Построение сети провайдера

Принципы построения сети интернет

Приветствую Вас, дорогие читатели блога webcodius.ru! В настоящее время, практически любой человек, даже любой эскимос знает о глобальной сети интернет.Все мы пользуемся такими понятиями как интернет, сеть, сайт, веб даже не задумываясь что это такое. Так давайте посмотрим, что такое интернет и как он устроен.

Интернет (англ. Internet — «между сетей») —это всемирная компьютерная сеть, объединяющая тысячи сетей всего мира. Интернет обеспечивает принципиально новый способ общения людей, не имеющий аналогов в мире. Любой пользователь за умеренную плату может в считанные секунды связаться с нужными людьми или получить файлы с других компьютеров, даже если они находятся на другом конце света.

Интернет предлагает практически неограниченные информационные ресурсы: документы, фотографии, музыку, новости, работу, учебу, развлечения, возможность общения с другими людьми, услуги передачи файлов, электронной почты и многое другое.

Пользователю Интернета доступны все виды информации, размещенные в узлах сети. Однако следует иметь в виду, что во время сеанса связи компьютер пользователя становится равноправным узлом сети и информация, размещенная на его компьютере, также доступна другим пользователям сети. Во время таких сеансов, даже очень коротких, на компьютер пользователя из сети могут быть установлены специфические программы, получившие общее название «Троянские кони». Они сканируют ресурсы компьютера и отсылают в сеть некоторые характерные данные, в том числе и конфиденциальные. Поэтому на компьютере, имеющем выход в Интернет, необходимо устанавливать специальное программное обеспечение, блокирующее атаки извне для защиты учетной информации компьютера и конфиденциальной информации пользователя.

Интернет финансируется различными структурами и миллионами частных лиц во всех частях света. Никто конкретно не является ее владельцем, но все участники заинтересованы в поддержании сети в рабочем состоянии. Единственная международная организация Сетевой информационный центр координирует процесс назначения адресов.

Сейчас Интернетом пользуются более миллиарда человек. Сеть все время изменяется. Постоянно появляются новые серверы, а существующие обновляют свое содержание.

Как осуществляется доступ в интернет

Самый распространенный и недорогой способ доступа — посредством модема и телефонной линии. При этом используются три типа подключения, отличающиеся друг от друга по объему услуг и цене:

почтовое подключение позволяет только обмениваться сообщениями по электронной почте с любым пользователем Интернета. Это самый дешевый тип подключения;
сеансовое подключение в режиме on-line («па проводе») позволяет работать в диалоговом режиме, когда все возможности сети предоставляются на время сеанса;
прямое подключение предоставляет все возможности сети в любое время. Это самый дорогостоящий тип подключения.

Доступ к Интернету обычно покупается у провайдеров (англ. provide— предоставлять, обеспечивать)— фирм, предоставляющих доступ к некоторой части Интернета и поставляющих ее пользователям разнообразные услуги. Примером такой фирмы может быть 2kom.

Провайдеры предоставляют доступ к сети как на повременной основе, так и за оплату объема перекачиваемых данных — трафика (англ. traffic —движение, транспорт). При соединении с провайдером выдается сообщение, в котором указывается скорость передачи информации.

Протоколы передачи данных

Связь компьютеров и сетей через Интернет обеспечивается благодаря использованию единого протокола коммуникации TCP/IP (читается ти-си-пи-ай-пи). Протокол TCP/IP — это совмещение двух протоколов, определяющих различные аспекты передачи данных в сети:

протокол TCP (Transmission Control Protocol) — протокол управления передачей данных. Этот протокол отвечает за разбиение передаваемой информации на пакеты и правильное восстановление информации из пакетов получателем; в случае обнаружения ошибки протокол выполняет автоматическую повторную передачу пакета;
протокол IP ( Internet Protocol) — протокол межсетевого взаимодействия, отвечающий за доставку пакета по указанному адресу. Он позволяет пакету на пути к конечному пункту назначения проходить по многим сетям.

