Для класса А – 10.0.0.0; для класса В – 10.10.0.0, 172.16.0.0 – 172.31.0.0; для класса С – 10.10.10.0, 192.168.0.0 – 192.168.254.0.

Введение "серых" IP – адресов позволило увеличить количество IP – адресов в Internet, иначе 32 – разрядного цифрового адреса не хватило бы для подключения к Internet такого количества пользователей. Подключение компьютеров с "серыми " IP – адресами к Internet выполняется через специальные службы или устройства. Это может быть – прокси – сервер или маршрутизатор (роутер), обладающие функцией трансляции адресов (NAT), которые заменяют своим "белым" IP - адресом "серые" адреса, запоминая их специальным образом.

Для определения адреса сети в конкретном IP – адресе используется маска подсети. Например, узел с IP-адресом 12.34.56.78 и маской подсети 255.255.0.0 находится в сети 12.34.0.0.

Чтобы получить адрес сети, зная IP-адрес и маску подсети, необходимо применить к ним операцию поразрядной конъюнкции (логическое И). Например, в случае более сложной маски:

IP-адрес: 00001100 00100010 00111000 01001110 (12.34.56.78)

Маска подсети: 11111111 11111111 11100000 00000000 (256.256.224.0)

Адрес сети: 00001100 00100010 00100000 00000000 (12.34.32.0)

Маску подсети часто записывают вместе с IP-адресом в формате IP-адрес/количество единичных бит в маске. Например, IP-адрес 12.34.56.78 с маской 255.255.224.0 (т. е. состоящей из 19 единичных бит и 13 нулевых) можно записать как 12.34.56.78/19.

Разбиение одной большой сети на несколько маленьких подсетей позволяет упростить маршрутизацию. Например, пусть таблица маршрутизации некоего маршрутизатора содержит следующую запись (табл.5):

Таблица 5

Пусть теперь маршрутизатор получает пакет данных с адресом назначения 12.34.56.78. Обрабатывая построчно таблицу маршрутизации, он обнаруживает, что при наложении маски 255.255.0.0 на адрес 12.34.56.78 получается адрес сети 12.34.0.0. В таблице маршрутизации этой сети соответствует шлюз 11.22.3.4, которому и отправляется пакет.

Маски подсети являются основой метода бесклассовой маршрутизации.

Маска назначается по следующей схеме 2⁸ − n (для сетей класса C), где n - количество компьютеров в под/сети + 2, округленное до ближайшей большей степени двойки.

Пример: в сети класса C есть 30 компьютеров, маска для такой сети вычисляется следующим образом:

28 – 30 + 2=256 – 32 = 224

Маска выглядит так: 255.255.255.224.

8.3.Бесклассовая интердоменная маршрутизация.

В настоящее время обсуждается вопрос об увеличении разрядности IP – адреса до 128, поскольку уже возник дефицит IP-адресов. Уже в 1996 году было зарегистрировано более 100000 сетей. Разбивка сетей на три класса A, B и С уже не может отвечать современным требованиям. Сеть класса А с ее 17000000 адресов слишком велика, а класса С с 254 адресами, как правило, слишком мала. Сети класса B с 65536 машинами может показаться оптимальными, но на практике каждая из этих сетей не обеспечивает оптимального использования адресного пространства и всегда остаются неиспользованные адреса (для классов B и A количество пустующих адресов оказывается обычно значительным).

Если бы в адресах класса С для кода номера ПК было выделено 10 или 11 бит (1024-2048), ситуация была бы более приемлемой. Маршрутизатор рассматривает IP-адресную среду на двух уровнях - адрес сети и адрес ЭВМ, при этом практически они работают только с адресами сетей. Число записей в маршрутной таблице должно будет быть равным половине миллиона записей (по числу блоков С-адресов).

Проблема может быть решена, если забыть про разбиение всей совокупности IP-адресов на классы. Бесклассовая адресация (Classless InterDomain Routing, CIDR) - метод IP-адресации, позволяющий гибко управлять пространством IP-адресов, не используя жёсткие рамки классовой адресации. Использование этого метода позволяет экономно использовать конечный ресурс IP-адресов.

Беcклассовая адресация основывается на переменной длине маски подсети (Variable Length Subnet Mask — VLSM), в то время, как в классовой адресации длина маски строго фиксирована 1, 2 или 3 установленными байтами. Вот пример записи IP-адреса с применением беcклассовой адресации: 10.1.2.33/27 (табл.6).

Таблица 6

В данном примере видно, что в маске подсети 27 бит слева выставлены в единицу (так называемые значащие биты. В таком случае говорят о длине маски подсети в 27 бит (/27 - на сленге "слэш двадцать семь").

Ещё один пример записи адреса 172.16.0.1/12 в бесклассовой системе адресации приведён в табл.7.

Таблица 7

9. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ INTERNET

9.1.Общая характеристика сети Internet

Сеть Internet - это сеть сетей, объединяющая как локальные, так и глобальные сети. С технической точки зрения, Internet - объединение транснациональных компьютерных сетей, работающих по самым разнообразным протоколам, связывающих всевозможные типы компьютеров, физически передающих данные по телефонным проводам и оптоволокну, через спутники и радиомодемы. Таким образом, Internet состоит из множества компьютеров, соединенных между собой линиями связи, и установленных на этих компьютерах программ. Пользователи Internet подключаются к сети через оборудоание специальных организаций - поставщиков услуг (провайдеров). К глобальной сети могут быть подключены как отдельный компьютер, так и локальная сеть. В последнем случае и все пользователи локальной сети могут пользоваться услугами Internet, хотя линией связи с Internet соединен лишь один узел. Соединение может быть постоянным или временным (коммутируемым). Провайдеры имеют множество линий для подключения пользователей и высокоскоростные линии для связи с остальной частью Internet. Часто мелкие поставщики подключены к более крупным. Компьютеры, подключенные к Internet, часто называют узлами или хостами.

Наряду с Internet используются внутренние сети предприятий, доступные только её сотрудникам, работающие по протоколам стека TCP/IP, называемые Интранет (Intranet). Такая система позволяет создавать внутрикорпоративные информационные системы с рядом функциональных задач, позволяющих наиболее полно осуществлять корпоративные коммуникации между сотрудниками, отделами, представительствами компании.

Официальная документация по Internet излагается в документах RFC (Request for Comments). Документы с таким названием содержат в себе материалы по Internet - технологиям, которые доведены до уровня стандарта или близки к этому уровню. Информацию по этому вопросу можно найти по адресу http://www.rfc-editor.org/ или http://www.ietf.org/rfc.html. Все разработчики должны придерживаться этой документации, но на практике не всегда так происходит.

9.2. Сервисы Internet.

9.2.1.Классификация сервисов Internet.

