Можно ли увидеть карту всего Internet, связи, каналы, структура? Сергей Иванов
С "высоты птичьего полета" карту Интернет можно изобразить прямой линией с множеством нанесенных на нее IP адресов, так, чтобы каждый IP-адрес был связан со всеми остальными (см. рис. 10)
Рисунок 10 Рис. 0x014 – Схематическое изображение карты Интернет
Подлетев поближе, мы увидим, что IP-адреса группируются в "стаи", на техническом языке именуемые сетями, а самих сетей существует бесчисленное множество. Члены одной сети, как правило, обслуживаются одним "вожаком", то бишь одним поставщиком сетевых услуг и очень прытко спариваются друг с другом – гораздо легче и быстрее, чем с членами чужих сетей. С другой стороны – если вожак скинет копыта (провайдер зависнет) – парализуется работа всей стаи.
Определить принадлежность узла к той или иной подсети можно по его IP-адресу. Существует несколько различных типов сетей, отличающихся друг от друга максимально возможным количеством входящих в них узлов, – от сетей-малюток в пару сотен абонентов до гигантских мегаполисов из десятков миллионов узлов. Чем же вызвана такая вопиющая несправедливость?
Камень преткновения в ограниченной разрядности IP-адреса – при всем желании в жалкие 32 бита нельзя втиснуть больше, чем четыре миллиарда постоянных узлов. Учитывая все ускоряющие темпы роста Интернет – это совсем немного!
Если откинуть немногочисленные клинические случаи (оговоренные ниже), всякий IP-адрес состоит, по меньшей мере, из адреса сети и адреса узла в этой сети. Адрес сети занимает от одного до трех октетов (октет – это восьмерка бит, в общепринятой нотации представленная десятичным числом от 0 до 255 и отделенная от другого октета символом точки). Из-за переменной длины определить принадлежат ли два IP-адреса одной или различным сетям не так-то просто! Поэтому, ниже приведена таблица 2, облегчающая решение этой задачи.
| Диапазон IP адресов | Класс сети |
| Макс. кол-во узлов сети | Макс. кол-во сетей | |||
| 001.ххх.ххх.ххх - 126.ххх.ххх.ххх | А | 16.777.214 | 126 | ||||
| 128.000.ххх.ххх – 191.255.ххх.ххх | B | 65.534 | 16.382 | ||||
| 192.000.000.ххх – 223.255.255.ххх | С | 254 | 2.097.150 |
Таблица 2 Классификация сетей Интернет
Попробуем это таблицей воспользоваться. Например, есть у нас два адреса: 119.013.200.01 и 119.014.22.221 – так, смотрим, старший, т.е. первый слева октет, – 119 – входит в диапазон 1 – 126 и, следовательно, указывает на сеть класса А. Три остальных октета задают адрес узла в этой сети. Таким образом, оба IP-адреса принадлежат одной сети – 119.000.000.000.
Другой пример: возьмем адреса 191.222.067.129 и 191.221.067.129. Так-с, первый октет – 191 – явно не входит в интервал 1 – 126 и не принадлежит сети класса А, но принадлежит сети класса B. Адрес сети класса B задается двумя октетами, следовательно, второй октет слева – это продолжение адреса сети. Но у наших IP-адресов вторые слева октеты разные – 222 против 221. Выходит, эти узлы принадлежат различным сетям.
Чтобы построить карту Интернет остается только разобраться как соединяются узлы одной сети и как сами сети взаимодействуют друг с другом.
При модемном соединении с провайдером все абоненты соединяются друг с другом и с внешним миром через специальный выделенный сервер (см. рис. 11.1). Для локальных Ethernet сетей более характерно "параллельное" подсоединение – с внешним миром узлы общаются через специальный сервер, а друг с другом – напрямую без посредников. Разумеется, это упрощенная модель: сети могут делиться на подсети, связанные между собой маршрутизаторами, а каждый узел локальной сети может принимать входящие звонки с одного или нескольких модемов. Таким образом, схема функционирования типичного провайдера сильно отличается от идеализированных моделей и ближе к рис. 11.2.
