Развитие сети Интернет привело к фундаментальным изменениям в характере коммуникаций, развлечений и коммерции. Компании используют Интернет для связи с поставщиками, сотрудниками и потребителями. Они ведут торговлю, размещают и принимают заказы, предоставляют услуги через Интернет. Люди пользуются Интернетом для электронной переписки с членами своей семьи, для связи со своим банком и осуществления операций с ценными бумагами, для резервирования мест в гостиницах, покупок и поиска информации. В свободное время они развлекаются и играют в Интернете.
Интернет — это объединение большого числа сетей, взаимодействующих друг с другом с помощью набора стандартных протоколов ТСР/IP. Данные, которые пересылаются через Интернет, разбиваются на порции, называемые пакетами. График сети Интернет передается с гигабитными скоростями по линиям, соединенным маршрутизаторами и коммутаторами. Эти высокоскоростные линии образуют магистраль Интернета, по которой проходит основной объем трафика сети. Через магистраль Интернета передаются запросы информации, развлекательных материалы, аудио- и видеовещание, электронная почта и транзакции электронного бизнеса.
Информационная сеть World Wide Web (WWW) предоставляет способ установления связей между документами, расположенными на разных компьютерах. С помощью браузера пользователь может получить: интересующую его информацию через Web независимо от типов своего компьютера и компьютера, на котором данная информация размещена. Удобные графические интерфейсы позволяют это сделать, просто щелкая кнопками мыши. До появления WWW документы в Интернете могли содержать только текст: не было ни картинок, ни рекламных баннеров. Кроме того, отсутствовал цвет — все было черно-белым. При всех своих новых возможностях World Wide Web неотделим от Интернета в целом. Это скорее способ доступа к различным ресурсам Интернета с помощью графического интерфейса браузеров. Можно сказать, что WWW предоставляет «мультимедийный» способ доступа к информации, причем это может быть графическая, звуковая, текстовая или видеоинформация.
Частные лица и организации используют для подключения к Интернету разные типы телекоммуникационных услуг — Т- l, Т-3, аналоговые линии, службы DSL (digital subscriber line — цифровая абонентская линия), ISDN и кабельные модемы. Поставщики услуг Интернета (сервис-провайдеры) объединяют трафик множества пользователей и передают его по высокоскоростным линиям в магистраль Интернета. Они также поддерживают работу серверов и маршрутизаторов. Серверы выполняют самые разнообразные функции, например, обрабатывают электронную почту пользователей и предоставляют услуги по размещению Web-страниц. Кроме того, на серверах могут храниться различные данные, предоставляемые поставщиками информации, такие как спортивная статистика или игры.
Коммерческие фирмы применяют технологии World Wide Web для создания экстра- и интрасетей (extranet — экстранет и intranet — интранет). В сети экстранет Web-технологии используются для связи с потребителями и партнерами по бизнесу, а в сети интранет — для связи с сотрудниками. Установленные на серверах Web-браузеры и другое ПО Интернета делают информацию и услуги доступными для партнеров компании и ее сотрудников. По мере того как решаются вопросы, связанные с безопасностью, все большее число организаций внедряет электронную коммерцию и сети интранет для распространения информации и ведения бизнеса.
Развитие Интернета началось в 1969 г. с создания сети ARPANET (см. врезку «Компания BBN и создание Интернета»). Эта сеть была разработана Агентством перспективных исследований (Advanced Research Projects Agency — ARPANET) министерства обороны США в вычислительном центре Калифорнийского университета (Лос-Анджелес). Интернет создавался, чтобы обеспечить ученым возможность обмениваться исследовательской информацией, находясь при этом в разных местах. Сеть ARPANET появилась через 12 лет после запуска первого спутника, во времена холодной войны. Изначальной целью создания ARPANET была разработка сети передачи данных, которая могла бы остаться работоспособной после ядерной войны. В статье, опубликованной в журнале «Network World», Леонард Клейнрок писал: «Сеть ARPANET была задумана как способ сэкономить государственные деньги, предоставив ученым
возможность совместно использовать один компьютер вместо покупки персонального компьютера каждому из них».
Первый коммутатор, применявшийся для маршрутизации сообщений в сети ARPANET, был разработан компанией Bolt Beranek and Newman (BBN) в Кембридже, штат Массачусетс (компания BBN была куплена GTE и в настоящее время называется GTE InternNetworking, а GTE входит в Bell Atlantic). Сеть ARPANET основывалась на технологии коммутации пакетов, созданной Rand Corporation в 1962 г. Согласно этой технологии, данные разбиваются на порции, и каждая порция упаковывается в «конверт», содержащий информацию об адресах и средства контроля ошибок. Одно из преимуществ коммутации пакетов заключается в том, что информация от нескольких компьютеров может пересылаться по единственному каналу передачи данных. Отдельный канал для каждой передачи не требуется. Более того, в случае выхода из строя одного компьютера в сети с коммутацией пакетов данные могут быть направлены в место назначения через другие компьютеры. Протокол ТСР/IP, который и в настоящее время используется в Интернете, был разработан в 1974 г, Этот протокол поддерживает такие услуги, как электронная почта, передача файлов и регистрация на удаленных компьютерах.
В 1984 г., по мере подключения к сети ARPANET все большего числа узлов, входит в употребление термин Интернет. В том же году проект ARPANET был свернут, однако сеть Интернет продолжала развиваться. По данным журнала «Telecommunications» за июнь 1997 г., в 1984г. к Интернету было подключено 500 компьютеров. В 1987 г. контроль за Интернетом перешел от министерства обороны США к Национальному научному фонду (National Science Foundation).
Приложения Интернета, широко используемые университетами и техническими организациями, вышли за рамки их изначального оборонного предназначения. В частности, возникли группы новостей. Эти группы формировались компьютерными энтузиастами, сотрудниками колледжей и студентами, которых объединяли общие интересы в таких областях, как, например, кулинария, определенная технология или стиль жизни. Люди пользовались Интернетом для проведения исследований на компьютерах, расположенных в других университетах, и для отправки электронной почты.
До 1990 г. Интернет был полностью текстовым. Графические изображения и цвет отсутствовали. Все задачи необходимо было выполнять, не прибегая к помощи графических интерфейсов браузеров, подобных Netscape или Internet Explorer. Вместо этого приходилось изучать команды операционной системы UNIX, разработанной в 1972 г. в лаборатории компании Bell. В одной из программ в системе Unix клавиатурная команда «m» служила для получения почты, «j» — для перехода к следующему сообщению, «d» — для удаления почты и «u» — для отмены удаления. Интернет не предназначался для неопытных пользователей.
Изобретение World Wide Web в 1989 г. и браузеров в 1993 г. полностью преобразило Интернет. Служба WWW предоставила пользователям новый способ обращения к источникам информации. Теперь достаточно указать на выделенный фрагмент текста или на графический элемент и нажать кнопку мыши, чтобы перейти на Web-страницу, содержащую искомую информацию. В 1993 г. в Университете штата Иллинойс был разработан браузер Mosaic, предоставивший пользователям графический интерфейс. Это открыло Интернет для неопытных пользователей, так как отпала необходимость в изучении загадочных команд для работы с электронной почтой, навигации по Web-узлам и присоединения к группам новостей.
В 1995 г. Национальный научный фонд США передал управление магистралью Интернета коммерческим организациям. Через коммерческие сети, такие как MCI WorldCom, Sprint, UUNET (в настоящее время— подразделение в MCI WorldCom), Cable & Wireless, проходит значительная часть магистрального трафика Интернета.
Электронные доски объявлений (BBS)
Электронные доски объявлений (Bulletin Board Systems, BBS) не зависели от сети Интернет. К ни м можно было подключаться при помощи модемов. Целями создания BBS были получение и прием информации, например:
• размещение информации об ошибках в ПО;
• размещение информации о возможностях ПО;
• загрузка чертежей;
• предоставление информации об услугах и расценках телекоммуникационных консультантов MCI;
• спецификации и предложения;
• загрузка новых версий ПО;
• обмен мнениями среди членов компьютерного сообщества.
В 1980-хгодах пользователи применяли компьютеры, модемы, коммуникационное ПО и телефонные линии для доступа к информации ни других компьютерах. На многих электронных досках объявлений организовывались системы обмена сообщениями на определенную тему. Например, пользователи могли высказывать мнения о новых программа или оборудовании. Информационная сеть WWW в значительной Mepe вытеснила электронные доски объявлений.
Интернетом неофициально управляет ряд организаций, краткое описание которых приведено нижет.
• Сообщество Интернета (Internet Society, ISOC) — некоммерческая организация, которая определяет политику и поддерживает глобальное распространение Интернета. Эта группа создана в 1992 г. и наиболее близка к тому, чтобы называться управляющим органом Интернета. Членом ISOC может стать любой желающий.
• Администрация присвоенных номеров Интернета (Internet Assigned Numbers Authority, IANA), которая раньше финансировалась правительством США и координировала принятие стандартов адресации в Интернет. В настоящее время ее функции переданы частной международной организации ICANN.
• Корпорация но управлению присвоенными адресами и номерами Интернета (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers, ICANN) отвечающая за распределение адресов Интернета и устанавливающая правила регистрации доменных имен. Эта организация управляет созданием доменных имен верхнего уровня, таких как «.com» или «.net» ICANN также влияет на принятие технических стандартов. Эта некоммерческая организация была создана правительством США в качестве замены IANA.
• Инженерный комитет Интернета (Internet Engineering Task Force, IETF) — организация, устанавливающая стандарты. IETF работает под эгидой Internet Society и разрабатывает стандарты, преимущественно относящиеся к стеку (набору) протоколов ТСР/IP, который используется в Интернете.
• Network Solutions Inc. — компания, которой Национальный научный фонд в январе 1993 г. поручил регистрацию имен Интернета для opгaнизаций, получающих новые адреса. Регистрационная служба называется InterNIC (Internet Network Information Center — Информационный центр сети Интернет).
• Организация IOPS.ORG (Internet Operators Providers Services — провайдеры услуг операторов Интернета), сформированная в мае 1997 г. для преодоления трудностей маршрутизации в Интернете. В частности, она занимается вопросами организации пересылки пакетов в условиях перегрузки сети. IOPS.ORG основана девятью крупнейшими поставщиками услуг Интернета, в число которых входят AT&T, GTE и MCI WorldCom. Целью IOPS.ORG является создание стандартных процедур маршрутизации данных между сетями различных операторов Интернета.
• World Wide Web Consortium (W3C) — консорциум, созданный для разработки стандартов WWW. Им управляет ряд организаций: лаборатория компьютерных наук Массачусетского технологического института (MIT Laboratory for Computer Science); Национальный институт исследований в области компьютерных наук и автоматизации (National Institute for Research in Computer Science and Automation) во Франции, который представляет Европу; Университет Кейо (Keio Daigaku) в Японии, который представляет Азию. Членами W3C являются более 150 организаций.
Ни одна организация не владеет Интернетом. Интернет — это все мирное объединение связанных между собой сетей. Поставщики сетевых услуг, такие как AT&T, Cable & Wireless, Sprint, UUNET, GTE Internet-working, PSINet, Netcom и MCI WorldCom, передают по своим сетям информацию Интернета, например сообщения электронной почты. Объединенные с национальными магистральными сетями Франции, Германии, Японии и других стран сети вышеперечисленных компаний обретают мировой масштаб.
Поставщики сетевых услуг владеют высокоскоростными линиями, составляющими Интернет. Операторы связи, которым принадлежат сети масштаба страны, называются провайдерами уровня 1 или магистральными провайдерами. Некоторые провайдеры уровня 1 арендуют волоконно-оптические линии у таких операторов связи, как AT&T, и
подключают их к собственным коммутаторам и маршрутизаторам. Поставщики сетевых услуг передают друг-другу данные в пунктах, именуемых точками доступа к сети (network access points). В точках доступа специальные устройства, называемые маршрутизаторами, пересылают данные между высокоскоростными магистральными телефонными линиями, которыми владеют десятки различных провайдеров.
Точки доступа — способ обмена данными между сетями
В 1995 г. Национальный научной фонд финансировал четыре точки доступа к сети, расположенные в Нью-Джерси, Вашингтоне (федеральный округ Колумбия), Чикаго и Сан-Франциско. В настоящее время этими точками доступа владеют коммерческие организации. Компания MCI WorldCom через принадлежащую ей фирму Metropolitan Fiber Systems (MFS) управляет точкой доступа к сети МАЕ East (metropolitan-area exchange, МАЕ — коммутатор уровня города), основанной Национальным научным фондом.
В связи с возможными перегрузками основных точек доступа к сети такие поставщики сетевых услуг, как GTE Internetworking, MCI WorldCom, Sprint и PSINet, организовали собственные частные точки обмена трафиком. Такой прямой метод обмена трафиком между провайдерами более эффективен. Кроме того, операторы связи выработали соглашения относительно уровней обслуживания, возможного объема передаваемых данных и параметров задержек. В случае прямого обмена трафиком поставщики сетевых услуг могут более тщательно контролировать качество передачи данных.
До появления в 1995 г. браузеров и World Wide Web работа в Интернете и отправка электронной почты осуществлялись без помощи удобного для пользователя интерфейса. Владельцы персональных компьютеров, чтобы пользоваться Интернетом, были вынуждены изучать специальные команды. Для доступа к информации приходилось применять службы вроде FTP (file transfer protocol — протокол передачи файлов) и Telnet, управляемые при помощи текстовых команд,
Исследователи пользовались протоколом FTP для входа на удаленные компьютеры (например, университетские) и получения копий текстовых файлов. Файлы могли быть только текстовыми, доступа к графическим, голосовым и видеофайлам не существовало. Кроме того, поиск информации был сложной задачей. Исследователи могли проводить поиск на тысячах узлов сети, однако команды поиска должны были быть набраны без ошибок. Существовали строгие правила расстановки точек, пробелов и употребления заглавных букв. Так, команда «dir» позволяла ознакомиться с содержимым каталога, а команда «get filename» — загрузить файл на свой компьютер и просмотреть его на экране.
Для облегчения процесса поиска были разработаны специализиронные программы, например Archie. Целью создания Archie являлось упрощение использования FTP посредством поиска по ключевым словaм. Разработанная в 1991 г. в Университете штата Миннесота программа Gopher стала предшественницей современных браузеров. Она более дружественна к пользователю, чем Archie, однако после 1994 г. эта программа была вытеснена Mosaic — первым WWW-браузером.
Другой способ доступа к информации до появления браузеров предоставляла служба Telnet. Если протокол FTP обеспечивает передачу файлов, то с помощью Telnet можно организовывать интерактивные сеансы связи с удаленными компьютерами. Telnet позволяет подключаться к другому компьютеру в сети так, как это происходило бы с использованием скального терминала. До создания первых браузеров для работы с Telnet также приходилось изучать загадочные команды типа «host name». Кроме того, необходимо было точно знать имя удаленного компьютера, с которым организовывался сеанс связи. Telnet и FTP применяют и в наше время, однако доступ к ним осуществляется через дружественный интерфейс браузеров (например, Netscape Navigator и Internet Explorer).
WORLD WIDE WEB:
ГИПЕРССЫЛКИ И ГРАФИКА
Служба WWW разрабатывалась, чтобы упростить работу в Интернете. Она является не отдельной частью Интернета, а скорее графическим способом его использования. World Wide Web сделал доступным для пользователей представление информации в виде звука, цвета, видео и графики. Более того, WWW обеспечивает создание гиперссылок, оформленных как текстовые и графические фрагменты, для удобного доступа к другим документам и сайтам. Чтобы перейти от одного документа или сайта к другому, пользователю достаточно щелкнуть мышью на ссылке. Введение гиперссылок и графики обусловливает широкие возможности WWW.
Интернет больше не связан загадочными и непонятными командами. Теперь нет командной строки, в которой для перехода к главному меню нужно было набирать «top». Стало возможным использование звука, видео и графики и создание мультимедийной рекламной и развлекательной среды.
Информационная сеть World Wide Web была создана Тимом Бернерсом-Ли (Европейская лаборатория физики элементарных частиц CERN) в 1989 г. Целью ее разработки являлось объединение технологий гипертекста и сетей клиент/сервер для облегчения поиска информации. Ее основная концепция — предоставить возможность доступа к информации с персонального компьютера любого типа без изучения команд. Доступ к информации осуществляется универсальным образом.
Для связи сайтов друг с другом применяют протокол передачи гипертекста НТТР (hypertext transfer protocol). Поэтому адреса Web-страниц начинаются с символа «http». Когда браузер «видит» буквы http, он знает, что этот адрес связывает его с сервером WWW.
Язык разметки гипертекста НТМL
Основным средством для написания документов WWW является язык разметки гипертекста HTML (hypertext markup language), созданный в 1991 г. HTML контролирует внешний вид, будучи по сути языком инструкций. Сотрудники, создающие Web-серверы организаций, используют команды НТМL. Каждая команда (тег) начинается и заканчивается угловыми скобками (<>). Например, полужирный текст начинается с команды <В>. Раньше команды НТМL приходилось вводить вручную. Сейчас для создания Web-страниц можно пользоваться специальным ПО.
Простота написания Web-страниц способствует их быстрому распространению. Индивидуальные пользователи, коммерческие и некоммерческие организации создают свои собственные страницы в World Wide Web.
Расширяемый язык разметки ХМL и электронная коммерция
Расширяемый язык разметки ХМL (extensible markup language) служит для создания стандартных «меток» или полей внутри Интернет-страниц. После этого такими страницами могут обмениваться различные организации и прикладные программы. Например, потребитель может заказать изделие и указать для него Part # (номер изделия). Если программа, которую применяет поставщик, использует XML, то она сможет прочитать номер изделия даже несмотря на то, что в ней для обозначения номера используется термин Part Number, а не Part #. Консорциум World Wide Web принял XML в качестве стандарта.
