Глава 12

Протоколы и технологии подключения к Интернету в 90-е годы

Сеть обретает форму

Бурный рост Всемирной паутины в 1990-х годах был подкреплен прочной основой протоколов связи и разнообразными технологиями подключения, которые позволяли постоянно растущему числу пользователей получать доступ к глобальной сети. Давайте подробнее рассмотрим эти ключевые элементы.

12.1 Основные интернет-протоколы:
Общий язык сети

Несколько стандартизированных протоколов позволили компьютерам обмениваться данными через Интернет. Вот главные действующие лица:

• TCP/IP (протокол управления передачей/Интернет-протокол): Этот набор протоколов является основой Интернета. IP (Интернет-протокол): Отвечает за адресацию (назначение уникального IP-адреса каждому подключенному устройству) и маршрутизацию (направление пакетов данных по сети к месту назначения). IP работает на сетевом уровне (уровень 3 модели OSI). TCP (протокол управления передачей): Он работает на более высоком уровне (уровень 4 модели OSI) и отвечает за установление надежного соединения между двумя хостами, разделение данных на пакеты, обеспечение их доставки к месту назначения в порядке и без ошибок, а также их повторную сборку. TCP ориентирован на соединение. Эволюция: TCP/IP остается основным протоколом Интернета, развиваясь с течением времени для поддержки новых потребностей, таких как IPv6 для увеличения количества доступных адресов.
• IP (Интернет-протокол): Отвечает за адресацию (назначение уникального IP-адреса каждому подключенному устройству) и маршрутизацию (маршрутизация пакетов данных по сети к месту назначения). IP работает на сетевом уровне (уровень 3 модели OSI).
• TCP (протокол управления передачей): Он работает на более высоком уровне (уровень 4 модели OSI) и отвечает за установление надежного соединения между двумя хостами, разделение данных на пакеты, обеспечение их доставки к месту назначения в порядке и без ошибок, а также их повторную сборку. TCP ориентирован на соединение.
• Эволюция: TCP/IP остается основным протоколом Интернета, развиваясь с течением времени для поддержки новых потребностей, таких как IPv6 для увеличения количества доступных адресов.
• DNS (система доменных имен): Эта система преобразует удобочитаемые доменные имена (например, google.com) в числовые IP-адреса (например, 172.217.160.142), необходимые компьютерам для связи. DNS-сервер получает запрос с именем домена и отвечает соответствующим IP-адресом. Распределенная архитектура DNS обеспечивает масштабируемость и надежность системы.
• HTTP (протокол передачи гипертекста): Протокол, на котором основана Всемирная паутина. Он определяет, как браузеры (HTTP-клиенты) запрашивают веб-страницы и другие ресурсы у веб-серверов (HTTP-серверов) и как серверы отвечают на эти запросы, передавая данные (обычно в формате HTML). Ранние версии HTTP (например, HTTP/1.0) были довольно простыми, с одним запросом для каждого ресурса.
• FTP (протокол передачи файлов): Используется для передачи файлов между компьютерами по сети TCP/IP. FTP-клиент подключается к FTP-серверу и может загружать или скачивать файлы. FTP использует отдельные соединения для управления (команд) и данных.
• SMTP (простой протокол передачи почты): Стандартный протокол для отправки электронной почты между почтовыми серверами. Почтовый клиент (или сервер) использует SMTP для отправки сообщения на сервер исходящей почты, который затем пересылает его на сервер назначения.
• POP ​​(протокол почтового отделения) и IMAP (протокол доступа к сообщениям в Интернете): Протоколы, используемые почтовыми клиентами для получения сообщений с входящих почтовых серверов. POP: Загружает сообщения на компьютер пользователя и, в конфигурации по умолчанию, удаляет их с сервера. Наиболее распространенными версиями в 1990-е годы были POP2 и POP3. IMAP: Позволяет пользователям получать доступ к сообщениям непосредственно на сервере, обеспечивая их синхронизацию между различными устройствами. IMAP становился все более популярным в конце 1990-х годов благодаря своей большей гибкости.
• POP: Загружает сообщения на компьютер пользователя и, в конфигурации по умолчанию, удаляет их с сервера. Наиболее распространенными версиями в 1990-е годы были POP2 и POP3.
• IMAP: Позволяет пользователям получать доступ к сообщениям непосредственно на сервере, обеспечивая их синхронизацию между различными устройствами. IMAP становился все более популярным в конце 1990-х годов благодаря своей большей гибкости.

