Perspective pentru dezvoltarea tehnologiilor de rețea
Serghei Pakhomov
Utilizatorii de PC-uri s-au împăcat de mult cu ideea că este imposibil să țină pasul cu ritmul de actualizare a componentelor PC-ului. Noul procesor al ultimului model încetează să mai fie așa după două-trei luni. Alte componente ale PC-ului sunt la fel de rapid actualizate: memoria, hard disk-uri, placi de baza. Și în ciuda asigurărilor scepticilor care susțin că pentru lucrul normal cu un PC astăzi, este suficient și procesor Celeron 400 MHz, multe companii (conduse de Microsoft, bineînțeles) lucrează neobosit pentru a găsi o utilizare demnă pentru gigaherți „în plus”. Și trebuie menționat că o fac bine.
Pe fundalul puterii tot mai mari a PC-urilor, tehnologiile de rețea se dezvoltă și ele într-un ritm rapid. De obicei, dezvoltarea tehnologiilor de rețea și a hardware-ului computerului a fost considerată în mod tradițional separat, dar cele două procese au o influență puternică unul asupra celuilalt. Pe de o parte, o creștere a capacității unui parc de calculatoare modifică fundamental conținutul aplicațiilor, ceea ce duce la o creștere a volumului de informații transmise prin rețele. Creșterea rapidă a traficului IP și convergența aplicațiilor sofisticate de voce, date și multimedia necesită creșterea continuă a lățimii de bandă a rețelei. Cu toate acestea, tehnologia Ethernet rămâne coloana vertebrală a soluțiilor de rețea rentabile și de înaltă performanță. Pe de altă parte, tehnologiile de rețea nu se pot dezvolta fără a fi legate de capacitățile echipamentelor informatice. Iată un exemplu simplu: Pentru a realiza potențialul Gigabit Ethernet, aveți nevoie de un procesor Intel Pentium 4 cu o viteză de ceas de cel puțin 2 GHz. În caz contrar, computerul sau serverul pur și simplu nu va putea digera un trafic atât de mare.
Influența rețelei și tehnologia calculatoarelor unul pe celălalt duce treptat la faptul că computerele personale încetează să mai fie doar personale, iar procesul de convergență a dispozitivelor de calcul și comunicații care a început, eliberează încetul cu încetul computerul personal de „calculatură”, adică dispozitivele de comunicare sunt dotate. cu capacități de calcul, ceea ce îi apropie de computere, iar acestea din urmă, la rândul lor, dobândesc capacitati de comunicare... Ca urmare a acestei convergențe a computerelor și a dispozitivelor de comunicație, începe treptat să se formeze o clasă de dispozitive de ultimă generație, care deja va depăși rolul computerelor personale.
Cu toate acestea, procesul de convergență a dispozitivelor de calcul și comunicații este încă în creștere și este prea devreme pentru a-i judeca consecințele. Dacă vorbim despre astăzi, trebuie menționat că, după o lungă stagnare în dezvoltarea tehnologiei pentru rețelele locale, care s-a caracterizat prin dominația Fast Ethernet, există un proces de tranziție nu numai la standarde de viteză mai mare, ci și la tehnologii fundamental noi de interacțiune în rețea.
Dezvoltatorii au acum patru opțiuni pentru upgrade de rețea din care să aleagă:
Gigabit Ethernet pentru utilizatori corporativi;
Ethernet wireless la birou și acasă;
Facilități de stocare în rețea;
10 Gigabit Ethernet în rețelele de metrou.
Ethernet are mai multe caracteristici care au dus la omniprezentarea acestei tehnologii în rețelele IP:
Performanță scalabilă;
Scalabilitate pentru utilizare în diverse aplicații de rețea - de la rețele locale cu rază scurtă de acțiune (până la 100 m) la rețele urbane (40 de kilometri sau mai mult);
Preț scăzut;
Flexibilitate și compatibilitate;
Ușurință în utilizare și administrare.
Împreună, acestea Caracteristici Ethernet permite utilizarea acestei tehnologii în patru domenii principale de dezvoltare a rețelei:
Viteze Gigabit pentru uz corporativ;
Rețele fără fir;
Sisteme de stocare în rețea;
Ethernet în rețelele metropolitane.
Ethernet este în prezent cea mai utilizată tehnologie LAN din întreaga lume. Potrivit International Data Corporation (IDC 2000), peste 85% din toate rețelele LAN sunt bazate pe Ethernet. Tehnologii moderne Ethernet a depășit cu mult specificațiile propuse de Dr. Robert Metcalfe și dezvoltate în comun de Digital, Intel și Xerox PARC în 1980.
Secretul succesului Ethernet este ușor de explicat: în ultimele două decenii, standardele Ethernet au evoluat continuu pentru a răspunde cerințelor din ce în ce mai mari ale rețelelor de calculatoare. Dezvoltată la începutul anilor 1980, tehnologia Ethernet de 10 Mbit/s a evoluat mai întâi la versiunea de 100 Mbit/s, iar acum la standardele moderne Gigabit Ethernet și 10 Gigabit Ethernet.
Cu costul scăzut al soluțiilor Gigabit Ethernet și angajamentul clar al furnizorilor de soluții de a oferi clienților lor spațiul tehnologic pentru viitor, suportul Gigabit Ethernet devine o necesitate pentru desktopurile de întreprindere. IDC spune că se estimează că până la jumătatea acestui an, peste 50% dintre dispozitivele LAN livrate vor suporta Gigabit Ethernet.
Într-un an sau doi după ce clienții încep să migreze la Gigabit Ethernet, întreaga infrastructură va fi modernizată. Urmând tendințele istorice, cândva la mijlocul anului 2004, va exista un punct de vârf în cererea de switch-uri gigabit. Utilizarea pe scară largă a Gigabit Ethernet pe computerele desktop va duce, la rândul său, la nevoia de 10 Gigabit Ethernet în servere și backbones rețele corporative... Utilizarea 10 Gigabit Ethernet îndeplinește mai multe cerințe esențiale pentru rețelele de mare viteză, inclusiv costul total de proprietate mai scăzut în comparație cu tehnologiile alternative utilizate în prezent, flexibilitate și compatibilitate cu rețelele existente Ethernet. Toți acești factori fac 10 Gigabit Ethernet soluție optimă pentru rețelele urbane.
Producătorii de echipamente și furnizorii de servicii pot întâmpina unele provocări în stabilirea rețelelor metropolitane. Ar trebui să vă extindeți infrastructura SONET / SDH existentă sau ar trebui să mergeți direct la o infrastructură bazată pe Ethernet mai rentabilă? În mediul actual în care operatorii de rețea trebuie să reducă costurile și să asigure cea mai rapidă rentabilitate a investiției, alegerea este mai dificilă ca niciodată.
Compatibile cu echipamentele existente, aceste soluții flexibile, multifuncționale cu viteze diferite transmisia de date și raportul excelent preț/performanță accelerează adoptarea soluțiilor bazate pe 10 Gigabit Ethernet în rețelele de metrou.
Pe lângă începutul procesului de tranziție de la tehnologia Fast Ethernet la tehnologia Gigabit Ethernet, 2003 a fost marcat de introducerea masivă a tehnologiilor wireless. În ultimii ani, beneficiile rețele fără fir a devenit evidentă pentru un cerc mai larg de oameni, iar dispozitivele de acces wireless în sine sunt acum disponibile în număr mai mare și la un cost mai mic. Din aceste motive, rețelele wireless au devenit solutie ideala pentru utilizatorii de telefonie mobilă și, de asemenea, a acționat ca o infrastructură de acces instantaneu pentru o gamă largă de clienți corporativi.
Standardul de transfer de date de mare viteză IEEE 802.11b a fost adoptat de aproape toți producătorii de echipamente pentru rețele fără fir cu rate de transfer de date de până la 11 Mbps. La început, a fost propus ca o alternativă pentru construirea rețelelor corporative și de acasă. Evoluția rețelelor wireless a continuat odată cu introducerea standardului IEEE 802.11g, adoptat la începutul acestui an. Acest standard promite o creștere semnificativă a ratelor de transfer de date - până la 54 Mbps. Misiunea sa este de a oferi utilizatorilor întreprinderii capacitatea de a lucra cu aplicații cu lățime de bandă intensivă, fără a sacrifica cantitatea de date transferate, dar îmbunătățind scalabilitatea, imunitatea la zgomot și securitatea datelor.
