NetBEUI

Технологія Wireless USB заснована на використанні нового стандарту ультраширокосмугового бездротового зв'язку - UWB і забезпечує надшвидкісну (до 480 Мбіт/с, а в перспективі - і до 1 Гбіт/с) передачу даних на короткі відстані (до 10 м). Вона дозволяє реалізувати бездротове підключення периферійних пристроїв, аналогічне USB 2.0.

Перший серійний зразок адаптера Wireless USB був представлений на Форумі Intel для розроблювачів (IDF-2005). У продажі такі адаптери, повинні з'явитися на початку 2006 р.

Поняття МАС випливає з фізичного рівня і є підрівнем керування доступом до середовища моделі OSI, забезпечуючи взаємодію фізичного й мережного рівнів.

Відповідно, адаптер повинен мати потрібний роз’єм для підключення конектора (звичайно RJ-45), а також унікальну фізичну (або «MAC») адресу, що використовується для однозначної ідентифікації комп'ютера в даному сегменті мережі. Звичайно ця адреса призначається виробником адаптера при виготовленні, однак деякі моделі адаптерів допускають зміну МАС-адреси вручну, наприклад через настроювання BIOS адаптера або за допомогою спеціальної програми.

Невеликий по обсягах необхідного програмного забезпечення протокол, що реалізує підтримку мережного, транспортного й сеансового рівнів моделі OSI. Найбільш простий у настроюванні (фактично її не вимагає), працює ефективно й швидко в невеликій й середній по розмірах мережі (до 200 комп'ютерів). Серйозними, по сучасних мірках, недоліками протоколу NetBEUI є обмеження при роботі в мережах з більшою кількістю комп'ютерів й, саме головне, відсутність підтримки маршрутизації - можливості мережної адресації й функції пересилання пакетів між мережами в ньому просто не реалізовані. Відповідно, його не можна використати у великих мережах, об'єднаних маршрутизаторами, і при роботі з Інтернетом. Протокол NetBEUI поставлявся в складі всіх операційних систем Windows аж до Windows 2000, однак в останніх версіях його підтримка припинена.

Стек протоколів IPX/SPX був розроблений фірмою Novell на початку 80-х рр. для своєї мережної операційної системи NetWare. Основа стека — це протоколи IPX (Internetwork Packet exchange) і SPX (Sequenced Packet exchange), що реалізують функції мережевого й транспортного рівнів моделі OSI відповідно. Як й NetBEUI, протокол IPX/SPX є невеликим (його програмну підтримку легко вмістити на звичайній дискеті 1,44 Мб разом з DOS) і швидким, що було особливо важливо в епоху першого покоління IBM-сумісних комп'ютерів з малим обсягом оперативної пам'яті (640 Кбайт). Крім того, у стеці IPX/SPX підтримується маршрутизація. Обоє цих факторів, поряд з надійністю серверів на базі операційної системи Novell Netware тих років, сприяли широкому поширенню стека IPX/SPX у локальних мережах в 80-і й 90-і рр. До недоліків цього стека протоколів варто віднести інтенсивне використання широкомовних повідомлень, що серйозно навантажують мережу, особливо при роботі повільних глобальних каналів. Це обставина, а також те, що стек IPX/SPX належить фірмі Novell і для його реалізації іншим виробникам мережних операційних систем доводилося купувати ліцензію, привели в підсумку до витиснення IPX/SPX загальнодоступним стеком TCP/IP. Важливу роль тут зіграло й те, що усе більше організацій в 90-і рр. стало підключатися до Інтернету, у якому використався саме стек TCP/IP, а підтримувати в мережі два стеки протоколів - зайва робота для мережних адміністраторів.

Історія розвитку стека TCP/IP (як й історія Інтернету) почалася ще наприкінці 60-х рр. минулого, XX століття із проекту ARPANet - мережі Міністерства оборони США. В результаті розроблений в 70-х рр. стек протоколів TCP/IP виявився настільки вдалим, що навіть після припинення фінансування проекту ARPANet Міністерством оборони продовжувала успішно розвиватися, створивши основи сучасного Інтернету.

Стек TCP/IP, на відміну від сімирівневої моделі OSI, прийнято описувати в рамках чотирьох рівнів (рис. 6.1).

