Введение (стр. 9 )

-  введение графического интерфейса в виде оболочки Windows 3.x;

-  реализация более дружественного к пользователю интерфейса с помощью той же оболочки;

-  реализация хотя бы псевдомногозначности.

С целью устранения отмеченных недостатков фирмы IBM и Microsoft в 1987 году выпустили операционную систему OS/2, совместимую с MS DOS, которая обеспечила многопотоковость, графический интерфейс и некоторые сетевые возможности для объединения работы нескольких ПК. Параллельно фирма Microsoft начала разработку ОС Windows (пока в виде оболочки), главная особенность которой — максимально дружественный интерфейс к пользователю при сохранении многопотоковости и развитого графического интерфейса. Кроме того, эти ОС были ориентированы на работу с 32-разрядными машинными словами. Несмотря на огромное количество недостатков, благодаря монополистской политике фирмы MicroSoft и её главы Билла Гейтса, ОС Windows постепенно вытеснила остальные операционные системы для платформы i386, хотя в последнее время ситуация исправляется, в основном, за счёт активного продвижения на рынок бесплатной операционной системы класса UNIX — Linux. Первая версия операционной системы Windows как самостоятельного продукта, а не оболочки для DOS — Windows 95 — появилась в конце 1995 года. В 1998 году была выпущена очередная версия, улучшающая некоторые элементы интерфейса, обеспечивающая поддержу большего количества типов аппаратного обеспечения, а также содержащая ряд других дополнений и обновлений. Последняя разработка — Windows 2000. В данной системе разработчики постарались взять лучшее из двух уже созданных операционных систем — Windows 98 и Windows NT: удобный интерфейс и простоту настройки первой и достаточно мощную (но неудачно реализованную) архитектуру и сетевые возможности второй.

Быстрое внедрение ЛВС и Internet заставило фирму Microsoft уделить больше внимания возможностям совместной работы ПК в составе сетей. Дело в том, что ОС типа DOS, OS/2 и Windows могут лишь поддерживать сетевые возможности, предоставляемые им сетевыми операционными системами, либо имеют ограниченные встроенные сетевые возможности. В конце 1993 года Microsoft выпустила ОС Windows NT. Это операционная система с графическим интерфейсом, многопотоковая, поддерживающая сетевую архитектуру и работающая с 32-разрядными словами.

Для оформления программных продуктов вычислительных средств более высокой мощности, чем обычные ПК, используемых в профессиональной деятельности и в качестве серверов, параллельно с развитием ОС типа DOS создавались ОС в виде моногопотоковых систем с разделением времени. Это ОС класса UNIX, разрабатываемые как коммерческими корпорациями, так и программистами-энтузиастами. Однако все разработчики в своих системах реализуют главные отличительные черты UNIX:

-  чёткая модульность построения;

-  обширный набор системных программ;

-  работа с 32-разрядными словами;

-  возможность работы с многопроцессорными системами;

-  сетевые возможности.

Основными версиями UNIX являются:

-  коммерческие продукты: UNIX (AT&T), AIX (IBM), HP-UX (Hewlett-Packard), Solaris (Sun) и ряд других;

-  некоммерческие продукты: Linux, FreeBSD и их модификации.

Первые версии UNIX имели только текстовый интерфейс, ориентированный на специалистов-программистов. Широкое распространение UNIX в качестве ОС для ПЭВМ потребовало реализовать более дружественный интерфейс с пользователем. В результате появилась графическая оболочка X-Window, представляющая собой набор программных средств для управления обменом информацией с графическим дисплеем. Система X-Window являет собой прослойку, на которую можно «наложить» любую оболочку (то есть любой интерфейс пользователя) и состоит из трёх компонентов:

-  дисплейный сервер;

-  прикладные программы-клиенты;

-  связывающий их протокол.

Эти компоненты реализуют механизм «клиент/сервер», который широко применяется в сети Internet. Такой подход очень удобен, так как позволяет на более слабых машинах-клиентах запускать только сам дисплейный сервер, а программы, требующие для своей работы множества графических и вычислительных ресурсов — на более мощных машинах-серверах. При этом на сторону клиента передаётся только образ экрана. Местоположение курсора и состояние кнопок (нажата/отпущена) «мыши» передаётся с клиентской стороны и обрабатывается на сервере. Кроме того, в качестве клиента могут выступать не только рабочие станции с ОС UNIX, но и машины, работающие под управлением Windows (правда, при наличии соответствующего программного обеспечения).

