2.1.4.3. Преобразование сетевых адресов

Встроенный маршрутизатор получает от Интернет-провайдера общий адрес, позволяющий отправлять и получать пакеты через Интернет. Он, в свою очередь, предоставляет локальным сетевым клиентам частные адреса. Поскольку в Интернете частные адреса не используется, при входе клиентов в Интернет их нужно преобразовать в уникальные общие адреса.

Процесс преобразования частных адресов в маршрутизируемые в Интернете адреса называется преобразованием сетевых адресов (NAT). С помощью NAT частный (локальный) IP-адрес источника превращается в общий (глобальный) адрес. Входящие пакеты проходят обратный процесс. Используя NAT, встроенный маршрутизатор может преобразовать многие внутренние IP-адреса в один общий.

Преобразовывать нужно только адреса пакетов, которые идут в другие сети. Они в обязательном порядке проходят через шлюз, где встроенный маршрутизатор заменяет частный IP-адрес узла-источника своим общим IP-адресом.

Хотя каждому узлу во внутренней сети присвоен уникальный частный адрес IP, они используют один и тот же маршрутизируемый в Интернете адрес встроенного маршрутизатора.

2.2. Сетевые службы

2.2.1. Взаимодействие клиента и сервера

2.2.1.1 Взаимодействие клиента и сервера

Ежедневно мы используем сетевые службы и сеть Интернет для обмена данными и выполнения типичных задач обработки информации. Мы редко задумываемся над тем, что прием электронной почты, ввод информации в блог или совершение покупок через электронные магазины возможны благодаря работе серверов, клиентских программ и сетевых устройств. В большинстве наиболее популярных Интернет-приложений происходят сложные взаимодействия между различными серверами и клиентами.

Под термином "сервер" понимается узловая машина, на которой выполняется прикладное программное обеспечение, предоставляющее информацию или сервисы для других узлов, подключенных в сеть. Типичным примером такой прикладной программы является веб-сервер. К сети Интернет подключены миллионы серверов, предоставляющих такие сервисы, как веб-службы, электронная почта, финансовые операции, загрузка музыкальных файлов и т.п. Для обеспечения надежного функционирования всех этих сложных взаимодействий необходимо правильно подобрать необходимые стандарты связи и протоколы.

Для передачи запроса веб-странице и ее просмотра пользователь обращается к устройству, на котором запущено программное обеспечение веб-клиента. Под термином "клиент" понимается имя, присвоенное прикладной программе, которая используется для получения доступа к информации, хранящейся на сервере. Типичным примером клиентского приложения является веб-браузер.

Главной особенностью клиент-серверных систем является отправка клиентом запроса на сервер, который, отвечая на запрос, выполняет ту или иную функцию, например, передачу клиенту запрашиваемой информации. Типичным примером клиент-серверной системы является комплекс веб-браузера и веб-сервера.

2.2.1.2. Роль протоколов при взаимодействии между клиентом и сарвером

В процессе обмена информацией веб-сервер и веб-клиент используют специальные протоколы и стандарты, гарантирующие прием и прочтение информации. К этим протоколам относятся следующие: протоколы уровня приложения, транспортные протоколы, протоколы межсетевого взаимодействия и сетевого доступа.

Протокол уровня приложения

Протокол передачи гипертекстовых файлов (HTTP) управляет взаимодействием между веб-сервером и веб-клиентом. Протокол HTTP задает формат запросов и ответов на запросы, пересылаемых между клиентом и сервером. Для управления процессом передачи сообщений между клиентом и сервером HTTP обращается к другим протоколам.

Транспортный протокол

Протокол управления передачей (TCP) – это транспортный протокол, управляющий отдельными сеансами связи между веб-серверами и веб-клиентами. Протокол TCP делит гипертекстовые сообщения (HTTP) на сегменты и отправляет их на конечный узел. Он также осуществляет управление потоками данных и подтверждает обмен пакетами между узлами.

Межсетевой протокол

Из протоколов межсетевого взаимодействия чаще всего применяется Интернет-протокол (IP). Протокол IP отвечает за прием форматированных сегментов от TCP, присвоение им локальных адресов, их инкапсуляцию в пакеты для маршрутизации на конечный узел.

Протоколы сетевого доступа

В локальных сетях чаще всего применяется протокол Ethernet. Протоколы сетевого доступа выполняют две основных функции - управление каналами передачи данных и физическая передача данных по сети.

Протоколы управления каналами передачи данных принимают пакеты от протокола IP, инкапсулируют их в соответствующий формат кадров локальной сети. Эти протоколы отвечают за назначение физических адресов кадрам данных и их подготовку к передаче по сети.

Стандарты и протоколы физической передачи данных отвечают за представление битов в тракте передачи, выбор способа передачи сигналов и их преобразование на принимающем узле. Сетевые интерфейсные платы поддерживают соответствующие протоколы тракта передачи данных.