Голосовой расширяемый язык разметки VXML и распознавание речи
В марте 1999 г. компании АТ&Т, Lucent Technologies и Motorola Inc. сообщили о намерении разработать стандартный способ доступа к World Wide Web через голосовые команды. Язык, позволяющий это сделать, называется голосовым расширяемым языком разметки (voice extensible markup language, VXML). Впоследствии еще 13 компаний присоединились к этой работе, целью которой является дальнейшее облегчение доступа к сети Интернет. Например, пользователи смогут подключаться к сети с помощью телефона, получать информацию о пробках на дорогах и узнавать котировки акций. В этом случае для доступа к Интернету даже нс требуется компьютер.
Домашняя страница (home page) — это первая страница, которую посетители видят при входе на Web-узел компании или частного пользователя. Эти страницы создаются на языке HTML при помощи программ подготовки материалов WWW. Все страницы узла обычно связаны друг с другом посредством гипертекстовых ссылок. Для посетителя такая ссылка выглядит как выделенный фрагмент текста, щелчок мышью по которому ведет к другой странице.
Поддержание Web-сервера — постоянная задача. Достаточно часто caйты, на которые указывают гиперссылки, прекращают свою работу или меняют адрес. Тогда щелчок по гиперссылке никуда не приведет. Некоторые некоммерческие организации используют свои Web-сайты для размещения информации о собраниях, для публикации списков своих членов, их адресов электронной почты и номеров телефонов. Подобная информация должна вовремя обновляться. В таких случаях основной задачей является поддержание точности и актуальности информации.
Размещение информации: подключенные
к сети Интернет компьютеры, хранящие Web-страницы
Узел WWW — это компьютер, на котором хранятся Web-страниц. Узлы WWW находятся на подключенных к Интернету компьютерах в организациях, у поставщиков услуг Интернета и в компаниях, занимающихся размещением информации. World Wide Web был разработан как децентрализованная система. Любой желающий может сделать свою информацию доступной сообществу пользователей Интернета, опубликовав ее в WWW. World Wide Web построен в соответствии с моделью клиент/сервер. Клиент — это устройство (чаще всего ПК), которое получает информацию, например Web-страницы. В качестве других клиентов WWW можно упомянуть некоторые марки телевизоров и специализированные карманные устройства. Web-страницы размещаются на серверах, которые в данном случае также называются узлами. Сервером должен быть компьютер, достаточно мощный, для того чтобы хранить данные и выполнять приложения, доступ к которым он обеспечивает.
Серверы располагаются в помещениях компаний — владельцев Web-сайта или компаний, специализирующихся на размещении информации в Интернете. Поскольку стоимость аренды линий для подключения к Интернету и обеспечения безопасности файлов, не предназначенных для открытого доступа, достаточно высока, обычно Web-страницы размещают либо у поставщика усат Интернета, либо у компании, занимающейся хостингом. Такие компании, если они поддерживают коммерческие системы, называют поставщиками коммерческих услуг (commerce service provider, CSP). Домашние страницы частных лиц обычно находятся у поставщиков услуг Интернета, скажем AOL, или на сайтах порталов, например Yahoo или Lycos. В числе компаний, предоставляющих специализированные услуги по размещению информации, Globix Corporation, Чего Inc., AboveNet Communications, Concentric Networks и Exodus Communications Inc.
О. J. Simpson со своим электронным аукционом, MSNBC, различные онлайновые газеты и узлы электронной коммерции размещали свои Web- сайты у внешних компаний.
При размещении информации существуют разные уровни услуг. Например, клиент может предоставить специализированной компании информацию, графические элементы и текст, и компания сама создаст и разместит Web-сайт. В другом случае пользователь самостоятельно разрабатывает и создает Web-страницы на своем компьютере. Затем этот компьютер устанавливается в вычислительном центре компании, предоставляющей такие услуги. Этот вариант называется «отель». Потребитель снимает «комнату» у поставщика. При этом поставщик предоставляет высокоскоростное соединение с магистральными линиями Интернета, принадлежащими таким провайдерам, как Sprint, UUNET или Cable & Wireless (см. рис. 7.1). Компания, специализирующаяся на размещении информации, также обеспечивает круглосуточное обслуживание телефонных и компьютерных соединений и защиту от хакеров. Большинство телефонных компаний предоставляют услуги как хостинга, так и по подключению к магистрали Интернета.
Безопасность, надежность и пропускная способность телефонных соединений, а также круглосуточное обслуживание и техническая поддержка достаточно привлекательны, чтобы фирмы доверяли размещение своих Интернет-проектов сторонним организациям. Крупные
специализирующиеся на размещении информации компании арендуют высокоскоростные соединения с Интернетом, например соединения типа OC3, имеющие пропускную способность 155 Мбит/с. Компьютеры, находящиеся в вычислительных центрах таких компаний, совместно используют высокоскоростные каналы доступа. В этом случае каждый компьютер не нуждается в отдельной телефонной линии для доступа к Интернету. Кроме того, в подобных вычислительных центрах организован мониторинг безопасности, что препятствует изменению или уничтожению хакерами данных на Web-страницах клиентов.
Браузеры: перемещение по Web-сайтам
Браузеры обеспечивают, графический интерфейс между пользователями и WWW и придают Интернету дружественный вид и простоту в применении. Если бы не существовало браузеров, то для того чтобы найти сайт в Интернете, потребовалось бы знать гораздо больше. С помощью браузера пользователь просто вводит адрес домашней страницы компании или выбирает его из списка закладок. Целью создания новых браузеров является дальнейшее упрощение использования Интернета. Например, браузер Netscape Communicator версии 4.5 позволяет сортировать закладки по темам.
Первый браузер, созданный в Национальном центре суперкомпьютерных приложений Университета штата Иллинойс и Европейской лаборатории физики элементарных частиц (CERN), был назван Mosaic. Его разработку финансировало государство с целью создания стандартного средства просмотра WWW. Но в Университете штата Иллинойс не хватало сотрудников для осуществления технической поддержки этого браузера, поэтому лицензия на коммерческое использование Mosaic была передана компании Spyglass, Inc. Последняя должна была платить Национальному центру суперкомпьютерных приложений авторские отчисления с продаж. Однако браузер Mosaic был вытеснен программой Netscape Navigator, созданной компанией Retscape Corporation при помощи перешедших туда разработчиков Mosaic.
Коммерческим распространением Netscape Navigator занимается Netscape Communications, которая сейчас принадлежит корпорации America Online, Inc. (АОЬ). Компания Netscape Comniunications, изначально называвшаяся Mosaic Communications Corporation, была организована в 1994г. Джимом Кларком из Silicon Graphics и создателями Mosaic из Университета штата Иллинойс. В течение шести месяцев команда разработчиков из Netscape создала браузер, который имел внутреннее название Mozilla или Mosaic-Killer (убийца Mosaic). Браузер Netscape был задуман как конкурент Mosaic.
Сначала компания Netscape намеревалась предоставить Netscape Navigator для его бесплатной загрузки из Интернета. Основной идеей было создание стандарта de-facto при помощи широкого распространения Netscape Navigator. Далее Netscape предполагала продавать средства для разработки Web-страниц стоимостью от 1,5 тыс. до 50тыс. дол. Это серверное программное обеспечение в настоящее время продают для работы в Интернете, сетях интранет и экстранет (этот вопрос будет рассмотрен ниже). Предварительные и пробные версии браузеров Netscape Navigator и сейчас распространяются бесплатно. Однако окончательные варианты браузера необходимо покупать. Кроме того, Netscape Communications развернула продажи подключаемых модулей, работающих совместно с ее браузером.
Разработка Netscape Navigator стала важным шагом в направлении отхода от правительственных стандартов в сторону коммерциализации Интернета. Ниже приводится цитата из списка рассылки Натана Ньюмена «Enode» за февраль 1997 г. Это мнение Джима Кларка, основателя Netscape Communications:
На каком-то уровне стандарты, конечно, выполняют свою роль, однако в
реальной жизни существует множество людей и множество очень мощных
компаний, которые не играют в эти игры. Такие компании, как Microsoft, не собираются сидеть и ждать, когда организации, разрабатывающие стандарты, разрешат им что-нибудь сделать. Если вашей философией является твердое следование стандартам, тогда тот, кто создает стандарты de-facto и постоянно удовлетворяет нужды рынка, получает превосходство.
Netscape стала самой быстрорастущей компанией в истории. В первый же год она заработала 81 млн. дол. Браузеры Netscape востребованы и в локальных сетях коммерческих организаций. Сотрудники используют Netscape в качестве интерфейса для World Wide Web и корпоративных сетей интранет. В дополнение к браузерам компания Netscape разрабатывает программные продукты для организации Web-серверов и обработки транзакций электронной коммерции.
Тем временем фирма Microsoft, чтобы не допустить отставания, в 1995 г. выпустила собственный браузер — Internet Explorer. В 1996 г. Microsoft заключила соглашение с корпорацией America Online, согласно которому последняя переходила на использование браузера Microsoft. Более того, в попытке захватить контроль над рынком браузеров Microsoft начала устанавливать Internet Explorer на всех новых компьютерах с операционной системой Windows. Как писал Роберт Д. Хоф в статье «Сетевая скорость Netscape», опубликованной в «Business Week»2, практически каждый новый компьютер оснащался предустановленным браузером Internet Explorer. В том же выпуске «Business Week» приводятся слова Билла Гейтса: «Интернет является для нас наиболее важным направлением. Все развитие Microsoft подчинено этому».
В ноябре 1998 г. Аmeriса Оп1тпе обнародовала свое намерение купить Netscape. Ранее AOL уже приобрела подразделение CompuServe, отвечающее за продажу сетевых услуг частным пользователям. Соглашение о покупке Netscape содержит положение о заключении альянса с компанией Sun Microsystems с целью совместной разработки продуктов для сети Интернет. AOL отвечает за браузеры, а Sun — за программные продукты для электронной коммерции.
Тем временем в начале 1998 г. министерство юстиции США возбудило дело против корпорации Microsoft, обвиняя ее во включении браузера в состав операционной системы Microsoft Windows и вытеснении с рынка Web-браузеров таких компаний, как Apple Computer, Netscape, Intel Corporation и Sun Microsystems. Однако слияние АОL с Netscape и CompuServe и заключение альянса с Sun Microsystems может привести к прекращению правительственного расследования против Microsoft. Это слияние и альянс с Sun создают для программного обеспечения Nеtsсаре базу из 16 млн. пользователей АОL и CompuServe, а также дают указанным компаниям преимущество в разработке ПО, ориентированного на Интернет.
Правительство настаивает на том, что Microsoft является монополистом в области операционных систем и использует свое положение для уничтожения конкурентов. Утверждают также, что Microsoft пользуется своим преимуществом в области операционных систем для нажима на АОL с целью заставить последнюю распространять браузер Internet Explorer. В ответ Microsoft разместила значок для доступа к АОL на рабочем столе Microsoft Windows. Дело все более и более усложняется. Некоторые считают, что Интернет движется в направлении использования программного обеспечения Java от Sun Microsystems. Существует также мнение, что более важным фактором, чем разновидность браузера, является трафик порталов — сайтов сети Интернет, предоставляющих доступ к разнообразным услугам и ссылки на другие сайты. Пользователи порталов могут получить доступ к электронной почте, средствам поиска, новостям, развлечениям, а также разместить свои домашние страницы.
ЭЛЕКТРОННАЯ ПОЧТА: КОМПЬЮТЕРЫ,
KOTOPЫE ПОСЫЛАЮТ, ХРАНЯТ И ПОЛУЧАЮТ СООБЩЕНИЯ
Доступ к электронной почте (е-mail) — главный мотив потребителей, желающих подключиться к сети Интернет. Часто компьютеры покупают, чтобы получить возможность обмениваться электронной почтой с детьми, внуками и дальними родственниками. По электронной почте члены одной семьи посылают множество сообщений друг другу. Широкое pacпространение Интернета и компьютеров в студенческих городках побудило студентов и их родителей использовать электронную почту для общения. Рынок SOHO (small office home office — малый офис, домашний офис) также придает ей большое значение в деловых отношениях.
Электронная почта изменила способ общения потребителей и бизнеса. Согласно одному из исследований, если пользователь имеет доступ к электронной почте, он скорее предпочтет послать письмо, нежели звонить в другой город. В «Boston Globe» от 12 августа 1998 г. опубликованы результаты исследования, проведенного в апреле 1998 г. и профинансированного журналом «Yahoo Internet Life». Опрос 436 взрослых американцев показал, что 55% из них пользуются электронной почтой чаще, чем звонят по междугородному телефону, а 33% — чаще, чем обычным телефоном.
Наконец, электронная почта существенно изменила природу общения в деловой сфере. Иллюстрацией этому может служить цитата, взятая из сообщения электронной почты Тони Профилето, менеджера компании New Balance Athletic Shoe:
Я поговорю с вами завтра (по е-mail, так как по-другому больше никто не разговаривает).
Электронная почта — это компьютерное хранение и пересылка текстовых сообщений. Ее изобрел в 1972 г. Рей Томлинсон, инженер компании BBN из Кембриджа (штат Массачусетс). Как уже говорилось, BBN построила сеть ARPANET — родоначальницу Интернета, и ее пользователи нуждались в способе общения друг с другом. Стандартная электронная почта основана на службе, входящей в стек протоколов ТСР/1Р и называемой SMTP (simple mail transfer protocol — простой протокол передачи почты).
При пересылке электронной почты через Интернет используется протокол SMTP. Этот же протокол задает формат адресов. Например, знак @ отделяет имя пользователя от имени сервера. SMTP также определяет, как посылать почту по нескольким адресам. Наконец, SMTP использует ASCII в качестве стандартной кодировки сообщений.
Символы сообщений электронной почты посылаются в американском стандартном коде для обмена информацией, ASCII. Код ASCII, используемый для перевода битов в символы, поддерживает ограниченное число символов. Он включает в себя все заглавные и прописные буквы латинского алфавита, цифры и некоторые знаки, такие как звездочка (') , знак доллара (S), процент (%) и символы подчеркивания. Тем не менее ASCII-код не содержит символов форматирования текста, например курсивного и полужирного начертаний. Если файл текстового процессора скопировать и вставить в сообщение электронной почты, текст потеряет все оформление.
Первым шагом в превращении электронной почты в инструмент бизнеса было ее применение в качестве средства коммуникации внутри зданий. Следующим шагом стало использование электронной почты в глобальных сетях и в сетях коммерческих компаний, предоставлявших услуги электронной почты, например MCIMail, Sprint Mail и AT&T Mail. Эти компании обеспечивали пользователям возможность обмениваться по электронной почте сообщениями с потребителями и сотрудниками удаленных офисов. Электронная почта предоставлялась как услуга, независимая от сети Интернет.
В настоящий момент коммерческие компании подключают свои почтовые серверы через телефонные линии напрямую к Интернету. Электронная почта служит для проверки статуса проектов, сопровождения предложений и отслеживания состояния заказов. Сообщения электронной почты пересылаются быстрее и не так отвлекают, как телефонные звонки. Телефонный звонок прерывает текущую работу, в то время как электронное письмо может быть прочитано в более удобное для получателя время. Пользователи могут получать почту согласно некоторому расписанию. В отличие от голосовой, электронная почта зачастую содержит содержание переговоров. Правда, некоторые компании уже знают, что это последнее свойство является палкой о двух концах, так как электронная переписка может быть использована против них в суде. Компании Chevron и Microsoft участвовали в судебных процессах, на которых сообщения электронной почты послужили свидетельствами против них.
Электронная почта в настоящее время настолько широко применяется в бизнесе, что сотрудники некоторых компаний стали получать слишком много сообщений. Несмотря на способность быстро распространять информацию, электронная почта может стать обременительной. Чтение длинных сообщений утомляет. Известно, что менеджеры высшего звена получают более ста сообщений ежедневно. Им приходится прослушивать голосовую почту, просматривать факсы и электронную почту. На информационную перегрузку чаще всего жалуются служащие, работающие в крупных компаниях, где осуществляются рассылки большого числа информационных сообщений. Так, подразделения компаний часто рассылают одно и то же письмо многим сотрудникам, сообщая им о доходах, отключениях сети, потерянных вещах, новых изделиях и новых внутренних телефонных номерах.
Присоединенные файлы электронной почты— помощь
совместным проектам
Фирмы пользуются услугами электронной почты не только для пересылки текста в формате ASCII. Компании обмениваются электронными таблицами, презентациями PowerPoint, документами текстовых редакторов со своими консультантами, служащими и деловыми партнерами. Например, нужно срочно получить отзыв на выполненную работу. Еще одна типичная ситуация: каждый сотрудник работает над отдельной частью общего проекта. Послать по факсу можно только небольшой документ, а срочная почта стоит слишком дорого. Более того, каждый из этих методов сопряжен с расходом бумаги и повторным вводом документа в компьютер. Одним из стандартов для посылки присоединенных файлов по электронной почте является MIME (multi-purpose Internet mail extensions — многоцелевые расширения электронной почты Интернета).
Стандарт MIME описывает дополнительные служебные фрагменты в начале и в конце присоединяемого файла. Эти фрагменты сообщают принимающему компьютеру о типе вложенного документа и показывают, где он заканчивается. Например, они могут указывать на то, что к сообщению электронной почты присоединен файл Microsoft Word. Следовательно, принимающий компьютер откроет этот документ как файл текстового редактора Word. MIME не решает всех проблем с передачей присоединенных файлов. Посылающий и принимающий компьютеры должны обладать совместимым ПО. Некоторые устаревшие версии программ обработки электронных таблиц и текстовых процессоров не могут открывать файлы, созданные в более новых версиях этих программ. Стандарт MIME может применяться для пересылки голоса, видеоинформации и графических данных, а также аудиофайлов и файлов на иностранных языках.