На фізичному рівні TCP/IP підтримує роботу з основними технологіями локальних мереж — Ethernet, Token Ring, Wi-Fi, Bluetooth і т.д.

На мережному рівні розташовуються кілька протоколів:

· протокол ARP (Address Resolution Protocol) є ланкою, що зв'язує мережний рівень із фізичним. Він відповідає за перетворення мережних IP-адрес в апаратні МАС-адреси.

· протокол RARP (Reverse Address Resolution Protocol)— здійснює зворотне перетворення МАС-адрес в IP-адреси (в операційних системах Windows підтримка протоколу RARP не передбачена);

· протокол ICMP (Internet Control Message Protocol)— використається для передачі повідомлень про помилки, діагностики доступності мережного вузла й маршруту доставки пакетів (саме його використають такі популярні утиліти, як PING й TRACERT);

· протокол IGMP (Internet Group Management Protocol)— використається для керування групами комп'ютерів, наприклад, при передачі в мережах потокового відео й звуку, коли для зниження навантаження на мережу пакет посилає по спеціальній адресі відразу декільком комп'ютерам (багато адресне розсилання);

· протокол IP (Internet Protocol)— один із самих важливих у стеці TCP/IP. Як треба з його назви («IP» переводиться як «міжмережевий протокол»), він відповідає за доставку ІР - дейтаграмм (так правильно називаються пакети на рівні протоколу IP), забезпечуючи передачу пакета з однієї мережі в іншу.

На транспортному рівні працюють два протоколи:

· протокол TCP (Transmission Control Protocol, протокол керування передачею) — основний протокол транспортного рівня. Забезпечує установку з'єднання між відправником й одержувачем, розбивку великого блоку інформації (наприклад, файлу) на невеликі TCP-пакети і їхню гарантовану доставку одержувачеві (у потрібному порядку й без помилок). Відповідно, протокол TCP використається в тих додатках, де важливо забезпечити цілісність при передачі даних;

· протокол UDP (User Datagram Protocol), на відміну від TCP, не встановлює з'єднання перед передачею інформації й не забезпечує надійної доставки даних, працюючи при цьому швидше, ніж TCP. Його використають там, де забезпечення доставки інформації не дуже важливо в порівнянні зі швидкістю передачі (контроль за цілісністю даних у цьому випадку покладає на додаток, що використає протокол UDP,).

Порт в TCP або UDP — це логічний канал з певним номером (від 0 до 65536), що забезпечує поточну взаємодію між відправником й одержувачем. Порти дозволяють комп'ютеру з однією IP-адресою паралельно обмінюватися даними з безліччю інших комп'ютерів. Деякі номери портів прив'язані до певних служб і додатків, що дозволяє клієнтам легко звертатися до потрібного їм мережевого сервісу.

Самим багатим по набору протоколів є прикладний рівень стека TCP/IP. В табл. 6.1 наведені самі популярні протоколи, а також зарезервовані для них порти. Помітимо, що, хоча для протоколів звичайно резервуються однакові номери портів і для TCP, і для UDP, у таблиці наведені порти для найбільше часто застосовуваного протоколу транспортного рівня (TCP або UDP).

