Адресация в сети

Кольцо

Звезда

Шина

Наряду с перечисленными топологиями компьютерных сетей на практике применяются и различные виды комбинированных топологий, которые получаются в результате комбинаций базовых топологий.

Региональная сеть представляет собой группу объединенных локальных сетей, расположенных в пределах определенного региона, а также может включать отдельные компьютеры, не входящие в какие-либо локальные сети. Региональная сеть связывает между собой узловые компьютеры, а через них и подсоединенные к ним локальные сети и персональные компьютеры отдельных пользователей – абонентов сети. Структура сети всегда устроена так, чтобы каждый абонент мог связаться с любым другим абонентом данной региональной сети. Сети, обслуживающие отдельную отрасль (образование, науку, оборону и т.п.) или промышленные предприятия, называются отраслевыми или корпоративными сетями. Каждая корпоративная компьютерная сеть обычно имеет связь с другими сетями.

Под глобальной компьютерной сетью понимается совокупность региональных сетей, работающих по единому протоколу передачи данных. Различают два вида глобальных компьютерных сетей: национальные и международные. Например, национальная компьютерная сеть России имеет собственное название – Рунет (Российская сеть).

Существует мировая система компьютерных сетей, через которую можно установить связь с самыми далекими уголками планеты. Эта система получила название Интернет [1] – глобальная вычислительная сеть, объединяющая множество локальных, региональных, ведомственных, социальных, частных и других информационных сетей каналами связи и едиными для всех ее участников правилами организации пользования и приема/передачи данных, определяемых протоколом TCP/IP. Каждый пользователь Интернет получает доступ к огромному объему информации, охватывающей все стороны человеческой деятельности, возможность оперативно обмениваться информацией с другими пользователями, а также размещать в Интернет свою собственную информацию, например, в социальной сети[2].

Провайдер – компания или организация, которая предоставляет доступ к сети Интернет через свой интернет-сервер. Провайдер подключает к своей сети клиентов, которые становятся частью сети данного провайдера и одновременно частью всех объединенных сетей, которые и составляют Интернет.

Международная Организация по Стандартам (International Standards Organization, ISO) разработала в 1984 году модель, которая определяет правила и уровни взаимодействия в сетевых системах. Она была названа моделью взаимодействия открытых систем (Open System Interconnection, OSI). Модель определяет любую информационную сеть как вертикальный стек уровней. При этом в модели выделяется семь уровней взаимодействия:

1. Физический уровень.

2. Канальный уровень.

3. Сетевой уровень.

4. Транспортный уровень.

5. Сеансовый уровень.

6. Уровень представления данных.

7. Прикладной уровень.

Большинство сетевых систем теоретически реализует все семь уровней. Однако многие практические сетевые системы пропускают ряд уровней. Два первых уровня модели могут быть реализованы как аппаратно, так и программно. Остальные пять уровней, как правило, реализуются только программным обеспечением. Фактически модель описывает, каким образом информация проделывает путь через сетевую систему от прикладной программы на одном узле сети до прикладной программы на другом сетевом узле.

2. Протокол TCP/IP

Для того чтобы все компьютеры должны понимать друг друга, отправлять друг другу запросы и получать ответы, они должны общаться на одном языке. Такой набор правил, описывающий порядок выполнения операций по передаче информации в компьютерной сети носит название сетевого протокола.

В Интернет принято применять группу протоколов, основывающихся на так называемом пакетном способе передачей данных – TCP/IP (<ти си пи / ай пи>). Протокол передачей данных TCP/IP (транспортный уровень) обеспечивает надежную пересылку информации в масштабах всей сети. Первоначально TCP/IP разбивается на два протокола:

1. Transmission Control Protocol – протокол управления передачей данных (TCP).

2. Internet Protocol (IP) – протокол межсетевого взаимодействия.

При использовании протоколов такого типа, данные, которыми обмениваются компьютеры, разделяются на небольшие блоки. Каждый блок как бы вкладывается в конверт, в результате чего образуется пакет (рис.1).

Рис. Структура пакета

Протокол TCP отвечает за разбиение передаваемой информации на пакеты. Каждому пакету добавляется заголовок длиной 20 байт. В заголовке содержатся следующие данные:

адрес отправителя;

адрес получателя;

номер текущего пакета;

номер следующего пакета.

Протокол TCP также отвечает и за сборку пакетов в конечном пункте воедино, в соответствии с их номерами. Если какой-либо из пакетов утерян или поврежден (передан с ошибками), то его передачу повторяют.

Протокол IP отвечает непосредственно за передачу данных по сети и их адресацию.

Следовательно, пакетный протокол TCP/IP обеспечивает циркуляцию пакетов в сети, а также получение их адресатом и сборку пакетов воедино.

При работе в компьютерных сетях поддерживаются несколько различных сетевых протоколов. В зависимости от того, какое оборудование использовано при создании локальной сети, можно использовать тот или иной протокол обмена данными.

Для того чтобы пакет нашел своего адресата, необходимо каким-то образом различать компьютеры. Для этого им присваиваются адреса. Поскольку компьютеры работают с цифровой информацией, то адресом обычно является число, уникальное в рамках одной сети и позволяющее однозначно определить данный компьютер.

Компьютер, входящий в состав Интернет, получает уникальный адрес, состоящий из четырех чисел (0 до 255), отделенных друг от друга точками (например, 192.168.1.14). Такой адрес компьютера называется IP–адресом. Этим подчеркивается, что этот адрес соответствует протоколу IP.

IP – адрес читается справа налево. Обычно самое правое число идентифицирует конкретный компьютер, остальные числа показывают номера сетей и подсетей, т.е. локальных сетей. Например, в адресе 255.168.1.14 число 14 определяет конкретный компьютер, а 255.168.1 – локальную сеть.

Большие компьютерные сети обычно не предоставляют прямой связи между любыми двумя компьютерами. Поэтому информация передается от компьютера к компьютеру, пока не попадет к адресату. Выбор последовательности компьютеров – узлов сети, через которые пройдет информация, называется маршрутизацией, т.е. выбором маршрута передачи информации.

Компьютеру совершенно безразлично, чем пользоваться: числовым адресом или его символическим представлением. Совсем не так обстоит дело для человека. Запомнить числовые адреса не менее трудно, чем телефонные номера. Гораздо легче запомнить имена и фамилии. Это стало понятно почти сразу, еще в годы становления Сети. Именно поэтому всем компьютерам, входящим в состав Интернет, были дополнительно присвоены и символьные имена. Была создана специальная служба DNS (Domain Name System – доменная система имен), которая используется и поныне. Сущность ее состоит в том, что ответственность за назначение имен возлагается на различные группы пользователей, отвечающих за ту или иную область сети – домен (область). Домены в именах отделяются друг от друга точками, например:

bsu.edu.ru – доменное имя сервера НИУ «БелГУ»;

twirpx.com – доменное имя сервера «Все для студента».

В доменных именах может быть любое число доменов. Но, как правило, не встречаются имена, в которых больше пяти доменов. Доменное имя, также как и IP-адрес, читается справа налево. Последний домен в адресе является доменом верхнего уровня, который соответствует названию определенной страны.

Примеры доменов верхнего уровня:

ru – Россия by – Белоруссия ua – Украина

kz – Казахстан uk – Великобритания de – Германия

fr – Франция it – Италия us – США

Примеры старших доменов:

gov – правительственные mil – военные com – коммерческие

еdu – образовательные net – сетевые org – прочие

Дата добавления: 2014-01-06