Операционная система Mac OS стоит чуть в стороне от ранее рассмотренных, поскольку является специализированной программной платформой для художников-графиков и пользователей настольных издательских систем. Эта ОС используется в ПК типа Macintosh и является многопотоковой с графическим интерфейсом.

Перейдём теперь к сетевым операционным системам. В первую очередь, их можно разделить на ОС для глобальных сетей и ОС для ЛВС. К первым относятся все вышеуказанные системы класса UNIX и в некоторой степени Windows NT.

Системы для ЛВС (правда, достаточно условно) можно разделить на ОС для одноранговых ЛВС и ОС для ЛВС с централизованным управлением, т. е. с выделенным сервером (см. рис. 5.3).

Операционные системы для одноранговых ЛВС применялись, в основном, при построении локальных сетей из ПЭВМ, работающих под управлением DOS. Такая система загружает в память ПЭВМ программное обеспечение, которое позволяет машине становиться и клиентом, и сервером в зависимости от потребности пользователя. В системах же с выделенным сервером одна машина всегда — сервер, а остальные — клиенты. Среди одноранговых операционных систем широкое распространение получила сетевая ОС фирмы Artisoft — LANtastic, занимавшая в 1996 г. 46% рынка. Данная ОС может обслуживать до 100 ПК, при достаточно низкой стоимости ПО. Достаточно успешно применялись и сетевые ОС фирмы Novell — NetWare Lite и Personal NetWare. Кроме того, многие ОС для отдельных ПК поддерживают работу одноранговых ЛВС — это и OS/2, и все версии Windows (включая Windows 3.11), и MacOS.

Для ЛВС с выделенным сервером признанным лидером (65% рынка) в разработке сетевого ПО является фирма Novell, разработавшая Novell NetWare. Данное сетевое ПО поддерживает несколько десятков типов контроллеров для ЛВС как типа Ethernet, так и типа Token Ring. Разработано несколько версий Novell NetWare, в настоящее время широко используется Novell NetWare v.4.x и 5.x. Помимо данной сетевой ОС находят применение операционные системы LANtastic в сочетании с Core Stream (фирма Artisoft), VINES (Banyan Systems), LANserver (фирма IBM), LAN Manager (фирма Microsoft). Существует сетевая ОС UNIX Ware. Это 32-битная многопотоковая ОС, позволяющая объединить операционные системы UNIX, Net Ware и ОС класса DOS.

5.2. Устройства подключения к Internet

Как уже отмечалось ранее, к устройствам подключения к сети Internet можно отнести модемы, мосты, шлюзы. Рассмотрим эти устройства подробнее.

Модемы являются наиболее массовым устройством подключения к ресурсам Internet, поскольку они обеспечивают согласование дискретных сигналов от аппаратных средств с параметрами передающей среды. Современный стандартный модем выполняет следующие функции:

-  автоматическое установление соединения по заданному номеру в традиционных телефонных сетях с коммутацией каналов, причём возможно с автоматическим повторением вызова при занятости номера получателя;

-  определение основных параметров предоставляемого коммутируемого канала и соответствующая автоматическая настройка собственных амплитудных и фазовых корректоров, а также эхоподавителей;

-  повышение верности передачи данных как путём помехоустойчивого кодирования (циклические коды БЧХ), так и с помощью адаптивных алгоритмов с обратной связью (обычно типа РОС-НП);

-  сжатие данных с применением различных методов укрупнения первичного алфавита сообщения (алгоритм Хаффмена);

-  адаптивное изменение длины передаваемых кадров в зависимости от качества канала связи;

-  адаптивное изменение скорости передачи данных в зависимости от текущих параметров канала связи;

-  автоматическое определение основных параметров модема получателя и соответствующая подстройка собственных характеристик передачи по виду модуляции, скорости передачи, методу защиты от ошибок, алгоритму сжатия данных и т. д.;

-  эффективное использование пропускной способности предоставляемого канала связи путём передачи сигналов на максимально возможных скоростях.

Многочисленные задачи, решаемые модемами, отражены в соответствующих протоколах, которые можно разделить на 3 класса:

-  протоколы последовательной передачи;

-  протоколы параллельной передачи (например, PEP, V.19, V.20);

-  протоколы проведения диагностики и тестирования (например, V.51, V.54).

Наибольшей популярностью пользуется последовательная передача (как наиболее экономичная), поэтому протоколов последовательной передачи разработано огромное количество. Вот некоторые из них.

