Реферат: Персональные компьютеры в cетях

Адресное пространство сети Internet может быть разделено на непересекающиеся подпространства – “ подсети “, с каждой из которых можно работать как с обычной сетью TCP/IP. Единая IP – сеть организации можно строиться как объединение подсетей. Стандарты TCP/IP определяют структуру IP – адресов. Для IP – адресов класса В первые два байта являются номером сети Оставшаяся часть IP – адреса может использоваться как угодно. Стандарты TCP/IP определяют кол – во байт, задающих номер сети.

Удобнее обращаться к компьютерам не по их числовым адресам , а по именам (host name).Список этих имен хранится в специальной базе данных Domian Name System (DNS). Например, компьютеру по имени “ comsys.ntu – kpi.kiev.ua “ в DNS соответствует IP -адрес 194.44.197.195.

Когда вы хотите обратиться к ресурсам этого компьютера, Вы указываете либо его имя, либо IP - адрес.

Популярность TCP/IP и архитектуры на шине PCI подвигла Apple на создание продукта, который имеет отношение сразу к двум названным категориям. Новый Power Macintosh 9500 оснащен процессором и высокоскоростной шиной PCI ,предоставляя пользователям, занимающимся издательским делом, созданием систем мультимедиа и размещением информации в Internet , более высокую производительность.

Power Mac 9500 поставляется вместе с новой версией MacOs, System 7.5.2 и Open Transport 1.0 , заменившим AppleTalk и MacTCP, благодаря чему , Macintosh получает дополнительные сетевые и коммуникационные возможности и совместимость .

TCP/IP Internet продемонстрировала свою способность приспосабливаться практически к любому средству связи.

Можно ожидать скорой реализации беспроволочного TCP/IP – доступа. Уже через 1 –2 года переносная вычислительная техника по своим возможностям ни в чем не уступит стационарной. Основной трудностью будет не столько возможность осуществления IP – соединения, сколько преодоление мобильными пользователями проблем, связанных с динамической IP – конфигурацией.

На гребне лавинообразного роста интереса к Internet TCP/IP проник во многие настольные ПК. Однако, в отличии от NetWare и AppleTalk , для TCP/IP каждый отдельный хост необходимо дополнительно конфигурировать. Эта задача значительно упрощается благодаря появлению большого числа сетевых протоколов и систем, которые позволяют централизованно управлять TCP/IP .

Протоколы TCP/IP опираются не на широковещание для осуществления масштабируемости, необходимой для распространения сети на весь земной шар. Компьютер, использующий TCP/IP, для нормальной работы должен знать некоторых ключевых компонентов – шлюзов и сервера имен. Для глобальной объединенной сети важны имена и адреса. В отличии от популярных протоколов для ПК ,TCP/IP снабжен схемами обеспечения уникальности IP–адресов и сетевых имен. Процедура распознавания сетевых при помощи TCP/IP традиционно осуществляется посредством громоздкого преобразования имен NetBios в IP – адреса в файле LMHOSTS , который обычно создается вручную в каждом узле. В общем виде IP – адрес представляет собой 4 разделенных точками десятичных числа, например 128.66.12.1. Этот формат адреса называется точечная десятичная нотация .IP – адрес идентифицирует сеть и конкретный компьютер в этой сети. Число байтов, определяющих сеть и компьютер, варьируются в зависимости от класса адреса.

1.3.Подсети

Адреса постов в сети также должны быть уникальными. Достичь этого можно 2 способами. Во – первых, регистрировать адреса всех хостов сети централизованно. Этот способ лучше всего использовать при работе в маленьких сетях, где сетевой администратор может работать со всеми имеющимися адресами , не боясь разорваться на части. Если же вы работаете в большой сети , то рекомендуется воспользоваться вторым способом. В этом случае локальному сетевому администратору предоставляются блоки адресов, и он затем определяет индивидуальный адрес хоста, выбирая его из блока. Блок адресов может быть как набором адресов хоста, так и формально определенной подсетью.

