История Интернета и возникновение Интернет 2

Сегодня невозможно представить жизнь без Интернета, но так было не всегда. Окунёмся в историю Интернета, что объединяет всех людей в глобальное сообщество, где каждый может найти себе что-то по душе. Как Интернет возник, как он развивался и распространялся по миру.

В далеком 1968-м году, организация под названием ARPA (Advanced Research Projects Agency), являющаяся подразделением министерства обороны США, построила первую компьютерную сеть, в основу которой были положены принципы, до сих пор использующиеся в современном Интернет. Она состояла из 4-х компьютеров. В течение следующих десяти лет к Сети ARPANET подключились многие организации и университеты.

К 1978 году были выработаны все базовые протоколы, которые и сейчас используются в Интернет. Основной из них — протокол IP 4-ой версии (протокол IP — «межсетевой протокол»). В 1982 году была основана Европейская UNIX Сеть (EUnet). До этого в Сеть входили только США, Канада и Великобритания.

Система доменных имен появилась в 1984 году. В 1989 году количество подключенных компьютеров достигло уже ста тысяч. К концу 80-х в Сеть было подключено более десяти стран.

В 1991 была разработана технология WWW (World Wide Web). В 1991 году многие страны Восточной Европы присоединились к Интернет. К 1992 году в Сети существовало более миллиона компьютеров. За 1993-й год Веб вырос в три с половиной тысячи (!) раз.

В 1994 году Интернет исполнилось 25 лет. С тех пор Сеть достигла глобального распространения, но принципиально не изменилась. Было придумано множество новых технологий, улучшились каналы связи, количество компьютеров увеличилось до десятков миллионов, а число пользователей — до сотен миллионов. В результате Интернет обрел общеизвестность, он стал коммерчески выгодным не только для тех, кто предоставляет доступ в Сеть. Уже в 1994 году можно было заказать пиццу на дом или такси через Интернет (конечно, речь идет о Западе).

Технически в 2004 году Интернет не так сильно ушел вперед по сравнению с концом 60-х годов. В современном Интернете имеются следующие существенные проблемы, доставшиеся ему «в наследство» от ARPANET:

  • Маленькое адресное пространство — в современной сети Интернет используются всего 32-битные адреса (четыре байта на один адрес), то есть, возможно существование около 4 миллиардов адресов, что меньше не только населения земли, но и намного меньше количества электронных устройств. Не говоря уже о том, что технологически (из-за сегментирования сети на «подсети») невозможно использовать все 4 миллиарда адресов. Ведь в конце 60-х годов мало кто мог предположить, что необходимость иметь свой адрес в сети будет у каждого сотового телефона. Уже совсем скоро может сложиться ситуация, когда IP-адресов не будет хватать на всех желающих. Строго говоря, их уже не хватает.
  • К недостаткам IPv4 стоит отнести отсутствие механизма автоматической конфигурации адресов. Спросите любого системного администратора, и он скажет вам, какая это была бы полезная возможность, особенно, когда приходится переводить корпоративную сеть от одного провайдера к другому. Нет, есть, конечно, внешние сервисы для автоматической конфигурации (DHCP), но этот механизм не вшит в протокол — он ставится дополнительным сервисом, т.е. тоже требует дополнительной конфигурации и т.д.
  • Низкая производительность – Интернет создавался в годы, когда самые быстрые каналы имели считанные килобиты в секунду производительности. Поэтому вычислительные процессы, заложенные в основу Сети в 60-тые, не такие уж оптимальные по сегодняшним представлениям. Примером неудачного алгоритмического решения в IPv4 является фрагментация пакетов. Дело в том, что слишком большие пакеты ethernet (их максимальный объем составляет 64 кб) могут разбиваться на несколько, поскольку многие сетевые технологии оперируют с блоками меньшего размера. Это действие зачастую производится промежуточными маршрутизаторами, через которые проходит информация. Проблема заключается в том, что разделение пакетов отнимает много системных ресурсов маршрутизатора. Таким образом, этот процесс не только затрудняет перекачку файлов конкретного пользователя, но и потребляет дополнительные ресурсы промежуточных маршрутизаторов.
  • Неприспособленность к передаче информации, чувствительной к задержкам. Передача голоса и видео через современный Интернет — всегда «вызов», потому что Интернет не гарантирует качества обслуживания. Голосовой трафик, переданный через Интернет, приходит со случайными задержками, через случайные интервалы, с потерями, что вызывает искажения голоса и характерные для VoIP «кваканья». Дело в том, что, когда разрабатывался протокол IPv4, практически все сетевое взаимодействие сводилось к обмену обычными файлами. Сегодня же в Интернете появилось немало новых - в том числе и потоковых - приложений (например, Streaming Audio и Streaming Video). А для их нормальной работы требуется точное указание и постоянное соблюдение некоторых параметров, таких как пропускная способность, задержка и вариация задержки. Конечно, были попытки внедрить QoS (сервисы обеспечения качества обслуживания) в современный интернет, которые в основном сводятся к выделению фиксированной пропускания для потоков трафика, но это все же «подпорки», которые не всегда спасают. В основном, механизмы QoS эффективны внутри высокоскоростных корпоративных сетей, в Интернет реализовать подобное намного сложнее.
  • Из-за нехватки адресного пространства корпоративные сети скрывают все свои компьютеры за единственным IP-адресом (механизм NAT — трансляция сетевых адресов), что снижает производительность и вызывает необходимость в закупке дополнительного оборудования для подключения корпоративной сети к Интернет. Хотя у NAT есть и неоспоримое преимущество — скрытие сети за единственным адресом, существенно затруднит злоумышленнику проникновение внутрь этой сети.
  • Проблемы безопасности. Организации, предоставляющие услуги в Интернет, не могут быть уверены, что на той стороне провода именно тот человек, за кого он себя выдает. Не предприняв специальных мер, пользователи не могут быть уверены, что их финансовая информация не будет украдена или модифицирована при передаче через сеть Интернет. Обычно нет уверенности, что информация, передаваемая через Интернет, исходит именно с того адреса, который заявлен в IP-пакете как «обратный». Правда, широко используемые сейчас возможности протокола SSL практически решают эту проблему.
  • Невозможность широковещательной передачи данных через Интернет. Превращение Интернета в универсальную среду передачи информации, и в частности, среду для телевещания и радиовещания, тормозится необходимостью передавать каждому зрителю или слушателю свою копию потока данных телепрограммы (хотя многие зрители смотрят одну и ту же телепередачу одновременно).