Securitatea continuă să fie o problemă critică, deoarece numărul tot mai mare de utilizatori de telefonie mobilă solicită posibilitatea de a-și accesa în siguranță datele fără fir, oriunde și oricând. Cercetări recente au arătat o vulnerabilitate în criptarea Wired Equivalent Privacy (WEP), ceea ce face ca protecția WEP să fie inadecvată. Securitatea robustă și scalabilă este posibilă cu tehnologiile de rețea privată virtuală (VPN), deoarece oferă încapsularea, autentificarea și criptarea completă a datelor într-o rețea fără fir.
Creșterea rapidă a popularității e-mailului și comerțului electronic a dus la o creștere bruscă a fluxului de date transmise prin internetul public și rețelele IP corporative. Creșterea traficului de date a alimentat tranziția de la modelul tradițional de stocare pe server (Direct Attached Storage, DAS) la infrastructura rețelei în sine, rezultând rețele de stocare (SAN) și dispozitive de stocare atașate la rețea (NAS).
Tehnologia de stocare suferă schimbări importante, posibile prin apariția tehnologiilor de rețea și I/O aferente. Aceste tendințe includ:
Tranziția la tehnologiile Ethernet și iSCSI pentru soluții de stocare bazate pe IP;
Implementarea arhitecturii InfiniBand pentru sisteme de cluster;
Dezvoltarea unei noi arhitecturi de magistrală serială PCI-Express pentru dispozitive universale I/O care acceptă viteze de până la 10 Gb/s și mai mult.
O nouă tehnologie bazată pe Ethernet numită iSCSI (Internet SCSI) este o soluție de stocare de mare viteză, cu costuri reduse și pe distanțe lungi pentru site-uri web, furnizori de servicii, companii și alte organizații. Cu această tehnologie, comenzile tradiționale SCSI și datele transmise sunt încapsulate în pachete TCP/IP. Standardul iSCSI permite crearea de SAN-uri bazate pe IP la costuri reduse, cu interoperabilitate excelentă.
Internetul lucrurilor (din engleză Internet of Things sau prescurtat IoT) este un sistem de dispozitive din jurul tău, conectate între ele și la Internet. Astăzi, această industrie se dezvoltă rapid în salturi revoluționare. Un astfel de progres tehnic în evoluția omenirii este comparabil doar cu invenția mașinii cu abur sau cu industrializarea ulterioară a electricității. Până astăzi, transformarea digitală remodelează complet o mare varietate de industrii din domeniul economic și transformă mediul nostru familiar. În același timp, așa cum se întâmplă foarte des în astfel de cazuri, fiind la începutul drumului, efectul final al tuturor transformărilor este greu de prezis.
Procesul care a fost deja lansat, cel mai probabil, nu poate fi uniform, iar în această etapă unele sectoare de piață par a fi mai pregătite pentru schimbări decât altele. Primele industrii includ sectoarele electronice de consum, vehicule, logistică, financiar și bancar; al doilea includ agricultura etc. Deși este de remarcat faptul că în această direcție au fost dezvoltate proiecte pilot de succes, care ulterior promit să aducă rezultate destul de semnificative.
Proiectul, numit TracoVino, este una dintre primele încercări de a introduce internetul lucrurilor în celebra vale Moselle, care poartă și titlul de cea mai veche regiune viticolă din Germania modernă. Soluția se bazează pe o platformă cloud care va automatiza toate procesele din podgorie, de la creșterea produsului până la îmbutelierea finală. Informațiile necesare pentru luarea deciziilor vor fi introduse în sistemul electronic de la mai multe tipuri de senzori. Pe lângă determinarea temperaturii, umidității solului și monitorizarea mediului, senzorii vor putea determina cantitatea de radiație solară primită, aciditatea pământului și conținutul diferiților nutrienți din acesta. Ce poate da asta până la urmă? Și faptul că compania nu va permite doar vinificatorilor să își facă o imagine de ansamblu asupra stării podgoriei lor, ci și să analizeze unele dintre zonele acesteia. În cele din urmă, acest lucru va oferi oamenilor o oportunitate de a identifica problemele în avans, de a primi informații utile despre o posibilă contaminare și chiar de a obține o prognoză despre posibila calitate și cantitatea totală de vin. Vinificatorii vor putea încheia contracte forward cu parteneri de afaceri.
Ce alte domenii pot fi legate de o astfel de inovație?
Cele mai dezvoltate cazuri de utilizare pentru IoT includ, desigur, „orașe inteligente”. Conform datelor studiate, care au fost obținute de la diverse companii precum Beecham Research, Pike Research, iSupply Telematics, precum și Departamentul Transporturilor din SUA, în prezent, în cadrul implementării acestor proiecte în întreaga lume, există aproximativ un miliard de dispozitive tehnice care sunt responsabile pentru una sau mai multe alte funcții în sistemele de alimentare cu apă, managementul transportului urban, sănătatea și siguranța publică. Printre acestea se numără parcări inteligente care optimizează utilizarea locurilor de parcare, sisteme inteligente de apă care monitorizează calitatea apei consumate de locuitorii orașului, stații inteligente de autobuz care oferă informații detaliate despre timpii de așteptare pentru transportul dorit și multe altele.
Există deja sute de milioane de dispozitive în domeniul industrial care sunt gata de conectare. Astfel de sisteme includ sisteme inteligente de întreținere și reparații, contabilitate și securitate logistică, pompe inteligente, compresoare și supape. Un număr mare de dispozitive diferite sunt implicate de mult timp în sectorul energetic și în sistemul de locuințe și servicii comunale - acestea sunt numeroase contoare, elemente de automatizare a rețelelor de distribuție, echipamente pentru nevoile consumatorilor, infrastructura de încărcare electrică, precum și suport tehnic pentru surse regenerabile și surse de energie distribuite. În domeniul medical, la Internet of Things la acest moment instrumentele de diagnostic, laboratoarele mobile, implanturile de diferite direcții sunt conectate și vor fi conectate în viitor, dispozitive tehnice pentru a extinde telemedicina.
Perspective pentru numărul de dispozitive conectate la internet în viitor
Potrivit diverselor observații, în viitorul apropiat, numărul conexiunilor tehnice va crește proporțional și va crește cu 25% în fiecare an. În general, până în 2021 vor exista aproximativ 28 de miliarde de gadgeturi și dispozitive conectate în lume. Din acest total, doar 13 miliarde vor fi reprezentate de dispozitivele de consum cunoscute, cum ar fi telefoanele, tabletele, laptopurile și computerele. Iar restul de 15 miliarde de dispozitive vor fi dispozitive de consum și industriale. Aceasta include diverși senzori, terminale pentru vânzări, mașini, afișaje etc.
În ciuda faptului că datele de mai sus din viitorul apropiat uimesc imaginația mentală, ele încă nu sunt cifra finală. Internetul Lucrurilor va fi introdus de fiecare dată din ce în ce mai activ, iar cu cât mai departe, cu atât mai multe dispozitive (simple sau complexe) vor trebui conectate. Pe măsură ce tehnologia umană avansează, și mai ales sub influența lansării rețelelor inovatoare 5G după 2020, creșterea totală a tehnologiei conectate va merge într-un ritm rapid și va ajunge foarte repede la cifra de 50 de miliarde.
Natura masivă a conexiunilor de rețea, precum și numeroasele cazuri de utilizare, dictează noi cerințe pentru tehnologia IoT în cea mai largă gamă. Viteza de transmitere a informațiilor, tot felul de întârzieri, precum și fiabilitatea (garanția) transmiterii datelor sunt determinate de caracteristicile unei anumite aplicații. Dar, în ciuda acestui fapt, există o serie de ținte comune care ne obligă să privim separat tehnologiile de rețea pentru IoT și diferențele dintre acestea față de rețelele de telefonie obișnuite.
Preocuparea principală este costul implementării tehnologiei de rețea. Într-adevăr, în dispozitivul final, ar trebui să fie semnificativ mai mic decât modulele GSM / WCDMA / LTE existente în prezent, care sunt folosite la fabricarea telefoanelor și modemurilor. Unul dintre motivele care împiedică adoptarea în masă a dispozitivelor conectate este componenta financiară prea mare a chipset-ului în sine, care implementează teancul complet de tehnologii de rețea, care include transmisia vocală și multe alte funcții care nu sunt atât de necesare în majoritatea celor disponibile. scenarii.