Нельзя ввести сколько-нибудь жесткую или определенную классификацию сервисов Internet. Основная причина - уникальность каждого сервиса и одновременная неотделимость его от остальных. Каждый сервис характеризуется свойствами, часть которых объединяет его с одной группой сервисов, а другая часть с другой группой. Наиболее подходящим для классификации сервисов Internet является деление на сервисы интерактивные, прямого и отложенного чтения. Эти группы объединяют сервисы по большому числу признаков. Сервисы, относящиеся к классу отложенного чтения наименее требовательны к ресурсам компьютеров и линиям связи. Основным признаком этой группы является та особенность, что запрос и получение информации могут быть достаточно сильно разделены по времени. Сюда относится, например, электронная почта. Сервисы прямого обращения характерны тем, что информация по запросу возвращается немедленно. Однако от получателя информации не требуется немедленной реакции. Сервисы, где требуется немедленная реакция на полученную информацию, т.е. когда получаемая информация является, по сути дела, запросом, относятся к интерактивным сервисам. Для пояснения вышесказанного можно заметить, что в обычной связи аналогами сервисов интерактивных, прямых и отложенного чтения являются, например, телефон, факс и письменная корреспонденция. рассмотрим самые популярные сервисы глобальной сети Internet.

9.2.2. Электронная почта

Электронная почта(e-mail) - первый из сервисов Internet, наиболее распространенный и эффективный. Электронная почта - типичный сервис отложенного чтения (off-line). Вы посылаете Ваше сообщение, как правило, в виде обычного текста, адресат получает его на свой компьютер через какой-то, возможно достаточно длительный промежуток времени, и читает Ваше сообщение тогда, когда ему будет удобно. E-mail очень похож на обычную бумажную почту, обладая теми же достоинствами и недостатками.

Итак, электронная почта повторяет достоинства (простота, дешевизна, возможность пересылки нетекстовой информации, возможность подписать и зашифровать письмо) и недостатки (негарантированное время пересылки, возможность доступа третьих лиц во время пересылки, неинтерактивность) обычной почты. Однако у них есть и существенные отличия. Стоимость пересылки обычной почты очень сильно зависит от того, куда, в сколь удаленную точку планеты она должна быть доставлена, и ее размера и типа. Для электронной почты такой зависимости или нет, или она довольно невелика. Электронное письмо можно шифровать и подписывать гораздо более надежно и удобно, нежели бумажное - для последнего, строго говоря, вообще нет общепринятых средств шифрования. Скорость доставки электронных писем гораздо выше, чем бумажных, и минимальное время их прохождения несравнимо меньше. E-mail универсален - множество сетей во всем мире, построенных на совершенно разных принципах и протоколах, могут обмениваться электронными письмами с Internet, получая тем самым доступ к прочим его ресурсам. Практически все сервисы Internet, использующиеся обычно как сервисы прямого доступа (on-line), имеют интерфейс к электронной почте, так что даже если у Вас нет доступа к Internet в режиме on-line, Вы можете получать большую часть информации, хранящейся в Internet, посредством дешевой электронной почты. Скорость доставки сообщений электронной почты сильно зависит от того, каким образом она передается. Путь электронного письма между двумя машинами, непосредственно подключенными к Internet, занимает секунды, и при этом вероятность потери или подмены письма минимальна.

9.2.3. Система гипермедиа WWW

WWW (World Wide Web - всемирная паутина) - самый популярный и интересный сервис Internet сегодня, самое популярное и удобное средство работы с информацией. Больше половины потока данных Internet приходится на долю WWW.

Сегодня WWW - самая передовая технология Internet, и она уже становится массовой технологией - возможно, недалек тот день, когда каждый человек, знающий, что такое телефон, будет знать, что такое WWW.

WWW - информационная система, которой весьма непросто дать корректное определение. Вот некоторые из эпитетов, которыми она может быть обозначена: гипертекстовая, гипермедийная, распределенная, интегрирующая, глобальная. Ниже будет показано, что понимается под каждым из этих свойств в контексте WWW. WWW работает по принципу клиент-серверы: существует множество серверов, которые по запросу клиента возвращают ему гипермедийный документ - документ, состоящий из частей с разнообразным представлением информации (текст, звук, графика, трехмерные объекты и т.д.), в котором каждый элемент может являться ссылкой на другой документ или его часть. Ссылки эти в документах WWW организованы таким образом, что каждый информационный ресурс в глобальной сети Internet однозначно адресуется, и документ, который Вы читаете в данный момент, способен ссылаться как на другие документы на этом же сервере, так и на документы (и вообще на ресурсы Internet) на других компьютерах. Причем пользователь не замечает этого, и работает со всем информационным пространством Internet как с единым целым.

Ссылки WWW указывают не только на документы, специфичные для самой WWW, но и на прочие сервисы и информационные ресурсы Internet. Более того, большинство программ-клиентов WWW (browsers, навигаторы) не просто понимают такие ссылки, но и являются программами-клиентами соответствующих сервисов: ftp, gopher, сетевых новостей Usenet, электронной почты и т.д.

Таким образом, программные средства WWW являются универсальными для различных сервисов Internet, а сама информационная система WWW играет интегрирующую роль.

Некоторые термины, использующиеся в WWW:

html (hypertext markup language, язык разметки гипертекста) - формат гипермедийных документов, использующихся в WWW для представления информации. Формат этот не описывает то, как документ должен выглядеть, но определяет его структуру и связи. Внешний вид документа на экране пользователя определяется программой – навигатором (броузером), и если Вы работаете за графическим или текстовым терминалом, то в каждом случае документ будет выглядеть по-своему, но структура его останется неизменной, поскольку она задана форматом html. Имена файлов в формате html имеют расширение .html (.htm).

http (hypertext transfer protocol, протокол передачи гипертекста) - название протокола, по которому взаимодействуют клиент и сервер WWW.

WWW - сервис прямого доступа, требующий полноценного подключения к Internet, и более того, часто требующий быстрых линий связи, в случае, сли документы, которые Вы читаете, содержат много графики или другой нетекстовой информации.

Децентрализованность WWW вносит некоторые затруднения - например, сегодня стандартом становятся не те расширения языка html, которые лучше, но те, которые привносятся самыми популярными навигаторами, такими как Vicrosoft Internet Explorer, Netscape Navigator. Децентрализованность несет и множество других проблем: отсутствие общего каталога серверов и средств тотального поиска по ним. Однако эта проблема успешно решается - сегодня есть и каталоги, и поисковые системы, которые, если и не являются глобальными, но тем не менее охватывают достаточно большую часть документов WWW, чтобы быть полезными и успешно применяться для поиска информации.