Протоколы физического уровня определяют следующие параметры:

-  способ модуляции (ЧМ, ОФМ, квадратурная амплитудная модуляция, модуляция ТСМ);

-  способ передачи (симплекс, полудуплекс, несимметричный дуплекс, симметричный дуплекс);

-  способ разделения направлений передачи (пространственное (4-х проводные каналы), временное (полудуплекс), частотное, эхоподавление);

-  способ цикловой синхронизации (асинхронный, синхронный);

-  скорость модуляции (Бод);

-  информационная скорость передачи (бит/с);

-  уровень сигнала на передаче и приёме.

Наиболее распространёнными протоколами физического уровня являются следующие.

V.21 — симметричный дуплекс при частотном разделении прямого и обратного каналов и ЧМ модуляции. Асинхронная синхронизация, скорость передачи 300 бит/с при скорости модуляции 300 Бод. Работает практически по любым каналам связи.

V.22 — симметричный дуплекс при частотном разделении направлений передачи, ОФМ модуляции, асинхронно/синхронной синхронизации; скорость модуляции 600 Бод, информационная скорость до 1200 бит/с, т. е. нагрузка на элемент сигнала — 2 бита.

V.22 bis — симметричный дуплекс при частотном разделении направлений передачи, квадратурная амплитудная модуляция, асинхронно/синхронная цикловая синхронизация, скорость модуляции 600 Бод, информационная скорость до 2400 бит/с, т. е. нагрузка на элемент сигнала — 4 бит.

V.32 — симметричный дуплекс (полудуплекс для факсимильной передачи), квадратурная амплитудная модуляция или модуляция ТСМ, асинхронно/синхронный способы синхронизации, скорость модуляции 2400 Бод, информационная скорость до 9600 бит/с, т. е. нагрузка на элемент сигнала — 4 бит.

V.32 bis — симметричный дуплекс (полудуплекс для факсимильной передачи), разделение направлений передачи с помощью эхоподавления, модуляция ТСМ, асинхронно/синхронный способ цикловой синхронизации, скорость модуляции 2400 Бод, информационная скорость до 14400 бит/с, т. е. информационная нагрузка на элемент сигнала — 6 бит. Это наиболее распространённый стандарт для среднескоростных модемов.

V.34 — симметричный дуплекс (полудуплекс для факсимильной передачи); дополнительный служебный канал на 200 Бод, выделенный частотным уплотнением; разделение направлений передачи с помощью эхоподавления; модуляция ТСМ в основном канале и ЧМ — в служебном канале; асинхронно/синхронный способ фазирования; скорость модуляции переменная — 2400, 2743, 2800, 3000, 3200 и 3429 Бод, информационная скорость до 28800 бит/с, т. е. информационная нагрузка на элемент сигнала до 9 бит.

V.90 — новый стандарт, обходящий теоретические ограничения наложенные на стандартные аналоговые модемы, используя цифровые каналы. Протокол позволяет организовать несимметричный дуплекс 56/33,6 кбит/с на канале от цифровой АТС (56 кбит/с — в сторону абонента) за счёт использования нового подхода в преобразовании сигнала. Данные с оконечной цифровой АТС передаются абоненту в виде последовательности импульсов длительностью 125 мкс, пропущенных через низкочастотный фильтр для формирования огибающей. Эта огибающая — есть аналоговый сигнал, корректно передаваемый по абонентским линиям. Вообще говоря, абонент не обязательно должен быть подключен к цифровой АТС, но основное ограничение — на всём участке от станции до абонента должно быть только одно цифро-аналоговое преобразование — на оконечной цифровой АТС. Так как со стороны абонента (даже если он подключен к цифровой АТС) очень тяжело осуществлять синхронизацию со станционным оборудованием (и дальнейшим сетевым трактом), то передача данных в направлении от пользователя осуществляется средствами, описанными в Рекомендации V.34.

Существует и множество других протоколов физического уровня (например, для факсимильной передачи — V.27, V.27 bis, V.27 ter, V.29, V.17; редко используемые — V.23, V.26, V.26 bis, V.26 ter, V.33), но их описание можно найти в соответствующих справочниках. Есть также протоколы, созданные фирмами-производителями модемов, например, ZyX фирмы ZyXEL, HST фирмы 3Com/USRobotics и др.

