Informații generale despre Internet
"Internet" (Internet) este o comunitate globală de sisteme IT globale care utilizează familia de protocoale TCP \ IP pentru schimbul de informații.
În mod literal, termenul "Internet" înseamnă "între rețele". Aceasta reflectă principala funcție a Internetului - unificarea nu numai a calculatoarelor individuale (gazde), ci și furnizarea de comunicări între diferite rețele la scară globală. Această asociere permite schimbul de informații între toate computerele care fac parte din rețeaua conectată la Internet. În același timp, nu contează în ce sistem de operare funcționează mașinile gazdă (Windows, UNIX etc.).
Istoria internetului
Caracteristicile rețelei ARPANET
L pachet (max) = 1008 biți;
50% din pachete sunt oficiale - comenzi și răspunsuri;
L (media) pachetului = 218 de biți;
Creșterea fiabilității - mecanismul de recunoaștere și de timp (aproximativ 250 ms), ROS;
Fiabilitate: o medie de 1 eroare pe 12880 pachete transmise;
KGT = 0,9836;
Rutarea este tabulară, la fiecare 640 ms fiecare nod generează mesaje de rutare trimise către toate nodurile adiacente, cu informații despre întârzieri;
Pe baza acestor date, nodurile selectează direcțiile de transmisie care corespund întârzierii min.
Apariția internetului
În prezent, Internetul reprezintă mai mult de 20 de mii de rețele individuale, legând mai mult de 2 milioane de noduri în 150 de țări. Mai mult de 350 de milioane de utilizatori folosesc în mod regulat resursele de internet.
Internetul în sine nu are un proprietar, totuși se conectează o mulțime de rețele de calculatoare care au proprietarii lor. Multe dintre aceste rețele de calculatoare (sau computere gazdă individuale) oferă, pe bază comercială, diverse informații utile în multe domenii ale vieții umane. Aceste informații se acumulează în băncile de informații ale rețelelor naționale, iar accesul este asigurat prin intermediul internetului, fapt ce asigură, de fapt, popularitatea la nivel mondial a internetului.
Protocolul TCP / IP stivă
TCP / IP este un nume colectiv pentru un set de protocoale de rețea (stivuite) de diferite nivele utilizate pe Internet.
Protocolul TCP / IP este împărțit în 4 nivele:
- aplicat
- transport
- firewall
- Fizic și canal
Un exemplu de stivă de protocoale TCP / IP
Cum ajungem de la computerul nostru la un server de la distanță?
Schema de transmitere a pachetelor din rețeaua locală către server
Există prea multe rețele locale, deci sistemele autonome sunt într-adevăr integrate.
Sistem autonom (AS - sistem autonom) - o rețea sub un singur control administrativ, poate fi mai multe computere sau o rețea mare.
Schema de combinare a rețelelor separate într-o rețea compusă comună
Evaluarea comparativă a arhitecturilor de rețea ISO și TCP / IP
Direcția principală a dezvoltării rețelelor informatice și de informare moderne (IVS) este globalizarea și integrarea acestora (integrarea). Aceasta conduce la extinderea IVS, utilizarea în comun a software-ului (software), asocierea diverselor rețele etc.
În rețelele reale, folosind o varietate de arhitecturi de rețea, cum ar fi TCP / IP, IPX / SPX, XNS XEROX, Apple Talk, SNA, Banyan VIȚELE, ISO, 3COM, DECnet, și multe altele.
cu toate acestea, cele două abordări sunt cele mai populare: arhitectura TCP / IP a centrului american de cercetare DARPA și arhitectura de rețea bazată pe standardul ISO. Principalele diferențe dintre aceste arhitecturi derivă din calitatea canalelor de comunicare utilizate. Astfel, arhitectura TCP / IP este orientată spre utilizarea unor canale de comunicare suficient de bune cu o rată scăzută de eroare (de ordinul 10-5), în timp ce arhitectura ISO permite utilizarea canalelor cu o probabilitate de eroare de ordinul 10 ^ (-3).