9.2.4. FTP - передача файлов

Еще один широко распространенный сервис Internet - FTP (File Transfer Protocol). Расшифровывается эта аббревиатура как протокол передачи файлов, но при рассмотрении ftp как сервиса Internet имеется в виду не просто протокол, но именно сервис - доступ к файлам в файловых архивах. Вообще говоря, ftp - стандартная программа, работающая по протоколу tcp, всегда поставляющаяся с операционной системой. Ее исходное предназначение - передача файлов между разными компьютерами, работающими в сетях tcp/ip: на одном из компьютеров работает программа-сервер, на втором пользователь запускает программу-клиента, которая соединяется с сервером и передает или получает по протоколу ftp файлы. Предполагается, что пользователь зарегистрирован на обоих компьютерах и соединяется с сервером под своим именем и со своим паролем на этом компьютере. Протокол ftp оптимизирован для передачи файлов. Данная черта и послужила причиной того, что программы ftp стали частью тдельного сервиса Internet. Дело в том, что сервер ftp зачастую настраивается таким образом, что соединиться с ним можно не только под своим именем, но и под условным именем anonymous - аноним. Тогда Вам становятся доступна не вся файловая система компьютера, но некоторый набор файлов на сервере, которые составляют содержимое сервера anonymous ftp - публичного файлового архива.

Если кто-то хочет предоставить в публичное пользование файлы с информацией, программами и прочим, то ему достаточно организовать на своем компьютере, включенном в Internet, сервер anonymous ftp. Сделать это достаточно просто, программы-клиенты ftp есть практически на любом компьютере - поэтому сегодня публичные файловые архивы организованы в основном как серверы anonymous ftp. На таких серверах сегодня доступно огромное количество информации и программного обеспечения. Практически все, что может быть предоставлено пользователям в виде файлов, доступно с серверов anonymous ftp. Это и свободно распространяемые программы, и демонстрационные версии, мультимедиа или просто тексты - законы, книги, статьи, отчеты, рефераты.

Таким образом, если Вы, например, хотите представить миру демонстрационную версию Вашего программного продукта - anonymous ftp является удачным решением такой задачи. Если, с другой стороны, Вы хотите найти, скажем, последнюю версию Вашей любимой свободно распространяющейся программы, то искать ее нужно именно на серверах ftp.

Несмотря на распространенность, у ftp есть и множество недостатков. Программы-клиенты ftp могут быть не всегда удобны и просты в использовании. Не всегда можно понять, а что это за файл перед Вами - то ли это тот файл, что Вы ищете, то ли нет. Нет простого и универсального средства поиска на серверах anonymous ftp - хотя для этого и существует специальный сервис archie, но это независимая программа, неуниверсальная и не всегда применимая. Программы ftp довольно стары и некоторые их особенности, бывшие полезными при рождении, не очень понятны и нужны сегодня. Так, например, для передачи файлов есть два режима - бинарный и текстовый, и если Вы вдруг неправильно выбрали режим, то передаваемый файл может быть поврежден. Описания файлов на сервере выдаются в формате операционной системы сервера, а список файлов операционной системы UNIX может привести в недоумение пользователя Windows. Проблема тут в том, что со списком файлов выдается лишняя информация, а слишком много знать всегда вредно. Серверы ftp нецентрализованы, и это несет свои проблемы.

Несмотря на все это, серверы anonymous ftp сегодня - стандартный путь организации публичных файловых архивов в Internet. Вы можете также организовывать доступ к файлам под паролем - например, своим клиентам. Ftp - сервис - это сервис прямого доступа, требующий полноценного подключения к Internet, но возможен и доступ через электронную почту, существуют серверы, которые могут прислать Вам по электронной почте файлы с любых серверов anonymous ftp. Однако это может быть весьма неудобно, ибо такие серверы сильно загружены, и Ваш запрос может долго ждать своей очереди. Кроме того, большие файлы при отсылке делятся сервером на части ограниченного размера, посылаемые отдельными письмами, и если одна часть из сотни потеряется или повредится при передаче, то остальные 99 тоже окажутся ненужными.

В Internet есть много других сервисов: телеконференции, Telnet, Gopher, Wais и другие, на сегодняшний день менее популярные и реже используемые. Информацию о них можно найти в рекомендуемой литературе.

9.3.Виды подключения к Internet

Для подключения к Internet выбирается Internet – провайдер, предоставляющий услуги Internet. С ним заключается договор на предоставление услуг, оговариваются виды услуг и их стоимость. При выборе провайдера следует учитывать качество его услуг, стоимость (примерно одинакова для всех провайдеров), качество оборудования, опыт Ваших знакомых при работе с тем или другим провайдером и др. Можно, не заключая договора, поработать с несколькими провайдерами, покупая на короткий срок абонентские карточки, а далее уже заключать договор с лучшим на Ваш взгляд провайдером.

Используются следующие виды подключения: Dial-up доступ, технология ADSL, технология XDSL, Выделенный Internet, Спутниковый Internet, Мобильный Internet, GPRS Internet, Локальная сеть.

Dial up. Это способ подключения к Internet посредством модема и коммутируемой линии городской телефонной сети. Скорость передачи данных до 56 Кбит/сек, зависит от качества телефонных линий. Данный способ соединения имеет ряд преимуществ: возможность использования уже существующей линии для доступа в Internet; низкая стоимость абонентского оборудования; низкая стоимость и простота подключения. Самым большим недостатком этого способа является низкая скорость передачи.

Технология ADSL.Аббревиатура ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) расшифровывается как "Асимметричная цифровая абонентская линия", что подчеркивает изначально заложенное в этой технологии различие скоростей обмена в направлениях к абоненту и обратно. Асимметричность ADSL подразумевает передачу больших объемов информации к абоненту (видео, массивы данных, программы) и небольших объемов от абонента (в основном команды и запросы). Оборудование ADSL, размещенное на АТС, и абонентский ADSL-модем, подключаемые к обоим концам телефонной линии, образуют три канала:

высокоскоростной канал передачи данных из сети в компьютер (скорость от 32Кбит/с до 8Мбит/с);

скоростной канал передачи данных из компьютера в сеть (скорость — от 32Кбит/с до 1Мб/с);

простой канал телефонной связи, по которому передаются обычные телефонные разговоры. Величина скорости передачи данных при этом зависит от длины и качества телефонной линии.

Асимметричный характер скорости передачи данных вводится специально, т. к. удалённый пользователь Internet обычно загружает данные из сети в свой компьютер, а в обратном направлении идут либо команды, либо поток данных существенно меньшей скорости. Для получения асимметрии скорости полоса пропускания абонентского окончания делится между каналами также асимметрично. На дальнем конце абонентского окончания должен располагаться так называемый мультиплексор доступа ADSL - DSLAM. Этот мультиплексор выделяет подканалы из общего канала и отправляет голосовой подканал на АТС, а высокоскоростные каналы данных направляет на маршрутизатор, подключенный к DSLAM. Одно из главных преимуществ технологии ADSL - то, что поддержка голоса никак не отражается на параллельной передаче данных по двум быстрым каналам. Причина подобного эффекта состоит в том, что ADSL основана на принципах разделения частот, благодаря чему голосовой канал надежно отделяется от двух других каналов передачи данных.