Протоколы канального уровня обеспечивают повышение верности передаваемых данных. МСЭ-Т рекомендует для этого уровня протокол V.42 — обнаружение ошибок циклическим кодом БЧХ с d0=5, а исправление ошибок — алгоритмом РОС-НП. Применяются также «фирменные» протоколы MNP 1, 2, 3, 4. Кроме того, в модемах обеспечивается сжатие данных. Здесь МСЭ-Т рекомендует использовать протокол V.42 bis, реализующий модифицированный алгоритм Хаффмена. «Фирменные» протоколы представлены MNP 5, 6, 7, 8, 9, 10.

Мосты обеспечивают соединение сетевых сегментов (обычно в ЛВС), имеющих различные передающие среды либо различные способы доступа к моноканалу. Мосты реализуют 1 и 2 уровни ЭМВОС, за счёт чего и удается соединять сети, работающие с разными протоколами 1 и 2 уровней. Лидером по продаже мостов является фирма Hewlett Packard. Кроме объединения ЛВС мост может обеспечить подключение ЛВС к региональной или глобальной сети.

Шлюзы являются наиболее сложными из устройств подключения и согласования, поскольку обеспечивают согласование вплоть до 7 уровня ЭМВОС. Таким образом, шлюз позволяет соединять сети с различными протоколами до 7 уровня включительно, например, сеть с архитектурой МСЭ-Т с сетью Internet. Обычно центры коммутации пакетов имеют встроенные шлюзы, что существенно расширяет область их применения.

В архитектуре Internet различные локальные и региональные сети соединяются друг с другом коммутаторами IP-пакетов, которые, естественно, должны выполнять роль шлюзов. Шлюз подключается к двум или более сетям, каждая из которых видит его как хост. Поэтому шлюз должен иметь физический интерфейс с каждой из подключаемых сетей, а также IP-адреса в каждой из сетей. В сети Internet шлюзы выполняют также функции IP-маршрутизации, т. е. определяют адрес следующего шлюза, куда необходимо отправить IP-пакет или адрес хоста (на последнем участке). Для этого шлюзам необходимо располагать информацией о текущей топологии Internet, поэтому они должны обмениваться служебной информацией о своем состоянии (см. 2.4).

Как показано в п. 2.4 шлюзы в сети Internet группируются в «автономные системы». Шлюзы, входящие в одну автономную систему, контролируются одной организацией и используют общие для этой системы протоколы маршрутизации, чтобы динамически обновлять свои базы данных (БД) по маршрутизации (см. 2.4). Автономные системы имеют внутренний и, возможно, внешний шлюзовые протоколы.

Определение. Внутренний шлюзовой протокол (IGP — Interior Gateway Protocol) — это конкретный протокол IP-маршрутизации, действующий внутри одной автономной системы.

Определение. Внешний шлюзовой протокол (EGP — Exterior Gateway Protocol) — это протокол для обмена служебной информацией между автономными системами о топологии сети.

Основное назначение шлюзов в сети Internet состоит в следующем.

1.  Реализуют протоколы IP-маршрутизации.

2.  Реализуют интерфейсы с двумя или более сетями. Для каждой подключенной к шлюзу сети шлюз должен выполнить следующий набор функций:

-  распаковка и упаковка IP-пакета в кадры соответствующей сети (например, формирование заголовка и поля контроля ошибок в кадре сети Ethernet);

-  посылка и получение IP-пакетов размером вплоть до максимального для данной сети;

-  отображение IP-адреса получателя в соответствующий адрес внутри подключаемой сети (например, адрес рабочей станции в ЛВС типа Ethernet);

-  работа в соответствии с сетевым управлением потоками пакетов и реакция на сетевую индикацию ошибок, если подключаемая сеть обеспечивает такие возможности.

3.  Получают IP-пакеты и направляют их далее по маршруту, определённому матрицей маршрутизации. При этом выполняется следующий набор функций:

-  управление маршрутизацией в буферах исходящих каналов;

-  контроль за перегруженностью каналов связи;

-  распознавание различных ошибочных ситуаций и генерация сообщений протокола ICMP об ошибках;

-  удаление IP-пакетов, у которых поле «время жизни» достигло нуля;

-  фрагментация IP-пакетов, размер которых превышает предельно допустимый для данной сети.

4.  Выбирают следующего получателя для каждого IP-пакета на основе информации, содержащейся в базе данных маршрутизации.

