Загальні основи побудови комп'ютерних мереж (стр. 6 из 6)

Комплект TCP/IP складається з декількох різноманітних протоколів, кожний із який виконує в мережі визначену задачу. Базових протоколів два: протоколи керування передачею (TCP), що забезпечує відправлення і прийом повідомлень, і міжмережевий протокол (IP), що відповідає за маршрутизацію. Інші протоколи виконують різноманітні мережеві функції, такі як доступ до різних сервісів таких як “служба доменних імен” (DNS) забезпечує перетворення доменних адрес в числовий еквівалент, протокол пересилки файлів (ftp) дозволяє обмінюватися файлами між віддаленими комп’ютерами, http забезпечує доступ до WEB сервісу, на даний момент це є найбільш популярна служба Інтернет, та інше.

Основні поняття (протокол TCP/IP, система доменних імен, маршрутизація, роутинг)

На рис. 7 наведено приклад типової конфігурації мережі яку можна було б рекомендувати для використання в загальноосвітній школі.

Рис 7. Приклад простої мережі

У цій мережі мережі, об’єднано декілька комп’ютерів, принтер, модем для доступу в Internet. Розглянемо, що нам необхідно для успішного функціонування мережі на основі протоколу TCP/IP. Насамперед потрібно визначитися з такими параметрами:

· унікальна IP-адреса кожного комп’ютера;

· адреса мережі; широкомовна адреса; адреса шлюзу (якщо такий є);

· адреса серверу імен; маска мережі.

IP адреса. Це унікальна адреса, що ідентифікує окремий комп’тер мережі. Прийнята в IP мережах адреса є 32-бітним числом. Для спрощення IP адреса розбита на чотири 8-ми бітних числа, сегменти і має свою структуру, в якій одна частина визначає адресу мережі до якої підключений даний комп’ютер, а інша означує конкретний хост-комп’ютер в цій мережі. Мережева частина адреси займає перші три сегменти, а адреса машини - останній сегмент. У сукупності ці сегменти утворять унікальну адресу, за допомогою якого ідентифікується будь-який комп'ютер у мережі, що працює по протоколах TCP/IP. Наприклад, у IP-адресі 194.1.1.3 мережева частина - 194.1.1, а машинна частина - 3. Даний комп'ютер є частиною мережі, адреса якої - 194.1.1.0.

Якщо локальна мережа не має TCP/IP з'єднання з іншими мережами, можна використовувати будь-які адреси[2], але все таки бажано користуватися загальноприйнятими правилами про призначення адреси.

Для чіткої структуризації існує декілька класів мереж від яких залежить максимальна кількість адрес для хостів.

· Мережі класуA — включає мережі з 1.0.0.0 до 127.0.0.0. Номер мережі знаходиться в першому байті октету. Це забезпечує 24-ох розрядну частину для означення хостів. Дозволяє використання приблизно 1,6 міліони хостів у мережі.

· Мережі класу B — включає мережі з 128.0.0.0 по 191.255.0.0; номер мережі знаходиться в перших двох байтах октету. Це нараховує 16320 мереж з 65024 хостом в кожній.

· Мережі класу C — включає мережі від 192.0.0.0 по 223.255.255.0; номер мережі - перших три числа в октеті. Нараховує 2 міліони мереж з 254 хостами в кожній.

· Мережі класу D, E, F - адреси що підпадають в діапазон з 224.0.0.0 по 254.0.0.0 є або експериментальними, або збереженні для використання у майбутньому і не описують будь-якої мережі.

Згідно нашого прикладу адреса 194.1.1.3 належить хосту з номером 3, мережі класу С з номером 194.1.1.

Адреси: 0.0.0.0 та 127.0.0.0 є зарезервовані і їх використовувати неможна при присвоєнні адрес хостам. Перша називається маршрутом за замовчуванню, а друга - адресою локального інтерфейсу.

Мережа 127.0.0.0 зарезервована для IP трафіку локально на вашому хості. Найчастіше адреса 127.0.0.1 буде призначена спеціальному інтерфейсу на вашому хості, який називається інтерфейс петлі (loopback). Це дозволяє розробляти та тестувати програмне забезпечення мережі без використання “реальної“ мережі. Також це буде корисним якщо використовується мережеве програмне забезпечення на окремому (не під'єднаному до мережі) хості. Наприклад UUCP сайти не мають IP під'єднання взагалі, однак потребують для роботи системи новин INN. Для роботи під Linux, INN потребує інтерфейс петлі (loopback)

Для адрес хостів локальних мереж які не мають адреси в Інтернет (приватні мережі) зарезервовані наступні адреси, які не транслюються в Інтернет:

10.0.0.0 - 10.255.255.255 — 1 мережа класу A

172.16.0.0 - 172.31.255.255 — 16 мережа класу B

192.168.0.0 - 192.168.255.255 — 256 мережа класу C

Адреса мережі. Адреса мережі можна легко встановити за адресою хост-комп’ютера. Адреса мережі - це мережева частина адреси хоста плюс нуль, наприклад, у хост-адресі 194. 1.1.3 адреса мережі - 194. 1. 1.0.

