Сети ЭВМ и телекоммуникации

• История развития сети ARPANET

• Актуальность развития сетей

• Перспективы и темпы роста сетей

ARPANETARPANET

(от англ. Advanced Research Projects AgencyNetwork) — компьютерная сеть, созданная в 1969 году в США Агентством Министерства обороны США по перспективным исследованиям.

Это была первая в мире сеть, перешедшая на маршрутизацию пакетов данных (1 января 1983 года).

ARPANET прекратила своё существование в июне 1990 года.

Первое испытание• Произошло 29 октября 1969 года в 21:00.

• Сеть состояла из двух терминалов, первый из которых находился в Калифорнийском университете, а второй на расстоянии 600 км от него — в Стэндфордском университете.

• Тестовое задание заключалось в том, что первый оператор вводил слово «LOG», а второй должен был подтвердить, что он видит его у себя на экране.

Цели проекта ARPANET• проведение экспериментов в области

компьютерных коммуникаций;

• объединение научного потенциала исследовательских учреждений;

• изучение способов поддержания устойчивой связи в условиях ядерного нападения;

• разработка концепции распределённого управления военными и гражданскими структурами в период ведения войны.

Хроника ARPANET• Сеть ARPANET начала активно расти и развиваться, её

начали использовать учёные из разных областей науки.• В 1973 году к сети были подключены первые

иностранные организации из Великобритании и Норвегии, сеть стала международной.

• Стоимость пересылки электронного письма по сети ARPANET составляла 50 центов.

• В 1984 году у сети ARPANET появился серьёзный соперник, Национальный фонд науки США (NSF) основал обширную межуниверситетскую сеть NSFNet, которая имела гораздо б льшую пропускную способность о́�(56 кбит/с), нежели ARPANET.

• В 1990 году сеть ARPANET прекратила своё существование, полностью проиграв конкуренцию NSFNet.

Наследие ARPANET

• Многие существующие протоколы Интернета берут своё начало в ARPANET.

• Например, протокол обратного поиска DNS до сих пор использует доменное имя верхнего уровня «.arpa»:

чтобы найти записи, относящиеся к IP-адресу 1.2.3.4, надо послать запрос об адресе 4.3.2.1.in-addr.arpa.

Другие сети• NSFNet (от англ. National Science Foundation Network) — компьютерная

сеть Национального фонда науки США, образованная в 1984 году и служившая каркасом Интернета в начале 1990-х годов .

• Computer+Science Network (CSNET) - академическая сеть больших компьютеров расположенных, главным образом, в США, но связанных с другими странами. Сайты CSNET включают университеты, исследовательские лаборатории и некоторые коммерческие структуры.

• Интернет2 (англ. Internet2) — некоммерческий консорциум из 230 американских университетов, создающий передовые сетевые приложения и технологии, чтобы ускорить появление «Интернета будущего». Консорциум активно сотрудничает с правительственными организациями и ведущими частными компаниями компьютерной индустрии.

• GÉANT — образовательный проект мульти-гигабитной интернет сети, соединяющий в себе более 3500 образовательных учреждения в Европе (более 30 стран). Кроме образовательных нужд сеть GÉANT предоставляет услуги IP Quality of Service QoS, IP Multicast, виртуальной частной сети. Скорость передачи данных от 1 до 12 гигабит в секунду.

Поколения сетей• Традиционные телефонные сети, или POTS (Plain Old Telephone

Service), которые используют аналоговые системы передачи и узлы коммутации декадно-шаговых, координатных и квазиэлектронных систем коммутации.

• Цифровые сети с интеграцией служб (Integrated Service Digital Network – ISDN (середина 1980-х годов). Позволяют предоставлять в рамках единой сетевой структуры различные виды услуг связи, основным приложением осталась услуга телефонии. Сети ISDN предусматривали использование цифровых систем передачи и цифровых узлов коммутации.

• Сети NGN (Next Generation Network) – это гетерогенная мультисервисная сеть, основанная на пакетной коммутации, и обеспечивающая предоставление практически неограниченного спектра телекоммуникационных услуг.

POTS – сеть для предоставления услуг. ISDN сеть для предоставления технологии. Такая сеть должна поддерживать передачу разнородного трафика с различными требованиями к качеству обслуживания и обеспечивать соответствующие запросы оператора и абонентов.

Технология ATM

• ATM (англ. Asynchronous Transfer Mode — асинхронный способ передачи данных)

— сетевая высокопроизводительная технология коммутации, основанная

на передаче данных в виде ячеек фиксированного размера (53 байта,

из которых 5 байтов – заголовок. )

Особенности ATM сетей• Сеть всегда работает по протоколу с установлением

соединения, адреса конечных узлов используются только на этапе установления соединения.

• Маленькая длина - 53 байта вместе с небольшим заголовком в 5 байт, что гарантирует небольшие задержки при передаче синхронного трафика (например, голоса).

• Введение типов трафика и приоритетное обслуживание позволяет сети успешно совмещать в одном канале синхронные и асинхронные пакеты.

