32. Структура глобальной сети Интернет. Стек протоколов сети Интернет. Протоколы ip, тcp, основные протоколы прикладного уровня.

Интернет — всемирная система объединённых компьютерных сетей, построенная на базе протокола IP и маршрутизации IP-пакетов. Интернет образует глобальное информационное пространство, служит физической основой для Всемирной паутины (World Wide Web, WWW) и множества других систем (протоколов) передачи данных.

Информация в Internet хранится на серверах. Серверы имеют свои адреса и управляются специализированными программами. Они позволяют пересылать почту и файлы, производить поиск в базах данных и выполнять другие задачи.

Обмен информацией между серверами сети выполняется по высокоскоростным каналам связи (выделенным телефонным линиям, оптоволоконным и спутниковым

каналам связи). Доступ отдельных пользователей к информационным ресурсам Internet обычно осуществляется через провайдера или корпоративную сеть.

Провайдер - поставщик сетевых услуг – лицо или организация предоставляющие услуги по подключению к компьютерным сетям. В качестве провайдера выступает некоторая организация, имеющая модемный пул для соединения с клиентами и выхода во всемирную сеть.

Основными ячейками глобальной сети являются локальные вычислительные сети. Если некоторая локальная сеть непосредственно подключена к глобальной, то и каждая рабочая станция этой сети может быть подключена к ней.

Существуют также компьютеры, которые непосредственно подключены к глобальной сети. Они называются хост - компьютерами (host - хозяин). Хост – это любой компьютер, являющийся постоянной частью Internet, т.е. соединенный по Internet – протоколу с другим хостом, который в свою очередь, соединен с другим, и так далее.

Сетевой протокол — набор правил и действий (очерёдности действий), позволяющий осуществлять соединение и обмен данными между двумя и более включёнными в сеть устройствами.

Разные протоколы, зачастую, описывают лишь разные стороны одного типа связи; взятые вместе, они образуют стек протоколов. Названия «протокол» и «стек протоколов» также указывают на программное обеспечение, которым реализуется протокол.

Новые протоколы для Интернета определяются IETF, а прочие протоколы — IEEE или ISO. ITU-T занимается телекоммуникационными протоколами и форматами.

Наиболее распространённой системой классификации сетевых протоколов является так называемая модель OSI, в соответствии с которой протоколы делятся на 7 уровней по своему назначению — от физического (формирование и распознавание электрических или других сигналов) до прикладного (интерфейс программирования приложений для передачи информации приложениями).

Общие сведения:

Сетевые протоколы предписывают правила работы компьютерам, которые подключены к сети. Они строятся по многоуровневому принципу. Протокол некоторого уровня определяет одно из технических правил связи. В настоящее время для сетевых протоколов используется модель OSI (Open System Interconnection — взаимодействие открытых систем, ВОС).

Модель OSI — это 7-уровневая логическая модель работы сети. Модель OSI реализуется группой протоколов и правил связи, организованных в несколько уровней:

• на физическом уровне определяются физические (механические, электрические, оптические) характеристики линий связи;

• на канальном уровне определяются правила использования физического уровня узлами сети;

• сетевой уровень отвечает за адресацию и доставку сообщений;

• транспортный уровень контролирует очередность прохождения компонентов сообщения;

• задача сеансового уровня — координация связи между двумя прикладными программами, работающими на разных рабочих станциях;

• уровень представления служит для преобразования данных из внутреннего формата компьютера в формат передачи;

• прикладной уровень является пограничным между прикладной программой и другими уровнями — обеспечивает удобный интерфейс связи сетевых программ пользователя.

Стек протоколов TCP/IP — набор сетевых протоколов разных уровней модели сетевого взаимодействия DOD, используемых в сетях. Протоколы работают друг с другом в стеке (англ. stack, стопка) — это означает, что протокол, располагающийся на уровне выше, работает «поверх» нижнего, используя механизмы инкапсуляции. Например, протокол TCP работает поверх протокола IP.

