До изобретения Интернета удаленная связь была очень ненадежной. Что ж, если вернуться в былые времена, людям требовались месяцы, чтобы получать важные сообщения и новости. Лишь в середине XNUMX века этот факт несколько улучшился с изобретением телеграфа.
Несмотря на это, это было не очень удобно говорить, и, поскольку мужчина всегда жаждет большего, не прошло и 20 лет, когда группа Ученые, родившиеся в США, Великобритании и Польше, работали над созданием сети связи, которую мы знаем сегодня как Интернет.
Но раньше у Интернета было другое имя, Так что, если вы хотите узнать его и узнать больше об этой истории, которая ознаменовала «до» и «после» в этом мире, оставайтесь в этой веселой и простой статье, которую мы подготовили для вас.
Что такое ARPANET и какова польза от этой сети, которая породила то, чем является сегодня Интернет?
Передача цифровых данных в пакетах не существовала с незапамятных времен, но он, очевидно, имел определенную точку рождения. Задолго до всемирной паутины и Интернет-протоколов существовала небольшая сеть, которая сделала возможным все, что мы знаем сегодня.
Сеть проектов Агентства перспективных исследований США, более известная как ARPANET по английской аббревиатуре, была небольшая сеть, которая позволяла удаленно общаться и передавать данные с компьютеров из некоторых государственных учреждений и университетов США. United.
Быть первый университет иметь эту технологию Калифорния в Лос-Анджелес UCLA. Но давайте вернемся к истинному происхождению, чтобы позже понять эволюцию этой мощной сети.
Происхождение
В 1958 году говорят, что инженер компании РАНД им. Пол Баран, при развитии сети связи, предложил идею децентрализованной сети способна отправлять информацию фрагментами, которые сегодня мы называем пакетами или файлами.
Он хотел, чтобы безопасность этой среды была настолько высокой, чтобы она могла выдержать ядерные атаки. Очевидно, в то время это были не более чем теории, официально опубликованные в 1964 году.
Чуть раньше, а именно в апреле 1963, компьютерный ученый, очень интересующийся этой темой, также решил свои собственные вопросы для развитие глобальной сети узлов, Речь шла о Джозеф Карл Робнетт Ликлайдер. Кому удалось убедить двух видных членов Project Research Agency, ARPA, в потенциале его идеи в долгосрочной перспективе.
В тот же период начинающий врач из Массачусетского технологического института Массачусетского технологического института по имени Леонард Клейнрок, разрабатывал диссертацию, в которой предложил передачу сообщений в «пакетах» на через экспериментальную телекоммуникационную сеть.
Дональд Дэвис, член Национальной физической лаборатории Соединенного Королевства, начал исследовать теории, оставленные в 1958 г. инженером РЭНД версия 1966 , и таким образом присоединился к этой кропотливой деятельности.
Это означало, что в 60-е гг. 4 исследовательских центра, работающих в одиночку над одним проектом, и что позже они сформировали первые узлы отдыха для информации ARPANET.
Эволюция и история
En 1968, несколько ученых из ARPA и MIT уже собрал информацию, необходимую для создания компьютерной сети и получил одобрение проекта.
В 1969 году все начало меняться, и в том же году первые связи были установлены между Калифорнийским университетом и Стэнфордским исследовательским институтом, 29 октября — дата, когда было отправлено первое сообщение с ARPANET.
Уже в 70-х годах Интернет-протокол начал разрабатываться, и он получил широкое распространение. была полностью основана в 80-х годах. Поскольку система доменных имен (DNS) еще не существовала, и из-за растущего числа пользователей стало трудно найти информационные каталоги. Итак, первый сервер каталогов был размещен на узле Стэнфордского университета.