Технология XDSL.XDSL — в буквальном переводе на русский язык - это цифровая абонентская линия (Digital Subscriber Line). Появился этот термин с появлением ISDN (Integrated Service Digital Network) - цифрового абонентского доступа, реализованного с появлением в 80-х годах новых цифровых автоматических телефонных станций (цифровых АТС). Чаще всего, термин DSL использовался в контексте ISDN BRI (Basic Rate Interface) - цифрового доступа со скоростью 160 Кбит/с. В данное время термин почти полностью утратил связь с линией ISDN BRI и означает технологию для высокоскоростной передачи дискретных сигналов по физической линии (обычно медному проводу). Шире DSL -это совокупность технических средств, включающих абонентскую линию связи (витую пару) и цифровую систему передачи, или так называемые модемы, обеспечивающие дуплексную (двунаправленную) передачу по абонентской линии цифровых сигналов. В данное время имеется множество разных "DSL-подобных" методов передачи информации по медному проводу. Всех их условно объединяют в семейство xDSL-технологий. В линиях, организованных на базе xDSL-оборудования, трафик передается только в цифровом виде. В данное время xDSL чаще используется для организации доступа конечных пользователей к сетям передачи данных общего пользования, например, Internet. В последнее время инженерами были отработаны разные варианты внедрения систем высокоскоростного доступа, доступные массовому пользователю. Технология xDSL, работает на существующих телефонных линиях и обеспечивает скорость доступа до 115,2 кбит/с. Телефон и Internet работают синхронно по одной линии. Обеспечить такую скорость удается благодаря использованию самых современных телекоммуникационных технологий и решений при организации цифровой связи. Модемы устанавливаются перед АТС таким образом, что связь с абонентским модемом совершается не через коммутационное оборудование АТС (как при Dial-up ), а фактически через непосредственное соединение. Ваша телефонная линия поступает на АТС уже после оборудования xDSL, которое в обход АТС включено цифровым каналом в сеть Internet. Важной особенностью оборудования xDSL является то, что при установке его на вашу линию полностью сохраняется возможность пользования всеми услугами традиционной телефонной сети (в том числе определителем номера, факсом или обычным аналоговым модемом) даже во время передачи данных. Дело в том, что ваш голос и голос вашего собеседника оцифровываются и передаются xDSL модемами синхронно с другими данными. Вы сможете разговаривать по обычном телефону и работать в Internet синхронно, то есть соединение с Internet во время разговора сохранится, а скорость его лишь немного снизится. Высокая надежность телефонной связи обеспечивается тем, что при отключении электропитания, в том числе аварийном, xDSL-модемы отключатся и ваш телефон будет работать в обычном режиме. Кроме того, при использовании xDSL-модемов, благодаря цифровой передаче телефонных разговоров, повышается конфиденциальность связи. Подключение со скоростью 115,2 кбит/с к серверам Internet удовлетворяет многих пользователей по соотношениям продуктивности и стоимости для малых или средних офисов и домашних пользователей.

Выделенный Internet. Это высококачественный, скоростной и постоянный доступ в Internet по отдельному кабелю. Чтобы соединиться с Internet по выделенной линии, достаточно просто включить компьютер. Internet доступен до тех пор, пока компьютер включен. Выделенный Internet мало используется для подключений домашних пользователей, поскольку стоимость прокладки выделенной линии высока, а при наличии ADSL и xDSL достаточно эффективно используются и имеющиеся телефонные линии.

Спутниковый Internet.Спутниковый Internet - это самый экономичный способ высокоскоростного подключения к глобальной сети. По сравнению с традиционными выделенными линиями стоимость получения одного Мегабайта данных в 2-9 раза ниже и составляет в среднем всего 80-90 копеек. При этом спутниковое соединение обеспечивает столь же быструю передачу данных, как и выделенная линия - до нескольких Мегабит в секунду (это примерно в 100 раз быстрее обычного модема). Спутниковая связь достаточно надежна. Несмотря на большое количество пользователей, спутниковый канал "перегрузить" очень сложно. Ведь те же самые спутники используются для передачи десятков цифровых телеканалов, а для этого нужна несравнимо большая пропускная способность. В случае необходимости провайдер спутникового Internet расширяет свою полосу. Обычно в его распоряжении находится полоса в несколько десятков Мегабит/с, и каждому пользователю из нее выделяется до нескольких Мегабит/с.

Услугами спутникового Интернет можно пользоваться в любой географической точке, расположенной в обширной зоне обслуживания спутника. Передача данных через спутник носит односторонний характер: Вы можете только получать данные. Для передачи Ваших запросов на какую-либо информацию в Сети, а также исходящих от Вас данных (например, Ваших электронных писем) нужно использовать любой вид наземного соединения. Это может быть кабельное соединение (Ethernet, ADSL), радио-линия, или, как это часто бывает, обычный Dial-Up модем и даже мобильный телефон (GPRS). Вся входящая к Вам информация будет поступать через высокоскоростной спутниковый канал. Поскольку объем исходящей от Вас информации намного меньше, чем объем входящей к Вам на компьютер (примерно в 10 раз), исходящая от Вас информация обычно не тарифицируется местными провайдерами. Спутниковый Internet позволяет существенно снизить Ваши расходы на трафик при высокой скорости получения информации из Сети.

Радиоканал.Радиоканал – беспроводное подключение с использованием радиоволн. Радиоканал позволяет подключить к сети домашний компьютер или локальную компьютерную сеть офиса (предприятия). По радиоканалу доступны все услуги Сети, предоставляемые по кабельным каналам.

Организация беспроводной сети рассматривается в данном пособии в разделе "Беспроводные сети".

Локальная сеть.Подключение кInternet через локальную сеть является одним из самых используемых видов подключения к Internet любого учреждения, предприятия. Сейчас уже распространены домашние ЛВС, подключенные к глобальной сети. Одним из главных преимуществ для объединения в сеть является совместный выход в Интернет, что делает подключение скоростным и более дешёвым. В пособии подробно рассматриваетя ЛВС Ethernet и её интеграция с Internet.

GPRS.Аббревиатура GPRS расшифровывается как General Packet Radio Service.Это своеобразная надстройка над обычной GSM сотовой сетью, которая позволяет передавать данные на существенно более высоких, чем в обычной GSM-сети, скоростях. Если в обычной GSM-­сети можно получить максимум 14,4 Кбит/с, то теоретический максимум в GPRS составляет 171,2 Кбит/с при полном использовании. GPRS — это пакетная система передачи данных, функционирующая аналогично сети Internet. Весь поток данных отправителя разбивается на отдельные пакеты и затем доставляется получателю, где пакеты собираются воедино. Internet и GPRS объединяет не только пакетная передача данных. При начале GPRS - сессии каждому GPRS терминалу так же, как и в Internet, присваивается свой уникальный адрес, протокол GPRS прозрачен для TCP/IP, поэтому интеграция GPRS­ - сети с Интернетом происходит незаметно для конечного пользователя.

