Історія і структура мережі інтернет
Рита Теха, фахівець з інформатики, Відділ інформатики
Інтернет являє собою міжнародну комп'ютерну «мережа мереж», що діє на основі співробітництва і з'єднує один з одним самих різних користувачів, в тому числі державні організації, навчальні заклади, бібліотеки, корпорації, лікарні, приватних осіб і т.д. Не існує якоїсь однієї організації, яка б володіла або керувала мережею Інтернет або контролювала б її. Однак Інтернет не є безкоштовним. Основний тягар витрат на підтримку мережі несуть основні користувачі, а саме університети, національні дослідницькі центри, високотехнологічні корпорації і державні установи.
Протягом останніх кількох років відбувалося стрімке зростання підключень корпорацій, державних установ, навчальних закладів та приватних осіб до мережі Інтернет. Згідно з даними видання Міжнародного союзу телекомунікацій Telecommunication Indicators Update, до мережі підключено більше 407 мільйона комп'ютерів в 214 країнах.
У цій доповіді наводяться відомості про історію, інфраструктурі і розвитку мережі Інтернет та витрати на її підтримку.
Батогів «всесвітній павутині»: ІСТОРІЯ І СТРУКТУРА ІНТЕРНЕТУ
Інтернет являє собою міжнародну комп'ютерну «мережа мереж», що діє на основі співробітництва і з'єднує один з одним самих різних користувачів, в тому числі державні організації, навчальні заклади, бібліотеки, корпорації, лікарні, приватних осіб і т.д. За допомогою Інтернету можна отримати доступ до величезного обсягу інформації, що включає в себе мови світових лідерів; повні тексти книг, журналів і газетних статей; радіопередачі, фільми, медичні довідники; електронні дискусійні групи; бібліотечні каталоги; програми коледжів, рецепти, ігри; рішення Верховного суду; законодавство, наукові роботи; урядові документи; слова пісень; програмне забезпечення комп'ютерів; календарі спортивних подій; прогноз погоди; біографічні довідки; фотографії, зроблені з космосу і багато іншого.
організація
Не існує якоїсь однієї організації, яка б володіла або керувала мережею Інтернет або контролювала б її. Ця функція виконується завдяки злиттю зусиль незалежних мереж. Мережі-учасники можуть очолюватися президентами або керівниками, проте не існує єдиного управління мережею Інтернет. В даний час великий вплив на майбутнє Інтернет надає Інтернет-суспільство, організація з добровільним членством, мета якої - сприяти глобальному обміну інформацією за допомогою Інтернет-технології.
Існує цілий ряд некомерційних організацій, які забезпечують функціонування Інтернету, розробляючи стандарти і сприяючи досягненню консенсусу. Серед них слід відзначити:
· Інтернет-суспільство (головна організація Інтернету)
· Рада з архітектури Інтернету (IAB) (Стандарти зарубіжної технології)
· Робоча інженерна група по Інтернету (IETF) (Удосконалення рівня технологій)
· Робоча дослідницька група по Інтернету (IRTF) (Дослідження в області майбутнього Інтернету)
· Корпорація Інтернет по виділених імен і номерів (ICANN) (Завідує системою назви доменів і присвоєння протокольних номерів в Інтернеті)
· VeriSign (в минулому Network Solutions) (перший реєстратор доменів і донині менеджер центральної бази даних) і акредитовані реєстратори.
Користувачі Інтернету висловлюють свої думки про те, як повинен працювати Інтернет в IETF, який представляє собою аморфну групу добровільних працівників, що вносять технічний і інший внесок в інженерне забезпечення та еволюцію Інтернету і його технологію. IETF збирається тричі на рік для обговорення оперативних і технічних проблем Інтернету. Якщо проблеми заслуговують на особливу увагу, IETF створює спеціальну робочу групу. Робоча група готує доповідь або рекомендації, які або можуть бути добровільно прийняті IETF, або спрямовані IAB на предмет затвердження їх в якості стандартів.
СПРіНТ і інші комп'ютерні компанії проводять експерименти з мережею 6bone, мережею, організованою підприємствами галузі для експлуатації перших версій IPv6. СПРіНТ експлуатує свою частину мережі 6bone, пропускаючи весь потік інформації IPv6 виключно через "тунель" в опорній мережі Інтернету. В даний час СПРіНТ забезпечує зв'язок в IPv6 з близько 70-ю дослідними, навчальними, державними і корпоративними організаціями.
Розробляються виконавчі програми IPv6 для цілого ряду хостингових операційних систем і маршрутизацією. Продукти постачають багато фірм, в тому числі хостингові системи реалізації поставляються фірмами Apple, Digital, Hitachi, HP, IBM, Linux, Microsoft, Nokia, Novell і Sun, а системи маршрутизації поставляються 3Com, Cisco Systems, Digital, Hitachi, IBM, Merit ( протоколи маршрутизації), Nokia і іншими фірмами
Стандарти, пов'язані з Інтернетом, розробляються і іншими організаціями, такими як Керівна інженерна комісія Інтернет (IESG), Рада з архітектури Інтернету, Форум асинхронноїпередачі (ATM) і Консорціум Всесвітньої павутини (W3C).