«ОБНОВЛЕНИЕ ✅ ARPANET было американским проектом, который соединял компьютеры друг с другом, будучи предшественником Интернета ВОЙДИТЕ ЗДЕСЬ ⭐ и узнайте больше»
Говорят, что в 1983 году уже было более 500 компьютеров от различных правительственных и университетских организаций в различных частях мира, включая Норвегию и Англию; все подключено к сети. Следует отметить, что первые рекорды скорости измеряются на уровне 50 кбит / с.
В тот момент, когда ARPANET адаптируется к новому Интернет-протоколу, он перестает быть так называемым и меняет свое название на «Международная сеть» или «Интернет» на английскую аббревиатуру.
Пара клиент—сервер
Начнем с определений.
Клиент — это модуль, предназначенный для формирования и передачи сообщений-запросов к ресурсам удаленного компьютера от разных приложений с последующим приемом результатов из сети и передачей их соответствующим приложениям.
Сервер — это модуль, который постоянно, ожидает прихода из сети запросов от клиентов и, приняв запрос, пытается его обслужить, как правило, с участием локальной ОС; один сервер может обслуживать запросы сразу нескольких клиентов (поочередно или одновременно)/
Проще говоря Сервер — это компьютер на котором установлена программа, или принтер. Клиент — это компьютер который подключается к программе, работает с ней и распечатывает какие-либо результаты, например.
При этом программа может быть установлена на Клиенте, а база данных программы на Сервере.
Как работала первая версия Интернета при ее создании?
Работа ARPANET стала возможной благодаря программе управления сетью под названием NCP. Это заложило основу для связи до тех пор, пока в 1983 году не произошел полный переход на протокол TCP / IP или Интернет, известный сегодня.
Этот протокол устанавливает основы передачи информации и отвечает за решение проблем, чтобы информация доходила от одного узла к другому.
Топология физических сетей
Под топологией сети понимается конфигурация графа, вершинам которого соответствуют конечные узлы сети (например, компьютеры) и коммуникационной оборудование (например, маршрутизаторы), а ребрам – физические или информационные связи между вершинами.
- Полносвязная (а).
- Ячеистая (б).
- Кольцо (в).
- Звезда (г).
- Дерево (д).
- Шина (е).
Основных топологий сети 6. В целом тут все просто. На сегодняшний день наиболее распространенная топология — Дерево.
Адресация узлов сети
Множество всех адресов, которые являются допустимыми в рамках некоторой схемы адресации, называется адресным пространством. Адресное пространство может иметь плоскую (линейную) организацию или иерархическую организацию.
Для преобразования адресов из одного вида в другой используются специальные вспомогательные протоколы, которые называют протоколами разрешения адресов.
Коммутация
Соединение конечных узлов через сеть транзитных узлов называют коммутацией. Последовательность узлов, лежащих на пути от отправителя к получателю, образует маршрут.
Обобщенные задачи коммутации
- Определение информационных потоков, для которых требуется прокладывать маршруты.
- Маршрутизация потоков.
- Продвижение потоков, то есть распознавание потоков и их локальная коммутация на каждом транзитном узле.
- Мультиплексирование и демультиплексирование потоков.
ARPANET и DNS Для чего создан этот протокол?
Примерно в 1983 году сеть росла повсюду, сервер, на котором размещались доменные имена в Стэнфорде, исчерпал свои возможности, поэтому необходимо было исправить эту проблему до того, как ARPANET выйдет из строя, не говоря уже о том, что, должно быть, было утомительно вводить IP-адрес каждый раз, когда вы хотели получить доступ к информации в Интернете.
Столкнувшись с этой проблемой, возникает протокол DNS, что позволило назначить уникальное доменное имя каждому IP-адресу, что облегчило доступ к каждой из страниц, которые можно было просматривать в то время.
Когда появился интернет в России
В России всемирная международная сеть появилась для стратегических целей и ведения информационной войны с США. В 1990 г. было налажено первое соединение с западом, а через год начался обмен информацией.
В 1992 г. стали распространяться сайты на русском языке, через два года появляются страницы от обычных пользователей, появляются первые хакерские системы и первые антивирусы. В 1996 г. была создана первая реклама, а к 1997 г. появляются первые журналы и активно развивается торговля. Создается Яндекс. В 1998 г. появляется почта Mail.ru.