Для передачи данных, помимо высокоэффективных алгоритмов кодирования, используется такая технология: терминалу автоматически выделяются неиспользуемые в данный момент времени тайм - ­слоты, что позволяет оптимизировать загрузку сети. Такая схема влечет за собой “плавающие” скорости передачи данных у конкретной базовой станции в зависимости от количества активных абонентов. Новая технология EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution) ­ это промежуточный этап между технологией GPRS и стандартами связи третьего поколения, например, технологией UMTS. EDGE позволяет получать доступ к сети с еще большей скоростью, ­ по сравнению с GPRS скорость соединения через EDGE возрастает примерно в три раза. Такие результаты были, в частности, достигнуты во время тестирования этой технологии. Если GSM поддерживает скорость 9,6 кбит/с, то в GPRS она увеличивается до 172 кбит/c, а в EDGE ­ до 384 кбит/с (это теоретическое значение). А в реальности средняя скорость передачи данных составляет 100 - 120 кбит/c с пиковыми значениями до 200-220 кбит/с.

Основным преимуществом EDGE перед GPRS является именно скорость. Таким образом, при той же тарификации абонент получает возможность передачи больших объемов данных за то же время и при том же количестве используемых тайм­слотов в радиоэфире, что и через GPRS . Тарификация опять же зависит не от длительности соединения, а от объема переданных данных. В итоге, использование услуг доступа в Internetт, к WAP –ресурсам (WEB – интерфейс мобильной связи), передача MMS - ­сообщений становятся более эффективными. MMS -Multimedia Message Service - служба мультимедийных сообщений - это система, позволяющая посылать и принимать изображения, мелодии, видео при помощи сотового телефона.

9.4. Доменная система имен

Рассмотрим подробней доменную систему имён, применяемую в Internet. Система доменных имен DNS (Domain Name System) строится по иерархическому принципу. Однако эта иерархия не строгая. Фактически нет единого корня для всех доменов Internet. Если быть точным, то такой корень в модели DNS есть, он называется “ROOT”. Но единого администрирования этого корня нет. Администрирование в Internet начинается с доменов верхнего (первого) уровня.

В системе доменов верхнего уровня в Internet приняты домены, представленные географическими (национальными) регионами. Они имеют имя, состоящее из двух букв. Например, географические домены для некоторых стран: Франция - fr; США - us; Россия - ru.

Существуют и домены, поименованные по тематическим признакам, они имеют трехбуквенное обозначение. Например, коммерческие организации - com; правительственные учреждения - gov, сервисные центры Internet -net, американские университеты - edu, военные сети США - mil.

Эта система обозначений пошла из США. В 80 -е годы там, на родине Internet, были определены первые домены верхнего уровня, и это были трехбуквенные обозначения. Затем, когда сеть перешагнула границы США, появились национальные домены (двухбуквенные), для СССР был выделен домен su, далее, когда в конце 80 - х республики Советского Союза стали самостоятельными, России дали домен ru. Но выбросить домен su из употребления уже нельзя, поскольку на основе доменных имен строятся адреса электронной почты и доступ ко многим ресурсам Internet. Поэтому в России сейчас есть организации с доменными именами ru и su.

Вслед за доменами верхнего уровня следуют домены, определяющие или регионы (msk - Москва), или крупные организации zitmgu (центр информационных технологий МГУ). Далее в имени следуют уровни иерархии, которые могут быть закреплены за небольшими организациями, либо за подразделениями больших организации. Всю систему доменной адресации можно представить на рисунке. Таким образом, доменное имя для пользоватея сети Internet может выглядеть так:

info1.zitmgu.ru или polyn.net.kiae.su

В русскоязычной части Internet для регистрации домена следует обратиться на сайт nic.ru. Сейчас появились новые домены первого уровня, например, biz, info.

9.5.Универсальные указатели ресурсов

При работе в Internet чаще всего используются не просто доменные адреса, а универсальные указатели (идентификаторы, локаторы) ресурсов, называемые URL - Universal Resource Locator. URL - это адрес и имя ресурса в Internet вместе с указанием того, с помощью какого протокола следует к нему обращаться. Понятие URL стало использоваться с появлением технологии WWW.

За основу при написании URL приняты правила системы Unix, которая претерпела естественные расширения за счет приписывания к существующей схеме адресации файлов имени протокола доступа к заданному ресурсу, затем - имени компьютера, где расположен ресурс, а справа - после служебных меток (#,?) - имени метки внутри файла или элементов поискового запроса.

Для разъяснения этих понятий проведем аналогию между системами Dos и Unix. Схема адресации в иерархически организованных файловых системах, таких как Dos(Windows) и Unix, позволяет однозначно идентифицировать заданный файл путем указания его имени и пути к нему.

Пример.

В DOS: c:\dos\progr\file1.txt-файл с именем file.txt находится на диске с: в каталоге dos в подкаталоге progr.

В Unix: /users/data/Letters.html - файл с именем Letters.html расположен в корне, в директории users, подкаталоге data.

Схемы адресаций похожи, за исключением: в Unix слэш прямой, эта система чувствительна к регистру в именах, в расширении файлов в Unix может быть более трех символов. Пример адресации:

http: //www.citmgu.ru/users/data/Letters.html#Mark1

В примере содержится обращение по протоколу HTTP к WWW - серверу с доменным именем zitmgu.ru c попыткой доступа к файлу Letters.html c поисковой меткой Mark1.

Именно в таком виде и вводятся строки запроса на ресурс в специально отведенном поле броузера, после чего нажатие клавиши ENTER инициирует соединение и загрузку. В основу построения адреса ресурса в сети заложены следующие понятные принципы:

расширяемость - новые адресные схемы должны вписываться в существующий синтаксис URL;

полнота - по возможности , любая из существующих схем должна быть описана посредством URL;

читаемость - адрес должен быть легко читаем человеком, что вообще характерно для технологии WWW.

Таким образом, в URL первым ставится идентификатор протокола или схемы ресурса (например, HTTP), за ним ставится двоеточие, после чего указывается путь к ресурсу, т.е. доменный адрес машины, на которой установлен сервер HTTP и остаток пути к файлу на этом сервере.

9.6.Схемы адресации ресурсов Internet

В стандарте RFC - 1630 рассмотрены схемы адресации ресурсов INTERNET. Здесь рассмотрим некоторые наиболее популярные ресурсы.

Схема HTTP (Hyper Text Transfer Protocol). Это основная схема (протокол) для WWW - технологий. Серверы, работающие на языке протокола HTTP, называются HTTP - серверами или WEB - серверами.

