Соединение локальных сетей посредством мостов
Маршрутизатор (англ. Router) объединяет сети с общим протоколом более эффективно, чем мост. Он позволяет, например, расщеплять большие сообщения на более мелкие куски, обеспечивая тем самым взаимодействие локальных сетей с разным размером пакета.
Маршрутизатор может пересылать пакеты на конкретный адрес (мосты только отфильтровывают ненужные пакеты), выбирать лучший путь для прохождения пакета и многое другое. Чем сложней и больше сеть, тем больше выгода от Соединение локальных сетей посредством маршрутизатора
использования маршрутизаторов.
Другой очень важной функцией маршрутизаторов является их способность связывать в единую сеть подсети, построенные с использованием разных сетевых технологий, например Ethernet и Х.25.
Мостовоймаршрутизатор (англ. Brouter) — это гибрид моста и маршрутизатора, который сначала пытается выполнить маршрутизацию, где это только возможно, а затем, в случае неудачи, переходит в режим моста.
Шлюз (англ. GateWay), в отличие от моста, применяется в случаях, когда соединяемые сети имеют различные сетевые протоколы. Поступившее в шлюз сообщение от одной сети преобразуется в другое сообщение, соответствующее требованиям следующей сети. Таким образом, шлюзы не просто соединяют сети, а позволяют им работать как единая сеть. C помощью шлюзов также локальные сети подсоединяются к мэйнфреймам — универсальным мощным компьютерам.
Коммутатор (switch, switching hub) по принципу обработки кадров ничем не отличается от моста. Основное его отличие от моста состоит в том, что он является своего рода коммуникационным мультипроцессором, так как каждый его порт оснащен специализированным процессором, который обрабатывает кадры по алгоритму моста независимо от процессоров других портов. За счет этого общая производительность коммутатора обычно намного выше производительности традиционного моста, имеющего один процессорный блок. Можно сказать, что коммутаторы - это мосты нового поколения, которые обрабатывают кадры в параллельном режиме.
IV. Глобальные сети.
В дословном переводе на русский язык интернет — это межсеть, то есть в узком смысле слова интернет — это объединение сетей. Однако в 90-е годы XX века у этого слова появился и более широкий смысл: Всемирная компьютерная сеть. Интернет можно рассматривать в физическом смысле как несколько миллионов компьютеров, связанных друг с другом всевозможными линиями связи, однако такой «физический» взгляд на Интернет слишком узок. Лучше рассматривать Интернет как некое информационное пространство.
Интернет — это не совокупность прямых соединений между компьютерами. Так, например, если два компьютера, находящиеся на разных континентах, обмениваются данными в Интернете, это совсем не значит, что между ними действует одно прямое или виртуальное соединение. Данные, которые они посылают друг другу, разбиваются на пакеты, и даже в одном сеансе связи разные пакеты одного сообщения могут пройти разными маршрутами. Какими бы маршрутами ни двигались пакеты данных, они все равно достигнут пункта назначения и будут собраны вместе в цельный документ. При этом данные, отправленные позже, могут приходить раньше, но это не помешает правильно собрать документ, поскольку каждый пакет имеет свою маркировку.
Таким образом, Интернет представляет собой как бы «пространство», внутри которого осуществляется непрерывная циркуляция данных. В этом смысле его можно сравнить с теле- и радиоэфиром, хотя есть очевидная разница хотя бы в том, что в эфире никакая информация храниться не может, а в Интернете она перемещается между компьютерами, составляющими узлы сети, и какое-то время хранится на их жестких дисках.
Краткая история Интернета
В США решение о создании первой глобальной сети национального масштаба было принято в 1958 году. Оно стало реакцией на запуск в СССР первого искусственного спутника Земли.
Поводом для создания глобальной компьютерной сети стала разработка Пентагоном глобальной системы раннего оповещения о пусках ракет (NORAD— North American Aerospace Defense Command
Курированием работы сети занималась специальная организация — Управление перспективных разработок министерства обороны США (DARPA— Defense Advanced Research Project Agency). Основным недостатком централизованной сети была недостаточная устойчивость, связанная с тем, что при выходе из строя какого- либо из узлов полностью выходил из строя и весь сектор, находившийся за ним, а при выходе из строя центра управления выходила из строя вся сеть.
