Компьютерные сети

Каждый опытный пользователь Интернета знает, что наиболее свежая и точная информация о глобальной Сети и ее протоколах содержится не в учебниках и журналах, посвященных вычислительной технике, а в самой Сети. Разумеется, Интернет является хранилищем огромного количества информации, и далеко не всегда она достаточно качественна и достоверна. Для того чтобы помочь вам «отделить зерна от плевел», мы приводим несколько ссылок на Интернет-ресурсы, посвященные сетевым технологиям, в частности, касающимся Интернета. Мы считаем, что эти ресурсы содержат весьма высококачественный и интересный материал. Иногда мы будем указывать ссылки, с помощью которых вы сможете найти в Интернете дополнительный материал к рассматриваемой теме.
□ Сайт проблемной группы разработок для Интернета (IETF), _http://www.ietf.org. IETF представляет собой открытое сообщество, целью которого является развитие Интернета и его архитектуры. Официально IETF возник в 1986 году по инициативе совета по архитектуре Интернета (Internet Architecture Board, IAB), _http://www.iab.org. Собрания IETF проводятся три раза в год; большая часть текущей работы организации идет путем почтового обмена между рабочими группами. Управление IETF осуществляется Интернет-сообществом (Internet society), на сайте которого (_http://www.isoc.org) вы можете найти массу высококачественного материала о глобальной Сети.
□ Сайт web-консорциума (World Wide Web Consortium, W3C), _http://www.w3.org. Web-консорциум был основан в 1994 году для разработки единых сетевых протоколов Интернета. На сайте находится великолепная подборка материалов о web-Технологиях, протоколах и стандартах.
□ Сайты ассоциации компьютерной техники (Association for Computing Machinery, ACM), _http://www.acm.org, и института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE), _http:// _www.ieee.org. Эти профессиональные международные организации проводят технические конференции и издают собственные журналы, посвященные сетевым компьютерным технологиям. Наибольший интерес с точки зрения излагаемого в книге материала представляют сайты следующих подразделений внутри АСМиIEЕЕ:
ш специальной группы по обмену данными (Special Interest Group in Data Communications, SIGCOMM) ACM, _http://www.acm.org/sigcomm;
■ отдела по связи (Communications Society) группы IEEE, _http://www.comsog.org;
■ компьютерного отдела (Computer Society) группы IEEE, _http://www.com-puter.org.

Основное отличие сетевого протокола от описанного выше «человеческого протокола» заключается в том, что обмен сообщениями производится не людьми, а аппаратными или программными средствами технического или программного обеспечения некоторого устройства (например, компьютерами, маршрутизаторами и т. п.). Любое движение информации в Интернете между двумя или более устройствами подчинено протоколу. Так, протоколы маршрутизаторов определяют путь пакета от отправителя к получателю; реализованные аппаратно протоколы сетевых интерфейсных карт двух физически соединенных компьютеров контролируют поток битов, передаваемых по сетевому кабелю; протоколы контроля перегрузки, используемые в оконечных системах, предназначены для контроля частоты передачи пакетов; и т. д. Интернет полностью основан на протоколах, и поэтому большая часть материала этой книги посвящена этому важнейшему в области компьютерных сетей понятию.
Читать далее »

Для того чтобы понять, что означает слово «протокол» в контексте компьютерных сетей, давайте рассмотрим ситуацию, далекую от вычислительной техники. Каждый человек, находясь во взаимодействии с другими людьми, всегда следует некоторым стереотипам общения. Например, ситуацию, когда один человек обращается к другому для того, чтобы узнать, который час, графически можно представить так, как это сделано на рис. 1.2. «Человеческий протокол» (обычно называемый правилами хорошего тона) гласит, что для установления контакта человеку необходимо поздороваться с собеседником и получить от него ответное приветствие. Этому начальному фрагменту общения соответствуют первые две стрелки с надписями «Привет!» на рисунке. В случае, если потенциальный собеседник не настроен на общение, он, вероятно, выдаст другой ответ, например: «Не беспокойте меня» или «Я не говорю по-русски». Тогда инициатору общения следует прекратить попытки контакта с собеседником. Возможна также ситуация, когда собеседник не даст никакого ответа; вероятно, разумным решением здесь было бы повторить попытку установить контакт по прошествии некоторого времени. Таким образом, в основе «человеческого протокола» лежит следующий принцип: люди посылают определенные сообщения и предпринимают определенные действия в качестве реакции на эти сообщения и другие события (например, отсутствие ответного сообщения в течение установленного промежутка времени). Становится вполне очевидным, что протокол определяется набором входящих в него сообщений и ответных действий. Если два человека используют различные протоколы (например, у одного из них неважно с общепринятыми нормами поведения или нет ощущения времени), общение между ними становится невозможным. То же самое абсолютно справедливо и в отношении сетевых протоколов — для выполнения сетью своих функций необходимо, чтобы два (или более) устройства, обменивающихся данными, использовали один и тот же протокол.
Читать далее »

Вместо краткого определения Интернета постараемся, наоборот, дать максимально подробное описание. Составлять такое описание можно двумя путями. Первый вариант заключается в рассмотрении структурных составляющих Интернета, то есть его аппаратного и программного обеспечения. Второй вариант предполагает описание Интернета в терминах сетевой инфраструктуры, предоставляющей услуги распределенным приложениям. Мы начнем с первого варианта. Обратимся к рис. 1.1.
Читать далее »

Предыдущий подраздел был посвящен составным частям Интернета. Теперь мы перейдем к описанию Интернета с точки зрения обслуживания.

□ Интернет позволяет распределенным приложениям, работающим на оконечных системах, осуществлять обмен данными друг с другом. В число таких приложений входят удаленный терминал, электронная почта, средства навигации в web, средства передачи аудио- и видеоданных, Интернет-телефония, сетевые компьютерные игры, средства однорангового (Peer-to-Peer, Р2Р) обмена файлами и т. д. Следует подчеркнуть, что web — это не отдельная компьютерная сеть, а одно из множества распределенных приложений, использующих предоставляемые Интернетом службы связи.
□ Интернет предоставляет своим распределенным приложениям два типа служб: надежную службу с установлением логического соединения и ненадежную службу без установления логического соединения. «В первом приближении» эти понятия означают следующее. Надежная служба с установлением логического соединения гарантирует, что передаваемые отправителем данные будут доставлены получателю полностью (то есть без потерь и искажений) и в исходном порядке. Ненадежная служба без установления логического соединения, напротив, не предоставляет никаких гарантий относительно доставки. Как правило, распределенное приложение способно поддерживать один из двух типов передачи.
□ В настоящее время Интернет не дает гарантий относительно того, сколько времени понадобится для передачи данных от отправителя к адресату. И, если не считать возможности повышения пропускной способности канала доступа к вашему Интернет-провайдеру, на сегодняшний день вы не можете потребовать в Интернете более высокого качества обслуживания (например, ограничения на длительность задержки), даже если вы готовы доплатить за это. Такую ситуацию многие (особенно американцы) находят странной.

Второе определение Интернета в терминах служб, или услуг, предоставляемых ими распределенным приложениям, является весьма важным для понимания того, что же такое глобальная Сеть. Возвращаясь к первому из двух определений, нельзя не отметить, что постоянно растущие пользовательские потребности обусловливают стремительный рост числа Интернет-приложений и их бурное развитие, что, в свою очередь, стимулирует развитие структурных компонентов сети. Поэтому необходимо помнить, что Интернет представляет собой динамически изменяющуюся инфраструктуру, в которой двигателем развития служат пользовательские приложения.
Читать далее »