Історія виникнення Internet

Internet з’явився більше тридцяти років тому в результаті спроб об’єднати мережі Міністерства оборони США ARPAnet із радіо - та супутниковими мережами ARPAnet (Advanced Research Projects Agency net - мережа Керування перспективними дослідженнями) була експериментальною мережею, призначеною для забезпечення військових досліджень, зокрема, науково-дослідних робіт зі створення мереж, стійких до часткових відмов (наприклад, мереж, що змогли б продовжувати роботу при нанесенні бомбових ударів). У моделі ARPA-net між комп’ютером-джерелом і комп’ютером-адресатом завжди існує зв’язок. Сама мережа вважається ненадійною: будь-який її відрізок може в будь-який момент зникнути, скажімо, у результаті бойових дій. Мережа була побудована так, щоби потреба в інформації від комп’ютерів-клієнтів була мінімальною. Для пересилання повідомлення мережею комп’ютер повинен був просто поміщати дані в конверт, що називається "пакетом міжмережного протоколу" (ІP - Іnternet Protocol), і правильно адресувати такі пакети.

Взаємодіючі між собою комп’ютери, а не тільки сама мережа, також несли відповідальність за забезпечення передачі даних. Основний принцип полягав у тому, що кожний комп’ютер у мережі міг спілкуватися як вузол із будь-яким іншим комп’ютером.

Така модель, заснована, зокрема, на припущенні про ненадійність мережі, може здатися дивною, однак історія довела, що в основному вона виявилася обґрунтованою і вірною. У результаті в США була створена працююча мережа (яка стала прародичкою сучасної Іnternet). Учені, викладачі й інші фахівці, що мали до неї доступ, незабаром відчули її переваги. У результаті попит на мережні послуги швидко виріс. ІSO (Іnternatіonal Standardіzatіon Organіzatіon - Міжнародна організація з стандартизації) займалася розробкою єдиного стандарту обчислювальних мереж кілька років. Під тиском ринку розроблювачі Іnternet у США, Великобританії, скандинавських країнах почали встановлювати ІP-програмне забезпечення на всі типи комп’ютерів. Це був єдиний реальний спосіб забезпечити взаємодію комп’ютерів, що випускаються різними фірмами. Така можливість була дуже привабливою для урядів і університетів, у яких не було права зажадати, щоб усі комп’ютери купувалися в одного постачальника. Кожний, хто здобував такий комп’ютер, який йому подобається, природно, хотів, щоб його комп’ютер міг спілкуватися з іншими мережею.

Приблизно в той же час, коли Internet робив свої перші кроки, були розроблені локальні обчислювальні мережі Ethernet. Технологія ЛОС повільно удосконалювалася приблизно до 1983 року, коли з’явилися настільні робочі станції й в галузі локальних мереж відбувся справжній вибух. Багато які з цих робочих станцій поставлялися з операційною системою Berkeley UNІ, яка дозволяла працювати з протоколом Іnternet (ІP). У результаті виникла нова потреба: замість з’єднання з одним великим комп’ютером, що працює в режимі розподілу часу, усіх захотіли підключати свої локальні мережі до ARPAnet цілком. Це дозволило б усім комп’ютерам локальної мережі одержувати доступ до засобів ARPAnet. Практично одночасно багато компаній і організації почали створювати приватні мережі, використовуючи ті ж комунікаційні протоколи, що й у ARPAnet, а саме ІP та його похідні. Стало очевидно, що якби ці мережі могли спілкуватися між собою, то користувачі однієї мережі могли б спілкуватися з користувачами іншої мережі. і кожний залишився б у виграші.

Серед найбільш важливих із цих мереж слід зазначити NSFnet, мережа Національного наукового фонду (NSF) уряду США. Наприкінці 80-х років NSF створив п’ять суперкомп’ютерних центрів у ведучих університетах. До цього моменту доступ до найшвидших комп’ютерів у світі мали тільки конструктори озброєнь та нечисленні дослідники з найбільших корпорацій. Створивши суперкомп’ютерні центри Національний науковий фонд зробив ці ресурси доступними для всіх академічних досліджень. Мале число таких центрів пояснюється високою вартістю, через що їх приходилося використовувати на колективній основі. У підсумку виникла комунікаційна проблема: потрібно було знайти спосіб з’єднання цих центрів між собою і надати клієнтам можливість доступу до них. Спочатку NSF спробував використовувати для передачі даних мережу ARPAnet. але ця спроба успіху не мала через бюрократичні і кадрові проблеми.

Тоді NSF вирішив створити свою власну мережу на базі ІP-технології в ARPAnet. Центри були з’єднані телефонними лініями зі швидкістю передачі даних 5600 біт/с. Було очевидно однак, що якщо спробувати з’єднати кожен університет безпосередньо із суперкомп’ютерним центром, то NSF просто збанкрутує, тому що плата за користування телефонними лініями стягується пропорційно їх довжині в кілометрах. Тому Національний науковий фонд вирішив створити регіональні мережі. У кожному регіоні США університет з’єднувався зі своїми найближчими сусідами. Такий ланцюжок приєднувався до суперкомп’ютера в одній точці, у результаті суперкомп’ютерні центри були з’єднані разом. У такій конфігурації будь-який комп’ютер міг спілкуватися з всіма іншими шляхом передачі повідомлень через своїх сусідів.