Схема передачи информации по протоколу TCP/IP такова: протокол TCP разбивает информацию на пакеты и нумерует все пакеты; далее с помощью протокола IP все пакеты независимо друг от друга перемещаются по сети к получателю, где протокол TCP проверяет, все ли пакеты получены; после получения всех пакетов протокол TCP располагает их в нужном порядке и собирает в единое целое.

Адресация в интернете

Каждый компьютер, подключенный к Интернету, имеет два равноценных уникальных адреса: цифровой 1Р-адрес и символический доменный адрес. Присваивание адресов происходит по следующей схеме: международная организация Сетевой информационный центр выдает адреса владельцам локальных сетей, а последние распределяют конкретные адреса по своему усмотрению.

Построение сети провайдера

Internet – всемирная информационная компьютерная сеть, представляющая собой объединение множества региональных компьютерных сетей и компьютеров, обменивающих друг с другом информацией по каналам общественных телекоммуникаций (выделенным телефонным аналоговым и цифровым линиям, оптическим каналам связи и радиоканалам, в том числе спутниковым линиям связи).

Информация в Internet хранится на серверах. Серверы имеют свои адреса и управляются специализированными программами. Они позволяют пересылать почту и файлы, производить поиск в базах данных и выполнять другие задачи.

Обмен информацией между серверами сети выполняется по высокоскоростным каналам связи (выделенным телефонным линиям, оптоволоконным и спутниковым каналам связи). Доступ отдельных пользователей к информационным ресурсам Internet обычно осуществляется через провайдера или корпоративную сеть.

Провайдер – поставщик сетевых услуг – лицо или организация предоставляющие услуги по подключению к компьютерным сетям. В качестве провайдера выступает некоторая организация, имеющая модемный пул для соединения с клиентами и выхода во всемирную сеть.

Основными ячейками глобальной сети являются локальные вычислительные сети. Если некоторая локальная сеть непосредственно подключена к глобальной, то и каждая рабочая станция этой сети может быть подключена к ней.

История Интернета началась в конце 50-х годов ХХ века, а именно, когда в 1957 году в СССР запустили первый искусственный спутник. В разгар холодной войны «захват» Советским Союзом космического пространства представлял серьезную угрозу для США.

Необходимо было ускорить темпы разработок новейших систем защиты. С этой целью в 1957 году было создано Агентство перспективных исследований Министерства обороны США – ARPA. Эту организацию интересовал вопрос, можно ли соединять расположенные в разных местах компьютеры с помощью телефонных линий. Их целью являлась организация сети передачи данных, способной функционировать в условиях ядерного конфликта. В январе 1969 года впервые была запущена система, связавшая между собой 4 компьютера в разных концах США. А через год новая информационная сеть, названная ARPAnet, уже приступила к работе.

С каждым годом ARPAnet росла и развивалась и из военной и засекреченной сети становилась все более доступной для различных организаций.

В 1973 году сеть стала международной.

В 1983 году был введен в строй новый механизм доступа к ARPAnet, названный «протоколом TCP/IP». Этот протокол позволял с легкостью подключаться к Интернету при помощи телефонной линии.

В конце 80-х годов терпению военных пришел конец, так как сеть превратилась из секретной в общедоступную. Поэтому они отделили от сети часть для своих нужд, получившую название MILNet.

В конце 90-х годов стало возможным передавать по сети не только текстовую, но и графическую информацию и мультимедиа.

Одной из первых российских сетей, подключенных к Интернету, стала сеть Relcom (Релком), созданная в 1990 году на базе Российского центра «Курчатовский институт». В создании сети принимали участие специалисты кооператива «Демос» (сейчас это компания «Демос-Интернет»). Уже к концу года к Интернету было подключено 30 организаций. В 1991 году в компьютерной сети Relcom появился первый сервер новостей (электронных конференций). И очень скоро она объединила многие крупные города России (Екатеринбург, Барнаул и др.), а также некоторых других стран СНГ и стран Балтии.