Deoarece sarcina principală a unui IVS cu scop general este de a organiza interacțiunea utilizatorilor diferiți în zone mari, principalele cerințe pentru arhitectura rețelei sunt:
Este posibil să se distingă următoarele diferențe esențiale între aceste arhitecturi:
Arhitectura ISO oferă un set puternic de protocoale la toate nivelurile modelului, atunci când se stabilește o conexiune logică la fiecare nivel între obiectele care interacționează și datele sunt apoi transmise. În același timp, secvența de transmisie a unităților de protocol (blocuri, fragmente, pachete, cadre) este păstrată de sus în jos și sunt luate măsuri speciale pentru a păstra integritatea acestor porțiuni de date. În cazul pierderii sau distorsionării unității de protocol, la fiecare nivel (cu excepția celei fizice) se efectuează o retransmisie și o retransmisie a unității de protocol deformate.
Arhitectura TCP / IP oferă posibilitatea de a ramifica protocoale și chiar de a adăuga altele noi. Integritatea datelor este monitorizată de stratul de transport (protocolul TCP) sau de utilizator (protocolul UDP).
Tabelul "Stackul de protocoale de bază ale arhitecturilor de rețea ISO și TCP / IP"
Nivelurile standardului ISO
Set de protocoale ISO
Protocolul TCP / IP stivă
Diferențele de ideologie a arhitecturi de rețea de construcții dau naștere unor diferențe semnificative în mecanismul de transmisie a nivelurilor standard, ISO cu excepția fizice și link-ul în cazul în care poate fi utilizat protocolul LAP-B și X.21, dar pot fi și alții. Principalele diferențe în algoritmul de transfer de date constau, în primul rând, în ideologia protecției erorilor și, în al doilea rând, în implementarea modului de comutare a pachetelor (CP).
Mai întâi, ia în considerare metodele de combatere a erorilor.
Problemele de protecție a datelor de la erori și eșecuri sunt date cu multă atenție. Pentru aceasta, al doilea nivel (canal) este alocat. Detectarea erorilor se efectuează folosind un cod puternic imunitar de tip BCH (Rec. V.42) cu o distanță minimă de cod d = 5, care permite detectarea oricărei erori de 4 ori. Corecția erorilor se realizează utilizând algoritmi cu feedback - ROS-OZH sau (mai des) ROS-NP. Deconectarea și numărarea ciclică a cadrelor sunt folosite pentru a combate inserarea și pierderea cadrelor. La nivelul rețelei, se asigură numerotarea pachetelor și reînregistrarea lor. Toate acestea ne permit să folosim mediul de transmisie de aproape orice calitate, dar prețul pentru acesta este un grad ridicat de redundanță introdus, adică o scădere a ratei reale de transfer de date.
În arhitectura TCP / IP, primul și al doilea strat nu sunt specificate deloc, adică Transmisia poate fi efectuată chiar fără protecție împotriva erorilor. Creșterea fidelității este încredințată protocolului de transport al TCP. Dacă se utilizează canale bune, de exemplu linii de comunicații cu fibră optică (FOCL), atunci stratul de transport utilizează protocolul UDP, care nu oferă protecție împotriva erorilor. În acest caz, detectarea și corectarea erorilor se efectuează la nivelul aplicației prin programe speciale de utilizator. Această abordare devine ușor de înțeles, deoarece arhitectura TCP / IP a fost inițial implementată în rețeaua ARPANET, unde au fost utilizate canale dedicate de mare viteză.
Luați în considerare diferențele dintre metodele de comutare a pachetelor, adică în implementarea celui de-al treilea nivel al ISO.