Как говорилось выше, подсети используются по административным причинам, но не только. IP – сети, которые идентифицированы в таблице путей, как и любая другая настоящая сеть. Это значит, что они могут быть использованы маршрутизаторами для физического разделения сети, чтобы решать технические проблемы, такие как обход ограничения на длину кабеля или выделение нежелательного пути в отдельный сегмент. Так что область их применения достаточно широка. Чтобы определить меньшую сеть внутри большей, необходимо задать адрес подсети и адрес хоста определяется маской подсети (subnet mask). Маска подсети – это битовый шаблон, в котором битам, используемым для адреса подсети, присвоены значения 1, а битам, используемым для адреса хоста, - значения 0 .

Маски подсети определены только локально. Они специально установлены при конфигурировании каждого хоста и на удаленные хосты не передаются. Следовательно, маска подсети применима только к адресам локальной сети и нормально работает только в том случае, если используется в каждой системе такой сети. Когда хост получает уникальный IP – адрес, он должен получить и уникальное имя. Выбор имени хоста – это на волнующий вопрос. Для обеспечения уникальности имен хостов используются те же способы, что и для IP – адресов. Если хост обращается лишь к хостам вашей локальной сети, то достаточно сделать его имя уникальным только в пределах данной сети. Но если он обменивается информацией со всем миром, то его имя должно быть неповторимым во всем мире.

Гарантия уникальности – это дело службы регистрации в InterNIC. Она присваивает глобально уникальное имя домена каждому, кто правильно его затребует. Этот процесс очень похож на присвоение номера сети. Как и IP – адреса, имена хостов также делятся на части, которые определяют и конкретный хост в нем. Имена записываются от частного к общему, в виде серии разделенных точками слов и аббревиатур. Они начинаются с имени компьютера, далее последовательно указываются имена локальных доменов вплоть до имени домена, определенного службой NIC, и заканчивается именем домена высшего уровня. Чтобы пояснить эту структуру, рассмотрим пример.

Допустим, в домене nuts.com* имеется компьютер с именем penaut. В домене nuts.com вы можете использовать короткое имя penaut, но пользователи с другой стороны земного шара должны обращаться к нему только по имени penaut.nuts.com .Уникальность имениnuts.com гарантирует служба InterNIC ,а уникальность имени penaut внутри nuts.com - администратор локального домена. В небольших сетях обычно используют одну базу данных имен, которая контролируется администратором. Домены больших сетей подразделяются на поддомены, и ответственность за определение имен внутри поддомена возлагается на администратора поддомена. Как только NIC назначит организации имя домена , эта организация получит право образовывать поддомены без ведома NIC .

Внутри домена nuts.com можно организовать под домен sales.nuts.com и возложить ответственность за этот под домен на Тайлера Мак – Кефферти из отдела сбыта. Он будет присваивать имена хостам в своем поддомене, одно из которых может быть peanut. Хост с таким именем не будет конфликтовать с описанным выше хостом peanut , поскольку его полное имя peanut.sales.nuts.com.

Каждый домен и поддомен обслуживается сервером имен (name server) . Сервер имен берет имя хоста и превращает его в IP - адрес для использования программами TCP/IP . Если ваше сеть соединена с Internet , вам придется воспользоваться DNS , и вас будет касаться все, о чем говорилось выше. Пока ваша система работает в небольшой изолированной сети , IP адреса именам хостов можно присваивать с помощью таблицы хостов.Таблица хостов - это файл имен хостов и адресов, который считывается непосредственно в ПК. Системный администратор должен постоянно обновлять эту таблицу.