Читать еще: Проверка пропускной способности сети

Сегодня Интернет состоит из миллионов компьютеров, подключенных друг к другу при помощи самых разных каналов, от сверхбыстродействующих спутниковых магистралей передачи данных до медленных коммутируемых телефонных линий.

В настоящее время существует множество способов соединения с сетью Интернет от подключения компьютера посредством аналогового модема до способов подключения с использованием высокоскоростных технологий.
Способ подключения компьютера к сети Интернет зависит от используемого пользователем уровня услуг, которые он хочет получить от провайдера (поставщика услуг), от скорости и качества передачи данных. К услугам, которые предоставляются Интернет, относятся: E-mail, WWW, FTP, Usenet, IP – телефония, потоковое видео и т.д.
Способы подключения к Интернет можно классифицировать по следующим видам:

 доступ по выделенным линиям;

 доступ по широкополосной сети (DSL – Digital Subscriber Line);

 доступ к Интернет по локальной сети;

 спутниковый доступ в Интернет;

 доступ к Интернет с использованием каналов кабельной телевизионной сети;

 беспроводные технологии.
Для коммутируемого доступа, как правило, используется аналоговый модем и аналоговая телефонная линия, но применяется и коммутируемый доступ по цифровой телефонной сети ISDN (цифровая сеть связи с интеграцией услуг). Для подключения ПК к цифровой сети с интеграцией услуг ISDN используется ISDN-адаптер. Кроме того, коммутируемый доступ к Интернет может осуществляться с помощью беспроводных технологий: мобильный GPRS – Интернет и мобильный CDMA – Internet.
Доступ по выделенным каналам связи предполагает постоянный канал связи от помещений с компьютером до коммутатора, принадлежащего ISP (провайдеру). Этот способ доступа обеспечивает подключение компьютера все 24 часа в сутки. Перспективным методом подключения к Интернет, как для физических лиц, так и для компаний является широкополосная сеть DSL. Digital Subscriber Line – семейство цифровых абонентских линий, предназначенных для организации доступа по аналоговой телефонной сети, используя DSL/кабельный модем. Этот способ обеспечивает передачу данных до 50 Мбит/с.
Доступ к Интернет по локальной сети с архитектурой Fast Ethernet обеспечивает пользователю доступ к ресурсам глобальной сети Интернет и ресурсам локальной сети. Подключение осуществляется с помощью сетевой карты (10/100 Мбит/с) со скоростью передачи данных до 1 Гбит/с на магистральных участках и 100 Мбит/сек для конечного пользователя.
Спутниковый доступ к Интернет (DirecPC, Europe Online) является популярным для пользователей удаленных районов. Максимальная скорость приема данных до 52,5 Мбит/с (реальная средняя скорость до 3 Мбит/с).
Пользователи кабельного телевидения для подключения к Интернет могут использовать каналы кабельной телевизионной сети, при этом скорость приема данных от 2 до 56 Мб/сек. Для организации подключения к кабельной телевизионной сети используется кабельный модем.
В последнее время все более популярными становятся беспроводные методы подключения к Интернет. К беспроводным технологиям последней мили относятся: WiFi, WiMax, RadioEthernet, MMDS, LMDS, мобильный GPRS – Интернет, мобильный CDMA – Internet.

Построение сети провайдера

Локальная сеть интернет-провайдера должна отвечать требованиям масштабируемости, мультивендорности, надежности для реализации новых решений. Основная задача субъекта – оказание услуг абонентам. Для этого нужна квалифицированная организация сети.

Базовая модель

Классическим подходом к построению сети интернет-провайдера является условное разделение на уровни:

При выборе и построении сетевой схемы следует учитывать затратность мероприятий по прокладке кабеля и пр.

Уровень доступа

Оборудование абонента подключается к сети интернет-провайдера (к коммутаторам – локальная среда, к базовым станциям – беспроводная сеть). Как отмечалось, для создания сети могут подключаться L2-коммутаторы.

Иногда применяются устройства 3-го уровня (L3). L3 ставятся реже, чем L2 из-за более высокой цены. Коммутаторы L3 чаще всего применяются при объединении уровня распределения и доступа. Характерный пример использования – в доме, состоящем из множества квартир.

