Пути совершенствования и развития сети Internet

Основные данные о работе

Содержание

Введение………………………………………………………..…..…3

1 Рождение internet…………………………….…………….……....5

1.1Создание организации ARPA для исследования в области                  

компьютерных технологий и способов передачи

информации…………………………………………………………....5

1.2 Хронология возникновения TCP/IP в истории Интернета……….…………………………………………………….  8

1.3 Протокол UDP как один из разновидностей

Протоколов………………………………………………………….….12

2 Новый мир – internet2 ……………………………………………… 14

2.1 У истоков internet ………...........................................................…..14

2.2 Интернет как средство массовой информации……………..…… 16

2.3 Интернет и его будущее ………………………………………... 20

Заключение………………………………………………………….....23

Глоссарий……………………………………………………………...25

Список используемых источников………………………………..... 26

Приложения... ………………………………………………………...27

ВВЕДЕНИЕ

Internet - глобальная компьютерная сеть, охватывающая весь мир. Сегодня Internet имеет около 15 миллионов абонентов в более чем 150 странах мира. Ежемесячно размер сети увеличивается на 7-10%. Internet образует как бы ядро, обеспечивающее связь различных информационных сетей, принадлежащих различным учреждениям во всем мире, одна с другой.

Internet представляет собой объединение региональных и национальных компьютерных сетей, имеющих единое адресное пространство и общие методы связи. К Internet, дословно –"всемирная паутина") может быть подключен любой компьютер и, соответственно, каждый вошедший в Internet получает возможность обмена информацией с любым другим пользователем сети. Чем-то это напоминает обычную телефонную связь, но по телефону Вы можете только разговаривать и, в основном, вдвоем. А по сети Вы, кроме разговора, можете передавать любую информацию (от текстов до видеоизображения), любому числу «абонентов» одновременно. И все это «удовольствие» работает для Вас 24 часа в  сутки 7 дней в неделю без перерывов «на обед», без проблем с «дозвоном» до нужного Вам абонента, по всему земному шару и при крайне низких ценах (по сравнению со стоимостью телефонной связи).

Если ранее сеть использовалась исключительно в качестве среды передачи файлов и сообщений электронной почты, то сегодня решаются более сложные задачи распределенного доступа к ресурсам. Internet, служивший когда-то исключительно исследовательским и учебным группам, чьи интересы простирались вплоть до доступа к суперкомпьютерам, становится все более популярной в деловом мире. Компании соблазняют быстрота, дешевая глобальная связь, удобство для проведения совместных работ, доступные программы, уникальная база данных сети Internet. Они рассматривают глобальную сеть как дополнение к своим собственным локальным сетям.

При низкой стоимости услуг пользователи могут получить доступ к коммерческим и некоммерческим информационным службам многих стран. В архивах свободного доступа сети Internet можно найти информацию практически по всем сферам человеческой деятельности, начиная с новых научных открытий до прогноза погоды на завтра. Кроме того Internet предоставляет уникальные возможности дешевой, надежной и конфиденциальной глобальной связи по всему миру. Это оказывается очень удобным для фирм имеющих свои филиалы по всему миру, транснациональных корпораций и структур управления. Обычно, использование инфраструктуры Internet для международной связи обходится значительно дешевле прямой компьютерной связи через спутниковый канал или через телефон.

Объектом исследования в курсовой работе является глобальная сеть internet.

Предметом исследования – пути совершенствования и развития сети internet.

Цель данной работы раскрыть зарождение, появление, современное состояние и развитие Internet.

Основные задачи, которые необходимо решить в данной работе:

1) Рассмотреть зарождение сети Internet;

2) Проанализировать для чего была создана организация ARPA;

3) Исследовать протоколы TCP/IP и UDP;

4) Раскрыть будующее сети internet;

5) Современное применение internet;

6) Проанализировать области применения их в практике.

Для разработки темы курсовой работы были использованны научные работы отечественных и зарубежных авторов таких как Вильям Столингс «Компьютерные сети, протоколы и технологии Интернета», Дуглас Камер «Компьютерные сети и Internet Издание 3», И. Закарян, В. Рафалович «Что такое Internet, WWW и HTML» и отечественных авторов, Коровченко Э. «Энциклопедия Internet 2004», Максим Олейников «Internet для всех» Издательство: Познавательная книга Плюс.