1.4. Маршрутизация TCP/ IP

TCP/IP не может обойтись без маршрутизации. Чтобы достичь удаленного места назначения, ваш компьютер должен знать туда правильный путь. Эти пути определяются маршрутами, указанными в таблице мест назначения, для достижения которых используются шлюзы. Для помещения маршрутов в эту таблицу обычно применяются 2 метода: статистическая маршрутизация и динамическая. 1 – ая осуществляется сетевым администратором, а динамическая – самой системой через протоколы маршрутизации. В ПК чаще всего используют статистическую маршрутизацию, единственный статистический маршрут по умолчанию (default route), который указывает на маршрутизатор, переправляющий все данные для ПК. Настройка маршрутизации для DOS отличается от настройки маршрутизации для UNIX – систем, поскольку DOS не относится к числу многозадачных ОС. Из – за отсутствия многозадачности протокол маршрутизации не может быть запущен как фоновый процесс. Это одна из причин того, почему ПК чаще используют статистическую маршрутизацию. Кроме того, многие реализации TCP/IP для ПК позволяют ввести только один статистический маршрут. Системный администратор UNIX может запустить протокол маршрутизации и позволить маршрутизатору создать таблицу маршрутов на своей машине. Конфигурация ПК может быть различной. ПК позволяет ввести только один маршрут, даже если их на самом деле два. Если же данные необходимо передать через другой маршрутизатор, это будет выполнено с помощью протокола ICMP. В этом случае выберите по умолчанию шлюз, который используется наиболее часто, и он будет сам исправлять маршрут, т.е. при необходимости пересылать данные по другому маршруту. В этом случае по умолчанию следует задавать тот шлюз, который используется наиболее часто, а не тот, через который проходит больше всего маршрутов. Различные сети, которые составляют глобальную сеть, связаны посредством машинных шлюзов. Шлюз - это машина, которая связана с двумя или более сетями. Это позволяет проложить маршрут для дейтаграммы из одной сети в другую. Шлюзы маршрутизируют дейтаграммы, основываясь на сети-приемнике, а не на индивидуальной машине данной сети. Это упрощает схемы маршрутов. Шлюзы распределяют, какая следующая сеть будет получателем данной дейтаграммы. Если машина получатель данной дейтаграммы находится в той же сети, то дейтаграмма может быть послана прямо в эту машину. В противном случае она передается от шлюза к шлюзу, пока не достигнет сети получателя.

Еще один конфигурационный параметр TCP/IP – это широковещательный адрес. Им называют специальный, используемый системой для общения со всеми компьютерами локальной сети одновременно. Стандартный широковещательный адрес – это IP – адрес , в котором все биты номера хоста имеют значение 1.Выбор программного пакета TCP/IP аналогичен выбору сетевой карты и основан на анализе соотношения эффективность/стоимость. Поддержка со стороны поставщика и легкость конфигурирования также имеет большое значение, но на выбор программ влияют некоторые дополнительные факторы. Никто не разбрасывается бесплатными аппаратными средствами, но бесплатные пакеты программ существуют. Самая большая опасность бесплатных программ кроется в том, что в нужный момент для них может не оказаться необходимой технической поддержки. Сетевое программное обеспечение должно отвечать вашим требованиям, т.е. иметь такие специфические особенности, которые отвечают требованиям сетевых служб и которые правильно понимают пользователи. В программном обеспечении TCP/IP для DOS при работе с сетью используются те же команды, что и в программном обеспечении для UNIX, так что обширная документация TCP/IP, написанная для UNIX, может быть полезна пользователям ПК.