Некоторые предприятия применяют неуправляемые коммутаторы, однако такой подход может негативно отразиться на качестве услуг. Чтобы уменьшить бюджет строительства сети, иногда используется оборудование с наибольшим числом интерфейсов 24/48. На этом уровне применяются устройства указанных производителей:

Foundry (можно применять слоты и шасси, наращивать производительность с учетом изменяющихся потребностей);
Cisco;
Extreme;
Eltex;
SNR и пр.

Занимаясь организацией сети, интернет-провайдер самостоятельно определяет уровень сегментирования. Это упрощает управление. Сетевой сегмент дает возможность объединить группу абонентов в одну сеть или отделить каждого.

Настоятельно не рекомендуется создавать «плоскую» сеть (маршрутизаторы, коммутаторы и абоненты располагаются в одном сетевом сегменте), поскольку это связано с множеством минусов. Дальновиднее организовывать разделение сети на подсети. Лучшее решение – выделение сетевого сегмента для каждого абонента.

Уровень агрегации

Условный уровень между уровнем доступа и ядра сети. Для его реализации часто используются L3-коммутаторы. Иногда могут применяться маршрутизаторы. Они используются реже, учитывая высокую стоимость. Задача устройств – объединение линков от коммутаторов уровня доступа на коммутаторе магистрали (чаще всего используется топология типа «звезда»). Расстояние между оборудованием может составлять несколько километров.

На этом уровне могут использоваться L3-интерфейсы для VLAN, если в области доступа установлены L2-коммутаторы. Благодаря такому подходу лучше распределяется нагрузка между оборудованием. Характерным решением, используемым на этом уровне, является применение устройств ранее указанных компаний.

Некоторые модели имеют большое число оптических интерфейсов, что является плюсом в данном случае. Оборудование должно отвечать действующим требованиям к организации сетей интернет-провайдерами.

Уровень ядра

Для реализации используются либо маршрутизаторы (чаще), L3-коммутаторы. Последние отличаются повышенной производительностью. Учитывая архитектуру сети провайдера, ядро может быть «заточено» для маршрутизации в динамическом режиме или придерживается статических маршрутов.

Уровень серверов

Для реализации могут использоваться специализированное оборудование или серверные платформы. Для управления применяются ОС и ПО от разных разработчиков. На этом уровне обычно используются такие серверы:

BRAS;
COPM;
мониторинга сети;
хранения биллинговых данных и flow-статистики;
баз данных;
биллинга;
доступа;
DNS;
DHCP;
контента;
фильтрации трафика и пр.

Он не входит в базовую модель сети. Может реализовываться на уровне ядра, а также доступа. Оптимальным решением считается применение самостоятельного прибора. На пограничном уровне осуществляется обмен трафиком между провайдером и другой аналогичной организацией, условно стоящей выше в сети (или между автономными системами). Для реализации могут использоваться маршрутизаторы или L3-коммутаторы.

Подведение итогов

Приведенная схема организации сети интернет-провайдера – лишь базовое решение, которое должно адаптироваться к конкретным потребностям и реалиям. Подробную информацию готов предоставить персонал компании Carbon Soft.

Операторам телевидения, телефонии, интернет-провайдерам мы предлагаем сертифицированную биллинговую систему Carbon Billing 5:

поддерживает в режиме реального времени до 1,5 млн абонентов;
помогает привлечению новых абонентов и улучшению обслуживания имеющихся;
легко осваивается персоналом, не требует глубоких технических знаний и навыков;
работает более чем с 50 современными моделями маршрутизаторов.

Читать еще: Крипто про mint установка

Биллинговая система помогает сотрудникам по взаимодействию с клиентами, руководителям и собственникам бизнеса, сетевым инженерам. Умелая организация работы персонала – эффективное управление бизнесом!

Построение сети провайдера

В 1973 году сеть стала международной.

