Надежность функционирования глобальной сети обеспечивает большое количество линий связи между региональными сегментами сети. Например, российский региональный сегмент Internet имеет несколько магистральных линий связи, соединяющих его с североамериканским, европейским и японским сегментами.
Основу, «каркас» Internet составляют более 150 миллионов серверов, постоянно подключенных к сети, из которых в России насчитывается около 400 тысяч (на начало 2002 г.).
К серверам Internet могут подключаться с помощью локальных сетей или коммутируемых телефонных линий сотни миллионов пользователей Internet.
Особенностью глобальных сетей является большая протяженность линий связи, объединяющих локальные сети. Причем такие соединения являются соединениями типа «точка-точка», когда сетевой кабель используется для передачи информации только между двумя компьютерами (или другим сетевым оборудованием), соединенным этим кабелем. Существуют следующие типы каналов, используемых для соединения локальных сетей (или отдельного пользователя с локальной сетью):
· выделенная линия;
· коммутируемая линия.
При соединении по выделенной линии, связь между двумя сетевыми устройствами существует постоянно. В любой момент времени удаленный маршрутизатор (мост) может направлять пакеты в выделенный канал, не заботясь об установлении соединения. Использование выделенной линии для соединения локальных сетей — дорогостоящее решение, т.к. приходится платить за аренду линии, вне зависимости от ее фактического использования. Поэтому данный вариант оправдан, только если между сетями циркулируют большие объемы данных. Если же трафик невелик, то выгоднее использовать коммутируемую линию.
В коммутируемой линии связь с другим сетевым устройством (возможно с несколькими) устанавливается только при необходимости. При этом пользователь платит только за фактическое время соединения, однако на установление самого соединения тратится время, а также возможны отказы в установлении соединения по причине занятости линии. Частным случаем коммутируемой линии является соединение домашнего пользователя с провайдером Internet по телефонной линии, с использованием модема.
Существуют различные типы выделенных и коммутируемых линий: аналоговые телефонные линии, цифровые линии PDH (с интерфейсами Tl/El, T2/E2, ТЗ/ЕЗ), цифровые линии SONET/SDH, цифровые линии ISDN (более точно: сети ISDN), асимметричные цифровые абонентские линии ADSL.
Имея выделенный или коммутируемый канал, можно напрямую объединить между собой несколько локальных сетей при помощи удаленных маршрутизаторов или мостов. В самом простом варианте это будет реализовано при помощи компьютера-шлюза, на котором настроен интерфейс вызова по требованию: пакеты циркулируют в рамках локальной сети, а если на шлюз попадает пакет, направляющийся в другую локальную сеть, то модем компьютера-шлюза сам позвонит на другой компьютер-шлюз (телефонный номер выбирается в зависимости от адреса назначения пакета), а после передачи пакета разорвет соединение.
Однако такая схема не всегда экономически оправдана. Предположим, что одна локальная сеть находится в РФ, а вторая в США. Даже при небольшом трафике между сетями международные разговоры обойдутся очень дорого. Поэтому будет разумнее для соединения локальных сетей воспользоваться услугами уже существующих глобальных сетей, например Internet. Такая возможность предоставляется, уже рассматривавшейся ранее, технологией виртуальных частных сетей (VPN - Virtual Private Network), которая благодаря шифрованию позволяет организовать безопасное соединение двух ЛВС через Internet. Однако сеть Internet для этих целей стала использоваться сравнительно недавно, да и отнюдь не является самым быстрым, надежным и безопасным вариантом. Существует большое количество других глобальных сетей с коммутацией пакетов, позволяющих решать эти задачи. К глобальным сетям с коммутацией пакетов относятся сети Х.25, Frame Relay, ATM и TCP/IP (Internet).
Сети Х.25, Frame Relay и ATM состоят из коммутаторов (которые отличаются от коммутаторов локальных сетей), объединенных между собой связями «точка-точка» и работающими с установлением виртуального канала между абонентами сети. Под виртуальным каналом понимается нумерованное соединение между двумя абонентами, в котором данные передаются не на основании таблиц маршрутизации коммутаторов, а на основании номера виртуального канала. Точнее говоря, маршрутизация пакетов между коммутаторами сети на основании таблиц маршрутизации происходит только один раз — при создании виртуального канала. После создания виртуального канала передача пакетов коммутаторами происходит на основании номера или идентификатора виртуального канала (Virtual Channel Identifier, VCI).
