Журнал Радио 3 номер 2002 год. РАДИО О СВЯЗИ

Журнал Радио 3 номер 2002 год. "РАДИО" О СВЯЗИ ИНТЕРНЕТ: ОБКАТКА НАРАБОТОК Александр ГОЛЫШКО,
главный эксперт ЗАО "Компания "МТУ-Информ",
г. Москва 

"Электронные орудия труда умножают те способности человека, которые делают его уникальным: способность мыслить, высказывать свои мысли и работать в коллективе над воплощением их в жизнь."

Билл Гейтс. "Бизнес @ со скоростью мысли"

Шлифование TCP/IP

Итак, Интернет начал переход на более совершенные сетевые протоколы. Практика, как известно, — критерий истины. А посему управление DARPA заключило три контракта на реализацию TCP/IP — со Стэнфордом (В. Серф), BBN (Р. Томлинсон) и Университетским колледжем Лондона, UCL (Петер Кирстен — Peter Kirstein). Правда, в работах В. Серфа и Р. Кана использовалось единое название TCP, за которым в то время скрывались оба протокола. Стэнфордская команда, возглавляемая В. Серфом, подготовила детальные спецификации, после чего примерно за год были выполнены три реализации TCP, способные взаимодействовать друг с другом.

Тут начался долгий период экспериментов и разработок, направленных на развитие и шлифовку концепций и технологий Интернет. Отправляясь от первых трех сетей (ARPANET, Packet Radio и Packet Satellite) и образовавшихся вокруг них коллективов исследователей, постепенно росло экспериментальное окружение, вбирая в себя, по существу, все виды сетей и очень широкое сообщество исследователей и разработчиков. И каждое расширение ставило новые задачи.

Ранние реализации TCP были выполнены для больших систем с разделением времени, таких как Теnех и TOPS 20. Когда начали появляться первые настольные компьютерные системы, многие посчитали, что для персональных компьютеров TCP — слишком большой и сложный протокол. Дэвид Кларк (David D. Clark) и его исследовательская группа из Массачусетского технологического института (MIT) решили доказать возможность компактной и простой реализации TCP, выполнив ее сначала для Xerox Alto (ранняя персональная рабочая станция, созданная в Xerox PARC), а затем для IBM PC. И доказали.

Эта реализация обладала полной интероперабельностью с другими воплощениями TCP, но была специально настроена на набор приложений и параметры производительности персональных компьютеров. Таким образом, удалось продемонстрировать, что рабочие станции могут войти в Интернет наряду с большими системами с разделением времени. В 1976 г. Клейнрок опубликовал первую книгу по ARPANET (L. Kleinrock "Queueing Systems" John Wiley and Sons, New York, Vol II — Computer Applications, 1976). В ней он обращал особое внимание на сложность протоколов и связанные с этим опасности. Книга способствовала распространению идей пакетной коммутации среди очень широкого сообщества.

Новая волна роста

Широкое распространение в 80-е годы XX века локальных сетей, персональных компьютеров и рабочих станций дало толчок бурному росту Интернет. Технология Ethernet, разработанная, как указывалось ранее, в 1973 г. Б. Меткалфом из Xerox PARC, в наши дни является, вероятно, доминирующей сетевой технологией в Интернет, а ПК и рабочие станции стали доминирующими компьютерами.

К разработке стандартов локальных сетей одной из первых приступила фирма Xerox, учредив консорциум Ethernet, в который вошли также фирмы Intel и Dec. В 1980 г. консорциум выпустил документацию на сеть Ethernet. Локальные сети с успехом начали использоваться в учреждениях в основном для следующих нужд:

совместное использование файлов (вместо обмена флоппи-дисками и магнитными лентами); связь пользователей между собой посредством электронной почты; удаленное управление (сетевая печать, удаленное выполнение программ).

Переход от небольшого количества сетей с умеренным числом систем с разделением времени (первоначальная модель ARPANET) к многим сетям привел к выработке ряда новых концепций и внесению изменений в базовые технологии.

Во-первых, были определены три класса сетей (А, В и С), чтобы учесть разные масштабы конфигураций. В класс А входят большие сети общенационального масштаба (малое количество сетей с большим числом компьютеров). Класс В предназначен для сетей регионального масштаба, а класс С — для локальных сетей (большое количество сетей с относительно малым числом компьютеров). Как отмечалось ранее, все это нашло свое отражение при организации IP-адресов.