Principalele cerințe pentru sisteme noi
O cerință asociată, dar separată, este costurile reduse ale energiei și cea mai lungă durată de viață posibilă a bateriei. Un număr mare de scenarii din domeniul de aplicare a Internetului Lucrurilor prevăd funcționarea autonomă a dispozitivelor conectate din bateriile încorporate în acestea. Simplificarea modulelor de rețea și un model eficient din punct de vedere energetic va permite realizarea unei funcționări autonome, care va fi calculată până la 10 ani, cu o capacitate totală a bateriei de 5 W * h. Astfel de cifre, în special, pot fi atinse datorită scăderii volumului de informații transmise atunci când se utilizează perioade lungi de „tăcere”, timp în care gadgetul nu va primi sau transmite informații. Astfel, practic va consuma o cantitate mică de energie electrică. Adevărat, este de remarcat faptul că implementarea unor mecanisme specifice diferă, desigur, în funcție de tehnologia căreia i se va aplica.
Acoperirea rețelei este o altă caracteristică care ar trebui studiată și luată în considerare cu atenție. În prezent, acoperirea rețelei mobile în volum suficient transmite transmisii stabile de date către localități, inclusiv în interiorul clădirilor. Dar, în același timp, dispozitivele conectate pot fi amplasate acolo unde nu există mulțimi de oameni de cele mai multe ori. Acestea includ zone îndepărtate, greu accesibile, linii de cale ferată uriașe, suprafața mărilor și oceanelor vaste, pivnițe de pământ, cutii izolate din beton și metal, puțuri de lift, containere de fier etc. Scopul rezolvării acestei probleme, potrivit celor mai mulți oameni implicați în piața IoT, este îmbunătățirea bugetului liniei cu 20 dB în raport cu rețelele GSM tradiționale, care sunt și astăzi lideri în acoperire în rândul tehnologiilor mobile.
Pentru Internetul obiectelor, sunt prezentate cerințe sporite pentru standardele de comunicare
Scenarii diferite de utilizare a Internetului lucrurilor în diverse domenii de activitate implică cerințe complet diverse de comunicare. Și aici întrebarea nu este doar despre capacitatea de a scala rapid rețeaua în ceea ce privește numărul de dispozitive care necesită conexiune. De exemplu, se poate observa că în exemplul de „vie inteligentă” menționat mai sus se utilizează un număr mare de senzori destul de simpli, în timp ce la întreprinderile industriale vor fi deja conectate unități destul de complexe care efectuează acțiuni independente și nu doar înregistrează. anumite informații care apar în mediu. Putem aminti si domeniul medical de aplicare, in special echipamente tehnice pentru telemedicina. Utilizarea acestor complexe, a căror activitate este efectuarea de diagnosticare la distanță, monitorizarea manipulărilor medicale complexe și instruirea la distanță folosind conținut video ca conexiune în timp real, va prezenta fără îndoială cerințe din ce în ce mai noi în viitor în ceea ce privește întreruperile semnalului, transmiterea informațiilor, precum și fiabilitatea și securitatea comunicării.
Tehnologiile IoT trebuie să fie extrem de flexibile pentru a oferi un set divers de caracteristici de rețea în funcție de aplicație, să prioritizeze zeci și sute de tipuri diferite de trafic de rețea și să aloce corect resursele rețelei pentru a asigura eficiența economică. Un număr mare de echipamente conectate, zeci de scenarii de aplicații diferite, management și control flexibil - asta este tot ceea ce trebuie implementat într-o rețea comună.
Dezvoltările pe termen lung și scenariile dezvoltate din ultimii ani în domeniul transmisiei de informații fără fir au fost deja dedicate soluției actuale a sarcinilor stabilite. Acest lucru se datorează atât dorinței de a implementa arhitecturi și protocoale de rețea existente, cât și de a crea soluții inovatoare de sistem literalmente încă de la început. Pe de o parte, sunt urmărite foarte clar așa-numitele „soluții capilare”, care rezolvă relativ bine problemele comunicațiilor IoT într-o clădire sau teritoriu cu potențial limitat. Aceste soluții includ rețele atât de populare astăzi, cum ar fi Wi-Fi, Bluetooth, Z-Wave, Zigbee și celelalte omologii digitale.
Pe de altă parte, tehnologiile mobile de astăzi sunt în mod clar ieșite din cutie în ceea ce privește acoperirea rețelei și scalabilitatea într-o infrastructură bine gestionată. După cum se precizează în raportul de cercetare Ericsson Mobility Report, acoperirea totală a rețelei GSM este în prezent de aproximativ 90% din suprafața populată a planetei, rețelele WCDMA și LTE acoperă 65% și 40% direct cu construcția activă de noi rețele. . Pașii făcuți în dezvoltarea standardelor de comunicații mobile, în special specificațiile 3GPP Release 13, vizează tocmai atingerea indicatorilor țintă pentru IoT, menținând în același timp beneficiile utilizării ecosistemului global. Îmbunătățirea acestor tehnologii în viitor va deveni o bază solidă pentru modificările viitoare ale standardelor de comunicații mobile, care, printre altele, includ standardele rețelelor de generația a cincea (5G).
Modelele alternative de putere redusă pentru spectrul de frecvență fără licență sunt destinate în principal aplicațiilor mai specializate. În plus, nevoia de a dezvolta noi infrastructuri și natura închisă a tehnologiilor afectează direct răspândirea unor astfel de rețele globale.
Cuvânt înainte Influența revoluționantă a Internetului asupra lumii computerelor și comunicațiilor este de neegalat în istorie. Invenția telegrafului, telefonului, radioului și computerului a deschis calea pentru o integrare fără precedent care are loc astăzi. Internetul este în același timp un mijloc de difuzare globală și un mecanism de diseminare a informațiilor și un mediu de cooperare și comunicare între oameni, care acoperă întregul glob. Internetul este o rețea mondială de calculatoare. Este compus dintr-o varietate de rețele de calculatoare, unite prin acorduri standard privind modul de schimb de informații și sistem unificat adresarea. Internetul folosește protocoale din familia TCP/IP. Sunt bune prin faptul că oferă o oportunitate relativ ieftină de a transfera informații în mod fiabil și rapid chiar și pe linii de comunicație nu foarte fiabile, precum și pentru a construi software potrivit pentru lucrul pe orice echipament. Sistemul de adresare (URL) oferă coordonate unice pentru fiecare computer (mai precis, aproape fiecare resursă computerizată) și pentru fiecare utilizator de internet, făcând posibil să luați exact ceea ce aveți nevoie și să îl transferați exact acolo unde aveți nevoie.
Context istoric În urmă cu aproximativ 40 de ani, Departamentul de Apărare al SUA a creat rețeaua care a fost precursorul Internetului, numită ARPAnet. ARPAnet a fost o rețea experimentală - a fost creată pentru a sprijini cercetarea științifică în sfera militaro-industrială, - în special, pentru a studia metode de construire a rețelelor care sunt rezistente la daune parțiale, primite, de exemplu, în timpul bombardamentelor cu aeronave și capabile să continuarea funcționării normale în astfel de condiții. Această cerință oferă un indiciu pentru înțelegerea designului și structurii Internetului. În modelul ARPAnet, a existat întotdeauna comunicare între computerul sursă și computerul destinație (stația de destinație). Rețeaua trebuia să fie nesigură: orice parte a rețelei putea dispărea în orice moment. Calculatoarele care comunică - nu doar rețeaua în sine - au, de asemenea, responsabilitatea de a se asigura că comunicațiile sunt stabilite și menținute. Principiul de bază era că orice computer poate comunica ca un egal cu un egal cu orice alt computer.