Фидонет
Приведём пример, показывающий глобальное отличие интернета. Сама инфраструктура не позволяет дать название сети. Выше прямо говорилось: ключевую роль получают протоколы. Производители начинают поддерживать стандартизирующие организации. Однако корпоративный пыл разработчиков легко охладит единственный энтузиаст. Пусть Фидонет теряет популярность – проект показывает главное: интернет образован стеком протоколов, легко может быть заменён иной технологией. Название же, скорее всего, останется по инерции, сегодня редкие эксперты помнят истоки происхождения терминов.
Сеть создал (1984) американский программист Том Дженнингсон. Программное обеспечение занималось обменом объявлений меж двумя электронными досками. Технология использовала ночью (тарификация обходится дешевле) обычную телефонную линию. Запланированный регламентом час обмена прекращал доступ пользователей (которые преимущественно спали). Число абонентов постепенно росло, потому что подключение было бесплатным. Клиент покупал телефон, ставил программное обеспечение, начинал общаться.
Увеличивающаяся масса желающих заставила разделить Фидонет по сегментам, образовав дерево. Адресация стала двухуровневой. Октябрьское собрание 1986 года ввело четырёхъярусные обращения, учитывая наличие нескольких материков. Появились постоянные врата в интернет. Пик популярности приходится на 1996 год. Затем число узлов резко падает.
Сегодня, помимо телефонных, пользователи располагают возможностью использовать сетевую инфраструктуру, включая интернет-коммуникации.
Уровни сетевой модели OSI и уровни TCP/IP
(OSI) Open System Interconnection — многоуровневая модель взаимодействия открытых систем, состоящая из семи уровней. Каждый из семи уровней предназначен для выполнения одного из этапов связи.
Для упрощения структуры большинство сетей организуются в наборы уровней, каждый последующий возводится над предыдущим.
Целью каждого уровня является предоставление неких сервисов для вышестоящих уровней. При этом от них скрываются детали реализации предоставляемого сервиса.
Протокол – формализованное правило, определяющие последовательность и формат сообщений, которыми обмениваются сетевые компоненты, лежащие на одном уровне, но в разных узлах.
Протоколы, реализующие модель OSI никогда не применялись на практике, но имена и номера уровней используются по сей день.
- Физический.
- Канальный.
- Сетевой.
- Транспортный.
- Сеансовый.
- Представления.
- Прикладной.
Для лучшего понимания приведу пример. Вы открываете страницу сайта в интернете. Что происходит?
Браузер (прикладной уровень) формирует запрос по протоколу HTTP (уровень представлений и сеансовый уровень), формируются пакеты, передаваемые на порт 80 (транспортный уровень), на IP адрес сервера (сетевой уровень). Эти пакеты передаются по сетевой карте компьютера в сеть (канальный и физический уровень).
Уровни OSI — краткий обзор
Физический уровень. Если коротко и просто, то на физическом уровне данные передаются в виде сигналов. Если передается число 1, то задача уровня передать число 1, если 0, то передать 0. Простейшее сравнение — связать два пластиковых стаканчика ниткой и говорить в них. Нитка передает вибрацию физически.
Канальный уровень. Канальный уровень это технология каким образом будут связаны узлы (передающий и принимающий), тут вспоминает топологию сетей: кольцо, шина, дерево. Данный уровень определяет порядок взаимодействия между большим количеством узлов.
Сетевой уровень. Объединяет несколько сетей канального уровня в одну сеть. Есть, например, у нас кольцо, дерево и шина, задача сетевого уровня объединить их в одну сеть, а именно — ввести общую адресацию. На этом уровне определяются правила передачи информации:
- Сетевые протоколы (IPv4 и IPv6).
- Протоколы маршрутизации и построения маршрутов.