Рис 0x015 Типичная схема подключения к провайдеру, Рис 0x016 Типичная локальная Ethernet-сеть
Рисунок 11 Рис 0x017. Комбинированная модель
Сами сети в свою очередь так же соединены меж собой некоторым образом, причем, не всегда напрямую, а зачастую через длинную цепочку промежуточных сетей. Самое интересное, маршрут путешествия пакетов от одной сети к другой в большинстве случаев не единственный и не постоянный. Точно так, из Москвы в Ленинград можно отправиться и на самолете, и на поезде, и на легковой машине, и… да мало ли еще на чем! Аналогично: при соединении с сайтом Microsoft.com, случается, что один пакет направляется по трансатлантическому кабелю, другой – из-за перегрузки маршрутизатора – идет через спутник, а третий доставляется совсем иным путем.
Разумеется, это возможно только в тех случаях, когда сети соединены друг с другом множественным образом, иначе – путь только один, равно как из таежной деревни Большие Грибы в Москву можно добраться лишь одним путем – сначала на санях до вокзала, а оттуда поездом до точки назначения с кучей пересадок. И никаких вам ни самолетов, ни вертолетов, ни спутников…
??? Рисунок "карикатура" – обыграть предыдущий абзац
Чтобы построить любую карту, не обязательно именно Интернет, необходимо отправиться в путешествие в процессе которого наносить на бумагу свой маршрут с указанием географических (или Интернет) координат. В Интернете координатами служат IP-адреса, ну а в роли картографа выступает утилита tracert из штатной поставки Windows, скрупулезно отмечающая все промежуточные узлы, посещенные пакетом. Остается только выбрать маршрут путешествия. Куда бы нам направится? Давайте посетим сайт провайдера www.aha.ru. Итак, набираем в "Сеансе MS-DOS" "tracert.exe www.aha.ru" и ждем-с. Маршрут путешествия автора, пользующегося услугами првайдера krinel, выглядел так:
Трассировка маршрута к www.aha.ru [195.2.70.38]
1 831 ms 871 ms * cisco03-s0.krintel.ru [195.161.42.210]
2 801 ms 771 ms 801 ms ns.krintel.ru [195.161.42.222]
3 841 ms 831 ms 821 ms 195.161.241.1
4 841 ms 831 ms 851 ms 195.161.241.226
5 831 ms 802 ms 841 ms 217.106.16.49
6 811 ms 811 ms 891 ms 217.106.17.69
7 842 ms 811 ms 861 ms bb-pos1-1-0-155m.moscow.rostelecom.ru [213.24.141.185]
8 891 ms * 861 ms bgw2-giga4-0-0.Moscow.Rostelecom.ru [195.161.0.2]
9 1061 ms 751 ms 831 ms m9-2-atm3-0-5.zenon.net [195.161.161.158]
10 932 ms 811 ms 871 ms m9-3-giga5-0-0.msk.zenon.net [195.2.89.13]
11 1001 ms 851 ms 842 ms jam-l3sw-2-giga1-2.msk.zenon.net [213.189.198.22
22 942 ms 871 ms 931 ms jam-slb-1.msk.zenon.net [195.2.70.38]
О чем этот протокол говорит? Сначала пакеты попадают на "сортировочный пункт" – маршрутизатор cisco03.krintel.ru с IP-адресом 195.161.42.210. Обратившись к таблице 2, выясняем, что это сеть класса "С", следовательно, адрес сети задается тремя старшими октетами и выглядит так: 195.161.42.0. Затем пакеты направляются на "сборочный пункт" – ns.krinel.ru, судя по адресу сети, принадлежащий все тому же провайдеру, а затем – в другую сеть 195.161.241.0, затем вновь в другую и, наконец, добираются до крупного провайдера RosTelecom, который и является провайдером провайдера krintel. Погуляв немного по серверам Ростелеком-а, пакетики, наконец, устремляются в локальную сеть провайера zenon – того, что владеет сервером www.aha.ru…
Таким образом, первая линия на карте Интернет проведена. Попробуем теперь другой маршрут – исследуем траекторию путешествия пакетов к серверу NASA, расположенного в далекой Америке.