Полигоном для испытаний новых принципов стали крупнейшие университетские и научные центры США, между которыми были проложены линии компьютерной связи. Со стороны министерства обороны работы курировались тем же управлением DARPA,и первая вневедомственная национальная компьютерная сеть получила название ARPANET. Ее внедрение состоялось в 1969 году.
В 70-е годы сеть ARPANET развивалась медленно. В основном развитие происходило за счет подключения региональных сетей, воссоздающих общую архитектуру ARPANET наболее низком уровне (в региональном или локальном масштабе).
Второй датой рождения Интернета принято считать 1983 год. В этом году произошли революционные изменения в программном обеспечении компьютерной связи. Проблема устойчивости глобальной сети была решена внедрением протокола TCP/IP, лежащего в основе всемирной сети по нынешний день. Решив, наконец, эту задачу, управление DARPAпрекратило свое участие в проекте и передало управление сетью Национальному научному фонду (NSF),который в США играет роль нашей Академии наук. Так в 1983 году образовалась глобальная сеть NSFNET
Годы, когда глобальной сетью руководил Национальный научный фонд США, вошли в историю как эпоха решительной борьбы с попытками коммерциализации сети. Сеть финансировалась на правительственные средства. Национальный научный фонд распределял их между узлами и материально наказывал тех, кто пытался иметь от сети побочные доходы.
Во второй половине 80-х годов произошло деление всемирной сети на домены по принципу принадлежности. Каждый компьютер, подключенный к Интернету, стал иметь свой уникальный адрес. –IP адрес.
Адресация в Internet.
IP-адрес имеет длину 32 бита. Для удобства принято записывать IP-адрес в виде двоично-десятичного числа: каждый байт (октет) записывается в виде десятичного числа в диапазоне от 0 до 255; октеты разделены точками, например, 128.10.2.30 -традиционная десятичная форма представления адреса.
Система IP-адресации учитывает структуру Интернета, т.е. то, что Интернет является сетью сетей, а не объединением отдельных компьютеров. IP-адрес содержит адрес сети и адрес компьютера в данной сети.
Для обеспечения максимальной гибкости в процессе распределения IP – адресов, в зависимости от количества компьютеров в сети, адреса разделяют на три класса А, В, С. Первые биты адреса отводятся для идентификации класса, а остальные разделяются на адрес сети и адрес компьютера в сети.
| Класс А | Адрес сети (7 бит) | Адрес компьютера (24 бита) | |||||
| Класс В | Адрес сети (14 бит) | Адрес компьютера (16 бит) | |||||
| Класс С | Адрес сети (21 бит) | Адрес компьютера (8 битов) | |||||
Достаточно просто определить по первому числу IP-адреса компьютера его принадлежность к сети того или иного класса.
· адреса класса А – число от 0 до 127;
· адреса класса В – число от 128 до 191;
· адреса класса С – число от 192 до 223.
Провайдеры часто предоставляют пользователям доступ в Интернет не с постоянным, а с динамическим IP-адресом, который может меняться при каждом подключении к сети.
Например: IP-адрес сервера нашего университета 172.27.100.5, значит сервер нашего университета относится к сети класса В.
Компьютеры легко могут найти друг друга по числовому IP адресу, но человеку запомнить этот адрес нелегко, поэтому была введена Доменная система имен (DNS –Domain Name System). Доменная система имен ставит в соответствие числовому IP адресу компьютера уникальное доменное имя. Доменное имя-символьное имя компьютера.
Доменная система имен имеет иерархическую структуру: домены верхнего уровня- домены второго уровня и так далее. Домены верхнего уровня бывают двух типов: географические (двухбуквенные) и административные (трехбуквенные). России принадлежит географический домен ru. Обозначение административного домена позволяет определить профиль организации, владельца домена.
| Админист- ративные | Тип организации | Географические | Страна |
| com | Коммерческая | ca | Канада |
| edu | Образовательная | de | Германия |
| gov | Правительственная США | jp | Япония |
| int | Международная | ru | Россия |
| mil | Военная | su | бывший СССР |
| net | Компьютерная сеть | uk | Англия / Ирландия |
| org | некоммерческая | us | США |
Например: IP-адрес нашего университета istu.irk.ru Таким образом наш университет зарегистрировал домен третьего уровня - istu, в территориальном домене второго уровня - irk, который в свою очередь зарегистрирован в географическом домене первого уровня - ru.
Наш университет имеет и второе доменное имя istu.edu, это имя говорит, что он домен второго уровня в образовательном домене верхнего уровня.