Стек протоколов TCP/IP основан на модели сетевого взаимодействия UDOD и включает в себя протоколы четырёх уровней:

• прикладного (application),

• транспортного (transport),

• сетевого (network),

• канального (data link).

Протоколы этих уровней полностью реализуют функциональные возможности модели OSI. На стеке протоколов TCP/IP построено всё взаимодействие пользователей в IP-сетях. Стек является независимым от физической среды передачи данных.

Протокол прикладного уровня — протокол верхнего (7-ого) уровня сетевой модели OSI, обеспечивает взаимодействие сети и пользователя. Уровень разрешает приложениям пользователя иметь доступ к сетевым службам, таким как обработчик запросов к базам данных, доступ к файлам, пересылке электронной почты. Также отвечает за передачу служебной информации, предоставляет приложениям информацию об ошибках и формирует запросы к уровню представления. Пример: HTTP, POP3, SMTP.

Протоколы:

• 9P,

• BitTorrent

• BOOTP,

• DNS,

• FTP,

• HTTP,

• NFS,

• POP, POP3,

• SMTP,

• X.400

• X.500

• SPDY

33. Система адресации в Интернете: IP-адрес, DNS-адрес, URL. Организация доступа к Интернет.

Каждый компьютер в сети Интернет имеет свой адрес, который состоит из 2 частей – сетевой и собственный адрес компьютера в сети. Для компьютера устанавливается 2 адреса:

Цифровой адрес или IP –адрес удобен для обработки на компьютере. Он имеет длину 32 бита, разделенную на 4 блока по 8 бит каждый. Цифровой адрес удобен для машинной обработки. Человеку крайне неудобно использовать IP – адреса, поэтому логичным представлялось создание механизма, позволяющего ставить в соответствие IP-адресам символьные имена.

В сети Интернет для этой цели была разработана и используется система доменных имен (Domains Number System, DNS), которая имеет иерархическую структуру. Составные части отделяются друг от друга точкой. Младшая часть доменного имени соответствует конечному узлу в сети. Совокупность имен, у которых несколько старших частей доменного имени совпадают, называется доменом. Например, имена mail. econ.pu.ru и www.econ.pu.ru.принадлежат домену econ.pu.ru.

Доменные имена назначаются компьютерам, которые постоянно подключены к сети, специальной организацией InterNIC. Вся сеть разбивается на участки по названиям доменов. Самым главным является корневой домен, который управляется InterNIC, далее следуют домены первого, второго и третьего уровней.

Домены первого уровня назначаются для каждой страны (по географическому признаку), при этом принято использовать трех - и двухуровневые аббревиатуры. Например, для России домен первого уровня – ru, для США – us, для Беларуси – by и т.д. Кроме того, несколько доменов закреплено для различных типов организаций:

• .com –коммерческие организации;

• .edu – организации образования;

• .gov – правительственные организации;

• .org – некоммерческие организации;

• .net – организации, поддерживающие сеть.

Что касается механизма соответствия цифрового и доменного адресов, то он заключается в следующем. Для каждого имени домена создается свой DNS – сервер, который хранит базу данных соответствий IP – адресов и доменных имен, расположенных в данном домене, а также содержит ссылки на DNS – серверы доменов нижнего уровня. Таким образом, для того, чтобы получить адрес компьютера по его доменному имени, приложению достаточно обратиться к DNS – серверу корневого домена, а тот в свою очередь перешлет запрос DNS – серверу домена нижнего уровня. Благодаря такой организации системы доменных имен нагрузка по разрешению имен равномерно распределяется среди DNS – серверов.

При разработке протокола http была доработана и система адресации ресурсов по доменным именам. Эта система адресации получила название Universal Resource Locator (URL) и является общей формой представления адреса ресурса в сети Интернет, т.е., кодом, указывающим местоположение информации в сети.

В начале адреса указывается протокол передачи документа, далее тип ресурса, доменное имя сервера, путь к ресурсу. Например, http://www.microsoft.com/ie.