Информатика / Компьютерные сети

Тема «Компьютерные сети»

Всовременной сети Интернет используется IP четвёртой версии, также известный как IPv4.

Впротоколе IP этой версии каждому узлу сети ставится в соответствие IP-адрес длиной 4 октета (иногда говорят «байта», подразумевая распространённый восьмибитовый минимальный адресуемый фрагмент памяти ЭВМ) или 32 бита.

Для удобства цифровой адрес разделяется на четыре блока по 8 бит, которые можно записать в десятичной форме. Этот адрес содержит полную информацию для идентификации компьютера в сети.

	192.45.9.200
	Определяют адрес
Определяют адрес сети	компьютера в сети

При этом компьютеры в подсетях объединяются общими начальными битами адреса. Количество этих бит, общее для данной подсети, называется маской подсети (ранее использовалось деление пространства адресов по классам — A, B, C; класс сети определялся диапазоном значений старшего октета и определял число адресуемых узлов в данной сети, сейчас

используется бесклассовая адресация).

31

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Тема «Компьютерные сети»

Существует определенное правило для установки границ между этими адресами. IP-адрес включает в себя три компоненты:

•Адрес сети

•Адрес подсети

•Адрес компьютера в подсети

	192.45.9.200
	Определяет адрес
Определяет адрес сети	компьютера в подсети

Определяет адрес подсети

32

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Тема «Компьютерные сети»

Какая часть адреса относится к номеру сети, а какая — к номеру узла, определяется значениями первых бит адреса. Значения этих бит являются также признаками того, к какому классу относится тот или иной IP-адрес.

На рисунке показана структура IP-адреса разных классов.

33

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Тема «Компьютерные сети»

В протоколе IP существует несколько соглашений об особой интерпретации IP-адресов:

•eсли весь IP-адрес состоит только из двоичных нулей, то он обозначает

адрес того узла, который сгенерировал этот пакет; этот режим используется только в некоторых сообщениях;

•eсли в поле номера сети стоят только нули, то по умолчанию считается,

что узел назначения принадлежит той же самой сети, что и узел, который отправил пакет;

•eсли все двоичные разряды IP-адреса равны 1, то пакет с таким адресом

назначения должен рассылаться всем узлам, находящимся в той же сети, что и источник этого пакета. Такая рассылка называется ограниченным широковещательным сообщением (limited broadcast);

•eсли в поле номера узла назначения стоят только единицы, то пакет,

имеющий такой адрес, рассылается всем узлам сети с заданным номером сети. Такая рассылка называется широковещательным сообщением

(broadcast).

Адрес 127.0.0.0 зарезервирован для обратной связи и введен для тестирования

взаимодействия между процессами на одной машине	34

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Тема «Компьютерные сети»

При подключении пользовательского компьютера к Интернету, IP-адреса выбираются из диапазона, предоставленного провайдером.

Интернет-провайдер (Internet Service Provider, ISP) — организация,

предоставляющая услуги доступа к Интернету и иные, связанные с Интернетом услуги.

Компьютеры, не имеющие IP-адреса, выданного провайдером, могут (при правильной настройке маршрутизации) работать с другими локальными компьютерами, имея IP-адреса из диапазонов, зарезервированных для локальных сетей:

сеть класса А 10.0.0.0 — 10.255.255.255 (маска подсети 255.0.0.0) сеть класса B 172.16.0.0 — 172.31.255.255 (маска подсети 255.240.0.0)

сеть класса C 192.168.0.0 — 192.168.255.255 (маска подсети 255.255.0.0)

сеть 2001:0DB8::/32 в IPv6 — зарезервировано для примеров и документации

Компьютеры с такими адресами могут получать доступ к Интернету посредством прокси-серверов или NAT.

При построении сетей, составляющих Интернет (например сетей

провайдеров), выбираются строго определённые диапазоны адресов,

назначенные организацией ICANN.