 доступ по выделенным линиям;

 доступ по широкополосной сети (DSL – Digital Subscriber Line);

 доступ к Интернет по локальной сети;

 спутниковый доступ в Интернет;

 доступ к Интернет с использованием каналов кабельной телевизионной сети;

Способы построения сети в частном секторе

Стоит разобраться – с помощью каких технологий есть возможность подключить абонентов на большой территории.

1. Простой Ethernet (витая пара)

Данный способ решения проблемы не пользуются популярность в частном секторе. Такая технология предусматривает использование все тех же свитчей что и в многоэтажных зданиях, с все той же оптикой. Главная проблема тут заключается в том, что соединение медного кабеля не должно быть длиннее 100 метров, а для частного сектора этого крайне не достаточно что бы охватить всех клиентов. Это значит что требуется большее число свитчей, нежели обычно. Так же стоит учитывать, что оборудование должно быть установлено дома у клиента , а не на столбе на улице.

2. WiFi

Это один из наиболее предпочтительных вариантов для частного сектора. Во первых, легкость подключения новых клиентов. Для подключения не требуется возиться с проводами. Все что требуется для установки – это настроить WiFi соединение в ноутбуке или подключить к компьютеру WiFi сетевую карту. Однако стоит и учитывать, что четкий сигнал будет исключительно на расстоянии до 100 метров от точки доступа. По этой причине прокладывание оптического кабеля по всей территории района неизбежно. Кроме того, необходимо найти места подключения электропитания и где то нужно разместить оборудование. Не избежать и проблем с бумажными делами, необходимо послать уведомление в органы контроля использования радио частот о том, что вы намерены использовать радио технику и.т.д.

Читать еще: Восстановить экран в нормальное положение

3. ADSL

Данная технология медленно но уверенно теряет свои позиции популярности в больших городах, и в месте с тем процветает в частном секторе. По всей видимости ADSL там будет актуален еще очень долго. Преимущества ADSL в том, что эта технология проста и прекрасно работает на плохих линиях связи. Главное что бы хоть какой то контакт был, в таком случае абонент будет благополучно пользоваться интернетом даже на самых ужасных линиях связи. Недостаток этой технологии в том, что скорость такого соединения крайне низкая. Однако в теории, ADSL-модем способен дать скорость в 24 мбит. Такая скорость возможна в экспериментальных условиях но на практике это не всегда возможно. Как правило, скорость ограничивается пределом в 5 мбит. Естественно стоит учитывать, что чем больше расстояние – тех хуже связь, плохая линия – связь еще хуже.

4. PON

Пассивная оптическая сеть, в отличае от других способов подключения к интернет, предназначена для работы в частном секторе. Преимущества в том, что между сервером и абонентом нет ничего кроме оптической линии. Промежуточное оборудование исключено из схемы сети. Связь осуществляется непосредственно между абонентом и сервером. Сеть легко поддается администрированию и обслуживанию. Скорость соединения на самом высоком уровне. Данная технология признана перспективной и пользующейся популярностью.

Основным недостатком данной технологии можно назвать “космическую” цену на абонентское оборудование. Далеко не все готовы выложить больше 1000 грн на подключение интернет. По этой причине массовые подключения оплачиваются самим оператором. Эта технология так же часто используется для подключения сети в поселках коттеджного типа для состоятельных абонентов.

Однако это явление временное. Китайцы в плотную взялись за эксперименты с своих лабораториях где главным девизом является “Сделай еще дешевле!”

5. WIMAX

Фактически – это очень продвинутый WiFi. Дальность связи большая. Отраженные сигналы еще лучше. Обеспечивается мобильность (обслуживание абонента передается от одной базовой станции к другой без ухудшения качества соединения). Однако есть и значительные отличия от стандартного WiFi. В первую очередь, БС WiMax – это оборудование не клиентского типа, и предназначено для работы оператора. Это обстоятельство делает оборудование WIMAX более требовательным к настройкам. Монтаж также требует серьезной квалификации персонала оператора, а стоимость не оставляет сомнений в том, что данная техника не для установки у абонентов дома. Серьезность оборудования становится понятной, если принять во внимание необходимость получения всяческих разрешений от государственных структур. Более подробно можно почитать в статье Как провести интернет в частном секторе?