Таблиця 7.1 Протоколи прикладного рівня стека TCP/IP

Протокол	Призначення	Номер порту
NTP (Network Time Protocol)	Протокол мережного часу, використається для синхронізації системних годин комп'ютерів у мережах	123 (UDP)
DNS (Domain Name System, або Service)	Служба доменних імен, використається для перетворення (дозволу) зрозумілих людям імен комп'ютерів (наприклад, імен типу www.microsoft.com) в ІР-адреси	(TCP і UDP)
NetBIOS name service й WINS (Windows Internet Naming Service)	Служба імен NetBIOS і служба межсетевых імен Windows, використаються для перетворення NetBIOS-імен комп'ютерів (наприклад, імен типу SERVER) в ІР-адреси	137 й 138 (UDP)
NetBIOS session service	Служба сеансів NetBIOS, використається для встановлення сеансів між комп'ютерами	139 (TCP)
LDAP (Lightweight Directory Access Protocol)	Простий протокол доступу до каталогу, використається для роботи з різними мережними каталогами (наприклад, зі службою Active Directory у доменах на основі Windows Server 2003)	389 (TCP)
RPC (Remote Procedure Call)	Виклик вилученої процедури, використається для роботи з багатьма мережними службами в мережах Майкрософт	135 (TCP)
Telnet	Протокол для забезпечення термінального доступу до віддалених комп'ютерів	23 (TCP)
FTP (File Transfer Protocol)	Протокол передачі файлів, один з «найстарших» протоколів Інтернету; використається для ефективної й надійної передачі файлів між клієнтом і сервером FTP	20 й 21 (TCP)
TFTP (Trivial File Transfer Protocol)	Спрощений варіант FTP, не має таких функцій, як перевірка користувача при вході, перегляд каталогів і файлів сервера; використається тільки для запису й читання файлів	69 (UDP)
Gopher	Протокол Gopher («ховрашок»), використається для доступу до текстових інформаційних ресурсів на віддаленому сервері	70 (TCP)
HTTP (HyperText Transfer Protocol)	Протокол передачі гіпертексту, самий популярний сьогодні протокол, використовуваний у Всесвітній павутині (World Wide Web); описує, яким способом потрібно представляти дані (текстові, аудио-, видео-и т.д.) на веб-серверах, як до них звертатися за допомогою веб-браузера (наприклад, програми Internet Explorer) і як передавати ці дані	80 (TCP)
NNTP (Network News Transfer Protocol)	Протокол передачі мережних новин, використається для обміну повідомленнями в системах телеконференцій	119 (TCP)
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)	Простий протокол передачі пошти, використається поштовими серверами для обміну електронними повідомленнями (на етапі відправлення поштового повідомлення його автором)	25 (TCP)
POP3 (Post Office Protocol)	«Протокол поштової відділення», досить простий протокол, використовуваний поштовим клієнтом (наприклад, програмою Outlook Express) для підключення до своєї поштової скриньки на сервері й зчитування повідомлень (на етапі доставки поштового повідомлення адресатові)	110(TCP)
IMAP4 (Internet Message Access Protocol)	Протокол доступу до електронних повідомлень — більше функціональний, чим РОРЗ, клієнтський протокол для доступу до поштового сервера	143 (TCP)
SSL (Secure Sockets Layer)	Протокол, що забезпечує узгодження алгоритмів й обмін ключами шифрування. Використається для захисту даних при їхньому пересиланні по мережах	25 (SMTP) 995 (POP3S) 993 (IMAPS) 443 (HTTPS) (TCP)

7. Основи IP адресації комп’ютерів в мережі.

Першим обов'язковим параметром у властивостях протоколу TCP/IP будь-якого комп'ютера є його IP-адреса.

IP-адреса — це унікальна 32-розрядна послідовність двійкових цифр, за допомогою якої комп'ютер однозначно ідентифікується в IP-мережі.

Будемо розглядати найпоширенішу 4-ту версію протоколу IP, або IPv4. Однак уже створена наступна версія протоколу — IP версії 6 (IPv6), у якій IP-адреса представляється у вигляді 128-бітної послідовності двійкових цифр. Ця версія протоколу IP поки ще не одержала широкого поширення, хоча й підтримується багатьма сучасними маршрутизаторами й операційними системами (наприклад, Windows XP або Windows Server 2003).

Для зручності роботи з IP-адресами 32-розрядну послідовність звичайно розділяють на 4 частини по 8 бітів (на октети), кожен октет переводять у десяткове число й при записі розділяють ці числа крапками. У такому виді IP-адреси займають набагато менше місця й набагато легше запам'ятовуються.

Однак однієї тільки IP-адреси комп'ютеру для роботи в мережі TCP/IP недостатньо. Другим обов'язковим параметром, без якого протокол TCP/IP працювати не буде, є маска підмережі.

Маска під мережі — це 32-розрядне число, що складається з одиниць, що йдуть спочатку, а потім - нулів, наприклад (у десятковому поданні) 255. 255. 255.0.

Маска під мережі грає винятково важливу роль в IP-адресації й маршрутизації. Для правильної взаємодії в складній мережі кожен учасник повинен уміти визначати, які IP-адреси належать його локальній мережі, а які — віддаленим мережам.

Тут і використається маска підмережі, за допомогою якої відбувається поділ будь-якої ІР-адреси на дві частини: ідентифікатор мережі (Net ID) і ідентифікатор вузла (Host ID). Такий поділ робиться дуже просто: там, де в масці під мережі стоять одиниці, перебуває ідентифікатор мережі, а де стоять нулі - ідентифікатор вузла.