Во-вторых, рост Интернет инициировал изменения в очень многих вопросах функционирования всей Сети. В частности, в вопросах управления. Чтобы сделать сеть более дружественной, компьютерам были присвоены имена, делающие ненужным запоминание числовых адресов. Первоначально, при небольшом количестве компьютеров, было разумно иметь единую таблицу с их именами и адресами. Переход к большому числу независимо администрируемых сетей (таких как ЛВС) сделал идею единой таблицы непригодной. А вот Пол Мокапетрис (Paul Mockapetris) из Института информатики Университета Южной Калифорнии (USC/ISI) придумал уже известную нам доменную систему имен (Domain Name System — DNS), которая позволила создать масштабируемый распределенный механизм для отображения иерархических имен компьютеров в Интернет-адреса.

Рост Интернет заставил также пересмотреть характер функционирования маршрутизаторов. Первоначально существовал единый распределенный алгоритм маршрутизации, единообразно реализуемый всеми маршрутизаторами в Сети. Однако в условиях быстрого увеличения числа сетей стало просто невозможно оперативно реагировать на этот процесс. Его пришлось заменить иерархической моделью маршрутизации с Внутренним шлюзовым протоколом (Interior Gateway Protocol, IGP), используемым внутри каждой области Интернет, и Внешним шлюзовым протоколом (Exterior Gateway Protocol, EGP), применяемым для связывания областей между собой. Такая архитектура допускает наличие в разных фрагментах Сети разных вариантов IGP, учитывающих специфику требований к стоимости, скорости реконфигурации, устойчивости и масштабируемости.

Помимо алгоритма маршрутизации, тяжелым испытанием для "творцов" Сети стал рост таблиц маршрутизации. И лишь сравнительно недавно были предложены новые подходы к агрегированию адресов (в частности, бесклассовая междоменная маршрутизация, CIDR), позволяющие уменьшить размер этих таблиц.

Еще одной проблемой, вызванной ростом Интернет, стало внесение изменений в программное обеспечение. Управление DARPA поддержало исследования Университета Беркли (Калифорния) по модификации операционной системы Unix, включая встраивание в нее реализации TCP/IP, выполненной в компании BBN. Это оказалось чрезвычайно важным для распространения протоколов среди исследовательского сообщества, хотя позднее в Беркли и переписали программы, полученные от BBN, чтобы более эффективно объединить их с Unix-системой в целом и ядром ОС в особенности. Дело в том, что большая часть специалистов в области информатики в то время начала использовать Unix BSD в своей повседневной практике. Оглядываясь назад, можно придти к заключению, что стратегия встраивания протоколов Интернет в операционную систему, поддерживаемую исследовательским сообществом, явилась одним из ключевых элементов успешного и повсеместного распространения Интернет.

Первые Интернет-дочки

Протокол TCP/IP был принят в качестве военного стандарта в 1980 г. Это позволило военным начать использование технологической базы Интернет и, в конце концов, привело к разделению Интернет-сообщества на две части: военную и гражданскую. К 1983 г. сетью ARPANET пользовалось значительное число военных исследовательских, разрабатывающих и эксплуатирующих организаций. Перевод ARPANET с NCP на TCP/IP позволил разделить эту сеть на MILNET, обслуживавшую оперативные нужды, и ARPANET, использовавшуюся в исследовательских целях.

Военная сеть MILNET стала развиваться отдельно и эволюционировала к настоящему времени в то, что сейчас известно как Defense Data Network.

Ну а сеть ARPANET со временем превратилась в международную сеть Интернет, которая, в свою очередь, состоит из двух основных компонент: коммерческой и некоммерческой (или так называемой "академической" компоненты). Эти части тесно переплетены друг с другом, и иногда даже трудно отделить одну из них от другой. Главное различие между ними в том, что академические сети обслуживают некоммерческие организации науки, культуры, образования, высшей школы, медицины и т. д., существующие, как правило, за счет государственного бюджетного финансирования. Коммерческая же компонента состоит из так называемых "сетей общего доступа" и используется любыми организациями, в том числе ведущими коммерческую деятельность с использованием сети Интернет.

Некоммерческие сети обычно следуют какой-либо выработанной ими политике разрешенного использования сети (AUP или Acceptable Use Policy), ограничивающей использование сети в коммерческих целях. Типичным примером такой AUP являлась политика использования для научно-исследовательских целей сети NSFNET, о которой речь пойдет ниже. Коммерческие же сети, наоборот, как правило, поощряют использование сети в целях извлечения прибыли.