12.2 Технологии подключения к Интернету в 1990-е годы:
Дилемма скорости

В 1990-е годы несколько технологий позволяли пользователям подключаться к Интернету, каждая из которых имела свои собственные характеристики скорости, стоимости и доступности:

• Коммутируемый доступ (модем): Самая популярная технология в начале десятилетия. Аналоговый модем преобразовывал цифровые компьютерные данные в аналоговые сигналы, которые можно было передавать по коммутируемой телефонной сети общего пользования (PSTN). Другой модем на конце сервера интернет-провайдера преобразовывал аналоговый сигнал обратно в цифровые данные. Скорость: Типичные скорости варьировались от 28,8 до 56 кбит/с (с введением стандарта V.90 в конце 1990-х годов). Операция: Установлено временное соединение (с коммутацией каналов), занимая телефонную линию. Эволюция: Модемы развивались с использованием более быстрых стандартов, но оставались ограниченными аналоговой природой традиционной телефонной сети.
• Скорость: Типичные скорости варьировались от 28,8 кбит/с до 56 кбит/с (с введением стандарта V.90 в конце 1990-х годов).
• Операция: Установлено временное соединение (с переключением каналов), занимая телефонную линию.
• Эволюция: Модемы развивались с использованием более быстрых стандартов, но оставались ограниченными аналоговой природой традиционной телефонной сети.
• ISDN (цифровая сеть с интеграцией услуг): Технология цифровой сети с коммутацией каналов. Он предлагал цифровые каналы для передачи данных, голоса и видео. Скорость: Наиболее распространенной конфигурацией доступа в Интернет был интерфейс базовой скорости (BRI), который обеспечивал два канала «B» по 64 кбит/с каждый (всего 128 кбит/с) и канал «D» 16 кбит/с для передачи сигналов. Операция: Требуются выделенные телефонные линии ISDN и модем ISDN. Эволюция: ISDN предлагал скорости выше, чем коммутируемый доступ, и был более надежным, но был более дорогим, и его доступность не была универсальной.
• Скорость: Наиболее распространенной конфигурацией доступа в Интернет был интерфейс базовой скорости (BRI), который обеспечивал два канала «B» по 64 кбит/с каждый (всего 128 кбит/с) и канал «D» 16 кбит/с для передачи сигналов.
• Операция: Требуются выделенные телефонные линии ISDN и модем ISDN.
• Эволюция: ​​ISDN предлагал скорости выше, чем коммутируемый доступ, и был более надежным, но был более дорогим и его доступность не была универсальной.
• DSL (цифровая абонентская линия): Семейство технологий, в которых используются обычные медные телефонные линии для передачи цифровых данных на высоких скоростях. ADSL (асимметричная цифровая абонентская линия): Самый распространенный вариант для домашнего доступа. Он был асимметричным, то есть скорость загрузки (для пользователя) была значительно выше скорости загрузки (от пользователя). Это было идеально для просмотра веб-страниц и загрузки контента. Ранние реализации предлагали скорость загрузки от нескольких сотен кбит/с до 1-2 Мбит/с. SDSL (симметричная цифровая абонентская линия) и HDSL (высокоскоростная цифровая абонентская линия): Другие варианты DSL предлагали симметричные скорости (одинаковую загрузку и выгрузку) и больше использовались компаниями, которым требовалась большая полоса пропускания для загрузки. Как это работало: Использовались разные частоты телефонной линии для голоса и данных, что позволяло использовать телефон и Интернет одновременно. Нужен DSL-модем. Эволюция: Технологии DSL со временем развивались, и такие варианты, как ADSL2+ и VDSL, предлагают гораздо более высокие скорости загрузки.
• ADSL (асимметричная цифровая абонентская линия): Самый распространенный вариант для домашнего доступа. Он был асимметричным, то есть скорость загрузки (для пользователя) была значительно выше скорости загрузки (от пользователя). Это было идеально для просмотра веб-страниц и загрузки контента. Ранние реализации предлагали скорость загрузки от нескольких сотен кбит/с до 1-2 Мбит/с.
• SDSL (симметричная цифровая абонентская линия) и HDSL (высокоскоростная цифровая абонентская линия): Другие варианты DSL предлагали симметричные скорости (одинаковую загрузку и выгрузку) и больше использовались компаниями, которым требовалась большая полоса пропускания для загрузки.
