Protocol) je stejně široce používán jako TELNET. Je to jeden z nejstarších protokolů v rodině TCP/IP. Stejně jako TELNET využívá transportní služby TCP. Existuje mnoho implementací pro různé operační systémy, které spolu dobře spolupracují. Uživatel FTP může zadat několik příkazů, které mu umožní vyhledat adresář vzdáleného počítače, přesunout se z jednoho adresáře do druhého a zkopírovat jeden nebo více souborů.

Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) podporuje přenos zpráv (e-mailů) mezi libovolnými uzly na internetu. S mechanismy pro meziskladování pošty a mechanismy pro zlepšení spolehlivosti doručování umožňuje protokol SMTP použití různých transportních služeb. Protokol SMTP umožňuje jak seskupování zpráv jednomu příjemci, tak replikaci více kopií zprávy pro přenos na různé adresy. Nad modulem SMTP je poštovní služba konkrétního počítače. V typických klientských programech se používá hlavně k odesílání odchozích zpráv.

Protokol HTTP (Hyper text transfer protocol) se používá k výměně informací mezi WWW (World Wide Web) servery a prohlížeči hypertextových stránek - WWW prohlížeči. Umožňuje přenos široké škály různorodých informací – textu, grafiky, zvuku a videa. V současné době prochází neustálým zlepšováním.

POP3 (Post Office Protocol - Mail Host Protocol, verze 3) umožňuje e-mailovým klientským programům přijímat a přenášet zprávy z/na poštovní servery. Má poměrně flexibilní možnosti pro správu obsahu poštovních schránek umístěných na poštovním uzlu. V typických klientských programech se používá hlavně pro příjem příchozích zpráv.

Network News Transfer Protocol – Network News Transfer Protocol (NNTP) umožňuje diskusním serverům a klientským programům komunikovat – distribuovat, dotazovat se, získávat a přenášet zprávy do diskusních skupin. Nové zprávy jsou uloženy v centralizované databázi, která uživateli umožňuje vybrat si zprávy, které ho zajímají. Poskytuje také indexování, organizování odkazů a mazání zastaralých zpráv.

Služby Internetové servery síťové uzly se nazývají síťové uzly určené pro obsluhu požadavků klientů - softwarových agentů, kteří extrahují informace nebo je přenášejí do sítě a pracují pod přímou kontrolou uživatelů. Klienti poskytují informace v uživatelsky přívětivé a srozumitelné formě, zatímco servery plní servisní funkce pro ukládání, distribuci, správu informací a jejich vydávání na žádost klientů. Každý druh služby na internetu je poskytován příslušnými servery a lze je používat s pomocí příslušných klientů. WWW proxy server FTPTelnet NEWS/USENET

Služba World Wide Web poskytuje prezentaci a propojení velkého množství hypertextových dokumentů, včetně textu, grafiky, zvuku a videa, umístěných na různých serverech po celém světě a propojených prostřednictvím odkazů v dokumentech. Vznik této služby výrazně zjednodušil přístup k informacím a stal se jedním z hlavních důvodů explozivního růstu internetu od roku 1990. WWW služba funguje pomocí protokolu HTTP. K využívání této služby se používají programy prohlížeče, z nichž nejpopulárnější jsou v současnosti Netscape Navigator a Internet Explorer. „Webové prohlížeče“ nejsou nic jiného než prohlížeče; jsou podobné bezplatnému komunikačnímu programu s názvem Mosaic, který byl vytvořen v roce 1993 v laboratoři Národního centra pro superpočítačové aplikace na University of PC. Illinois pro snadný přístup k WWW. Co můžete získat pomocí WWW? Téměř vše, co je spojeno s pojmem "práce na internetu" - od nejnovějších finančních zpráv po informace o medicíně a zdravotnictví, hudbě a literatuře, domácích mazlíčcích a pokojových rostlinách, vaření a automobilovém průmyslu.

