Сети ЭВМ и телекоммуникации

История развития сети ARPANET Актуальность развития сетей Перспективы и темпы роста сетей

ARPANET (от англ. Advanced Research Projects AgencyNetw ork) компьютерная сеть, созданная в 1969 году в США Агентством Министерства обороны США по перспективным исследованиям. Это была первая в мире сеть, перешедшая на маршрутизацию пакетов данных (1 января 1983 года). ARPANET прекратила своё существование в июне 1990 года.

Первое испытание Произошло 29 октября 1969 года в 21:00. Сеть состояла из двух терминалов, первый из которых находился в Калифорнийском университете, а второй на расстоянии 600 км от него в Стэндфордском университете. Тестовое задание заключалось в том, что первый оператор вводил слово «LOG», а второй должен был подтвердить, что он видит его у себя на экране.

Цели проекта ARPANET проведение экспериментов в области компьютерных коммуникаций; объединение научного потенциала исследовательских учреждений; изучение способов поддержания устойчивой связи в условиях ядерного нападения; разработка концепции распределённого управления военными и гражданскими структурами в период ведения войны.

Хроника ARPANET Сеть ARPANET начала активно расти и развиваться, её начали использовать учёные из разных областей науки. В 1973 году к сети были подключены первые иностранные организации из Великобритании и Норвегии, сеть стала международной. Стоимость пересылки электронного письма по сети ARPANET составляла 50 центов. В 1984 году у сети ARPANET появился серьёзный соперник, Национальный фонд науки США (NSF) основал обширную межуниверситетскую сеть NSFNet, которая имела гораздо бо́льшую пропускную способность (56 кбит/с), нежели ARPANET. В 1990 году сеть ARPANET прекратила своё существование, полностью проиграв конкуренцию NSFNet.

Наследие ARPANET Многие существующие протоколы Интернета берут своё начало в ARPANET. Например, протокол обратного поиска DNS до сих пор использует доменное имя верхнего уровня «.arpa»: чтобы найти записи, относящиеся к IP-адресу , надо послать запрос об адресе in-addr.arpa.

Другие сети NSFNet (от англ. National Science Foundation Network) компьютерная сеть Национального фонда науки США, образованная в 1984 году и служившая каркасом Интернета в начале 1990-х годов. Computer+Science Network (CSNET) - академическая сеть больших компьютеров расположенных, главным образом, в США, но связанных с другими странами. Сайты CSNET включают университеты, исследовательские лаборатории и некоторые коммерческие структуры. Интернет2 (англ. Internet2) некоммерческий консорциум из 230 американских университетов, создающий передовые сетевые приложения и технологии, чтобы ускорить появление «Интернета будущего». Консорциум активно сотрудничает с правительственными организациями и ведущими частными компаниями компьютерной индустрии. GÉANT образовательный проект мульти-гигабитной интернет сети, соединяющий в себе более 3500 образовательных учреждения в Европе (более 30 стран). Кроме образовательных нужд сеть GÉANT предоставляет услуги IP Quality of Service QoS, IP Multicast, виртуальной частной сети. Скорость передачи данных от 1 до 12 гигабит в секунду.

Поколения сетей Традиционные телефонные сети, или POTS (Plain Old Telephone Service), которые используют аналоговые системы передачи и узлы коммутации декадно-шаговых, координатных и квазиэлектронных систем коммутации. Цифровые сети с интеграцией служб (Integrated Service Digital Network – ISDN (середина 1980-х годов). Позволяют предоставлять в рамках единой сетевой структуры различные виды услуг связи, основным приложением осталась услуга телефонии. Сети ISDN предусматривали использование цифровых систем передачи и цифровых узлов коммутации. Сети NGN (Next Generation Network) – это гетерогенная мультисервисная сеть, основанная на пакетной коммутации, и обеспечивающая предоставление практически неограниченного спектра телекоммуникационных услуг. POTS – сеть для предоставления услуг. ISDN сеть для предоставления технологии. Такая сеть должна поддерживать передачу разнородного трафика с различными требованиями к качеству обслуживания и обеспечивать соответствующие запросы оператора и абонентов.

Технология ATM ATM (англ. Asynchronous Transfer Mode асинхронный способ передачи данных) сетевая высокопроизводительная технология коммутации, основанная на передаче данных в виде ячеек фиксированного размера (53 байта, из которых 5 байтов – заголовок. )

Особенности ATM сетей Сеть всегда работает по протоколу с установлением соединения, адреса конечных узлов используются только на этапе установления соединения. Маленькая длина - 53 байта вместе с небольшим заголовком в 5 байт, что гарантирует небольшие задержки при передаче синхронного трафика (например, голоса). Введение типов трафика и приоритетное обслуживание позволяет сети успешно совмещать в одном канале синхронные и асинхронные пакеты.