Данная работа будет интересна тем, кто желает краткого ознакомления с историей возникновения сети Internet и ее развитием. И пригодится в качестве небольшого учебного пособия по данному вопросу.

1 РОЖДЕНИЕ INTERNET

1.1   Создание организации ARPA для исследования в области компьютерных технологий и способов передачи информации

Время действия - начало 60-х годов XX века. Место действия - Соединенные Штаты Америки. 'Холодная война' в самом разгаре. Американские военные в напряжении: военная мощь вероятного противника - СССР - крепнет не по дням, а по часам, а Америка, похоже, начинает понемногу отставать. Русские уже вышли в космос, их спутники вовсю чертят зловещие спирали над мирными просторами Америки, а белозубая улыбка Гагарина отнюдь не успокаивает ответственных за безопасность страны. Кто знает, что пошлют русские на орбиту в следующий раз: еще одного улыбающегося парня или…

Об этом 'или' не хотелось даже думать.

Ясно было одно: необходимо срочно ускорить темпы работ по разработке новейших систем защиты, а на всякий случай еще и нападения. Но вот беда - все 'военные' разработки рассредоточены по многочисленным институтам, университетам, секретным лабораториям... Необходима была четкая, налаженная система, позволяющая различным исследовательским центрам координировать свою работу, обмениваться информацией по принципу 'каждый с каждым'. И работать эта система должна была таким образом, чтобы выход из строя одного 'узла' этой сети - скажем, в случае прицельного ядерного удара, - никоим образом не повлиял на работу остальных.

Что должно было быть объединено в эту сеть? Конечно, компьютеры, служившие мозговым центром любой исследовательской лаборатории. Но не только они. Концепция Сети (пока что безымянной) предусматривала интегрирование в единую структуру множества мелких, как сказали бы сегодня, - локальных 'подсетей'. При этом каждая из них, сохраняя свою индивидуальность, становилась в то же время частью единой информационной структуры.

В 1958 году, в ответ на запуск советского спутника, США создают организацию ARPA. Усилия организации, направленные на исследования в области компьютерных технологий и способов передачи информации, возглавил тогда д-р Ликлайдер. Ликлайдер пришел в ARPA из Bolt, Beranek and Newman, Кембридж, МА. Произошло это в октябре 1962 года. Обработка, хранение, передача информации — все эти процессы тогда выполнялись на перфокартах, что существенно усложняло весь процесс исследований и расчетов. Ведь ARPA работало (как и работают ныне многие научно-исследовательские организации) на контрактной основе: заключались контракты на исполнение определенного раздела работы с неправительственными организациями или университетами, которые располагаются в разных штатах, на разных побережьях. Поэтому первоначальная задача перед доктором Ликлайдером стояла в изменении самого технологического процесса способов передачи информации. [3, С.131]

При ARPA был создан Офис методов обработки информации (Information Processing Techniques Office, IPT или IPTO).

В 1963 году Ликлайдер начал тесное сотрудничество с Ларри Робертсом, который тогда работал в Лаборатории Линкольна над TX-2 проектом и был признанным специалистом в области компьютерной графики. В итоге Ларри оказался в ARPA. Ликлайдер так же активно контактировал с MIT *, UCLA * и BBN, в итоге склонив их к своему видению компьютерных сетей. В проекте ARPA III-21 о Ликлайдере говорится, что "он был первый, кто почувствовал дух объединения исследователей вокруг первых систем, использующих временное разделение информации, Ликлайдер облегчил понимание процессов сетевых объединений".