Můžete si rezervovat letenky do jakékoli části světa (skutečné, ne virtuální), cestovat brožury, najít potřebný software a hardware pro váš počítač, hrát hry se vzdálenými (a neznámými) partnery a sledovat sportovní a politické dění ve světě. . Konečně pomocí většiny programů s přístupem na WWW můžete přistupovat i k telekonferencím (je jich celkem asi), kde jsou umístěny zprávy na libovolné téma - od astrologie po lingvistiku, stejně jako výměna zpráv e-mailem . Chaotická džungle informací na internetu má díky prohlížečům WWW podobu známých úhledně navržených stránek s textem a fotografiemi, v některých případech i videem a zvukem. Atraktivní titulní stránky (domovské stránky) okamžitě pomohou pochopit, jaké informace budou následovat. Jsou zde všechny potřebné nadpisy a podnadpisy, které lze vybrat pomocí posuvníků jako na běžné obrazovce Windows nebo Macintosh. Každé klíčové slovo je propojeno s odpovídajícími informačními soubory pomocí hypertextových odkazů. A nenechte se vyděsit výrazem „hypertext“: hypertextové odkazy jsou přibližně stejné jako poznámka pod čarou v článku encyklopedie, která začíná slovy „viz také...“ Místo toho, abyste listovali stránkami knihy, stačí musíte kliknout na požadované klíčové slovo (pro usnadnění je na obrazovce zvýrazněno barvou nebo fontem) a požadovaný materiál se objeví před vámi. Je velmi výhodné, že program umožňuje vrátit se k dříve prohlíženým materiálům nebo se kliknutím myši posunout dále.

- E-mailem. S pomocí si můžete vyměňovat osobní nebo obchodní sdělení mezi adresáty, kteří mají adresu. Vaše emailová adresa uvedeno ve smlouvě o připojení E-mailový server, na kterém je vám vytvořena schránka, funguje jako běžná pošta, kam vám dorazí pošta. Vaše e-mailová adresa je podobná pronajaté poštovní schránce pošta. Vámi zaslané zprávy jsou okamžitě odesílány adresátovi uvedenému v dopise a zprávy, které vám přijdou, čekají ve vaší PO boxu, dokud si je nevyzvednete. Můžete odesílat a přijímat e-maily od kohokoli, kdo má e-mailovou adresu. Protokol SMTP se používá hlavně pro odesílání zpráv a POP3 pro příjem zpráv. Pro práci můžete používat různé programy – specializované, jako je Eudora, nebo zabudované do webového prohlížeče, jako je Netscape Navigator.

Usenet je celosvětový diskusní klub. Skládá se ze sady konferencí („newsgroups“), jejichž názvy jsou uspořádány hierarchicky podle probíraných témat. Zprávy ("články" nebo "zprávy") zasílají uživatelé do těchto konferencí prostřednictvím speciálního softwaru. Po odeslání jsou zprávy odeslány na zpravodajské servery a jsou k dispozici pro čtení pro ostatní uživatele. Můžete odeslat zprávu a zobrazit odpovědi na ni, které se objeví v budoucnu. Protože mnoho lidí čte stejný materiál, začínají se hromadit recenze. Všechny zprávy na jedno téma tvoří vlákno („vlákno“) (v ruštině se slovo „téma“ také používá ve stejném významu); takže i když odpovědi mohly být napsány v různých časech a smíchány s jinými příspěvky, stále tvoří souvislou diskusi. Můžete se přihlásit k odběru jakékoli konference, prohlížet si názvy zpráv v ní pomocí čtečky zpráv, třídit zprávy podle témat, abyste usnadnili sledování diskuse, přidávat vlastní zprávy s komentáři a klást otázky. Čtečky zpráv se používají ke čtení a odesílání zpráv, jako je prohlížeč Netscape Navigator - Netscape News nebo Internet News od společnosti Microsoft, který přichází s nejnovější verze Internet Explorer.