Transmiterea datelor în rețea a fost organizată pe baza protocolului Internet - IP. IP este regulile și descrierea modului în care funcționează o rețea. Acest set include reguli pentru stabilirea și menținerea comunicării într-o rețea, reguli pentru manipularea pachetelor IP și procesarea acestora, descrieri ale pachetelor de rețea ale familiei IP (structura acestora etc.). Rețeaua a fost concepută și proiectată în așa fel încât să nu se solicite informații de la utilizatori cu privire la structura specifică a rețelei. Pentru a trimite un mesaj prin rețea, computerul trebuie să pună datele într-un fel de „plic”, numit, de exemplu, IP, să indice pe acest „plic” „o anumită adresă în rețea și să transmită pachetele rezultate către rețeaua. Aceste decizii pot părea ciudate, la fel ca și presupunerea unei „rețele” „nesigure”, dar experiența trecută a arătat că majoritatea acestor decizii sunt destul de rezonabile și corecte. În timp ce Organizația pentru Standardizare Internațională (ISO) a petrecut ani de zile creând standardul final pentru rețelele de calculatoare, utilizatorii nu doreau să aștepte.Activiștii pe internet au început să instaleze software IP pe tot felul de computere.A devenit curând singura modalitate acceptabilă de a conecta computere disparate.Această schemă a fost favorizată de guvern și universități, care au o politică de cumpărând computere de la diferiți producători.Fiecare și-a cumpărat computerul care îi plăcea și avea dreptul să se aștepte să poată lucra în rețea împreună cu alte computere.
La aproximativ 10 ani de la apariția ARPAnetului, au apărut rețelele locale (LAN), de exemplu, precum Ethernet și altele.În același timp, au apărut și computerele, care au început să fie numite stații de lucru. Majoritatea stațiilor de lucru aveau instalat un sistem de operare UNIX. Acest sistem de operare a avut capacitatea de a lucra într-o rețea cu protocolul Internet (IP). În legătură cu apariția unor probleme fundamental noi și a metodelor de soluționare a acestora, a apărut o nouă nevoie: organizațiile doreau să se conecteze la ARPAnet în rețeaua lor locală. Cam în același timp, au apărut și alte organizații care au început să-și construiască propriile rețele folosind protocoale de comunicație similare cu IP. A devenit clar că toată lumea ar beneficia doar dacă aceste rețele ar putea comunica toate împreună, pentru că atunci utilizatorii dintr-o rețea ar putea comunica cu utilizatorii din altă rețea. Una dintre cele mai importante dintre aceste noi rețele a fost NSFNET, o inițiativă a Fundației Naționale pentru Știință (NSF). La sfârșitul anilor 1980, NSF a creat cinci centre de supercalculatoare, făcându-le disponibile pentru utilizare în orice instituție științifică. Au fost create doar cinci centre pentru că sunt foarte scumpe chiar și pentru America bogată. Acesta este motivul pentru care ar fi trebuit folosite în mod cooperativ. A existat o problemă de comunicare: era nevoie de o modalitate de a conecta aceste centre și de a oferi acces la ele diferiților utilizatori. S-a încercat mai întâi utilizarea comunicațiilor ARPAnet, dar această soluție s-a prăbușit în fața birocrației din industria de apărare și a problemelor de personal.
Atunci NSF a decis să-și construiască propria rețea bazată pe tehnologia ARPAnet IP. Centrele erau conectate prin linii telefonice speciale cu debitului 56 KBPS (7 KB/s). Cu toate acestea, era evident că nu merita nici măcar încercarea de a conecta toate universitățile și organizațiile de cercetare direct cu centrele, deoarece a așeza o astfel de cantitate de cablu este nu numai foarte scump, dar practic imposibil. Prin urmare, s-a decis crearea de rețele la nivel regional. În fiecare parte a țării, instituțiile în cauză au trebuit să se conecteze cu cei mai apropiați vecini. Lanțurile rezultate au fost conectate la supercomputer într-unul dintre punctele lor, astfel încât centrele supercomputerelor au fost conectate împreună. În această topologie, orice computer poate comunica cu oricare altul, trecând mesaje prin vecini. Această soluție a avut succes, dar a venit momentul în care rețeaua nu a mai putut face față nevoilor crescute. Partajarea supercalculatoarelor a permis comunităților conectate să folosească multe alte lucruri în afara supercomputerelor. Dintr-o dată, universitățile, școlile și alte organizații și-au dat seama că au la îndemână o mare de date și o lume de utilizatori. Fluxul de mesaje în rețea (trafic) a crescut din ce în ce mai rapid până când, în final, nu a supraîncărcat calculatoarele care controlează rețeaua și liniile telefonice care le conectează. În 1987, contractul pentru managementul și dezvoltarea rețelei a fost transferat către Merit Network Inc., care conducea rețeaua de educație din Michigan împreună cu IBM și MCI. Vechea rețea fizică a fost înlocuită cu linii telefonice mai rapide (de aproximativ 20 de ori). Au fost înlocuite cu mașini de control mai rapide și mai conectate în rețea. Procesul de îmbunătățire a rețelei este în desfășurare. Cu toate acestea, majoritatea acestor reconstrucții au loc în culise. După ce porniți computerul, nu veți vedea un anunț că în următoarele șase luni internetul nu va fi disponibil din cauza modernizării. Poate și mai important, congestionarea rețelei și îmbunătățirile rețelei au creat o tehnologie matură și practică. Problemele au fost rezolvate, iar ideile de dezvoltare au fost testate în acțiune.
Modalități de acces la Internet Utilizați numai e-mail. Această metodă vă permite să primiți și să trimiteți mesaje altor utilizatori și nimic mai mult. De asemenea, puteți utiliza și alte servicii oferite de Internet prin gateway-uri speciale. Aceste gateway-uri, totuși, nu permit operarea interactivă și pot fi destul de dificil de utilizat. Modul terminal la distanță. Vă conectați la un alt computer conectat la Internet ca utilizator la distanță. Programele client care folosesc servicii de Internet sunt lansate pe computerul de la distanță, iar rezultatele muncii lor sunt afișate pe ecranul terminalului dumneavoastră. Deoarece conexiunile sunt în principal programe de emulare a terminalelor, puteți lucra doar în modul text. Astfel, de exemplu, pentru a vizualiza site-uri WEB, puteți utiliza doar browser de textși nu veți vedea imagini grafice. Conexiune directa. Aceasta este forma de bază și cea mai bună de conectare atunci când computerul dvs. devine unul dintre nodurile de pe Internet. Comunica direct cu alte computere de pe Internet folosind protocolul TCP/IP. Accesul la serviciile de Internet se realizează prin intermediul programelor care rulează pe computerul dumneavoastră.
În mod tradițional, computerele s-au conectat direct la Internet prin rețele locale sau prin conexiuni dedicate. Pe lângă computerul în sine, este nevoie de echipamente de rețea suplimentare (routere, gateway-uri etc.) pentru a stabili astfel de conexiuni. Deoarece aceste echipamente și canalele de conectare sunt destul de costisitoare, conexiunile directe sunt folosite doar de organizațiile cu un volum mare de informații transmise și primite. O alternativă la conexiunile directe pentru persoane fizice și organizații mici este utilizarea liniilor telefonice pentru a stabili conexiuni temporare (dial up) la un computer de la distanță conectat la Internet. Ce este SLIP / PPP? Sistem de nume de domeniu sistem de nume
Ce este SLIP / PPP? Discută căi diferite accesul la Internet, am susținut că conexiunea directă este de bază și cea mai bună. Cu toate acestea, este prea scump pentru utilizatorul individual. Lucrul în modul terminal la distanță limitează semnificativ capacitățile utilizatorului. O soluție de compromis este utilizarea SLIP (Serial Line Protocol Internet) sau PPP (Point to Point Protocol). În cele ce urmează, termenul SLIP / PPP va fi folosit pentru a se referi la SLIP și/sau PPP - în multe privințe sunt similare. SLIP / PPP transferă pachete TCP / IP prin legături seriale, în special linii telefonice, între două computere. Ambele computere rulează programe care utilizează protocoalele TCP/IP. Astfel, utilizatorii individuali pot stabili o conexiune directă la Internet de pe computerul lor, doar cu un modem și o linie telefonică. Când vă conectați prin SLIP / PPP, puteți rula programe client pentru WWW, e-mail etc. direct pe computer.
SLIP / PPP este într-adevăr o modalitate de a vă conecta direct la Internet deoarece: Computerul dvs. este conectat la Internet. Computerul dumneavoastră utilizează software de rețea pentru a comunica cu alte computere utilizând protocolul TCP/IP. Computerul dvs. are o adresă IP unică. Care este diferența dintre o conexiune SLIP / PPP și modul terminal la distanță? Pentru a stabili atât conexiunea SLIP / PPP, cât și modul terminal la distanță, trebuie să apelați un alt computer conectat direct la Internet (furnizor) și să vă înregistrați pe acesta. Diferența cheie este că, cu o conexiune SLIP / PPP, computerul dvs. primește o adresă IP unică și comunică direct cu alte computere folosind protocolul TCP / IP. În modul terminal la distanță, computerul este doar un dispozitiv pentru afișarea rezultatelor programului care rulează pe computerul furnizorului.
