Современные интернет-технологии. Семь главных трендов


Сергей Рощин



СОВРЕМЕННЫЕ
ИНТЕРНЕТ-ТЕХНОЛОГИИ:
СЕМЬ ГЛАВНЫХ ТРЕНДОВ

2-е издание




Москва Издательско-торговая корпорация «Дашков и К°» 2022

УДК 004.77
ББК 16.263
    Р81



            Рощин, Сергей Михайлович.


Р81      Современные интернет-технологии : семь главных трендов /
    Сергей Рощин. — 2-е изд. — Москва : Издательско-торговая корпорация «Дашков и К°», 2022. — 124 с. : ил.
        ISBN 978-5-394-04846-3.
         Результатом прочтения книги является понимание концепции развития интернет-технологий в настоящем и ближайшем будущем. В книге приведен обзор и анализ наиболее перспективных технологий, которые взаимосвязаны с сетью интернет и которым в настоящее время уделяется значительное внимание как со стороны пользователей, так и со стороны ИТ-компаний, а также в СМИ. Книга состоит из семи самостоятельных глав, каждая из которых описывает отдельное направление развития сети интернет и технологий, с ним связанных.
         Книга будет полезна специалистам технологических компаний — руководителям различных уровней, которые ответственны за принятие решений, а также главным и ведущим специалистам. Предприниматели, занимающиеся инновационными направлениями, которые взаимодействуют с сетью интернет, смогут найти в книге варианты для развития своих систем. Аспиранты и студенты, обучающиеся по ИТ-направлениям, основываясь на материале книги, смогут выбрать тематику диссертации, выпускной квалификационной работы или курсового проекта для проведения детальных исследований в соответствующей области. Также книга будет полезна широкому кругу читателей, которые интересуются направлениями развития технологий сети интернет.



ISBN 978-5-394-04846-3

                            © Рощин С. М., 2021
       © ООО «ИТК «Дашков и К°», 2021

ОГЛАВЛЕНИЕ


ВВЕДЕНИЕ............................................5

Глава 1. НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ИНТЕРНЕТА.............7
   1.1. Интернет сегодня............................8
   1.2. Основные источники развития сети интернет..10
   1.3. Главные тренды интернета...................13
   Литература......................................19

Глава 2. МОБИЛЬНЫЙ ИНТЕРНЕТ И СЕТИ 5G..............20
   2.1. Понятие мобильного интернета...............21
   2.2. Преимущества беспроводных сетей............27
   2.3. Недостатки современных беспроводных сетей..29
   2.4. Перспективы беспроводных сетей.............31
   Литература......................................36

Глава 3. ОБЛАЧНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ.......................37
   3.1. Понятие облачных технологий................38
   3.2. Преимущества облачных технологий...........44
   3.3. Недостатки облачных технологий.............45
   3.4. Перспективы облачных технологий............48
   Литература......................................51

Глава 4. BIG DATA И АНАЛИЗ ДАННЫХ..................52
   4.1. Понятие больших данных.....................53
   4.2. Преимущества больших данных................59
   4.3. Недостатки больших данных..................61

3

   4.4. Перспективы больших данных....................65
   Литература.........................................70

Глава 5. ИНТЕРНЕТ ВЕЩЕЙ...............................71
   5.1. Понятие интернета вещей.......................72
   5.2. Преимущества интернета вещей..................78
   5.3. Недостатки интернета вещей....................81
   5.4. Перспективы интернета вещей...................84
   Литература.........................................87

Глава 6. КОМПЬЮТЕРНЫЕ АССИСТЕНТЫ......................89
   6.1. Понятие компьютерного ассистента..............90
   6.2. Преимущества компьютерных ассистентов.........94
   6.3. Недостатки компьютерных ассистентов...........98
   6.4. Перспективы компьютерных ассистентов.........100
   Литература........................................104

Глава 7. ВИРТУАЛЬНАЯ И ДОПОЛНЕННАЯ РЕАЛЬНОСТЬ...........................................105
   7.1. Понятие виртуальной и дополненной реальности.106
   7.2. Преимущества AR/VR-технологий................111
   7.3. Недостатки современных AR/VR-технологий......114
   7.4. Перспективы AR/VR-технологий.................116
   Литература........................................121

ЗАКЛЮЧЕНИЕ...........................................122


4

            ВВЕДЕНИЕ




       Сегодня успех или неуспех компании во многом зависит от умения руководства улавливать и следовать глобальным трендам в технологиях.
Джеф Безос


     Глобальная компьютерная сеть интернет с момента своего появления в 1969 году прошла множество этапов становления и развития и в настоящее время продолжает очень активно развиваться. Каждый год в сети появляется много новых технологий и решений. Сеть интернет является сейчас основой информационного взаимодействия для людей, а также различных устройств. Вместе с тем она обладает очень большим потенциалом роста: многие люди еще не используют возможности сети и многие технологии работы с информацией еще только предстоит разработать. Большинство выпускаемых сейчас вычислительных устройств имеют возможность подключения к интернету, и их число продолжает расти. Объединив большое количество различных данных, сеть интернет стала самым крупным источником информации во всех областях деятельности.
     В данной книге приведен анализ технологий сети интернет на основе опыта автора и публикаций в СМИ за последние годы о технологиях и решениях, связанных с сетью интернет и информационными технологиями. Выделены семь ключевых направлений развития решений и технологий. Сделаны прогнозы развития этих направлений в будущем. Особое внимание уделено решениям и технологиям от ведущих ИТ-компаний. Также приведены инновационные перспективные решения от небольших компаний, которые появились на рынке недавно.