При наличии присоединенных файлов возникают проблемы, связанные с возможными вирусами и снижением пропускной способности сети. Частные и деловые пользователи могут обнаружить, что низкая скорость телефонных линий затрудняет прием больших мультимедийных вложений. Кроме того, присоединенные файлы могут содержать компьютерные вирусы. Обычные текстовые сообщения не заражают персональный компьютер, однако если во вложенном файле присутствует вирус, о при открытии этого файла он способен повредить данные на жестком Диске пользователя.
Интернет 2
В апреле 1998 г. тогдашний вице-президент США Альберт Гор обнародовал проект Интернет 2. Его целью является разработка новых сетевых протоколов и технологий, обеспечивающих большую надежность и высокую скорость, и их использование в сети Интернет следующего поколения. Интернет 2 представляет собой волоконно-оптическую сеть, которая должна соединить 130 университетов. Реализация этого проекта (также называемого проектом Abilene) началась 24 февраля 1999 г. Сеть основана на высокоскоростных IP-линиях с пропускной способностью 2,4 Гбит/с, которую в будущем планируется увеличить до 9,6 Гбит/с.
Сейчас слишком рано говорить о том, найдут ли усовершенствования, внесенные в Интернет 2, применение в остальной части Интернета. Проект был разработан University Corporations for Advanced Internet Development (организацией «Университетские корпорации за передовые исследования в области Интернета») и нацелен на обеспечение высокоскоростных соединений между исследовательскими центрами ведущих университетов. При этом 50 млн. дол. были инвестированы Агентством перспективных исследований министерства обороны, остальные средства вложили частные компании, такие как Nortel Networks, Qwest Communications, IXC Communications и Cisco Systems. Дейв Пассмор, основатель и директор по исследованиям компании NetReference в Стирлинге (штат Вирджиния), так высказался об Интернете 2:
Необходимость Интернета 2 не является очевидной, как не очевидна и необходимость его субсидирования правительством США. В отличие от ситуации, существовавшей много лет назад, когда Интернет финансировался государством, сейчас имеются сотни начинающих коммерческих предприятий и множество поставщиков сетевых продуктов, рвущихся на рынок с сетевыми технологиями следующего поколения.
ЗАЩИТА ЛИЧНОЙ ИНФОРМАЦИИ И WORLD WIDE WEB
Пользователи рассматривают потерю контроля за личной информацией как основную проблему, возникающую при использовании Интернета. В результате опроса «Электронная коммерция и частная жизнь: что хотят пользователи сети», проведенного 22 — 27 апреля 1998 г. компанией Louis Harris and Associates Inc. и доктором Аланом Ф. Вестином, выяснилось, что 81% пользователей Интернета беспокоятся о распространении их личной информации в сети. Опрос был финансирован организацией Privacy & American Business, которая проводит исследования в этой области, и компанией Price Waterhouse LLP. В результате на Web-сайте privacyexchange.org были опубликованы приведенные ниже статистические данные:
Пользователи сети более чем в 70% случаев отнесли к категории очень серьезных проблем следующие:
1. Кто-либо отслеживает посещаемые пользователями Web-узлы и использует эту информацию не должным образом (72%).
2. Персональная информация о пользователях размещается в Интернете (72%).
3. Web-узлы собирают электронные адреса посетителей без их ведома или используют их адреса в рекламных списках рассылки без их согласия (70%).
4. Люди читают чужую переписку по электронной почте (70%).
Ниже перечисленны проблемы, касающиеся защиты частной информации в World Wide Web.
• Программное обеспечение, применяющее cookie*: Web-сайт, посещенный пользователем, может создать на компьютере маленький файл, идентифицирующий этого пользователя при следующем посещении того, же сайта. Такие файлы называются «cookies», они способны служить и для хранения паролей, чтобы человеку при следующем посещении сайта не требовалось заново регистрироваться. В этих файлах может храниться электронный адрес, по которому пользователю посылаются обзоры новостей. Web-узлы могут, используя cookie, отслеживать действия пользователя. Однако cookie не разглашают его электронного адреса и создаются на добровольной основе при регистрации, электронных покупках или конкурсах.
• Онлайновая регистрация и конкурсы: номера телефонов, адреса электронной почты, домашний и рабочий адреса собираются на многих сайтах при регистрации. Эти данные часто помещаются в базы данных и продаются региональным компаниям.
•Базы данных: такие компании, как Lexis/Nexus и Database Technologies, предлагают платные услуги по покупке данных о потребителях.
• Электронная вселенная: с развитием коммуникаций между компьютерами доступ к базе данных может получить любой обладатель компьютера с модемом (см. врезку «Безопасность и кабельные модемы»). Можно купить доступ к персональной информации о пользователях или взломать соответствующую базу данных. По мере возрастания степени, защищенности компьютерных систем взломщики также расширяют свои возможности. В 1996 г. хакеры взломали компьютерную систему министерства обороны США. Потребители допускают возможность взлома компьютерных систем и подозрительно относятся к разглашению персональной информации.
Поскольку компании, разрабатывающие ПО для Интернета, осознают, что проблемы нежелательного распространения частной информации угрожают электронной коммерции, они занимаются поиском стандартной программной платформы для защиты частной информации. Microsoft Corporation, America Online, Netscape Corporation и пять других компаний сформировали контролирующую организацию под названием Online Privacy Alliance. Предпринимая самостоятельные шаги, они надеются избежать правительственных законодательных инициатив в этой области.
Целью программной защиты является обеспечение посетителям сайтов возможности контролировать использование информации, которую они предоставляют во время регистрации и через файлы cookies. Например, пользователь сможет убедиться в том, что продавцы не раскрывают его приватную информацию другим участникам рынка. Некоторые компании предоставляют клиентам перечень собираемой информации и сообщают, как она будет использоваться.
Иногда проблемы безопасности и распространения частной информации вступают в противоречие. Так случилось, когда фирма Intel заявила, что процессоры Pentium III
будут иметь уникальный электронный номер. Эти электронные номера предназначались для идентификации пользователей сети. Организации могли исползывать их для предоставления доступа к сети на основе номера процессора и пароля. Однако адвокаты пригрозили Intel бойкотом ее продукции, поскольку появлялась возможность на основе этих номеров отслеживать покупки клиентов и перемещения в World Wide Web. Intel пошла на компромисс и стала поставлять процессоры с выключенным по умолчанию электронным номером, оставив возможность включить его по желанию пользователя.
ПОСТАВЩИКИ УСЛУГ ИНТЕРНЕТА И ПОРТАЛЫ
Поставщики (провайдеры) услуг Интернета продают доступ в Интернет, услуги электронной почты, услуги по размещению Web-страниц и ряд других, например создание сетей экстранет (см. ниже). Примерами поставщиков услуг Интернета являются компании UUNET, GTE Internetworking, PSINet, Digex, MCI WorldCom, Sprint, AT&T WorldNet, MindSpring, Netcom On-Line Communication Services Inc., AtHome и Road Runner. Провайдеры продают доступ в Интернет пользователям и коммерческим организациям. Они обычно применяют модемные пулы для обслуживания звонков, идущих с телефонных станций.
В офисах компаний кабельного телевидения кабельные модемы преобразуют сигналы радиодиапазона в сигналы, совместимые с Интернетом. Из офиса такой компании операторы кабельных сетей передают телевизионные сигналы по коаксиальным или волоконно-оптическим линиям напрямую потребителям. В обоих случаях поставщики услуг Интернета устанавливают дополнительное оборудование, например маршрутизаторы, передающее пользовательский трафик в магистральные каналы Интернета (подробнее о маршрутизаторах см. в главе 1). Потребители программируют собственные модемы для набора определенного телефонного номера и входят в Интернет через своего провайдера. Крупные компании часто арендуют выделенные телефонные линии, которые обеспечивают постоянное соединение с Интернетом. Пользователи, имеющие кабельные или DSL-модемы, также напрямую подключены к своему провайдеру. В этом случае им не нужно набирать телефонный номер для соединения с Интернетом.
Поставщики услуг Интернета
Многие коммерческие и некоммерческие организации начинают с модемных подключений к Интернету и позже переходят на выделенные линии. Достаточно часто в мелких и средних компаниях сотрудники покупают доступ индивидуально у таких поставщиков информационных услуг, как MindSpring или АОL. В этом случае каждый сотрудник пользуется своим модемом и своей телефонной линией для доступа в Интернет. В конечном счете выясняется, что дешевле арендовать у поставщика услуг Интернета одну высокоскоростную линию. Последняя подключается к локальной сети компании, и за ее аренду взимается фиксированная помесячная плата. Индивидуальные модемы больше не нужны. Такое решение более эффективно и обеспечивает более высокую скорость доступа к сети общего пользования, чем телефонные линии с использованием модемов.
В условиях конкуренции на рынке доступа к Интернету поставщики информационных услуг установили тарифы на неограниченный по времени доступ на уровне менее 30 дол. в месяц. Чтобы избежать поддержки соединений без ограничений по времени, провайдеры предлагают цены менее 20дол. в месяц с повременной оплатой в случае, если пользователь находится в Интернете в течение 100 ч и более.
Относительно низкая ежемесячная плата побудила поставщиков информационных услуг искать новые способы получения доходов помимо оплаты доступа. Главными источниками дохода стали реклама и комиссионные сборы с продажи товаров и услуг на сайте провайдера. Например, America Online предлагает своим пользователям как бесплатные, так и платные игры, в которые можно играть за 2 дол. в час.
Поставщик услуг Интернета договаривается с телефонной компанией о предоставлении потребителю телефонной линии, скажем, стандарта Т-1. Телефонная компания управляет этой линией на всем ее протяжении от потребителя до поставщика услуг. Небольшие организации и индивидуальные пользователи дозваниваются напрямую до модемов поставщика услуг (см. рис. 7.2). Крупные поставщики услуг Интернета, в частности UUNET, GTE Networking, Cable & Wireless и Sprint, владеют собственными высокоскоростными сетями в составе Интернета. Такие сети называются магистральными (backbones).
В дополнение к крупным национальным поставщикам услуг Интернета существует большое число мелких реселлеров и местных провайдеров, которые подключают своих пользователей к магистральным каналам другого Интернет-провайдера. Пользователь арендует для доступа какой-либо тип телефонной линии. Поставщик услуг Интернета через высокоскоростные телефонные линии подключает свое оборудование к магистральной сети. В расчете на увеличение числа точек, в которых можно получить доступ к Интернету по коммутируемому телефонному соединению, отдельные провайдеры заключают между собой партнерские соглашения. Поставщик услуг Интернета продает часть своей пропускной способности другому провайдеру, не имеющему собственного оборудования в данном городе. Некоторые поставщики объединяют множество мелких провайдеров.
Иногда провайдеры договариваются с реселлерами об организации доступа к Интернету по цифровым абонентским линиям DSL. Реселлер арендует медные кабельные линии у телефонной компании и подключает к ним свое DSL-оборудование. Вместе они обеспечивают высокоскоростной доступ к поставщику услуг Интернета (см. рис. 5.7).
Порталы: информационное наполнение и доступ в Интернет
Порталы — это первые сайты, которые видят пользователи, входящие в Интернет, — своего рода двери в Интернет. Цель порталов состоит в извлечении прибыли от размещения рекламы. Другим вариантом получения прибыли являются комиссионные сборы от продажи через портал разнообразных товаров. Порталы пытаются привлечь внимание и удержать возможно большее число пользователей. Концепция удержания посетителей на сайте называется липучка. Один из способов достижения этой цели — ориентация наполнения на определенную группу клиентов. Например, Tripod нацелен на студентов колледжей, а iVillage — на женщин. На этих и других подобных сайтах предлагаются бесплатные услуги: электронная почта, механизмы поиска информации, возможность размещения домашних страниц, мгновенный обмен сообщениями, календарное планирование и другие службы, привлекающие пользователей. Также публикуются новости, спортивная статистика, данные о персональных финансах. Кроме того, существуют порталы, предназначенные для бизнесменов, домашних пользователей, любителей спорта и т.п.
Пытаясь расширить свое присутствие в Интернете и увеличить трафик, вещательные и Интернет-компании покупают порталы или сливаются с их владельцами. По мере возрастания числа пользователей, подключенных по высокоскоростным линиям, Интернет будет играть все большую роль в доставке новостей и развлекательной аудио- и видеоинформации. В таблице 7.1 перечислены основные порталы и компании, сливающиеся с ними.
Существует несколько специализированных сайтов, предназначенных для пользователей, имеющих высокоскоростной доступ в Интернет. Например, фирма Snap! (принадлежащая компании NBC Internet) владеет порталом Cyclone. Последний предлагает видео- и аудио информационные ресурсы, игры и мультфильмы в качестве дополнения к традиционным услугам порталов. Компании GTE, SBC и Bell Atlantic предоставлю портал Cyclone обладателям DSL-доступа, обеспечивающего скорости уровня T-1 для домашних и деловых пользователей (описание DSL можно найти в главе 5).
Порталы начинают постепенно вытеснять поисковые сайты и поставщиков информационных услуг. Последние наряду с доступом к Интернету предоставляли информационные и развлекательные ресурсы, такие как службы поиска, электронные магазины, игры, прогнозы погоды, описание крупных компаний, чаты, расписание авиаперелетов и т.п. Корпорации America Online принадлежит более 200 компаний, поставляющих информацию ее клиентам. В дополнение к собственным информационным услугам коммерческие электронные службы предоставляют ссылки на другие сайты в Интернете. America Online, Prodigy Services и Microsoft Network в прошлом являлись поставщиками информационных услуг. В 1999 г. Prodigy перестала предоставлять услуги, не связанные с Интернетом. Microsoft предлагает портал MSN.com и собственную службу доступа в Интернет — MSN Internet Access.
Благодаря огромной популярности World Wide Web число доступных Интернет-адресов резко сократилось и в настоящий момент они почти исчерпаны. Помимо проблемы исчерпания адресного пространства, в последнее время развернулись дискуссии на тему, какая организация должна заниматься выдачей адресов. Точно так же как ранее люди хотели владеть персональными телефонными номерами, сейчас они рассматривают адреса Интернета как нечто, имеющее рыночную стоимость. Компании желают, чтобы у них были броские, легко запоминающиеся адреса, желательно совпадающие с их названиями. Для того чтобы понять суть разгоревшихся вокруг адресации споров, следует сначала разобраться со структурой адреса.
Адрес в World Wide Web более строго называется универсальным указателем ресурса (uniform resource locator, URL). Когда пользователь нажимает кнопку мыши на выделенном текстовом или графическом элементе Web-страницы, его браузер переходит по адресу, ассоциированному с этим элементом.
Адресация URL основывается на протоколе ТСР/IP; в связи с этим каждому устройству в Интернете присваивается идентификатор, называемый IP-адресом. Числовой адрес символизирует сетевой адрес (например, компании XYZ в Хьюстоне) и конкретный компьютер локальной сети, на котором размещается домашняя страничка или файл. Для удобства обращения к ресурсу используются символьные (доменные) адреса, которые транслируются в числовой IP-адрес.
Адреса электронной почты отражают структуру URL. Слева от знака @ стоит имя пользователя, например J_Doe@; справа — доменное имя. В случае электронных адресов — это имя компьютера, на котором располагается электронная почта. Университеты обычно пользуются адресами, начинающимися со слова lynx, за которым после точки следует название университета. Например, адреса электронной почты Северо-Восточного университета записываются так: username@lynx.neu.edu. Корпорации в качестве доменного имени обычно используют свое полное или сокращенное название. Справа от названия стоят отделенные точкой буквы, являющиеся доменным именем верхнего уровня. Все страны, кроме США, в качестве доменов верхнего уровня используют географические названия; в США эти буквы указывают тип организации. Так, домен верхнего уровня Боливии записывается как .bо, а Великобритании — .uk*. В Соединенных Штатах используются следующие шесть доменных имен верхнего уровня:
• .com — коммерческие организации;
• .org — некоммерческие организации;
• .net — сетевые организации;
• .edu — образовательные организации;
• .gov — правительственные учреждения;
• .mil — военные организации.
В настоящее время решения о создании новых доменных имен верхнего уровня принимает Корпорация по управлению присвоенными адресами и номерами Интернета (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers, ICANN). Эта корпорация была создана в ноябре 1999 г. правительством США. Зона ответственности этой организации постепенно формируется и уточняется. Кроме раздачи доменных адресов, ICANN должна принимать участие в создании стандартов и распределении IP-адресов. Соединенным Штатам уже не хватает адресов Интернета. В статье Ребекки Квик «Доменные адреса Интернета: Киберпространство расширяется с помощью введения дополнительных адресов» в «Wall Street Journal» утверждается, что более 90% новых адресов регистрируется в домене верхнего уровня .com. Это очень похоже на нехватку телефонных номеров в рамках одного региона. Решением проблемы является создание дополнительных адресов верхнего уровня.
Начиная с 1992 г. только компания Network Solutions Inc. имела право регистрации новых имен. Эта компания управляла сетевым информационным центром InterNIC (Internet Network Information Center). Network Solutions взимала плату в размере 70 дол. за начальную регистрацию и поддержку имени в течение двух лет. В каждом последующем году эти услуги стоили 35 дол. Согласно отчету компании, опубликованному 12 января 1999 г. в «Wall Street Journal Interactive Edition», в 1998 г. под эгидой Network Solutions было зарегистрировано 1,9 млн. имен, т.е. вдвое больше, чем в 1997 г. ICANN открыла альтернативную службу регистрации имен. В апреле 1999 г. пяти компаниям, в число которых вошли АОL, одна французская и одна австралийская корпорации, было разрешено создать собственные службы регистрации имен. Позже в этом же году число таких компаний увеличилось до 29, и в частности, к ним теперь относится АТ&Т.
ЭЛЕКТРОННАЯ КОММЕРЦИЯ И РЕКЛАМА В WORLD WIDE WEB
Область применения WWW постоянно расширялась и давно вышла за рамки электронной почты и совместных исследовательских проектов. Сейчас эта сеть стала средством электронной коммерции, рекламы и развлечений. В 1998 г. стоимость товаров, проданных через Интернет, составила 1% от общей стоимости товаров, проданных традиционными способами, что вдвое больше, чем в 1997 г. Львиную долю общего дохода от электронной коммерции приносят порнографические и игровые сайты. Однако многие эксперты видят потенциальные возможности роста продаж через WWW. В скором времени ожидается появление новых систем защиты информации и повышение доступности высокоскоростного доступа, что приведет к более широкому использованию Интернета.