5.  Реализуют требуемый внутренний шлюзовой протокол — IGP. Некоторым шлюзам (которые обеспечивают соединение автономных систем) необходимо реализовывать также и внешний шлюзовой протокол — EGP.

6.  Предоставляют средства системной поддержки, включающие загрузку, отладку, информирование о состоянии, исключительных ситуациях и управлении.

Анализ основных функций шлюзов Internet показывает, что первичной их задачей является реализация IP-маршрутизации; проблема согласования различных сетей стоит на втором плане (проблема IP-маршрутизации подробно рассмотрена в п.2.4).

Шлюзы могут быть выделенными, когда оборудование предназначается исключительно для решения задач IP-маршрутизации и согласования. Встроенные шлюзы обычно совмещают свои функции с функциями хост-ЭВМ. Такие шлюзы используют, как правило, операционную систему типа UNIX.

Кроме того, шлюзы могут быть прозрачными для IP-адреса или нет. Прозрачный шлюз обеспечивает прохождение IP-адреса к хостам подключенной сети. Непрозрачный шлюз считает, что подключенная сеть (обычно ЛВС) является хостом, т. е. обладает одним IP-адресом. Данный подход реализуется в брандмауэрах (нем. brandmauer) или файеруолах (англ. firewall) c целью обеспечения безопасности подключаемой сети. Такие маршрутизаторы (шлюзы) анализируют заголовки IP-пакетов и пропускают внутрь и наружу только те пакеты, адреса которых являются разрешёнными. Сведения о таких адресах обычно хранятся в специальных базах данных.

В нашей стране наиболее широкое распространение получила аппаратура фирмы Cisco, которая выпускает очень широкий спектр оборудования как для локальных, так и для глобальных сетей, в том числе, маршрутизаторы, брандмауэры, серверы доступа, управляемые хабы, коммутаторы ЛВС и т. д.

В качестве внутренних шлюзовых протоколов применяются стандартные протоколы сетевого и канального уровней, обычные для сети Internet. Это протоколы — IP, ICMP, ARP, E-net, SLIP и PPP. Конкретная реализация алгоритмов маршрутизации выполняется в протоколах GGP, RIP, “Hello”, OSPF, IS-IS (см. п. 2.4). Внешние шлюзовые протоколы подробно рассмотрены в п. 2.4.

5.3. Устройства распределения Internet

К устройствам распределения сообщений в региональных и глобальных сетях следует отнести:

-  пакетные адаптеры данных (ПАД), которые занимают промежуточное место между устройствами подключения и устройствами распределения;

-  концентраторы;

-  центры коммутации пакетов (ЦКП);

-  IP-маршрутизаторы.

С полным правом к сети Internet можно отнести только IP-маршрутизаторы, которые в подавляющем большинстве случаев выполняют функции шлюза. Функции шлюза подробно описаны в п. 5.2. В отношении маршрутизаторов необходимо еще отметить, что они, правда, в несколько упрощенном виде, широко используются для объединения и расширения ЛВС. Это обусловлено тем, что на верхних уровнях ЛВС могут использоваться протоколы TCP/IP. Маршрутизаторы применяются в очень крупных ЛВС, насчитывающих тысячи рабочих станций, где они способны обеспечить эффективное управление трафиком.

Пакетные адаптеры данных (ПАД), концентраторы и ЦКП подробно рассматривались в [1]. Отметим лишь ещё раз место этих элементов в структуре сети, а также применяемые при этом протоколы. Заметим также, что концентраторы находят широкое применение при построении неоднородных ЛВС. В этом случае они называются «хабами» (hub) и позволяют строить ЛВС произвольной конфигурации, практически неограниченного объёма.

Структура региональной сети, работающей в соответствии с Х.25, и необходимые протоколы, отображены на рис. 5.4.

 

Обозначения:

М — модем; ПАД — пакетный адаптер данных; ООД — оконечное оборудование данных; ЦКП — центр коммутации пакетов.

Рис. 5.4. Взаимодействие терминалов с сетью КП по Х.25

Далее приводятся основные функции протоколов, изображённых на рис. 5.4.

3 — определяет характеристики некоторого объекта (возможно программы), обеспечивающего доступ стартстопных терминалов к синхронной сети с КП, работающей по Х.25. 3 определяет набор из 9 основных рабочих функций этого объекта (который называется пакетный адаптер данных – ПАД), среди них:

-  сборка знаков в пакеты, предназначенные для передачи в сеть с КП по Х.25;

-  разборка на знаки информационного тела пакета перед выдачей данных в стартстопный терминал;

-  устранение старта и стопа при формировании пакета и обратная генерация при разборке пакета;

-  управление установлением и разрушением виртуального соединения между взаимодействующими ООД.