FTP je metoda pro přenos souborů mezi počítači. Neustálý vývoj softwaru a zveřejňování jedinečných textových zdrojů informací zajišťují, že archivy FTP celého světa zůstanou fascinující a neustále se měnící pokladnicí. Komerční programy v archivech FTP pravděpodobně nenajdete, protože licenční smlouvy zakazují jejich otevřenou distribuci. Místo toho najděte shareware a open source software. Jedná se o různé kategorie: programy ve veřejné doméně jsou skutečně zdarma a za sharewarový software (shareware) musíte zaplatit autorovi, pokud se po zkušební době rozhodnete program ponechat a používat jej. Setkáte se také s tzv. programy zdarma (freeware); jejich tvůrci si ponechávají autorská práva, ale umožňují použití jejich výtvorů bez jakékoli platby. Pro prohlížení FTP archivů a získání souborů na nich uložených můžete použít specializované programy - WS_FTP, CuteFTP, nebo použít WWW Netscape Navigator a prohlížeče Internet Explorer - obsahují vestavěné nástroje pro práci s FTP servery.

Vzdálené přihlášení - vzdálený přístup - práce na vzdáleném počítači v režimu, kdy váš počítač emuluje terminál vzdáleného počítače, tzn. můžete dělat vše (nebo téměř vše), co můžete dělat z normálního terminálu stroje, ze kterého jste vytvořili relaci vzdáleného přístupu. Program, který zpracovává vzdálené relace, se nazývá telnet. Telnet má sadu příkazů, které řídí komunikační relaci a její parametry. Relace je zajištěna společnou prací softwaru vzdáleného počítače a vašeho. Navazují TCP spojení a komunikují přes TCP a UDP pakety. Program telnet je součástí Windows a je nainstalován s podporou TCP/IP.

Proxy ("blízký") server je navržen tak, aby shromažďoval informace, ke kterým často přistupují uživatelé v místním systému. Když se připojíte k internetu pomocí proxy serveru, vaše požadavky jsou zpočátku směrovány do tohoto místního systému. Server načte požadované prostředky a poskytne vám je při zachování kopie. Při opětovném přístupu ke stejnému zdroji je poskytnuta uložená kopie. Tím se sníží počet vzdálených připojení. Použití proxy serveru může mírně zvýšit rychlost přístupu, pokud připojení vašeho poskytovatele internetu není dostatečně efektivní. Pokud je komunikační kanál dostatečně silný, může se rychlost přístupu dokonce poněkud snížit, protože při extrahování zdroje se místo jednoho připojení od uživatele ke vzdálenému počítači vytvoří dvě: od uživatele k proxy serveru a od proxy serveru. ke vzdálenému počítači.
Termín TCP/IP obvykle označuje vše, co souvisí s protokoly TCP a IP. Pokrývá celou rodinu protokolů, aplikací a dokonce i samotnou síť. Rodina zahrnuje protokoly UDP, ARP, ICMP, TELNET, FTP a mnoho dalších. TCP/IP je mezisíťová technologie. IP modul vytváří jedinou logickou síť. Architektura protokolů TCP/IP je určena pro jednotnou síť sestávající ze samostatných heterogenních paketových podsítí vzájemně propojených branami, ke kterým jsou připojeny heterogenní stroje. Každá z podsítí funguje podle svých specifických požadavků a má svůj vlastní charakter komunikačních médií. Předpokládá se však, že každá podsíť může přijmout paket informací (data s příslušnou hlavičkou sítě) a doručit jej na zadanou adresu v dané podsíti. Podsíť nemusí zaručovat povinné doručení paketů a mít spolehlivý přenosový protokol. Dva stroje připojené ke stejné podsíti si tak mohou vyměňovat pakety. Když je potřeba přenést paket mezi stroji zapojenými do různých podsítí, odešle odesílající stroj paket na příslušnou bránu (brána je připojena k podsíti stejným způsobem jako běžný hostitel). Odtud je paket směrován systémem bran a podsítí, dokud nedosáhne brány připojené ke stejné podsíti jako cílový počítač; kam je paket odeslán příjemci. Problém doručování paketů v takovém systému je řešen implementací internetového protokolu IP do všech uzlů a bran. Síťová vrstva je v podstatě základním prvkem v celé architektuře protokolu, který umožňuje standardizaci protokolů vyšší vrstvy.