Sistemul de nume de domeniu Software-ul de rețea are nevoie de 32 de biți adresa IP ah pentru a stabili o conexiune. Cu toate acestea, utilizatorii preferă să folosească nume de computer, deoarece sunt mai ușor de reținut. Astfel, este nevoie de un mijloc pentru a traduce numele în adrese IP și invers. Când internetul era mic, era ușor. Fiecare computer avea fișiere care descriau corespondența dintre nume și adrese. S-au făcut modificări la aceste fișiere din când în când. În prezent, această metodă și-a depășit utilitatea, deoarece numărul de computere de pe Internet este foarte mare. Fișierele au fost înlocuite cu un sistem de servere de nume, care țin evidența corespondenței dintre numele și adresele de rețea ale computerelor (în realitate, acesta este doar un tip de serviciu oferit de sistemul serverului de nume). Trebuie remarcat faptul că se folosește o întreagă rețea de servere de nume, nu doar una centrală. Serverele de nume sunt organizate într-un arbore care se potrivește cu structura organizatorică a rețelei. Numele computerelor sunt, de asemenea, structurate în mod corespunzător. Exemplu: computerul se numește BORAX.LCS.MIT.EDU. Este un computer instalat în Laboratorul de calculatoare (LCS) de la Massachusetts Institute of Technology (MIT).
Pentru. Pentru a-i determina adresa de rețea, în teorie, trebuie să obțineți informații de la 4 servere diferite. În primul rând, trebuie să contactați unul dintre serverele EDU care deservesc instituțiile de învățământ (pentru a asigura fiabilitatea, fiecare nivel al ierarhiei de denumire este deservit de mai multe servere). Pe acest server, trebuie să obțineți adresele serverelor MIT. Pe unul dintre serverele MIT, puteți obține adresa serverului(e) LCS. În cele din urmă, adresa computerului BORAX poate fi găsită pe serverul LCS. Fiecare dintre aceste niveluri este numit domeniu. Numele complet BORAX.LCS.MIT.EDU este, prin urmare, un nume de domeniu (la fel ca și numele de domenii LCS.MIT.EDU, MIT.EDU și EDU). Din fericire, nu trebuie să contactați de fiecare dată toate serverele listate. Software-ul instalat de utilizator contactează serverul de nume din domeniul său, iar acesta, dacă este necesar, contactează alte servere de nume și oferă ca răspuns rezultatul final al conversiei numelui de domeniu într-o adresă IP. Sistemul de domenii stochează mai mult decât informații despre numele și adresele computerelor. De asemenea, conține o cantitate mare de altele Informatii utile: informatii despre utilizatori, adrese ale serverelor de mail etc.
Protocoale de rețea Protocoalele de nivel de aplicație sunt utilizate în programe de aplicație specifice. Numărul lor total este mare și continuă să crească. Unele aplicații există încă din primele zile ale internetului, cum ar fi TELNET și FTP. Mai târziu au apărut și altele: HTTP, NNTP, POP3, SMTP. Protocolul TELNET HTTP NNTP POP3 FTP Protocol SMTP
Protocolul TELNET permite serverului să trateze toate computerele la distanță ca „terminale de rețea” standard de tip text. Lucrul cu TELNET este ca și cum ai tasta număr de telefon... Utilizatorul scrie ceva de genul telnet delta pe tastatură și i se cere să se conecteze la mașină delta pe ecran. Protocolul TELNET există de mult timp. Este bine testat și distribuit pe scară largă. Au fost create multe implementări pentru o mare varietate de sisteme de operare.
FTP (File Transfer Protocol) este la fel de răspândit ca și TELNET. Este unul dintre cele mai vechi protocoale din familia TCP/IP. La fel ca TELNET, folosește servicii de transport TCP. Există multe implementări pentru diferite sisteme de operare care interacționează bine între ele. Un utilizator FTP poate invoca mai multe comenzi care îi permit să vizualizeze un director pe o mașină la distanță, să navigheze dintr-un director în altul și să copieze unul sau mai multe fișiere.
Protocolul simplu de transfer de e-mail (SMTP) acceptă transferul de mesaje (e-mail) între noduri arbitrare de pe internet. Cu mecanisme de punere în scenă a corespondenței și mecanisme de îmbunătățire a fiabilității livrării, protocolul SMTP permite utilizarea diferitelor servicii de transport. Protocolul SMTP asigură atât gruparea mesajelor la adresa unui singur destinatar, cât și multiplicarea mai multor copii ale mesajului pentru transmiterea către adrese diferite. Deasupra modulului SMTP se află serviciul de e-mail pentru un anumit computer. În programele client tipice, este folosit în principal pentru a trimite mesaje de ieșire.
Protocolul HTTP (Hyper text transfer protocol) este folosit pentru a face schimb de informații între serverele WWW (World Wide Web) și vizualizatoarele de hipertext - browserele WWW. Permite transmiterea unei game largi de informatii diverse - text, grafic, audio si video. În prezent se află în stadiu de îmbunătățire continuă.
POP3 (Post Office Protocol - Post Office Protocol, versiunea 3), permite programelor client de e-mail să primească și să transmită mesaje de la / către serverele de e-mail. Are capabilități destul de flexibile pentru gestionarea conținutului cutiilor poștale situate pe un site de e-mail. În programele client tipice, este folosit în principal pentru a primi mesaje primite.
Network News Transfer Protocol - Network News Transfer Protocol (NNTP) permite serverelor de știri și programelor client să comunice — să distribuie, să solicite, să preia și să transfere mesaje către grupuri de știri. Mesajele noi sunt stocate într-o bază de date centralizată care permite utilizatorului să selecteze mesajele de interes. Sunt furnizate, de asemenea, indexarea, referirea și eliminarea mesajelor învechite.
Servicii Servere de Internet Sunt numite noduri de rețea care sunt concepute pentru a deservi cererile de la clienți - agenți software care extrag informații sau le transferă în rețea și lucrează sub controlul direct al utilizatorilor. Clienții oferă informații într-o formă ușor de înțeles și ușor de utilizat, în timp ce serverele îndeplinesc funcțiile de serviciu de stocare, distribuire, gestionare a informațiilor și emitere la cererea clienților. Fiecare tip de serviciu pe Internet este furnizat de servere adecvate și poate fi utilizat cu ajutorul clienților corespunzători. WWW Proxy Server FTP Telnet NEWS / USENET
Serviciul WWW - world wide web, asigură prezentarea și interconectarea unui număr imens de documente hipertext, inclusiv text, grafică, sunet și video, aflate pe diverse servere din întreaga lume și legate prin link-uri în documente. Apariția acestui serviciu a simplificat foarte mult accesul la informații și a fost unul dintre principalele motive pentru creșterea explozivă a Internetului din 1990. Serviciul WWW funcționează folosind protocolul HTTP. Acest serviciu folosește programe de browser, dintre care cele mai populare sunt în prezent Netscape Navigator și Internet Explorer. „Browserele web” nu sunt altceva decât browsere; sunt realizate prin analogie cu un program de comunicare gratuit numit Mosaic, creat în 1993 la laboratorul Centrului Național de Aplicații de Supercalculatură de la Universitatea St. Illinois pentru acces facil la WWW. Ce poți obține folosind WWW? Aproape tot ceea ce este asociat cu conceptul de „navigare pe internet” - de la cele mai recente știri financiare la informații despre medicină și îngrijirea sănătății, muzică și literatură, animale de companie și plante de interior, gătit și auto.
