Компьютерные сети. 5-е издание

Муниципальные сети (metropolitan area network, MAN) объединяют компьютеры в пределах города. Самым распространенным примером муниципальной сети является система кабельного телевидения. Она стала правопреемником обычных антенных телесетей в тех местах, где по тем или иным причинам качество эфира было слишком низким. Общая антенна в этих системах устанавливалась на вершине какого-нибудь холма, и сигнал передавался в дома абонентов.

Вначале стали появляться специализированные, разработанные прямо на объектах сетевые структуры. Затем компании-разработчики занялись продвижением своих систем на рынке, начали заключать договоры с местным правительством и в итоге охватили целые города. Следующим шагом стало создание телевизионных программ и даже целых каналов, предназначенных только для кабельного телевидения. Зачастую они представляли какую-то область интересов. Можно было подписаться на новостной канал, спортивный, посвященный кулинарии, саду-огороду и т. д. До конца девяностых годов эти системы были предназначены исключительно для телевизионного приема.

С тех пор как Интернет привлек к себе массовую аудиторию, операторы кабельного телевидения поняли, что, внеся небольшие изменения в систему, можно сделать так, чтобы по тем же каналам, в неиспользуемой части спектра, передавались (причем в обе стороны) цифровые данные. С этого момента кабельное телевидение стало постепенно превращаться в муниципальную компьютерную сеть. В первом приближении систему MAN можно представить себе такой, как она изображена на рис. 1.7. На этом рисунке видно, что по одним и тем же линиям передается и телевизионный, и цифровой сигнал. Во входном устройстве они смешиваются и передаются абонентам. Мы еще вернемся к этому вопросу позднее в главе 2.

Рис. 1.7. Муниципальная сеть на базе кабельного ТВ

Впрочем, муниципальные сети — это не только кабельное телевидение. Недавние разработки, связанные с высокоскоростным беспроводным доступом в Интернет, привели к созданию других MAN, которые описаны в стандарте IEEE 802.16, известном как WiMax. Мы рассмотрим их в главе 4.

1.2.4. Глобальные сети

Глобальная сеть (wide area network, WAN) охватывает значительную географическую область, часто целую страну или даже континент. Мы начнем разговор о них с проводных глобальных сетей, используя в качестве примера компанию, имеющую подразделения в разных городах.

Сеть, показанная на рис. 1.8, соединяет офисы, находящиеся в Перте, Мельбурне и Брисбене. Каждый из них содержит компьютеры, предназначенные для выполнения программ пользователя (то есть приложений). Мы будем следовать традиционной терминологии и называть эти машины хостами. Хосты соединяются коммуникационными подсетями, называемыми для краткости просто подсетями. Задачей подсети является передача сообщений от хоста хосту, подобно тому, как телефонная система переносит слова (то есть просто звуки) от говорящего слушающему.

Рис. 1.8. WAN, соединяющая три офиса на территории Австралии

В большинстве глобальных сетей подсеть состоит из двух раздельных компонентов: линий связи и переключающих элементов. Линии связи переносят данные от машины к машине. Они могут представлять собой медные провода, оптоволокно или даже радиосвязь. Большинство компаний не имеют собственных линий связи, поэтому они арендуют их у телекоммуникационной компании. Переключающие элементы являются специализированными компьютерами, используемыми для соединения двух или более линий связи. Когда данные появляются на входной линии, переключающий элемент должен выбрать выходную линию для дальнейшего маршрута этих данных. В прошлом для названия этих компьютеров не было стандартной терминологии. Сейчас их называют маршрутизаторами (router), однако читателю следует знать, что по поводу терминологии в данном случае единого мнения не существует. К сожалению, многие остряки-самоучки любят рифмовать «router» с «doubter», что в переводе означает «скептик», а некоторые вместо «router» пишут «rooter» («корчеватель»). Определение правильного произношения оставим как упражнение читателю. (Это может зависеть от того, где вы живете.)

Следует также сделать замечание по поводу термина «подсеть» (subnet). Изначально его единственным значением являлся набор маршрутизаторов и линий связи, используемый для передачи пакета от одного хоста к другому. Однако читателям следует обратить внимание, что этот термин приобрел второй смысл, связанный с адресацией в сети (что будет обсуждаться в главе 5). Однако до тех пор мы будем использовать исходное значение (набор линий и маршрутизаторов).