На главную | Содержание | Назад | Вперёд
Наши друзья

 

 

Сети и TCP/IP

3 главе 1 рассказывалось об основах локальных и глобальных сетей, интранет, и, :nternet. Вы также узнали, что TCP/IP является базовой технологией для оШЩ ю информацией в Internet. В этой главе мы ближе познакомимся с устройством ;етей, протоколом TCP/IP и интранет. Прочитав главу, вы узнаете следующее:
» Компьютерные сети состоят из двух или более компьютеров, соединенных между собой.
»   Протокол TCP/IP — это набор протоколов Internet.
» Интранет представляет собой сеть, работающую в рамках одной компа­нии; в таких сетях используется программное обеспечение, основанное на базе протокола TCP/IP.
* Большинство компьютеров, работающих в сети, передают информацию, используя принцип коммутации пакетов.
» Проектировщики используют для создания компьютерных сетей различ­ные топологии, вроде «звезды» или «шины».
• Сети состоят из нескольких уровней аппаратного и программного обеспе­чения. Каждый уровень выполняет определенную функцию.
» В модели ISO/OSI сеть представляется в виде отдельных функциональных уровней.
»  Модель сети TCP/IP построена на базе модели ISO/OSI.
» Стек протоколов представляет собой порядок размещения протоколов в многоуровневой сети.
» Когда ваша программа передает данные удаленному пользователю или любой другой сети, эти данные проходят вниз по стеку протоколов и затем пере­даются по сети. Когда данные доходят до места своего назначения, они поднимаются вверх по стеку протоколов к программе, расположенной на компьютере-получателе.
» Уровни модели TCP/IP управляют передачей данных между сетевыми ком­пьютерами.
32-битный IP-адрес определяет конкретную сеть и конкретный компьютер
этой сети.


ОСНОВЫ  ПОСТРОЕНИЯ СЕТЕЙ
Принцип, на котором основана работа в сетях, достаточно прост. Сеть — это соединение между двумя или более компьютерами, с помощью которого они могут обмениваться информацией друг с другом. Каждая из присоединенных машин называется узлом сети (node) или хостом (host). Как уже отмечалось, компьютер, выполняющий определенные функции, вроде обслуживания файлов, определения пользовательских паролей и т.д., называется сетевым сервером.
Узлы сети обмениваются информацией при помощи определенного набора пра­вил, называемых протоколами (protocol). Как уже упоминалось, TCP/IP явля­ется базовым протоколом Internet. Все компьютеры сети используют протоколы для определения доступных функций, вроде доступа к файлам или управления
печатью. Протоколы работают со свойственными операционной системе эле­ментами управления. С их помощью производится фильтрация доступа к сети, управление пользователями сети, осуществление передачи файлов и общения по Internet. Как правило, сетевые протоколы отличаются друг от друга и зависят от особенностей сети. Однако наиболее распространенные сетевые протоколы под­держивают соединения TCP/IP, поэтому пользователи этих сетей получают до­ступ в Internet. Как уже говорилось в главе 1, интранет — это сети, в которых для выполнения локальных служб используются протоколы Internet. Корпора­тивные сети отличаются от первоначальной модели LAN. Дело в том, что вмес­то обычного обращения к серверам здесь используются технологии Internet. Боль­шинство сетей и все интранет для передачи информации используют протокол
TCP/IP.
НАБОР ПРОТОКОЛОВ TCP/IP
В главе 1 рассказывалось о том, что TCP/IP — это набор протоколов, составля­ющих основу Internet. Проектировщики TCP/IP создали этот протокол специ­ально для поддержки сетевых коммуникаций по Internet. В последние годы боль­шинство основных операционных систем (включая Novell NetWare, Microsoft Windows NT и Macintosh) добавили к своим коммуникационным протоколам TCP/IP. Короче говоря, почти каждая современная операционная система мо­жет предоставить выход в Internet.
Важно понять, что набор протоколов TCP/IP состоит, в действительности, из нескольких отдельных протоколов, с помощью которых компьютеры передают
информацию по Internet.
Термины сетевой уровень (network-layer) и транспортный уровень (transport-layer) относятся к различным типам функциональных возможностей в рамках сетевой модели ISO/OSI, обсуждаемой в следующем разделе. Для получения информа­ции об истории развития и особенностях набора протоколов TCP/IP посетите сервер http://pclt. cis.yale. edu/pclt/comm/tcpip/htm.


Протокол_Назначение
Internet Protocol — протокол сетевого уровня, который обеспечивает передачу данных между хостами.
Transport Control Protocol — протокол транспортного уровня, который обеспечивает передачу пакетов данных между приложениями.
User Datagram Protocol - еще один протокол транспортного уровня. Также обеспечивает передачу данных между приложениями. UDP менее сложный, но и менее надежный протокол, чем TCP, и передает данные в одном пакете.
Internet Control Message Protocol передает сообщения об ошибках и других ситуациях, требующих внимания _сетевых приложений._
СЕТЕВАЯ МОДЕЛЬ ISO/OSI
Организация ISO (International Standard Organization) объединяет ученых, мате­матиков и инженеров всего мира и включает в себя организации стандартов более 100 стран. Со времени своего основания в 1947 году ISO установила множество стандартов в разных областях человеческой деятельности. ISO подразделяется на более чем 2700 комитетов, включая технические комитеты, подкомитеты и ра­бочие группы. Американский национальный институт стандартов (ANSI) явля­ется членом ISO.
В конце 70-х годов ISO предложила модель взаимосвязи систем (другими слова­ми, сетей), которая должна применяться к сетям во всем мире. Разработчики сетей представили множество модификаций этой модели. В течение семи лет (с 1977 по 1984 год) ISO анализировала все предложенные модификации и специ­фикации. Результатом анализа стал документ «Reference Model of Open Systems Interconnection (OSI)». Internet и большинство других сетей созданы на основе модели OSI, или, как ее принято называть, модели 1SO/OSI.
В модели ISO/OSI аппаратное и программное обеспечение сети подразделяется на семь уровней (layers) функционирования. Проектировщики сетей используют описание этих уровней для построения реальных сетей. Каждый уровень в этой модели выполняет определенную функцию (или службу) для пограничных с ним уровней. К тому же каждый из них скрывает от вышестоящего уровня детали нижестоящего. Другими словами, каждый уровень «общается» только с сосед­ними уровнями.
уровень тип данных