Puteți comanda bilete de avion către orice parte a lumii (reale, nu virtuale), broșuri de călătorie, puteți găsi software-ul și hardware-ul necesar pentru computerul dvs., jucați jocuri cu parteneri îndepărtați (și necunoscuți) și urmăriți evenimentele sportive și politice din lume. În fine, cu ajutorul majorității programelor cu acces la WWW, poți accesa și teleconferințe (sunt cam dintre ele), unde se postează mesaje pe orice subiect - de la astrologie la lingvistică, precum și schimb de mesaje prin e-mail. Datorită browserelor WWW, jungla haotică a informațiilor de pe Internet ia forma unor pagini familiare, îngrijite, cu text și fotografii și, în unele cazuri, chiar video și sunet. Paginile de pornire atractive vă ajută să înțelegeți imediat ce informații urmează. Conține toate titlurile și subtitlurile necesare, care pot fi selectate folosind barele de defilare la fel ca pe un ecran normal Windows sau Macintosh. Fiecare cuvânt cheie este legat de fișierele de informații corespunzătoare prin link-uri hipertext. Și nu lăsați termenul „hipertext” să vă sperie: link-urile hipertext sunt aproximativ la fel ca o notă de subsol dintr-un articol de enciclopedie care începe cu cuvintele „vedeți și...” cuvânt (pentru comoditate, este evidențiat pe ecran color sau font), iar materialul necesar va apărea în fața dvs. Este foarte convenabil ca programul să vă permită să reveniți la materialele vizualizate anterior sau, făcând clic pe mouse, să treceți mai departe.
- E-mail. Cu ajutorul, puteți face schimb de mesaje personale sau de afaceri între destinatarii care au o adresă. Ta Adresa de e-mail specificat în contractul de conectare.Serverul de e-mail, pe care este configurată o cutie poștală pentru dvs., funcționează ca un oficiu poștal obișnuit la care ajunge corespondența dvs. Adresa dvs. de e-mail este un analog cu o cutie poștală închiriată în oficiu poștal... Mesajele trimise de dumneavoastră sunt imediat redirecționate către destinatarul indicat în scrisoare, iar mesajele care au ajuns la dumneavoastră vă așteaptă în căsuța poștală până le ridicați. Puteți trimite și primi e-mail de la oricine are o adresă de e-mail. Majoritatea mesajelor sunt trimise folosind SMTP, în timp ce primirea este în mare parte POP3. Puteți utiliza o varietate de programe pentru a lucra cu - specializate, cum ar fi Eudora, sau browser web încorporat, cum ar fi Netscape Navigator.
Usenet este un club de discuții la nivel mondial. Este format dintr-un set de grupuri de știri, ale căror nume sunt organizate ierarhic în funcție de subiectele discutate. Mesajele („articole” sau „mesaje”) sunt trimise la aceste conferințe de către utilizatori care utilizează software special. Odată trimise, mesajele sunt trimise către servere de știri și puse la dispoziție pentru citire de către alți utilizatori. Puteți trimite un mesaj și puteți vizualiza răspunsurile la acesta, care vor apărea în viitor. Deoarece mulți oameni citesc același material, recenziile încep să se acumuleze. Toate mesajele pe același subiect formează un fir (în rusă, cuvântul „subiect” este, de asemenea, folosit în același sens); astfel, deși răspunsurile pot fi scrise în momente diferite și amestecate cu alte mesaje, ele formează totuși o discuție coerentă. Puteți să vă abonați la orice conferință, să vizualizați anteturile mesajelor din ea folosind un cititor de știri, să sortați mesajele după subiect pentru a facilita urmărirea discuției, să adăugați propriile mesaje cu comentarii și să puneți întrebări. Cititoarele de știri sunt folosite pentru a citi și trimite mesaje, cum ar fi Netscape Navigator încorporat - Netscape News sau Internet News de la Microsoft furnizat cu ultimele versiuni Internet Explorer.
FTP este o metodă de transfer de fișiere între computere. Dezvoltarea continuă a software-ului și publicarea de surse textuale unice de informații asigură că arhivele FTP ale lumii rămân un tezaur fascinant și în continuă schimbare. Este puțin probabil să găsiți software comercial în arhivele FTP, deoarece acordurile de licență interzic distribuția deschisă. Dar veți găsi shareware și software open source. Acestea sunt categorii diferite: domeniul public este într-adevăr gratuit și trebuie să plătiți autorului pentru shareware dacă, după perioada de probă, decideți să păstrați programul și să îl utilizați. Veți întâlni și așa-numitul freeware; creatorii lor păstrează drepturile de autor, dar permit ca creațiile lor să fie folosite fără nicio plată. Pentru a vizualiza arhivele FTP și a prelua fișierele stocate pe acestea, puteți utiliza programe specializate - WS_FTP, CuteFTP sau utilizați browserele WWW Netscape Navigator și Internet Explorer - acestea conțin instrumente încorporate pentru lucrul cu serverele FTP.
Remote Login - acces de la distanță - lucrați pe un computer la distanță într-un mod în care computerul dvs. emulează terminalul unui computer la distanță, de exemplu. poți face tot (sau aproape tot) ce poți face dintr-un terminal obișnuit al mașinii de pe care ai stabilit o sesiune de acces la distanță. Programul care gestionează sesiunile la distanță se numește telnet. Telnet are un set de comenzi care controlează sesiunea de comunicare și parametrii acesteia. Sesiunea este asigurată de munca comună a software-ului computerului la distanță și al dumneavoastră. Ei stabilesc comunicații TCP și comunică prin pachete TCP și UDP. Programul telnet este inclus cu Windows și este instalat împreună cu suport pentru protocolul TCP / IP.
Serverul proxy ("aproape") este conceput pentru a acumula informații, care sunt adesea accesate de utilizatori, pe sistemul local. Când vă conectați la Internet folosind un server proxy, solicitările dumneavoastră sunt inițial direcționate către acest sistem local. Serverul preia resursele necesare și vi le oferă, păstrând în același timp o copie. Când accesați din nou aceeași resursă, este furnizată o copie salvată. Astfel, numărul de conexiuni la distanță este redus. Utilizarea unui server proxy poate crește ușor viteza de acces dacă canalul de comunicare al ISP-ului dumneavoastră nu este suficient de eficient. Dacă canalul de comunicație este suficient de puternic, viteza de acces poate chiar să scadă ușor, deoarece la preluarea unei resurse, în loc de o singură conexiune, se fac două conexiuni de la utilizator la computerul de la distanță: de la utilizator la serverul proxy și de la proxy. server la computerul de la distanță.
Termenul TCP / IP se referă de obicei la tot ceea ce are legătură cu protocoalele TCP și IP. Se întinde pe întreaga familie de protocoale, programe de aplicație și chiar rețeaua în sine. Familia include UDP, ARP, ICMP, TELNET, FTP și multe altele. TCP/IP este o tehnologie de interconectare. Modulul IP creează o singură rețea logică. Arhitectura protocoalelor TCP/IP este concepută pentru o rețea interconectată constând din subrețele de pachete eterogene separate, conectate între ele prin gateway-uri, la care sunt conectate mașini diferite. Fiecare dintre subrețele funcționează în conformitate cu cerințele sale specifice și are propria natură a mijloacelor de comunicare. Cu toate acestea, se presupune că fiecare subrețea poate primi un pachet de informații (date cu un antet de rețea corespunzător) și îl poate livra la o adresă specificată din acea subrețea particulară. Subrețeaua nu este obligată să garanteze livrarea obligatorie a pachetelor și să aibă un protocol de transport fiabil. Astfel, două mașini conectate la aceeași subrețea pot schimba pachete. Când este necesar să transferați un pachet între mașini conectate la diferite subrețele, mașina expeditoare trimite pachetul către gateway-ul corespunzător (gateway-ul este conectat la subrețea la fel ca un nod normal). De acolo, pachetul este direcționat de-a lungul unei anumite rute prin sistemul de gateway și subrețea până când ajunge la o poartă conectată la aceeași subrețea ca și mașina de recepție; acolo coletul este trimis destinatarului. Problema livrării pachetelor într-un astfel de sistem este rezolvată prin implementarea IP în toate nodurile și gateway-urile. Stratul gateway este în esență elementul de bază în întreaga arhitectură a protocolului, oferind capacitatea de a standardiza protocoalele de nivel superior.