Logická struktura síťového softwaru, který implementuje protokoly rodiny TCP / IP v každém uzlu internetové sítě, je znázorněna na Obr. 1. Obdélníky představují zpracování dat a čáry spojující obdélníky představují cesty přenosu dat. Vodorovná čára ve spodní části obrázku označuje ethernetový kabel, který je použit jako příklad fyzického média. Pochopení tohoto logická struktura je základem pro pochopení všech internetových technologií. Rýže. 1 Struktura modulů protokolu v síťovém uzlu TCP/IP

Představme si několik základních pojmů, které budeme dále používat. Ovladač je program, který přímo spolupracuje se síťovým adaptérem. Modul je program, který spolupracuje s ovladačem, síťovými aplikacemi nebo jinými moduly. Ovladač síťového adaptéru a případně další moduly specifické pro fyzickou síť poskytují síťové rozhraní modulům protokolů rodiny TCP/IP. Název datového bloku přenášeného po síti závisí na tom, na jaké vrstvě protokolu se nachází. Blok dat, se kterými se síťové rozhraní zabývá, se nazývá rámec; pokud je datový blok mezi síťovým rozhraním a IP modulem, pak se nazývá IP paket; pokud je mezi modulem IP a modulem UDP, pak je to datagram UDP; pokud je mezi modulem IP a modulem TCP, pak - segment TCP (nebo transportní zpráva); konečně, pokud je datový blok na úrovni procesů síťové aplikace, pak se nazývá aplikační zpráva. Tyto definice jsou samozřejmě nedokonalé a neúplné. Navíc se mění od publikace k publikaci. Uvažujme datové toky procházející zásobníkem protokolů znázorněným na obr. 1. V případě použití TCP (Transmission Control Protocol) dochází k přenosu dat mezi aplikačním procesem a modulem TCP. Typickým aplikačním procesem, který používá protokol TCP, je modul File Transfer Protocol (FTP). Zásobník protokolů bude v tomto případě FTP/TCP/IP/ENET. Při použití protokolu UDP (User Datagram Protocol) dochází k přenosu dat mezi procesem aplikace a modulem UDP. Například SNMP (Simple Network Management Protocol) využívá transportní služby UDP. Jeho zásobník protokolů vypadá takto: SNMP/UDP/IP/ENET. Představme si několik základních pojmů, které budeme dále používat.

Když ethernetový rámec vstoupí do ovladače síťového rozhraní Ethernet, může být směrován buď do modulu ARP (Address Resolution Protocol) nebo do modulu IP (Internet Protocol). Kam má být ethernetový rámec nasměrován, je indikováno hodnotou pole typu v záhlaví rámce. Pokud IP paket vstoupí do IP modulu, pak data v něm obsažená mohou být přenesena buď do TCP nebo UDP modulu, což je určeno polem protokolu v hlavičce IP paketu. Pokud datagram UDP vstupuje do modulu UDP, hodnota pole portu v záhlaví datagramu určuje aplikaci, do které má být zpráva aplikace odeslána. Pokud TCP zpráva dorazí do TCP modulu, pak volba aplikace, do které má být zpráva odeslána, je založena na hodnotě pole port v hlavičce TCP zprávy. Předávání dat opačným směrem je poměrně jednoduché, protože z každého modulu vede pouze jedna cesta dolů. Každý modul protokolu přidává do paketu svou vlastní hlavičku, na základě které stroj, který paket přijal, provádí demultiplexování. Data z aplikačního procesu procházejí přes TCP nebo UDP moduly, poté vstupují do IP modulu a odtud do vrstvy síťového rozhraní. Přestože internetová technologie podporuje mnoho různých médií, budeme zde předpokládat použití Ethernetu, protože toto je médium, které nejčastěji slouží jako fyzický základ pro IP síť. Stroj na Obr. 1 má jeden ethernetový připojovací bod. Šestibajtová ethernetová adresa je jedinečná pro každý síťový adaptér a je rozpoznána ovladačem. Stroj má také čtyřbajtovou IP adresu. Tato adresa označuje síťový přístupový bod na rozhraní IP modulu s ovladačem. IP adresa musí být jedinečná v rámci celého internetu, běžící stroj vždy zná svou IP adresu a ethernetovou adresu.