7

уровень приложении

сообщения

е

уровень представления

сообщения

5

сеансовый уровень

сообщения

4

транспортный уровень

сообщения j

3

сетевой уровень

пакеты

2

канальный уровень

кадры

1

физический уровень

биты

Для получения информации о сетевой модели ISO/OSI посетите Web-сервер по адресу  http://www.uwsg. Indiana. edu/usail/network/nfs/network_layers.html.
СТЕК ПРОТОКОЛОВ
Сетевая модель ISO/OSI разбивает сети на уровни, каждый из которых выполняет своюфункцию. Эта модель предусматривает для каждого уровня определенные протоколы, обеспечивающие функционирование уровня. Например, сетевой уровень, который управляет передачей данных по Internet, поддерживается про­токолом IP, передающим данные между персональными компьютерами.
В модели ISO/OSI сеть представляется в виде вертикального стека модулей или уровней. Поскольку с каждым уровнем ассоциируется как минимум один про­токол, можно сказать, что протоколы как бы лежат один на другом. Термин стек протоколов (protocol stack) произошел от представления сетей в виде верти­кальных уровней протоколов, уложенных друг на друга (stack — стог, скирда. -показано, как сетевые уровни и протоколы взаи­модействуют друг с другом.
ПЕРЕМЕЩЕНИЕ ДАННЫХ МЕЖДУ УРОВНЯМИ
Напомню, что набор протоколов TCP/IP управляет передачей информации по сети. Поскольку TCP/IP представляет собой набор взаимосвязанных протоко­лов, можно наглядно представить, как данные передвигаются по сети. После тщательного изучения рисунка 2.2 вы увидете, что, когда данные уходят из ком­пьютера-отправителя, они передвигаются вниз по стеку протоколов. Добрав­шись до компьютера-получателя, они поднимаются вверх по стеку протоколов. При этом данные последовательно передвигаются от одного уровня к другому и от одного протокола к другому. Как видно из рисунка 2.2, верхним уровнем в модели OSI является уровень приложений, а нижним — физический уровень.
Когда вы отправляете сообщение, ваши данные движутся вниз по стеку протоколов, т. е. от уровня приложений к физическому уровню. После того как сообщение достигнет места своего назначения (информация попадет на сетевую карту компьютера-получателя), данные начнут передвигаться вверх по стеку протоколов к уровню приложений. Каждый компьютер, участвующий в пере­даче пакета, анализирует его содержимое с помощью специального программного обеспечения сетевого уровня. Если пакет предназначен другому компьютеру, сетевое программное обеспечение повторно отправляет пакет на физический уровень и передает дальше по сети или (в некоторых ситуациях) отбрасывает его.
Чтобы лучше понять, как происходит передача по сети, рассмотрим такой пример: вы посылаете документ электронной почты по сети пользователю, который находится, например, в другом конце вашего офиса. При этом ваш компьютер должен выполнить следующие действия:
Программа электронной почты отправляет документ вниз по стеку прото­колов на транспортный уровень.
2. Транспортный уровень присоединяет свой собственный заголовок к файлу и отправляет его на сетевой уровень.
3. Сетевой уровень разбивает фреймы данных на пакеты, присоединяет до­полнительную заголовочную информацию к каждому пакету и отправляет их вниз на канальный уровень.
4. Канальный уровень отправляет пакеты на физический уровень.
5. Физический уровень пересылает файл по сети как серию электрических сигналов.
6. Прежде чем добраться до компьютера-получателя, электрические сигналы проходят через компьютеры, маршрутизаторы, повторители и другое се­тевое оборудование.
7. Когда данные приходят компьютеру-получателю, физический уровень пе­редает пакеты вверх на канальный уровень.
8. Канальный уровень передает информацию на сетевой уровень.
9. Сетевой уровень преобразует физическую информацию в пакеты, прове­ряет адрес в заголовке пакета, для того чтобы выяснить, прибыл ли пакет на место своего назначения. Если данный компьютер действительно является местом назначения пакетов, сетевой уровень передает их вверх на транспортный уровень.
10. Транспортный уровень совместно с сетевым уровнем соединяет все части пришедшего файла и передает информацию (в данном случае файл элект­ронной почты) на уровень приложений.
11. На уровне приложений программа электронной почты представляет дан­ные пользователю.
Во время работы с уровнями сети и стеком протоколов достаточно помнить, что информация передвигается вниз по стеку перед отправлением и вверх по стеку после получения. продемонстрированы этапы, необходимые для передачи файла электронной почты вашему коллеге.

 

На главную | Содержание | Назад | Вперёд
 
Яндекс.Метрика