.
Введение
1.1. Краткое историческое введение об Internet.
Около 20 лет назад Министерство Обороны США создало сеть, которая явилась
прародительницей Internet, она называлась ARPAnet. ARPAnet была
экспериментальной сетью, - она создавалась для поддержки научных исследований в
военно-промышленной сфере, в частности, для исследования методов построения
сетей, устойчивых к частичным повреждениям, получаемым, например, при
бомбардировке авиацией, и способных в таких условиях продолжать нормальное
функционирование.
Это требование дает ключ к пониманию принципов построения и структуры Internet.
В модели ARPAnet всегда была связь между компьютером-источником и
компьютером-приемником (станцией назначения). Сеть apriori предполагалась
ненадежной: любая часть сети может исчезнуть в любой момент.
На связывающиеся компьютеры - не только на саму сеть - также возложена
ответственность обеспечивать налаживание и поддержание связи. Основной принцип
состоял в том, что любой компьютер мог связаться как равный с равным с любым
другим компьютером.
Передача данных в сети была организована на основе протокола Internet - IP.
Протокол IP - это правила и описание работы сети. Этот свод включает правила
налаживания и поддержания связи в сети, правила обращения с IPпакетами и их
обработки, описания сетевых пакетов семейства IP (их структура и т.п.). Сеть
задумывалась и проектировалась так, чтобы от пользователей не требовалось
никакой информации о конкретной структуре сети. Для того, чтобы послать
сообщение по сети, компьютер должен поместить данные в некий “конверт”,
называемый, например, IP, указать на этом “конверте” конкретный адрес в сети и
передать получившиеся в результате этих процедур пакеты в сеть.
Эти решения могут показаться странными, как и предположение о “ненадежной” сети,
но уже имеющийся опыт показал, что большинство этих решений вполне разумно и
верно. Пока Международная Организация по Стандартизации тратила годы, создавая
окончательный стандарт для компьютерных сетей, пользователи ждать не желали.
Активисы Internet начали устанавливать IPпрограммное обеспечение на все
возможные типы компьютеров. Вскоре это стало единственным приемлемым способом
для связи разнородных компьютеров. Такая схема понравилась правительству и
университетам, которые проводят политику покупки компьютеров у различных
производителей. Каждый покупал тот компьютер, который ему нравился и вправе был
ожидать, что сможет работать по сети совместно с другими компьютерами.
Примерно 10 лет спустя после появления ARPAnet появились Локальные
Вычислительные Сети, например, такие как Ethernet и др. Одновременно появились
компьютеры, которые стали называть рабочими станциями. На большинстве рабочих
станций была установлена Операционная Система UNIX. Эта ОС имела возможность
работы в сети с протоколом Internet (IP). В связи с возникновением принципиально
новых задач и методов их решения появилась новая потребность: организации желали
подключиться к ARPAnet своей локальной сетью. Примерно в то же время появились
другие организации, которые начали создавать свои собственные сети, использующие
близкие к IP коммуникационные протоколы. Стало ясно, что все только выиграли бы,
если бы эти сети могли общаться все вместе, ведь тогда пользователи из одной
сети смогли бы связываться с пользователями другой сети.
Одной из важнейших среди этих новых сетей была NSFNET, разработанная по
инициативе Национального Научного Фонда, аналога нашего Министерства Науки. В
конце 80х NSF создал пять суперкомпьютерных центров, сделав их доступными для
использования в любых научных учреждениях. Было создано всего лишь пять центров
потому, что они очень дороги даже для богатой Америки. Именно поэтому их и
следовало использовать кооперативно. Возникла проблема связи: требовался способ
соединить эти центры и предоставить доступ к ним различным пользователям.
Сначала была сделана попытка использовать коммуникации ARPAnet, но это решение
потерпело крах, столкнувшись с бюрократией оборонной отрасли и проблемой
обеспечения персоналом.
Тогда NSF решил построить свою собственную сеть, основанную на IP технологии
ARPAnet. Центры были соединены специальными телефонными линиями с пропускной
способностью 7 KB/s. Однако, было очевидно, что не стоит даже и пытаться
соединить все университеты и исследовательские организации непосредственно с
центрами, т.к. проложить такое количество кабеля - не только очень дорого, но
практически невозможно. Поэтому решено было создавать сети по региональному
принципу. В каждой части страны заинтересованные учреждения должны были
соединиться со своими ближайшими соседями. Получившиеся цепочки подсоединялись к
суперкомпьютеру в одной из своих точек, таким образом суперкомпьютерные центры
были соединены вместе. В такой топологии любой компьютер мог связаться с любым
другим, передавая сообщения через соседей.