Doslov Možnosti internetu jsou tak široké, jak jen může mít člověk dostatek fantazie. Síťová technologie se již vážně etablovala jako nejlepší zdroj informací. Neměli bychom si myslet, že všechny změny internetu zůstávají pozadu. Konkrétně a geograficky je internet síť, ale je to produkt počítačového průmyslu, nikoli tradičního telefonního nebo televizního průmyslu. Aby byl internet na špici, musí změny pokračovat a budou se i nadále vyvíjet tempem počítačového průmyslu. Změny, ke kterým dnes dochází, jsou zaměřeny na poskytování nových služeb, jako je přenos dat v reálném čase. Všudypřítomná dostupnost sítí a především internetu v kombinaci s výkonnými, kompaktními a cenově dostupnými výpočetními a komunikačními nástroji (PC-notebooky, obousměrné pagery, osobní digitální asistenty, Mobily atd.) umožňuje budovat nové způsoby mobilní výpočetní techniky a komunikace. Proto je dnes obzvláště důležité obrátit naši pozornost k této technologické perspektivě a pokusit se udělat vše pro široké využití internetu v oblasti vzdělávání. Literatura

Informace získané z celosvětové sítě na adrese: support/internet.htm museums/internet/index.htm

Ve vývoji síťových technologií se zřetelně rozlišují tři hlavní trendy: nárůst počtu připojených mobilních klientů, zlepšování stávajících a vznik nových webových služeb a zvyšování podílu online videoprovozu.

"Američané potřebují telefon, ale my ne." Máme mnoho poslů." Sir W. Preece, hlavní inženýr britské pošty, 1878.

"Kdo sakra chce slyšet ty herce mluvit?" G.M. Warner, Warner Bros., 1927

"Myslím, že světový trh může dosáhnout pěti počítačů." Thomas Watson, šéf IBM, 1943.

„Televize nebude schopna strávit prvních šest měsíců na žádném trhu, který zachytila. Lidé se brzy omrzí dívat se každý večer na překližkovou krabici.“ Darryl Zanuck, 20th Century Fox, 1946

V prvním desetiletí 21. století internet „změnil svůj status“ z globální počítačové sítě na „globální informační prostor“, projevil se jak v sociální, tak ekonomické sféře a dále se rozvíjel. Možnost přístupu na web nejen z počítače, ale i z jiných zařízení, rostoucí obliba online verzí tradičně offline telekomunikačních služeb (telefonie, rádio, televize), unikátní online služby – to vše přispívá k pokračujícímu růstu počet uživatelů internetu a v důsledku toho nárůst návštěvnosti. Cisco Visual Networking Development Index předpovídá, že globální provoz překročí 50 exabajtů do roku 2015 (nárůst z 22 exabajtů v roce 2010). Lví podíl na generování návštěvnosti bude mít online video, jehož objem v roce 2011 poprvé překonal celkovou návštěvnost ostatních typů (hlas + data). Do roku 2015 bude objem video provozu více než 30 exabajtů (nárůst ze 14–15 exabajtů v roce 2010). Internet zůstane hlavním prostředkem přístupu k obsahu, přičemž se zvýší podíl provozu z mobilních zařízení přímo připojených k této síti. Objem hlasového provozu se mírně zvýší, protože. nahradit "telefon" hlasová komunikace je zde připojení videotelefonu.

Přístup ke zdrojům

Předpokládaný nárůst síťové aktivity pravděpodobně ovlivní zrychlený přechod telekomunikačních společností ze stávající síťové infrastruktury na implementaci konceptu multiservisní síť ().

Rýže. 1. Pojem multiservisní sítě

Multiservisní síť je síťové prostředí schopné přenášet audio, video streamy a data v jednotném (digitálním) formátu pomocí jediného protokolu (síťová vrstva: IP v6). Přepínání paketů, které se používá místo přepínání okruhů, činí multiservisní síť vždy připravenou k použití. Protokoly rezervace šířky pásma, řízení priority přenosu a kvalita služeb (QoS) umožňují diferenciaci služeb poskytovaných pro různé typy provozu. To zajišťuje transparentní a jednotné síťové připojení a přístup k síťovým zdrojům a službám jak pro stávající klientská zařízení, tak pro ta, která se objeví v blízké budoucnosti. Kabelový přístup v multiservisní síti bude ještě rychlejší a mobilní přístup bude ještě levnější.