Stabilirea unei conexiuni. Cu un CP virtual, înainte de trimiterea mesajului, se stabilește o conexiune logică între obiectele care se află la nivel de transport (și, eventual, nivelurile ISO mai ridicate). Acest canal logic este stocat în tabelele de rutare ale tuturor centrelor de comutare a pachetelor (PCC) care participă la conexiune. Pachetele sunt transmise numai pe canalul logic stabilit, prin urmare ordinea urmărilor nu este încălcată.
Cu o datagramă nu este stabilită o conexiune logică, astfel că pachetele unui mesaj sunt transmise pe căile care sunt optimale în acest moment, adică eventual diferite rute. Problema de asamblare a mesajelor din pachete este rezolvată la nivelul transportului.
Procedura de trimitere a unui pachet prin rețea. Modul virtual al CP prevede alocarea unei rețele speciale de transmisie de date (PD) și transmiterea pachetelor în această rețea PD printr-un canal logic gata creat la inițiativa nivelului de transport.
În modul datagrame, fiecare pachet este transmis pe diferite căi, ceea ce face posibilă utilizarea mai eficientă a resurselor de rețea, deoarece în rețele mari, încărcarea canalelor se schimbă foarte repede, prin urmare, este de dorit să corectați mai des ruta de livrare. În acest caz, este posibilă crearea unei rețele globale fără alocarea unei rețele de PD core separate.
Gestionarea fluxului de mesaje primite. În modul KP virtual, controlul fluxului mesajelor primite (dar nu și al pachetelor) este posibil numai la intrarea canalului virtual, adică la un anumit centru de comutare a pachetelor pentru acest mesaj.
Modulul datagrame al KP este mai flexibil și vă permite să controlați fluxul de mesaje primite de la aproape orice DSC, ceea ce îmbunătățește flexibilitatea controlului.
Eficiența utilizării resurselor de rețea. În modul virtual, ruta optimă este aleasă numai în momentul stabilirii unei conexiuni logice, astfel încât atunci când situația din rețea se schimbă rapid, calea optimă pentru primul pachet de mesaje poate să nu fie optimă pentru pachetele ulterioare ale aceluiași mesaj.
În modul datagrame, ruta este corectată mai des, ceea ce vă permite să încărcați canalele întregii rețele în mod mai uniform și, în cele din urmă, să reduceți timpul de livrare al mesajului.
Domeniul de aplicare al arhitecturii TCP / IP
Aplicarea arhitecturii TCP / IP este determinată de proprietățile acestora, care dau naștere la principalele avantaje și dezavantaje ale arhitecturilor de rețea utilizate.
Avantajele arhitecturii TCP / IP:- costuri mici pentru implementarea protocoalelor de interacțiune datorate unui set mai mic de protocoale necesare;
- o simplificare semnificativă a procedurii de rutare, care reduce costul rețelei de bază de transmisie de date prin utilizarea mai multor PC-uri simple;
- posibilitatea de a construi o ITT pe scară largă, utilizând o varietate de echipamente;
- posibilitatea implementării interacțiunii diferitelor rețele folosind algoritmi de potrivire simplificată.
- posibilitatea de implementare numai atunci când se utilizează canale de comunicare "bune" (preferabil dedicate);
- nevoia de a rezolva problema de asamblare a pachetelor care pot intra în stratul de transport în ordine aleatorie;
- posibilitatea pierderii unui mesaj din cauza livrării cu întârziere a unuia dintre pachetele din acest mesaj;
- complicând programele de aplicație ale utilizatorilor prin introducerea procedurilor de control și corectarea erorilor în mesajele primite.
În construirea WAN atunci când factorul decisiv este ușurința de coordonare între diferite rețele naționale, puse în aplicare de regulă, pe echipamente eterogene, utilizarea mai eficientă a arhitecturii TCP / IP, această concluzie este confirmată de practică, pentru că este utilizat în arhitectura arhitectura rețelei de Internet TCP / IP.A ISO eficientă atunci când se aplică canalele de comunicare „rele“, trebuie să lucreze în timp real și o structură omogenă a echipamentelor, cu principalele canale de comunicare reliefează de calitate.