Трассировка маршрута к foundation.hq.nasa.gov [198.116.142.34]
1 781 ms 982 ms 991 ms cisco03-s0.krintel.ru [195.161.42.210]
2 831 ms 912 ms 901 ms ns.krintel.ru [195.161.42.222]
3 971 ms 832 ms 861 ms 195.161.241.1
4 841 ms 851 ms 841 ms 195.161.241.226
5 841 ms 861 ms 852 ms 217.106.16.49
6 862 ms 861 ms 831 ms aa-bb-s3-2-0.Rostov.Rostelecom.ru [217.106.17.25]
7 851 ms * 861 ms bb-pos1-1-0-155m.moscow.rostelecom.ru [213.24.141.185]
8 * 882 ms 821 ms bgw2-giga4-0-0.moscow.rostelecom.ru [195.161.0.2]
9 1052 ms 1031 ms 1112 ms dar1-serial4-1-0-0.NewYorknyr.cw.net [206.24.206.65]
10 1081 ms 1062 ms 1101 ms acr2-loopback.NewYorknyr.cw.net [206.24.194.62]
11 1062 ms * 1112 ms corerouter2.WestOrange.cw.net [204.70.9.139]
12 1111 ms 1162 ms 1061 ms core4.Washington.cw.net [204.70.4.105]
13 1042 ms 1161 ms 1072 ms cable-and-wireless-peering.Washington.cw.net [204.70.1.18]
14 1081 ms 1102 ms 1232 ms mae-east.nsn.nasa.gov [192.41.177.125]
15 1132 ms 1121 ms 1152 ms 128.161.3.14
16 1231 ms 1242 ms 1312 ms 128.161.1.62
17 1372 ms 1602 ms 1392 ms border.hcn.hq.nasa.gov [198.116.63.34]
Ага, оказывается, начальная часть маршрута совпадает – куда бы мы ни шли, мы все равно попадаем в Ростелеком, на базовый перевалочный путь, т.е. ту железнодорожную станцию Больших Грибов, куда приходится добиться на санях.
Впрочем, не всегда одними и тем же путями – в прошлый раз пакет направлялся на Московский сервер Ростелеком, а сейчас – на Ростовский! Но в целом путь всех пакетов идентичен – жирным шрифтом выделены совпадающие в обоих случаях точки маршрута.
Продолжая действовать в том же духе, поочередно соединясь с различными сетями, в некотором (весьма отдаленном) будущем мы сумеем построить если карту не всего Интернет, то, по крайней мере, некоторой его части. Нельзя ли как-нибудь автоматизировать этот процесс? Увы, нет…
Так надо ли этим заниматься? В общем-то, нет, но знать каким именно образом ваш провайдер соединен с внешним миром и кто провйдер првайдера под час очень полезно. Проследим маршрут пакетов к серверу www.aha.ru, подключившись к другому провайдеру – itech.