Системи визначають адресу мережі за адресою хост-комп’ютера за допомогою маски мережі, виконуючи порозрядну операція І з маскою мережі й адресою хост-комп’ютера, отримуючи обнулення машинної частини адреси й одержанню його мережевої частини.

Якщо ви використовуєте тільки loopback, у вас немає адреси мережі.

Маска мережі (Netmask). Маска мережі використовується для одержання адреси мережі, до якої ви підключенні. При визначенні маски мережі адреса хост-комп’ютера виступає в ролі трафарету. Всі числа в мережевій частині хост-адреси встановлюються рівними 255, а в машинній частині ставиться нуль. Це і є маска мережі.

Маска мережі для хост-адреси 194.1.1.3 — 255. 255. 255.0.

Мережева частина, 194.1.1, замінена на 255. 255. 255, а машинна частина 3, замінена нулем. За допомогою цієї маски системи визначають по вашій хост-адресі адресу вашої мережі. Вони можуть встановити, яка частина адреси хост-комп’ютера є мережевою і з яких чисел вона складається.

Наведений приклад маски належить мережі классу C, для мереж класу B мережева маска відповідно буде 255.255.0.0. Для loopback. Мережева маска завжди 255.0.0.0. Оскільки адреса порта loopback всегда 127.0.0.1.

Широкомовна (Broadcast) адреса. Широкомовна адреса дозволяє системі посилати повідомлення одночасно всім системам у мережі. Як і мережева адреса, широкомовну адреса можна легко визначити за адресою хост-комп’ютера; машинна частина в ньому встановлена рівною 255, а мережева частина не змінюється. Наприклад, широкомовна адреса для адреси хост-комп’ютера 194.1.1.3 — 194.1.1.3 (тобто мережева частина адреси залишається старою, а машинна змінюється на 255).

Якщо тільки ви використовуєте loopback, у вас не буде broadcast адреси.

Адреса шлюзу (Gateway). Досить часто один із комп'ютерів мережі призначають шлюзом (gateway), призначення якого — забезпечувати взаємодію з іншими мережами. Шлюз - це просто комп’ютер, що живе одночасно у різних мережах, має IP адреси різноманітних підмереж і керує передачею пакетів між ними. Всі з'єднання з даної мережі в іншу і навпаки здійснюються через цей шлюзовий комп'ютер.

Якщо ви працюєте в такій мережі, то необхідно дізнатися адресу шлюзу у системного адміністратора мережі. Якщо шлюзу в мережі немає, або якщо ви працюєте в автономній системі то адреса шлюзу не потрібна.

Як правило, адреса шлюзу має ту ж мережеву частину, що й адреса хост-комп’ютера, але в його машинній частині стоїть 1. Наприклад, якщо адреса хост-комп’ютера - 194.1.1.3 то адреса шлюзу (можливо) - 194.1.1.1. Проте це не є правилом.

Сервери доменних імен (Nameserver). У багатьох мережах, включаючи Internet, є комп'ютери, що працюють як сервери доменних імен, для перетворення доменних імен мереж і хост-машин у IP-адреси. Це дозволяє ідентифікувати ваш комп'ютер у мережі, користуючись не IP-адресою, а доменним ім'ям, так як IP адреси досить важко запам’ятати, а ім’я комп’ютера значно легше: наприклад main.tdpu.edu.te.ua. До інших систем теж можна звертатися по доменних іменах, тому їхньої IP-адреси знати не обов'язково. Для цього, необхідно знати IP-адреси серверів доменних імен своєї мережі. Ці адреси (звичайно їх може бути декілька) можна дізнатися в системного адміністратора. Якщо ви працюєте з провайдером Internet, вам потрібно буде знати адреси серверів доменних імен, що обслуговує даний провайдер.

Список рекомендованої літератури

Руденко В.Д.,Макарчук О.М.,Патланжоглу М.О.Практичний курс інфор-матики.-К.:Фенікс,1997.-304 с.

Кулаков Ю.А.,Луцкий Г.М. Компъютерные сети / Учебное пособие.-К.: Юниор,1998.-384с.

Хоффман П. Internet. - К.:Диалектика,1995.-160 с.

Уолл Д. и др.Использование World Wide Web. 2-ое издание.: Пер. с англ.-К.: Диалектика, 1997. - 432 с.

Интернет. Энциклопедия.: Под. ред. Л.Мелиховой - СПб: Изд-во "Питер", 2000.-528 с.

[1] Однокористувацькі операційні системи типу MS DOS, на відміну від мережених, створювались для одночасного використання тільки одним користувачем і відповідно, всі обчислювальні ресурси зосереджувалися на одному комп'ютері: принтери, диски та інші пристрої.

[2] Для сайтів Inernet, адреси виділяються NIC (Network Information Center). При зверненні до NIC ви не отримаєте адреси для кожного окремо взятого хоста які ви плануєте використовувати. Замість цього вам надасться номер мережі, що дозволить призначати IP адреси у межах певного діапазону хостам мережі за вашим бажанням.