Сети ЭВМ и телекоммуникации • История развития сети ARPANET • Актуальность развития сетей • Перспективы и темпы роста сетей ARPANET ARPANET (от англ. Advanced Research Projects AgencyNetw ork) — 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 бо́ льшую пропускную способность (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-tobusiness”); • 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.