Глобальна мережа (Wide-area networks - WANs) 4 страница
Загалом комутацію пакетів можна розглядати як подальший розвиток комутації повідомлень, у якого повідомлення - пакет має обмежену довжину. Процес передачі інформації в мережі комутації пакетів нагадує роботу поштової мережі зв'язку при пересилці листів.
2. Система адресації комп’ютерів у мережі Інтернет
Кожен комп'ютер, який має доступ в Інтернет, обов'язково має унікальну мережну IP-адресу, що складається з 4-х чисел від 0 до 255 завдовжки 32 біти, розділених крапками (наприклад: 195.123.123.195, для зручності користувача вона перетворюється на доменне ім’я www.kneu.kiev.ua) при цьому:
• у разі модемного з'єднання з провайдером IP-адреса видається динамічно і може змінитися під час наступного підключення того ж користувача до Інтернету;
• компанії та провайдери часто організовують доступ в Інтернет через проксі-сервер і тоді всі комп'ютери, що виходять в Інтернет через цей проксі-сервер мають одну й ту ж IP-адресу.
В обох випадках за однією і тією ж IP-адресою може знаходитися велика кількість не зв'язаних між собою користувачів.
Кожна IP-адреса складається з двох частин. Разом вони ідентифікують мережу, в якій розташований пристрій, і сам пристрій. Перша частина IP-адреси представляє мережу, а інша - хост (окремий комп'ютер).
Це схоже на поштову адресу, що складається з двох частин, що разом ідентифікують будинок, до якого прямує лист:
· назва вулиці повідомляє поштову службу про те, в якому районі розташований будинок. Назва цієї вулиці присутня в адресах багатьох будинків, що розташованих на ній.
· номер будинку унікальний для кожного окремого будинку, розташованого на цій вулиці. У місті є багато будинків з таким номером, проте існує тільки один будинок з вказаними в адресі назвою вулиці і номером будинку.
Аналогічно цьому, одну і ту ж адресу мережі мають багато комп'ютерів, проте поєднання адреси мережі і адреси хоста для кожного комп'ютера унікально (вірніше, для кожного мережного адаптера, адже є комп'ютери з декількома мережними адаптерами).
Наприклад, перші три грипи IP-адреси 201.32.0.4 ідентифікують мережу. Ці грипи десяткових чисел називаються октетами. Останній октет ідентифікує мережний інтерфейс окремого комп'ютера. Всі комп'ютери в цій підмережі мають один і той же номер мережі (ідентифікатор мережі) - 201.32.0. Проте кожен комп'ютер має свій номер хоста - .4, єдиний в цій підмережі.
Якщо лист відправлений з Далласа в Сан-Франциско, то поштове відділення Далласа не цікавить номер будинку в Сан-Франциско. Спочатку слід передати лист в потрібне місто. Аналогічно цьому, якщо повідомлення передається по Internet в іншу локальну мережу, маршрутизаторам не потрібна та частина IP-адреси, в якій записаний номер хоста. Їм потрібна тільки адреса мережі. Коли пакет поступає в потрібну мережу (підмережу), адреса хоста використовується для передачі пакету вказаному комп'ютеру точно так, як і поштове відділення в Сан-Франциско використовує назву вулиці і номер будинку для доставки листа в конкретний будинок.
Якщо комп'ютер посилає повідомлення за IP-адресою 201.32.0.4, в якому число 201.32.0 представляє мережу, а число 4 - хост, то першим кроком буде доставка пакету в мережу 201.32.0. Після прибуття в мережу пакет маршрутизується усередині мережі на комп'ютер з номером хоста, рівним 4.
У нашому прикладі мережа ідентифікується першими трьома октетами. Проте так робиться не завжди. У традиційній схемі IP частини IP-адреси, що представляють мережу і хост, можуть мати різні розміри для різних класів IP-адрес, які розглядаються в наступному пункті.
Класи IP-адрес
Подібно до будь-якої оброблюваної комп'ютером інформації, IP-адреса складається з двійкових цифр, тобто біт. Людині важко працювати з довгими рядками з нулів і одиниць, тому зазвичай IP-адреси записуються в десятковому форматі. Проте IP-адреса в десятковому записі - це не десяткове число. Десятковим числом є кожна частина, або октет IP-адреси. Октети відділяються один від одного крапкою, але це не десяткова крапка, що відокремлює цілу частина від дробу, а всього лише умовний символ, що відокремлює октети один від одного.
Довжина октету дорівнює восьми бітам, тобто октет - це послідовність з восьми нулів або одиниць. Іноді чотири октети позначаються як W.X.Y.Z. У такому записі перший октет (правий) називається z-октетом, наступний - y-октетом і т.д.