Распространение электронной коммерции в World Wide Web сдерживают следующие факторы:
• неуверенность потребителей в безопасности совершения сделок через Интернет;
• неуверенность потребителей в том, что информация личного характера не будет использована не по назначению;
• беспокойство деловых пользователей по поводу безопасности внутренних сетей компаний, «открытых» для партнеров по бизнесу, удаленных пользователей и клиентов;
• недостаточное число потребителей, имеющих соединение с Интернетом;
• недостаточная скорость модемного доступа у клиентов.
Реклама в World Wide Web как источник доходов
Первые рекламные баннеры появились в WWW в 1994 г. С развитием технологий передачи потокового аудио и видео качество рекламы улучшилось. Реклама в Web приобрела вид баннеров, сопровождаемых звуком и насыщенных графическими эффектами.
Тридцатисекундный рекламный ролик — шоу мод, — профинансированный компанией Victoria's Secret, стал интересной иллюстрацией технических ограничений и потенциальных возможностей продаж через Интернет. Это шоу, широко разрекламированное во время чемпионата по боулингу 1999 г. в Интернете и средствах массовой информации, транслировалось в Интернете несколькими днями позже между шестью и восемью часами вечера. В течение этого времени 1,5 млн. пользователей пожелали посмотреть на манекенщиц в рискованных костюмах.
Сайт Broadcast.com, разместивший шоу, не справился с обслуживанием такого объема запросов. Более того, пользователи модемных подключений были разочарованы низким качеством видеоизображения. Шоу демонстрировалось в маленьком окошке и сопровождалось энергичной музыкой. Газета «Wall Street Journal» от 4 февраля 1999 г. (статья «Компании Victoriee Secret вызывает оживление неожиданной акцией в Web») утверждала, что сразу после этого мероприятия продажи компании Victoria's Secret утроились.
Одной из целей рекламы в WWW является привлечение потенциальных покупателей на домашнюю страницу рекламодателя. Пользователь попадает на Web-сайт рекламодателя, когда щелкает мышью на его рекламном баннере. Однако статистика показывает, что это делают только 4 от 1 до 5% посетителей страницы.
Тем не менее прибыли от рекламы в Интернете продолжают расти. В 1995 г. доходы от рекламы составили 50 млн. дол., а в 1997 г. — уже 907 млн. дол. Эшли Дун в статье «Рост рекламных блоков в сети Интернет вызывает недовольство пользователей», опубликованной в «Boston Sunday Globe» сообщает, что в 1999 г. доход от рекламы в WWW составил 2 млрд. дол. Однако, несмотря на свое развитие, реклама в Интернете блекнет по сравнению с телевизионной рекламой, на которую в 1997 г. было израсходовано 44,5 млрд. дол.
Конечно, в силу ряда особенностей пользователи Интернета привлекают внимание рекламодателей. Средний пользователь Интернета образованнее и богаче среднестатистического американца. Более того, электронный характер рекламы дает возможность использовать ее в качестве средства маркетингового исследования. При посещении пользователем Web-сайта его браузеру можно передать файл cookie, который позволяет идентифицировать посетителя в дальнейшем. Надо отметить, что при:
этом ни имя пользователя, ни адрес его электронной почты не сообщаются. Зато сайт может узнать этого пользователя при следующем посещении. Некоторые рекламодатели используют такой прием для отслеживания посещений пользователем и других Web-узлов. А если клиент зарегистрировался с целью получения доступа к информации, участия в конкурсах или купил что-либо на сайте, используя свою кредитную карточку, в дальнейшем он может подвергнуться атаке рекламными письмами.
Доходы от рекламы частично или полностью покрывают содержание большого числа сайтов, предлагающих бесплатные услуги. Примерами таких сайтов могут служить поисковые системы Lycos, Alta Vista и Yahoo! (Поисковая система — это сайт, на котором пользователь может в специальном окне набрать ключевые слова по интересующей его теме. После этого система проведет поиск в Интернете и выдаст список сайтов, имеющих отношение к искомой теме.) Домашние страницы поисковых систем относятся к числу наиболее часто посещаемых. Другим примером субсидируемых за счет рекламы сайтов являются порталы.
Затраты на создание и поддержку Web-страниц
Коммерческие компании затрачивают значительные средства на разработку и поддержку своих Web-сайтов. По сведениям Хантера Мадсена, Web-узлы обходятся спонсорам ежегодно в круглую сумму. Мадсен также сделал следующие комментарии по поводу корпоративных Web-сайтов:
То, что усердные капитаны коммерции произвели до сих пор, — это обширный и мрачный некрополь необитаемых склепов с филигранной отделкой. Или, возможно, это город, в котором живут сто тысяч бездетных пар, и каждая из них тоскливо ждет, пока вы, обожаемый покупатель, постучите в парадную дверь и они смогут с любовью впустить вас в свою жизнь.
Электронная коммерция: что продается?
По данным Кимберли А. Страссел, приведенным в статье «Преуменьшение значения Интернет-экономики» в «Wall Street Journal» , сегмент В2В составляет 80% от общего объема электронной коммерции. В области продаж лидируют компьютеры и электроника. В статье Джима Карлтона «Электронные продажи компании Intel достигли 1 млрд. дол. ежемесячно», также опубликованной в «Wall Street Journal» , говорится, что
по оценкам компании Cisco Systems Inc. 64% продаж ее сетевого оборудования осуществляется через Интернет. Там же утверждается, что объем ежемесячных продаж компании Intel через Интернет составляет 1 млрд. дол., а компании Dell — 300 млн. дол. В статье Джона Эвана Фрука и Ричарда Карпински «Электронная коммерция: готовность к критической массе» в онлайновом выпуске «Internet Week» приводятся результаты статистического исследования компании Forrester Research, согласно которым в 1998 г. высокотехнологичный сектор рынка получил 20 млрд. дол., от продаж покупателям из деловой сферы. Несмотря на то что в 1998 г. доля электронных продаж составила всего 0,2% от общего объема продаж между организациями, по оценкам экспертов их объем будет возрастать (см. также врезку «Автоматизация электронной коммерции»).
Демографические характеристики пользователей World Wide Web указывают на потенциальный рост розничных продаж. Как уже говорилось, доход и образование пользователей Web-сайтов выше среднестатистического уровня. Однако по мере увеличения общего числа владельцев персональных компьютеров разница между пользователями Web и ocтальными потребителями уменьшается. Объем розничных продаж через Интернет в 1998 г. удвоился по сравнению с 1997 г. В 1998 г. через Интернет осуществлялся 1% всех розничных продаж. Тем не менее эта цифра дает неверное представление о размере влияния Интернета на экономику. Необходимо учесть следующие факторы.
• Значительная часть покупателей выбирает товары и услуги на Web-сайтах, однако покупки совершают лично или по телефону. Информацию о многих отелях, клубах, инвестиционных фондах, биржах и ресторанах можно почерпнуть из World Wide Web.
• На объемы продаж розничных торговых точек влияют электронная продажа книг, компьютеров и бесплатная загрузка музыки.
• Заказы на покупку, счета и коммерческие предложения пересылаются через Интернет, однако это не отражается на итогах электронных продаж.
• Независимые крупные розничные сети книжных и компьютерных магазинов в 1999 г. объявили, что их продажи пострадали от электронной торговли.
• Покупатели из сферы бизнеса регулярно проводят поиск компаний- поставщиков через Интернет. На принятие решений о закупках влияют Web-страницы компаний.
Globe» утверждает, что наиболее часто в запросах к поисковым системам встречаются слова «sex» и «МР3». (МРЗ — это формат потокового аудио, см. главу 1.)
Электронная коммерция все еще переживает период становления. Некоторые организации используют Интернет для повышения привлекательности продуктов, продаваемых обычным образом. У других компаний, например Amazon.com, основанной в 1995г. в Сиэтле (штат Вашингтон), Интернет служит единственным каналом продаж. Amazon.com
повышает привлекательность своего Интернет-магазина, публикуя обзоры и интервью с авторами: Компания предлагает разнообразные скидки, огромный выбор товаров (2,5 млн наименований) и обеспечивает доставку на следующий после покупки день. Онлайновые брокерские конторы взимают меньшие проценты со сделок, нежели обычные (см. также врезку «Использование купонов для привлечения трафика Web»).
В некоторых отраслях услуги, предоставляемые через Интернет, дополняют стандартные. Издатели газет и журналов создают Интернет-версии, которые содержат больше информации, чем печатные. Одним из преимуществ электронных версий является возможность выборки статей. Например, читатели могут найти все статьи по данной теме, и им не приходится пролистывать целое издание. Кроме того, электронные версии могут содержать ссылки на сайты с дополнительной информацией, Например, статья по вопросам безопасности в Интернете, опубликованная в «Wall Street Journal Online Edition», сопровождается ссылками на организации, контролирующие эти вопросы. Обеспечивается также возможность участвовать в дискуссиях по соответствующей теме.
Ниже перечислены причины, побуждающие пользователей и организации совершать покупки в Интернете:
• экономия денег;
• экономия времени;
• возможность быстрого сравнения цен нескольких поставщиков;
• быстрый доступ к информации;
• возможность отслеживания выполнения заказа;
• возможность более быстрого изучения продукции.
ПЕРЕГРУЗКА СЕТИ WORLD WIDE WEB: ВСЕМИРНОЕ ОЖИДАНИЕ
Термин всемирное ожиданием был введен Роном Хиггинсом в статье «Интернет может пострадать, когда телефонные компании заметят глобальные рынки», опубликованной в «Network World». Главная неприятность при использовании WWW заключается в необходимости ожидания загрузки станиц. Простота в применении, а также насыщенность Интернета графикой создали проблемы скорости и перегрузок. Благодаря браузерам путешествия по Интернету стали приятными, но объем передаваемой информации весьма велик. Насьпценные графикой игры, речь и видеоматериалы, присутствующие на многих сайтах, содержат огромное количество байтов. Все это делает просмотр Web-страниц медленным и утомительным, особенно для пользователей аналоговых модемов.
Наличие задержек — проблема, относящаяся как к сектору развлечений и игр, так и к остальной части WWW. Скорость просмотра видеоматериалов и высококачественной графики непредсказуема. Задержки происходят и в самом Интернете, и на линиях, соединяющих потребителей с поставщиками услуг Интернета. Перегрузки появляются в основном в местах подключения к сети определенных сайтов, а не в магистральных каналах. Пакеты могут быть задержаны из-за перегрузок в сетях или в точках соединения сетей разных провайдеров. В мае 1997 г. девять крупнейших провайдеров Интернета сформировали консорциум IOPS (Internet Operators' Providers Services — провайдеры услуг операторов Интернета) для повышения надежности процедур маршрутизации трафика между поставщиками услуг Интернета. Стало обычным, что данные проходят через сети трех и более разных провайдеров. Если одна из таких сетей перегружена или неработоспособна, то пакеты данных будут задержаны или потеряны.
Кроме формирования консорциума, операторы сетей потратили значительные суммы на обновление оборудования и каналов связи. Например, в феврале 1997 г. компания MCI WorldCom сообщила, что инвестировала 300млндол. в обновление сетей своего дочернего предприятия UUNET. Эти деньги были потрачены на увеличение пропускной способности сети с уровня Т-3 (45 Мбит/с) до АТМ (2,5 Гбит/с). В настоящее время большинство магистралей Интернета работает с гигабитными скоростями.
Даже если передача пакетов через Интернет происходит быстро и без потерь, локальные телефонные сети остаются медленными. Большинство индивидуальных пользователей имеет аналоговые модемы, работающие со скоростями не выше 56 кбит/с. Производительность этих устройств в лучшем случае можно назвать непредсказуемой. Иногда пользователи хотели
бы усовершенствовать свое оборудование, однако цифровые услуги, такие как DSL и кабельные модемы, доступны далеко не везде (см. врезку «Кабельные модемы в комплекте с доступом в Интернет»). Большинство высокоскоростных устройств, построенных по технологиям DSL, пересылает данные по тем же линиям, что и обычные аналоговые модемы. Надо также отметить, что пользователи не желают дополнительно оплачивать высокоскоростные телефонные линии. Возросшая конкуренция на рынке. локальной связи способствует снижению цен на услуги высокоскоростного доступа в Интернет и их распространению.
Компании кабельного телевидения, региональные телефонные компании и реселлеры инвестируют значительные средства в развитие высокоскоростных цифровых служб доступа. Поставщики сетевых услуг заключают соглашения с такими производителями персональных компьютеров, как Dell, Compaq и Apple. В соответствии с этими соглашениями производители компьютеров оснащают новые модели высокоскоростными модемами. Поставщики сетевых услуг также заинтересованы в предоставлении пользователям помощи при конфигурации DSL и кабельных модемов, сетевых интерфейсных карт и другого оборудования. Существует много факторов, влияющих на приемлемость Интернета в качестве среды для покупок и развлечений. Очевидно, что основной из них — это скорость загрузки страниц.
СЕТИ ИНТРАНЕТ: ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ WORLD WIDE WEB НА ВНУТРЕННИЕ СЕТИ КОМПАНИЙ
Сети интранет применяют технологии WWW для организации доступа к информации во внутренних сетях компаний. Сотрудники используют браузеры для работы с приложениями, обеспечивающими совместную работу над проектами, поиск внутренних телефонных номеров и т.п. В отличие от Интернета, внешние пользователи не имеют доступа к приложениям интранет. Встроенные в эти приложения средства обеспечения безопасности позволяют работать с документами и базами данных только авторизованным пользователям. Однако, хотя внешние потребители не имеют доступа в сеть интранет, пользователи интранета могут выходить в Интернет.
Почти все промышленные аналитики сходятся во мнении, что рынок сетей интранет растет. Вот некоторые примеры использования интранета в организациях:
• контроль за выполнением проектов;
• корректировка проектов;
• публикация нормативной документации;
• отправка внутренней корреспонденции;
• размещение отчетов о продажах;
• размещение технологической информации;
• рассылка новостей;
• информация о доходах;
• внутренние телефонные книги;
• распространение ПО, сделанного на заказ;
• публикация расписания занятий;
• получение запросов на обучение от служащих компании;
• публикация расписания работы залов совещаний.
Печатные телефонные книги — источник постоянных неприятностей для компаний из списка «Fortune 500». К моменту публикации информация в них успевает устареть, так как служащие постоянно перемещаются внутри зданий. Однако это отличное приложение для сетей интранет. Поиск телефонных номеров через браузер позволяет получить доступ к самой свежей информации. Телефонный номер можно искать по должности сотрудника, электронному и почтовому адресам и наименованию подразделения компании.
Несомненным преимуществом технологии World Wide Web является ее способность работать с существующими базами данных. Серверы, на которых размещены Web-сайты, могут содержать средства индексации и поиска во внешних базах данных. При этом имеющиеся базы данных не требуют переделки.
В некоторых организациях пользователи хотели бы видеть следующие улучшения в работе сетей интранет:
• более совершенные средства поиска информации;
• своевременное обновление информации;
• возможность более легкого размещения информации;
• наличие единого места для публикации материалов;
• большую надежность.
Развитие интранета увеличивает трафик и без того перегруженных сетей коммерческих, правительственных и некоммерческих организаций. За счет средств работы с цветом, графикой и звуком браузеры буквально пожирают пропускную способность. Их применение увеличивает трафик в локальных сетях, сетях масштаба города и масштаба страны, а также в глобальных мировых сетях.
Сети экстранет расширяют область применения интранета от внутреннего обмена информацией и документами до осуществления внешних деловых транзакций. Обычно в сетях экстранет происходят транзакции между компанией и ее поставщиками и деловыми партнерами. Другим применением экстранета служит размещение заказов. В уже упоминавшейся статье Джона Эвана Фрука и Ричарда Карпински «Электронная коммерция: готовность к критической массе» цитируются оценки компании Forrester Research, согласно которым в 1999 г. автомобильная индустрия должна заказать через сети экстранет запасные части на общую сумму 9,3 млрд. дол.
С помощью пароля покупатели входят в базу данных поставщиков и проверяют наличие товаров на складе и цены на них. Им также предоставляется возможность размещения и отслеживания заказов через WWW. В большинстве случаев такие заказы передаются в мейнфрейм-системы без участия человека. Отсутствие ручной обработки устраняет совершаемые людьми ошибки ввода.
Основные достоинства использования Web-технологий для построения приложений экстранет — это:
• уменьшение трудозатрат — покупатели сами размещают свои заказы;
• снижение расхода бумаги — покупатели сами печатают свои счета;
• сокращение цикла обработки заказа — покупатели имеют доступ к ценам и датам поставки, и им не нужно ждать, пока представитель поставщика сообщит им эту информацию.
Другое типичное применение экстранета — обработка сообщений о неполадках. Крупные организации, например Lucent Technology, предоставляют потребителям возможность сообщать о неполадках через Интернет. Покупатель с помощью своего персонального идентификатора входит в систему и заполняет форму, описывающую возникшую проблему. В этот момент сообщению присваивается уникальный номер, используемый в дальнейшем в целях контроля. В результате и потребитель, и обслуживающая организация получают электронную отметку времени сообщения о неполадке. Само сообщение автоматически перенаправляется для обработки техническому персоналу.
Одной из основных проблем экстранета является безопасность. Приложения экстранета предоставляют внешним организациям частичный доступ к внутренним базам данных компании. В экстранете вопросы, связанные с безопасностью, решаются с помощью трех механизмов.
1. Механизм аутентификации, который подтверждает получателю, что отправитель является тем, за кого он себя выдает.