Все эти проблемы решила новая версия IP-протокола - IP версии 6. Разработка протокола IPv6 началась в 1992 году, а с 2003 г. его поддержка обеспечивается производителями большинства телекоммуникационного оборудования (корпоративного уровня).

IPv6 является новым шагом в развитии Интернета. Этот протокол разработан с учетом растущих требований к Глобальной сети, которая давно уже перестала быть просто средой распространения файлов. Сегодня через Интернет передается большое количество данных, включая аудио- и видеопотоки, секретную информацию. И это не говоря уже о проблемах с нехваткой IP-адресов, которые могут возникнуть в самом ближайшем будущем. Поэтому уже начавшееся внедрение протокола IPv6 очень важно. Будем надеяться, что оно пройдет гладко и решит многие проблемы пользователей Сети.

  • IPv6 предлагает 128-битные адреса (16 байт, в 4 раза больше, чем было), которые настраиваются абсолютно автоматически, прозрачно для корпоративного пользователя, что позволяет экономить время системных администраторов. В 128-битном адресном пространстве можно разместить столько устройств, сколько потребуется. Общее количество адресов в 128-битном адресном пространстве ~равно 3.8 * 10^38 (^ - степень), это огромная цифра (в IPv4 было 4.3 * 10^9).
  • IPv6 предлагает многочисленные улучшения в формате пакета, благодаря чему маршрутизация IP -пакета может происходить быстрее и с меньшими затратами вычислительных ресурсов маршрутизаторов. Например, вместо фрагментации пакетов данных в дороге, стороны заранее вычисляют максимально возможный размер пакета на пути между ними, и посылают пакеты не более этого размера, что экономит их время, время промежуточных маршрутизаторов и увеличивают скорость перекачки. В IPv6 не требуется вычисление контрольной суммы заголовка IP -пакета на каждом маршрутизаторе (предполагается, что все современные маршрутизаторы имеют встроенный контроль ошибок). Вычисление контрольной суммы заголовка не такая дорогая операция, но когда это перестанут делать миллионы маршрутизаторов для триллионов пакетов каждую секунду, скорость всей сети в целом существенно вырастет. Кроме того, теперь размер заголовка IPv6 пакетов теперь является фиксированным и равным 40 байтам (в IPv4 размер заголовка варьировался от 20 до 60 байт), таким образом «оверхед» (служебные данные) в IPv6 составляют фиксированную величину 2.6% от общего объема передаваемого трафика (в IPv4 величина плавала в пределах 1.3 - 3.9 %).
  • IPv6 гарантирует «качество сервиса», то есть постоянное соблюдение параметров пропускной способности сети и времени переноски пакетов. Видео и IP-телефония, передаваемые через континенты через сеть IPv6, будут иметь гораздо более высокое качество и не будут страдать от задержек в передаче данных.
  • Корпоративные сети могут иметь столько IP-адресов, сколько им надо. Администраторы откажутся от технологии трансляции адресов, в результате чего будет сэкономлено рабочее время системных администраторов, деньги на лишнее оборудование и вырастет скорость передачи данных. Кроме того существенно усилится безопасность корпоративных сетей.
  • IPv6 поддерживает широковещательную передачу данных (multicast, мультикастинг) через сеть. Хорошим примером будет иллюстрация работы интернет-радиостанции. Сейчас каждый слушатель, подключившийся к радиостанции, вещающий потоком в 128Кбит, получает свой поток данных, т.е. 10 слушателям потребуется канал в 1Мбит, 100 — уже 100 Мбит/сек (хотя данные одинаковые!). Поэтому говорить о какой-либо массовости пока не приходится. Мультикастинг же позволяет передавать лишь одну копию данных (аудио, видео или какой-то другой поток) по общему для нескольких клиентов каналу связи. Тем самым достигается существенная экономия пропускной способности сети, и, как результат, дает «зеленый свет» технологиям видео и аудиотрансляций через сеть Интернет в массовом порядке. Небольшая оговорка — через будущую Интернет сеть, которая будет поддерживать IPv6.