Трассировка маршрута к www.aha.ru [195.2.70.38]
1 140 ms 130 ms 140 ms nas.itech.ru [195.151.210.36]
2 151 ms 140 ms 150 ms ns.itech.ru [195.151.210.33]
3 171 ms 160 ms 170 ms gw.itech.ru [195.151.210.29]
4 161 ms 160 ms 180 ms 195.151.200.90
5 260 ms 231 ms 300 ms krd-gw.mtt.ru [195.151.52.41]
6 391 ms 340 ms 371 ms Moscow18-S3-7-0.RoSprint.net [194.84.251.246]
7 340 ms 451 ms 410 ms Moscow41-F1-0.RoSprint.net [193.232.88.23]
8 360 ms 501 ms 330 ms m9-3-fa4-1-0.zenon.net [193.232.244.48]
9 821 ms 901 ms 2164 ms jam-l3sw-2-giga1-2.msk.zenon.net [213.189.198.25]
10 441 ms 320 ms 341 ms jam-slb-1.msk.zenon.net [195.2.70.38]
Заметно, что теперь пакеты доходят втрое быстрее (320 ms задержки против 870) к тому же маршрут вдвое короче, а сам провайдер пользуется услугами Sprint-а, а не Ростелекома. Но самое интересное посмотреть каким образом идут пакты от провайдера itech к провайдеру krintel. Самих провайдеров физически разделяет каких-то двадцать километров, поэтому, думается, маршрут пакетов будет очень коротким…
Трассировка маршрута к krintel.ru [195.161.42.222]
1 * 2984 ms * nas.itech.ru [195.151.210.36]
2 2895 ms 1051 ms 180 ms ns.itech.ru [195.151.210.33]
3 220 ms 491 ms 180 ms gw.itech.ru [195.151.210.29]
4 240 ms 261 ms 220 ms 195.151.200.90
5 621 ms 1162 ms 1872 ms krd-gw.mtt.ru [195.151.52.41]
6 * * * Превышен интервал ожидания для запроса.
7 451 ms 450 ms 311 ms Moscow01-F0-0-0.RoSprint.net [193.232.88.20]
8 360 ms 501 ms 360 ms Petersburg01-A1-0-0-1.RoSprint.net [193.232.90.5]
9 1142 ms 521 ms * Fe1-0-0.STPAR1.St-petersburg.opentransit.net [193.251.248.41]
10 511 ms 611 ms 490 ms A0-0-0.634.STHAR2.Stockholm.opentransit.net [193.251.150.241]
11 631 ms 441 ms 390 ms P1-1.STHBB1.Stockholm.opentransit.net [193.251.150.33]
12 391 ms 561 ms 430 ms P4-0.LONBB1.London.opentransit.net [193.251.154.185]
13 421 ms 540 ms 491 ms P6-0-0.LONAR1.London.opentransit.net [193.251.154.114]
14 501 ms 430 ms 411 ms 195.66.225.48
15 1953 ms 1863 ms 2603 ms ldn-hex-b1-srp5-0.telia.net [193.45.0.129]
16 741 ms 431 ms 441 ms sto-b3-pos3-0.telia.net [193.45.129.37]
17 610 ms 491 ms 591 ms sto-fre-i1-srp1-0.telia.net [193.45.129.4]
18 500 ms 381 ms 461 ms rosstelecom.k.telia.net [193.45.36.202]
19 2925 ms 811 ms 641 ms gsr-giga2-2.Moscow.Rostelecom.ru [195.161.0.7]
20 431 ms 721 ms 441 ms bb-pos5-0-155M.Rostov.Rostelecom.ru [213.24.141.186]
21 420 ms 441 ms 451 ms aa-s1-0.Krasnodar2.Rostelecom.ru [217.106.17.2]
22 751 ms 411 ms 521 ms 217.106.16.50
23 470 ms 421 ms 471 ms 195.161.241.227
24 531 ms 601 ms 550 ms krintel.ru [195.161.42.222]
О-го-го! Двадцать четыре перехода, с заходом в Санкт-Петербург, Стокгольм, Лондон, Москву, Краснодар, Ростов... Вот это "короткая" дорога! Дважды обогнуть Землю, чтобы попасть в исходную точку!
Зная, как провайдер соединен с внешним миром, с другими странами и провайдерами, можно не задумываясь распознавать самый быстрый из нескольких зеркальных серверов, причем осмысленно, а не методом тыка!
Например, входя в сеть через провайдера krintel бессмысленно пользоваться web и ftp Proxy-серверами провайдера itech – это только замедлит соединение. Напротив, зная, что у krintel-а связь с Америкой препаршивейшая, а с Японией даже быстрее, чем по России – имеет смысл найти бесплатный японский Proxy и через него скачивать с сайта любимой фирмы новую beta-версию всем известного браузера.