2. Средства проверки целостности, гарантирующие получателю сообщения, что никакое третье лицо не могло модифицировать сообщение, вставить в него что-то лишнее (например, вир ус). Средства проверки целостности обеспечивают неизменность данных при передаче и безвредность содержимого сообщения.
3. Механизмы шифрования, обеспечивающие невозможность чтения сообщения никем, кроме получателя.
Из-за повышенных требований к безопасности многие сети экстранет расположены на узлах компаний, предоставляющих услуги по размещению информации (хостинг). Потребитель системы использует собственный или предоставленный такой компанией компьютер в качестве сервера. Компания, размещающая у себя сервер, обычно соединена волоконно-оптической линией или линией стандарта T-3 с магистралью Интернета. При этом потребители часто удаленно обновляют информацию на сервере, используя для это о линии Т-1. Линии Т-1 работают со скоростью 1,54 Мбит/с, а Т-3 и волоконно-оптические линии — со скоростью 52 Мбит/с (см. главу 5). Кроме компаний, специализирующихся на размещении информации, подобных Globix, Digex и Exodus, некоторые операторы связи, например Frontier, AT&T, Sprint и MCI WorldCom, также предоставляют услуги хостинга и организации сетей экстранет.
БЕЗОПАСНОСТЬ В WORLD WIDE WEB И СОЗДАНИЕ ДОВЕРИЯ
Личные встречи и телефонные переговоры, в ходе которых покупатели получают гарантии, в Интернете отсутствуют. Когда люди покупают товары в магазине, они вступают в личный контакт со служащими. Персона продавца, принимающего кредитную карту или наличные, вызывает доверие хотя бы потому, что люди его видят. Известно, что продавец уполномочен принимать деньги, кредитные и дебитные карты. При покупках в Интернете также необходимо убедиться в полномочиях организаций, с которыми вы имеете дело. Решение проблемы безопасности Интернета повысит его привлекательность в качестве платформы электронной коммерции. В обзоре «Потеря популярности» («Off the Charts»), составленном фирмой InfoBeads, которая специализируется на исследованиях рынка, и опубликованном 21 января 1999 г. в «Wall Street Journal Interactive Edition», утверждается, что недостаточная безопасность перевода денег через Интернет является причиной 52% отказов от покупок через WWW.
Ниже рассмотрены средства обеспечения безопасности, устанавливаемые на серверах корпораций, поставщиков услуг Интернета, компаний, предоставляющих услуги по размещению информации, а также у операторов связи, предлагающих услуги виртуальных частных сетей (см. главу 8). Наибольшую угрозу для безопасности внутренних сетей корпораций представляют служащие самой корпорации.
Повышенные требования к безопасности предъявляют следующие приложения:
• электронная коммерция;
• организация удаленного доступа сотрудников организации;
• сети экстранет;
• сети интранет;
• виртуальные частные сети (VPN).
Публичные и частные ключи и цифровые сертификаты
Средства, применяемые для обеспечения безопасности в Интернете, распространены и в сетях организаций. Эти средства обычно представляют Сбой шифрование с публичным и частным ключами и цифровые сертификаты. Цифровые сертификаты подтверждают, что их владелец является тем, за кого себя выдает. Шифрование с публичным и частным ключами обеспечивает доступность конфиденциальной информации только ее авторизованному получателю. Шифруемой информацией может быть, например, номер кредитной карты покупателя.
При шифровании используют математические алгоритмы для преобразования информации в набор символов, который не может прочитать никто, кроме авторизованного получателя. Шифрование с публичным и частным ключами позволяет таким образом зашифровывать и расшифровывать документы. Эти операции выполняются с помощью дополняющих друг друга математических алгоритмов. Документы шифруются с использованием публичного ключа, однако могут быть расшифрованы лишь тем, кто знает частный ключ. Знание только публичного ключа не может оказать никакой помощи при расшифровке сообщения. Таким образом, шифрование с публичным и частным ключами является асимметричным, поскольку шифровка и расшифровка информации выполняются с помощью разных ключей.
При совершении покупки в электронном магазине, например в Amazon.com, данный узел высылает покупателю уникальный публичный ключ, с помощью которого шифруется информация о заказе и номере кредитной карты. Для расшифровки полученной от покупателя информации на узле Amazon.com используется частный ключ, соответствующий публичному. Преимуществом асимметричного механизма шифрования с публичным и частным ключами является возможность свободного распространения публичного ключа. При этом уровень безопасности сохраняется, так как расшифровать информацию сможет только владелец частного ключа.
Цифровые сертификаты и цифровые подписи используются для аутентификации поставщиков. Web-узлы могут содержать цифровые сертификаты, удостоверяющие, что узел является именно тем, за что он себя выдает. Цифровой сертификат выдается независимыми организациями, которые предварительно проводят проверку поставщика. Цифровая подпись подтверждает, что отправитель информации действительно
тот, кем он себя называет. Это осуществляется посредством обработки содержимого письма с помощью особого алгоритма и добавления результатов этой процедуры к пересылаемой информации. Адресат получает цифровую подпись и обрабатывает ее с использованием алгоритма, обратного предыдущему. После этого результаты сравниваются с присланной информацией. Если они совпадают, то подлинность отправителя считается подтвержденной. Программное обеспечение, созданное компанией VeriSign Inc., подключается к браузерам и способно проверять подлинность поставщиков при помощи цифровых сертификатов. Обычно, если передача информации осуществляется по безопасному соединению, в интерфейсе браузера присутствует значок с рисунком закрытого висячего замка. При небезопасном соединении замок на картинке становится открытым.
Программное обеспечение, известное под названием брандмауэры, обычно устанавливается на корпоративных серверах и серверах поставщиков услуг Интернета и обеспечивает безопасность внутренних баз данных. Брандмауэры проверяют передаваемые данные перед предоставлением доступа из внешнего мира к корпоративным компьютерам. Кроме того, брандмауэры проверяют целостность данных и адрес компьютера отправителя и могут запрещать передачу писем, основываясь на адресах электронной почты. Последняя функция называется фильтрацией.
Некоторые компании организуют так называемые демилитаризованные зоны (demilitarized zone, DMZ) между брандмауэром и сетью Интернет. Такие зоны изолируют внутренний трафик от внешнего. Кроме того, в демилитаризованной зоне происходит подробный анализ трафика. В частности, анализируются не только адреса отправителя и получателя, но и передаваемые в виде приложений данные. Выявляются также вирусы или другие составляющие, способные нарушить работу внутренней сети.
В состав многих брандмауэров входят серверы-посредники, которые не позволяют напрямую подключаться к внутренним ресурсам компании извне и таким способом обеспечивают дополнительное повышение уровня безопасности. Когда кто-либо обращается к корпоративным компьютерам из внешней сети, то вместо прямого подключения все данные направляются на сервер-посредник. Там к ним добавляются новые заголовки, и только после этого данные поступают на устройство внутренней сети. Сервер-посредник работает как служба пересылки и предотвращает прямые соединения с такими ресурсами внутренней сети, как базы данных.
Многие организации передают управление собственными приложениями в сети Интернет своим провайдерам. В этом случае компании хотят быть уверенными в безопасности своих приложений (см. врезку «Создание доверия к Интернету как к месту ведения бизнеса»). Брандмауэры
и серверы-посредники активно используются поставщиками услуг Интернета и на корпоративных серверах.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ: НАДЕЖНОСТЬ, БЕЗОПАСНОСТЬ И ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ
Основным фактором, негативно влияющим на приемлемость Интернета для потребителей, является низкая скорость просмотра World Wide Web при использовании аналоговых модемов. «Узкие места» существуют и в точках соединения потребителей с поставщиками услуг Интернета. Точно так же, как разделение корпорации AT&T в 1984 г. стимулировало конкуренцию и привело к предоставлению новых услуг компаниями, обеспечивающими междугородную связь, конкуренция между местными компаниями способствует распространению высокоскоростного доступа в Интернет.
Когда компании кабельного телевидения обновили оборудование и стали предлагать кабельные модемы и услуги телефонии, телефонные компании ответили внедрением цифровых абонентских линий (DSL) и начали агрессивное снижение цен, чтобы приблизиться к стоимости услуг кабельных компаний. В качестве примера можно рассмотреть альянс фирм SBC и Bell Atlantic с АОЬ, созданный с целью продвижения DSL. Потребители, покупающие услуги цифровой абонентской линии у, АО, получают высокоскоростной доступ к специально разработанному для этого Web-узлу. Компании SBC и Bell Atlantic предоставляют услуги доступа в Интернет, а AOL — маркетинговый опыт и информационные ресурсы.
Подключение с использованием кабельных модемов или цифровых абонентских линий позволяет избежать перегрузки телефонных станций. Оба этих способа обеспечивают прямое соединение с поставщиками услуг Интернета в обход телефонных станций, после чего провайдер предоставляет доступ к магистральным каналам Интернета (см. рис. 7.2).
По мере того как все шире распространяются кабельные модемы и цифровые абонентские линии, все большее число потребителей подключается к Интернету. Интернет используется для развлечения, чтения новостей, совершения покупок и, конечно, для отправки электронной почты. Кроме того, услуги DSL и кабельные модемы обеспечивают небольшим компаниям экономичный способ высокоскоростного доступа в Интернет. Цифровая абонентская линия стоит дешевле, чем традиционно используемые в деловых кругах линии стандарта Т-l.
Потоковое видео все шире применяется в играх и развлечениях. На Web-узлах, предназначенных для пользователей с высокоскоростным доступом, внедряется все больше мультимедийных возможностей. По мере повышения требований к пропускной способности возрастает и необходимость в таких методах ее эффективного использования, как сжатие. Применение сжатия, в свою очередь, снижает требования к пропускной способности, например при передаче музыки.
Другим потенциальным импульсом к распространению Интернета может оказаться появление цифровых телевизионных приставок. Такие устройства различными способами подключаются к Интернету и позволяют использовать телевизор для работы с электронной почтой. Обычно цифровые приставки оснащены инфракрасной беспроводной клавиатурой и кроме электронной почты предоставляют доступ к услугам Интернета. Таким образом люди, не имеющие компьютера, получают простой способ доступа к электронной почте и в Интернет.
Устройства, позволяющие телевизору взаимодействовать с Интернетом, стимулируют его повсеместное распространение. Телевизионные приставки дают возможность общаться с Интернетом без помощи компьютера. В марте 1999 г. компания Microsoft объявила о выпуске в ближайшем будущем подобных устройств, построенных на базе операционной системы Windows СЕ и ориентированных на китайский рынок. Приставки, названные Venus, будут оснащены процессором Pentium c тактовой частотой 100 МГц. Для доступа в Интернет будут использоваться аналоговые модемы со скоростью передачи данных до 56 кбит/с. Эти устройства очень похожи на приставки фирмы WebTV, купленной Microsoft.
Необходимость обновления оборудования — это только часть проблем, возникающих перед телекоммуникационными компаниями. Другая часть состоит в необходимости разрешения юридических споров. Региональные телефонные компании и Ассоциация американских операторов связи (America's Carriers Telecommunications Association, АСТА) заявили Федеральной комиссии по связи о своем желании взимать дополнительную плату на поминутной основе с поставщиков услуг Интернета за создание интенсивного сетевого трафика. Местные телефонные компании утверждают, что нуждаются в дополнительных доходах для обновления оборудования. Операторы связи, представленные АСТА, заявляют, что, поскольку Интернет используется для передачи голоса и данных, поставщики услуг Интернета обязаны платить такие же суммы, как и операторы связи, для доступа к сетям локальных телефонных компаний. Провайдеры должны приравниваться к операторам связи. Однако FCC постановила не взимать дополнительную плату с поставщиков услуг Интернета за доступ к сетям телефонных компаний.
Надежность и безопасность, так же как скорость и пропускная способность, определяют темпы распространения Интернета. Федеральная комиссия по связи осуществляет надзор за надежностью коммутируемой телефонной сети общего пользования. Однако, несмотря на финансирование создания Интернета федеральным правительством, FCC никогда не занималась регулированием Интернета. Вместо этого индустрия создала управляющие органы в виде групп с добровольным членством. Речь идет об IOPS.ORG — группе, основанной операторами сети Интернет для выработки соглашений о совместной маршрутизации трафика. IOPS также обрабатывает сообщения об ошибках в магистральных каналах Интернета. Целью создания IOPS является организация самоуправления индустрии во избежание правительственного регулирования.
Обновленные протоколы сети Интернет разрабатываются организациями, управляющими усовершенствованием World Wide Web в области адресации, электронной почты, пересылки видео- и аудиоинформации. В настоящий момент через Интернет передается трафик разной природы, например голос, видеоматериалы и графика. Большое число провайдеров обеспечивает доступ к магистральным каналам Интернета. Каждый магистральный канал должен быть способен передавать трафик, поступающий через другие магистральные каналы, и все магистральные каналы должны работать совместно при решении возникающих проблем.
Дополнительные сложности создает колебание объема передаваемого трафика в широких пределах. Публикация Starr Report или проведение коммерческих показов, таких, например, как демонстрация мод компанией Victoria's Secret, вызывает неожиданно резкий рост трафика. В настоящее время Интернет не приспособлен для обслуживания всплеска трафика определенных сайтов. Магистральные линии имеют высокую пропускную способность, однако линии, обеспечивающие доступ к популярным сайтам, оказываются перегруженными. По мере того как все большей число деловых и частных пользователей подключается к Интернету, становится все сложнее удовлетворять возрастающие требования к пропускной способности сетей.
Наконец, Интернет изменил способы ведения бизнеса корпорациями. Компании обмениваются сообщениями по электронной почте, коммерческими предложениями, вакансиями, покупками и проводят конференции в Интернете. Для коммерческих организаций главной проблемой является безопасность. Следующим шагом в развитии Интернета станет широкое распространение брандмауэров и технологий шифрования, а также создание на их основе виртуальных частных сетей и удаленного доступа. Это позволит коммерческим компаниям организовывать узлы электронной коммерции и доверять Интернету как способу передачи данных.
Глава 8. КОНВЕРГЕНЦИЯ
В последнее время появились сети, способные передавать наряду с IP-трафиком голосовые данные и видео. Такие сети называют конвергентными, поскольку по ним можно пересылать информацию разной природы. В этой главе описываются сети, предназначенные только для передачи данных с использованием протокола IP.
Изначально сети операторов связи были расчитаны исключительно на передачу голоса. Такие сети сохраняют путь прохождения данных во время всего соединения. При наборе телефонного номера соединение устанавливается только после полного определения пути передачи данных, который затем сохраняется на протяжении всего времени звонка, как показано на рисунке 8.1. Например, используя модем для подключения к Интернету, можно загружать сообщения электронной почты, читать и отвечать на них. Пока соединение с Интернетом не разорвано, данные передаются только во время загрузки или отправки сообщений. Однако телефонное соединение поддерживается и тогда, когда человек читает сообщения или пишет ответы. Более того, многие пользователи не разрывают соединения с Интернетом, чтобы избежать процедуры дозвона до провайдера. Все это поглощает пропускную способность телефонной сети.
Аналогично человек, звонящий по телефону, может прервать на время свой разговор. Во время таких пауз (периодов молчания) пропускная способность сети зарезервирована, но не используется. Если мы умножим периоды молчания, в течение которых никакие данные не передаются, на миллионы телефонных звонков, то выяснится, что значительная часть пропускной способности коммутируемой телефонной сети просто теряется.
Сеть общего пользования, в которой путь передачи данных сохраняется в течение всего времени соединения, называется сетью с коммутацией каналов. Канал, или путь, устанавливается между узлами сети и существует от начала соединения до его конца.
Протокол IP, напротив, использует пропускную способность сети только во время передачи данных. В настоящее время протокол IP стал универсальным способом соединения разнородных сетей друг с другом. Это эффективный способ передачи, так как данные разбиваются на части, именуемые пакетами, а пакеты, посылаемые разными компьютерами, могут проходить по одним и тем же путям в сети (см. рис. 8.2). В противоположность методу коммутации каналов протокол IP не сохраняет путь передачи данных на протяжении всего соединения. Во время пауз другие устройства могут пересылать свою информацию по тем же разделяемым каналам передачи. Данные передаются пакетами разной длины. Каждый пакет содержит адрес назначения и биты коррекции ошибок.
Когда конвергентные сети используются для передачи голоса и видеоинформации, перед отправкой данные разбиваются на пакеты. В сетях с коммутацией каналов видео- и голосовой трафик передается по выделенным виртуальным каналам со скоростью 56 или 64 кбит/с. Оборудование
сетей с коммутацией пакетов и сетей АТМ снижает пропускную способность такого виртуального канала, однако не задействует канал в периоды молчания. В сетях АТМ создаются пакеты данных длиной 8 кбит, к которым присоединяются информационные заголовки, за счет чего размер пакетов существенно увеличивается (почти удваивается).
Интернет и электронная почта дают ощутимый прирост трафика сетей. В статье Кары Свишер «Интернет 99: больше сделок, меньше красных чернил», опубликованной в Wall Street Journal приводится прогноз компании IDC, согласно которому в 1999 г. каждая третья семья в США будет иметь доступ в Интернет. Вторым важным фактором, способствующим развитию IP-сетей, является прогнозируемый рост использования виртуальных частных сетей (VPN). Напомним, что виртуальные частные сети управляются операторами связи и обеспечивают связь между узлами корпоративной сети или между корпоративной сетью и потребителями. Они предоставляют те же функциональные возможности, что и обычные частные сети и, кроме того, обеспечивают доступ к сетям экстранет, интранет и к Интернету. Одновременно можно организовать удаленный доступ к электронной почте и корпоративным базам данных. Экстра- и интранет используют протоколы Интернета и предоставляют доступ к информации клиентам и служащим компании.
Внедрение сетей, построенных на протоколе IP, существенно изменяет структуру общедоступных сетей. Некоторые создаваемые в настоящий момент сети рассчитаны исключительно на использование протокола IP и высокоскоростную передачу данных с его помощью; другие организуются и модифицируются для одновременной передачи голоса, видеоматериалов и данных.
