Как работает интернет

Уровень агрегации

Промежуточный уровень между ядром сети и уровнем доступа. Как правило, этот уровень реализуется на L3-коммутаторах, реже — на маршрутизаторах из-за их высокой стоимости и, опять же, особенностей эксплуатации в помещениях определенного типа. Основная задача оборудования сводится к объединению линков от коммутаторов уровня доступа на «магистральном» коммутаторе по топологии «звезда».

Расстояние от коммутаторов доступа до коммутаторов этой группы может достигать нескольких километров. Если на уровне доступа используются L2-коммутаторы, а сеть сегментирована, то на этом уровне организуются L3-интерфейсы для VLAN, прописанных на уровне доступа. Такой подход способен несколько разгрузить ядро сети, так как в этом случае ядро не имеет записей о самих VLAN и параметрах VLAN-интерфейсов, а имеет только маршрут до конечной подсети.

Наиболее популярное оборудование, используемое провайдерами для реализации работы этого уровня, — Cisco Catalyst серии 3750 и 3550, в частности WS-C3550–24-FX-SMI.

Последний получил популярность благодаря наибольшему количеству оптических интерфейсов, но, к сожалению, устарел и не соответствует современным требованиям к строительству сетей. Также достаточно хорошо справляется с задачами этого уровня оборудование фирмы Foundry (ныне Brocade), Nortel (устарел), Extreme, SNR и Eltex. Оборудование, предоставляемое Foundry/Brocade, позволяет использовать шасси и слоты расширения к нему и наращивать производительность по мере необходимости.

IP-адреса

Если очень упро­щён­но, то у каж­до­го ком­пью­те­ра в интер­не­те есть уни­каль­ный адрес, его назы­ва­ют IP-адрес, или про­сто «айпи». В клас­си­че­ском виде IP-адрес — это четы­ре чис­ла через точ­ку. Напри­мер, у yandex.ru IP-адрес 77.88.55.88 (у Яндек­са кра­си­вый номер!).

Чис­ла и точ­ки — это то же самое, что части обыч­но­го поч­то­во­го адре­са. Толь­ко в поч­то­вом адре­се у нас стра­на, город, ули­ца и дом, а в интер­не­те это про­сто узлы свя­зи и маги­страль­ные роу­те­ры.

В тео­рии, если вы зна­е­те IP-адрес ком­пью­те­ра и може­те сфор­му­ли­ро­вать ему запрос, вы може­те «позво­нить» на любой ком­пью­тер, под­клю­чён­ный к интер­не­ту. Напри­мер, если вы запу­сти­ли на сво­ём домаш­нем ком­пью­те­ре фай­ло­вый сер­вер и зна­е­те IP-адрес домаш­не­го ком­пью­те­ра, вы може­те зай­ти на свой сер­вер из отпус­ка и залить на него отпуск­ные фото­гра­фии, нахо­дясь в дру­гой стране. Меж­ду вами и вашим домаш­ним желе­зом могут быть тыся­чи кило­мет­ров, но с помо­щью IP-адреса вы смо­же­те полу­чить доступ.

Это если в тео­рии и очень упро­щён­но. В жиз­ни есть несколь­ко нюан­сов.

Нюансы

Клас­си­че­ские IP-адреса име­ют огра­ни­чен­ную ёмкость: в такую струк­ту­ру поме­ща­ет­ся 4,2 млрд адре­сов. Оче­вид­но, что на всех людей на пла­не­те не хва­тит. А ведь IP-адреса нуж­ны не толь­ко мил­ли­ар­дам ком­пью­те­ров и смарт­фо­нов, но и дру­гим устрой­ствам: сер­ве­рам, роу­те­рам, шлю­зам и даже умно­му чай­ни­ку.

Пони­мая это, инже­не­ры при­ду­ма­ли новую вер­сию IP-адресов, где доступ­ных адре­сов на мно­го поряд­ков боль­ше. Сей­час все посте­пен­но пере­хо­дят на эту новую тех­но­ло­гию — она назы­ва­ет­ся IPv6.