Это решение было успешным, но настала пора, когда сеть уже более не справлялась
с возросшими потребностями. Совместное использование суперкомпьютеров позволяло
подключенным общинам использовать и множество других вещей, не относящихся к
суперкомпьютерам. Неожиданно университеты, школы и другие организации осознали,
что заимели под рукой море данных и мир пользователей. Поток сообщений в сети
(трафик) нарастал все быстрее и быстрее пока, в конце концов, не перегрузил
управляющие сетью компьютеры и связывающие их телефонные линии. В 1987г.
контракт на управление и развитие сети был передан компании Merit Network Inc.,
которая занималась образовательной сетью Мичигана совместно с IBM и MCI. Старая
физически сеть была заменена более быстрыми (примерно в 20 раз) телефонными
линиями. Были заменены на более быстрые и сетевые управляющие машины.
Процесс совершенствования сети идет непрерывно. Однако, большинство этих
перестроек происходит незаметно для пользователей. Включив компьютер, вы не
увидите объявления о том, что ближайшие полгода Internet не будет доступна из-за
модернизации. Возможно даже более важно то, что перегрузка сети и ее
усовершенствование создали зрелую и практичную технологию. Проблемы были решены,
а идеи развития проверены в деле.
Важно отметить то, что усилия NSF по развитию сети привели к тому, что любой
желающий может получить доступ к сети. Прежде Internet была доступна только для
исследователей в области информатики, государственным служащим и подрядчикам.
NSF способствовал всеобщей доступности Internet по линии образования, вкладывая
деньги в подсоединение учебного заведения к сети, только если то, в свою
очередь, имело планы распространять доступ далее по округе. Таким образом,
каждый студент четырехлетнего колледжа мог стать пользователем Internet.
И потребности продолжают расти. Большинство таких колледжей на Западе уже
подсоединено к Internet, предпринимаются попытки подключить к этому процессу
средние и начальные школы.
Выпускники колледжей прекрасно осведомлены о преимуществах Internet и
рассказывают о них своим работодателям. Вся эта деятельность приводит к
непрерывному росту сети, к возникновению и решению проблем этого роста, развитию
технологий и системы безопасности сети.
1.2. Что составляет Internet ?
В действительности Internet не просто сеть, - она есть структура, объединяющая
обычные сети. Internet - это “Сеть сетей”. Что включает Internet? Вопрос
непростой. Ответ на него меняется со временем. Вначале ответ был бы достаточно
прост: “все сети, использующие протокол IP, которые кооперируются для
формирования единой сети своих пользователей”. Это включало бы различные
ведомственные сети, множество региональных сетей, сети учебных заведений и
некоторые зарубежные сети (за пределами США).
Чуть позже привлекательность Internet осознали и некоторые не IPсети. Они
захотели предоставить ее услуги своим клиентам и разработали методы подключения
этих “странных” сетей к Internet. Сначала эти подключения, названные шлюзами,
служили только для передачи электронной почты.
Однако, некоторые из них разработали способы передачи и других услуг. Являются
ли эти сети частью Internet? И да, и нет. Все зависит от того, хотят ли они того
сами.
1.3. Административное устройство Internet и её финансы.
Internet по организации во многом напоминает церковь. Это организация с
полностью добровольным участием. Управляется она чем-то наподобие совета
старейшин, однако, у Internet нет патриарха, президента или Папы. Составляющие
сети могут иметь своих президентов или аналогичных вождей, но это совсем другое
дело; в Internet нет единственной авторитарной фигуры. Высшая власть, где бы
Internet ни была, остается за ISOC (Internet Society). ISOC - общество с
добровольным членством. Его цель - способствовать глобальному обмену информацией
через Internet. Оно назначает совет старейшин, который отвечает за техническую
политику, поддержку и управление Internet.
Совет старейшин представляет собой группу приглашенных добровольцев, называемую
IAB (Совет по архитектуре Internet.). IAB регулярно собирается, чтобы
“благословить” стандарты и распределить ресурсы, такие, например, как адреса.
Internet работает, поскольку имеются стандартные способы общения между
компьютерами и прикладными программами. Это позволяет компьютерам разного типа
связываться без особых проблем. IAB ответственен за стандарты; он решает, когда
стандарт необходим и каким ему следует быть. Когда требуется стандарт, совет
рассматривает проблему, принимает стандарт и по сети оповещает о нем мир. IAB
также следит за различными номерами (и другими вещами), которые должны
оставаться уникальными. Например, каждый компьютер в Internet имеет свой