Принципы работы сети Интернет

<< Назад Содержание Далее >>

На людей, мало знакомых с телекоммуникациями, но получивших доступ к сети Интернет, обрушивается целый шквал малопонятных терминов - TCP/IP, клиент/сервер, пакетная передача данных, IP-адреса и т.п. Кроме того очень многие мало представляют себе - как вся эта "кухня" работает.

Попытаюсь рассказать по-простому, не вдаваясь в детали и в сложную терминологию, об основных принципах работы сети Интернет в целом.


1. Сеть передачи данных

Итак. Сеть передачи данных - это совокупность различного программно-аппаратного оборудования, соединенного каналами связи.

Сеть предназначена для передачи данных.

Данными может быть любая информация: текст, изображение, голос, видео и т.д.

Оборудование, используемое в сети можно разделить на три категории:

1) Клиентское оборудование (Клиент) - рабочая станция (персональный компьютер), ноутбук, телефон, телевизор... Т.е. любое устройство, которое может сформировать по команде пользователя или автоматически, запрос на получение информации из сети, получить ответ на свой запрос и отобразить полученную информацию в вид, доступный для потребителя информации.

2) Серверное оборудование (Серверы) - это своего рода хранилища данных, которые получают запросы от Клиентов на получение нужной им информации, формируют и отправляют Клиентам ответы на их запросы или передают информацию другим Серверам для хранения или для передачи другим Клиентам.

3) Сетевое Оборудование - оборудование, которое обеспечивает передачу информации по сети между Клиентами и Серверами, и собственно сами каналы связи.


2. Технология клиент-сервер

В общем случае сеть работает так:

Клиент готовит запрос на какой-нибудь Сервер - "Дай мне такую-то информацию" и передает его Cетевому Оборудованию.

Сетевое Оборудование обеспечивает доставку по сети этого запроса до указанного Сервера.

Сервер, получив запрос, готовит на него ответ и затем отправляет его Клиенту.

Клиент, получив ответ, преобразует его в вид, доступный конечному пользователю.

Такой механизм обмена информацией называется "технологией клиент-сервер".

При работе по технологии клиент-сервер Клиент является инициатором передачи данных и может сделать запрос когда ему вздумается. В перерывах между запросами Клиент может быть вообще выключенным.

Сервер же, напротив, должен быть включен всегда и должен постоянно "слушать" сеть - нет ли для него нового запроса от какого-нибудь Клиента.


3. Пакетная передача данных

Сеть Интернет относится к сетям пакетной передачи данных. Что это означает?

Вся информация в сети передается исключительно небольшими порциями - пакетами. Любой Клиент и любой Сервер умеют преобразовывать поток передаваемой информации в набор отдельных пакетов и "склеивать" полученные пакеты обратно в поток информации.

Обычно размер пакетов в сети небольшой - от нескольких байт до нескольких килобайт.

Каждый пакет состоит из заголовка и информационной части.

Заголовок - это аналог почтового конверта. В заголовке указывается кому и от кого этот пакет передан - адрес отправителя пакета и адрес получателя, а также иная служебная информация, необходимая для успешной "склейки" пакетов получателем.

В информационной части - собственно сама передаваемая информация.

Адреса отправителя/получателя в заголовке пакета используется Сетевым Оборудованием для определения - куда какой пакет отправлять.

Применение пакетной передачи данных позволяет строить сеть таким образом, что маршруты доставки от одной точки сети до другой разных пакетов информации могут проходить по разным физическим каналам связи и, меняться в зависимости от их работоспособности или загрузки. Это значительно увеличивает "живучесть" сети в целом - даже если часть каналов связи будут неработоспособными, информация все равно может быть доставлена по другим работающим каналам.


4. Принципы работы Сетевого Оборудования.

Для объединения Клиентов и Серверов в сети между собой используется Сетевое Оборудование - модемы, коммутаторы, маршрутизаторы и каналы связи.

Модем ("модулятор-демодулятор") - это устройство, которое позволяет преобразовывать информацию из/в цифрового вида в/из аналоговые сигналы и передавать ее по каналам связи - медным проводам, оптике, радио и т.д.

Коммутатор (Switch или HUB) - позволяет передавать сетевые пакеты информации между устройствами, которые включены в него напрямую, как правило специальным медным кабелем обычно на небольшом (не более нескольких десятков метров) расстоянии от коммутатора.

Коммутатор имеет достаточно большое количество интерфейсов (портов подключения) - до нескольких десятков, автоматически может обнаруживать какие устройства в него включены и сам определять какой пакет информации какому устройству передавать.

Коммутаторы обычно применяются для организации локальных сетей по комнате или зданию и в принципе позволяют обмениваться информацией Клиентам и Серверам, к ним подключенным, даже без выхода в глобальную сеть.

Глобальная сеть - это фактически объединение локальных сетей между собой. А так как сеть Интернет сложная и многосвязная, то для выяснения маршрута доставки по сети для каждого конкретного пакета применяются специальные сетевые устройства - маршрутизаторы.

Каждый маршрутизатор хранит так называемую "таблицу маршрутизации", в которой указано - пакеты для таких-то адресов - отправлять на такой-то интерфейс, а других - на такой-то, и, согласно этой таблице, маршрутизатор определяет какой пакет - куда отправить.

Обычно маршрутизатор знает адреса своих ближайших соседей и сразу отправляет им пакеты, для них предназначенные. А все остальные - отправляет по т.н. default-маршруту (маршруту по умолчанию). Обычно им является "вышестоящий" маршрутизатор.

Таблицы маршрутизации могут быть как статическими, т.е. постоянными и неизменными, так и динамическими, меняющимися по определенным правилам.

Применение динамической маршрутизации значительно повышает "живучесть" сети, так как позволяет менять маршруты доставки пакетов в зависимости от исправности или перегрузки тех или иных каналов связи.


<< Назад Содержание Далее >>

© Павел Никитенко
Допускается свободное распространение. При перепечатке - ссылка обязательна.