Нами уже рассмотрен пример адресации ресурса по протоколу HTTP. Напомним, что такой адрес может заканчиваться символами метки (как было рассмотрено) или символом поиска ресурса по ключевым словам. При передаче ключевых слов употребляется служебный символ "?" в таком виде:

http://paul.net.kiae.su/kadr.html?keyword1

В данном примере предполагается, что указанный документ kadr.html - это документ с возможностью поиска по ключевым словам (после вопросительного знака указано ключевое слово keyword1). Чаще всего указывается только имя ресурса без меток и ключевых слов. Если имя файла неизвестно, можно обратиться к соответствующему серверу, получить на экран его исходную страницу и воспользоваться подсказками для поиска нужной информации. Как правило, исходные страницы WEB - серверов обязательно содержат понятные подсказки в виде красочных меню.

Схема FTP. Эта схема также позволяет адресовать файловые архивы FTP из программ-клиентов WWW (броузеров). Известно, что доступ к архивам FTP может быть анонимным (неавторизованный доступ) и авторизованный доступ, когда надо указывать идентификатор пользователя и даже его пароль. Неавторизованный доступ возможен только к публичным, некоммерческим архивам. В связи с этим возможны два варианта адресации:

Неавторизованный доступ: ftp://polyn.net.kiae.su/pub/1index.txt

В данном случае записана ссылка на ресурс с подразумеваемым идентификатором "anonymous". Это пример обращения к публичному архиву. В Internet много публичных ftp - серверов. Список таких серверов можно взять на FTP- сервере garbo.uwasa.fi.

Авторизованный доступ:

ftp://nobody1:password@polyn.net.kiae.su/users/local/pub

В данном случае идентификатор (nobody1) и пароль (password) отделены от адреса машины символом "@". По введенной команде указанный файл будет (в случае успешного обнаружения) передан на ваш компьютер. Если Вы не знаете точное имя ресурса, но Вам известно имя FTP - сервера, на котором он расположен, можно обратиться к исходной странице этого сервера, а затем с нее попытаться найти соответствующий файл и дать команду на его перекачку на Ваш компьютер.

TELNET.По этой схеме осуществляется доступ к ресурсу в режиме удаленного терминала. При использовании этой схемы обычно используется пароль. Пример:

telnet://guest:password@apollo.polyn.kiae.su

По этой команде Ваш компьютер окажется терминалом компьютера с указанным доменным именем, можно просматривать то, что Вам разрешено и в той системе, которая работает на этом компьютере.

9.7.Сетевая модель Internet и стек протоколов TCP/IP

Стек TCP/IP был разработан по инициативе Министерства обороны США более 20 лет назад для связи экспериментальной сети ARPAnet с другими сетями как набор общих протоколов для разнородной вычислительной среды. Большой вклад в развитие стека TCP/IP, который получил свое название по популярным протоколам IP и TCP, внес университет Беркли, реализовав протоколы стека в своей версии ОС UNIX. Популярность этой операционной системы привела к широкому распространению протоколов ТСР, IP и других протоколов стека. Сегодня этот стек используется для связи компьютеров всемирной информационной сети Internet, а также в огромном числе корпоративных сетей.

Стек TCP/IP на нижнем уровне поддерживает все популярные стандарты физического и канального уровней: для локальных сетей - это Ethernet, Token Ring, FDDI, для глобальных - протоколы работы на аналоговых коммутируемых и выделенных линиях SLIP, PPP, протоколы территориальных сетей Х.25.

TCP/IP - собирательное название для набора (стека) сетевых протоколов разных уровней, используемых в Internet.За долгие годы использования в сетях различных стран и организаций стек ТСР/IР вобрал в себя большое количество протоколов прикладного уровня. К ним относятся такие популярные протоколы, как протокол пересылки файлов FTP, почтовый протокол SMTP, используемый в электронной почте сети Ethernet, гипертекстовые сервисы службы WWW и многие другие. Сеть Internet - это сеть сетей, объединяющая как локальные сети, так и глобальные сети. Поэтому центральным местом при обсуждении принципов построения сети является семейство протоколов межсетевого обмена TCP/IP.

Особенности TCP/IP:

открытые стандарты протоколов, разрабатываемые независимо от программного и аппаратного обеспечения;

независимость от физической среды передачи;

система уникальной адресации;

стандартизованные протоколы высокого уровня для распространенных пользовательских сервисов

Сетевая модель Internet (рис. 20) представлена четырьмя уровнями. На рисунке приведены также основные протоколы стека TCP/IP.

Рис.20.Сетевая модель Internet

Стек протоколов TCP/IP делится на 4 уровня:

прикладной (уровень приложений),

транспортный,

сетевой (межсетевой),

физический и канальный, называемый также уровнем доступа к сети.

Данные передаются в пакетах. Данные верхних уровней вставляются, в пакеты нижних уровней. Инкапсуляция- способ упаковки данных в формате одного протокола в формат другого протокола. Например, упаковка IP-пакета в кадр Ethernet или TCP-сегмента в IP-пакет. Согласно словарю иностранных слов термин "инкапсуляция" означает "образование капсулы вокруг чужих для организма веществ (инородных тел, паразитов и т.д.)". В рамках межсетевого обмена понятие инкапсуляции имеет несколько более расширенный смысл. Если в случае инкапсуляции IP в Ethernet речь идет действительно о помещении пакета IP в качестве данных Ethernet-кадра, или, в случае инкапсуляции TCP в IP, помещение TCP-сегмента в качестве данных в IP-пакет, то при передаче данных по коммутируемым каналам происходит дальнейшая "нарезка" пакетов теперь уже на пакеты SLIP или фреймы PPP. Пример инкапсуляции пакетов в стеке TCP/IP приведён на рис.21.

Рис.21. Пример инкапсуляции пакетов в стеке TCP/IP

Главной задачей стека TCP/IP является объединение в сеть пакетных подсетей через шлюзы. Каждая сеть работает по своим собственным законам, однако предполагается, что шлюз может принять пакет из другой сети и доставить его по указанному адресу. Пакет из одной сети передается в другую подсеть через последовательность шлюзов, которые обеспечивают сквозную маршрутизацию пакетов по всей сети. В данном случае, под шлюзом понимается точка соединения сетей. При этом соединяться могут как локальные сети, так и глобальные сети. В качестве шлюза могут выступать как специальные устройства, маршрутизаторы, так и компьютеры, которые имеют программное обеспечение, выполняющее функции маршрутизации пакетов. Маршрутизация - это процедура определения пути следования пакета из одной сети в другую. На рис. 22 представлена схема объединения сетей.

Рис.22. Схема объединения ЛВС и Internet

Сегодня стек ТСР/IР представляет собой один из самых распространенных стеков протоколов вычислительных сетей. Только в сети Internet объединено более 10 миллионов компьютеров по всему миру, которые взаимодействуют друг с другом с помощью стека протоколов ТСР/IР. Рассмотрим основные протоколы всех уровней сетевой модели Internet.

9.8.Уровень доступа к сети

К этому уровню отнесены протоколы, определяющие соединение с Internet, например, SLIP (Serial Line Internet Protocol) - протокол передачи данных по телефонным линиям, PPP (Point to Point Protocol) – протокол соединения "точка-точка", протоколы Ethernet IEEE 802.03, Token Ring, ATM и др.