Структура телекоммуникационных сетей в наши дни изменяется. Важным фактором, вызывающим эти изменения, является рост конкуренции между поставщиками услуг. Конкуренция заставляет поставщиков снижать цены на услуги междугородной связи, и в результате их прибыли уменьшаются. Кроме того, такие технологии, как мультиплексирование с разделением по длине волны, быстродействующие маршрутизаторы и программируемые коммутаторы, приводят к удешевлению услуг
IP-сетей. Число возможностей увеличивается с головокружительной скоростью. Эффективность, способность удерживать низкие цены и предлагать новые услуги — вот ключевые факторы успеха как существующих, так и только возникающих предприятий. Одним из способов более эффективного использования пропускной способности сетей является применение протокола IP, который позволяет операторам связи избавляться от избыточных частей сети и при этом совершенствовать предоставляемые услуги. Избыточность повышает стоимость эксплуатации сетей с коммутацией каналов, потому что требует дополнительного оборудования для передачи данных.
В последнее время появились сети, способные передавать наряду с IP-трафиком голосовые данные и видео. Такие сети называют конвергентными, поскольку по ним можно пересылать информацию разной природы. В этой главе описываются сети, предназначенные только для передачи данных с использованием протокола IP.
Изначально сети операторов связи были расчитаны исключительно на передачу голоса. Такие сети сохраняют путь прохождения данных во время всего соединения. При наборе телефонного номера соединение устанавливается только после полного определения пути передачи данных, который затем сохраняется на протяжении всего времени звонка, как показано на рисунке 8.1. Например, используя модем для подключения к Интернету, можно загружать сообщения электронной почты, читать и отвечать на них. Пока соединение с Интернетом не разорвано, данные передаются только во время загрузки или отправки сообщений. Однако телефонное соединение поддерживается и тогда, когда человек читает сообщения или пишет ответы. Более того, многие пользователи не разрывают соединения с Интернетом, чтобы избежать процедуры дозвона до провайдера. Все это поглощает пропускную способность телефонной сети.
Аналогично человек, звонящий по телефону, может прервать на время свой разговор. Во время таких пауз (периодов молчания) пропускная способность сети зарезервирована, но не используется. Если мы умножим периоды молчания, в течение которых никакие данные не передаются, на миллионы телефонных звонков, то выяснится, что значительная часть пропускной способности коммутируемой телефонной сети просто теряется.
Сеть общего пользования, в которой путь передачи данных сохраняется в течение всего времени соединения, называется сетью с коммутацией каналов. Канал, или путь, устанавливается между узлами сети и существует от начала соединения до его конца.
Протокол IP, напротив, использует пропускную способность сети только во время передачи данных. В настоящее время протокол IP стал универсальным способом соединения разнородных сетей друг с другом. Это эффективный способ передачи, так как данные разбиваются на части, именуемые пакетами, а пакеты, посылаемые разными компьютерами, могут проходить по одним и тем же путям в сети (см. рис. 8.2). В противоположность методу коммутации каналов протокол IP не сохраняет путь передачи данных на протяжении всего соединения. Во время пауз другие устройства могут пересылать свою информацию по тем же разделяемым каналам передачи. Данные передаются пакетами разной длины. Каждый пакет содержит адрес назначения и биты коррекции ошибок.
Когда конвергентные сети используются для передачи голоса и видеоинформации, перед отправкой данные разбиваются на пакеты. В сетях с коммутацией каналов видео- и голосовой трафик передается по выделенным виртуальным каналам со скоростью 56 или 64 кбит/с.
Оборудование сетей с коммутацией пакетов и сетей АТМ снижает пропускную способность такого виртуального канала, однако не задействует канал в периоды молчания. В сетях АТМ создаются пакеты данных длиной 8 кбит, к которым присоединяются информационные заголовки, за счет чего размер пакетов существенно увеличивается (почти удваивается).
Интернет и электронная почта дают ощутимый прирост трафика сетей. В статье Кары Свишер «Интернет 99: больше сделок, меньше красных чернил», опубликованной в «Wall Street Journal» приводится прогноз компании IDC, согласно которому в 1999 г. каждая третья семья в США будет иметь доступ в Интернет. Вторым важным фактором, способствующим развитию IP-сетей, является прогнозируемый рост использования виртуальных частных сетей (VPN). Напомним, что виртуальные частные сети управляются операторами связи и обеспечивают связь между узлами корпоративной сети или между корпоративной сетью и потребителями. Они предоставляют те же функциональные возможности, что и обычные частные сети и, кроме того, обеспечивают доступ к сетям экстранет, интранет и к Интернету. Одновременно можно организовать удаленный доступ к электронной почте и корпоративным базам данных. Экстра- и интранет используют протоколы Интернета и предоставляют доступ к информации клиентам и служащим компании.
Внедрение сетей, построенных на протоколе IP, существенно изменяет структуру общедоступных сетей. Некоторые создаваемые в настоящий момент сети рассчитаны исключительно на использование протокола IP и высокоскоростную передачу данных с его помощью; другие организуются и модифицируются для одновременной передачи голоса, видеоматериалов и данных.
Структура телекоммуникационных сетей в наши дни изменяется. Важным фактором, вызывающим эти изменения, является рост конкуренции между поставщиками услуг. Конкуренция заставляет поставщиков снижать цены на услуги междугородной связи, и в результате их прибыли уменьшаются. Кроме того, такие технологии, как мультиплексирование с разделением по длине волны, быстродействующие маршрутизаторы и программируемые коммутаторы, приводят к удешевлению услуг IP-сетей. Число возможностей увеличивается с головокружительной скоростью. Эффективность, способность удерживать низкие цены и предлагать новые услуги — вот ключевые факторы успеха как существующих, так и только возникающих предприятий. Одним из способов более эффективного использования пропускной способности сетей является применение протокола IP, который позволяет операторам связи избавляться от избыточных частей сети и при этом совершенствовать предоставляемые услуги. Избыточность повышает стоимость эксплуатации сетей с коммутацией каналов, потому что требует дополнительного оборудования для передачи данных.
ЭКОНОМИЯ НА СЕТЯХ ОПЕРАТОРОВ СВЯЗИ
Усиление конкуренции, снижение прибыли
от услуг по передаче голоса
Чтобы не потерять конкурентоспособность, операторы связи ищут пути снижения расходов на поддержание сетей и захвата растущего рынка передачи данных. В качестве стратегического способа решения проблемы большинство операторов выбирают дешевые и высокоскоростные IP-сети.
Все возрастающая конкуренция на рынке местной и дальней связи началась в 1984 г. вместе с разделением AT&T на 22 локальные телефонные компании. Стоимость минуты междугородного разговора снизилась с 25 до 5 — 10 центов. Доходы телефонных компаний при этом, естественно, упали.
В то время как прибыль от услуг по передаче голоса снижается, вызванный развитием Интернета спрос на услуги по передаче данных увеличивается. Свою лепту вносит распространение дешевых ПК, а также рост компьютерных сетей коммерческих организаций. Для получения доходов и захвата рынка передачи данных операторы связи рассматривают возможности построения новых и модернизации старых сетевых инфраструктур с целью их наиболее полного приспособления к перекачке информации. Большинство людей считают, что в будущем сети станут работать быстрее, а стоимость их использования снизится.
Однако в настоящее время сети вынуждены эффективно передавать значительный объем голосовых данных телефонной сети общего пользования. В статье Тони Мака и Карлин Хоун «Что за сногсшибательный звон», опубликованной в журнале «Forbes», указано, что доля голосовых данных составляет 81% от всего трафика в мире. (В США объемы передаваемого голоса и данных сравнялись в 1998 г.) Однако сети передачи голоса будут продолжать приносить огромные доходы. Особенно прибыльными станут такие новые услуги, как голосовая почта, ожидание вызова и переадресация по местонахождению абонента, которые позволяют говорить с человеком, недоступным по своему основному номеру телефона.
В качестве способа сокращения расходов операторы связи рассматривают удаление избыточных сетей. Достаточно часто операторы используют отдельные избыточные каналы связи для предоставления таких услуг передачи данных, как ретрансляция кадров (frame relay), выделенные частные линии (см. главу 4), сети АТМ. Избыточные сети основываются на другом оборудовании, нежели сети с коммутацией каналов, с помощью которых обеспечиваются услуги международной связи и работа аналоговых модемов. Управление такими сетями также осуществляется раздельно. В некоторых местах избыточные сети и сети с коммутацией каналов пользуются одними и теми же линиями связи. Например, трафик этих сетей обычно передается по одним и тем же магистральным волоконно-оптическим линиям SONET (см. главу 5). (Магистральными называются линии, несущие основной объем трафика сети.) Отдельное обслуживание избыточных сетей и сетей передачи голоса с коммутацией каналов повышает расходы операторов связи.
Избыточные сети требуют дополнительных расходов на:
• оплату обслуживающего персонала для поддержки избыточных каналов связи;
• отдельное оборудование для сетей с коммутацией пакетов и сетей передачи данных;
• обучение обслуживающего персонала работе с разными типами оборудования;
• оплату структур расчета с клиентами;
• оплату персонала технической поддержки;
• установку оборудования;
• инвентаризацию;
• оплату системы обслуживания заказов.
Сеть ION компании Sprint отражает тенденцию операторов связи к объединению сетей передачи голоса и данных в одну интегрированную систему (см. врезку «Конвергентная сеть компании Sprint»). Сеть ION не требует дополнительных избыточных сетей и использует одно и то же оборудование для передачи голоса, видеоинформации и данных.
Другим фактором, побуждающим операторов связи исследовать возможности применения новых сетевых технологий, является возникновение компаний, использующих протокол IP для построения дешевых высокоскоростных сетей. В качестве примеров новых операторов связи можно назвать компании Level Three Communications, RSL Communications, Qwest Communications и IDT Corporation. К тому же существующие операторы вынуждены конкурировать с поставщиками услуг Интернета и такими операторами второго уровня, как Intermedia Communications (владеет поставщиком услуг Интернета Digex), Concentric Network Corporation, PSINet и Frontier Communication.
ТЕХНИЧЕСКИЕ НОВОВВЕДЕНИЯ, НАПРАВЛЕННЫЕ НА СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ IP-СЕТЕЙ
Технические нововведения позволяют снижать цены и улучшать качество голоса и видеоинформации, передаваемых по IP-сетям. Благодаря новейшим технологиям также уменьшается стоимость создания новых сетей. В число технологий, давших жизнь конвергенции, входят:
• усовершенствованные маршрутизаторы;
• быстрые процессоры цифровой обработки сигналов (digital signal processors, DSP);
• мультиплексирование с разделением по длине волны;
• дешевые программируемые коммутаторы;
• новые протоколы, позволяющие улучшить качество передачи голоса и видеоматериалов в сетях с коммутацией пакетов.
Новые разработки позволяют создавать быстрые сети, которые, в отличие от сетей с коммутацией каналов, не нуждаются в установлении выделенного пути передачи данных. Например, мультиплексирование с разделением по длине волны дает возможность передавать по оптоволоконному кабелю в 40 раз больше информации, чем предшествующие оптические технологии. По мере увеличения пропускной способности снижается вероятность потери пакетов и повышается качество передачи голоса и видеоматериалов.
Протокол IP представляет собой протокол без установления соединения. Путь, по которому идут пакеты, может изменяться в процессе передачи голоса, данных или видеофрагментов. Если для передачи некоторых пакетов переменной длины не хватает пропускной способности, то такие пакеты отбрасываются или повторно пересылаются по другому пути. Этот метод замечательно подходит для передачи данных электронной почты, однако потеря пакетов может сказаться на непрерывности воспроизведения видеоматериалов и на качестве звука. Таким образом, любая технология, позволяющая увеличить пропускную способность сети, повышает качество обслуживания и уменьшает шансы потери пакетов, что, в свою очередь, ведет к улучшению качества передачи голоса по IP-сетям.
Совершенствование коммутирующих маршрутизаторов
Ускорение работы коммутирующих маршрутизаторов приводит к повышению качества передачи голода и видеоматериалов в IP-сетях. В традиционных сетях операторы связи используют как маршрутизаторы, так и коммутаторы АТМ. Последние могут передавать голос, данные, видеоматериалы и модемный трафик. Маршрутизаторы часто получают трафик из пользовательских сетей и пересылают его на коммутаторы АТМ, обслуживающие магистральные линии связи.
Коммутаторы АТМ также устанавливаются в сетях с ретрансляцией кадров и в магистральных каналах Интернета и обеспечивают создание виртуальных каналов, а также. резервирование пропускной способности для данных с высоким приоритетом (например, звук и видео). Коммутаторы АТМ гарантируют определенный уровень качества обслуживания (quality of service).
Устаревшие маршрутизаторы хранят данные о сетевых адресах в таблицах, расположенных в памяти. Когда пакеты передаются через сеть, каждый маршрутизатор, находящийся на пути следования пакета, просматривает свою таблицу и ищет в ней адрес сети назначения, что приводит к задержкам передачи. В так называемых коммутирующих маршрутизаторах адреса сохраняются в памяти сетевых интерфейсов. В результате поиск адресов осуществляется намного быстрее.
Метод многопротокольной коммутации по меткам (MLPS) позволяет маршрутизаторам быстрее обслуживать вызовы. Обычные маршрутизаторы работают медленно, так как для каждого передаваемого пакета они вынуждены просматривать длинную таблицу маршрутизации. Согласно протоколу MLPS маршрутизатор производит поиск адреса один раз и затем помещает его в буферную память. После этого необходимость просмотра таблицы для каждого пакета отпадает. Компания Cisco Systems использует фирменную версию протокола MLPS, известную под названием маршрутизация по телам (tag routing), в ходе которой к каждому пакету присоединяется тег, состоящий из нескольких адресных битов. В дополнение к механизмам быстрого поиска в таблицах современные маршрутизаторы могут по-разному обслуживать различные приложения. Те приложения, для которых критичны задержки передачи, например звук и видеоматериалы, получают больший приоритет. В некоторых сетях совместно работают маршрутизаторы и коммутаторы АТМ, и последние реализуют функции гарантированного качества обслуживания. Для этого коммутаторы АТМ должны иметь доступ к битам информации о качестве обслуживания, передаваемым маршрутизаторами. Это называется отображением битов от маршрутизатора к коммутатору АТМ.
Недавно возникшие компании по производству коммутирующих маршрутизаторов, например NetCore Systems в Виллингтоне (штат Массачусетс), изготавливают устройства, которые представляют собой комбинацию маршрутизатора и коммутатора АТМ. Таким образом, операторы связи могут приобрести одно устройство, сочетающее в себе обе указанных функции. Корпорация Cisco Systems также производит коммутирующие маршрутизаторы.
Считается, что коммутирующие маршрутизаторы обладают следующими преимуществами:
• обеспечивается прямое подключение к IP-сетям потребителей, по этому перевод данных в другие форматы не требуется;
• при передаче голоса и видеоматериалов не происходит существенного ухудшения качества;
• часть маршрутизатора, ответственная за связь с сетями АТМ, может получать информацию о приоритете непосредственно из заголовка IP-пакета;
• управление трафиком и его обработка с заданным качеством обслуживания происходят без использования таких новых протоколов маршрутизации, как MLPS.
В настоящее время высокоскоростные коммутирующие маршрутизаторы производятся компаниями Alcatel, Argon Networks, Ascend Communications, Cisco Systems, Juniper Networks Inc., Lucent Technologies, Newbridge, NetCore Systems, Nortel Networks, Pluris, Torrent Networking Technologies и 3Com Corporation. По мере того как число маршрутизаторов в общедоступных сетях растет за счет усилий производителей, критическим фактором становится их надежность. В типичной ситуации коммутаторы телефонных станций должны быть очень надежными, чего, однако, не скажешь о большинстве современных коммутирующих маршрутизаторов.
Процессоры обработки цифровых сигналов (digital signal processors, DSP; см. рис. 8.4) представляют собой специализированные микропроцессоры. Эти мощные устройства хорошо выполняют небольшое число часто встречающихся задач, таких как сжатие и разбиение на пакеты голосовых, данных и преобразование аналоговых сигналов в цифровые. Процессоры DSP могут также использоваться для устранения задержек и потерь битов. Другими областями их применения являются голосовая
почта, мобильная телефония и обработка голоса в сетях передачи данных (см. также врезку «Влияние цифровых процессоров сигналов на модемы, факс-модемы и IP-сети»). Цифровые процессоры сигналов производят фирмы Texas Instruments, Motorola, Lucent Microelectronics и Analog Devices.
Передача голоса по сетям с коммутацией пакетов, в частности по IP-сетям, требует совершенствования технологий для обеспечения качества, сопоставимого с качеством общедоступных коммутируемых сетей. В последних канал существует на протяжении всей передачи голоса, видеоинформации или данных. Это гарантирует качественную непрерывную передачу. Требование непрерывности в равной степени важно для пересылки как голоса, так и видеоматериалов. Потребителям нужно высокое качество видеоконференций, телевидения и телефонных разговоров. Напротив, при передаче данных типа электронной почты задержка в несколько секунд не вызовет никаких проблем. Но прерывистый звук, изменение порядка фрагментов диалога, оборванные фразы или длительное молчание недопустимы для телевидения и при передаче голоса.
Сжатие голоса (см. главу 1) — основная возможность, обеспечиваемая цифровыми процессорами сигналов. Сжатие осуществляется с помощью математических алгоритмов и уменьшает объем пересылаемых данных. В сетях с коммутацией каналов голос передается по линиям с пропускной способностью 64 кбит/с. Математические алгоритмы сжатия, используемые цифровыми процессорами сигналов, обеспечивают передачу голоса по линиям с пропускной способностью от 8 до l6 к бит/с. Таким образом, в сетях с коммутацией необходимая для передачи голоса пропускная способность составляет не 64кбит/с, а всего 8 или 12 кбит/с. (В сетях с коммутацией пакетов к каждому пакету данных добавляется заголовок, при этом требуемая пропускная способность увеличивается от 8 до 12 кбит/с.)