Транспортный уровень обеспечивает надежность при передачи информации. Он контролирует отправку пакетов. Если пакет отправлен, то должно придти (на компьютер который отправлял пакет) уведомление об успешной доставке пакета. Если уведомление об успешной доставке не поступило то нужно отправить пакет еще раз. Например TCP и UDP.
Сеансовый уровень. Отвечает за управление сеансами связи. Производит отслеживание: кто, в какой момент и куда передает информацию. На этом уровне происходит синхронизация передачи данных.
Уровень представления. Уровень обеспечивает «общий язык» между узлами. Благодаря ему если мы передаем файл с расширением .doc, то все узлы понимают что это документ Word, а не музыка. На этом уровне к передаваемым пакетам данных добавляется потоковое шифрование.
Прикладной уровень. Осуществляет взаимодействие приложения (например браузера) с сетью.
Уровни TCP/IP
Набор протоколов TSP/IP основан на собственной модели, которая базируется на модели OSI.
- Прикладной, представления, сеансовый = Прикладной.
- Транспортный = Транспортный.
- Сетевой = Интернет.
- Канальный, физический = Сетевой интерфейс.
Уровень сетевого интерфейса
Уровень сетевого интерфейса (называют уровнем 2 или канальным уровнем) описывает стандартный метод связи между устройствами которые находятся в одном сегменте сети.
Сегмент сети — часть сети состоящая из сетевых интерфейсов, отделенных только кабелями, коммутаторами, концентраторами и беспроводными точками доступа.
Этот уровень предназначен для связи расположенных недалеко сетевых интерфейсов, которые определяются по фиксированным аппаратным адресам (например MAC-адресам).
Уровень сетевого интерфейса так же определяет физические требования для обмена сигналами интерфейсов, кабелей, концентраторов, коммутаторов и точек доступа. Это подмножество называют физическим уровнем (OSI), или уровнем 1.
Например, интерфейсы первого уровня это Ethernet, Token Ring, Point-to-Point Protocol (PPP) и Fiber Distributed Data Interface (FDDI).
Немного о Ethernet на примере кадра web-страницы
Пакеты Ethernet называют кадрами. Первая строка кадра состоит из слова Frame. Эта строка содержит общую информацию о кадре.
Далее в кадре располагается заголовок — Ethernet.
После заголовка кадра идет заголовок протокола IPv4, TCP и HTTP.
В конце идет заголовок HTTP с запросом GET (GET — один из вариантов запроса к веб-серверу).
Таким образом цель кадра — запрос содержимого веб-страницы которая находится на удаленном сервере.
В полном заголовке Ethernet есть такие значения как DestinationAddress и SourceAddress которые содержат MAC-адреса сетевых интерфейсов.
DestinationAddress показывает MAC шлюза в локальной сети, а не веб-сервера, так как протоколы 2-го уровня «не видят» дальше локальной сети.
Поле EthernetType указывает на следующий протокол более высокого уровня в кадре (IPv4).
Коммутаторы считывают адреса устройств локальной сети и ограничивают распространение сетевого трафика только этими адресами. Поэтому коммутаторы работают на уровне 2.
Уровень Интернета
Уровень интернета называют сетевым уровнем или уровнем 3. Он описывает схему адресации которая позволяет взаимодействовать устройствам в разных сетевых сегментах.
На уровне интернета преимущественно работает протокол IP, работающие на уровне 3 устройства — маршрутизаторы. Маршрутизатор читает адрес назначения пакета, а затем перенаправляет сообщение по соответствующему пути в пункт назначения. Подробнее о маршрутизации вы можете почитать в статье маршрутизация в windows.
Если адрес в пакете относится к локальной сети или является широковещательным адресом в локальной сети, то по умолчанию такой пакет просто отбрасывается. Поэтому говорят, что маршрутизаторы блокируют широковещание.
Стек TCP/IP реализован корпорацией Microsoft ну уровне интернета (3). Изначально на этом уровне использовался только один протокол IPv4, позже появился протокол IPv6.