Наприклад, в ІР-адресі 192.168.5.200 при використанні маски під мережі 255.255.255.0 ідентифікатором мережі буде число 192.168.5.0, а ідентифікатором вузла — число 200. Якщо поміняти маску під мережі на число 255.255.0.0, то ідентифікатор вузла, і ідентифікатор мережі зміняться на 192.168.0.0 й 5.200.

Правила призначення ІР-адрес мереж і вузлів

1) ідентифікатор мережі не може містити тільки двійкові нулі або тільки одиниці. Наприклад, адреса 0.0.0.0 не може бути ідентифікатором мережі;

2) ідентифікатор вузла також не може містити тільки двійкові нулі або тільки одиницю - такі адреси зарезервовані для спеціальних цілей:

· всі нулі в ідентифікаторі вузла означають, що ця адреса є адресою мережі. Наприклад, 192.168.5.0 є правильною адресою мережі при використанні маски 255.255.255.0 і його не можна використати для адресації комп'ютерів,

· всі одиниці в ідентифікаторі вузла означають, що ця адреса є адресою широкомовлення для даної мережі. Наприклад, 192.168.5.255 є адресою широкомовлення в мережі 192.168.5.0 при використанні маски 255.255.255.0 і його не можна використати для адресації комп’ютерів;

3) ідентифікатор вузла в межах однієї й тієї ж підмережі повинен бути унікальним;

4) діапазон адрес від 127.0.0.1 до 127.255.255.254 не можна використати як IP-адресу комп'ютерів. Вся мережа 127.0.0.0 по масці 255.0.0.0 зарезервована під так званий «адресу заглушки» (loopback), використовувану в IP для звернення комп'ютера до самого себе.

Первісна система IP-адресації в Інтернеті виглядала в такий спосіб. Весь простір можливих IP-адрес було розбито на п'ять класів, причому приналежність ІР-адреси до певного класу визначалася по декількох бітах першого октету (табл. 7.1). Помітимо, що для адресації мереж і вузлів використалися тільки класи А, B и С. Крім того, для цих мереж були визначені фіксовані маски під мережі за замовчуванням, рівні, відповідно, 255.0.0.0, 255.255.0.0 й 255.255.255.0, які не тільки жорстко визначали діапазон можливих ІР-адрес вузлів у таких мережах, але й механізм маршрутизації.

Таблиця 7.1 – Класи адрес у первісній схемі ІР-адресації

Клас	Перші біти в октеті	Можливі значення першого октету	Можливе число мереж	Можливе число вузлів у мережі
A		1-126
B		128-191
C		192-223
D		224-239	Використовується для багато адресного розсилання (multicast)
E		240-254	Зарезервований як експериментальний

Спочатку дана схема добре працювала, оскільки кількість мереж була невеликою. Однак з розвитком Інтернету такий підхід до розподілу IP-адрес став викликати проблеми, особливо гострі для мереж класу В. Дійсно, організаціям, у яких число комп'ютерів не перевищувало декількох сотень (скажемо, 500), доводилося реєструвати для себе цілу мережу класу В. Тому кількість доступних мереж класу В стала швидко зменшуватись, але при цьому величезні діапазони IP-адрес (у нашому прикладі - більше 65000) пропадали даремно.

Щоб вирішити проблему, була розроблена безкласова схема IP-адресації (Classless InterDomain Routing, CIDR), у якій не тільки відсутня прив'язка IP-адреси до класу мережі й маски підмережі за замовчуванням, але й допускається застосування так званих масок підмережі зі змінною довжиною (Variable Length Subnet Mask, VLSM). Наприклад, якщо при виділенні мережі для вищевказаної організації з 500 комп'ютерами замість фіксованої маски 255.255.0.0 використати маску 255.255.254.0, то діапазону, що вийшов, з 512 можливих IP-адрес буде цілком достатньо. 65 тисяч, що залишилися адрес можна зарезервувати на майбутнє або роздати іншим бажаючим підключитися до Інтернету.

Цей підхід дозволив набагато більш ефективно виділяти організаціям потрібні їм діапазони IP-адрес, і проблема з недостачею IP-мереж й адрес стала менш гострою.