Протокол Netbios (Netbeui)

Протокол Netbios (Netbeui) был разработан в 1980 г. фирмой IBM.

С его помощью происходят внутренние взаимодействия серверов и служб Windows NT/2000, такие как просмотр и межпроцессное общение между сетевыми серверами. Это очень быстрый протокол взаимодействия. При передаче данных в сети между ПК по этому протоколу используются имена Netbios, присвоенные каждому ПК

Недостаток протокола Netbios:в нем нет средств маршрутизации, поэтому его нельзя использовать для больших сетей.

6.1.2.Протокол TCP/IP

В настоящее время наиболее перспективен протокол TCP/IP

Достоинства TCP/IP:

q Масштабируемость, т.е. независимость от аппаратной базы.

q Использование в различных сетях (Windows XP, NetWare).

q Открытость, т. е. допускается внесение дополнений и изменений в этот протокол (например, это требуется при совместном использовании в ПК различных ресурсов (или в сети) от разных поставщиков).

q Высокая надежность.

Основную идею протокола TCP/IP можно иллюстрировать на примере перевозки деревянного сруба дома на другое место. Необходимо разобрать дом, пронумеровать до этого все бревна, погрузить на грузовики, привести на место и собрать, причем пути передвижения грузовиков с частями дома могут быть различны.

Протокол TCP/IP состоит в свою очередь из набора других протоколов (Telnet, SNMP, RIP и др.), поэтому он называется стеком.

Стек был разработан по инициативе Министерства обороны США (Department of Defence, DoD) более 20 лет назад для связи экспериментальной сети ARPAnet с другими сателлитными сетями как набор общих протоколов для разнородной вычислительной среды. Сеть ARPA поддерживала разработчиков и исследователей в военных областях. В сети ARPA связь между двумя компьютерами осуществлялась с использованием протокола Internet Protocol (IP), который и по сей день является одним из основных в стеке TCP/IP и фигурирует в названии стека.

Протокол IPпередает IP-пакеты с одного узла сети на другой по лучшему из маршрутов, но IP не гарантирует доставку пакета. Протокол IP является дейтаграммным протоколом, то есть он не гарантирует доставку пакетов до узла назначения, но старается это сделать.

Протокол TCP обеспечивает коррекцию ошибок за счет подтверждения приема всех посланных пакетов.

Сначала формируется "стартовый пакет", который посылается на узел-адресат (через IP). Когда возвращается пакет "O'K, я готов", то начинается контролируемый разговор между хостами. Если пакет поврежден, тогда TCP посылает данные повторно.

Размеры пакета определяются TCP исходя из возможностей среды, к которой подключен узел. Обычно он лежит в пределах 100…1500 байтов.

На рисунке 6.1.представлена схема передачи информации по протоколу TCP/IP.

Каждый IP-пакет имеет IP-адрес узла-получателя и IP-адрес узла-отправителя. Для отправки IP-пакета на другой узел необходимо знать аппаратный адрес этого узла.

Есть специальный протокол ARP (Address Resolution Protocol) где хранится IP-адрес узла локальной сети и соответствующий ему аппаратный адрес.

Если в кэше ARP будет найден нужный аппаратный адрес, то пакет отправится адресату.

Если в кэше ARP этого адреса нет, то будет выдан широковещательный ARP-запрос в локальную сеть: "Эй, кто-нибудь использует IP-адрес WXYZ? Если да, то отправьте ваш аппаратный адрес мне на мой аппаратный адрес ABCD".

Если ответ получен, то он помещается в кэш для дальнейшего использования. Если нет, то в кэше ARP будет поиск аппаратного адреса шлюза по умолчанию, чтобы шлюз отправил этот пакет в другую сеть.

Рисунок 6.1.Схема передачи информации по протоколу TCP/IP

Особенность архитектуры TCP/IP.

В сетях, работающих по протоколу TCP/IPнет центрального узла. Узлы сети взаимодействуют друг с другом и если какой-либо ПК вышел из строя, то сеть продолжает работу. Это – причина его высокой надежности. TCP/IP использует одноранговую структуру в отличие от традиционной структуры, когда всем в сети управляет центральный ПК.

Адресация TCP/IP

Для идентификации ПК в такой одноранговой среде необходимо присвоить адрес каждому ПК и сегменту сети, в которой находится этот ПК.