Structura logică a software-ului de rețea care implementează protocoalele familiei TCP/IP în fiecare nod al internetului este prezentată în Fig. 1. Dreptunghiurile reprezintă procesarea datelor, iar liniile care leagă dreptunghiurile reprezintă căi de transmisie a datelor. Linia orizontală din partea de jos a figurii reprezintă un cablu Ethernet folosit ca exemplu de mediu fizic. Înțelegând asta structura logica este baza pentru înțelegerea întregii tehnologii de internet. Orez. 1 Structura modulelor de protocol într-un nod de rețea TCP/IP
Vom introduce o serie de termeni de bază pe care îi vom folosi în viitor. Un driver este un program care comunică direct cu un adaptor de rețea. Un modul este un program care interacționează cu un driver, aplicații de rețea sau alte module. Driverul adaptorului de rețea și eventual alte module specifice rețelei de comunicații fizice asigură interfața de rețea pentru modulele de protocol din familia TCP/IP. Numele unui bloc de date transmis prin rețea depinde de stratul în care se află acesta. Blocul de date cu care se ocupă interfața de rețea se numește cadru; dacă blocul de date se află între interfața de rețea și modulul IP, atunci se numește pachet IP; dacă este între modulul IP și modulul UDP, atunci este o datagramă UDP; dacă între modulul IP și modulul TCP, atunci - segmentul TCP (sau mesajul de transport); în cele din urmă, dacă blocul de date este la nivelul proceselor de aplicație în rețea, atunci se numește mesaj de aplicație. Aceste definiții sunt, desigur, imperfecte și incomplete. În plus, se schimbă de la publicare la publicare. Luați în considerare fluxurile de date care trec prin stiva de protocoale prezentată în Fig. 1. În cazul utilizării TCP (Transmission Control Protocol), datele sunt transferate între procesul de aplicare și modulul TCP. O aplicație TCP tipică este modulul FTP (File Transfer Protocol). Stiva de protocoale în acest caz va fi FTP / TCP / IP / ENET. Cu User Datagram Protocol (UDP), datele sunt transferate între procesul de aplicare și modulul UDP. De exemplu, SNMP (Simple Network Management Protocol) utilizează servicii de transport UDP. Stiva sa de protocoale arată astfel: SNMP / UDP / IP / ENET. Vom introduce o serie de termeni de bază pe care îi vom folosi în viitor.
Când un cadru Ethernet lovește un driver de interfață de rețea Ethernet, acesta poate fi direcționat fie către modulul ARP (Address Resolution Protocol), fie către modulul Internet Protocol (IP). Unde ar trebui direcționat cadrul Ethernet este indicat de valoarea câmpului de tip din antetul cadrului. Dacă un pachet IP intră în modulul IP, atunci datele pe care le conține pot fi transmise fie către modulul TCP, fie către modulul UDP, care este determinat de câmpul de protocol din antetul pachetului IP. Dacă o datagramă UDP intră în modulul UDP, valoarea câmpului portului din antetul datagramei determină aplicația către care urmează să fie trimis mesajul aplicației. Dacă un mesaj TCP intră în modulul TCP, alegerea aplicației către care urmează să fie trimis mesajul se bazează pe valoarea câmpului port din antetul mesajului TCP. Transferul de date în direcția opusă este destul de simplu, deoarece există o singură cale de jos de la fiecare modul. Fiecare modul de protocol adaugă propriul său antet la pachet, pe baza căruia mașina care a primit pachetul efectuează demultiplexarea. Datele din procesul de aplicare trec prin modulele TCP sau UDP, după care intră în modulul IP și de acolo la nivelul interfeței de rețea. Deși tehnologia internetului acceptă multe medii de transmisie diferite, aici vom presupune utilizarea Ethernetului, deoarece acest mediu servește cel mai adesea ca bază fizică pentru rețeaua IP. Mașina din fig. 1 are un punct de conectare Ethernet. Adresa Ethernet de șase octeți este unică pentru fiecare adaptor de rețea și este recunoscută de driver. Aparatul are, de asemenea, o adresă IP de patru octeți. Această adresă desemnează punctul de acces la rețea de pe interfața driverului a modulului IP. Adresa IP trebuie să fie unică pe întregul Internet. O mașină care rulează își știe întotdeauna adresa IP și adresa Ethernet.
Postfață Posibilitățile internetului sunt atât de largi pe cât o persoană poate avea doar suficientă imaginație. Tehnologia de rețea s-a impus deja serios ca cea mai bună sursă de informații. Nu trebuie să vă gândiți că toate schimbările din Internet sunt lăsate în urmă. Internetul este o rețea ca nume și geografie, dar este un produs al industriei computerelor, nu al industriei tradiționale de telefonie sau televiziune. Pentru ca internetul să rămână de vârf, schimbarea trebuie și va continua să evolueze în ritmul industriei computerelor. Schimbările care au loc astăzi vizează furnizarea de servicii noi precum transmisia de date în timp real. Disponibilitatea omniprezentă a rețelelor și, în primul rând, a internetului, combinată cu instrumente de calcul și de comunicare puternice, compacte și accesibile (notebook-uri PC, pagere bidirecționale, secretare digitale personale, Telefoane mobile etc.) face posibilă construirea de noi moduri de calcul și comunicații mobile. Prin urmare, este deosebit de important astăzi să acordăm atenție acestei perspective tehnologice și să încercăm să facem tot posibilul pentru utilizarea pe scară largă a Internetului în domeniul educației. Literatură
Informații primite din rețeaua globală la adresele: suport / internet.htm muzee / internet / index.htm
Există trei tendințe principale în dezvoltarea tehnologiilor de rețea: creșterea numărului de clienți mobili conectați, îmbunătățirea serviciilor web existente și apariția de noi și creșterea ponderii traficului video online.
„Americanii au nevoie de un telefon, dar noi nu. Avem mulți mesageri.” Sir W. Preece, inginer șef, Serviciul Poștal Britanic, 1878.
— Cine naiba vrea să audă actorii vorbind? G.M. Warner, Warner Bros., 1927.
„Cred că piața globală poate ajunge la cinci computere”. Thomas Watson, directorul executiv al IBM, 1943.
„Televiziunea nu va putea petrece nici măcar primele șase luni pe nicio piață pe care a capturat-o. Oamenii se vor sătura în curând să se uite la o cutie de placaj în fiecare noapte.” Darryl Zanuck, 20th Century Fox, 1946.
În primul deceniu al secolului XXI, Internetul și-a „schimbat statutul” de la o rețea globală de calculatoare într-un „spațiu informațional global”, arătându-se atât în sfera socială, cât și economică și continuând să se dezvolte. Capacitatea de a accesa rețeaua nu numai de pe un computer, ci și de pe alte dispozitive, popularitatea tot mai mare a versiunilor online ale serviciilor tradiționale de telecomunicații off-line (telefonie, radio, televiziune), servicii online unice - toate acestea contribuie la creșterea continuă a numărului de utilizatori de internet și, ca urmare, a crescut traficul. Conform previziunilor Cisco din Visual Networking Development Index, traficul global va depăși 50 de exaocteți până în 2015 (de la 22 de exaocteți în 2010). Videoclipul online va ocupa partea leului din generarea de trafic, al cărui volum în 2011 a depășit pentru prima dată traficul agregat de alte tipuri (voce + date). Până în 2015, traficul video va fi de peste 30 exabytes (de la 14-15 exabytes în 2010). Internetul va rămâne principalul mijloc de accesare a conținutului, în timp ce ponderea traficului de pe dispozitivele mobile conectate direct la această rețea va crește. Volumul traficului vocal va crește ușor pe măsură ce pentru a inlocui "telefonul" Comunicatie vocala comunicarea prin videotelefon este în curs.
Accesul la resurse
Creșterea proiectată a activității în rețea poate afecta tranziția accelerată a companiilor de telecomunicații de la infrastructura de rețea existentă la implementarea conceptului rețea multiservicii ().
Orez. 1. Conceptul de rețea multiservicii
Rețea multiservicii este un mediu de rețea capabil să transmită fluxuri audio, video și date într-un format unificat (digital) printr-un singur protocol (stratul de rețea: IP v6). Comutarea de pachete, folosită în locul comutării circuitelor, face ca rețeaua multiservicii să fie gata de utilizare în orice moment. Protocoalele de rezervare a lățimii de bandă, prioritizarea transmisiei și calitatea serviciului (QoS) diferențiază serviciile furnizate pentru diferite tipuri de trafic. Acest lucru asigură conectivitate la rețea transparentă și consecventă și acces la resursele și serviciile de rețea atât pentru dispozitivele client existente, cât și pentru cele care vor apărea în viitorul apropiat. Accesul prin cablu într-o rețea multiservicii va deveni și mai rapid, iar accesul mobil va deveni și mai ieftin.