Internetové rádio

Streamování internetového rádia se objevilo na konci 90. let 20. století. a rychle získal popularitu. Přední rozhlasové stanice poskytly uživatelům možnost poslouchat vysílané programy prostřednictvím prohlížeče. S růstem počtu síťových rádií začali vývojáři třetích stran nabízet uživatelům specializované klientské aplikace - přehrávače internetových rádií.

Příkladem přehrávače internetových rádií je Radiocent. Kromě hlavní funkce, online rádia, poskytuje tento přehrávač následující funkce: přístup k desítkám tisíc (!) internetových rádií; flexibilní správa playlistů; vyhledávání hudby a rádia online podle země a žánru; možnost nahrávat ze vzduchu ve formátu mp3. Windows verzi programu Radiocent lze zdarma stáhnout na oficiálních stránkách.

Rozhraní programu Radiocent

Služby

Videokomunikace se stane hlavním typem předplatitelské komunikace a televize projde transformací, v jejímž důsledku skutečně dojde ke sloučení televize a osobního počítače. Televizory s vestavěným prohlížečem jsou již na trhu a za 3-5 let i v Rusku poskytovatelé představí nikoli „digitalizovanou“ pozemní televizi, ale skutečnou digitální (interaktivita + HDTV).

Zvýší se podíl online multimediálních služeb, filmy a hudba online budou dostupnější a kvalitnější.

Trh se softwarem se posune směrem k aplikacím pro mobilní zařízení, jako jsou chytré telefony a tablety. Nejpopulárnějšími se stanou webové služby, které nahradí tradiční offline aplikace. Se síťovými balíčky aplikovaných programů bude možné pracovat přes internet podle modelu „software jako služba“. Pouze 20%-25% softwarových produktů bude vyvinuto pro PC.

Rozvoj internetového obchodování povede ke zvýšení počtu zboží a služeb, které lze objednat na síťových trzích. Obvyklý zážitek z nakupování lze zcela změnit: není třeba chodit do obchodu s potravinami. Bude stačit přejít na web supermarketu ze smartphonu a zadat objednávku potřebných produktů, okamžitě za ně zaplatit ze smartphonu a počkat na doručení.

Rozvoj internetového bankovnictví povede ke vzniku aplikací „klient-banka“ pro chytré telefony. Sledování finančních transakcí v takové aplikaci bude probíhat biometricky nebo dotykovými „gesty“ na dotykové obrazovce.

služby" virtuální realita“ vám umožní „vidět“ se v autě modelu, který se vám líbí, nebo si „vyzkoušet“ oblečení určitého typu v daných podmínkách.

Trvalá adresa této stránky:

Abychom pochopili jak místní síti , je nutné chápat takový pojem jako síťová technologie.

Síťová technologie se skládá ze dvou komponent: síťových protokolů a zařízení, které zajišťuje provoz těchto protokolů. Protokol je zase souborem „pravidel“, podle kterých se počítače v síti mohou vzájemně propojovat a vyměňovat si informace. Pomocí síťových technologií máme internet, mezi počítači u vás doma existuje lokální spojení. Dosud síťových technologií volala základní, ale mají také jiné krásné jméno - síťové architektury.

Síťové architektury definují několik síťových parametrů, který musíte mít trochu představu, abyste pochopili zařízení místní sítě:

1) Rychlost přenosu dat. Určuje, kolik informací, obvykle měřených v bitech, lze odeslat přes síť za daný čas.

2) Formát síťových rámců. Informace přenášené sítí existují ve formě tzv. „rámců“ – paketů informací. Síťové rámce v různých síťových technologiích mají různé formáty přenášených informačních paketů.

3) Typ kódování signálu. Určuje, jak se pomocí elektrických impulsů kódují informace v síti.