АТМ соединение Структура сети похожа на структуру телефонной сети - конечные станции соединяются с коммутаторами нижнего уровня, которые в свою очередь соединяются с коммутаторами более высоких уровней. Коммутаторы ATM пользуются адресами конечных узлов для маршрутизации трафика в сети коммутаторов. Коммутация пакетов происходит на основе идентификатора виртуального канала (Virtual Channel Identifier, VCI), назначается соединению при его установлении и уничтожается при разрыве соединения. Виртуальные соединения устанавливаются на основании длинных 20-байтных адресов конечных станций. Такая длина адреса рассчитана на очень большие сети, вплоть до всемирных.

Структура сети ATM

Адрес Адрес имеет иерархическую структуру, подобную номеру в телефонной сети и использует префиксы, соответствующие кодам стран, городов и т.п. Виртуальные соединения могут быть постоянными (Permanent Virtual Circuit, PVC) и коммутируемыми (Switched Virtual Circuit, SVC). Постоянные виртуальные соединения соединяют двух фиксированных абонентов и устанавливаются администратором сети. Коммутируемые виртуальные соединения устанавливаются при инициации связи между любыми конечными абонентами..

Темпы роста сетевых технологий Если радио стали использовать более 50 млн. человек только через 38 лет после создания радиосети, то Интернету на привлечение такого же количества посетителей хватило всего 4 лет, а спустя 18 лет с момента появления Всемирной сети их было уже 600 млн. Возникнув как средство для обмена информацией, сегодня Интернет представляет собой территорию, на которой активно продают и покупают, рекламируют и оплачивают товары и услуги, пользуются возможностями Интернет-банкинга, голосуют и т.п.

Безопасность ПО Насущной становится проблема безопасного программного обеспечения. Основными мишенями атак становятся WEB-сайты, они же являются основными разносчиками вредоносных кодов. Абсолютными лидерами по посещениям являются Google, Microsoft, Yahoo и EBay.

Сisco об увеличении объема интернет-трафика в России к 2015 г. Ежегодное исследование Cisco VNI проводится с целью оценки роста интернет-трафика и выявления тенденций этого роста. По сравнению с 2005 годом российский интернет-трафик вырастет в 49 раз. За 5 лет – с 2010-го по 2015-й год – объем передачи данных по мобильным сетям возрастет в 24 раза. В этот период российский мобильный трафик будет расти вдвое быстрее фиксированного IP-трафика. С 2010-го по 2015-й год средняя скорость российских широкополосных сетей увеличится с 5,3 Мбит/с до 18 Мбит/с.

Динамика роста числа WEB-сайтов в годах Абсолютными лидерами по посещениям являются Google, Microsoft, Yahoo и EBay.

Доли различных технологий, используемых WEB-серверами ( )

Перспективные направления российского Интернета Развитие новых методов организации массового доступа к Интернет, основанного на использовании уже существующих территориально распределённых сетей и служб (отделения связи, библиотеки, школы и т.п.); Создание специализированных тематических порталов Интернет на русском и иностранных языках; Развитие и распространения наукоёмкой продукции, программного обеспечения и объектов интеллектуальной собственности; Развитие средств и систем обеспечения информационной безопасности; Электронная коммерция во всех её формах (в ближайшее время, преимущественно, межкорпоративные деловые операции business-to- business); Предоставления массового и группового доступа в Интернет на основе альтернативных каналов связи; Предоставление услуг Интернет с гарантируемым качеством обслуживания.

Портрет пользователя Доля пользователей в возрастных группах составляет: – возрастная группа от 18 до 24 лет занимает 29%, – группа от 25 до 34 лет занимает 15%, – – 14% – составляет 5%. Интернет остается прерогативой молодежи. Доля пользователей в сети интернет с разным образованием распределилась таким образом: – 35% пользователей имеют высшее образование, – среднее специальное – 37%, – среднее общее – 26%, – ниже среднего – 2%. Интернет – сфера деятельности людей с высшим образованием

Председатель совета директоров и главный исполнительный директор Google Inc Эрик Шмидт на Петербургском международном экономическом форуме Эрик Шмидт затронул вопрос качественного развития возможностей интернета, подчеркнув, что со временем глобальная паутина позволит знать о каждом пользователе все: его биографию, где он находится и чего хочет. Сегодня этот тезис подтверждают недавние новинки Facebook, а именно - функция распознавания лица человека на фотографии в социальной сети. Как интернет может помочь в решении глобальных проблем? Например, технологии позволяют пресекать преступность и террор, но могут и помочь им. Интернет делает прозрачней деятельность институтов и общества.

Заключение Проникновение вычислительных машин и сетевых технологий во все области человеческой деятельности ставит в тотальную зависимость цивилизации от надежности этих технологий.