История развития стека протколов TCP/IP

     С каждым годом ARPANet росла и развивалась. В Сеть включались все новые и  новые участники: право доступа  в Сеть начали требовать себе сначала  все крупные лаборатории, потом - более мелкие. Наконец, в гонку  за ARPANet включились и высшие учебные  заведения. Военные ворчали, но соглашались. В 1972 году сеть связывала 50 университетов  и исследовательских центров. В  октябре 1972 года создатели сети ARPANet произвели сенсацию на международной  конференции, демонстрируя работу сети в течение трех дней. Профессионалы  не хотели, а может быть, и не могли  поверить, что сеть, содержащая 100 компьютеров, может надежно работать. С этого  момента Сеть становится международной. После конференции наступает  новый этап в развитии сети. Основной задачей стало объединение разнородных  сетей в единую Сеть.

     Лавина, спущенная в 1969 году, грохоча спускалась вниз по склону, все сильнее набирая  скорость. На какой-то момент она как  бы зависла на 'уступе': разработчики Сети просто не предусмотрели того, что созданное ими детище окажется таким популярным. В итоге, когда  в Сеть оказались соединенными уже  тысячи компьютеров, стало ясно: необходимо полностью переработать механизм доступа  к ARPANet. Такой механизм, названный 'протоколом TCP/IP', был введен в строй в 1983 году.

     Далее было договорено собраться в начале октября 1967 года для обсуждения протокола  и спецификации интерфейса процессора сообщений (IMP). В марте 1968 года был  написан многостраничный труд под  авторством Элмера Шапиро "Функциональное описание IMP", потом Гленн Кулер  написал вторую редакцию спецификации. Робертс и Бэрри Весслер на основе "гражданских" работ написали окончательную спецификацию, положенную в основу первого протокола для ARPANET. Из проекта ARPA III-32: "Протоколы  и построения сети были окончательно обсуждены на встрече в июне 1968 года. После чего ARPANET, как официальный  проект, начала свое существование". Программа, получившая название "Распределение  ресурсов компьютерных сетей", была принята 3 июня 1968 года и одобрена директором ARPA 21 июня. В проекте III-35 говорится, что Программа была "интересным документом. Заявленные цели программы  состояли в том, чтобы развить  опыт в компьютерных соединениях, улучшать и увеличивать производительность компьютерных систем путем разделения ресурса. Было отмечено, что поддержанные ARPA исследовательские центры обеспечили уникальную систему отладки (испытательный  стенд) для экспериментов работы с компьютерными сетями. Проведенные  исследования принесли непосредственную выгоду центрам и послужили ценными  результатами исследований в военной  области. Потребность ARPA в информации была удовлетворена, был выполнен эскиз  сети и составлена спецификация." Служба поставок Министерства Обороны  выступила агентом ARPA в приобретении соответствующего оборудования для ARPANET. 51 фирма заинтересовалась поставками оборудования. В итоге решили остановиться на BBN. Произошло это в декабре 1968.

     В 1983 году вышел первый стандарт для  протоколов TCP/IP, вошедший в Military Standarts (MIL STD), т.е. в военные стандарты, и  все, кто работал в сети, обязаны  были перейти к этим новым протоколам. Для облегчения этого перехода DARPA обратилась с предложением к руководителям  фирмы Berkley Software Design - внедрить протоколы TCP/IP в Berkeley(BSD) UNIX. С этого и начался  союз UNIX и TCP/IP.

     Спустя  некоторое время TCP/IP был адаптирован  в обычный, то есть в общедоступный  стандарт, и термин Internet вошел во всеобщее употребление. В 1983 году из ARPANET выделилась MILNET, которая стала относиться к Defence Data Network (DDN) министерства обороны  США. Термин Internet стал использоваться для обозначения единой сети: MILNET плюс ARPANET. И хотя в 1991 году ARPANET прекратила свое существование, сеть Internet существует, ее размеры намного превышают  первоначальные, так как она объединила множество сетей во всем мире

     Рождение  протокола TCP/IP, позволявшего пользователям  с легкостью подключаться к Internet при помощи обычной телефонной линии, совпало с другим событием - разделением ARPANet. Терпению военных пришел конец: их родная, лелеемая и подкармливаемая  серьезными капиталовложениями Сеть превратилась в проходной двор, в котором  постоянно толклись какие-то непонятные личности. Число подключенных в Сеть компьютеров еще не достигло тысячи. Даже с таким количеством пользователей  ни о какой секретности, понятно, не могло быть и речи. Поэтому  пентагоновские ястребы откромсали для своих нужд некоторую часть ARPANet, получившую название MILNet, а остальное  пространство Сети оставили на усмотрение жаждущей коммуникаций общественности. Так родился Internet.