Как вы поняли, технологий более чем достаточно. Остается только их правильно использовать.

Структура и основные принципы построения сети Интернет;

Сайт СТУДОПЕДИЯ проводит ОПРОС! Прими участие 🙂 – нам важно ваше мнение.

ГЛОБАЛЬНАЯ СЕТЬ ИНТЕРНЕТ

Лекция 13. Глобальные сети.

1. Структура и основные принципы построения сети Интернет

2. Основные этапы развития глобальной компьютерной сети

3. Способы доступа в Интернет

4. Протоколы передачи информации в Internet

5. Адреса Internet

6. Службы Интернета

7. Поиск информации в Интернете

Глобальные информационные сети – одно из основных достижений человечества в области информационных технологий, главная примета вхождения в эпоху информационного общества.

Internet– всемирная информационная компьютерная сеть, представляющая собой объединение множества региональных компьютерных сетей и компьютеров, обменивающих друг с другом информацией по каналам общественных телекоммуникаций (выделенным телефонным аналоговым и цифровым линиям, оптическим каналам связи и радиоканалам, в том числе спутниковым линиям связи).

Информация в Internet хранится на серверах. Серверыимеют свои адреса и управляются специализированными программами. Они позволяют пересылать почту и файлы, производить поиск в базах данных и выполнять другие задачи.

Провайдер– поставщик сетевых услуг – лицо или организация предоставляющие услуги по подключению к компьютерным сетям. В качестве провайдера выступает некоторая организация, имеющая модемный пул для соединения с клиентами и выхода во всемирную сеть.

Существуют также компьютеры, которые непосредственно подключены к глобальной сети. Они называются хост – компьютерами (host – хозяин). Хост – это любой компьютер, являющийся постоянной частью Internet, т.е. соединенный по Internet – протоколу с другим хостом, который в свою очередь, соединен с другим, и так далее.

Структура глобальной сети Internet

Для подсоединения линий связи к компьютерам используются специальные электронные устройства, которые называются сетевыми платами, сетевыми адаптерами, модемами и т.д.

Практически все услуги Internet построены на принципе клиент-сервер. Вся информация в Интернет хранится на серверах. Обмен информацией между серверами осуществляется по высокоскоростным каналам связи или магистралям. Серверы, объединенные высокоскоростными магистралями, составляют базовую часть сети Интернет.
Отдельные пользователи подключаются к сети через компьютеры местных поставщиков услуг Интернета, Internet – провайдеров (Internet Service Provider – ISP), которые имеют постоянное подключение к Интернет. Региональный провайдер, подключается к более крупному провайдеру национального масштаба, имеющего узлы в различных городах страны. Сети национальных провайдеров объединяются в сети транснациональных провайдеров или провайдеров первого уровня. Объединенные сети провайдеров первого уровня составляют глобальную сеть Internet.

Передача информации в Интернет обеспечивается благодаря тому, что каждый компьютер в сети имеет уникальный адрес (IP-адрес), а сетевые протоколы обеспечивают взаимодействие разнотипных компьютеров, работающих под управлением различных операционных систем.

В основном в Интернет используется семейство сетевых протоколов (стек) TCP/IP. На канальном и физическом уровне стек TCP/IP поддерживает технологию Ethernet, FDDI и другие технологии. Основой семейство протоколов TCP/IP является сетевой уровень, представленный протоколом IP, а также различными протоколами маршрутизации. Этот уровень обеспечивает перемещение пакетов в сети и управляет их машрутизацией. Размер пакета, параметры передачи, контроль целостности осуществляется на транспортном уровне TCP.

Прикладной уровень объединяет все службы, которые система предоставляет пользователю. К основным прикладным протоколам относятся: протокол удаленного доступа telnet, протокол передачи файлов FTP, протокол передачи гипертекста HTTP, протоколы электронной почты: SMTP, POP, IMAP, MIME.

голоса

Рейтинг статьи