У 1985 році Національний фонд науки фінансував створення декількох національних суперкомп'ютерних центрів, які були призначені для використання дослідниками в університетах по всій країні. На той час багато університетів штатів і регіонів створили свої місцеві і регіональні мережі, а деякі використовували систему TCP / IP. NSF фінансував створення мереж потужністю в 56 кілобайт / сек, що об'єднала п'ять суперкомп'ютерних центрів і запропонував будь-яким регіональним і університетським комп'ютерним центрам, які перебували в межах фізичної досяжності від цієї мережі приєднатися до неї. Це був зародилася мережі Інтернет в нинішньому її вигляді. Спочатку сенс підключення до неї полягав у тому, що це давало дистанційний доступ до суперкомп'ютера.
До цього часу основна мета опорної мережі NSF полягала в тому, щоб забезпечити зв'язок між зростаючими регіональними мережами, створені різними університетськими системами. Термін "Інтернет" почав вживатися з 1983 року для позначення концепції взаімокоммутіруемих мереж.
Інфраструктура мережі Інтернет
Для того, щоб різні комп'ютери в Інтернеті могли взаємодіяти один з одним, використовуються протоколи, тобто правила або умови комунікації. Мова Інтернету називається TCP / IP, що означає протокол Управління передачею / Інтернет-протокол. Будь-який комп'ютер для того, щоб спілкуватися в Інтернеті, повинен вміти "говорити" мовою TCP / IP. Цей стандарт є "відкритим", що означає, що він не є фірмовим продуктом якої-небудь однієї компанії. Основна операційна система називається UNIX, але стандарт Інтернету пристосований для використання на всіх найбільш поширених системах, таких як UNIX, PC і Macintosh.
У Сполучених Штатах Інтернет включає в себе різні компоненти: місцеві мережі, мережі середнього рівня і різні національні "опорні" мережі. Місцеві мережі можуть бути вузькі і широкі. (Відповідно LAN і WAN) в межах організації. Прикладами місцевих мереж можуть бути комп'ютерні системи тієї чи іншої організації аж до місцевих мереж, заснованих на персональних комп'ютерах. Більшість користувачів виходять в Інтернет через місцеву мережу. Комп'ютерні мережі середнього (регіонального) рівня надають доступ в Інтернет великим організаціям, таким як університети або федеральні органи в даному географічному районі. У США існує близько 20 мереж середнього рівня, наприклад, GTE Interworking на Південному Сході. CERFnet в штаті Нью-Йорк і BARRnet в районі Сан-Франциско.
Другий рівень доступу забезпечується через серію станцій обміну даних міських зон (MAE) в різних частинах країни. Така станція є оптоволоконное кільце передачі даних навколо міста, що з'єднує споживачів з міською мережею. ТРАВНІ існує в Сан-Хосе, Лос-Анджелесі, Далласі, Чикаго і Вашингтоні (округ Колумбія) (два кільця).
Крім того існує дві федеральні Інтернет-станції (FIX) в Університеті штату Меріленд в Колледж-парку і в Дослідницькому центрі Еймса при НАСА в Моффетфільде, штат Каліфорнія. Їх функція полягає в забезпеченні зв'язку між MILNET, NASA Science Net і деякі інші федеральні урядові мережі.
Третій рівень доступу в Інтернет представлений регіональними мережевими операторами, такими як CERFnet в Сан-Дієго, ioNET в міських зонах на Середньому заході, ONENET в Оклахомі і Brightnet в західних штатах. Як правило, вони є операторами опорних мереж всередині штату або групи сусідніх штатів. Зазвичай вони мають вихід на одного або декількох операторів національної опорної мережі.
Четвертий рівень доступу в Інтернет - це постачальник Інтернет-послуг (ISP), такі як America Online, MCI, Sprint, ATT WorldNet, Earthlink і Microsoft Network (MSN). Для того, щоб розвантажити вузькі місця для трафіку в точках доступу в мережу, ISP ведуть переговори щодо укладення між собою угод про прямі підключених (peering). В результаті протягом останнього десятиліття зростання трафіку Інтернет відбувався в основному в межах мережі ISP, не виходячи на більш високий рівень NAP.
Чотири рівня підключення до Інтернету мають кілька довільну структуру і у багатьох випадках мають місце дублювання функцій. Так, наприклад, Sprint є одночасно точкою доступу в Інтернет (NAP) одним з найбільших федеральних операторів опорної мережі і також постачальником послуг з доступу в національному масштабі.
Інтернет наступного покоління і інтернет-2
В рамках створення Інтернету наступного покоління NGI, створюється сучасна розподілена лабораторія, що складається з 100 сайтів в університетах, федеральних дослідницьких організаціях та інших дослідницьких центрах і працює зі швидкістю, що перевищує швидкість звичайного Інтернету більш ніж в 100 разів. Ця лабораторія буде досить масштабна для того, щоб забезпечити повну систему, випробувальні стенди для обладнання, програмне забезпечення, протоколи, безпека та мережеве управління, що відповідає вимогам комерційного NGI. По-друге, NGI розробить супершвидкісної технології комутації та передачі і забезпечить повне підключення до мереж зі швидкістю більше одного гігабайта в секунду. Це будуть досвідчені зразки мереж - всього десять сайтів NGI, що працюють зі швидкістю, що перевищує швидкість нинішнього Інтернету в тисячу разів. Серед уже діючих проектів NGI можна назвати: телемедицина в режимі реального часу, прогнози погоди, розподілена позитронно-емісійна томографія (PET) і доступ до екологічних даними в режимі реального часу.