Ещё нюанс: когда вы выхо­ди­те в интер­нет, ино­гда у вас может не быть пер­со­наль­но­го IP-адреса. Ваши запро­сы будут ухо­дить с какого-то адре­са, но он будет при­над­ле­жать не толь­ко вам, но и мно­же­ству дру­гих або­нен­тов. Меж­ду вами и интер­не­том будет узел, кото­рый от ваше­го име­ни при­ни­ма­ет и отправ­ля­ет запро­сы. Такой узел назы­ва­ют NAT — Network Address Translator. Из интер­не­та виден один NAT, из кото­ро­го прут мил­ли­о­ны запро­сов. Что нахо­дит­ся за этим NAT — интер­нет не зна­ет.

Если вы из отпус­ка сде­ла­е­те запрос по IP-адресу ваше­го NAT, он может раз­ве­сти рука­ми: «Я не знаю, куда даль­ше отправ­лять твой запрос, у меня тут мил­ли­он або­нен­тов. Пшёл вон!»

Неко­то­рые про­вай­де­ры домаш­не­го интер­не­та выде­ля­ют або­нен­там инди­ви­ду­аль­ные IP-адреса (без NAT), но даже тогда вам нуж­но будет настро­ить свой домаш­ний роу­тер, что­бы запрос «загру­зи фоточ­ки» он отправ­лял имен­но на ваш фай­ло­вый сер­вер, а не на умный чай­ник.

Подключение к интернету по технологии WiMax.

Мы уже рассмотрели с вами разные способы подключения к интернету, включая сюда и мобильный доступ, но я бы хотел обратить ваше внимание еще на один тип подключения к интернету по технологии WiMax. Зачастую данную технологию интернет доступа используют там, где кабельный Интернет стандарта DOCSIS не доступен, в доме или в офисе нет выделенной сети или нет телефонной линии для ADSL подключения

Доступ к глобальной сети по технологии WiMax, как и по спутниковому подключению, в таких случаях часто играет решающую роль.

Технология WiMax теоретически имеет скорость передачи данных около 70 Мбит/с, но на практике это скорость в разы меньше. Чтобы подключиться к интернету по технологии WiMax нужно обратиться к предоставляющему  провайдеру, который по карте покрытия сети определит входит ли ваше место расположения в зону покрытия. Если выясниться, что место вашего размещения не попадает под зону покрытия, то специалистам нужно будет определить расстояние до ближайшей базовой станции к вам.

Желательно, что бы базовая станция находилась в прямой видимости (не обязательно) от вас, а расстояние составляло не более 10 километров. В зависимости от полученных результатов (расстояние и условие приема сигнала) потребуется подобрать WiMax модем и антенну с требуемым усилением. Кроме этого потребуется кабель, чтобы соединить антенну с модемом и USB удлинитель для подключения модема с маршрутизатором или компьютером.

Антенну обычно устанавливают на максимально возможную точку и направляют (для расчета может использоваться программа Google Earth) ее как можно точнее на базовую станцию. После этого антенна соединяется с модемом, подключается к сети и подстраивается до максимального уровня сигнала. Очень часто для приема интернета по WiMax используют специализированный Wi-Fi маршрутизатор с USB-портом, который может работать WiMax модемом.

Таким образом по беспроводной сети Wi-Fi (читайте если плохой и слабый сигнал Wi-Fi маршрутизатора) вы сможете открыть доступ в интернет другим цифровым устройствам (планшет, ноутбук…). Обе технологии Wi-Fi и WiMax беспроводные и используются для получения доступа к сети интернет, но несмотря на это решают разный круг задач. Как правило Wi-Fi используют для построения беспроводных локальных сетей с радиусом действия в зависимости от окружающей среды от 50 и до 100 метров.

В отличии от WiMax технология Wi-Fi интернет-провайдерами используется мало, но зато большую популярность этот вид беспроводного подключения к интернету получил в гостиницах, аэропортах, кафе, клубах, квартирах и домах. Потому что данная технология позволяет быстро, легко и удобно обеспечить всех желающих выйти в глобальную сеть беспроводным интернетом. Посмотрите сравнительную таблицу этих стандартов и прочтите по какому принципу работает технология Wi-Fi.