АТМ соединение• Структура сети похожа на структуру телефонной сети - конечные

станции соединяются с коммутаторами нижнего уровня, которые в свою очередь соединяются с коммутаторами более высоких уровней.

• Коммутаторы ATM пользуются адресами конечных узлов для маршрутизации трафика в сети коммутаторов.

• Коммутация пакетов происходит на основе идентификатора виртуального канала (Virtual Channel Identifier, VCI), назначается соединению при его установлении и уничтожается при разрыве соединения.

• Виртуальные соединения устанавливаются на основании длинных 20-байтных адресов конечных станций. Такая длина адреса рассчитана на очень большие сети, вплоть до всемирных.

Структура сети ATM

Адрес• Адрес имеет иерархическую структуру, подобную номеру в

телефонной сети и использует префиксы, соответствующие кодам стран, городов и т.п.

• Виртуальные соединения могут быть постоянными (Permanent Virtual Circuit, PVC) и коммутируемыми (Switched Virtual Circuit, SVC).

• Постоянные виртуальные соединения соединяют двух фиксированных абонентов и устанавливаются администратором сети.

• Коммутируемые виртуальные соединения устанавливаются при инициации связи между любыми конечными абонентами.

• .

Темпы роста сетевых технологий• Если радио стали использовать более 50 млн. человек 

только через 38 лет после создания радиосети, • то Интернету на привлечение такого же количества 

посетителей хватило всего 4 лет, а спустя 18 лет с момента появления Всемирной сети их было уже 600 млн. 

• Возникнув как средство для обмена информацией, сегодня Интернет представляет собой территорию, на которой активно продают и покупают, рекламируют и оплачивают товары и услуги, пользуются возможностями Интернет-банкинга, голосуют и т.п.

Безопасность ПО

• Насущной становится проблема безопасного программного обеспечения.

• Основными мишенями атак становятся WEB-сайты, они же являются основными разносчиками вредоносных кодов.

• Абсолютными лидерами по посещениям являются Google, Microsoft, Yahoo и EBay.

Сisco об увеличении объема интернет-трафика в России к 2015 г.Ежегодное исследование Cisco VNI проводится с целью оценки 

роста интернет-трафика и выявления тенденций этого роста. 

• По сравнению с 2005 годом российский интернет-трафик вырастет в 49 раз.

• За 5 лет – с 2010-го по 2015-й год – объем передачи данных по мобильным сетям возрастет в 24 раза. В этот период российский мобильный трафик будет расти вдвое быстрее фиксированного IP-трафика.

• С 2010-го по 2015-й год средняя скорость российских широкополосных сетей увеличится с 5,3 Мбит/с до 18 Мбит/с.

Динамика роста числа WEB-сайтов в 1995-2011 годах

Абсолютными лидерами по посещениям являются Google, Microsoft, Yahoo и EBay.

Доли различных технологий, используемых WEB-серверами (2000-2010)

Перспективные направления российского Интернета

• Развитие новых методов организации массового доступа к Интернет, основанного на использовании уже существующих территориально распределённых сетей и служб (отделения связи, библиотеки, школы и т.п.);

• Создание специализированных тематических порталов Интернет на русском и иностранных языках;

• Развитие и распространения наукоёмкой продукции, программного обеспечения и объектов интеллектуальной собственности;

• Развитие средств и систем обеспечения информационной безопасности;

• Электронная коммерция во всех её формах (в ближайшее время, преимущественно, межкорпоративные деловые операции “business-to- business”);

• Предоставления массового и группового доступа в Интернет на основе альтернативных каналов связи;

• Предоставление услуг Интернет с гарантируемым качеством обслуживания.

Портрет пользователя• Доля пользователей в возрастных группах составляет:

– возрастная группа от 18 до 24 лет занимает 29% ,– группа от 25 до 34 лет занимает 15%, – 35-44 – 14% – 45-54 составляет 5%. Интернет остается прерогативой молодежи.

• Доля пользователей в сети интернет с разным образованием распределилась таким образом: – 35% пользователей имеют высшее образование, – среднее специальное – 37%, – среднее общее – 26%,– ниже среднего – 2%.Интернет – сфера деятельности людей с высшим образованием

• Председатель совета директоров и главный исполнительный директор Google Inc Эрик Шмидт на Петербургском международном экономическом форуме 2011.

Эрик Шмидт затронул вопрос качественного развития возможностей интернета, подчеркнув, что со временем глобальная паутина позволит знать о каждом пользователе все: его биографию, где он находится и чего хочет. Сегодня этот тезис подтверждают недавние новинки Facebook, а именно - функция распознавания лица человека на фотографии в социальной сети.

Как интернет может помочь в решении глобальных проблем? Например, технологии позволяют пресекать преступность и террор, но могут и помочь им.

Интернет делает прозрачней деятельность институтов и общества.

Заключение

• Проникновение вычислительных машин и сетевых технологий во все области человеческой деятельности ставит в тотальную зависимость цивилизации от надежности этих технологий.