Принципы межсетевой адресации и протокольной маршрутизации, адресация и протоколы интернет

В настоящее время протокол TCP/IP фактически является стандартом технологии передачи данных в компьютерных сетях различного масштаба. Он реализует концепцию построения одноранговых сетей, которая предполагает наличие одинакового статуса у всех входящих в состав сети рабочих станций. При необходимости любой из станций могут быть переданы полномочия по управлению ресурсами сети. Основу протокола составляет процедура маршрутизации пакетов, базирующаяся на системе уникальных адресов входящих в состав сети рабочих станций. При этом любая рабочая станция, входящая в состав как локальной, так и глобальной сети, имеет уникальный адрес, определяющий в своем составе адрес сети и адрес станции внутри сети. Подобная схема адресации позволяет обеспечивать обмен данными как в рамках локальной сети, так и с выходом во внешние сети. Сети, реализующие передачу данных на основе IP-адресов, называют IP-сетями.

В сети Интернет параллельно применяются два вида адресации компьютеров: цифровой и доменный. В связи с изначально используемым для идентификации компьютеров в составе больших сетей протоколом IP в сетях различного уровня и в настоящее время широко используется система IP-адресов, определяемых 32-битной кодовой комбинацией. Для удобства использования адреса он разделяется на четыре части по восемь бит, что в десятичной системе счисления позволяет в каждой части задать число в диапазоне от 0 до 255. Так, Web-сервер “Парус-Консультант” корпорации ПАРУС, являющейся известным поставщиком качественного программного обеспечения для автоматизации процессов управления в области финансово-экономической деятельности, имеет адрес 195.14.39.202. В связи со значительным ростом количества подключаемых к сети Интернет компьютеров и другого цифрового интеллектуального оборудования потенциальные возможности 32–битной адресации (максимально возможное число индивидуальных IP-адресов ограничивается четырьмя миллиардами) постепенно исчерпываются. Поэтому на смену протоколу IP4 приходит его версия IP6, оперирующая с адресом из 128 бит, что снимает вопрос о потенциальном ограничении числа возможных адресов на многие годы вперед. В протокол IP6 встроен стандарт аутентификации и шифрования IPSec. Основным недостатком работы пользователя непосредственно с IP-адресами является отсутствие смысловой характеристики в обозначении компьютера, что затрудняет запоминание адреса. Однако IP-адресация удобна для машинной обработки таблиц маршрутов, поэтому она является основной системой адресации внутри сети Интернет.

Доменная система идентификации компьютеров (Domain Naming System – DNS) в ее нынешнем виде была разработана в 80-е годы, когда были определены домены верхнего уровня на территории США: gov - правительственные, mil - военизированные, edu - образовательные, com - коммерческие, net – сетевые. Они строились по организационному признаку и обязательно состояли из трех символов. При выходе сети за границу США были введены домены географического уровня, состоящие из двух символов: ru - Россия, uk - Великобритания, us - США, Франция и др. Домен su - СССР сохраняется и в настоящее время. Домен географического уровня един для всех хостов, находящихся на территории соответствующей страны. DNS–имена в минимальной конфигурации должны состоять их двух частей, разделенных точкой (число частей в DNS–имени или простых доменов в полном доменном имени произвольно). Так DNS–адрес корпорации Парус в сети Internet имеет вид http://www.parus.ru, где префикс http:// формально указывает на использование протокола HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) для передачи гипертекста; www - указание в явном виде на принадлежность адреса к службе WWW; parus.ru - доменное имя хоста. В отличие от IP – адресации, устанавливающей иерархию слева направо (сеть – подсеть - хост), DNS- адресация определяет иерархию справа налево путем вложения доменов более низкого уровня в домены более высокого уровня. Как и IP–адрес, так и DNS– адрес однозначно идентифицируют хост в составе сети Интернет, причем каждому IP–адресу соответствует единственный DNS–адрес. Базовым элементом в сети Интернет является IP–адрес, а DNS–адрес фактически является реализацией прикладного процессора (сервиса) над протоколом IP. Использование доменной адресации ориентировано непосредственно на пользователя. При работе пользователя в сети Интернет преобразование передаваемых адресов из одной формы в другую выполняется оборудованием провайдера.

Протокол TCP/IP фактически представляет целое семейство протоколов, ориентированных на управление передачей данных. Протокол IP является основным протоколом семейства, реализующим доставку пакетов передаваемых данных на третьем (сетевом) уровне модели OSI с решением вопросов маршрутизации пакетов. Однако он не отвечает за надежность доставки пакетов и их целостность. Подобную организацию доставки пакетов называют дейтаграммной доставкой, а пакет в этом случае называют дейтаграммой.

Протокол TCP (протокол управления передачей) поддерживает передачу данных на транспортном и частично сеансовом уровнях. Он реализует процесс установления логического соединения между отправителем и получателем, и гарантирует доставку передаваемых данных с сохранением их целостности.