Быстродействие современных цифровых процессоров сигналов настолько высоко, что их можно применять для сжатия звука и видеоинформации, перевода из аналогового формата в цифровой, разбиения данных на пакеты и компенсации потери порядка пакетов при передаче. Все это позволяет передавать звук и видеоматериалы по IP-сетям. Быстродействие цифровых процессоров сигналов измеряется в миллионах инструкций в секунду (million instruction per second, MIPS). Число инструкций, выполняемых за одну секунду, продолжает увеличиваться. Цифровые процессоры сигналов фирмы Texas Instruments, встроенные в маршрутизаторы Cisco, работают со скоростью 50 MIPS.
После обработки голоса или видеоматериалов цифровыми процессорами сигналов задержки в передаче могут привести к ухудшению качества голоса. Например, из-за перегрузки сети отрывки разговора могут быть потеряны. Вследствие недостаточного быстродействия маршрутизаторов и коммутаторов возникают паузы при передаче голоса. Однако совершенствование волоконно-оптических систем, а также маршрутизаторов и коммутаторов улучшает качество IP-сетей.
Мультиплексирование с разделением по длине волны (DWDM)
Мультиплексирование с разделением по длине волны (dense wavelength division multiplexing, DWDM) — это технология мультиплексирования в волоконно-оптических сетях, обеспечивающая возможность передачи до 96 каналов данных по одному оптоволоконному кабелю (см. главу 2). Сети, основанные на этой технологии, работают быстрее, имеют высокую пропускную способность и относительно низкую себестоимость. Новые волоконно-оптические сети, применяющие мультиплексирование с разделением по длине волны, требуют меньше оборудования, так как сигнал может быть передан без промежуточного усиления на большее расстояние, чем в обычных сетях. Высокая скорость и большая пропускная способность новых волоконно-оптических сетей приводит к меньшим задержкам при пересылке звука и видеоинформации.
Построение сетей, основанных на технологии DWDM, требует меньших капиталовложений. Снижение стоимости происходит за счет уменьшения длины оптоволоконного кабеля, меньшего числа промежуточных усилителей сигнала и мультиплексоров. Без мультиплексирования по одному оптоволоконному кабелю можно передавать только один луч света. При этом каждый кабель должен быть оснащен отдельным оборудованием для мультиплексирования и демультиплексирования, а также промежуточными усилителями сигнала. Применение мультиплексирования с разделением по длине волны позволяет передавать по одному кабелю одновременно от 8 до 40лучей света разных цветов. При этом нужен только один комплект оборудования для промежуточного усиления сигналов и перевода цифровой информации в световые лучи.
Программируемые коммутаторы — это телефонные коммутаторы, обеспечивающие расширенный набор услуг в сетях общего пользования. Предлагаемые ими услуги могут включать:
• поддержку телефонных карт;
• обслуживание дебетовых карт;
• голосовые сообщения;
• голосовой набор номеров;
• передачу факсов;
• международные обратные звонки;
• переадресацию (дозвон до абонента независимо от места его нахождения).
Кроме обеспечения расширенного набора услуг, программируемые коммутаторы способны передавать вызовы. При этом такие коммутаторы стоят дешевле традиционных телефонных станций и позволяют новым операторам связи строить свои сети вне зависимости от дорогих фирменных телефонных станций. Некоторые поставщики, например Lucent и Nortel, производят фирменные телефонные станции. Такие компании, как Cisco Systems, напротив, встраивают функции программируемых коммутаторов в свои маршрутизаторы.
Программируемые коммутаторы могут агрегировать вызовы от многих операторов связи в один поток. Скажем, поставщик услуг IP-телефонии может предлагать услуги международной связи через Интернет розничным продавцам услуг дальней связи (см. также врезку «Международные телефонные разговоры и передача факсов в реальном времени по IP-сетям»). Вызовы от розничных продавцов поступают на программируемый коммутатор по отдельности. Затем коммутатор объединяет их
и передает в одном потоке на маршрутизатор. Такой вариант позволяет более эффективно использовать дорогие порты маршрутизатора. Без программируемого коммутатора вызовы от одной компании, обеспечивающей услуги дальней связи, направлялись бы на один зарезервированный для этой компании порт маршрутизатора.
Вызовы, поступающие в IP-сеть из сети с коммутацией каналов, разбиваются на пакеты цифровыми процессорами сигналов, встроенными в программируемый коммутатор. Затем вызовы передаются на маршрутизатор, который перенаправляет их в сеть с коммутацией пакетов. В результате голос передается по сети вперемешку с данными (см. рис. 8.5).
Программируемые коммутаторы нового поколения объединены с маршрутизаторами и предоставляют расширенный набор услуг.
Передача телефонных разговоров по IP-сетям может происходить через ту же часть Интернета, в которой деловые и частные пользователи обмениваются другими данными, обращаясь к услугам таких провайдеров, как Mindspring и AT&T Worldnet. Этот же обмен может осуществляться через отдельные IP-сети, принадлежащие операторам связи.
Требования к пропускной способности сетей постоянно возрастают. Примерами операторов связи, которые будут передавать данные по усовершенствованным сетям, служат:
• компании кабельного телевидения;
конкурирующие местные операторы связи;
• традиционные операторы дальней связи, например AT&T, Sprint, Frontier Communications, Cable & Wireless и MCI WorldCom;
• новые операторы дальней связи, такие как Qwest Communications Inc., Level 3 Communications и Intermedia Communications Inc.;
• операторы беспроводной связи;
• местные телефонные компании, например Bell Atlantic и SBC;
• поставщики услуг Интернета.
В журнале «Business Communications Review» была опубликована статья Джона Путтре «Скоро вас завалят пропускной способностью», согласно которой в США существует 500 местных операторов связи и 4400 поставщиков услуг Интернета. В скором времени ожидается резкое повышения спроса на пропускную способность, и эти компании будут вынуждены его удовлетворять. Большинство из них пытаются найти способы уменьшения стоимости развертывания новых сетей и снижения цен на услуги. С этой точки зрения, мультиплексирование с разделением по длине волны, программируемые коммутаторы и коммутирующие маршрутизаторы являются крайне важными технологиями.
Бесплатные телефонные разговоры через Интернет
Начиная с 1995 г. пользователи могут вести телефонные переговоры
через Интернет. Для этого надо иметь в компьютере звуковую плату и подключенные к ней наушники и микрофон, а также установить фирменное программное обеспечение, например от компании VocаlТес Communications, Ltd. Качество таких переговоров уступает качеству разговора по обычной телефонной сети. Более того, разговаривать можно только с людьми, использующими совместимое программное обеспечение. Однако даже этого оказалось достаточно, чтобы потребители начали вести междугородные разговоры через Интернет. Наиболее часто этот способ используют для международной связи.
Стандарт Н.323 — способ осуществлять телефонные переговоры по протоколу IP
В июле 1996 г. фирма Intel анонсировала бесплатную программу, работающую в среде операционной системы Microsoft Windows 95. Эта программа использует стандарт Н.323 для установления телефонной связи между персональными компьютерами, подключенными к Интернету. Программное обеспечение, реализующее стандарт Н.323, может взаимодействовать с любым другим компьютером или телефоном, подсоединенным к общедоступной сети (см. рис. 8.6). Стандарт Н.323 разработан ITU для пересылки видеоинформации по пакетным сетям. Внедрение компаниями Intel и Microsoft открытого стандарта для передачи голоса через Интернет можно рассматривать как попытку распространить сферу применения ПК на область коммуникаций.
Звонки с персонального компьютера на телефон через Интернет
Компании IDT и Delta Three предлагают услуги междугородной связи
как пользователям компьютеров, так и обычным телефонным абонентам. Программное обеспечение голосовой связи через Интернет можно
бесплатно скопировать с Web-узла компании IDT. На любом из нескольких сайтов компании можно заказать телефонный разговор с абонентом из США, который обойдется от 10 до 15 центов за минуту. Для этого достаточно иметь персональный компьютер, звуковую карту, микрофон и наушники, а также ПО фирмы IDT. Телефонные звонки передаются на местные коммутаторы фирмы, которые направляют их в магистральные линии Интернета, арендованные у MCI WorldCom.
Клиентское программное обеспечение фирмы Delta Three, дочернего предприятия компании RSL Communications Ltd., реализует функции шлюза. Голосовые данные переводятся в цифровую форму, сжимаются и разбиваются на пакеты. Чтобы позвонить со своего ПК, пользователю необходимо сначала подключиться к Интернету через поставщика услуг, например АОL или AT&T Worldnet. Затем посылается запрос на телефонное соединение. Клиентское ПО «знает» адрес Delta Three и передает на сервер компании уникальный код пользователя. С этого момента звонок обрабатывается точно так же, как звонок с любого телефонного аппарата, обслуживаемого Delta Three.
Звонки через Интернет е телефона на телефон
Компании IDT, AT&T WorldNet, Delta Three и другие операторы связи предлагают услуги телефонной связи через Интернета Для этого пользователю необходимо набрать местный номер телефона, ввести номер своего счета и PIN-код. Тогда местная телефонная компания перенаправит вызов поставщику услуг Интернет-телефонии* (Internet telephony service provider, ITSP). Далее вызов попадает на коммутатор, который выполняет следующие операции:
• оцифровывает, сжимает и разбивает голосовые данные на пакеты;
• направляет вызов в Интернет;
• включает систему расчета с покупателем.
Принимающий коммутатор преобразует данные в форму, совместимую с телефонной сетью, и направляет вызов локальной телефонной компании, которая передает его в место назначения (см. рис. 8.7). Многие поставщики услуг Интернет-телефонии для оплаты услуг междугородной связи используют дебетовые карты.) Например, компания IDT продает дебетовые карты, на которые пользователь может перевести деньги со своей кредитной карты. Стоимость дебетовой карты может составлять 25, 50, 100 и 250 дол. Такой подход позволяет поставщику избежать процедуры проверки платежеспособности кредитной карты и упростить расчеты с клиентами.
Кроме доходов от прямой продажи услуг междугородной связи, компании IDT и Delta Three получают значительную прибыль от предоставления услуг своих сетей другим операторам связи по оптовым ценам. VIP Calling также предлагает свои услуги на оптовой основе. Основными оптовыми клиентами этих компаний являются операторы связи, обеспечивающие международную связь и передачу факсов. Цель оптовой покупки услуг — экономия средств на международной связи.
Операторы, владеющие собственными каналами связи
Некоторые операторы связи покупают собственные коммутаторы, но подключают их к волоконно-оптическим сетям других компаний, чтобы избежать расходов на построение своей сети. Такие традиционные поставщики услуг, как AT&T, Sprint и MCI WorldCom, обычно прокладывают собственные оптоволоконные кабели. В качестве альтернативного варианта операторы сетей передачи данных и голоса могут арендовать каналы у других компаний. Наиболее распространенный метод аренды обеспечивает получение фиксированной пропускной способности линий связи и называется неотъемлемым правом использования (indefeasible right of use, IRU).
Согласно методу IRU, оператор связи покупает право использования нескольких физических волоконно-оптических линий у компании — владельца сети. Неотьемлемое право использования линии связи аналогично совместному владению домом. В этом случае после покупки квартиры вы платите за коммунальные услуги и работы по обслуживанию дома. Владелец неотъемлемого права использования покупает несколько волоконно-оптических линий связи. Стоимость такой покупки меньше, чем суммарная стоимость оборудования (мультиплексоров и промежуточных усилителей) и прокладки кабеля собственными силами. Этот вариант гарантирует фиксированную пропускную способность.
Владелец волоконно-оптической сети осуществляет установку и поддержку оборудования. Оператор связи устанавливает собственные коммутаторы и отвечает за обслуживание, маркетинг и расчеты с потребителями.
Сети передачи данных, построенные по технологиям IP и АТМ
Объем передаваемых по сетям данных возрастает быстрее, чем объем передаваемого голоса. Развитие Интернета, широкое применение электронной почты и распространение сетевых ПК в коммерческих организациях приводят к росту сетевого трафика. Для захвата рынка предоставления услуг Интернета и передачи данных местные телефонные компании развертывают новые сети, построенные на основе протокола IP. Данные, передаваемые по таким сетям, будут пересекать границы штатов и районов LATA (local access and transport area — район локального доступа и передачи). Дело в том, что Федеральная комиссия по связи разрешает местным телефонным компаниям передавать телефонные разговоры (см. главу 3) только в пределах одного района LATA. Если телефонная компания передает трафик между разными районами LATA, то она должна разрешить конкурентам пересылать данные по своей сети.
Сети с коммутацией пакетов больше подходят для передачи данных, нежели сети с коммутацией каналов, которые резервируют пропускную способность на все время соединения. В отличие от последних, IP-сети передают в одном канале данные нескольких клиентов и, следовательно, работают более эффективно. В июле 1998г. компании SBC и Bell Atlantic объявили о создании новых сетей передачи данных. Bell Atlantic назвала свою сеть IPRS (Internet protocol routing service — служба маршрутизации протокола Интернет). Обе компании заявили о желании стать национальными операторами связи.
В настоящее время местные телефонные компании имеют право предоставлять услуги телефонной связи только в пределах одного штата. Однако параграф 706 Акта о телекоммуникациях 1996 г. позволяет телефонным компаниям создавать высокоскоростные широкополосные сети передачи данных, пересекающие границы штатов. Подчеркнем, что по таким сетям можно пересылать только данные. Принимая параграф 706, законодатели поддерживали распространение новейших услуг связи. Тем не менее местные телефонные компании должны продавать услуги сетей передачи данных конкурентам по той же цене, что и своим дочерним подразделениям. Телефонные компании пытаются добиться изменения Акта о телекоммуникациях и разрешения продавать услуги некоторых компонентов своих сетей по разным ценам. К числу таких компонентов относятся модемные пулы, коммутаторы, мультиплексоры DSL-доступа. Телефонные компании утверждают, что в области передачи данных они отстают от конкурентов.
Местные телефонные компании анонсировали планы, согласно которым они собираются предоставлять коммерческим организациям услуги удаленного доступа и организации виртуальных частных сетей. В настоящее время они уже предлагают операторам связи услуги доступа к своим сетям внутри штатов. Возможный выход телефонных компаний на рынок доступа к магистральным каналам Интернета внутри штатов должен усилить и без того острую конкуренцию между поставщиками услуг. По магистральным каналам передается огромный объем трафика из большого числа сегментов сети Интернет. На сегодняшний день основные магистральные каналы Интернета принадлежат компаниям AT&T, Sprint и MCI WorldCom. Местные телефонные компании стремятся как поставлять услуги Интернета, так и предоставлять доступ к его магистральным каналам. В январе 1999 г. корпорация Bell Atlantic заявила, что ее доля на рынке доступа к Интернету составляет лишь 2,5%. Компания Concentric Networks и некоторые поставщики услуг DSL (см. главу5) также создают собственные IP-сети передачи данных.
Многие функции, ранее осуществлявшиеся через общедоступную сеть с коммутацией каналов или через выделенные телефонные каналы, сейчас реализуются с помощью Интернета и с меньшими затратами. Группы технической поддержки пользователей закупают ПО для взаимодействия с потребителями через Интернет. В настоящее время разрабатываются системы, способные передавать телефонные разговоры по виртуальным частным сетям, что позволит экономить на телекоммуникационных услугax. Ниже перечислены только некоторые из приложений, использующих Интернет; вместо традиционной общедоступной сети с коммутацией каналов. Это:
• корпоративные телефонные системы, основанные на протоколе IP;
• предварительно оплаченные дебетовые карты;
• взаимодействие с потребителями через Интернет;
• экономия на международных телефонных разговорах;
• совместное использование документов;
• виртуальные частные сети.
Предварительно оплаченные дебетовые карты
Компании, занимающиеся розничной продажей услуг Ip-телефонии, например Delta Three и IDT, применяют дебетовые карты. Пользователь, приобретая дебетовую карту, получает право совершить некоторое число междугородных и международных телефонных звонков. Дебетовая карта оплачивается с помощью обычной кредитной карты. Оператор связи экономит на выставлении счетов за переговоры. При этом потребителю не нужно обращаться в местную телефонную компанию с просьбой о смене оператора междугородной и международной связи, а достаточно набрать номер поставщика услуг IP-телефонии, начинающийся с 800. Оператору связи не надо проверять платежеспособность покупателя или волноваться о накоплении задолженности. Кроме того, оператор не должен получать свой идентификационный код (carrier identification соdе, CIC) и контактировать с муниципальными комиссиями.
При использовании дебетовых карт доступ к услугам провайдера IP-телефонии осуществляется через сеть местной телефонной компании. Например, вызов может направляться на коммутатор, установленный в местном офисе Delta Three. Оборудование поставщика услуг IP-телефонии посылает запрос компьютеру, оснащенному системой интерактивного голосового ответа (interactive voice response, IVR), о поиске PIN-кода абонента в базе данных и его проверке. Система IVR позволяет человеку общаться с компьютером с помощью тонового набора (см. главу 2). База данных через систему IVR передает коммутатору информацию о том, сколько времени осталось на дебетовой карте данного пользователя. После этого компьютер (с помощью синтезированной речи) сообщает человеку, сколько минут он может говорить.
Совместное использование документов
Система совместного использования документов дает возможность организациям обучать сотрудников, продавать свою продукцию и проводить презентации без расходов на переезды. Программное обеспечение этой системы также называется программным обеспечением для групповой работы. Оно позволяет нескольким ПК совместно пользоваться одним и тем же документом, скажем, в целях обучения сотрудников в удаленных офисах, причем одновременно пользователи могут общаться друг с другом.
Например, сотрудник главного офиса корпорации может обучить сотрудников отдела сбыта работе с новым пакетом учета продаж. Продавец имеет возможность провести презентацию и аудиоконференцию с потенциальными покупателями или переслать разговаривающим с ним покупателям Web-страницы с подробной информацией о продукте. Наконец, компания может предоставить пользователям возможность интерактивного заполнения форм для получения кредита.