Рис. 1.4.1. Программный модуль PC/NFS

На рис.1 показано, как выглядит TCP/IP, инсталлированный в системе DOS. Модули, отображенные на рисунке, характерны для пакета PC/NFS разработанного фирмой SunSoft. Однако структура драйверов и резидентных программ одинакова для всех реализаций TCP/IP для DOS.Имена и функции модулей в каждой из реализаций будут свои, но основные средства, с помощью которых реализуется работа TCP/IP, остаются неизменными. Это – прерывания драйверы устройств и резидентные программы. Резидентные программы (TSR) – это такие программы, которые остаются в памяти после того, как управление перелается системе DOS. Резидентные программы TCP/IP обычно запускаются во время загрузки системы из файла AUTOEXEC.BAT. Такая программа сначала запускает маленькую программу, которая устанавливает вектор прерываний, резервирует необходимую память и возвращает управление DOS, используя специальную функцию 31h стандартного прерывания DOS 21h. Эта специальная функция существует, поскольку резидентные программы - стандартная часть DOS, предназначенная для реализации фоновых процессов в ограниченной форме. Большое преимущество реализации программы TCP/IP как резидентной программы – это скорость. Программа все время находится в памяти и может обрабатывать запросы в реальном режиме времени. Недостаток такой реализации в том, что резидентная программа уменьшает объем доступной пользователю памяти. По этой причине очень важно при установке резидентного пакета TCP/IP в системе DOS пользоваться менеджером памяти. TCP/IP работает в самых разных сетях потому, что он не зависит от физических особенностей конкретной сети. Однако, хотя он и не требует конкретной сети, ему все равно нужна хоть какая – то физическая сеть, чтобы передавать информацию из одного пункта в другой. Чтобы запустить TCP/IP в DOS, мы должны инсталлировать драйвер для карты сетевого интерфейса. Физическое устройство общается с DOS и приложениями с помощью драйвера. Физическое аппаратное обеспечение сети и его драйвер на самом деле не являются частью стека протокола TCP/IP, но это необходимый компонент для работы TCP/IP.Наличие драйверов устройств – сильная черта DOS. Благодаря этому к системе очень легко добавлять новые устройства, не изменяя ядра операционной системы. Стандарт, определенный компанией Microsoft, называется Network Device Interface Specification (NDIS), а стандарт от Novell – Open Datalink Interface (ODI).Это несовместимые стандарты. Большинство реализаций TCP/IP поддерживает как драйверы NDIS, так и драйверы ODI, и большинство карт сетевого интерфейса поставляется с драйверами обоих типов. Данные стандарты позволяют поддерживать на одном компьютере мультипротокольные стеки.

На рис. 2 показан стек протоколов TCP/IP, использующий одну и ту же карту сетевого интерфейса вместе с протоколом IPX, использующим драйвер ODI. Возможность организовать несколько стеков протоколов на одном сетевом интерфейсе является очень важной особенностью, так как TCP/IP часто приходится сосуществовать с NetWare и другими протоколами для ПК.

Процесс инсталляции TCP/IP в системе DOS состоит из двух основных этапов: копирование программы на жесткий диск и конфигурирование ее для конкретной системы. Эти две задачи часто реализуются при помощи специальных инсталляционных программ под названием Install или Setup. Обычно программа инсталляции необходима только для того, чтобы распаковать программу, которая находится на дискетах в сжатом виде. Конфигурирование TCP/IP для DOS представляет собой сложную задачу. В отличие от системы UNIX, конфигурационные команды в разных реализациях TCP/IP для DOS не похожи друг на друга.

Планирование и подготовка – наиболее важная часть процесса конфигурирования TCP/IP. После запуска программы инсталляции TCP/IP вы получите приглашение ввести основную информацию о конфигурации. Для того чтобы TCP/IP заработал необходимо: уникальный IP – адрес, маска подсети, правильно сконфигурированная маршрутизация и принцип преобразования имен хостов в IP – адреса. Каждая программа реализации

TCP/IP имеет собственный конфигурационный файл и собственный синтаксис команд. Установку некоторых конфигурационных значений TCP/IP можно выполнить при помощи протокола самонастройки BOOTP. Этот протокол позволяет клиенту получить свой IP – адрес и другие параметры конфигурации с центрального сервера. ПК с операционной системой DOS запускают только клиента службы имен, который называют ресолвер. Конфигурирование ресолвера требует только указанного по умолчанию имени домена и адреса одного сервера имен. В процессе отладки новой конфигурации используется 2 типа команд: команды, которые выводят текущую конфигурацию, и команды, которые тестируют сетевые связи. Классическая тестовая программа TCP/IP – это ping. Она посылает эхо – запрос ICMP протоколу IP удаленной системы. Если система отвечает, то связь работает.