22. Системи мережних адрес. Протокол ір. Протокол тср.

22.1. Пересилка бітів

Пересилка бітів відбувається на фізичному рівні схеми ISOOSI. На жаль, тут усяка спроба стислого і доступного опису приречена на провал, оскільки існує настільки велика різноманітність приймачів, передавачів і середовищ, що передають, - важко навіть і оглянути цей океан технологій. Для розуміння роботи мереж цього і не потрібно. Вважайте, що просто є труба, по якій від краю до краю перекачуються біти. Саме біти, без усякого розподілу на які-небудь групи (байти, декади і т.п.).

22.2. Пересилка даних

Про організацію блокової, символьної передачі, забезпечення надійності пересилки поговоримо на інших рівнях моделі ISOOSI. Тобто функції канального рівня вInternet розподілені по інших рівнях, але не вище транспортного. У цьому сенсі Internet не зовсім відповідає стандарту ISO. Тут канальний рівень займається тільки розбивкою бітового потоку па символи і кадри і передачею отриманих даних на наступний рівень. Надійність передачі він не забезпечує.

22.3. Мережі комутації пакетів

Настала пора поговорити проInternet саме як про мережу, а не павутиння ліній зв'язку і множину приймачів-передавачів. Здавалося б, Internet цілком аналогічна телефонній мережі, і модель телефонної мережі достатньо адекватно відображає її структуру і роботу. Справ­ді, обидві вони електронні, обидві дозволяють вам установлювати зв'язок і передавати інформацію.IInternet теж складається, у першу чергу, з виділених телефонних ліній. На жаль, ця картина при­зводить до багатьох помилок щодо роботиInternet. Телефонна ме­режа - це так звана мережа з комутацією ліній, тобто коли ви робите виклик, установлюється зв'язок і на весь час сеансу зв'язку є фізичне з'єднання з абонентом. При цьому вам виділяється частина мережі, що для інших вже не доступна, навіть якщо ви мовчки дихаєте в трубку, а інші абоненти хотіли б поговорити про дійсно невідкладні справи. Цс призводить до нераціонального використання дуже до­рогих ресурсів - ліній мережі.Internet же с мережею з комутацією пакетів, що принципово відрізняється від мережі з комутацією ка­налів. ДляInternet більш підходить інша модель: звичайна державна поштова служба. Пошта є мережею пакетного зв'язку. Немає ніякої виділеної вам частини цієї мережі. Ваше послання перемішується з посланнями інших користувачів, кидається в контейнер, переси­лається в інше поштове відділення, де знову сортується. Хоча техно­логії сильно відрізняються,пошта є прекрасним і наочним прикла­дом мережі з комутацією пакетів. Модель пошти точно відбиває суп. роботи і структуриInternet. Нею ми і будемо користуватися далі.

22.4. ПротоколInternet (ip)

Через провід можна пересилати біти тільки з одного його кінця в інший. Але технологіяInternet дозволяє передавати дані в різно­манітні точки, розкидані по усьому світі. Як вона це робить? Турбот про це покладено на мережний (міжмережний) рівень в еталонній моделі ISOOS1.

Різні частини Internet - складові мережі - з'єднуються міме собою за допомогою комп'ютерів, що називаються "вузлами"; так Мережа зв'язується воєдино. Виділені лінії і локальні мережі суть аналоги залізниць, літаків пошти і поштових відділень, листонош. За їх допомогою пошта рухається з місця, на місце. Вузли - аналоги пош­тових відділень, де приймається рішення, як переміщувати дані ("пакети") по мережі, точно так само, як поштовий вузол намічає подальший шлях поштового конверта. Відділення або вузли не мають прямих зв'язків зі всіма іншими.

На кожній поштовій підстанції визначається наступна під­станція, куди буде далі спрямована кореспонденція, тобто намі­чається подальший шлях (маршрут) - цей процес називається маршрутизацією. Для здійснення маршрутизації кожна підстанція має таблицю, де адресі пункту призначення (або поштовому індексу) відповідає вказівка поштової підстанції, куди варто посилати далі цей конверт (бандероль). їх мережні аналоги називаються таблицями маршрутизації. Вузли, що займаються маршрутизацією, називаються маршрутизаторами.

Протокол Internet (IP) бере на себе турботи з адресації або по підтвердженню того, що вузли розуміють, що варто робити з ва­шими даними на шляху їх подальшого проходження. Відповідно до нашої аналогії, протоколInternet працює також як правила опра­цювання поштового конверта. У початок кожного вашого послання поміщається заголовок, що несе інформацію про адресата мережі. Щоб визначити, куди і як доставити пакет даних, цієї інформації достатньо.

Адреса вInternet складається з 4 байт. При записі байти відо­кремлюються один від одного точками: 123.45.67.89 або 3.33.33.3. У дійсності адреса складається з декількох частин. Оскільки Internet є мережею мереж, початок адреси говорить вузлам Internet, частиною якої з мереж ви є. Правий кінець адреси говорить цієї мережі, який комп'ютер (або хост) повинний одержати пакет. Кожний комп'ютер у Internet мас в цій схемі унікальну адресу, аналогічно звичайній поштовій адресі, а ще точніше - індексу. Internet знає, де шукати вка­зану мережу, а ця мережа знає, де в ній знаходиться конкретний комп'ютер. Для визначення, де в локальній мережі знаходиться комп'ютер із даною числовоюIP-адресою, локальні мережі викорис­товують свої власні протоколи мережного рівня. Існує декілька ти­пів адресInternet (типи: А, В, С,D), що по-різному поділяють адреси на поля номера мережі і номера вузла; від типу такого розподілу залежить кількість можливих мереж і машин у таких мережах.

З ряду причин (особливо практичних, через обмеження устат­кування) інформація, що пересилається по мережах 1Р, ділиться на частини (по межах байтів), що розкладаються в окремі пакети. Дов­жина інформації усередині пакета звичайно складає від 1 до 1500 байт. Це захищає мережу від монополізування яким-небудь користу­вачем і надає всім приблизно рівні права. За цією ж причиною, якщо мережа недостатньо швидка, чим більше користувачів її одночасно використовують, тим повільніше вона буде спілкуватися з кожним.

ПротоколIP є дейтаграмним протоколом, тобто ГР-пакет є дейтаграмою. Це не вкладається в модельISOOSI, у рамках якої вже мережний рівень спроможний працювати за методом віртуальних каналів.

Одна з перевагInternet полягає в тому, що протоколуIP самого по собі вже цілком достатньо для роботи (у принципі). Як тільки дані поміщаються в оболонкуIP, мережа має всю необхідну інформацію для передачі їх із вихідного комп'ютера одержувачу. Але варто побудувати на основі послуг, наданихIP, більш досконалу і зручну систему. Для цього спочатку варто розібратися з деякими життєво важливими проблемами, що мають місце під час пересилки інформації:

Більша частина інформації, що пересилається, довша 1500 сим­волів. Якщо би пошта пересилала тільки поштові картки і відмов­лялася б від пересилки чого-небудь більшого, то практичної користі від такої пошти було б небагато.

Під час пересилки можливі й невдачі. Як і пошта, Мережа та­кож втрачає пакети або спотворює на шляху інформацію в них. Але на відміну від пошти,Internet може з честю виходити з таких скрутних становищ.

Пакети можуть приходити у послідовності, відмінній від по­чаткової. Пара листів, відправлених один за одним в один день, по завжди приходить до одержувача в тому ж порядку; те ж вірно і для Internet.

Таким чином, наступний рівеньInternet повинний забезпечити спосіб пересилки великих масивів інформації і подбати про спотворення, які можуть виникати з вини мережі.