В ходе дискуссий было решено организовать сеть передачи данных, основанную на архитектуре, предложенной Паулом Бэраном в 60-ых годах. Это была архитектура сети с распределенными параметрами. Преимущества ее были изложены Бэраном в работе "Введение в распределенную систему коммутаций", август 1964. Главное преимущество — высокая степень защищенности в случае поражения отдельных частей сети. Организация ARPA переростает в новую организацию под названием ARPANET. Но и ARPANET, по-началу, была "без форм и оболочки". Заслуга Ликлайдера заключалась, прежде всего, в том, что он первоначально сформулировал концепцию сети как средство коммуникации людей посредством передачи информации. Сейчас это кажется элементарным, но тогда надо было сформулировать то, чего еще нет и никогда не было. Поэтому Ларри Робертс утверждает, что именно такое видение сети Ликлайдером и его знание "как сделать" помогло созданию ARPANET, а затем и всех других сетей-потомков. Ликлайдер был мощный хозяйственник. Он работал по схеме: есть такая-то задача, нужны такие-то средства ее реализовать. Но никак не наоборот. Вследствие этого в Министерстве обороны его упрекали тем, что проект требует технических средств, которыми ни Министерство, ни промышленность на данный момент не располагают. На что Ликлайдер говорил, что компьютерная индустрия будет отвечать их запросам, потому что у нее нет вариантов: в ARPA ведутся передовые разработки, за ними будущее. "Идет превращение компьютера из арифметического процессора в средство общения. Компьютерная индустрия (производящие компании, университеты) смотрит на компьютер как на арифметическую машину. Это отражается на их проектах, это стоит в основе разработок. Мы должны изменить это представление — и тогда назначение компьютера изменится". Ликлайдер обуславливал свою историческую миссию, понимая, что, изменив представление о компьютере, мы откроем его новые возможности. Ликлайдер развивал разработки в ARPANET не для немедленной выгоды, даже не для конкретной задачи соединения подразделений Министерства обороны США, а как перспективную технологию, нацеленную в будущее. Очень интересен тот факт, что работа с сетями до сих пор коммерчески выгодна и популярна сегодня, сотни фирм работают в области разработок оборудования и программного обеспечения для сетей. Боб Тэйлор в 1966 году получил $1 млн на финансирование проекта экспериментальной сети ARPA и, поддавшись уговорам Робертса, перешел работать в ARPA над этим проектом.

С каждым годом ARPANet росла и развивалась. В Сеть включались все новые и новые участники: право доступа в Сеть начали требовать себе сначала все крупные лаборатории, потом - более мелкие. Наконец, в гонку за ARPANet включились и высшие учебные заведения. Военные ворчали, но соглашались. В 1972 году сеть связывала 50 университетов и исследовательских центров. В октябре 1972 года создатели сети ARPANet произвели сенсацию на международной конференции, демонстрируя работу сети в течение трех дней. Профессионалы не хотели, а может быть, и не могли поверить, что сеть, содержащая 100 компьютеров, может надежно работать. С этого момента Сеть становится международной. После конференции наступает новый этап в развитии сети. Основной задачей стало объединение разнородных сетей в единую Сеть. [5, С.420]

Лавина, спущенная в 1969 году, грохоча спускалась вниз по склону, все сильнее набирая скорость. На какой-то момент она как бы зависла на 'уступе': разработчики Сети просто не предусмотрели того, что созданное ими детище окажется таким популярным. В итоге, когда в Сеть оказались соединенными уже тысячи компьютеров, стало ясно: необходимо полностью переработать механизм доступа к ARPANet. Такой механизм, названный 'протоколом TCP/IP', был введен в строй в 1983 году.

1.2 Хронология возникновения TCP/IP в истории Интернета

В 1983 году вышел первый стандарт для протоколов TCP/IP, (см. Приложение А) вошедший в Military Standarts (MIL STD), т.е. в военные стандарты, и все, кто работал в сети, обязаны были перейти к этим новым протоколам. Для облегчения этого перехода DARPA обратилась с предложением к руководителям фирмы Berkley Software Design - внедрить протоколы TCP/IP в Berkeley(BSD) UNIX. С этого и начался союз UNIX и TCP/IP.

Спустя некоторое время TCP/IP был адаптирован в обычный, то есть в общедоступный стандарт, и термин Internet вошел во всеобщее употребление. В 1983 году из ARPANET выделилась MILNET, которая стала относиться к Defence Data Network (DDN) министерства обороны США. Термин Internet стал использоваться для обозначения единой сети: MILNET плюс ARPANET. И хотя в 1991 году ARPANET прекратила свое существование, сеть Internet существует, ее размеры намного превышают первоначальные, так как она объединила множество сетей во всем мире. [1, С.531]

Рождение протокола TCP/IP, позволявшего пользователям с легкостью подключаться к Internet при помощи обычной телефонной линии, совпало с другим событием - разделением ARPANet. Терпению военных пришел конец: их родная, лелеемая и подкармливаемая серьезными капиталовложениями Сеть превратилась в проходной двор, в котором постоянно толклись какие-то непонятные личности. Число подключенных в Сеть компьютеров еще не достигло тысячи. Даже с таким количеством пользователей ни о какой секретности, понятно, не могло быть и речи. Поэтому пентагоновские ястребы откромсали для своих нужд некоторую часть ARPANet, получившую название MILNet, а остальное пространство Сети оставили на усмотрение жаждущей коммуникаций общественности. Так родился Internet.