Адрес узла – это 32-разрядное двоичное число, которое состоит из четырех полей (октетов).

Пример:

т. е. каждый октет отображается десятичным трехразрядным числом.

С помощью такой адресации можно отображать конкретные адреса тремя способами (классами).

В адресе класса А: первый октет служит для отображения номера сети. Второй, третий и четвертый – для отображения номера отдельных РС в сети. Такая адресация используется провайдерами Internet, т. к. у них очень много пользователей (т. е. РС).

В адресе класса В: первый и второй октеты служат для номера сети, а третий и четвертый – для номера отдельных РС. Такая адресация используется крупными организациями.

В адресе класса С: первый, второй и третий октеты используются для обозначения номера сети, а четвертый октет – для обозначения РС. Такой способ удобен для локальных сетей (мы его будем использовать).

Для идентификации класса адреса используются первые три бита первого октета в адресе:

Класс А 0 т. е. первый бит обязательно 0

Класс В 10 первый и второй биты 1 и 0 соответственно

Класс С 110 диапазон возможных номеров сетей от 192 001 001

до 223 254 254 (номера 000 и 255 не используются – это резерв), т. е. можно получить 2097152 номеров сетей. В одной сети можно адресовать только 254 рабочие станции.

Если взаимодействуют сети с разными классами адресации, в сети должен быть маршрутизатор.

Маршрутизатор выполняет передачу потоков данных между различными сетями.

Если один из ПК сети хочет связаться с другим ПК из другой сети, то он сначала посылает свои данные на маршрутизатор своей сети. Затем этот маршрутизатор посылает данные на маршрутизатор другой сети, а тот уже пересылает их на нужную РС в своей сети.

В противном случае каждая РС должна была бы запоминать путь к каждой РС (т. е. огромные расходы памяти).

Маски подсетей

При использовании подсетей внешним машинам надо знать только адрес шлюза всей сети организации. Маршрутизация внутри сети - это её внутреннее дело.

При разбиении сети на подсети используют ту часть IP-адреса, которая закреплена за номерами рабочих станций. Администратор сети может замаскировать часть IP-адреса и использовать его для назначения номеров подсетей.

Маска подсети это 4 байта, которые накладываются на IP- адрес для получения номера подсети. Например, маска 255.255.255.0 позволяет разбить сеть класса В на 254 подсети по 254 узла в каждой.

Рассмотрим пример 1: выделим в качестве дополнительного бита для адресации сети класса С первый бит из последнего октета. Теперь для правильной адресации ПК в сети необходимо об этом выделении сообщить. Это делается с помощью введения маски подсети (которая устанавливается при инсталляции протокола TCP/IP в сети). Если указывается маска подсети 255.255.255.128 (11111111 11111111 11111111 10000000), то это значит, что для адресации сети в рассматриваемом IP-адресе надо взять дополнительно первый бит в последнем октете.

Если для адресации сети нужно выделить два первых бита в последнем октете, то маска подсети будет 255.255.255.192, т. е. 11111111 11111111 11111111 11000000.

Если маска задана 255.255.255.0 (11111111 11111111 11111111 00000000), то адрес сети определяется традиционно по первым трем октетам.

Пример 2:

Пусть маска подсети 255.255.255.128, тогда будем иметь:

Получили две подсети по 127 номеров в каждой (всего 254 номера, т. к. номера 0 и 255 не используются – это резерв). Иначе пришлось бы выделять для двух этих подсетей вдвое больше номеров (т. е. надо было бы выделить 192.168.004 и 192.168.005).

Стандартная маска для класса С – это маска 255.255.255.0

Маска подсети обрабатывается маршрутизаторами.

Алгоритм обработки маски подсети маршрутизатором

Ранее маршрутизатор проверял, не совпадает ли адрес сети полученного IP-адреса с адресом какой-либо непосредственно подсоединенной к маршрутизатору сети. Теперь маршрутизатор использует маску подсети, чтобы выделить адрес сети получателя. При этом выполняется побитовая операция И для маски подсети и IP-адреса.

Если полученный в результате адрес не совпадает с адресом подсети, то пакет направляется на другой маршрутизатор, который делает аналогичные операции.