35

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Тема «Компьютерные сети»

Прокси-сервер (от англ. proxy — «представитель, уполномоченный») — служба в компьютерных сетях, позволяющая клиентам выполнять косвенные запросы к другим сетевым службам.

Сначала клиент подключается к прокси-серверу и запрашивает какой-либо ресурс (например, файл), расположенный на другом сервере. Затем прокси-сервер либо подключается к указанному серверу и получает ресурс у него, либо возвращает ресурс из собственного кеша (в случаях, если прокси имеет свой кеш). В некоторых случаях запрос клиента или ответ

сервера может быть изменён прокси-сервером в определённых целях.

NAT (от англ. Network Address Translation — «преобразование сетевых адресов») — это механизм в сетях TCP/IP, позволяющий преобразовывать

IP-адреса транзитных пакетов

Internet Corporation for Assigned Names and Numbers, или ICANN —

международная некоммерческая организация, созданная осенью 1998 при участии правительства США для регулирования вопросов, связанных с

доменными	именами,	IP-адресами	и	прочими	аспектами
функционирования Интернета					36

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Тема «Компьютерные сети»

В терминологии сетей TCP/IP маской подсети или маской сети называется битовая маска, определяющая, какая часть IP-адреса узла сети относится к адресу сети, а какая — к адресу самого узла в этой сети.

Например,

узел с IP-адресом 12.34.56.78 и маской подсети 255.255.0.0 находится в сети 12.34.0.0.

Шлюз - сетевое yстpойство (англ. gateway), котоpое пеpедает пpотоколы одного типа физической сpеды в пpотоколы дpyгой физической сpеды

(сети).

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 некой сети класса C есть 30 компьютеров, маска для такой сети вычисляется следующим образом: 37

28 - 32 = 224 (0E0h) < = > 255.255.255.224

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Тема «Компьютерные сети»

DNS (англ. Domain Name System — система доменных имён) — это система, позволяющая преобразовывать символьные имена доменов в IP-адреса (и наоборот) в сетях TCP/IP.

Доме́н — определённая зона в системе доменных имён (DNS) Интернета, выделенная какой-либо стране, организации или для иных целей.

DNS важна для работы Интернета, ибо для соединения с узлом необходима информация о его IP-адресе, а для людей проще запоминать буквенные (обычно осмысленные) адреса, чем последовательность цифр IP-адреса. Первоначально преобразование между доменными и IP-адресами производилось с использованием специального текстового файла DHOSTS.TXT, который составлялся централизованно и обновлялся на каждой из машин сети вручную. С ростом Сети возникла необходимость в эффективном, автоматизированном механизме, которым и стала DNS.

38

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Тема «Компьютерные сети»

В отличие от цифрового адреса доменный адрес читается в обратном порядке. Вначале идет имя компьютера, а затем имя сети в которой он находится.

Доменное имя содержит, как минимум, две части (обычно называются метками), разделённые точкой. Самая правая метка является доменом

верхнего уровня

например, для адреса ru.wikipedia.org домен верхнего уровня — org

Каждая следующая метка справа налево является поддоменом

например, wikipedia.org — поддомен домена org, а ru.wikipedia.org — домена wikipedia.org

Теоретически такое деление может достигать глубины 127 уровней, а каждая метка может содержать до 63 символов, пока общая длина вместе с точками не достигнет 254 символов. Но на практике регистраторы доменных имён используют более строгие ограничения.

39

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Тема «Компьютерные сети»

В системе адресов Internet приняты домены:

• представленные географическими регионами. Они имеют имя,

состоящее из двух букв:
ru – Россия	са – Канада	uk – Англия	ua - Украина
fr – Франция	us – США	by – Белорусь	сh - Китай

• представленные тематическим признаками. Они имеют имя,

состоящее из трех букв:

edu – учебные заведения

сom - коммерческие организации gov – правительственные учреждения

40

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com