Теперь в общих чертах вы знаете какие способы подключения интернета существуют. Безусловно информационные технологии не стоят на месте, а стремительно развиваются в нашем мире и скорость передачи данных постоянно растет.

Пограничный уровень

Пограничный уровень обычно отсутствует на схемах, приведенных в самом начале, так как работает вне основной сети, хотя и может быть реализован на уровне ядра. Но лучше для этих целей выделить самостоятельное устройство. На данном уровне происходит обмен трафиком между провайдером и вышестоящим провайдером либо между AS (автономной системой) оператора с другими автономными системами (в случае использования BGP). В начале строительства сети уровень может быть реализован и на сервере доступа, но впоследствии, как только возникнет необходимость добавления еще одного сервера доступа, встанет вопрос о подсети из собственных реальных адресов.

Данную потребность можно реализовать на маршрутизаторах либо на L3-коммутаторах — достаточно зароутить внешний пул адресов из собственной внешней подсети на IP-адрес, выдаваемый провайдером при подключении.

Итоговая схема сети интернет-провайдера может выглядеть так, но на практике она модифицируется под определенные задачи.

В следующих статьях мы расскажем об основных сервисах, которые необходимо использовать в сети интернет-провайдера, а также о способах конвергенции некоторых из них с помощью платформы СКАТ DPI.

Более подробную информацию о преимуществах современной системы глубокого анализа трафика СКАТ DPI, ее эффективном использовании на сетях операторов связи, а также о миграции с других платформ вы можете узнать у специалистов компании VAS Experts, разработчика и поставщика системы анализа трафика СКАТ DPI.

Подписывайтесь на рассылку новостей блога, чтобы не пропустить новые материалы.

Подводя итоги

Что такое Интернет? Откуда берётся Интернет? Этот вопрос по-детски хотя бы раз задавал себе каждый не слишком “продвинутый” в техническом плане пользователь. С одной стороны, всё очевидно: это единая компьютерная сеть, словно паутина соединяющая между собой все устройства пользователей, имеющих к ней доступ.

Но всё не так просто.

Как это работает? На самом деле, всё просто. Каждая веб-страница обслуживается каким-либо сервером. И, посещая её, Вы также оказываетесь связаны с этим сервером.

В качестве источника проводного распространения сети Интернет чаще всего используют оптико-волоконные технологии передачи данных. Они позволяют обеспечить высокую скорость и стабильность обмена данными. И при этом защищены от различных внешних воздействий.

А для того чтобы сигнал, используемый для связи, всегда оставался устойчивым и не прерывался, используют ретрансляторы – сетевые узлы, обеспечивающие усиление сигнала и позволяющие использовать для его передачи сетевые кабели большой протяженности.

Ещё один вариант получения интернет-сигнала конкретным потребителем – беспроводная или спутниковая связь. Здесь мощность трансляционного оборудования гораздо выше, а возможности сети практически безграничны. Но есть у спутникового Интернета и свои недостатки. В частности, слабая защищённость и общая нестабильность сигнала.

Система доставки Интернета до потребителя выстроена в рамках многоступенчатой иерархической структуры, где более крупные провайдеры (хостеры) предоставляют услуги более мелким. А на вершине этой цепи находятся транснациональные корпорации, владеющие основными ресурсами Интернет-ядра планеты. Именно они продают свои возможности более мелким провайдерам (хостерам), создают сети и коммуникационные узлы, финансируют запуск спутников, обеспечивающих максимальную зону покрытия сети, протягивают проводные линии и плетут ту самую “паутину” – веб, которая и стала для пользователей настоящей ловушкой, заставляющей порой даже подменять реальную жизнь виртуальной картинкой на экране смартфона, планшета или ПК.

И все-таки это очень интересно, хоть и виртуально. Возразить сложно. Да и пользы от Интернета намного больше потенциального вреда. Поэтому дальнейшее развитие этих довольно необычных  инновационных технологий доступа к любой информации попросту неизбежно, несмотря на любые возможные ограничения и запреты.

Пожалуйста, проголосуйте!

Прошу принять участие в опросе “Как Вы выходите в Интернет?”. Можно выбрать один вариант, 2, 3, 4 или 5 вариантов ответа.

 Загрузка …

P.S. Откуда появился Интернет: