Глобальная сеть (wide area network, WAN) охватывает значительную географическую область, часто целую страну или даже континент. Она объединяет набор машин, предназначенных для выполнения программ пользователя (то есть приложений). Мы будем следовать традиционной терминологии и называть эти машины хостами.В литературе также используется термин оконечная система.Хосты соединяются коммуникационными подсетями,называемых для краткости просто подсетями. Задачей подсети является передача сообщений от хоста хосту, подобно тому как телефонная система переносит слова от говорящего слушающему. Таким образом, коммуникативный аспект сети (подсеть) отделен от прикладного аспекта (хостов), что значительно упрощает структуру сети.
У большинства глобальных сетей подсеть состоит из двух раздельных компонентов: линий связи и переключающих элементов. Линии связи, также называемые каналами или магистралями, переносят данные от машины к машине.
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. К сожалению, для названия этих компьютеров нет стандартной терминологии. Их называют узлами переключения пакетов, промежуточными системами и коммутаторами данных(data switching exchanges) наряду с другими терминами. Мы будем называть их словом маршрутизатор, однако следует знать, что по поводу терминологии в данном случае единого мнения не существует. В модели, показанной на рис. 1.5, каждый хост соединен с локальной сетью, в которой присутствует маршрутизатор, хотя в некоторых случаях хост может быть связан с маршрутизатором напрямую. Набор линий связи и маршрутизаторов (но не хостов) образует подсеть.
Следует также сделать замечание по поводу термина “подсеть” (subnet). Изначально его единственным значением был набор маршрутизаторов и линий связи, используемый для передачи пакета от одного хоста к другому. Однако спустя несколько лет этот термин приобрел второй смысл, связанный с адресацией в сети. Таким образом, имеется некая двусмысленность, связанная с термином “подсеть”. К сожалению, этому термину в его изначальном смысле нет никакой альтернативы, поэтому нам придется использовать его в обоих смыслах. По контексту всегда будет ясно, что имеется в виду. Большинство глобальных сетей содержит большое количество кабелей или телефонных линий, соединяющих пару маршрутизаторов. Если какие-либо два маршрутизатора не связаны линией связи напрямую, то они должны общаться при помощи других маршрутизаторов. Когда пакет посылается от одного маршрутизатора другому через несколько промежуточных маршрутизаторов, он получается каждым промежуточным маршрутизатором целиком, хранится на нем, пока тре-уемая линия связи не освободится, а затем пересылается дальше. Подсеть, работающая по такому принципу, называется point-to-point(“точка-точка”, двухточечная)> store-and-forward(подсеть с промежуточным хранением) или packet-switchedсеть с коммутацией пакетов). Почти у всех глобальных сетей (кроме использующих спутники связи) есть подсети с промежуточным хранением. Небольшие пакеты фиксированного размера часто называют ячейками (cell).При использовании двухточечных подсетей важным аспектом разработки является топология соединений маршрутизаторов. На рис. 1.6 показаны различные варианты топологии. Локальные сети, разрабатываемые целиком и сразу, обычно обладают симметричной топологией. Топология глобальных сетей, напротив, часто весьма нерегулярна.
Рис. 1.6. Варианты топологии двухточечных подсетей: звезда (а); кольцо (б); дерево (в); каждый с каждым (г); пересекающиеся кольца (д); неправильный (е)
Второй возможностью соединить маршрутизаторы глобальной сети является радиосвязь, как с использованием спутников, так и при помощи наземных ретрансляторов. Каждый маршрутизатор снабжается антенной, при помощи которой он может принимать и посылать сигнал. Все маршрутизаторы могут принимать сигналы со спутника, а в некоторых случаях они могут также слышать передачи соседних маршрутизаторов, передающих данные на спутник. Иногда все маршрутизаторы соединяются обычной двухточечной подсетью, и только некоторые маршрутизаторы снабжаются спутниковой антенной. Спутниковые сети являются широковещательными и наиболее полезны там, где требуется. широковещание.
