Пар 2.3. Коммутация.
Коммутация – это процесс соединения конечных узлов через сеть транзитных узлов. Обеспечивает передачу данных по сети через цепочку коммутационных узлов – от отправителя к получателю.
Три основных способа коммутации (передачи данных): Каналов, сообщения, пакетов.
При использовании коммутации каналов между узлом отправителем (А)и узлом получателем(В) через промежуточные узлы сети формируется канал передачи данных.
Узел А может начать передачу полезных данным тогда, когда от конечного узла В будет получено подтверждение, что соединение установлено. При этом в соединение вовлечены все промежуточные узлы по пути установления канала.
Установленное соединение находится в монопольном владении узлов А и В., независимо, используется оно или нет, до тех пор пока не будет разорвано узлами А и В.
+) возможность гарантировать параметры передачи данных
-) неэффективная загрузка линей связи
При использовании коммутации сообщений данные передаются узлами друг друга порциями в виде сообщений, (готовых документов) снабжаются адресом узла назначения Пример: передача эл. Почты.
Они передаются одним и тем же маршрутом последовательно от узла к ближайшему транзитному узлу, который приняв сообщения, запоминает и передает его далее таким же образом. То есть получается как бы конвейер.
Канал становится недоступным для других узлов пользователей только на время передачи сообщения.
+) эффективная загрузка линий связи
-) увеличивается время доставки, промежуточные узлы должны иметь большие ресурсы.
При использовании коммутации пакетов сообщение передается не полностью, а разбивается на короткие «пакеты» фиксированной структуры и длины, которые нумеруются и передаются отдельно
Узел, принявший пакет сообщения, отправляет его следующему узлу, не дожидаясь поступления оставшихся пакетов.
Пакеты могут прийти к узлу назначения разными путями
За сборку сообщения из пакетов отвечает узел назначения.
+) малая длина пакетов предотвращает блокировку каналов связи и увеличивает их пропускную способность
Коммутация пакетов – наиболее эффективный способ передачи компьютерного трафика.
Трафик – объем информации или поток информации, передаваемой сети.
Пар 3. Адресация узлов.
Каждому узлу КС ставится в соответствие адрес, уникально определяющий его в пределах всей сети.
Адрес узла назначения добавляется узлом – отправителем к отправляемому сообщению
Коммутационные узлы могут руководствоваться этим адресом при выборе пути дальнейшей пересылки.
Узел-получатель, сверяет адрес в полученном сообщении со своим собственным адресом, чтобы убедиться в том , то сообщение было предназначено именно ему.
Узел может иметь одновременно несколько адресов:
Числовой МАС- адрес, обязательный( 00:12:А4:17:FF:АF)
Числовой IP-адрес. Необязательный
Символьный доменный адрес, необязательный.
МАС- адрес называется физическим адресом узла, т.к. это адрес сетевого адаптера ПК, он:
- встраивается в адаптер компанией изготовителя.
- уникальный и постоянный для каждого адаптера
Адаптер передает данные в сеть в виде кадров (последовательность битов определенной длины). МАС- адрес автоматически встраивается в кадр и распознается в пришедшем кадре самим адаптером.
Сетевой адаптер работает только с МАС – адресами.
Сетевой IP-адрес.
Дополнительно к МАС –адресу узел может иметь IP-адрес длиной 32 бита (4 байта):
0001010 0000001 00000010 11100000
Записывают такой адрес не в двоичном виде, а виде 4-х десятичных числе, разделенных точками
10.1.1.33
Каждое число не более 255
В отличие от недельного МАС – адреса в IP – адресе выделяются две части:
- слева- сетевая часть
- справа – хост часть
Адрес подсети (сети) |
Адрес узла в подсети (хост-часть) |
Адрес сети может быть переменной длины, поэтому запись IP – адреса ПК заканчивается указанием длины левой сетевой части:
90.0.0.202/29
29- указывает, что 29 бит – адрес сети назначения, и последние 3 бита – номер ПК в этой сети.
В перспективе предполагается переход с адресации IPv4 на адресацию IPv6, с длной адреса не 4 , а 16.
Если бы ПК в сети имели бы только МАС – адреса, то коммутирующие узлы, должны были бы знать как доставить сообщение любому узлу, что в условия интернета не возможно.