SLIP (Serial Line Internet Protocol). Этоустаревший сетевой протокол канального уровня эталонной сетевой модели OSI для доступа к сетям стека TCP/IP через низкоскоростные линии связи путем простой инкапсуляции IP-пакетов. Используются коммутируемые соединения через последовательные порты для соединений клиент-сервер типа точка-точка. В настоящее время вместо него используют более совершенный протокол PPP

PPP (Point-to-Point Protocol). Это протокол точка-точка. Это механизм для создания и запуска IP и других сетевых протоколов на последовательных линиях связи.

Протокол РРР является основой для всех протоколов канального уровня. Связь по протоколу РРР состоит из четырёх стадий: установление связи (осуществляется выбор протоколов аутентификации, шифрования, сжатия и определяются параметры соединения), установление подлинности пользователя, контроль повторного вызова РРР (необязательная стадия, в которой подтверждается подлинность удалённого клиента), вызов протокола сетевого уровня. Обычно используется для установки прямых соединений между двумя узлами. Широко применяется для соединения компьютеров с помощью телефонной линии. Также используется поверх широкополосных соединений. Многие Internet-провайдеры используют PPP для предоставления коммутируемого доступа в Internet. IEEE 802.3

9.9.Сетевой уровень модели Internet

К сетевому уровню относятся протоколы, которые отвечают за отправку и получение данных, или, другими словами, за соединение отправителя и получателя.

Протокол IP. Является самым главным во всей иерархии протоколов семейства TCP/IP. Именно он используется для управления рассылкой TCP/IP пакетов по сети Internet. Важнейшие функции протокола IP:

определение пакета, который является базовым понятием и единицей передачи данных в сети Internet; многие зарубежные авторы называют такой IP-пакет датаграммой;

определение адресной схемы, которая используется в сети Internet;

передача данных между канальным уровнем (уровнем доступа к сети) и транспортным уровнем;

маршрутизация пакетов по сети, т.е. передача пакетов от одного шлюза к другому с целью передачи пакета узлу-получателю;

"нарезка" и сборка из фрагментов пакетов транспортного уровня.

Главными особенностями протокола IP является отсутствие ориентации на физическое или виртуальное соединение. Это значит, что прежде чем послать пакет в сеть, модуль операционной системы, реализующий IP, не проверяет возможность установки соединения, т.е. никакой управляющей информации кроме той, что содержится в самом IP-пакете, по сети не передается. Кроме этого, IP не заботится о проверке целостности информации в поле данных пакета, что заставляет отнести его к протоколам ненадежной доставки. Целостность данных проверяется протоколами транспортного уровня (TCP) или протоколами приложений.

Таким образом, вся информация о пути, по которому должен пройти пакет, формируется в самой сети в момент прохождения пакета. Именно эта процедура и называется маршрутизацией в отличие от коммутации, которая используется для предварительного установления маршрута следования данных, по которому потом эти данные отправляют.

Принцип маршрутизации является одним из тех факторов, который обеспечил гибкость сети Internet и её преимущество в сравнении с другими сетевыми технологиями. К сетевому уровню относят также протоколы, выполняющие вспомогательные функции по отношению к IP. Это прежде всего протоколы маршрутизации RIP и OSPF, BGP, занимающиеся изучением топологии сети, определением маршрутов и составлением таблиц маршрутизации, на основании которых протокол IP перемещает пакеты в нужном направлении. Также к сетевому уровню относятся ещё два протокола:

ICMP (Internet Control Message Protocol).Протокол используется для рассылки информационных и управляющих сообщений. При этом используются следующие виды сообщений:

Flow control - если принимающий узел (шлюз или реальный получатель информации) не успевает перерабатывать информацию, то данное сообщение приостанавливает отправку пакетов по сети;

Detecting unreachаble destination - если пакет не может достичь места назначения, то шлюз, который не может доставить пакет, сообщает об этом отправителю пакета. Информировать о невозможности доставки сообщения может и машина, чей IP-адрес указан в пакете. Только в этом случае речь будет идти о портах TCP и UDP, о чем будет сказано чуть позже;

Redirect routing - это сообщение посылается в том случае, если шлюз не может доставить пакет, но у него есть на этот счет некоторые соображения, а именно адрес другого шлюза;

Checking remote host - в этом случае используется так называемое ICMP Echo Message. Если необходимо проверить наличие стека TCP/IP на удаленной машине, то на нее посылается сообщение этого типа. Как только система получит это сообщение, она немедленно подтвердит его получение;

IGMP (Group Management Protocol). Это протокол групповой рассылки, направляющий пакеты сразу по нескольким адресам.

Развитие протокола IP.Протокол IPv6 (Internet Protocol version 6)- это новая версия протокола IP, призванная решить проблемы, с которыми столкнулась предыдущая версия (IPv4) при её использовании в Internet. В настоящее время протокол IPv6 уже используется в нескольких сотнях сетей по всему миру, но пока ещё не получил широкого распространения в Internet, где преимущественно используется IPv4. Протокол был разработан организацией IETF.

Протокол IP в настоящее время столкнулся с рядом проблем, таких как проблема масштабируемости сети, неприспособленность протокола к передаче мультисервисной информации с поддержкой различных классов обслуживания, включая обеспечение информационной безопасности. Указанные проблемы обусловили развитие классической версии протокола IPv4 в направлении разработки версии IPv6. При этом к проблемам масштабируемости протокола IPv4 следует отнести следующие:

недостаточность объёма 32-битного адресного пространства;

сложность агрегирования маршрутов, разрастание таблиц маршрутизации;

сложность массового изменения IP-адресов;

относительная сложность обработки заголовков пакетов IPv4.

Кроме того, масштабируемость IP-сетей следует рассматривать не только с точки зрения увеличения числа узлов, но и с точки зрения повышения скорости передачи и уменьшения задержек при маршрутизации.

В связи с этим было разработано множество версий протокола IP для различных вычислительных платформ и операционных систем. До некоторого момента существовало несколько альтернативных вариантов протокола IP нового поколения. В июле 1994 года была принята версия протокола нового поколения, получившего название IPv6. В технической литературе эту версию протокола ещё называют IPng (IP next generation), хотя иногда под IPng понимают все варианты модернизации IP, включая также не вошедшие в проект IPv6, но продолжающие развиваться. Документом, фиксирующим появление IPv6, является спецификация RFC 1752 "The Recommendation for the IP Next Generation Protocol". Базовый набор протоколов IPv6 был принят IETF в сентябре 1995 г. и получил статус Proposed Standard.

