5.5.1 Роутеры и tcp/ip

• Интернет-протокол

• Роутеры

• Протокол управления передачей

Интернет-протокол

Функции Интернета, как довольно чистой виртуальной сети, на уровень выше беспорядочных физических сетей, из которых он сделан. Он имеет собственный протокол IP (Internet Protocol) и собственную систему адресов. Каждая машина в Интернете имеет уникальный адрес IP, длиной в 4 байта. Адреса IP обычно записываются как четыре номера между 0 и 255, разделенные точками, как например 128.2.35.186. Первые два номера – "сетевой ID" (network ID); 128.2 – сетевой ID для Университета Carnegie Mellon. Последние два – "ID хоста" ("host ID") в пределах этой сети. (Хост (узел) – любой компьютер в сети).

Если узел хочет связаться с другим Интернет узлом, который в той же LAN (локальной сети), это можно сделать трансляцией IP-адреса в любой формат адреса, используемый LAN. Для Ethernet это может быть 48-разрядный адрес Ethernet. Но узел может также связываться с узлами в других сетях. В таком случае, он может не знать, как напрямую достичь узла назначения. Вместо этого, он ссылается на адресат по его IP-адресу и проходит через промежуточную машину, называемую маршрутизатором или роутером (router).

Роутеры

Маршрутизатор (роутер) обычно соединен с двумя или более локальными сетями. Он хранит список IP-адресов и предоставляет LAN-адреса для всех узлов в этих сетях. Когда маршрутизатор получает пакет от одного из них, то может произойти одно из двух. Если IP адрес назначения есть в его таблице узлов, маршрутизатор доставляет пакет непосредственно к этому узлу, используя LAN-адрес узла. В противном случае, он должен переслать пакет другому маршрутизатору, с надеждой, что он более близок к конечному пункту назначения. В этом механизме пакет может сделать много переходов (hops) от маршрутизатора к маршрутизатору перед прибытием в узел, которому был адресован. Если ваш компьютер имеет утилиту трассировки маршрута (TRACEROUTE или TRACERT), вы можете использовать ее, чтобы найти все пересылки пакета между ним и другим Интернетовским узлом. В зависимости от расстояния между двумя узлами, некоторые из этих переходов-прыжков могут осуществляться через сетевые магистрали (backbones), использующие линии высокоскоростных коммуникаций, сконструированных из волоконно-оптических кабелей. В некоторых случаях пакет «подпрыгнет» даже до спутника Земли.

Протокол управления передачей

Общее событие для этих мульти-передач – это то, что пакет можно потерять, обычно потому что маршрутизатор не имеет достаточно памяти для сохранения перед ретрансляцией. Очевидно, что большинство сетевых приложений не могут допустить случайную потерю данных – представьте вашу электронную почта с большой потерей данных. Общее решение этой проблемы – использовать другой уровень протокола на основе IP под названием TCP или Transmission Control Protocol (Протокол управления передачей). Используя TCP, отправитель и получатель потока информации обмениваются информацией об успешно доставленных пакетах с данными. А остальные пакеты ретранслируются. TCP гарантирует, что пакеты будут получены в том же виде, в каком были посланы и ничего не будет потеряно.

С тех пор, как TCP стал широко использоваться вместе с IP, они часто упоминаются в одной и той же фразе, "TCP/IP networking" (сети TCP/IP). Все протоколы Интернет-приложений, которые мы обсудили, такие как HTTP для веб-браузеров, SMTP для почтовых серверов и NNTP для серверов новостей, формируются на основе TCP/IP, но некоторые сервисы вместо TCP используют другие протоколы, такие как UDP (протокол передачи дейтаграмм пользователя – User Datagram Protocol).

Рабочая группа инженеров Internet (The Internet Engineering Task Force) (www.ietf.org) координирует развитие технологий Интернета. Internet-сообщество (www.isoc.org) способствует “открытому развитию, эволюции и использованию Интернета для пользы всех людей в мире”.