IPv4
Протокол версии 4 отвечает за адресацию и маршрутизацию пакетов между узлами в десятках сегментах сети. IPv4 использует 32 разрядные адреса. 32 разрядные адреса имеют довольно ограниченное пространство, в связи с этим возникает дефицит адресов.
IPv6
Протокол версии 6 использует 128 разрядные адреса. Поэтому он может определить намного больше адресов. В интернете не все маршрутизаторы поддерживают IPv6. Для поддержки IPv6 в интернете используются туннельные протоколы.
В Windows по умолчанию включены обе версии протоколов.
Транспортный уровень
Транспортный уровень модели TCP/IP представляет метод отправки и получения данных устройствами. Так же он создает отметку о предназначении данных для определенного приложения. В TCP/IP входят два протокола транспортного уровня:
- Протокол TCP. Протокол принимает данные у приложения и обрабатывает их как поток байт.Байты группируются, нумеруются и доставляются на сетевой хост. Получатель подтверждает получение этих данных. Если подтверждение не получено, то отправитель отправляет данные заново.
- Протокол UDP.Этот протокол не предусматривает гарантию и подтверждение доставки данных. Если вам необходимо надежное подключение, то стоит использовать протокол TCP.
Прикладной уровень
Прикладной уровень — это этап связи на котором сетевые сервисы стандартизированы. Многие знают протоколы прикладного уровня: POP3, HTTP, Telnet, FTP и другие. Как правило программы работающие с этими протоколами имеют дружественный, интуитивно-понятный интерфейс. Изучив этот материал вы изучили основы компьютерных сетей.
Инфраструктура
Операторы предоставляют доступ к всемирному объединению персональных компьютеров. Провайдеры первого уровня (tier-1) способны достичь любой подсети напрямую. Отсутствует комиссия, присваивающая звание; кто может выполнить требования – тот знает. Провайдер первого уровня предоставляет собственную таблицу маршрутизации. Современная иерархия даёт следующие определения:
- Tier-1 – провайдер достигает сети интернет посредством исключительно пиринговых соединений.
- Tier-2 – провайдер покупает транзит трафика, помимо собственной инфраструктуры.
- Tier-3 – полное отсутствие собственных мощностей. Трафик полностью покупается.
Иногда эшелоны ссорятся. Тогда некоторые подсети (разных провайдеров) перестают видеть друг друга. Такое случалось. Обычно одна сторона сдаётся, перекупая чужой транзитный трафик. Реже коллективные жалобы ущемлённых лиц заставляют врагов примириться. Любопытный момент: клиенты эшелонов второго уровня живут превосходно, поскольку перекупщики обычно берут трафик нескольких компаний.
Пользуясь отсутствием системы сертификации, провайдеры порой самовольно признают себя капитанами первого ранга, пытаясь выделиться на общем фоне. Неразберихи добавляют парадоксальные факты:
- Операторы второго уровня часто крупнее «сливок» сообщества.
- «Нижние слои» могут закупать очень-очень малую часть трафика, используя преимущественно собственные каналы.
- Скорость провайдеров второго уровня зачастую выше.
Маркетологи выбрасывают объективные сведения, далёкие от сферы присвоения классификации:
- Число абонентов, маршрутизаторов.
- Протяжённость линий.
Провайдеры Tier-1 бесплатно предоставляют пиринг компаниям, удовлетворяющим ряду условий. Желающие могут купить «право», не получая статус первого звена в силу политических, финансовых причин. Эксперты рекомендуют определять опорные сети, чья инфраструктура выступают костяком. Первоначально таковой была ARPANET, проект закрыли, заменив NSFNet. Растущее число операторов добавляли собственные физические линии, обходя стороной первопроходцев. 30 апреля 1995 года инфраструктуру NSFNet упразднили. Подавляющее большинство Tier-1 североамериканские, присутствует японская NTT, скандинавская – Telia Sonera.