Однако о настоящем 'рождении' речи еще не было, и Сеть продолжала оставаться рабочим инструментом узкого круга специалистов.

Всю первую половину 1969 года продолжались работы над иерархией протоколов передачи данных. Суть проблемы состояла в разделении на уровни взаимодействия частей компьютеров в сети (аппаратной, программной частей, уровень модема и т.д.). Также система должна была поддерживать протокол удаленного доступа и запуска программ (telnet) и передачи файлов (ftp).

Одновременно при UCLA (Калифорнийский университет) был создан Центр сетевых измерений. Имена людей из этой команды также вошли в историю как пионеры Интернета: Винтон Серф ; Стефан Крокер ; Джон Постел ; Роберт Брадэн , работник компьютерного центра UCLA; Мишель Вингфильд (создавший первый интернет-интерфейс BBN 1822 (Спецификация взаимодействия между хост-компьютером и сетью ARPANET) для компьютера Xerox Data System Sigma7; и Дэвид Крокер, брат Стефана, разработавший стандарт электронной почты. [2, С.213]

Для практической инсталляции сети первые узлы сети были выбраны исходя из многочисленных соображений. Было решено соединить те исследовательские центры, которые активно были вовлечены в создание ARPANET, этим был положен конец всем попутным и отпочковавшимся исследованиям по сетям (по меньшей мере, на том этапе в США). Один из таких узлов должен был быть максимально удален, чтобы проверить систему в максимальных режимах. Что касается аппаратной части - "железа", то остановились на 16-разрядном мини-компьютере Honeywell DDP-316 с 12 Кбайт памяти. Линии связи емкостью 56 Кбайт/с были арендованы у телефонной компании AT&T. Программное обеспечение состояло из соединений IMP — host, IMP — IMP — протокол, протокол IMP-отправитель — IMP-получатель (IMP-s-IMP-r)

Итак, в конце 70-х начале 80-х наступает академический этап развития Сети. Этот этап характеризуется развитием средств передачи файлов и электронной почты. Далее развитие сети ARPANET напоминает взрыв, что не месяц — все новые узлы и т.д. К 1971 году было подключено еще 15 узлов (рис. 1.1.5). И чем больше желающих было войти в сеть, тем сложнее работалось BBN и ARPA. И вот почему. [4, С.604]

Установленные по всем институтам и университетам компьютеры относились (что естественно) к разным производителям и маркам: DEC-10, PDP8, PDP11, IBM 360, Multic, Honeywell. Они не были совместимыми. Несовместимость была сродни, например, конференции, на которую приехали представители 100 стран, говорящие только на своем родном языке, и к каждому надо представить переводчика (IMP-процессор), знающего язык гостя. Поэтому в конце 1971 года Ларри Робертс решил всех научить "говорить на своем языке". По принципу Ликлайдера он решил убедить компьютерную общественность в необходимости единых стандартов. В октябре 1972 решено было провести Международную конференцию по компьютерной связи, на которой Ларри попросил Боба Кана (Bob Kahn*, BBN) организовать общественную демонстрацию ARPANET. Идея была в том, чтобы установить временный интерфейсный процессор (TIP) в здании Washington Hilton Hotel и дать публике войти и использовать ARPANET, выполняя приложения по всем Штатам. В подготовку к демонстрации вовлекли лучших из ARPA и BBN. Готовились почти год. Демонстрация имела большой успех, особенно среди представителей AT&T (в те времена монополист в области телекоммуникаций), которые первоначально скептически относились к возможностям ARPANET.

На конференции был весь тогдашний компьютерно-ориентированный бомонд: Дональд Дэвис из Национальной физической лаборатории Великобритании; Реми Деспрес, организовавший Transpac, коммерческую французскую сеть X.25; Ларри Робертс и Бэрри Веслер; Джесуальдо ЛеМоли , итальянский исследователь сетей; Кжелл Самуэльсон из Шведского королевского института; Джон Вэдлейк из британского Telecom; Питер Кирштейн из Университетского колледжа Лондона.