Программное обеспечение фирмы Centra Software позволяет владельцам мультимедийных компьютеров совместно просматривать документы и при этом вести телефонный разговор друг с другом. Чтобы поговорить с другими пользователями, работающими в системе, достаточно нажать клавишу Ctrl. (Качество передачи голоса может изменяться в течение сеанса из-за неравномерности трафика в сети Интернет.) В большинстве систем пользователи могут обмениваться текстовыми сообщениями.
Системы совместной работы поставляются компаниями PictureTalk, PlaceWare, Inc., WebLine Communications Corporation, Lotus и Centra Software. Такие системы обычно включают размещаемые на сервере программы на языке Java (см. рис. 8.8). Этот язык программирования удобно использовать, так как он предоставляет возможность загружать клиентские программы с сервера по мере необходимости. К тому же Java-программы необходимо устанавливать и обслуживать только на сервере. Для подключения к конференции пользователю достаточно ввести адрес URL. По этому адресу программа отыскивает сервер, на котором находится ПО для совместной работы, обычно соответствующее стандарту Т.120.
Данный стандарт разработан ITU специально для систем совместного использования документов через Интернет.
Виртуальные частные сети между корпоративными
сайтами и для электронной коммерции
Виртуальные частные сети (VPN) — одна из услуг, предлагаемых операторами связи. Виртуальная частная сеть работает так же, как и обычная частная сеть. Она соединяет узлы сети компании друг с другом и с покупателями. Например, потребители могут использовать сети VPN для подключения к банковской системе и оплаты счетов. В этом случае оператор связи обеспечивает безопасность и контролирует надежность передачи данных вместо банка.
Большинство поставщиков виртуальных частных сетей предоставляют также подключение к Интернету и услуги по размещению информации. Например, компания Sprint предлагает аппаратное и программное обеспечение для подключенного к сети сервера. Корпоративные пользователи обновляют свою информацию (газетные статьи, каталоги продукции и т.п.) на сервере провайдера. Такой подход освобождает потребителя от забот, связанных с безопасностью и управлением трафиком.
Выделенный канал или телефонная линия соединяет каждый офис компании-потребителя с местным офисом оператора связи. Клиенты виртуальных частных сетей совместно используют сеть оператора. Новые сети VPN организуются на основе протокола IP. (Виртуальные частные сети могут быть построены и на основе сетей с ретрансляцией кадров или сетей АТМ.) Потребители используют сети VPN в целях:
• организации сетей интранет (см. главу 7), связывающих сайты компании;
• обновления информации о наличии продукции на складе;
• предоставления доступа к банковским услугам;
• электронной коммерции;
• электронной почты;
• организации удаленного доступа.
Компании часто выдают продавцам и инженерам портативные компьютеры, которые служат для удаленного доступа и работы на дому. Находящиеся в дороге сотрудники подключаются к своим основным компьютерам для получения электронной почты, размещения и отслеживания заказов и проверки состояния склада.
Виртуальные частные сети освобождают организации от выполнения следующих задач:
• разработки модемных пулов для организации удаленного доступа;
• поддержки модемных пулов для организации удаленного доступа;
• обеспечения уровня безопасности, сопоставимого с тем, что предоставляют операторы связи;
• обеспечения достаточного числа внешних телефонных линий для звонков удаленных пользователей.
Как показано на рисунке 8.9, поставщик услуг VPN передает данные через общедоступную сеть и в итоге направляет их в канал Т-1 между своим ближайшим офисом и офисом компании-клиента. Помимо этого большинство операторов связи за дополнительную ежемесячную плату управляют клиентскими маршрутизаторами и брандмауэрами — программами, блокирующими злонамеренный доступ к передаваемым данным (см. главу 7).
Безопасность в виртуальных частных сетях
Брандмауэры, обеспечивающие безопасность сетей, разработаны для защиты от хакеров. Эти программы разрешают доступ в сеть только определенным пользователям. Большинство компьютерных сетей, соединенных с виртуальными частными сетями и Интернетом, защищены брандмауэрами. Поставщики услуг также пользуются подобными программами. В сетях организаций ПО брандмауэров часто устанавливается на маршрутизаторах,
Туннелирование — это способ обеспечения безопасности в сетях VPN. Проблема безопасности важна, поскольку данные нескольких виртуальных частных сетей передаются по одним и тем же общедоступным каналам связи. При использовании туннелирования каждый передаваемый пакет снабжается дополнительным заголовком. Кроме того, важным моментом является шифрование, существенно затрудняющее чтение передаваемых данных.
Альтернативой туннелированию является фильтрация по сетевым адресам, согласно которой ПО просматривает IP-адрес пакета и на этом основании отбрасывает или передает пакет дальше. Фильтрация по сетевым адресам обычно используется программами, установленными на аппаратном обеспечении компании, которое реализует связь с провайдером. Кроме туннелирования и фильтрации сетевых адресов виртуальные частные сети применяют аутентификацию и авторизацию.
Технология аутентификации проверяет, тот ли вы человек, за которого себя выдаете. Например, сотрудник отдела сбыта, входящий в сеть компании со своего портативного компьютера, утверждает, что он - Джон Смит. Программное обеспечение аутентификации проверяет, действительно ли он является Джоном Смитом, а не, скажем, сотрудником конкурирующей фирмы.
Одним из популярных протоколов аутентификации является протокол аутентификации по методу «вызов — отклик» (challenge handshake authentication protocol
СНАР). Согласно этому протоколу сразу после установления соединения между удаленной сетью и VPN сервер, отвечающий за безопасность, направляет запрос компьютеру подключающегося пользователя. В ответ компьютер посылает специальное число, рассчитанное ПО протокола CТAP на основе пароля пользователя. Сам пароль по сети не передается.
Механизмы авторизации позволяют организациям ограничивать доступ к определенным базам данных и службам сети. Например, Джону Смиту разрешено просматривать статус заказов, однако он не может пользоваться годовыми отчетами о продажах и файлами технического отдела. Обычно авторизация обеспечивается как оператором связи, так и самой компанией. Компьютерные системы компании могут разрешать или запрещать доступ к определенным серверам внутренней сети фирмы.
Передача голоса и данных между компаниями
по выделенным линиям с использованием протокола IP
Выделенная телефонная линия, арендованная у оператора связи, обеспечивает передачу данных между одним или несколькими офисами одной компании, причем выделенной линией может пользоваться только компания-арендатор. Многие организации применяют протокол IP для передачи данных по выделенным линиям. Эти каналы связи могут использоваться для пересылки сообщений электронной почты, информации о заказах и наличии товаров на складе, а также для организации сетей интранет. В сущности, таким образом создаются сети, аналогичные VPN. Как и в виртуальных частных сетях, в них есть маршрутизаторы, программы обеспечения безопасности и мультиплексоры выделенных линий связи.
Чтобы снизить накладные расходы, корпорации часто передают по таким сетям и телефонные разговоры. Для обеспечения телефонных переговоров задействуются резервы пропускной способности каналов связи. Голосовые данные разбиваются на пакеты маршрутизаторами. Обычно только очень большие компании не пользуются услугами операторов связи по созданию VPN, а строят собственные частные сети.
Соединение систем телефонии и IP-сетей
Многие организации стремятся воспользоваться преимуществами выделенных линий и виртуальных частных сетей и соединить свои офисы с их помощью. Как показано на рисунке 8.10, это осуществляется посредством подключения существующих телефонных систем к маршрутизаторам. Тогда голос и факсы рассылаются с использованием протокола IP по выделенным линиям и сетям VPN. Помимо передачи телефонных разговоров и факсов, появляется возможность пересылки сообщений голосовой почты. Например, центральная система голосовой почты может обслуживать малые удаленные офисы.
Во время отправки голосовые данные:
• оцифровываются;
• разбиваются на пакеты;
• сжимаются.
При приеме голосовые данные:
• подвергаются декомпрессии;
• выстраиваются в том порядке, в котором посылались пакеты;
• переводятся в формат, воспринимаемый телефонной системой.
Голос может быть разбит на пакеты либо телефонной системой, либо маршрутизатором. Маршрутизаторы, способные передавать голос по виртуальным
частным сетям или через выделенные линии, оснащаются цифровыми процессорами сигналов. Например, фирма Cisco Systems применяет звуковые платы с процессорами сигналов компании Texas Instruments. Каждый такой процессор работает со скоростью 50 MIPS (миллионов инструкций в секунду). Цифровой процессор сигналов сжимает поток голосовых данных и снижает требования к пропускной способности с 64 до 8 кбит/с. Для передачи заголовков IP-пакетов требуются дополнительные 3 кбит/с. Таким образом, необходимая пропускная способность составляет 11 кбит/с вместо 64 кбит/с.
Некоторые поставщики офисных АТС, например Lucent Technologies и Nortel Networks, встраивают в свои изделия специальные платы, оцифровывающие голосовые данные и переводящие их в формат, пригодный для передачи по IP-сетям. Телефонные системы для сферы бизнеса компании Siemens также способны переводить голос в форму IP-пакетов. Однако эта операция требует дополнительного оборудования, подключаемого к офисной АТС. Обычно преобразования голоса в вид, пригодный для передачи по IP-сетям, выполняются шлюзами. Последние переводят данные, пересылаемые с помощью одного протокола, в формат, необходимый для передачи с помощью другого протокола. Это позволяет несовместимым устройствам взаимодействовать друг с другом. В таком случае маршрутизатор, занимающийся пересылкой голосовых данных, не нужно оснащать специализированными платами для обработки звука. Подключение к Интернету центров телефонной связи Центры телефонной связи, или центры автоматического распределения вызовов (automatic call distributors, ACD), облегчают организациям задач управления большим объемом поступающих телефонных звонков. (Системы автоматического распределения вызовов подробно рассмотрены в главе 2.) Обычно в центрах телефонной связи число сотрудников меньше количества одновременно поступающих вызовов. Оборудование ACD удерживает вызывающего абонента на линии, до тех пор пока не освободится сотрудник, готовый ответить на звонок. Кроме того, система ACD направляет вызов сотруднику, который дольше всех не разговаривал по телефону. Центры телефонной связи создавались для работы с людьми в качестве абонентов. Однако возрастающий объем продаж электронной коммерции и увеличение спроса на предоставление услуг через Интернет ставит перед центрами телефонной связи задачу изменения способов взаимодействия с потребителями.
Центры телефонной связи должны:
• отвечать на вопросы потребителей об изделиях компании;
• принимать заказы, размещаемые в Интернете;
• принимать через Интернет сообщения об ошибках и неполадках;
• осуществлять обслуживание потребителей (например, предоставлять кредиты, ссуды и т.п.);
• разговаривать с потребителями во время просмотра ими Web-узла компании;
• использовать средства совместной работы для предоставления потребителям помощи в просмотре Web-страниц и заполнении электронных форм;
• проводить в режиме реального времени интерактивные текстовые беседы с потребителями;
• увеличивать объемы электронных продаж компании;
• подтверждать размещаемые через Интернет заказы.
В настоящее время разрабатываются новые системы автоматического
распределения вызовов, которые подключаются к локальным сетям и обеспечивают автоматическое перенаправление текстовых, голосовых и факсимильных сообщений свободным сотрудникам. Возможный вариант такой системы показан на рисунке 8.11.
Специализированное ПО, устанавливаемое на серверах системы, имеет следующие возможности:
• сортировка сообщений электронной почты по теме;
• автоматический ответ на сообщения электронной почты;
• перенаправление электронной почты специалисту по проблеме, указанной в сообщении;
• создание отчетов по числу и темам полученных сообщений;
• отслеживание числа сообщений электронной почты, обработанных каждым сотрудником;
• обеспечение в режиме реального времени интерактивных текстовых бесед с потребителями.
На некоторых Web-узлах размещаются формы для обратной связи с пользователем. Человек может заполнить такую форму, сообщить номер своего телефона и время, удобное для звонка. Организации, обладающие системами интерактивных речевых ответов (IVR) могут запрограммировать автоматический дозвон по указанному телефонному номеру.
Ниже приведен приблизительный порядок работы системы IVR.
1. Система IVR подключается к локальной сети корпорации.
2. Система ACD подсоединяется к локальной сети корпорации.
3. Система IVR получает телефонный номер.
4. Система IVR находит свободного сотрудника и подключает его к телефонной линии.
5. Система IVR набирает телефонный номер.
6. После ответа абонента система IVR соединяет его с сотрудником.
7. Система IVR разрывает соединение.
Системы, обладающие вышеперечисленными функциями, выпускаются компаниями Aspect Telecommunications, Lucent Technologies и Nortel Networks. Изделия таких компаний, как Acuity Corp., ATIO Corp., Balisoft Technologies Inc., iContact.com, Brightware Inc. и Interactive Intelligences, обеспечивают автоматический ответ на сообщения электронной почты, организацию интерактивных диалогов и управление информацией о контактах с потребителями. Некоторые компании с недоверием относятся к размещению на Web-узле кнопки «Позвоните мне» из-за боязни не справиться с большим объемом телефонных звонков. Однако фирмы, эффективно обрабатывающие электронную почту и телефонные звонки в своих центрах связи, экономят время сотрудников, что в свою очередь приводит к экономии средств.
Телефонные системы, основанные на протоколе IP
Телефонные системы, основанные на протоколе IP, задействуют сервер локальной сети для коммутации и маршрутизации звонков и для обеспечения обычных услуг телефонии. Кроме того, переговоры между сотрудниками организации передаются по локальной сети. Движущей силой внедрения телефонных систем, основанных на протоколе IP, служит экономия средств на аппаратуре и прокладке кабеля. А если подключить систему к междугородной службе IP-телефонии, то можно сэкономить и на междугородных звонках. В подобных телефонных системах большинство функций реализуется программным обеспечением, которое может быть установлено на подсоединенных к локальной сети компьютерах (см. рис. 8.12). Некоторые системы работают с обычными телефонными аппаратами, в то время как другие позволяют подключать телефонные гарнитуры к мультимедийным компьютерам. Число действующих систем в настоящее время все еще мало. Телефонные системы, основанные на протоколе IP, устанавливаются в основном в малых офисах и пока находятся в стадии доработки. Одной из причин их медленного распространения являются сомнения в достаточной надежности
локальных сетей. Кроме того, такие системы обладают меньшими функциональными возможностями, чем традиционные офисные АТС.
В настоящее время разработкой и производством систем IP-телефонии начинают заниматься компании Cisco Systems и 3Com. Компания 3Com сотрудничает в этой области с фирмой Siemens AG. Корпорация Cisco Systems в октябре 1998 г. приобрела фирму Selsius Systems — производителя систем телефонии на базе локальных сетей, которая являлась дочерним предприятием изготовителя телефонов — компании Intecom.
Поставщики офисных АТС также приступили к разработке систем, основанных на IP. В ноябре 1998 г. компания Lucent Technologies анонсировала телефонную систему IP ExchangeComm, работающую на серверах Windows NT. Система IP ExchangeCom применяет платы фирмы Natural Microsystems — поставщика цифровых процессоров сигналов
Прозрачность изменений структуры общедоступной телефонной сети
Большинство изменений структуры общедоступных сетей останется незаметным для потребителей. Например, пользователи поставщика услуг междугородной связи VIP Calling не знают, что их разговоры передаются с использованием протокола IP. Более того, по мере перехода операторов связи на протокол IP и улучшения качества IP-сетей предоставляемые услуги будут оставаться понятными пользователям.
Технологии применения протокола IP для передачи телефонных переговоров находятся в стадии становления. Большая часть трафика все еще передается по сетям с коммутацией каналов. Однако эксперты предполагают, что ситуация будет постепенно меняться. Электронное издание «Sounding Board» опубликовало статью Фреда Доусона «Новый мир IP-телефонии в 1998 г. и далее»4. В ней цитируется прогноз консалтингового агентства IDC, согласно которому в 2002 г. от 20 до 25% голосового трафика будет передаваться по IP-сетям. В статье Робина Гареиса «Звуковое решение», опубликованной в журнале «Data Communications»5,, приводятся оценки компании Consultancy Phillips Tarificat Ltd. (Лондон), в соответствии с которыми АТ&Т потеряет к 2001 г. от 620 до 950 млн дол. на передаче международных телефонных разговоров из-за конкуренции с IP-телефонией.
Корпорации внедряют системы передачи голоса по протоколу IP для связи между своими местными и зарубежными офисами. Каналами передачи данных служат выделенные линии и виртуальные частные сети. Ухудшение качества связи в данном случае вполне приемлемо, так как переговоры ведутся не с покупателями, а между сотрудниками компании. Однако стоимость минуты разговора в последние годы настолько сильно упала, что многие организации не видят смысла в переходе от услуг общедоступной сети к IP-системам.
Поставщики услуг IP-телефонии, например IDT, Delta Three и VIP Calling, концентрируют свои усилия на оптовой продаже услуг. Основная часть прибыли извлекается из предоставления услуг международной связи другим операторам.
По мере повышения качества и надежности объем данных, передаваемых конвергентными сетями, будет увеличиваться. Однако влияние, оказываемое услугами на базе протокола IP на трафик сетей, заметно уже сейчас.
Примерами таких услуг являются:
• системы совместного использования документов;
• обновление сетей операторов связи и предложение услуг, подобных Sprint ION;
• доступ к Интернету, например от компаний Concentric Networks и PSINet.
В частности, компании стремятся пользоваться преимуществами виртуальных частных сетей для организации удаленного доступа, создания серверов электронной коммерции и размещения информации в World Wide Web.
Очевидно, станут более доступными шлюзы, сопоставимые по надежности и мощности с аналогичными характеристиками традиционных АТС. Шлюзы передают трафик между сетями IP и сетями с коммутацией каналов. Потребители и поставщики услуг требуют, чтобы системы IP-телефонии и сети данных не уступали по надежности коммутируемым сетям общего пользования.