Сети и протоколы

Сети и протоколы. На первых порах, когда разные сети базиро¬вались на разных вычислительных платфор¬мах, т.е. использовали несовместимые техниче¬ские и программные средства, когда еще не были приняты стандарты на передачу данных, межсетевое общение было затруднено.

Серьёзный сдвиг в преодолении этих барьеров произошел в 1974 , когда был разработан меж¬сетевой протокол обмена информацией TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Proto¬col). Однако прошло ещё почти 10 лет, пока этот протокол не был принят в обязательном порядке на всех узловых компьютерах сети Arpanet.

К тому моменту к Arpanet присоединилось не¬сколько сотен других сетей, и набор услуг вы¬числительного характера начал постепенно вы¬тесняться услугами информационного плана. Протокол TCP/IP не является единственным стандартом на передачу данных в сетях. Поэто¬му между двумя сетями, использующими для внутреннего общения разные протоколы, орга¬низуются серверы-посредники, называемые шлюзами. Ситуация напоминает смену колес у вагонов на границе двух стран, железнодорож¬ные пути в которых имеют разную ширину колеи.

Любой протокол обмена информацией меж¬ду двумя абонентами представляет собой на¬бор соглашений, в которых оговариваются раз¬личные технические характеристики и про¬граммные средства, участвующие в приёме/ передаче данных. В состав этих характеристик входят скорость передачи данных, средства контроля и устранения ошибок, форматы заго¬ловков и способы адресации абонентов, методы сжатия и распаковки информации и многое дру¬гое. Часть таких соглашений обеспечивается аппаратными возможностями модемов, дру¬гие - обслуживающими программами.

Два ПК, оборудованные модемами и снаб¬жённые соответствующим программным обес¬печением, могут связаться друг с другом, по¬добно абонентам, разговаривающим по телефо¬ну. Организации такой связи может предшествовать обычный телефонный разговор между владельцами ПК, оговаривающими вре¬мя связи, скорость передачи информации и прочие параметры протокола. После установле¬ния связи между компьютерами по телефонному каналу можно передавать файлы точно так же, как и по «прямому проводу». К услугам подо¬бной связи прибегают абоненты электронной доски объявлений BBS (Bulletin Board System). К существенным недостаткам такого общения между компьютерами относятся непредвиденная занятость телефонной линии, низкая про¬пускная способность каналов связи, высокая плата за междугородние контакты, необходи¬мость ручного управления сеансом связи со сто¬роны владельца принимающего ПК (клиента), сложность предварительной оценки полезности информации, извлекаемой из сервера BBS. В начале 70-х годов Министерство обороны США приступило к разработке системы связи, которая должна была соединить между собой компьютеры всех центров противоракетной обороны страны.

К надежности системы предъявлялись высокие требования: выход из строя любых ее составляющих (то есть компьютеров и линий связи) не должен был сказаться на качестве и скорости связи между остальными участниками информационного обмена.

Так появилась сеть ARPAnet (Advanced Research Projects Agency - Бюро перспективных исследований Министерства обороны США; слово "net" по-английски означает "сеть"). Передача данных в сети была организована на основе протокола Internet - IP. Протокол IP - это правила и описание работы сети. Этот свод включает правила налаживания и поддержания связи в сети, правила обращения с IP-пакетами и их обработки, описания сетевых пакетов семейства IP (их структура и т.п.). Сеть задумывалась и проектировалась так, чтобы от пользователей не требовалось никакой информации о конкретной структуре сети. Для того чтобы послать сообщение по сети, компьютер должен поместить данные в некий "конверт", называемый, например, IP ,указать на этом "конверте" конкретный адрес в сети и передать получившиеся в результате этих процедур пакеты в сеть. На протяжении почти десятилетия развитие сетевых технологий шло малозаметно для широкой публики: услугами сетей в основном пользовались программисты и военные.

Но затем, опираясь на их опыт, многие организации стали создавать системы компьютерной связи между своими подразделениями, предприятиями, разнесенными на большие расстояния.

К примеру, в конце 80-х годов Национальный научный фонд США (NFS) организовал 5 вычислительных центров, базирующихся на супер-ЭВМ, и сотням научных лабораторий и университетов, которым потребовался доступ к этим компьютерам и которые уже имели свои локальные, сети, пришлось объединится в единую сеть, используя опыт и технологию сети ARPAnet.