Устанавливается набор из 22 сервисных услуг, которыми может пользоваться (и задавать их) абонент. Например, по требованию абонента ПАД может автоматически вводить (при выдаче абоненту) признаки перевода строки и возврата каретки.

Протокол (а точнее интерфейсный протокол) Х.20 определяет процедуру согласования стартстопного терминала с модемом при использовании коммутируемого или выделенного канала связи. Определяются 5 цепей стыка, процедуры установления соединения и отбоя. Задаются форматы управляющих сигналов и тайм-ауты.

20 bis аналогичен по назначению Х.20, но обеспечивает согласование асинхронных терминалов с асинхронными модемами, соответствующими рекомендации серии V (например, V.21, V.21 bis, V.22, V.23 и т. п.). Определяются 10 цепей стыка. Их электрические характеристики должны удовлетворять рекомендации V.28. Также задаются процедуры установления соединения и отбоя, форматы управляющих сигналов и тайм-ауты.

21 и Х.21 bis определяют процедуру согласования синхронного оконечного оборудования данных (ООД) и синхронного модема. Определяются 9 цепей стыка, электрические характеристики этих цепей должны удовлетворять рекомендациям Х.26 и Х.27. Задаются процедуры установления соединения и отбоя, форматы управляющих сигналов.

21 bis, по аналогии с Х.20 bis, определяет согласование с модемами, соответствующими рекомендациям серии V. Здесь задаётся 13 цепей стыка.

25 определяет процедуру пакетной коммутации в виртуальном режиме на первых трёх уровнях:

1й уровень — физический — Х.21, Х.21 bis;

2й уровень — Х.25/2 (HDLC или LAPB);

3й уровень — Х.25/3.

28 определяет взаимодействие стартстопного терминала с ПАД, а именно:

-  способы соединения терминалов с ПАД;

-  порядок инициализации взаимодействия терминала с ПАД;

-  процедуры обмена управляющей информацией;

-  процедуры обмена данными.

Терминал может подключаться к ПАД через выделенные или коммутируемые каналы ТлфОП или сеть передачи данных (ПД) общего пользования.

29 определяет взаимодействие синхронного ООД с сетью ПД по Х.25 или между ПАД и синхронным ООД.

Как уже отмечалось ранее, подключение сетей ПД, работающих по протоколам МСЭ-Т, к Internet обеспечивается с помощью шлюзов (см. рис. 5.1).

Контрольные вопросы по главе

1.  Изобразите различные варианты подключения пользователей к Internet.

2.  Приведите классификацию технических средств Internet.

3.  Какие основные элементы входят в состав персонального компьютера?

4.  Кратко опишите основные элементы, входящие в состав системного блока.

5.  Дайте характеристику внешних запоминающих устройств.

6.  Дайте характеристику мониторов персональных компьютеров.

7.  Кратко опишите историю развития видеоадаптеров.

8.  Дайте характеристику периферийных устройств персонального компьютера.

9.  Каковы основные принципы построения печатающих устройств?

10.  Приведите классификацию операционных систем персональных компьютеров.

11.  Кратко опишите операционные системы для отдельных ЭВМ.

12.  Кратко опишите сетевые операционные системы.

13.  Дайте краткую характеристику модемов.

14.  Кратко опишите модемные протоколы физического и канального уровней.

15.  Дайте краткую характеристику мостов.

16.  Кратко опишите основные функции шлюзов.

17.  Дайте характеристику основных протоколов взаимодействия различных ООД через сеть с КП по Х.25.

6. РОССИЙСКИЕ ПОДСЕТИ INTERNET

6.1. Сеть RELCOM

Созданием в 1990 году сети RELCOM (RELiable COMmunication), собственно, и было положено начало Российскому Internet. Эта сеть образовалась на основе узкопрофессиональной компьютерной сети, объединявшей пользователей Unix-совместимых ЭВМ Института атомной энергии и нескольких других НИИ. К концу 1990 года сеть уже была подключена к европейской части сети Internet — сети EUnet (European UNIX Network).