Если узлы имеют доп. IP- адреса, то коммутирующая узлами достаточно знать как достичь нужной подсети
Данные передаются только между коммутирующими узлами и не попадают узлам др подсетей, т.е. локализирует трафик
Сеть, использующая IP- адресацию IP – сеть (например, интернет и большинство локальных сетей)
IP- адрес назначается узлу:
Либо вручную, администратором сети в настройках устройства такой адрес, называется статическим, он в каждом сеансе связи будет один и то же
Либо программно сетевой службой DHCP (при вкл. ПК его DHCP- клиент выдает запрос DHCP- серверу сети на получение IP- адреса)
В этом случае ПК будет иметь динамический IPадрес.
Публичные или приватные IP
Все IP адреса делятся на 2 группы:
Зарезервированные для использования в интернет (публично)
Зарезервированные для исп только ЛВС( приватные )
Пограничный узел ( маршрутизатор или шлюз), связывающий ЛВС с приватными адресами и глобальную сеть, не присылает сообщение с адресом за пределом ЛВС.
Что бы узнать свой IP- адрес, надо ввести в командной строчке команду
Отметим, что пограничный узел ( маршрутизатор), принадлежит одновременно двум сетям. И со стороны ЛВС порт маршрутизатора имеет приватный адрес, который ему присвоил админ ЛВС, а порт со стороны интернет – публичный адрес, который ему присваивает админ провайдера.
Чтобы узлы с приватными адресами могли взаимодействовать с узлами в интернет, на пограничном узле, в исходящих от узлов сообщениях происходит
Замена приватных адресов узлов на публ адрес пограничного узла,
И замена номеров процессов – клиентов в узлах, на номера процессоров пограничного узла
Все замены фиксируются в пограничном узле.
Сервер в интернете считает, что он взаимодействует с пограничным узлом и его процессами и посылает ему сообщения.
Пограничный узел, получая сообщения из интернета, заменяет свой IP – адрес на приватные адреса узлов сети и номера процессов и пересылает сообщения узлами.
Описанная технология называется NAT/PAT( трансляция сетевых адресов и портов) а пограничный узел NAT-узлом. IP
Nat/pat выполняет важные функции:
Позволяет сэкономить IP-адреса транслируя несколько внутренних IP адресов в один внешний публичный IP адрес. По такому принципу построено большинство сетей в мире: на офис выделяется 1 публичный IP адрес , за которым работают и получают доступ узлы с приватными IP адресами.
Позволяет предоставить или ограничить обращение снаружи ко внутренним узлам, внутрь пропуская только пакеты, поступающие в ответ на обращение изнутри.
ICANN
При построении сетей, составляющих интернет ( например сетей провайдеров ), им выдаются строго определенные диапазоны адресов, назначенные международной организацией ICANN.
Провайдер- организация, которая имеет выход в интернет и предоставляет платные услуги для подключения в интернет.
Для подключ корпоративной сети IP
Символьные адреса.
С технической т.з. интернет построен на основе ай пи-адресов, но для удобства наряду с ай пи- адресом админ-р сети может дть сети символьное имя.
В интернет символьные имена называются доменными.
В отличие от ай па адреса в интернет доменный адрес для ПК не обязателен
Домен – это множество ПК, нах-ся в зоне ответственности 1-го сервера с заданным именем, администрируемое администратором домена, т.е. некоторая область сети.
Домен:
Может входить в домен более высокого уровня
Может вкл в себя домены более низкого уровня
Т.о. доменный адрес узла имеет иерархическую структуру.
Читается доменный адрес узла справа – налево, имена доменов отделяются др от др точками, их число неограниченно.
Вставить картинку.
Имена доменов нижних уровней задаются произвольно
Имена доменов верхнего (первого) уровня задаются:
- имя России RU (тк рунет)
Тремя буквами по типу деятельности организации.
Соm коммерческих огр
Edu образование
Gov правительственных орг
Система доменных имен DNS
Для определения о доменному имени ПК его ай пи – адреса в интернет поддерживается система взаимодействующих ДНС-серверов, которые хранят базу соответствий символьное имя ай пи-адрес.
Доменное имя любого сервера интернет должно быть зарегистрировано на каком-либо ДНС-сервере.
Пользователи адресуют ПК символьным именем, которые автоматически заменяют в сообщениях, передаваемых по сети, на числовые номера ай пи-адресов.