Radio prin internet
Streamingul de radio prin internet a apărut la sfârșitul anilor 90 ai secolului XX. și a câștigat rapid popularitate. Posturile de radio de top au oferit utilizatorilor posibilitatea de a asculta programe în direct printr-un browser. Odată cu creșterea numărului de posturi de radio în rețea, dezvoltatorii terți au început să ofere utilizatorilor aplicații client specializate - playere radio pe Internet.
Un exemplu de player radio pe Internet este Radiocent. Pe lângă funcția principală, radio online, acest player oferă următoarele caracteristici: acces la zeci de mii (!) de posturi de radio pe Internet; gestionarea flexibilă a listei de redare; căutare de muzică și radio online, după țară și gen; capacitatea de a înregistra din aer în format mp3. Versiunea Windows a Radiocent poate fi descărcată gratuit de pe site-ul oficial.
Interfața programului radiocent
Servicii
Comunicarea video va deveni principala formă de comunicare a abonaților, iar televiziunea va suferi o transformare, în urma căreia televizorul și computerul personal vor fuziona efectiv. Televizoarele cu browser încorporat sunt deja pe piață, iar în 3-5 ani, chiar și în Rusia, furnizorii nu vor reprezenta televiziunea terestră „digitizată”, ci digital real (interactivitate + HDTV).
Ponderea serviciilor multimedia online va crește, filmele și muzica online vor deveni mai accesibile și de mai bună calitate.
Piața de software se va îndrepta către aplicații pentru dispozitive mobile, cum ar fi smartphone-uri și tablete. Cele mai populare vor fi serviciile web care înlocuiesc aplicațiile tradiționale offline. Va fi posibil să lucrați cu pachete de rețea de programe aplicate prin Internet folosind modelul „software ca serviciu”. Doar 20% -25% din produsele software vor fi dezvoltate pentru PC.
Dezvoltarea comerțului online va duce la creșterea numărului de bunuri și servicii care pot fi comandate pe piețele de rețea. Experiența obișnuită de cumpărături poate fi complet diferită: nu este nevoie să mergi la magazinul alimentar. Va fi suficient să accesați site-ul supermarketului de pe un smartphone și să plasați o comandă pentru produsele necesare, să plătiți imediat de pe un smartphone și să așteptați livrarea.
Dezvoltarea internet banking-ului va duce la apariția aplicațiilor client-bancă pentru smartphone-uri. Dimensiunea tranzacțiilor financiare într-o astfel de aplicație se va realiza biometric sau prin „gesturi” tactile pe ecranul tactil.
Servicii " realitate virtuala„Îți va permite să” te vezi „în mașina modelului care îți place sau” să încerci „haine de un anumit tip în condițiile date.
Adresa permanentă a acestei pagini este:
Pentru a înțelege cum funcționează reteaua locala , este necesar să înțelegem un astfel de concept ca tehnologie de rețea.
Tehnologia de rețea are două componente: protocoale de rețeaşi echipamente care asigură funcţionarea acestor protocoale. Protocol la rândul său, este un set de „reguli” prin care computerele din rețea se pot conecta între ele și pot face schimb de informații. Cu ajutorul tehnologiilor de rețea, avem internet, există o conexiune locală între calculatoarele din casa ta. Inca tehnologii de rețea sunt numite de bază, dar au și un alt nume frumos - arhitecturi de rețea.
Arhitecturile de rețea definesc mai mulți parametri de rețea, despre care trebuie să aveți puține cunoștințe pentru a înțelege dispozitivul rețelei locale:
1) Rata de transfer de date. Determină cât de multă informație, măsurată de obicei în biți, poate fi transmisă prin rețea într-un timp dat.
2) Formatul cadrelor de rețea. Informațiile transmise prin rețea există sub formă de așa-numite „cadre” – pachete de informații. Cadrele de rețea din diferite tehnologii de rețea au formate diferite de pachete de informații transmise.
3) Tipul de codare a semnalului. Stabilește modul în care, folosind impulsuri electrice, informațiile sunt codificate în rețea.
4) Mediu de transmisie. Acesta este materialul (de obicei un cablu) prin care trece fluxul de informații - cel care este afișat în cele din urmă pe ecranele monitoarelor noastre.
5) Topologia rețelei. Aceasta este o diagramă a unei rețele care are „nervuri” reprezentând cabluri și „vârfuri” - computerele la care rulează aceste cabluri. Există trei tipuri principale de scheme de rețea: inel, magistrală și stea.
6) Metoda de acces la mediul de transmisie a datelor. Sunt utilizate trei metode de accesare a mediului de rețea: metoda deterministă, metoda de acces aleatoriu și transmisia prioritară. Cea mai comună metodă deterministă, în care, folosind un algoritm special, timpul de utilizare a mediului de transmisie este împărțit între toate calculatoarele din mediu. În cazul unei metode de acces aleatoriu la rețea, computerele concurează pentru a accesa rețeaua. Această metodă are mai multe dezavantaje. Unul dintre aceste dezavantaje este pierderea unei părți din informațiile transmise din cauza ciocnirii pachetelor de informații din rețea. Acces prioritar furnizează respectiv cea mai mare cantitate de informaţii staţiei prioritare stabilite.
Setul acestor parametri determinătehnologie de rețea.
Tehnologia de rețea este acum răspândită IEEE802.3 / Ethernet... S-a răspândit pe scară largă datorită tehnologiilor simple și ieftine. De asemenea, popular și datorită faptului că întreținerea unor astfel de rețele este mai ușoară. Topologia rețelelor Ethernet este de obicei construită sub forma unei „stea” sau „autobuz”. Mediul de transmisie în astfel de rețele este atât subțire, cât și gros. cabluri coaxiale, și perechi răsucite și cabluri de fibră optică... Rețelele Ethernet variază de obicei în lungime de la 100 la 2000 de metri. Rata de transfer de date în astfel de rețele este de obicei de aproximativ 10 Mbps. Rețelele Ethernet folosesc de obicei metoda de acces CSMA / CD, referindu-se la metode de acces aleatoriu descentralizat la rețea.
Există, de asemenea, opțiuni de rețea de mare viteză Ethernet: IEEE802.3u / Fast Ethernet și IEEE802.3z / Gigabit Ethernet oferind rate de transfer de date de până la 100 Mbps și, respectiv, de până la 1000 Mbps. În aceste rețele, mijlocul de transmisie este în principal fibra optica sau pereche răsucită ecranată.
Există, de asemenea, tehnologii de rețea mai puțin comune, dar omniprezente.
Tehnologia rețelei IEEE802.5 / Token-Ring se caracterizează prin faptul că toate nodurile sau nodurile (calculatoarele) dintr-o astfel de rețea sunt unite într-un inel, utilizează o metodă de marcare de acces la rețea, suportă pereche răsucită ecranată și neecranată, și fibra optica ca mediu de transmisie. Viteză Token-Ring de până la 16 Mbps. Numărul maxim de noduri într-un astfel de inel este de 260, iar lungimea întregii rețele poate ajunge la 4000 de metri.
Citiți următoarele materiale pe această temă:
Rețeaua locală IEEE802.4 / ArcNet este deosebit prin faptul că folosește metoda de acces pentru transferul de date folosind transferul de autoritate. Această rețea este una dintre cele mai vechi și populare anterior din lume. Această popularitate se datorează fiabilității și costului scăzut al rețelei. În zilele noastre, o astfel de tehnologie de rețea este mai puțin comună, deoarece viteza într-o astfel de rețea este destul de mică - aproximativ 2,5 Mbps. La fel ca majoritatea celorlalte rețele, perechile răsucite ecranate și neecranate și cablurile de fibră optică sunt folosite ca mediu de transmisie, care poate forma o rețea de până la 6.000 de metri lungime și poate include până la 255 de abonați.
Arhitectura rețelei FDDI (Interfață de date distribuite prin fibră), bazat pe IEEE802.4 / ArcNetși este foarte popular datorită fiabilității sale ridicate. O astfel de tehnologie de rețea include două inele de fibră optică, până la 100 km lungime. În același timp, se asigură o viteză mare de transfer de date în rețea - aproximativ 100 Mbps. Scopul creării a două inele de fibră optică este că unul dintre inele este urmat de o cale cu date de rezervă. Astfel, șansa de a pierde informațiile transmise este redusă. O astfel de rețea poate conține până la 500 de abonați, ceea ce reprezintă și un avantaj față de alte tehnologii de rețea.