В спецификации RFC 1726 представлен набор функций, основными среди них являются:

масштабируемость: идентификация и определение адресов как минимум 10¹² конечных систем и 10⁹ индивидуальных сетей;

топологическая гибкость: архитектура маршрутизации и протокол должны работать в сетях с различной топологией;

преемственность: обеспечение чёткого плана перехода от существующей версии IPv4;

независимость от среды передачи: работа среди множества сетей с различными средами передачи данных со скоростями до сотен гигабит в секунду;

автоматическое конфигурирование хостов и маршрутизаторов;

безопасность на сетевом уровне;

мобильность: обеспечение работы с мобильными пользователями, сетями и межсетевыми системами;

расширяемость: возможность дальнейшего развития в соответствии с новыми потребностями.

В результате реализации заявленных функций важнейшие инновации IPv6 состоят в следующем:

упрощен стандартный заголовок IP-пакета;

изменено представление необязательных полей заголовка;

расширено адресное пространство;

улучшена поддержка иерархической адресации, агрегирования маршрутов и автоматического конфигурирования адресов;

введены механизмы аутентификации и шифрования на уровне IP-пакетов;

введены метки потоков данных.

При этом в IPv6 все изменения планировались таким образом, чтобы минимизировать изменения на других уровнях протокольного стека TCP/IP. В результате размер IP-адреса увеличен до 128 бит. Даже с учётом неэффективности использования адресного пространства, являющейся оборотной стороной эффективной маршрутизации и автоматического конфигурирования, этого достаточно, чтобы обеспечить объединение миллиарда сетей, как того требовали документы IETF(Специальная комиссия интернет-разработок (Internet Engineering Task Force, IETF) — открытое международное сообщество проектировщиков, учёных, сетевых операторов и провайдеров, созданное IAB в 1986 году, которое занимается развитием протоколов и архитектуры Интернета..

Обеспечена возможность простого и гибкого автоматического конфигурирования адресов для сетей произвольного масштаба и сложности. IPv6 является расширяемым протоколом, причём поля расширений (дополнительные заголовки) могут добавляться без снижения эффективности маршрутизации.

9.10.Протоколы транспортного уровня Internet

В Internet транспортный уровень представлен двумя протоколами TCP(Transfer Control Protocol – протокол контроля передачи) и UDP () – протокол передачи датаграмм. Если предыдущий уровень (сетевой) определяет только правила доставки информации, то транспортный уровень отвечает за целостность доставляемых данных.

Протоколы транспортного уровня могут решать проблему негарантированной доставки сообщений ("дошло ли сообщение до адресата?"), а также гарантировать правильную последовательность прихода данных. В стеке TCP/IP транспортные протоколы определяют, для какого именно приложения предназначены эти данные.

Протокол TCP.Это"гарантированный" транспортный механизм с предварительным установлением соединения, предоставляющий приложению безошибочный поток данных, перезапрашивающий данные в случае потери и устраняющий дублирование данных. TCP позволяет регулировать нагрузку на сеть, а также уменьшать время ожидания данных при передаче на большие расстояния. TCP гарантирует, что полученные данные сформированы в той же последовательности, в которой они были отправлены. В этом его главное отличие от UDP.

Протокол UDP.Протокол передачи датаграмм без установления соединения. Также его называют протоколом "ненадёжной" передачи, в смысле невозможности удостовериться в доставке сообщения адресату, а также возможного перемешивания пакетов. В приложениях, требующих гарантированной передачи данных, используется протокол TCP.

UDP обычно используется в таких приложениях, как потоковое видео, где допускается потеря пакетов, а повторный запрос затруднён или не оправдан, либо в приложениях вида запрос-ответ (например, запросы к DNS), где создание соединения занимает больше ресурсов, чем повторная отправка.

Как видно из сетевой модели Internet, в ней отсутствуют сеансовый (уровень сессии) и представительский уровень. Условно к уровню сессии можно отнести механизм портов протоколов TCP и UDP. Функции уровня представления, необходимого для преобразования данных из промежуточного формата сессии в формат данных приложения, в Internet возложены на прикладные программы.

9.11.Прикладной уровень Internet

На этом уровне работает большинство сетевых приложений. Эти программы имеют свои собственные протоколы обмена информацией, например, HTTP для WWW, FTP (передача файлов), SMTP(передача почты), DNS (преобразование символьных имён в IP - адреса) и многие другие. В массе своей эти протоколы работают поверх TCP или UDP (используют их на транспортном уровне) и привязаны к определённому порту. По номеру порта транспортные протоколы определяют, какому приложению передать содержимое пакетов. Порты могут принимать значение от 0 до 65538.

Номера портам присваиваются таким образом: имеются стандартные номера (например, номера 20, 21 закреплены за сервисом FTP, 23 - за TELNET, 80 - за HTTP), а менее известные приложения пользуются произвольно выбранными локальными номерами (как правило, больше 1024), некоторые из них также зарезервированы.

Список некоторых стандартных номеров портов (RFC-1700, 1994 г.) приведён в табл.8.

Таблица 8

Эти порты определены Агентством по выделению имен и уникальных параметров протоколов (IANA).

Протоколы прикладного уровня. К прикладному уровню относятся протоколы DHCP, FTP, TELNET, FINGER, GOPHER, HTTP, HTTPS, IMAP, IMAPS, SNMP, IRC, NFS, NNTP, NTP, POP3, POPS, QOTD, RTSP, XDMCP, SMTP. Рассмотрим основные протоколы прикладного уровня.

Протокол HTTP (HyperText Transfer Protocol). Это - протокол обмена гипертекстовой информацией. Сервер WWW (Apache, IIS) обрабатывает запросы клиента на получение файла (в самом простом случае). Взаимодействие клиента и сервера по протоколу HTTP приведено на рис.23.

Рис.23.Взаимодействие клиента и сервера по протоколу HTTP.

На рисунке видно, что HTTP использует при передаче данных по сети протокол TCP (работает поверх TCP). Протокол HTTP определяет запрос-ответный способ взаимодействия между программой-клиентом и программой-сервером в рамках технологии World Wide Web.

Протокол FTP. Служба FTP (от протокола - File Transfer Protocol) - предназначена для обмена файлами. Служба FTP построена по схеме "клиент-сервер".

Клиент посылает запросы серверу и принимает файлы. Сервер FTP (Apache, IIS) обрабатывает запросы клиента на получение файла. Схема взаимодействия клиента и сервера по протоколу FTP приведена на рис.24.

Рис.24. Взаимодействие клиента и сервера по протоколу FTP.

FTP отличается от других протоколов тем, что он использует два TCP соединения для передачи файла.

Управляющее соединение - соединение для посылки команд серверу и получение ответов от него. Соединение данных - соединение для передачи файлов. Схема двух каналов соединения по протоколу FTP приведена на рис.25.

Протокол SNMP. Одним из основных протоколов прикладного уровня является протоколSNMP (Simple Network Management Protocol - простой протокол управления сетью). Это протокол управления сетями на основе архитектуры TCP/IP.

В настоящее время SNMP является базовым протоколом управления сети Internet. SNMP определяет сеть как совокупность сетевых управляющих станций и элементов сети (главные машины, шлюзы и маршрутизаторы, термин