1.64M

Category:

internet

Сети ЭВМ и средства коммуникации

1. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Аппаратное обеспечение вычислительных сетей
- приемопередатчики (трансиверы),
- повторители (репитеры),
- концентраторы (хабы),
- мосты,
- маршрутизаторы
-модемы (модуляторы —
демодуляторы),
- анализаторы, сетевые тестеры и
пр.

2. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Аппаратное обеспечение вычислительных сетей
Повторители (репитеры)

3. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Аппаратное обеспечение вычислительных сетей
Сетевой концентратор или хаб — сетевое
устройство, предназначенное для объединения
нескольких устройств Ethernet в общий сегмент сети.

4. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Аппаратное обеспечение вычислительных сетей
Мост (англ. Bridge) —
сетевое устройство 2 уровня
модели OSI предназначенное
для объединения сегментов
компьютерной сети (разных
топологий и архитектур).
Мост – это устройство
комплексирования ЛВС.

5. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Аппаратное обеспечение вычислительных сетей
Мост
MAC-адрес (от англ. Media
Access Control — управление
доступом
к
среде,
также
Hardware Address) — это
уникальный
идентификатор,
присваиваемый
каждой
единице
оборудования
компьютерных сетей.

6. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Аппаратное обеспечение вычислительных сетей
Структура MAC-адреса

7. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Аппаратное обеспечение вычислительных сетей
Маршрутизатор cisco 771 со встроенным
коммутатором.

8. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Аппаратное обеспечение вычислительных сетей
Коммутатор (свитч)

9. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Аппаратное обеспечение вычислительных сетей
Модемы

10. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Аппаратное обеспечение вычислительных сетей
Модемы

11. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Аппаратное обеспечение вычислительных сетей
Анализаторы
Анализатор трафика, или сниффер (от
англ. to sniff — нюхать) — сетевой
анализатор трафика, программа или
программно-аппаратное
устройство,
предназначенное для перехвата и
последующего анализа, либо только
анализа
сетевого
трафика,
предназначенного для других узлов.

12. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Аппаратное обеспечение вычислительных сетей
Сетевые тестеры

13. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Аппаратное обеспечение вычислительных сетей
Сетевые тестеры

14. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Аппаратное обеспечение вычислительных сетей
Беспроводные сети Wi-Fi
Основные элементы сети:
-Wi-Fi адаптеры
-точки доступа.

15. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Аппаратное обеспечение вычислительных сетей
Беспроводные сети Wi-Fi
Режимы
доступа
беспроводных сетях .
Режим Ad Hoc
Инфраструктурный режим
Режимы WDS и WDS WITH AP
Режим повторителя
Режим клиента
в

16. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Аппаратное обеспечение вычислительных сетей
Беспроводные сети Wi-Fi
Режим Ad Hoc

17. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Аппаратное обеспечение вычислительных сетей
Беспроводные сети Wi-Fi
Инфраструктурный режим

18. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Аппаратное обеспечение вычислительных сетей
Беспроводные сети Wi-Fi
Режимы WDS

19. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Аппаратное обеспечение вычислительных сетей
Беспроводные сети Wi-Fi
Режим WDS WITH AP

20. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Аппаратное обеспечение вычислительных сетей
Беспроводные сети Wi-Fi
Режим повторителя

21. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Аппаратное обеспечение вычислительных сетей
Беспроводные сети Wi-Fi
Режим клиента

22. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Основные понятия сети Интернет
Интернет – это совокупность
государственных,
региональных,
корпоративных и других компьютерных
сетей, а также отдельных компьютеров,
объединенных
между
собой
разнообразными
каналами
передачи
данных и унификацией применяемых
технологий.

23. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Основные понятия сети Интернет
Интернет часто называют "Сетью
сетей". По своей структуре это
полностью децентрализованная сеть,
состоящая из множества других сетей. В
Интернет нет никакого единого центра
управления или единого руководства. С
самого начала в структуру будущей сети
Интернет были заложены такие качества,
как надежность передачи информации и
высокая отказоустойчивость.

24. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Основные понятия сети Интернет
Концепция сети Internet:
• отсутствие центрального компьютера –
все компьютеры сети
равноправны;
• пакетный способ передачи файлов по
сети на основе стека протоколов ;
• единое адресное пространство.

25. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Основные понятия сети Интернет
Три ключевых понятия составляют
основу Интернет
- узловой компьютер
- канал передачи данных
- протокол TCP/IP.

26. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Основные понятия сети Интернет
Узловой компьютер, называемый также
хостом, обеспечивает передачу информации в
сеть от абонентов, подключенных к нему, и
прием информации для своих абонентов.
Вторая, не менее важная функция хоста -регулирование
и,
при
необходимости,
перенаправление по другому пути потоков
данных от других хостов. Обычно хосткомпьютеры устанавливаются в организациях,
предоставляющих доступ к сети

27. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Основные понятия сети Интернет
Каналы передачи данных связывают
воедино все хост-компьютеры.
Для этой цели используются обычные
коммутируемые и выделенные телефонные
линии, оптоволоконные и спутниковые каналы
передачи данных .

28. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Основные понятия сети Интернет
Протокол передачи данных TCP/IP
(Transmission Control Protocol/Internet
Protocol)
-стандартный
сетевой
протокол связи, используемый для
соединения компьютерных систем через
Интернет,
обеспечивает
надежную
пересылку информации в масштабах всей
сети.

29. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Основные понятия сети Интернет
- Межсетевой протокол (Internet Protocol
– IP) разделяет данные на отдельные
пакеты, которые снабжаются заголовком,
где указывается адрес получателя.
- Протокол управления передачей (TCP)
отвечает
за
правильную
доставку
отдельных пакетов

30. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Основные понятия сети Интернет

31. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Основные понятия сети Интернет
Глобальная сеть Internet
Адреса всех компьютеров, подсоединенных к
Internet, должны иметь формат, который компьютеры
смогут обрабатывать автоматически, и, с другой
стороны,
адрес
должен
нести
некоторую
информацию о своем владельце.
Два адреса: цифровой IP-адрес и доменный
адрес, которые могут применяться равноценно.

32. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Основные понятия сети Интернет
Работа в сети Интернет
Информация передается в виде
пакетов, содержащих собственно данные
и заголовок, в котором указан адрес
отправителя и получателя в виде IP адреса (Internet Protocol)
Символический адрес URL (Universal
Resource
Location)
protocol://host.domain/path/объект
Пример: http://www.rambler.ru

33. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Основные понятия сети Интернет
Символический адрес URL
применяется для обозначения
адресов почти всех ресурсов
Интернета.
Традиционная форма записи
URL:
<схема>://<логин>:<пароль>@
<хост>:<порт>/<URL‐путь>

34. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Основные понятия сети Интернет
<схема>://<логин>:<пароль>@<хост>:<порт>/<URL‐путь>
схема - схема обращения к ресурсу, в большинстве случаев
имеется в виду
сетевой протокол
логин - имя пользователя, используемое для доступа к ресурсу
пароль - пароль, ассоциированный с указанным именем
пользователя
хост - полностью прописанное доменное имя хоста в системе
DNS или
IP-адрес хоста в форме четырёх десятичных чисел, разделённых точками. Числа
находятся в
интервале от 0 до 255.
порт - порт хоста для подключения
URL‐путь - уточняющая информация о месте нахождения
ресурса (зависит от
протокола)

35. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Основные понятия сети Интернет
Общепринятые схемы (протоколы) URL включают:
ftp — Протокол передачи файлов FTP
http — Протокол передачи гипертекста HTTP
https — Специальная реализация протокола HTTP ,
использующая шифрование
(как правило, SSL или TLS)
gopher — Протокол Gopher
mailto — Адрес электронной почты
news — Новости Usenet
nntp — Новости Usernet через протокол NNTP
irc — Протокол IRC
prospero — Служба каталогов ProsperoDirectory Service
telnet — Ссылка на интерактивную сессию Telnet
wais — База данных системы WAIS
xmpp — Протокол XMPP (часть Jabber)
file — Имя локального файла
data — Непосредственные данные (Data: URL)

36. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Основные понятия сети Интернет
Кодирование URL
С момента его изобретения и по сей день стандарт
URL обладает серьёзным недостатком — в нём можно
использовать только ограниченный набор символов, даже
меньший, нежели в ASCII: латинские буквы, цифры и
лишь некоторые знаки препинания. Если мы захотим
использовать в URL символы кириллицы, или иероглифы,
или, скажем, специфические символы французcкого
языка,
то
нужные
нам
символы
перекодированы особым образом.
должны
быть

37. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Основные понятия сети Интернет
Кодирование URL
Преобразование происходит в два этапа: сначала каждый символ
кириллицы кодируется в Юникоде (UTF-8) в последовательность из двух байтов, а
затем каждый байт этой последовательности записывается в шестнадцатеричном
представлении. Перед каждым таким шестнадцатеричным кодом байта, согласно
спецификации URL, ставится знак процента (%) — отсюда даже возник английский
термин «percent‐encoding», обозначающий способ кодирования символов в URL.

38. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Основные понятия сети Интернет
WWW, или World Wide Web, или всемирная
паутина, или веб-пространство — всемирная
система гипертекстовых документов — вебстраниц. которые расположены на веб-серверах и
доступны пользователю, вошедшему в Интернет.
Любой
компьютер,
подключенный
к
Интернету,
может
быть
веб-сервером.
Пользователь может создавать веб-страницы
и сайты как на своем собственном сервере, так и
на готовом сервере, уже работающем в Сети.

39. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Адресация пользователей сети
Проблемой, которую нужно учитывать при организации сети, является
проблема их адресации. К адресу узла сети и схеме его назначения можно предъявить
несколько требований.
• Адрес должен уникально идентифицировать компьютер в сети любого
масштаба.
• Схема назначения адресов должна сводить к минимуму ручной труд администратора и вероятность дублирования адресов.
• Адрес должен иметь иерархическую структуру, удобную для построения
больших сетей.

40. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Адресация пользователей сети
Наибольшее распространение получили
три схемы адресации узлов.
• Аппаратные (hardware) адреса.
• Символьные адреса или имена.
• Числовые составные адреса.

41. Сети ЭВМ и средства коммуникации

• Аппаратные (hardware) адреса.
Эти адреса предназначены для сети небольшого или среднего размера, поэтому
они не имеют иерархической структуры. Типичным представителем адреса такого
типа является адрес сетевого адаптера локальной сети. При задании аппаратных
адресов обычно не требуется выполнение ручной работы, так как они либо
встраиваются в аппаратуру компанией-изготовителем, либо генерируются
автоматически при каждом новом запуске оборудования, причем уникальность
адреса в пределах сети обеспечивает само оборудование. Помимо отсутствия
иерархии, использование аппаратных адресов связано еще с одним недостатком —
при замене аппаратуры, например, сетевого адаптера, изменяется и адрес
компьютера.

42. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Символьные адреса или имена.
Эти адреса предназначены для запоминания людьми и поэтому обычно
несут смысловую нагрузку. Символьные адреса (например ftp-archl.ucl.ac.uk) легко
использовать как в небольших, так и крупных сетях. При работе в пределах сети
Лондонского университета такое длинное символьное имя явно избыточно и вместо
него удобно пользоваться кратким символьным именем, на роль которого хорошо
подходит самая младшая составляющего полного имени, то есть имя ftp-archl.

43. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Числовые составные адреса.
Символьные имена удобны для людей, но из-за переменного формата и
потенциально большой длины их передача по сети не очень экономична. Типичным
представителями адресов этого типа являются IP- и IPX-адреса. В них поддерживается
двухуровневая иерархия, адрес делится на старшую часть — номер сети и младшую —
номер узла, что позволяет передавать сообщения между сетями только на основании
номера сети, а номер узла используется только после доставки сообщения в нужную
сеть. Чтобы сделать маршрутизацию в крупных сетях более эффективной,
предлагаются более сложные варианты числовой адресации, в соответствии с
которыми адрес имеет три и более составляющих. Такой подход, в частности,
реализован в версии протокола IPv6, предназначенного для работы в сети Internet.

44. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Основные понятия сети Интернет
Глобальная сеть Internet
Цифровой адрес (32-бита)
Для удобства цифровой адрес разделяют
на четыре блока из 8 бит, которые затем
записывают в десятичной системе и отделяют
друг от друга точками.
123.45.67.89
Такой
адрес
содержит
полную
информацию,
необходимую
для
идентификации компьютера. Первые два числа
являются адресом сети, а последние два –
адресом компьютера внутри этой сети.

45. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Основные понятия сети Интернет
Сетевой адрес (IP-адрес)
Этот адрес используется на сетевом уровне.
Он назначается администратором во время
конфигурирования компьютеров и маршрутизаторов.
Номер
сети
может
быть
выбран
администратором произвольно, либо назначен по
рекомендации специального подразделения Internet
(Network Information Center, NIC), если сеть должна
работать как составная часть Internet.
Обычно провайдеры услуг Internet получают
диапазоны адресов у подразделений NIC, а затем
распределяют их между своими абонентами.

46. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Адресация в IP-сетях
Классы IP-адресов
Класс А
N сети
0
N узла
Класс В
1
N сети
0
1
1
N узла
Класс С
N сети
0
N узла
Класс D
1
1
1
адрес группы multicast
0
Класс Е
1
1
1
1
0
зарезервирован

47. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Адресация в IP-сетях
Классы IP-адресов
Адрес состоит из двух логических частей - номера
сети и номера узла в сети. Какая часть адреса относится
к номеру сети, а какая к номеру узла, определяется
значениями первых битов адреса.
Если адрес начинается с 0, то сеть относят к классу А,
и номер сети занимает один байт, остальные 3 байта
интерпретируются как номер узла в сети. Сети класса А
имеют номера в диапазоне от 1 до 126. (Номер 0 не
используется, а номер 127 зарезервирован для
специальных целей, о чем будет сказано ниже.) В сетях
класса А количество узлов не может превышать 224.

48. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Адресация в IP-сетях
Классы IP-адресов
Адрес состоит из двух логических частей - номера
сети и номера узла в сети. Какая часть адреса относится
к номеру сети, а какая к номеру узла, определяется
значениями первых битов адреса.
Если первые два бита адреса равны 10, то сеть
относится к классу В и является сетью средних
размеров с числом узлов 28 - 216. В сетях класса В под
адрес сети и под адрес узла отводится по 16 битов, то
есть по 2 байта.

49. Сети ЭВМ и средства коммуникации

50. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Адресация в IP-сетях
Классы IP-адресов
Адрес состоит из двух логических частей - номера
сети и номера узла в сети. Какая часть адреса относится
к номеру сети, а какая к номеру узла, определяется
значениями первых битов адреса.
Если адрес начинается с последовательности 1110, то
он является адресом класса D и обозначает особый,
групповой адрес - multicast. Если в пакете в качестве
адреса назначения указан адрес класса D, то такой
пакет должны получить все узлы, которым присвоен
данный адрес.

51. Сети ЭВМ и средства коммуникации

52. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Адресация в IP-сетях
Автоматизация процесса назначения IP-адресов узлам сети
- протокол DHCP
Основным назначением DHCP является динамическое
назначение IP-адресов.
Недостатки:
- проблема согласования информационной адресной базы в
службах DHCP и DNS.
- нестабильность IP-адресов усложняет процесс управления
сетью. Системы управления, основанные на протоколе SNMP,
разработаны с расчетом на статичность IP-адресов.
- централизация процедуры назначения адресов снижает
надежность системы: при отказе DHCP-сервера все его клиенты
оказываются не в состоянии получить IP-адрес и другую
информацию о конфигурации.

53. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Основные понятия сети Интернет
Глобальная сеть Internet
Доменные имена.
Эта система распределяет адреса по иерархии
различных доменов (domain – область),
представляющих собой определенную группу
компьютеров. Домены составляются по
географическим или тематическим признакам.
Полный доменный адрес обозначается как FQDN
и читается в обратном порядке относительно
цифрового адреса.
polydos.uni-konstanz .de
имя компьютера сеть домен - (Германия)

54. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Адресация в IP-сетях
- физический (MAC-адрес)
- сетевой (IP-адрес)
- символьный (DNS-имя)

55. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Адресация в IP-сетях
Физический адрес
Локальный адрес узла, определяемый технологией, с
помощью которой построена отдельная сеть, в которую
входит данный узел. Для узлов, входящих в локальные сети это
МАС-адрес
сетевого
адаптера
или
порта
маршрутизатора, например, 11-А0-17-3D-BC-01. Эти адреса
назначаются производителями оборудования и являются
уникальными
адресами,
так
как
управляются
централизовано. Для всех существующих технологий
локальных сетей МАС-адрес имеет формат 6 байтов:
старшие 3 байта - идентификатор фирмы производителя, а
младшие 3 байта назначаются уникальным образом самим
производителем. Для узлов, входящих в глобальные сети,
такие как Х.25 или frame relay, локальный адрес назначается
администратором глобальной сети.

56. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Адресация в IP-сетях
Сетевой адрес (IP-адрес)
-адрес, состоящий из 4 байт, например,
109.26.17.100. Этот адрес используется на сетевом
уровне. Он назначается администратором во время
конфигурирования компьютеров и маршрутизаторов.
IP-адрес состоит из двух частей: номера сети и номера
узла. Номер сети может быть выбран администратором
произвольно, либо назначен по рекомендации
специального подразделения Internet (Network
Information Center, NIC), если сеть должна работать как
составная часть Internet. Обычно провайдеры услуг
Internet получают диапазоны адресов у подразделений
NIC, а затем распределяют их между своими
абонентами.

57. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Адресация в IP-сетях
Символьный адрес (DNS-имя)
Символьный идентификатор-имя, например,
SERV1.IBM.COM.
Этот
адрес
назначается
администратором и состоит из нескольких
частей, например, имени машины, имени
организации, имени домена. Такой адрес,
называемый также DNS-именем, используется
на прикладном уровне, например, в протоколах
FTP или telnet.

58. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Пакетные протоколы
В последнее время широкое применение нашли так
называемые пакетные протоколы. При использовании
протоколов
этого
типа
данные,
которыми
обмениваются компьютеры, режутся на небольшие
блоки. Каждый блок как бы вкладывается в "конверт"
(инкапсулируется), в результате чего образуется пакет.

59. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Основные понятия сети Интернет
DNS (Domain Name System) - это распределенная
база данных, поддерживающая иерархическую систему
имен для идентификации узлов в сети Internet. Служба
DNS предназначена для автоматического поиска IPадреса по известному символьному имени узла.
DNS-серверы хранят часть распределенной базы
данных о соответствии символьных имен и IP-адресов.
Эта база данных распределена по административным
доменам сети Internet. Клиенты сервера DNS знают IPадрес сервера DNS своего административного домена и
по протоколу IP передают запрос, в котором сообщают
известное символьное имя и просят вернуть
соответствующий ему IP-адрес.

60. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Основные понятия сети Интернет

61. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Основные понятия сети Интернет
Отображение символьных адресов на IPадреса: служба DNS
Если данные о запрошенном соответствии
хранятся в базе данного DNS-сервера, то он
сразу посылает ответ клиенту, если же нет - то
он посылает запрос DNS-серверу другого
домена, который может сам обработать запрос,
либо передать его другому DNS-серверу. Все
DNS-серверы соединены иерархически, в
соответствии с иерархией доменов сети Internet.
Клиент опрашивает эти серверы имен, пока не
найдет нужные отображения.

62. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Основные понятия сети Интернет
Отображение символьных адресов на IPадреса: служба DNS
Этот процесс отображения ускоряется из-за
того, что серверы имен постоянно кэшируют
информацию, предоставляемую по запросам.
Клиентские компьютеры могут использовать в
своей работе IP-адреса нескольких DNSсерверов, для повышения надежности своей
работы.

63. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Основные понятия сети Интернет
Отображение символьных адресов
на IP-адреса: служба DNS
База данных DNS имеет структуру дерева,
называемого доменным пространством имен, в
котором каждый домен (узел дерева) имеет имя
и может содержать поддомены. Имя домена
идентифицирует его положение в этой базе
данных по отношению к родительскому домену,
причем точки в имени отделяют части,
соответствующие узлам домена.

64. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Основные понятия сети Интернет
Отображение символьных адресов на IP-адреса: служба DNS
Корень базы данных DNS управляется центром Internet Network Information
Center.
Домены верхнего уровня назначаются для каждой страны, а также на
организационной основе.
Имена этих доменов должны следовать международному стандарту ISO 3166.
Для обозначения стран используются трехбуквенные и двухбуквенные
аббревиатуры, а для различных типов организаций используются следующие
аббревиатуры:
com - коммерческие организации (например, microsoft.com);
edu - образовательные (например, mit.edu);
gov - правительственные организации (например, nsf.gov);
org - некоммерческие организации (например, fidonet.org);
net - организации, поддерживающие сети (например, nsf.net).

65. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Основные понятия сети Интернет
Отображение символьных адресов на IP-адреса:
служба DNS
Каждый домен DNS администрируется отдельной
организацией, которая обычно разбивает свой домен на
поддомены и передает функции администрирования
этих поддоменов другим организациям. Каждый домен
имеет уникальное имя, а каждый из поддоменов имеет
уникальное имя внутри своего домена. Имя домена
может содержать до 63 символов. Каждый хост в сети
Internet однозначно определяется своим полным
доменным именем (fully qualified domain name, FQDN),
которое включает имена всех доменов по направлению
от хоста к корню. Пример полного DNS-имени:

66. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Вычислительные сети
Глобальная сеть Internet
Всемирное объединение различных региональных
и корпоративных компьютерных сетей, образующих
единое информационное пространство благодаря
использованию общих стандартов, так называемых
протоколов семейства TCP/IP (Transfer Control
Protocol / Internet Protocol).
Transmission Control Protocol/Internet Protocol
(TCP/IP) - это промышленный стандарт стека
протоколов, разработанный для глобальных сетей.

67. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Вычислительные сети
Глобальная сеть Internet
- Межсетевой протокол (Internet Protocol – IP)
разделяет данные на отдельные пакеты,
которые
снабжаются
заголовком,
где
указывается адрес получателя.
- Протокол управления передачей (TCP)
отвечает за правильную доставку отдельных
пакетов

68. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Transmission Control Protocol/Internet Protocol
(TCP/IP)
Лидирующая роль стека TCP/IP объясняется следующими его
свойствами:
• Это наиболее завершенный стандартный и в то же время популярный
стек сетевых протоколов, имеющий многолетнюю историю.
• Почти все большие сети передают основную часть своего трафика с
помощью протокола TCP/IP.
• Это метод получения доступа к сети Internet.
• Этот стек служит основой для создания INTRANET-корпоративной сети,
использующей транспортные услуги Internet и гипертекстовую
технологию WWW, разработанную в Internet.
• Все современные операционные системы поддерживают стек TCP/IP.
• Это гибкая технология для соединения разнородных систем как на
уровне транспортных подсистем, так и на уровне прикладных сервисов.
• Это устойчивая масштабируемая межплатформенная среда для
приложений клиент-сервер.

69. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Структура стека TCP/IP.
Протоколы TCP/IP делятся на 4 уровня.

70. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Структура стека TCP/IP.
Самый нижний (уровень IV) соответствует физическому и канальному
уровням модели OSI. Этот уровень в протоколах TCP/IP не регламентируется, но
поддерживает все популярные стандарты физического и канального уровня: для
локальных сетей это Ethernet, Token Ring, FDDI, Fast Ethernet, 100VG-AnyLAN, для
глобальных сетей - протоколы соединений "точка-точка" SLIP и PPP, протоколы
территориальных сетей с коммутацией пакетов X.25, frame relay.

71. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Структура стека TCP/IP.
Уровень III - это уровень межсетевого взаимодействия,
который занимается передачей пакетов с использованием различных
транспортных технологий локальных сетей, территориальных сетей,
линий специальной связи и т. п.
Основной протокол сетевого уровня (в терминах модели OSI) в стеке протокол IP (дейтаграммный протокол), который изначально
проектировался как протокол передачи пакетов в составных сетях.
Протоколы, связанные с составлением и модификацией таблиц
маршрутизации: сбор маршрутной информации RIP (Routing Internet
Protocol) и OSPF (Open Shortest Path First). Протокол межсетевых
управляющих сообщений ICMP (Internet Control Message Protocol).
Последний протокол предназначен для обмена информацией об
ошибках между маршрутизаторами сети и узлом - источником пакета.

72. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Структура стека TCP/IP.
Уровень II называется основным. На этом уровне функционируют протокол
управления передачей TCP (Transmission Control Protocol) и протокол дейтаграмм
пользователя UDP (User Datagram Protocol). Протокол TCP обеспечивает надежную
передачу сообщений между удаленными прикладными процессами за счет
образования виртуальных соединений. Протокол UDP обеспечивает передачу
прикладных пакетов дейтаграммным способом, как и IP, и выполняет только функции
связующего звена между сетевым протоколом и многочисленными прикладными
процессами.

73. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Структура стека TCP/IP.
Верхний уровень (уровень I) называется прикладным. За долгие годы
использования в сетях различных стран и организаций стек TCP/IP накопил большое
количество протоколов и сервисов прикладного уровня. К ним относятся такие
широко используемые протоколы, как протокол копирования файлов FTP, протокол
эмуляции терминала telnet, почтовый протокол SMTP, используемый в электронной
почте сети Internet, гипертекстовые сервисы доступа к удаленной информации, такие
как WWW и многие другие.

74. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Структура стека TCP/IP.
Протокол пересылки файлов FTP (File Transfer Protocol) реализует удаленный
доступ к файлу.
Протокол telnet обеспечивает передачу потока байтов между процессами, а
также между процессом и терминалом. Наиболее часто этот протокол используется
для эмуляции терминала удаленного компьютера.
Протокол SNMP (Simple Network Management Protocol) используется для
организации сетевого управления (процедура взаимодействия и контролируемые
переменные, характеризующие состояние управляемого устройства).

75. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Пакетные протоколы
Передача информации осуществляется путем
помещения ее в пакет, к которому добавляется
заголовок, описываемый соответствующим уровню
протоколом.
Добавление осуществляется перед содержательной
информацией, причем слева стоит заголовок более
низкого уровня.
Протокол физического уровня – Ethernet – справа еще
добавляет контрольный «хвостик» (4 бита).
Всё это называется методом инкапсуляции
заголовков.

76. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Глобальная сеть Internet
Одна из наиболее распространенных сетей Глобальная сеть Internet – это конкретная
реализация.
Передача информации осуществляется путем
передачи IP-пакетов.
IP-пакет содержит заголовок длиной до 64
байт и данные до 64 кбайт.

77. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Глобальная сеть Internet
IP-пакет

78. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Глобальная сеть Internet
IP-пакет
Поле версия характеризует версию IP-протокола
(например, 4 или 6). Формат пакета определяется
программой и, вообще говоря, может быть разным для
разных значений поля версия. Только размер и
положение этого поля незыблемы. Поэтому в случае
изменений длины IP-адреса слишком тяжелых
последствий это не вызовет. Понятно также, что
значение поля версия во избежании непредсказуемых
последствий должно контролироваться программой.

79. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Глобальная сеть Internet
IP-пакет
HLEN - длина заголовка, измеряемая в 32-разрядных
словах, обычно заголовок содержит 20 октетов
(HLEN=5, без опций и заполнителя).
Одно-октетное поле тип сервиса (TOS - type of
service) характеризует то, как должна обрабатываться
дейтограмма. Это поле делится на 6 субполей.
Поле полная длина определяет полную длину IPдейтограммы (до 65535 октетов), включая заголовок и
данные.

80. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Глобальная сеть Internet
IP-пакет
Поля идентификатор, флаги (3 бита) и указатель
фрагмента (fragment offset) управляют процессом
фрагментации и последующей "сборки" дейтограммы.
Идентификатор представляет собой уникальный код
дейтограммы, позволяющий идентифицировать
принадлежность фрагментов и исключить ошибки при "сборке"
дейтограмм. Бит 0 поля флаги является резервным, бит 1 служит
для управления фрагментацией пакетов (0 - фрагментация
разрешена; 1 - запрещена), бит 2 определяет, является ли
данный фрагмент последним (0 – последний фрагмент; 1 следует ожидать продолжения).

81. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Глобальная сеть Internet
IP-пакет
Поле время жизни (TTL - time to live) задает время жизни
дейтограммы в секундах, т.е. предельно допустимое время
пребывания дейтограммы в системе. При каждой обработке
дейтограммы, например в маршрутизаторе, это время
уменьшается в соответствии со временем пребывания в данном
устройстве или согласно протоколу обработки. Если TTL=0,
дейтограмма из системы удаляется. Во многих реализациях TTL
измеряется в числе шагов, в этом случае каждый маршрутизатор
выполняет операцию TTL=TTL-1. TTL помогает предотвратить
зацикливание пакетов.

82. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Глобальная сеть Internet
IP-пакет
Поле протокол определяет структуру поля данные
Коды протоколов Интернет
0-Зарезервировано, 1-ICMP-Протокол контрольных
сообщений [rfc792],…,6-TCP-Протокол управления
передачей [RFC-793],…, 17-UDP-Протокол дейтограмм
пользователя [RFC-768],…, 92-MTP-Транспортный
протокол мультикастинга,101-254 - не определены, 255
- зарезервировано

83. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Глобальная сеть Internet
IP-пакет
Поле контрольная сумма заголовка вычисляется с
использованием операций сложения 16-разрядных
слов заголовка по модулю 1. Сама контрольная сумма
является дополнением по модулю один полученного
результата сложения. Обратите внимание, здесь
осуществляется контрольное суммирование заголовка,
а не всей дейтограммы.

84. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Глобальная сеть Internet
IP-пакет
Поле опции не обязательно присутствует в каждой
дейтограмме. Размер поля опции зависит от того, какие
опции применены. Если используется несколько опций,
они записываются подряд без каких-либо
разделителей. Каждая опция содержит один октет кода
опции, за которым может следовать октет длины и
серия октетов данных. Если место, занятое опциями, не
кратно 4 октетам, используется заполнитель.

85. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Глобальная сеть Internet
IP-пакет
В конце 1992 года сообщество Интернет для
решения проблем адресного пространства и ряда
смежных задач разработало три проекта
протоколов: “TCP and UDP with Bigger Addresses
(TUBA)”; “Common Architecture for the Internet
(CatnIP)” и “Simple Internet Protocol Plus (SIPP)”.
После анализа всех этих предложений был принят
новый протокол IPv6 с IP-адресами в 128 бит вместо
32 для IPv4.
IPv6 представляет собой новую версию протокола
Интернет (RFC-1883), являющуюся преемницей
версии 4 (IPv4; RFC-791).

86. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Глобальная сеть Internet
Формат заголовка IPv6
В документе RFC-2460, который появился спустя три года после RFC-1883, поле
приоритет заменено на поле класс трафика. Это поле имеет 8 бит (против 4 в поле
приоритет). При этом размер поля метка потока сократился до 20 бит.

87. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Глобальная сеть Internet
Протоколы транспортного уровня
Транспортный уровень – уровень, который
универсально дополняет межсетевой уровень до
формы, устраивающей прикладные программы.
Наиболее известны 2 протокола этого уровня: TCP и
UDP.
TCP устанавливает непосредственное логическое
соединение, т.е. каждый компьютер знает о ьсостоянии
другого.
UDP не пытается установить такое соединение.

88. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Глобальная сеть Internet
Протоколы транспортного уровня
TCP
Протокол TCP (transmission control protocol) в отличии от UDP
осуществляет доставку дейтограмм, называемых сегментами, в
виде байтовых потоков с установлением соединения. Протокол
TCP применяется в тех случаях, когда требуется гарантированная
доставка сообщений. Он использует контрольные суммы пакетов
для проверки их целостности и освобождает прикладные
процессы от необходимости таймаутов и повторных передач для
обеспечения надежности. Наиболее типичными прикладными
процессами, использующими TCP, являются FTP и telnet. Кроме
того, TCP используют системы SMTP, HTTP и др..

89. Сети ЭВМ и средства коммуникации

Глобальная сеть Internet
Протоколы транспортного уровня
Формат TCP-сегмента

English Русский Rules