В настоящее время основной физической средой передачи сообщений является обычная телефонная сеть общего пользования. Причём возможно использование простых и дешёвых модемов. Региональные центры RELCOM соединяются выделенными каналами и используют высокоскоростные модемы, что обеспечивает быструю передачу больших объёмов информации. Аппаратная база двух Московских региональных центров обеспечивает одновременное обслуживание до 300 телефонных каналов.

Большинство пользователей сети RELCOM пока работает в режиме “off-line”, обеспечивающем только услуги ЭП. Тем не менее, в рамках технологии ЭП пользователям доступны многие информационные источники класса почтовых серверов (mail-server), основными из которых являются собрания новостей (News-mail) и файловые архивы (FTP-mail). Менее распространенным является режим “on-line” в режиме удалённого терминала. В режиме эмуляции удалённого терминала применимы средства Telnet, FTP, Gopher и распространённой программы Lynx для доступа к WWW-серверам в текстовом режиме.

По выделенным каналам подключаются, как правило, крупные фирмы, которые могут платить ежемесячно несколько сотен долларов, но в результате имеют круглосуточную гарантированную связь с Internet на высокой скорости.

Основная часть пользователей предпочитает приобретать доступ в сеть Internet по коммутируемым телефонным каналам, т. е. их соединения с Internet носят сеансовый характер. При таком способе соединения затраты, как правило, измеряются уже в десятках долларов в месяц. Льготный тариф применяется в вечернее и ночное время, а также в выходные дни. Для достаточно комфортной работы в сети необходимо наличие у пользователя модема с минимальной скоростью 14,4 Кбит/сек, а лучше выше.

Сеть RELCOM обеспечивает доступ к собственным информационным ресурсам, типа NEWS, FTP, WAIS, Gopher и WWW-серверам узлов и ЛВС, а также к информационным источникам ряда других сетей РФ. Большой популярностью пользуются телеконференции на русском языке (более 1000 тем), распространяемые по всему миру.

Специальным разделом коммерческих телеконференций (иерархии relis и demos) фактически является информационная система Relcom Information Service, материалы в которую поставляются информационными агентствами (POSTFACTUM, ИТАР-ТАСС и др.) и организациями информационного бизнеса.

В заключение можно отметить, что RELCOM, являясь коммерческой сетью, имеет достаточную разветвлённую инфраструктуру, представленную многочисленными узлами сети, расположенными более чем в 100 городах по всей территории РФ, а также в странах СНГ.

6.2. Сеть RUNNet

Федеральная университетская компьютерная сеть России — RUNNet (Russian University Network) является научно-образовательной сетью, построенной с использованием протоколов TCP/IP. Она представляет собой также подсеть сети Internet. Работы по созданию сети RUNNet начались в 1994 году в рамках государственной научной программы «Университеты России» и проводятся под руководством Госкомитета РФ по высшему образованию.

Сеть RUNNet является средством для формирования единого информационного пространства высшей школы России и его интеграции в мировую информационную систему образования, науки и культуры, развивающуюся на основе глобальной сети Internet.

Реализация проекта RUNNet решает следующие задачи:

-  обеспечивает российские университеты современными средствами компьютерных телекоммуникаций;

-  предоставляет широкий спектр коммуникационных и информационных услуг;

-  обеспечивает российским университетам доступ в глобальную сеть Internet.

В комплексе работ по построению RUNNet и информационному наполнению сети участвуют более 100 ВУЗов и научных учреждений Госкомвуза РФ. Сеть RUNNet до 1997 года должна была соединить в единую сеть ПД несколько десятков объектов, расположенных на территории РФ.

Основа построения сети — базовая опорная многопротокольная федеральная магистральная сеть, обеспечивающая магистральную связь между всеми основными экономическими регионами РФ. Структурным элементом опорной сети ПД является региональный сетевой сегмент, объединяющий весь экономический район, в котором создается информационно-коммуникационный центр — федеральный узел. Для связи между федеральными узлами в сети RUNNet создан собственный спутниковый сегмент транспортной среды, в котором осуществляется обмен данными по дуплексным каналам со скоростями не менее 64 Кбит/сек. В свою очередь, федеральный узел будет обеспечен каналами ПД с крупными городами района (региональными узлами) и отдельными объектами. При необходимости федеральные и региональные узлы могут также связываться между собой спутниковым сегментом. На часть федеральных узлов возлагаются функции распределённого ядра. Таким образом, сеть RUNNet имеет чётко выраженную иерархическую структуру. Региональные узлы осуществляют обмен данными с соответствующим федеральным узлом со скоростью 64 Кбит/сек. Канал связи между региональным и федеральным узлом является выделенным. Для связи между ядром, федеральными и региональными узлами могут использоваться каналы различных типов — кабельные, РРЛ и спутниковые.