Луиз Поузин , исследователь сетей в IRIA, Франция; Роджер Шантлибари из NPL; конечно же, Алекс МакКензи, Винт Серф и многие другие известнейшие ученые и инженеры того времени. На конференции была сформирована Международная сетевая рабочая группа (INWG). Винт Серф возглавлял группу четыре года, до ее присоединения к Международной федерации обработки информации (IFIP). Конференция сделала свое дело. Корпорации заинтересовались разработками ARPA, увидев их практическую реализацию и коммерческую выгоду. INWG занялась разработкой устраивающего бы всех протокола. [9, с.131]

Весной 1973 года Винт Серф и Боб Кан задумались о том, как бы им соединить новообразовывающиеся сети с ARPANET, ведь к тому времени таковые уже были (например, SATNET). Естественно, названные сети имели другие принципы организации, использовали другие протоколы, были предназначены для решения других задач. Серф и Винт в то время входили в Международную сетевую рабочую группу (INWG), они принесли в INWG свою работу о протоколах глобальной связи для сетей с пакетной коммутацией. Фактически, предлагался новый протокол, суть которого была в том, чтоб создать конверт, в который "завернута" часть письма (эту часть письма внутри конверта было предложено назвать "дейтаграммой"). Сетям нужно было только понимать "надпись" на конверте, чтобы передать его в место назначения, а до содержания его им дела нет. Если конверт не доходил до "адресата", то должен быть выслан новый конверт. Этот протокол позволил "разговаривать" совершенно разным сетям. Примерно так и был объяснен принцип работы нового пакетного протокола в работе Серфа и Кана, протокола, который позже был назван протоколом контроля передачи или TCP (Transmission-Control Protocol).

В 1977 Винт Серф стал программным директором SATNET, пакетных радиосетей и всех других многочисленных внутренних сетей, названных ARPA для удобства одним словом Internet (internal network). Вот что писал Ликлайдер: "Первый раз я увидел термин 'internetwork' в документах Xerox PARC (хост-машины ARPANET)".

В июле 1977 Серф и Кан впервые продемонстрировали передачу данных с использованием TCP по трем различным сетям. Пакет прошел по следующему маршруту: Сан-Франциско — Лондон — Университет Южной Калифорнии. В конце своего путешествия пакет проделал 150 тысяч км, не потеряв ни одного бита. В 1978 году Серф, Постел и Дэни Кохэн решили выделить в TCP две отдельные функции: TCP и протокол Интернета (Internet Protocol, IP). TCP был ответственен за разбивку сообщения на дейтаграммы и соединение их в конечном пункте отправки. IP отвечал за передачу (с контролем получения) отдельных дейтаграмм. Вот так родился современный протокол Интернета. А 1 января 1983 года ARPANET перешла на новый протокол. Этот день принято считать официальной датой рождения Интернета.

1.3 Протокол UDP как один из разновидностей протоколов

В конце 70-ых и начале 80-ых сети начали бурно развиваться. Можно отметить самые масштабные из них: CSNET (компьютерная научно-исследовательская сеть), BITnet (дословная расшифровка аббревиатуры "потому что это временная сеть"), CDNET (канадская сеть), MILNET (сеть МО США) и самая большая NSFNET (национальная научная сеть). [10, С.243]

В 1977 году ARPANET состояла из 111 хост-компьютеров, а уже в 1983 году — из 4000, которые располагались по всем США, была налажена спутниковая связь с Гавайями и Европой. В начале 1990-х годов произошла еще одна революция- повсеместное распространение графического способа отображения информации в Сети в виде 'страничек', способных нести не только текст, как раньше, но и графику, а позднее - еще и элементы мультимедиа (звук и даже видео). Это было то, что нужно для 'средних' пользователей-неспециалистов: Сеть ожила, потеряла свой скучный вид, заблистала всеми возможными красками. Невиданный бум 'страничек' захлестнул Internet, буквально в течение двух лет превратив Сеть из скромного с виду серого и скучного строения в подобие Изумрудного города.