IP-адреса складається з чотирьох октетів по вісім біт кожен, всього - 32 біти. Це означає, що максимальна кількість різних IP-адрес рівна 232, або 4 294 967 296. Типова IP-адреса записується так: 192.168.1.12.
Зауваження
Тут розглядається протокол IP версії IPv4, яка використовується в Internet в даний час. Проте зараз розробляється новий стандарт- IPv6, або IPng (IP Next Generation). У новому стандарті IP-адреса буде 128-бітовою (розрядною), тобто максимальна кількість хост-вузлів буде рівна 2128.
Отже, одна частина IP-адреси ідентифікує мережу, а інша - комп'ютер (хост). Але де ж розташовані ці частини в IP-адресі? На жаль, відповідь на це питання неоднозначна. Традиційно це залежить від класу мережі, що є одночасно класом IP-адреси.
IP-адреси надає організація IANA (Internet Assigned Numbers Authority). Перший час після появи Internet здавалося логічним виділяти IP-адреси компаніям і організаціям блоками, тому що для комунікації в Internet кожному комп'ютеру локальної мережі потрібна унікальна адреса.
Зауваження
З появою NAT кожному комп'ютеру локальної мережі вже не обов'язково мати власну публічну IP-адресу.
Ділення IP-адрес на класи залежно від розміру мережі називається класовою адресацією.
Розмір блоку адрес, що виділявся, залежав від розміру локальної мережі. Великим компаніям потрібні були великі блоки адрес, а маленьким - маленькі. Класи адрес призначалися на основі розміру локальної мережі, тобто кількості хостів. У табл. 7.1 показані традиційні класи IP-адрес.
Таблиця 1. Класи IP-адрес
| Клас адреси | Кількість мереж | Кількість хостов на мережу |
| A | 126* | 16 777 216 |
| B | 1 6384 | 65 535 |
| C | 2 097 152 | |
| D | - | - |
* У класі А адреси 127.х.х.х зарезервовані для зворотних адрес, використовуваних в перевірочних і діагностичних цілях.
Зауваження
У блоці 127.х.х.х міститься 24 млн. IP-адрес. У перші роки існування Internet це не було проблемою, тому що вільних IP-адрес було значно більше, чим підключених до Internet комп'ютерів. Тоді ніхто не міг передбачати комерціалізацію і таке бурхливе зростання Internet.
| Клас мережі | Структура 32-бтної IP адреси | Діапазон мереж | |||
| клас А | № мережі | № хоста | 1.0.0.0 | 126.0.0.0 | |
| клас В | № мережі | № хоста | 128.0.0.0 | 191.255.0.0 | |
| клас С | № мережі | № хоста | 192.0.0.0 | 223.255.255.0 | |
| клас D | групова адреса | 224.0.0.0 | 239.255.255.255 | ||
| клас Е | зарезервовано | 240.0.0.0 | 247.255.255.255 |
Як видно з табл. 1, доступні тільки 126 адрес класу А. До теперішнього часу всі вони вже зайняті. Вони надані найбільш крупним корпораціям і учбовим центрам, таким, як IBM, Hewlett Packard, Xerox, MIT (Massachusetts Institute of Technology), Columbia University, Digital Equipment Corporation, General Electric і Apple. У кожній з цих мереж індивідуальні номери можна надати 16 млн. хостів.
Адреси класу В займають проміжне положення. Вони привласнювалися головним чином великим компаніям, розмір яких у той час був недостатній для класу А. Компанії Microsoft виділені адреси класу В.
Адреси класу С виділяються провайдерам Internet. У приведеній схемі адресації можна створити 2 млн. мереж класу С, в кожній з яких може бути не більше 254 адрес хостів.
Адреси класу D призначені для широкомовних повідомлень, тобто для передачі одного повідомлення одночасно багатьом одержувачам. Адреса класу D надається спеціальній групі комп'ютерів, в цьому випадку пакети обробляються і розподіляються широкомовними протоколами.
Багатоадресне розсилання
У Internet широкомовні повідомлення виконують ті ж функції, що і в локальних мережах. Проте в Internet вони розсилаються тільки тим, що входять до зумовленої широкомовної групи.
Використання багатоадресних повідомлень має наступні переваги:
· економиться пропускна здатність мережі, тому що по багатьом адресам передається один пакет, а не багато однакових пакетів кожному за його адресою;
· не потрібно знати адресу кожного комп'ютера, якому передається пакет. Для відправки широкомовного повідомлення необхідно знати тільки широкомовну адресу групи.