     Однако  о настоящем 'рождении' речи еще не было, и Сеть продолжала оставаться рабочим инструментом узкого круга  специалистов. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Структура TCP/IP

     Чтобы понять, почему TCP/IP завоевал такую популярность и стал стандартом Интернета на последующие  годы, стоит поближе рассмотреть  его структуру. Стек TCP/IP обычно описывается  по аналогии с моделью OSI (Open System Interconnection), разработанной в начале 80-х годов  рядом организаций по стандартизации и представляющей взаимодействие протоколов в виде стека. В такой модели каждый уровень предназначен для решения  узкого круга задач и используется для предоставления сервиса для  более высоких уровней. Верхние  уровни ближе к пользователю и  работают с наиболее абстрактными объектами, тогда как нижние уровни сильно зависят  от физической среды передачи данных.

     Самый нижний (уровень IV) соответствует физическому  и канальному уровням модели OSI, отвечающим соответственно за физическую спецификацию характеристик сигнала, стандартизацию разъемов оборудования и обеспечение  надежной связи между двумя компьютерами (в глобальных сетях) или в рамках базовых топологий (в локальных  сетях). Однако идеологическим отличием TCP/IP от модели OSI является интерпретация  задач этого уровня. В TCP/IP этот уровень  не должен выполнять все функции, перечисленные выше, его задача проще  – организация интерфейса с частными технологиями подсетей. Уровень сетевых  интерфейсов (таково его название в  стеке TCP/IP) не регламентируется, но поддерживает все популярные стандарты физического  и канального уровня: для локальных  сетей это Ethernet, Token Ring, FDDI, Fast Ethernet, 100VG-AnyLAN, для глобальных сетей - протоколы  соединений "точка-точка" SLIP и PPP, протоколы территориальных сетей  с коммутацией пакетов X.25, frame relay. Разработана также специальная  спецификация, определяющая использование технологии ATM в качестве транспорта канального уровня. Обычно при появлении новой технологии локальных или глобальных сетей она быстро включается в стек TCP/IP за счет разработки соответствующего RFC (Request For Comments), определяющего метод инкапсуляции пакетов IP в ее кадры. Таким образом, из-за отсутствия жесткой регламентации физического и канального уровня, поддержке всех основных технологий передачи данных и быстрым откликом на появление новых стандартов, стек TCP/IP обладает хорошими свойствами расширяемости и масштабируемости, что позволяет ему уже на протяжение более чем 20 лет оставаться основным стандартом Интернет.

Следующий уровень TCP/IP (уровень III) - это уровень  межсетевого взаимодействия (называемый также сетевым), являющийся стержнем всей архитектуры TCP/IP, в задачу которого входит передача пакетов между сетями. В качестве основного протокола  этого уровня в стеке TCP/IP используется протокол IP (Internet Protocol), который изначально проектировался как хорошо масштабируемое средство передачи пакетов в составных  сетях, состоящих из большого количества сетей, объединенных как локальными, так и глобальными связями. Поэтому  протокол IP хорошо работает в сетях  со сложной топологией, рационально  используя наличие в них подсистем  и экономно расходуя пропускную способность  низкоскоростных линий связи. Протокол IP является дейтаграммным протоколом, то есть он не гарантирует доставку пакетов до узла назначения, но старается  это сделать (работая по принципу Best effort). К уровню межсетевого взаимодействия относятся также и все протоколы, связанные с составлением и модификацией таблиц маршрутизации, такие как  протоколы сбора маршрутной информации RIP (Routing Internet Protocol) и OSPF (Open Shortest Path First), а также протокол межсетевых управляющих  сообщений ICMP (Internet Control Message Protocol) и  протокол преобразования адресов ARP(Address Resolution Protocol). Именно благодаря этому  уровню стек TCP/IP может успешно объединять различные по своей структуре  и технологиям сети в единое целое, создавая интерсеть с единым адресным пространством.

Выше  уровня межсетевого взаимодействия находится уровень TCP (уровень II), соответствующий  транспортному и сеансовому уровню модели OSI. На этом уровне функционируют  протокол управления передачей TCP (Transmission Control Protocol) и протокол дейтаграмм пользователя UDP (User Datagram Protocol). Протокол TCP обеспечивает надежную передачу сообщений между  удаленными прикладными процессами за счет образования виртуальных  соединений (логических каналов). Протокол UDP обеспечивает передачу прикладных пакетов  дейтаграммным способом, как и IP, и выполняет только функции связующего звена между сетевым протоколом и многочисленными прикладными  процессами. Использование протокола TCP транспортного уровня позволило сделать более надежной доставку сообщений, чутко реагируя на ошибки передачи и загруженность линии связи.

