Как устроена глобальная сеть Интернет

Сегодня трудно встретить человека, который не слышал бы о том, что в мире существует глобальная сеть Интернет. Символическим днем рождения Интернета принято считать 2 января 1969 года, хотя единого мнения по поводу этой даты нет.

В этот день Министерством обороны США была начата работа над проектом объединения компьютеров, установленных в военных организациях, в одну сеть. Работы было поручено вести Управлению по перспективным исследованиям Министерства обороны (Advanced Research Projects Agency – ARPA). Созданная сеть получила в честь ее создателей имя ARPANET и стала прообразом глобальной Интернет-сети. На первых порах своего существования сеть развивалась достаточно медленными темпами. Только в 1973 году к ней были подключены первые европейские компьютеры, но даже в 1984 году общее число компьютеров, подключенных к сети, едва превысило тысячу. С начала девяностых годов темпы развития глобальной сети резко ускорились, и уже к началу 2001 года сетью Интернет было охвачено более 120 стран мира, а число пользователей перевалило за 400 миллионов. Сегодня по всему миру насчитывается порядка 2 млрд. 405.5 млн. пользователей Интернет из 182 стран. Стоит заметить, что точную и достоверную информацию о количестве и составе Интернет-пользователей  получить очень сложно. Ведь не существует центра или администрации, которые бы управляли этой сетью.  

Основное назначение глобальной Интернет-сети

Основное назначение сети Интернет состоит в предоставлении широкому кругу ее пользователей средств для взаимного обмена информацией. Развитие этой простой идеи и привело к созданию гигантской глобальной сети, к которой подключены многие миллионы компьютеров. Через глобальную Интернет-сеть осуществляется поиск и получение нужной информации по самым разнообразным вопросам, обмен письмами, файлами, звуковыми и видеопрограммами. Посредством сети возможно ведение телефонных переговоров. Сегодня во многих сферах человеческой жизнедеятельности компьютер является главным рабочим инструментом. Подключение последнего к сети Интернет делает рабочее место, оснащенное компьютером, практически независимым от его местоположения, что дает возможность располагать его там, где это удобно работодателю и работнику. Так создаются виртуальные, или удаленные офисы. Создание таких офисов и их широкое использование предоставляет целый ряд преимуществ по сравнению с традиционными формами организации труда, как предпринимателям, так и работникам. Фирмы получают значительную экономию за счет снижения расходов на организацию и содержание рабочих мест (аренда помещения, отопление, электроэнергия и т. п.), работники не теряют время на ежедневные поездки на работу и плодотворнее используют свое личное время.

Устройство глобальной сети Интернет

Как уже говорилось выше, изначально компьютерная сеть создавалась для военных нужд, поэтому, одним из основных требований, которое предъявлялось к ней, была высокая надежность. Сеть должна оставаться работоспособной даже в том случае, если из строя будут выведены многие узловые компьютеры и значительные участки линии связи. Такая высокая надежность могла быть обеспечена только при построении распределенной сети с отсутствием единого управляющего центра. Интернет-сеть состоит из множества узловых компьютеров, которые соединены между собой линиями связи, однако эти линии связи построены таким образом, что связь между отдельными узловыми компьютерами может осуществляться разными путями. Для этого помимо кольцевого канала связи, имеется еще и большое количество перекрестных каналов связи.

Таким образом, в упрощенном виде, сеть Интернет состоит из узловых компьютеров, которые соединены между собой сложной системой скоростных каналов связи.

К основным узловым компьютерам могут подключаться компьютеры отдельных пользователей. Связь между узловым компьютером и компьютером пользователя осуществляется по каналу связи, в качестве которого чаще всего используется обычная двухпроводная коммутируемая телефонная линия. Такой способ является наиболее распространенным, так как он очень удобен, прост и доступен. К сожалению, данный вид связи имеет и оборотную сторону. К недостаткам такого канала связи следует отнести невысокую надежность связи и низкую скорость передачи информации, обусловленную физическими особенностями самого канала связи. Кроме этого, 2-хпроводные каналы  требуют решения задачи по разделению принимаемого и предаваемого сигналов. Такое разделение (развязка) реализуется с помощью дифференциальных систем, которые обеспечивают нужное затухание во встречных направлениях передачи. Так как реальные характеристики дифференциальных систем далеки от идеальных, возникают искажения амплитудно-частотных и фазочастотных параметров канала, что приводит к специфической эхо-сигнальной помехе. Поэтому, хотя телефонные каналы связи и получили самое широкое применение для связи компьютеров с сетью и позволяют экономить на стоимости линий связи, их использование требует усложнения каналообразующих устройств и устройств пользователя. Именно двухпроводная  телефонная линия является тем узким местом, тем «игольным ушком», которое ограничивает скоростные возможности при работе в глобальной сети Интернет.

Однако сегодня «телефонный» Интернет уже серьезно потеснили более совершенные и скоростные технологии канальной связи, радиосвязи и спутниковой системы связи. Появились выделенные проводные линии, использующие 4 провода: 2 провода для передачи сигнала, и 2 провода для приема. К преимуществам таких каналов следует отнести практически полное отсутствие взаимного влияния друг на друга встречных сигналов. Радиоканал позволяет получить высокие скорости передачи и приема информации и не требует прокладки дорогостоящих кабельных линий. Кроме этого в последние годы широкое распространение получила и система спутниковой связи. 

Источник: AleksVS