3. Мировые информационные сети
3.1 Компьютерные коммуникационные сети
Образование глобальных сетей в России началось в 1990г. На российском рынке глобальных вычислительных сетей наиболее активно и эффективно функционируют следующие сетевые структуры:
Internet России с 1990г. объединяет более 300 тысяч машин, среди них научные, учебные, просветительские организации, банки, биржи, частные лица, агентства.
Сеть LASNET. Она создана в 1995г. институтом автоматизированных сетей. Эта сеть предоставляет услуги в области электросвязи.
Сеть РОСПАК. Создана АО Интертелеком, имеет свои узлы в 50 городах России, зарегистрирована в международном союзе электросвязи. Обеспечено взаимодействие с отечественными и зарубежными ТВС.
Сеть Исток-К - разработчики и держатели сети Концернтелеком. Она реализована на отечественных технических средствах и представляет собой совокупность центров коммутации пакетов и сообщений, соединенных стандартными каналами государственной сети связи.
Сеть РЕЛКОМ – сеть документального обмена общего пользования, разработанная в институте имени Курчатова. В качестве национальной стала частью европейской сети EVNET и имеет выход в Internet.
«Спринт-сети» - созданы российскими телеграфами. Являются сетями передачи данных и документооборота, обеспечивают выход в международные сети.
АКАДЕМ СЕТЬ – ведомственная сеть, созданная всероссийским НИИ прикладных автоматических систем, предназначенных для обеспечения доступа научных и исследовательских организаций к базам данных информационных центров. Это открытая неоднородная ИВС (информационная вычислительная система) с коммутацией пакетов. Основные ее компоненты – коммутационные и терминальные системы, а также рабочие системы на базе ЭВМ.
ИНФОТЕЛ - представляет собой сеть передачи данных и документооборота. В сети реализованы международные стандарты и рекомендации по сетям передачи данных общего пользования. Она взаимодействует со 190 зарубежными сетями. Основные услуги: передача текстовых и двоичных файлов, интерактивный доступ к информационным вычислительным ресурсам, выход в другие телекоммуникационные сети.
Сеть FIDONET - некоммерческая сеть, представляющая собой совокупность многочисленных электронных досок объявлений, объединенных в сеть, где в качестве средств связи используются обычные коммутированные телефонные каналы. Сеть Fidonet имеет иерархическую структуру. Все узлы объединяются по схеме: в пределах одного города, района, области формируется сеть, руководство которой осуществляет сетевой коридор.
В пределах одного государства формируется регион, общее руководство которого осуществляет региональный координатор.
В пределах материка формируется зона руководства, которое осуществляет зональный координатор.
В Fidonet имеется 6 зон: Северная Америка, Европа, Австралия, Латинская Америка, Африка и Азия. Работой всей сети Fidonet управляет международный координатор.
Узел сети Fidonet представляет собой аппаратно-программный комплекс для обеспечения обмена почтой с другими аналогичными узлами.
Дополнительный узел используется как доска объявлений ВВS. Информация на BBS делится на 3 категории – это файлы, почта и объявления. В качестве программного обеспечения сервера узла BBS в нашей стране используется обычный пакет Maximus, который позволяет просматривать почту, открытую для него или адресованную пользователю, отправлять сообщения другим пользователям BBS или другим BBS, входящим в Fidonet.
Системы электронной почты в этой сети реализуются в режиме диалога, что выгодно ее отличает от других сетей. Например, от Internet, где электронная почта работает в режиме отправления.
Некоторые узлы сети Fidonet являются шлюзами Internet, то есть для отправления письма в Internet следует его отправлять на ближайший шлюз.
Основная услуга, предоставляемая узлами Fidonet – это доступ пользователей к коллекции файлов, собранных в узле. Эти файлы преимущественно являются программным обеспечением, обладание которым не сопровождается коммерческой выгодой.
2 января 1969 г. агентство перспективных исследовательских проектов (ARPA — Advanced Research Projects Agency), являющееся одним из подразделений Министерства обороны США, начало работу над проектом связи компьютеров оборонных организаций. В результате была создана сеть ARPANET, в основе функционирования которой лежали принципы, использованные позже при построении Internet. ARPANET, с одной стороны, должна была обеспечить сохранение коммуникаций в случае ядерной атаки противника, с другой стороны, облегчить сотрудничество различных исследовательских учреждений. ARPANET обеспечивала связь между университетами, военными учреждениями и предприятиями оборонной промышленности. В случае разрушения одной или нескольких линий связи система должна была уметь переключаться на другие линии. Спустя некоторое время в систему были встроены программы перемещения файлов и электронная почта.