• Как это работало: Использовались разные частоты телефонной линии для голоса и данных, что позволяло использовать телефон и Интернет одновременно. Нужен DSL-модем.
• Эволюция: Технологии DSL со временем развивались, и такие варианты, как ADSL2+ и VDSL, предлагают гораздо более высокие скорости загрузки.
• Кабельный Интернет: Использована существующая инфраструктура сетей коаксиального кабельного телевидения для обеспечения доступа в Интернет. Скорость: Предлагалась скорость загрузки выше, чем при коммутируемом доступе, и часто сравнима или выше, чем у раннего DSL. Скорость может варьироваться в зависимости от количества пользователей, использующих полосу пропускания в данном сегменте сети. Как это работало: Требовался кабельный модем для подключения компьютера к кабельной сети. Эволюция: Технология проводного Интернета развивалась с появлением таких стандартов, как DOCSIS (спецификация интерфейса передачи данных по кабелю), чтобы повысить скорость и эффективность.
• Скорость: Предлагалась скорость загрузки выше, чем при коммутируемом доступе, и часто сравнимая или выше, чем у раннего DSL. Скорость может варьироваться в зависимости от количества пользователей, использующих полосу пропускания в данном сегменте сети.
• Как это работало: Требовался кабельный модем для подключения компьютера к кабельной сети.
• Эволюция: Технология, лежащая в основе проводного Интернета, развивалась с появлением таких стандартов, как DOCSIS (спецификация интерфейса передачи данных по кабелю), чтобы повысить скорость и эффективность.
• Выделенные выделенные линии: Телефонные линии, выделенные для одного пользователя, обеспечивающие соединение «точка-точка» с гарантированной пропускной способностью. Они были дорогими и использовались в основном предприятиями и организациями, которым требовались надежные соединения с высокой пропускной способностью. T1: Цифровая линия, передавшая данные со скоростью 1544 Мбит/с. Это был общий стандарт для деловых связей и интернет-провайдеров. T2: Цифровой канал с пропускной способностью 6,312 Мбит/с. Менее распространенный, чем T1, он использовался организациями с более высокими потребностями в пропускной способности. T3: Цифровой канал высокой пропускной способности со скоростью 44 736 Мбит/с. Используется в основном провайдерами магистральных Интернет-услуг и крупными учреждениями. Эволюция: Эти выделенные линии развивались в направлении еще более быстрых стандартов, таких как серия OC (оптическая несущая), со скоростями, достигающими гигабит в секунду и выше, с использованием оптоволокна.
• T1: Цифровая линия, передавшая данные со скоростью 1544 Мбит/с. Это был общий стандарт для деловых связей и интернет-провайдеров.
• T2: Цифровой канал с пропускной способностью 6,312 Мбит/с. Менее распространенный, чем T1, он использовался организациями с более высокими потребностями в пропускной способности.
• T3: Цифровой канал высокой пропускной способности со скоростью 44 736 Мбит/с. Используется в основном провайдерами магистральных Интернет-услуг и крупными учреждениями.
• Эволюция: Эти выделенные линии развивались в сторону еще более быстрых стандартов, таких как серия OC (оптическая несущая), со скоростями, достигающими гигабит в секунду и выше, с использованием оптоволокна.

12.3 Эволюция во времени:

В 1990-е годы происходил постепенный переход от медленных, но повсеместных коммутируемых соединений к более быстрым технологиям, таким как ISDN, DSL и кабельный Интернет, доступность которых постепенно увеличивалась. Арендованные линии оставались решением для предприятий с особыми потребностями в пропускной способности. Скорость соединения постоянно росла благодаря технологическим достижениям и растущему спросу на онлайн-контент, который становится все более насыщенным данными.

Интернет-протоколы обеспечивали правила связи, а различные технологии подключения предлагали физические средства доступа к глобальной сети. 1990-е годы были временем интенсивной эволюции в обеих областях: в начале десятилетия доминировал коммутируемый доступ, а к концу начали появляться первые формы широкополосной связи, заложив основу для быстрого роста и трансформации Интернета в новом тысячелетии.