Выход на широкую дорогу в 80-е годы

Итак, нам пора возвращаться к повествованию о развитии Сети в 80-е годы прошлого века. Как указывалось выше, именно тогда состоялся переход начальных наработок Интернет к широко распространенной инфраструктуре, существующей и поныне.

Параллельно с экспериментальной проверкой Интернет-технологий и их интенсивным использованием частью специалистов по информатике, разрабатывались и развивались другие сети и сетевые технологии. Практические достоинства компьютерных сетей, и особенно электронной почты, продемонстрированные на примере ARPANET Управлением DARPA и организациями, имевшими контракты с Министерством обороны США, были замечены специалистами из других кругов и предметных областей. Уже к середине 1970-х годов компьютерные сети начали расти, как грибы после дождя — везде, где для этой цели удавалось найти финансирование.

Министерство энергетики США сначала создало сеть MFENet в интересах исследователей термоядерного синтеза с магнитным удержанием, затем специалисты в области физики высоких энергий получили сеть HEPNet. Для астрофизиков из NASA построили сеть SPAN. Свободное распространение компанией ATT операционной системы UNIX породило сеть USENET, основанную на встроенном в UNIX коммуникационном протоколе UUCP. В 1981 г. Айрэ Фачс (Ira Fuchs) и Грейдон Фримэн (Greydon Freeman) придумали BITNET — сеть, связавшую академические мэйнфреймы сервисами почтовой рассылки.

Дословно название BITNET означало "Пришло Время Сетей" ("Because It's Time NETwork"). Первоначально в названии использовался акроним "Здесь Время Сетей" в качестве рефрена относительно свободно распространяемого набора протоколов NJE, поставлявшемся с вычислительными системами фирмы IBM. BITNET начала функционировать как сеть общего доступа в Нью-Йоркском Университете с соединением через Йельский Университет и обеспечивала электронную почту и передачу файлов.

Рик Эдрион (Rick Adrion), Дэвид Фарбер (David Farber) и Лэрри Лэндвебер (Larry Landweber), получив первоначальные субсидии от Национального научного фонда (NSF) США, развернули сеть CSNET (Сеть Информатики, Computer Science NETwork), объединившую специалистов по информатике из академических и промышленных кругов. Сеть CSNET была сформирована при сотрудничестве компьютерных специалистов Делаверского Университета, Университета Перде, Университетом Висконсина, Корпорациями RAND и BBN на средства, выделенные Национальным Ученым Фондом NSF для обеспечения доступа (в частности, e-mail) для университетов, не имеющих доступа к ARPANET. Годом спустя проект изменяет название на "Сеть компьютеров и науки" ("Computer and Science Network").

Тогда же во Франции компанией France Telecom была развернута сеть Minitel (Teletel).

В 1982 г. DCA и DARPA устанавливают протоколы TCP и IP, как набор протоколов для работы в составе ARPANET. Это приводит к одному из первых описаний интерсети, как объединенного множества сетей с использованием TCP/IP, и Интернет, как множества интерсетей, соединенных по TCP/IP. Одновременно отдел Обороны (DoD) объявляет набор TCP/IP в качестве внутриведомственного стандарта.

Для обеспечения службы электронной почты и обмена сообщениями с USENET в 1982 г. Европейской Группой Пользователей Unix (EUUG) была создана сеть EUnet (European UNIX Network, Европейская Сеть UNIX). Первоначально было осуществлена связь между Голландией, Данией, Швецией и Великобританией.

Тот же 1982 г. отмечен появлением Спецификации Протокола Внешних Шлюзов (External Gateway Protocol, EGP) — RFC 827 для соединения сетей.

. Одной из самых запомнившихся в Сети событий был перевод ARPANET с протокола NCP на TCP/IP, состоявшийся 1 января 1983 года. Тогда же произошло объединение шлюзов сетей CSNET и ARPANET. Это был переход в стиле популярной сегодня, не только среди технической публики, но и творцов нетленных бестселлеров, процедуры "Дня X", требовавшей в данном случае одновременных изменений на всех компьютерах. Опоздавшие потом пеняли на себя, и им приходилось довольст- , воваться связью с помощью специализированных средств. Впрочем, переход тщательно планировался всеми заинтересованными сторонами в течение нескольких предшествующих лет и вопреки ожиданиям всяких непредвиденных случайностей прошел, как отмечали специалисты, на удивление гладко. Ну а любители пошутить даже распространили значки с надписью "Я пережил переход на TCP/IP". Помнится, преодолением пресловутой "Проблемы 2000" так уже никто не хвалился.

Вернуться к содержанию журнала "Радио" 3 номер 2002 год







Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2019 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.