Глобальні комп’ютерні мережі

Протягом останнього десятиліття дедалі ширший розвиток отримують глобальні обчислювальні й інформаційні мережі – унікальний симбіоз комп’ютерів і комунікацій. Відбувається активне приєднання всіх країн до всесвітніх мережних структур. Світовою системою комп’ютерних комунікацій щодня користуються більш як 30 млн людей. Зростає потреба в засобах структурування, накопичення, збереження, пошуку і передачі інформації. Задоволенню цих потреб служать інформаційні мережі та їхні ресурси. Спільне використання ресурсів мереж (бібліотек програм, баз даних, обчислювальних потужностей) забезпечується технологічним комплексом і засобами доступу.

Глобальні мережі (Wide Area Netwstrky WAN) – це телекомунікаційні структури, що об’єднують локальні інформаційні мережі, які мають загальний протокол зв’язку, методи підключення і протоколи обміну даними. Кожна з глобальних мереж (INTERNET, BITNET, DECNET і ін.) організовувалася для певних цілей, а надалі розширювалася завдяки підключенню локаль­них мереж, що використовують її послуги і ресурси.

Найбільшою глобальною інформаційною мережею є INTERNET.

3.3.3.1. Архітектура INTERNET

У 1994 році виповнилось 25 років комп’ютерній мережі INTERNET – глобальній всесвітній мережі інформаційного обміну, яка об’єднує кілька мільйонів людей із більш ніж 100 країн світу за допомогою сучасних і зручних засобів зв’язку.

Архітектура мережі INTERNET розроблена на основі концепції взаємопоєднуваності або міжмережного поєднання різнорідних мереж, побудованих на базі різних фізичних систем зв’язку і комунікаційних технологій.

Користувачі мережі INTERNET повинні мати доступ до ресурсів кожної підмережі, яка входить до INTERNET. Такий доступ має бути забезпечений внутрішніми механізмами (адресами, форматами повідомлень, протоколами) INTERNET. Користувачеві при цьому надаються прості, зручні й прозорі, тобто незалеж­ні від особливостей підмереж, засоби роботи з кожними мережними компонентами INTERNET. Користувач взагалі не повинен знати, як організована взаємодія мереж, які шлюзи і які маршрути забезпечують доставку інформації.

INTERNET спроектована як інтермережа, тобто певна абстракт­на сукупність різнорідних мереж. Загальними для всіх підмереж INTERNET є:

· універсальний адресний простір мережі INTERNET;

· набір комунікаційних протоколів ТСР/ІР і пов’язаних з ними протоколів;

· шлюзи і технологія міжмережної маршрутизації повідомлень.

Архітектурна топологія INTERNET. Окремі мережі поєднуються між собою шлюзовою машиною, яка реалізує фізичні поєднання (рис. 3.6, 3.7). Шлюзи зберігають таблиці, в яких фіксуються адреси приєднаних до даного шлюзу мереж. Важливо зазначити, що система адресування мереж і машин INTERNET має чітку ієрархічну структуру, що дозволяє обмежити табличні записи шлюзів тільки адресами мереж, тобто не зберігати адреси хост-машин (головних ЕОМ). Завдяки цьому шлюзи можуть зберігати свої таблиці в основній пам’яті й бути реалізованими на бездискових мікрокомп’ютерах.

Рис. 3.6. Приклад поєднання двох мереж

Рис. 3.7. Приклад міжмережних поєднань за допомогою шлюзів G і Н

Адресація INTERNET. Основний принцип адресації – універсальний ідентифікатор хост-машини INTERNET. Кожній хост-машині, яка входить до INTERNET, призначається у відповідному реєстраційному центрі універсальний адресний ідентифікатор – 32-бітова адреса. Структура цієї адреси така, що всі хости даної підмережі мають загальний адресний префікс.

Адреса хосту мережі INTERNET – це пара чисел (netid, hostid):

netid – ідентифікатор мережі;

hostid – ідентифікатор хост-машини в цій мережі.

3.3.3.2. Правила роботи в INTERNET

Щоб виконати процедуру реєстрації, адміністрація хост-машини або нової мережі повинна:

· отримати унікальну мережну ІР-адресу, яка видається DDN Net-Work Information Center або іншим реєстраційним агентством, і сконфігурувати хост-машини мережі для використання з виданою ІР-адресою;

· утворити домен;

· визначити характер взаємодії з INTERNET (дослідницьке застосування, комерційне та ін.);

· визначити обчислювальну установку (хост-машину або шлюз) для фізичного підключення;

· встановити необхідні технічні й програмні засоби (адаптери каналів, модеми, програми ТСР/ІР);

· встановити необхідні шлюзові програми, які забезпечать маршрутизацію, і відповідні протоколи;

· одержати від Міністерства зв’язку або фірми-поста­чальника ліній зв’язку необхідні канали, тарифи на їх використання та інші умови експлуатації канального устаткування.

Регіональний центр видає тільки мережну частину адреси. Право видачі адрес для окремих хостів мережі делегується адміністрації мережі, яка підключається до INTERNET відповідно до загальних правил Доменної Системи Імен (DNS).

Ієрархія доменів, тобто адресованих частин INTERNET, утворює Єдину для INTERNET систему імен мереж і хост-машин. Утворення нового домену в мережі INTERNET означає, що ім’я цього домену буде включене в розподільну базу даних адрес, які використовуються протоколом розв’язання адрес при виборі маршруту передачі повідомлень.

Зазначимо, що в DDN NIC (центральна організація, яка здійснює реєстрацію хост-машин США та інших країн) і RIPE NCC (Європейський мережний координаційний центр) реєструються тільки домени верхнього рівня, більша частина доменів другого рівня і деякі домени третього рівня.

Домени верхнього рівня визначають цільові класи (табл. 3.1)

Група літер наприкінці адреси INTERNET є доменом, який вказує, з яким типом комп’ютера встановлюється зв’я­зок. Сім доменів, які трапляються найчастіше, наведено у табл. 3.1.

Таблиця 3.1

Для кожного з цих доменів призначається адміністратор домену, який володіє повноваженнями реєстрації мереж, що належить до цього домену.

Уся інформація про мережні домени зберігається в DNS у формі Ресурсних Записів. Інтерактивна програма «розпізнавач/ сервер» звертається до DNS у режимі «запит–відповідь» і одержує потрібні дані про домени, а також про мережі і хост-машини, які до них входять. Адресна інформація знаходиться в окремих базах даних, розміщених у декількох хост-машинах.