Сеть, в которой внедрен протокол IPv6, получила название Интернет2.

Как и первый Интернет, она зародилась в США. А если говорить более точно, то из-за практически бесконтрольного разрастания обычного Интернет и перегрузки его паразитным (с точки зрения ученых) трафиком, им (ученым) пришлось искать альтернативу. Такой альтернативой стало построение новой сети (кодовое название — Интернет2), к которой сначала были подключены несколько десятков университетов и несколько корпораций. Кроме собственно обмена информацией, сеть являлась удобным полигоном для обкатки новых технологий. Она изначально планировалась высокоскоростной (100мбитные и гигабитные скорости), поэтому необходимо было разработать и новые протоколы передачи данных маршрутизации, так как существующие протоколы работали бы не оптимально в новой сети.

Сеть разрасталась довольно быстро и на текущий момент покрывает довольно большую территорию США. Ее ядром является магистраль Abilence, ее пропускная способность составляет 10 Гбит/сек, а каждая машина, подключенная к ней, получает скорость не менее 100 Мбит/сек.

Подключение клиентов к сети осуществляется через «точки присутствия» — gigapops, они позволяют эффективно использовать пропускную способность всей сети.

По большей части сеть используется для научных целей — дистанционное управление экспериментами, доступ в обсерватории, распределенная обработка огромных массивов данных и конечно цифровое видео. Возможность мультикастинга открывает практически безграничные перспективы (в приделах разумного, т.е. общей пропускной способности сети, конечно), поэтому для видеоконференций, а так же обычного вещания видео, сеть используется весьма активно. Скажем, для дистанционного обучения студентов — трансляция лекций в реальном времени или из архива по сети.

Опубликовано: 2020-03-19

В рубрике: «Компьютер и интернет»

Просмотров: 77

Автор: Wikispace

Статья была добавлена на сайт анонимно и её автор неизвестен.




Рейтинг: 0 из 5 (голосов: 0)

Рейтинг статьи: 0 Всего баллов: 0 Голосов: 0
  • Disqus
  • Facebook
  • Native
  • Cackle

Свежие статьи в рубрике «Компьютер и интернет»

Перенаправления клиента к другому операционисту в электронной очереди
Сейчас везде, по крайней мере в большинстве банков, используется электронная очередь у которой есть свои правила на частые случаи. Напр., часто случается, когда…
Как пользоваться фотошопом? Как пользоваться фотошопом?
Фотошоп очень замечательная программа для редактирования фотографий и различных изображений в целом, безусловно это знают сейчас все. Это незаменимый…
Как создать сайт? Как создать сайт?
Для создания своего сайта вовсе не нужно вникать во все тонкости web программирования учить такие вещи как HTML, XHTML, CSS, PHP, JavaScript, perl и множество других языков…
Как скачать видео с YouTube? Как скачать видео с YouTube?
На самом деле скачать видео с YouTube проще чем кажется по началу. Собственно это не составит труда даже для самого не подготовленного пользователя персонального…
Как увеличить скорость и эффективность работы за ПК Как увеличить скорость и эффективность работы за ПК
Здравствуйте уважаемый читатель. В этой статье хотелось бы рассказать о том как максимально эффективно использовать персональный компьютер в наши дни. Не…
Что такое спам? Что такое спам?
Что же такое спам? Наверное это слово знакомо уже каждому пользователю ПК и обывателю интернета. Ведь правда, спам повсюду, от него уже некуда деться, он везде.…
Как узнать свой IP адрес? Все способы! Как узнать свой IP адрес? Все способы!
Как узнать свой IP адрес, этим вопросом задаются многие люди, которые не сильно разбираются в сетевых протоколах и вообще устройствах современных сетей.…