Эндрю Уэзеролл - Компьютерные сети. 5-е издание

Национальный научный фонд также профинансировал создание нескольких (всего около 20) региональных локальных сетей, соединенных с магистралью, что позволило пользователям в тысячах университетов, исследовательских лабораторий, библиотек и музеев получить доступ к суперкомпьютерам. Вся сеть, состоящая из магистрали и региональных сетей, получила имя NSFNET. Она соединялась с ARPANET через линию между IMP и микрокомпьютером в компьютерном зале университета Карне-ги-Меллона (Carnegie-Mellon University). Первоначальная магистраль сети NSFNET изображена на рис. 1.25.

Сеть NSFNET имела мгновенный успех, ей предсказывали большое будущее. Национальный научный фонд сразу же после завершения работы над NSFNET начал планировать следующую сеть и с этой целью подписал контракт с базирующимся в штате Мичиган консорциумом MERIT. Для создания второй версии магистрали сети у оператора междугородной связи MCI (Microwave Communications, Inc. — компания, объединившаяся с тех пор с WorldCom) были арендованы волоконно-оптические каналы с пропускной способностью в 448 Кбит/с. В качестве маршрутизаторов использовались IBM PC-RT (RT-PC — RISC Technology Personal Computer — персональный компьютер на основе процессора с сокращенным набором команд). Вскоре и этого стало недостаточно, и вторая магистраль была ускорена до 1,5 Мбит/с.

Рис. 1.25. Магистраль сети NSFNET в 1988 году

Рост отрасли продолжался, но Национальный научный фонд понимал, что правительство не сможет финансировать развитие сетей постоянно. Кроме того, коммерческие организации выражали желание поучаствовать в общем деле, но уставом фонда им было запрещено использовать сети, за которые заплатил Национальный научный фонд. Впоследствии Национальный научный фонд поддержал создание компаниями MERIT, MCI и IBM некоммерческой корпорации ANS (Advanced Networks and Services, Inc.) в качестве первого шага на пути коммерциализации. В 1990 году ANS вступила во владение сетью NSFNET и усовершенствовала линии со 1,5 Мбит/с до 45 Мбит/с, сформировав ANSNET. Эта сеть проработала пять лет, после чего была продана компании America Online. Но к тому времени уже появилось множество коммерческих фирм, предлагающих свои услуги в области IP-коммуникаций. Стало понятно, что государству не удастся выдержать конкуренцию с ними и оно должно уйти из этого бизнеса.

Для того чтобы облегчить переход с одних сетей на другие и гарантировать, что все региональные сети могут связаться друг с другом, Национальный научный фонд заключил контракт с четырьмя различными сетевыми операторами об организации пункта доступа к сети (NAP, Network Access Point). Этими операторами были компании PacBell (Сан-Франциско), Ameritech (Чикаго), MFS (Вашингтон) и Sprint (Нью-Йорк, с которым для удобства NAP были объединены Пеннсаукен и Нью-Джерси). Каждый сетевой оператор, который хотел предоставлять услуги по соединению региональных сетей NSF, должен был подключиться ко всем пунктам NAP.

Таким образом, пакет, пересылаемый с одной сети в другую, мог выбирать, по какому каналу перемещаться от одного пункта NAP до другого. Из-за этого операторы были вынуждены соперничать друг с другом по ценам и предоставляемым услугам,

как, собственно, и было задумано. Концепция единой магистрали была заменена коммерчески управляемой конкурентной инфраструктурой. Многие любят критиковать государственные структуры США за их консерватизм, а между тем, не кто иной, как Министерство обороны и государственный Национальный научный фонд создали все необходимые условия для развития Интернета, а затем передали свои закрытые разработки массовому пользователю.

В 90-х годах в других странах и регионах также были построены сети, сравнимые с NSFNET. Так, в Европе EuropaNET является IP-магистралью для исследовательских организаций, а EBONE представляет собой коммерчески-ориентированную сеть. Обе сети соединяют большое число европейских городов. Скорость каналов изначально составляла 2 Мбит/с, но впоследствии была увеличена до 34 Мбит/с. В конечном счете, сетевая инфраструктура в Европе, как и в США, превратилась в промышленную отрасль.

Интернет сильно изменился со времени своего возникновения. Он стремительно вырос в начале 1990-х годов с развитием World Wide Web (WWW). По данным Internet Systems Consortium количество видимых узлов превышает 600 миллионов. Это количество — только неточная оценка, но она сильно превышает те несколько миллионов узлов, которые были на момент первой конференции о WWW в 1994 году в CERN.

Радикально изменилось и то, как мы используем Интернет. Первоначально доминировали такие приложения, как электронная почта для академиков, группы новостей, удаленный вход в систему и передача файлов. Затем появилась электронная почта для всех, затем Web и одноранговые сети распространения контента, такие как закрытый теперь Napster. Теперь растет распространение СМИ в реальном времени, социальные сети (например, Facebook) и микроблогинг (например, Twitter). Эти изменения принесли более богатые виды медиа в Интернет и, следовательно, привели к росту трафика. Фактически, доминирующий трафик в Интернете, кажется, изменяется с некоторой регулярностью, так, например, новые и лучшие способы обработки музыки или видео могут стать популярными очень быстро.

Архитектура Интернета

Архитектура Интернета также сильно изменилась с его стремительным ростом. В этом разделе мы попытаемся дать краткий обзор того, на что она похожа сегодня. Картина осложнена непрерывными изменениями в фирмах телефонных компаний (telcos), кабельных компаний и интернет-провайдеров, из-за которых часто трудно сказать, кто что делает. Один из двигателей этих изменений — телекоммуникационная конвергенция, когда сеть начинает использоваться в новом качестве. Например, в «тройной игре» одна компания продает вам телефонию, телевидение и интернет-сервис по тому же самому сетевому соединению, поскольку это сэкономит вам деньги. Следовательно, описание, данное здесь, будет по необходимости несколько более простым, чем действительность. И то, что является истиной сегодня, возможно, не будет истиной завтра.

Общая картина показана на рис. 1.26. Давайте исследуем ее по частям, начиная с компьютера дома (на краях рисунка). Чтобы присоединиться к Интернету, компьютер соединяется с интернет-провайдером (Internet Service Provider, ISP), у которого пользователь покупает доступ к Интернету или связь. Это позволяет компьютеру

обмениваться пакетами со всеми другими доступными узлами в Интернете. Пользователь может посылать пакеты, чтобы перемещаться по сети или для любой из тысяч других возможностей ее использования, это не имеет значения. Есть много видов доступа к Интернету и их обычно отличают тем, сколько пропускной способности они обеспечивают и сколько они стоят, но самый важный признак — связь.