5

     В первой главе книги рассмотрены общие ключевые вопросы, связанные с сетью интернет. Приводится краткая характеристика сети в настоящее время, описываются основные источники развития сети, дается обзор главных трендов интернета. Также в первой главе дано введение в интеллектуальные технологии, которые подробнее рассматриваются в последующих главах на примерах использования в интернет-технологиях.
     Со второй главы по седьмую даны обзор и анализ современных направлений развития интернета: мобильного интернета и сетей 5G; облачных технологий; больших данных и анализа данных; интернета вещей; компьютерных ассистентов; виртуальной и дополненной реальности. В каждой главе приводится описание ключевых характеристик и особенностей направления, базовые понятия, рассматривается структура технологий, анализируются преимущества и недостаточно развитые стороны направления и на основании этого рассматриваются ключевые тенденции развития технологий в будущем.
     Главы книги включают примеры использования технологий на практике — в производстве и в бытовой сфере. В конце каждой главы приводится список использованной и рекомендованной литературы, который может быть полезен для дальнейшего, более глубокого изучения темы главы.
     Материал книги ориентирован на широкий круг читателей, желающих познакомиться с современными технологиями сети интернет и понять их ключевые особенности. Книга написана в научнопопулярном стиле.

6

Глава 1





                Направления развития интернета




    Любая достаточно развитая технология неотличима от магии.
Артур Кларк

            1.1. Интернет сегодня



    Сеть интернет ежегодно бьет все новые и новые рекорды в своем развитии. В сети появляются новые сервисы, которые предоставляют различные продукты, услуги и технологии, восхищающие своими возможностями. С каждым годом пользователей в сети становится все больше. Они активно участвуют в инновациях: выбирают наиболее удобные сервисы, создают новый контент и просматривают информацию, подписываются на информационные каналы, ставят оценки и оставляют отзывы.

ОПРЕДЕЛЕНИЯ
    Интернет (от англ. interconnected networks, internet) — это глобальная информационная система, построенная на основе сетевых технологий. Интернет включает большое количество распределенных разнообразных устройств (компьютеров, мобильных телефонов, телевизоров и др.), взаимодействующих посредством программно-аппаратных решений на основе каналов связи и архитектуры «клиент — сервер».

    Сеть интернет в настоящее время достигла огромных масштабов и продолжает расширяться. Количество подключенных к сети устройств ежегодно значительно увеличивается, подключаются устройства, которые ранее работали без сетевых функций. Согласно статистике, в первом квартале 2020 г. аудитория сети интернет составила более 4,57 млрд пользователей¹, что составляет 58% от общей численности населения. Количество сайтов в интернете на февраль 2020 г. — более 1,26 млрд². Наряду со свободно распространяемой информацией в интернете имеются сегменты, доступ к которым

¹ https://internetworldstats.com/stats.htm

² https://news.netcraft.com/archives/2020/02/20/february-2020-web-server-survey.html

8

ограничен или закрыт. В некоторых случаях для доступа к ним необходима только регистрация, в других случаях предъявляются особые, расширенные, условия, — например, требуется быть сотрудником организации или внести оплату. Объем ресурсов интернета, доступ к которым ограничен, может быть сопоставим с открытой частью сети или превышать ее.
   На техническом, внутреннем уровне функционирование сети интернет основано на распределенной сетевой инфраструктуре, которая включает различные каналы передачи данных и специализированное сетевое оборудование. Посредством магистральных каналов связи объединяются крупные сегменты сети в городах, странах и на континентах. В основе сети интернет находится принцип децентрализации и архитектура «клиент — сервер». Децентрализация позволяет распределить все важные для сети ресурсы по различным сегментам и не концентрировать их в одном месте. Это дает возможность сети выполнять свои функции по обмену информацией, даже если отдельные ее участки будут недоступны или повреждены. Клиент-серверная архитектура (рис. 1.1) позволяет обмениваться данными. Сервер — это узел сети (например, компьютер), который предоставляет данные или услуги, а клиент — это узел, который их получает. В сети интернет огромное количество серверов, которые реализуют разные функции, например почтовый сервер, веб-сервер и т. д. Клиенты — это часто устройства и программы на стороне пользователя, предназначенные для просмотра или ввода информации. Роли клиента и сервера для конкретного узла сети могут меняться. Например, для определенных задач устройство может являться сервером, а для других задач — клиентом.
   На информационном, пользовательском уровне интернет помогает удовлетворить главные человеческие потребности — общение, образование, самореализацию и отдых. Интернет позволяет создавать на новом уровне сообщества людей, объединенных общими