Верхний уровень (уровень I) называется прикладным и соответствует представительному  и прикладному уровню модели OSI. За долгие годы использования в сетях  различных стран и организаций  стек TCP/IP накопил большое количество протоколов и сервисов прикладного  уровня. К ним относятся такие  широко используемые протоколы, как  протокол копирования файлов FTP, протокол эмуляции терминала telnet, почтовый протокол SMTP, используемый в электронной почте  сети Internet, гипертекстовые сервисы  доступа к удаленной информации, такие как WWW и многие другие.

Применение TCP/IP не ограничено глобальной сетью  Интернет. Это наиболее широко используемые во всем мире сетевые протоколы, применяемые  как в крупных корпоративных  сетях, так и в локальных сетях  с небольшим числом компьютеров. Например, Intranet (применение Internet-технологий внутри организации с целью распространения  и предоставления доступа к информации внутри компании) очень часто формируются  с использованием TCP/IP. В таких  средах TCP/IP может предложить существенные преимущества по сравнению с другими  протоколами организации сети. Одно такое преимущество состоит в  том, что TCP/IP работает на широком разнообразии аппаратных средств и операционных систем. Таким образом, можно быстро и легко создать гетерогенную сеть, использующую TCP/IP. Такая сеть могла бы иметь Macs, IBM совместимы машины, Sun Sparcstations, MIPS машины и так далее. Каждая из них может связываться  с другими, используя общий набор  протоколов. По этой причине TCP/IP стал чрезвычайно  популярным. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

История в лицах

     Фраза «отец-основатель» зачастую используется в отношении людей вроде Бенджамина франклина, Томаса Джефферсона и  Джорджа Вашингтона. Поразмыслим  же над ней с более глобальной точки зрения. А что может быть глобальнее, чем Веб? Поэтому мы познакомимся с 10 людьми, которые помогли всемирной  сети распространиться по нашей планете  и прийти к тому состоянию, в котором  мы видим ее сейчас.

     Винтон  Серф (создавший протокол IP), вице-президент Google, и Роберт Кэн (создавший протокол TCP) были основными разработчиками универсального протокола передачи данных и объединения сетей протоколов TCP/IP - базового протокола интернета.

     Фото  пионеров Интернета: Ликлайдер, Ларри Робертс, Паул Бэран,             Боб Тэйлор: 

Заключение

     Интернет  вырос далеко за пределы того, каким  его видели и проектировали, он перерос  те агентства и организации, которые  его создавали, они более не могли  играть в его росте доминирующую роль. Сегодня это мощная всемирная  сеть связи, основанная на распределенных коммутационных элементах - хабах и  каналах связи. С 1983 года Интернет растет по экспоненте, и едва ли ни одна деталь сохранилась с тех времен, –  Интернет все еще работает на основе набора протоколов TCP/IP.

     Если  термин «Интернет» первоначально использовался  для описания сети, построенной на базе Интернет – протокола IP, то сейчас это слово приобрело глобальный смысл и лишь иногда применяется  в качестве названия набора объединенных сетей. Строго говоря –Интернет, это  любой набор отдельных в физическом смысле сетей, которые соединены  между собой единым протоколом IP, что позволяет говорить о них, как об одной логической сети. Бурный рост Интернет, вызвал повышенный интерес  к протоколам TCP/IP,  в итоге появились специалисты и компании, которые нашли для него и ряд других приложений. Этот протокол начал использоваться для построения локальных вычислительных сетей (LAN - Local Area Network) даже тогда, когда не предусматривалось их подключение к сети Интернет. Кроме того, TCP/IP стал применяться при создании корпоративных сетей, которые взяли на вооружение Интернет – технологии, в том числе WWW (World Wide Web) – мировую паутину, чтобы наладить эффективный обмен внутрикорпоративной информацией. Эти корпоративные сети получили название «Интранет» и могут либо подключаться, либо нет к сети Интернет. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Список  литературы 

1. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы / В.Г. Олифер. Н.А. Олифер. – СПб.: Питер, 2001. – 672 с.: ил.
2. Материалы свободной энциклопедии Wikipedia.
3. Материалы Internet.