Таке рішення було, безсумнівно, удалим. Але рано чи пізно настає час, коли чергове відкриття вичерпує себе і виникає потреба в нових підходах. Колективне використання суперкомп’ютерів дозволило підключеним до центрів громадам спільно використовувати безліч інших ресурсів, що до цих центрів не стосуються. Університети відразу одержали доступ до цілого світу даних і необмежену можливість спілкуватися з колегами. Трафік усе зростав, нарешті настав момент, коли комп’ютери, що керують мережею, і сполучні телефонні лінії просто не витримали такого навантаження. У 1987 році фірма Merіt Network Іnc., яка курувала обчислювальну мережу навчальних закладів штату Мічиган, одержала контракт на керування і розвиток мережі NSF. Стара конфігурація була доповнена більш швидкісними телефонними лініями (швидкість передачі зросла в 20 разів) і більш швидкодіючими комп’ютерами.

Процес нарощування потужності продовжується і сьогодні. Однак більшість цих змін залишається непомітною для користувачів Internet. Можливо, ще більш важливим є те, що процес нарощування потужності й удосконалення мережі породив винятково зрілу і практичну технологію. Ідеї перевірені в справі, проблеми вирішені.

Напевне, найважливішим аспектом роботи Національного наукового фонду в галузі мереж є те. що забезпечено доступ до мережі практично всім бажаючим. До цього доступ до Internet мали лише вчені в галузі комп’ютерної техніки, урядові що служать та урядові підрядчики. Національний науковий фонд фінансував підключення університету до мережі лише в тому випадку, якщо цей університет планував надавати доступ іншим. Тому усі, хто відвідував коледж могли стати користувачами Internet.

Попит продовжує рости. У США, де підключення до Internet є в більшості коледжів, проводиться робота з підключення до мережі початкових і середніх шкіл, а також місцевих бібліотек. Безсумнівно, мережа буде розростатися, будуть виникати нові проблеми, з’являтися прогресивні технології. Дуже багато людей, обзавівшись підключенням на роботі, намагаються одержати таке ж приєднання в будинку.

Internet, що існує більше двох десятиліть, став набагато популярнішим, коли з’явилися броузери.

У нашій країні бум Internet почався тільки в середині 1996 року, коли ціни на персональні комп’ютери трохи знизилися і навчальні заклади почали обзаводитися подібною технікою. Сьогодні ж ціни на сучасний комп’ютер і підключення до Internet сталі ще більш прийнятними.

Протоколи ІР і TCP

В Internet перебуває величезна кількість користувачів. Для того щоб визначити, кому призначена інформація, кожному користувачу привласнюється спеціальна адреса. Визначені правила роботи Internet називаються протоколами. Так, Іnternet-протокол (Іnternet Protocol - ІP) призначений для адресації, що дозволяє маршрутизатору визначити необхідні дії при надходженні інформації. Іnternet-адреса (ІP-адреса) складається з чотирьох чисел, розділених крапками. Кожне з цих чисел перебуває в діапазоні від 0 до 255.

Оскільки Internet складається з безлічі мереж, то ліва частина адреси показує, до якої ділянки мережі відноситься комп’ютер, а права містить точну вказівку комп’ютера, що повинен одержати інформацію.

Інформація, що пересилається, розбивається на частини, що називаються пакетами. ІP-пакет містить у собі інформацію, обсяг якої не перевищує 1500 байт, а також адреси відправника й одержувача. Розбиття інформації на пакети не дає можливості монополізації мережі одним користувачем.

Номер пакета, байти контролю цілісності

Адреса відправника та отримувача

Рис. 5.1. Формування ІР-пакету

Очевидно, що дуже часто виникає питання, зв’язане з пересиланням обсягів інформації, що перевищують 1500 байт. Для успішного рішення цієї проблеми використовується протокол керування передачею (Transmіssіon Control Protocol - TCP). Він розбиває інформацію на частини, а також нумерує їх. Це дає можливість "зібрати" інформацію в потрібному порядку в кінцевому пункті. У випадку відсутності якого-небудь пакета чи у випадку виникнення сумнівів у його вірогідності буде зроблено запит на повторне пересилання пакета.

Варто враховувати, що TCP - не єдиний використовуваний протокол. Так, протокол UDP (User Datagram Protocol) найчастіше буває зручнішим. UDP простіший, ніж TCP, не піклується про пропавші пакети, їхню нумерацію тощо. UDP використовується при посилці коротких повідомлень, коли не складно повторити передачу, якщо пакет загублений чи затримується.