9

Рис. 1.1. Пример архитектуры «клиент — сервер»

интересами, решать и обсуждать актуальные вопросы независимо от расстояний, обмениваться опытом и навыками. В сети есть множество информационных ресурсов, не имеющих аналогов среди традиционных источников информации. Сеть позволяет быстро получить доступ к новой информации. Ресурсы сети интернет обладают интерактивностью, большой оперативностью и динамикой изменений. Пользователи и организации могут быстро публиковать и изменять данные, а также просматривать данные от других участников. Главное преимущество интернета — возможность быстрого получения и передачи необходимой информации по очень широкому спектру задач, которые могут появиться у пользователей.


            1.2. Основные источники развития сети интернет


   На развитие сети интернет влияют очень многие факторы, основным из которых является постоянная потребность пользователей в информации. Развитие, совершенствование, получение нового опыта ведут к появлению новой информации, нового знания, и в то же время это полученное знание является основой для новых экспериментов и новой информации. Ключевыми силами, влияющими на развитие сети интернет, являются потребности пользователей в информации, интересы крупных технологических компаний, сертифицирующие организации и государственные органы.


10

   Главный источник развития интернета — это пользователи сети, их пожелания и потребности. Благодаря востребованности у пользователей определенные интернет-сервисы становятся популярными и привлекают значительные ресурсы для развития. Сервисы, которые непопулярны у пользователей, прекращают свое развитие или трансформируются в другие ресурсы. Именно интерес пользователей в длительной перспективе определяет значимость того или иного ресурса сети. Благодаря тому, что в интернете каждый пользователь может проявить себя, в сети интернет наблюдается большое разнообразие различных ресурсов, наиболее популярные из которых собирают ежедневно миллионные аудитории.
   На развитие инфраструктуры интернета влияют компании, которые отвечают за отдельные сегменты и сферы деятельности сети. В каждой стране имеются свои компании, поддерживающие инфраструктуру сети, включая каналы передачи данных, обеспечивающие надежное функционирование существующих каналов и создание новых каналов передачи данных. Конкретный сегмент сети принадлежит определенной организации (или частному лицу), которая ответственна за размещение информации на нем и обеспечивает доступ пользователям к информации. Наиболее крупные компании, управляющие каналами передачи данных в России, — Ростелеком, МТС, Вымпелком и др.
   Крупнейшие международные ИТ-компании, предоставляющие свои услуги и продукты в сети, также в значительной степени влияют на развитие интернета. К таким компаниям в настоящее время можно отнести Google, Apple, Microsoft, Facebook, Amazon и др. Создавая и развивая платформы для информационного обмена посредством сети, ИТ-компании задают направления в интернете и таким образом значительно влияют на развитие сети. Объединяясь в технологические группы, ведущие компании проводят новые стандарты в отрасли и вводят новые решения. Появляющиеся новые инновационные продукты этих компаний позволяют изменять спосо

11

бы обмена информацией, способы распространения информации, способы взаимодействия с информацией, могут добавлять новые виды информации, которые, в свою очередь, составляют основу дальнейшего развития сети.
   На обмен информацией и ее предоставление в интернете влияют международные организации, разрабатывающие стандарты и рекомендации по функционированию сети и управляющие базами данных имен и адресов. К таким организациям относятся: Международная организация по стандартизации (ICO), Международная электротехническая комиссия (IEC), Консорциум всемирной паутины (W3C) и др. Стандарты, принимаемые этими организациями, носят рекомендательный характер. Соответствие этим стандартам позволяет обмениваться информацией и просматривать информационные ресурсы сети с помощью распространенных программных средств. Управление доменными зонами в интернете выполняется международной организацией ICANN.
   Государство может в значительной степени влиять на развитие сети интернет. Компании, работая на территории определенной страны, должны соответствовать ее законодательству. Региональные сети государств могут финансироваться и управляться местными органами власти согласно политике этих стран. Так, например, некоторые страны вкладывают значительные ресурсы в развитие инфраструктуры сети, создание новых каналов для обмена данными. С помощью государства становится возможным создание новых участков сети в труднодоступных регионах с небольшим количеством населения: в отдаленных населенных пунктах, в горах, в заболоченной местности и на других сложных географических участках, где прокладка сети для коммерческих организаций может быть невыгодна. Выделяя гранты, государство может развивать определенные сегменты сети, например поддерживая оцифровку печатных изданий в библиотеках с последующей публикацией их в сети интернет. Принимая законы, государство может регулировать отношения меж


12