4. Древовидная (снежинка) - структурирует систему в соответствии с функциональным назначением элементов. Наиболее гибкая структура.

Работой компьютеров в локальной сети управляют программы. Для того чтобы все компьютеры могли понимать друг друга, отправлять друг другу запросы и получать ответы, они должны общаться на одном языке. Такой язык общения компьютеров называется сетевым протоколом.

Сегодня основным протоколом является Ethernet стандарта 3.3.2.

Иерархическая конструкция Ethernet

 уровень доступа - соединяет узлы в локальной сети Ethernet;

 уровень распределения - соединяет небольшие локальные сети;

 центральный уровень - высокоскоростное соединение между устройствами уровня распределения (один из трех основных уровней в иерархической структуре Ethernet-сетей. Центральный уровень представляет собой высокоскоростную магистраль, позволяющую быстро передавать крупные объемы данных. Примерами устройств, работающих на этом уровне, являются высокоскоростные коммутаторы и маршрутизаторы)

В сети Ethernet MAC-адрес узла играет примерно ту же роль, что и имя человека. Он идентифицирует конкретный узел, но не указывает, в каком месте сети он находится. Если бы у всех узлов (а их более 400 миллионов) был только уникальный MAC-адрес, найти один из них было бы крайне сложно.

Так же в такой иерархической конструкции необходима схема логической адресации, которая позволяет определить положение узла. Такая схема адресации называется межсетевым протоколом (IP). Любой IP-адрес состоит из двух частей: адреса сети (идентификатора сети, Network ID) и адреса хоста (идентификатора хоста, Host ID) в этой сети. Благодаря такой структуре IP-адреса компьютеров в разных сетях могут иметь одинаковые номера. Но так как адреса сетей различны, то эти компьютеры идентифицируются однозначно и не могут быть перепутаны друг с другом. Для определения сетевой и идентификационной части IP- адреса существует маска подсети.

Для обеспечения максимальной гибкости IP-адреса разделяются на классы: А, В и С. Еще существуют классы D и Е, но они используются для специфических служебных целей.

Для динамической настройки хостов, предназначенного для запроса и присвоению IP- адресов, используется протокол DHCP.

DNS – преобразует хост из удобной формы URL в IP- адрес.

Взаимодействие компьютеров между собой, а также с другим активным сетевым оборудованием, в TCP/IP-сетях организовано на основе использования сетевых служб.

К сети Интернет подключены миллионы серверов, предоставляющих такие услуги, 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.

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-обозревателя и веб-сервера.

Существуют следующие сервера:

1 Сервер DNS:

• служба, предоставляющая IP-адрес веб-узла или доменное имя, чтобы другие узлы могли к ним подключаться.

2 Сервер Telnet:

служба, позволяющая администраторам входить в систему узла из удаленной точки и управлять узлов так, как если бы они вошли в систему локально.

3 Сервер электронной почты:

• использует протокол SMTP, POP3 или IMAP;

• используются для передачи сообщений электронной почты от клиентов к серверам через Интернет;

• для указания получателей используется формат user@xyz.

4 Сервер DHCP:

• служба, назначающая клиентам IP-адреса, маску подсети, основной шлюз и другие данные.

5 Веб-сервер:

• протокол HTTP;

• используется для передачи информации между клиентами и веб-серверами;

• протокол HTTP используется для доступа к большинству веб-страниц.

6 Сервер FTP:

• служба, позволяющая обмениваться файлами между клиентом и сервером.

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 прикладного уровня, транспортные протоколы, протоколы межсетевого взаимодействия и сетевого доступа.

1. Протокол прикладного уровня. Протокол передачи гипертекста (HTTP) (способ передачи или доставки информации во Всемирной паутине) 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.

2. Транспортный протокол. Протокол управления передачей (TCP) (протокол управления передачей. Основной протокол для доставки данных в Интернете. TCP предусматривает сквозное установление соединения, обнаружение и исправление ошибок и измерение скорости передачи данных по сети. На базе TCP основаны многие стандартные приложения: электронная почта, обозреватели, ПО для передачи файлов и Telnet) – 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 узел назначения. Он также осуществляет управление потоками данных и подтверждает обмен пакетами между узлами.

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

При доставке сообщения по протоколу TCP или UDP запрашиваемые протоколы и службы распознаются по номеру порта. Порт – это числовой идентификатор внутри каждого сегмента (в компьютерных сетях – участок сети, границей которого является устройство: повторитель, мост или маршрутизатор. В модели OSI – блок данных протокола (PDU) на транспортном уровне), используемый для учета отдельных сеансов связи запросов услуг узлами назначения. В каждом сообщении, отправляемом с узла, указываются порт источника и порт назначения.

Основные порты:

№	сервис	№	сервис	№	сервис
20,21	FTP	67	DHCP	137	NBNS
23	TELNET	68	DHCP	143	IMAP4
25	SMTP	80	HTTP	161	SNMP
53	DNS	110	POP3	443	HTTPS

Для успешного взаимодействия между узлами, необходимо успешное взаимодействие ряда протоколов (стек протоколов). Поэтому применяется следующая многоуровневая модель: