Advanced Research Projects AgencyNetwork

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.