Типи додатків, доступних в Інтернеті
«Всесвітня павутина» (WWW або Web)
інші додатки
Крім Всесвітньої павутини Інтернет підтримує також інші інструменти знаходження і збереження інформації: Telnet, FTP, Gopher, Archie, Veronica, Jughead, Глобальні інформаційні сервера (WAIS) і пошукові машини:
· FTP (Протокол передачі файлів) дозволяє комп'ютеру, приєднаного до Інтернету, обмінюватися файлами з іншим комп'ютером, підключатися до нього анонімно, викликати тексти, зображення, аудіо- або комп'ютерні програми і переводити потрібні файли на свій комп'ютер.
· Archie надає доступ до файлів через анонімний FTP. У пошуках конкретного терміна, Archie вишукує базу даних і висвічує назва кожного FTP, що містить потрібний файл, і вказує точний канал пошуку цієї директорії.
· Глобальні інформаційні сервера (WAIS). Ця система у багатьох відношеннях більш потужний інструмент пошуку, ніж Gopher, оскільки в процесі пошуку ключових слів вона відшукує повний текст документа. WAIS приймає запити на природному англійською мовою, і тому більш легка в використанні, ніж Булева логіка. В Інтернеті більше 250 WAIS-бібліотек. Але оскільки інформація підтримується добровольцями-ентузіастами, в основному в академічному світі, в матеріалі переважають тексти науково-дослідного характеру, включно з текстами з інформатики.
Хто платить?
Користування Інтернет не безкоштовне. Деякі мережі частково фінансуються певними державними установами, зокрема, Національним фондом науки і іншими науковими установами, компенсуючи таким чином вартість користування вченими, дослідниками та працівниками освіти.
Основні витрати по експлуатації мережі ділять між собою основні учасники: університети, державні дослідні лабораторії, корпорації, що працюють в області високих технологій і уряду держав. Кожна установа, організація, корпорація або приватна особа, які отримують доступ в Інтернет, купують цей доступ через Постачальника інтернет-послуг, що пропонує доступ в Інтернет у відповідному регіоні.
Університети, установи та інші організації, що мають прямий доступ через мережі середнього рівня, зазвичай включають витрати по доступу в Інтернет в свої бюджети обробки даних і не стягують плати з кінцевих користувачів. Саме тому багато користувачів Інтернету вважають, що користуються їм "безкоштовно". Насправді прямий вихід в Інтернет зазвичай забезпечується одноразовим прямим або безпосереднім внеском капіталу в закупівлю обладнання та програмного забезпечення (зазвичай від 10 000 до 20 000 доларів). Безпосередня вартість підключення може відрізнятися залежно від того, наскільки швидко воно здійснюється і становить від 20 000-25 000 доларів за підключення TI (1,544 мб / сек) до 70 000-80 000 доларів за ethernet підключення (10 мб / сек.) Мережа середнього рівня може також давати оцінку річної кількості учасників і / або експлуатаційних витрат (кілька сот доларів і вище). Ці витрати часто оплачуються управлінням комп'ютеризації або зв'язку і / або порівну розподіляються між усіма ланками організації.
висновок
Історично багато "прориви" в області технології обіцяли суспільству незліченні блага, але на перевірку приводили до несподіваних, а часом і небажаних результатів.
Додаткові матеріали
Існують сотні книг і тисячі статей, що містять докладні інструкції по користуванню Інтернетом і розглядають вплив Інтернету на суспільство. Інформація за цими матеріалами може бути отримана в місцевій публічній бібліотеці або книжковому магазині. Інтернет сам дає новітню інформацію про розвиток Інтернет-технології. Нижче наводиться вибірковий список найбільш корисних сайтів.
Корисні інтернет-сайти
Довідники
Матеріали Дослідницької служби Конгресу
CRS Is sue Brief IB 10 04 5, Broadband Internet Access: Background and Issues, by; Lennard G. Kruger.
CRS Report RL30719, Broadband Internet Access and the Digital Divide: Federal Assistance Programs, by Lennard G. Kruger.
CRS Report 98-67, Internet: An Overview of Key Technology Policy Issues Affecting Its Use and Growth, by Marcia Smith, et al.
CRS Report RL30435, Internet and E-Commerce Statistics: What They Mean and Where to Find Them on the Web, by Rita Tehan.
CRS Report 97-868, Internet Domain Names: Background and Policy Issues, by Lennard G. Kruger.
CRS Report 97-521, Next Generation Internet and Related Initiatives, by Glenn J. McLoughlin.
CRS Report 97-556, Point Click: Internet Search Engines, Subject Guides, and Searching Techniques, by Rita Tehan.