Традиційні повідомлення, що передаються одному адресатові, називаються однонаправленими. Звичайні маршрутизатори в мережі Internet сконфігуровані на передачу тільки однонаправлених повідомлень і не можуть обробляти багатоадресні пакети. Для вирішення цієї проблеми організація IETF (Internet Engineering Task Force) розробила віртуальну мережу, що названу багатоадресною магістраллю (Multicast Backbone - MBONE), що являє собою спеціальне програмне забезпеченням, яке працює в Internet., що і Internet, Програми багатоадресної магістралі забезпечують передачу багатоадресних пакетів усередині звичайних однонаправлених пакетів із використанням стандартного устаткування. Така інкапсуляція приховує багатоадресні пакети від стандартних маршрутизаторів, які не можуть їх обробляти.
3. Ідентифікація комп’ютерів у мережі Інтернет за допомогою символьних імен - DNS
Центральною концепцією Web навігаторів є ідея використання уніфікованих покажчиків ресурсів URL (Uniform Resource Locators), що визначають координати ресурсів. У Інтернет вся інформація подана у вигляді гiпертекстових сторінок. Кожна сторінка має свій унікальний URL. Будь-який ресурс в Інтернет можна знайти, знаючи його URL. Для цього достатньо ввести цей URL у рядку адрес веб-навігатора (браузера).
Мережні сервера у мережі Інтернет мають свою IP-адресу, яка для зручності запам'ятовування має символьний аналог URL-адресу. Робота перетворення імені сервера в IP-адресу комп’ютера покладена на спеціальні комп’ютери в глобальній мережі, які мають назву – сервера доменних імен (DNS- сервера).
URL (Uniform Resource Locator) - це унікальна адреса, яку має кожна Веб-сторінка в мережі. Якщо користувачеві відомий URL сторінки (символьне імя сторінки у Інтернет), то він може її ввести в браузері, набравши її адресу в рядку адреси.
У загальному випадку URL складається з найменування використовуваного протоколу, назви сервера й позначення шляху доступу до конкретної сторінки:
• протокол визначає правила звертання до Веб-сторінки;
• назва сервера (доменне ім'я) - позначає комп'ютер, що містить дану Веб-сторінку.
• шлях доступу - вказує місце розташування сторінки на диску сервера.
Наприклад адреса даної сторінки http://on-line-teaching.com/html/index.html:
• http:// -найменування протоколу;
• on-line-teaching.com - найменування сервера або доменне ім'я;
• /html/index.html - шлях доступу до сторінки на самому сервері.
Адреси багатьох мережних серверів в Україні мають закінчення uа, у Німеччині - de, у Великобританії - uk.
Дволітерні абревіатури країн є назвами доменів першого (старшого) рівня. В Internet кореневий домен управляється центром Internic. Домени верхнього рівня призначаються для кожної країни, а також для різних організацій. Імена цих доменів повинні дотримуватися міжнародного стандарту ISO 3166.
Припускаються також такі домени першого рівня:
· com - комерційні організації;
· edu - навчальні й наукові зактадн;
· gov - урядові зактадн;
· mil - військові організації;
· net - мережні вузли Інтернеіу;
· org - інші організації.
Та сама система доменних імен застосовується і для ідентифікації вузла в поштових серверах електронної пошти E-mail.
Адреса користувача складається з двох частин: його ідентифікатора і назви домену, які відокремлюються символом @.
У свою чергу, назва домену може складатися із кількох частин, відокремлених крапкою. Ці частини утворюють ієрархічну структуру, починаючи з найнижчого рівня. Наприклад, IP–адреса [email protected] розшифровується так:
1. ivanenko - назва комп'ютера користувача;
2. kneu - назва організації;
3. kiev - назва міста;
4. ua - скорочена назва країни.
СПИСОК РЕКОМЕНДОВАНИХ ДЖЕРЕЛ ІНФОРМАЦІЇ
14. Кулаков Ю.О., Луцький Г.М. Комп’ютерні мережі. Підручник / За ред. Ю.С. Ковтанюка – К.: Юніор, 2003. – 400 с., іл. ISBN 966–7223–27–7.
15. Современный самоучитель работы в сети Интернет. Самые популярные программы. Под. ред. Комягина В.Б. М.: 000. Изд-во «ТРИУМФ», 2000 – 496 с.
16. Интернет. Энциклопедия. Под ред. Л. Мелиховой – СПб: Питер, 2001. – 528 с.
17. Internet. Полное руководство. Маргарет Левин Янг. Пер. с англ. – К.: Издательская группа BHV, 2001. – 864 с.
ІНТЕРНЕТ В БІЗНЕСІ