На первом этапе создания сети RUNNet число федеральных узлов было равно 6 — это Москва, Санкт-Петербург, Новосибирск, Екатеринбург, Красноярск и Владивосток, на втором — 10 узлов и на третьем — более 14 узлов. Федеральный узел осуществляет дуплексный обмен данными с 25 региональными узлами со скоростью 64 Кбит/сек в каждом направлении по выделенным каналам. Кроме того, возможен дуплексный обмен по расписанию или по требованию с другими федеральными узлами со скоростью 64¸256 Кбит/с. Распределённое ядро располагается в Москве и Санкт-Петербурге.

Московский федеральный узел осуществляет дуплексный обмен со скоростями 64¸256 Кбит/с с федеральными и региональными узлами, сопряжение с международными сетями на скорости до 256 Кбит/с, управление сетью спутниковых каналов RUNNet, распределение и маршрутизацию данных.

Санкт-Петербургский федеральный центр реализует следующие задачи:

-  обеспечивает постоянно действующую связь с 4-мя федеральными узлами со скоростью 64¸256 Кбит/с;

-  осуществляет дуплексный обмен по требованию с 8-ю федеральными и 20-ю региональными узлами;

-  выполняет сопряжение с международными сетями;

-  решает задачи распределения и маршрутизации данных.

Таким образом, распределённое ядро имеет топологию «двойной звезды» с каналом ПД (между Москвой и Санкт-Петербургом) со скоростью 256¸2048 Кбит/с.

Выход в Internet осуществляется через Московский узел по наземному каналу Москва (МГУ) – Париж (Renater) со скоростью 128 Кбит/с и через Санкт-Петербургский узел по ВОЛС Санкт-Петербург – Хельсинки со скоростью 256 Кбит/с.

Сеть RUNNet предоставляет услуги по подключению университетам, НИИ и научным центрам, а также иным учреждениям, предприятиям и организациям, деятельность которых лежит в сферах образования науки и культуры. Подключение к RUNNet даёт доступ к полному набору сервисов сети Internet.

В сети RUNNet развивается собственный информационный сервис, учитывающий научно-образовательную специфику:

-  информационно-справочные системы по университетам;

-  электронные библиотеки учебно-методических материалов;

-  средства дистанционного обучения;

-  распределённые издательские комплексы и другие информационные ресурсы.

6.3. Сеть RELARN-IP

Ассоциация научных и учебных организаций, пользователей сетей ПД, под названием RELARN (Russian Electronic Academic and Research Network), была организована в 1992 году совместным решением Министерства науки, Российской Академии наук и Российского Научного Центра «Курчатовский Институт». Основными направлениями деятельности этой ассоциации являются:

-  создание сети RELARN-IP для обеспечения доступа научным и учебным организациям к ресурсам сети Internet;

-  участие в издании и распространении научно-технической литературы с применением компьютерных технологий и телекоммуникаций Internet.

Сеть RELARN базируется на следующих принципах:

-  создание опорных точек доступа (ОТД) с целью максимальной интеграции уже существующих сетевых ресурсов;

-  подключение к ОТД региональных сегментов компьютерных сетей;

-  вхождение в мировые и европейские программы создания скоростных магистральных каналов.

В настоящее время ОТД созданы в Москве, Санкт-Петербурге, Самаре, Екатеринбурге, Новосибирске и Хабаровске.

Структура региональной компьютерной сети представляет собой совокупность центрального узла с резервным узлом (т. е. ОТД) и цифровой опорной магистрали (backbone), соединяющей опорные узлы, созданные на АТС города. В качестве опорной магистрали (backbone) предполагается использовать оптическое кольцо (стандарт FDDI). В дальнейшем опорная сеть ПД (на базе оптического кольца) будет расширяться либо на основе дополнительных участков ВОЛС, либо путём создания каналов соответствующей пропускной способности (не менее 64 Кбит/с) с помощью какой-либо другой технологии (РРЛ, физические линии на коротких участках и т. д.). Таким образом, региональная сеть представляет собой высокоскоростное ядро (оптическое кольцо), соединённое с такими же региональными сетями в других регионах, которое окружено «облаком» средне - и низкоскоростных каналов, доводящих информацию до потребителей.