Пользователи хлынули в Сеть потоком - теперь уже не специалисты, не ученые, а простые обыватели. Спрос на услуги Internet возрастал не по дням, а по часам, но Сеть оставалась некоммерческой организацией. В конце 80-х в Сети насчитывалось 80 тысяч компьютеров, для сравнения: в 1997 году Internet насчитывал более 100 тысяч сетей.

Однако в Америке всякая красивая вещь лишь тогда красива в общепринятом смысле слова, когда она приносит прибыль. Деловые люди задолго до 1991 года ценили возможности Internet'а в бизнесе.

Протокол UDP (User Datagram Protocol - протокол пользовательских датаграмм) является одним из двух основных протоколов, расположенных непосредственно над IP. Он предоставляет прикладным процессам транспортные услуги, которые не многим отличаются от услуг, предоставляемых протоколом IP. Протокол UDP обеспечивает ненадежную доставку датаграмм и не поддерживает соединений из конца в конец. К заголовку IP-пакета он добавляет два поля, одно из которых, поле "порт", обеспечивает мультиплексирование информации между разными прикладными процессами, а другое поле - "контрольная сумма" - позволяет поддерживать целостность данных.

Примерами сетевых приложений, использующих UDP, (см. Приложение Б) являются NFS (Network File System - сетевая файловая система, используемая в UNIX), SNMP (Simple Network Management Protocol - простой протокол управления сетью), NTP (Network Time Protocol – протокол синхронизации времени) и DNS(служба имен интернета). Также этот протокол используют большинство компьютерных игр.

2 НОВЫЙ МИР – INTERNET

2.1 У истоков internet

В 1992 году Internet был тихим по современным понятиям 'академическим' местом. Наряду с отправкой и получением электронной почты, приема и передачи файлов через протокол FTP или разговоров, осуществляемых с помощью приложений с загадочными названиями "IRC," "talk" и "nn", там больше нечего было делать. В моде были программы типа Archie и Gopher и пользование Internet'ом было возможно лишь при хорошем знании операционной системы Unix. Помимо Internet'а были другие сети. Например, сеть Fidonet была гораздо более привлекательней, так как была более простой в пользовании.Сегодня в Internet'e можно делать все, то что можно было делать в 1992 году и, естественно, гораздо больше. Сети Fidonet как и другие стали частью Internet'а. С простым в использовании броузером можно посылать и получать электронную почту, передавать и получать информацию в электронном виде, вести переговоры и искать ключевые слова в Internet'е. Можно проверить счет в банке и заказать цветы у цветочника.

Все это делает одно и то же программное приложение (броузер). Современное программное обеспечение стало настолько простым в использовании, что даже далекие от компьютерной техники люди обладают адресами электронной почты. Они продают и покупают в режиме реального времени. [7, С.115]

А благодаря созданной еще в 1989 году Тимом Бернерсом -Ли технологии Единой Информационной Паутины World Wide Web (WWW), все имевшиеся в Сети ресурсы превратились в единую гипертекстовую структуру (он предложил Паутину в качестве специальной сети, объединяющую физиков мира; информацию предполагалось хранить в специальном формате, в виде текста со ссылками).

На сегодняшний день высокоскоростной сетью Internet2 объединены без малого двести университетов и исследовательских центров США. Запущенный в 1996 году проект Internet2 сегодня - это существенно больше, чем просто праздник суперширокополосного сетевого доступа, обеспеченный двумя мощными оптоволоконными магистралями. Internet2 рассматривают как полигон, на котором создаются и обкатываются Интернет-приложения обозримого будущего: от дистанционных хирургических операций до общения с коллегами в виртуальном трехмерном мире.

Тед Хэнсс (Ted Hanss), занимающий пост директора Internet2 по разработке приложений, предлагает относиться к этой сети как к своего рода машине времени, в явном виде демонстрирующей, чем традиционный общедоступный Интернет будет лет через пять. Правда, большинство считает эту оценку временного интервала чересчур оптимистической. Хотя новейшие сетевые технологии, применяемые в Internet2, так или иначе, уже представлены в коммерческой Сети, общее обновление инфраструктуры явно займет значительно больше времени. Особенно, когда речь идет о «последней миле», поскольку подавляющее большинство сетях все еще вынуждено опираться на обычное dial-up-соединение через телефонный модем, обеспечивающий известно какие скорости.