4) Přenosové médium. To je materiál (obvykle kabel), kterým prochází tok informací – právě ten, který se nakonec zobrazuje na obrazovkách našich monitorů.

5) Topologie sítě. Toto je schéma sítě, ve kterém jsou "hrany", což jsou kabely a "vrcholy" - počítače, ke kterým jsou tyto kabely taženy. Běžné jsou tři hlavní typy síťových diagramů: kruhový, sběrnicový a hvězdicový.

6)Způsob přístupu k médiu pro přenos dat. Používají se tři metody přístupu k síťovým médiím: deterministická metoda, metoda náhodného přístupu a prioritní přenos. Nejrozšířenější deterministická metoda, při které se pomocí speciálního algoritmu rozdělí čas použití přenosového média mezi všechny počítače na médiu. V případě metody náhodného přístupu k síti počítače soutěží o přístup k síti. Tato metoda má řadu nevýhod. Jednou z těchto nevýhod je ztráta části přenášených informací v důsledku kolize informačních paketů v síti. Prioritní přístup poskytuje odpovídajícím způsobem největší množství informací stanici se stanovenou prioritou.

Sada těchto parametrů určujesíťová technologie.

Síťová technologie je nyní velmi rozšířená IEEE802.3/Ethernet. Rozšířil se díky jednoduchým a levným technologiím. Populární je také díky tomu, že údržba takových sítí je jednodušší. Topologie ethernetových sítí je obvykle postavena ve formě "hvězdy" nebo "sběrnice". Přenosové médium v ​​takových sítích používá tenké i tlusté koaxiální kabely, stejně jako kroucené páry a kabely z optických vláken. Délka ethernetových sítí se obvykle pohybuje od 100 do 2000 metrů. Rychlost přenosu dat v takových sítích je obvykle asi 10 Mbps. Sítě Ethernet běžně používají přístupovou metodu CSMA/CD, což se týká decentralizovaných metod náhodného přístupu k síti.

Existují také možnosti vysokorychlostní sítě Ethernet: IEEE802.3u/Fast Ethernet a IEEE802.3z/Gigabit Ethernet poskytující rychlosti přenosu dat až 100 Mbps a až 1000 Mbps. Tyto sítě využívají především optické vlákno, nebo stíněný kroucený pár.

Existují také méně běžné, ale všudypřítomné síťové technologie.

síťová technologie IEEE802.5/Token Ring se vyznačuje tím, že všechny vrcholy nebo uzly (počítače) v takové síti jsou sjednoceny do kruhu, využívají značkovací metodu přístupu k síti, podporují stíněný a nestíněný kroucený pár, stejně jako optické vlákno jako přenosové médium. Rychlost v síti Token-Ring je až 16 Mbps. Maximální počet uzlů v takovém kruhu je 260 a délka celé sítě může dosáhnout 4000 metrů.

Přečtěte si následující články na toto téma:

Místní síť IEEE802.4/ArcNet je speciální v tom, že k přenosu dat používá metodu přenosu oprávnění. Tato síť je jednou z nejstarších a dříve populárních na světě. Tato popularita je způsobena spolehlivostí a nízkou cenou sítě. V dnešní době je taková síťová technologie méně běžná, protože rychlost v takové síti je poměrně nízká - asi 2,5 Mbps. Jako většina ostatních sítí využívá jako přenosové médium stíněné a nestíněné kroucené dvoulinky a kabely z optických vláken, které mohou tvořit síť dlouhou až 6000 metrů a zahrnovat až 255 účastníků.

Architektura sítě FDDI (Fibre Distributed Data Interface), na základě IEEE802.4/ArcNet a je velmi oblíbený pro svou vysokou spolehlivost. Tato síťová technologie zahrnuje dva prstence z optických vláken, dlouhé až 100 km. Zároveň je zajištěna i vysoká rychlost přenosu dat v síti - cca 100 Mbps. Smyslem vytvoření dvou prstenců z optických vláken je to, že jeden z prstenců má cestu s redundantními daty. To snižuje možnost ztráty přenášených informací. Taková síť může obsahovat až 500 účastníků, což je také výhoda oproti jiným síťovým technologiím.