Реферат: Використання TCPIP протоколу для обміну інформацією в мережі
Строго говорячи, TCP/IP складається не з двох частин - фактично це набір з декількох протоколів. Однак абревіатури IP і TCP відомі краще усіх. Протокол TCP/IP надзвичайно складний, у ньому передбачені численні параметри конфігурації.
Протокол IP (Internet Protocol) працює на мережному рівні, надаючи різним мережам стандартний набір правил і специфікацій для міжмережевої пакетної маршрутизації за допомогою IP-адрес. Протокол IP дозволяє встановлювати зв’язок як між локальними мережами, так і між окремими комп’ютерами. З іншого боку, протокол керування передачею даних (TCP – Transmission Control Protocol), працює на транспортному рівні моделі OSI. Він забезпечує прийом мережної інформації і трансляцію її у форму, "зрозумілу" мережі, і в такий спосіб організує взаємодію процесів між двома чи комп’ютерами клієнтами. IP можна уявити собі як частину, що задає правила встановлення зв’язку, a TCP – як частина, що відповідає за інтерпретацію даних.
Ви можете самі оцінити роботу TCP/IP по тим задачам, що він вирішує. Це – транспортний протокол Internet, системи, що з'єднує тисячі окремих комп'ютерів і мереж по всій планеті. Хоча TCP/IP спочатку призначався для використання університетами й армією, він став самим популярним протоколом, тому що дозволяє з'єднувати локальні мережі, UNIX-машини, мінікомп’ютери DEC VAX, а також і безліч комп'ютерів інших типів.
Що відбувається, якщо комп'ютер який знаходиться на відстані(Makcintosh) відсилає дані на персональний комп'ютер головного офісу? По-перше, засоби протоколу TCP забезпечують встановлення зв'язку, що гарантує дуплексний контроль помилок (контроль помилок даних в обох
напрямках) між обома платформами. По-друге, IP задає правила встановлення зв'язку і забезпечує з'єднання портів комп'ютерів. До цього
часу відповідно до TCP підготовляються дані. Відповідна програма забирає їх, розділяє на менші частини, якщо їхній обсяг занадто великий, і вставляє в пакет новий заголовок ("адреса пересилки"), щоб гарантувати правильну доставку пакета. Крім того, у пакеті вказується тип даних які містяться і їхній обсяг. Потім пакет конвертується в стандартний зашифрований формат і передається на персональний комп'ютер головного офісу. Нарешті, програма, яка встановлена на персональному комп'ютері в головному офісі, транслює шифрований пакет у власний формат відповідно до TCP. Цей процес показанийна малюнку.
У багатьох мережах, розкиданих по усьому світі, протокол TCP/IP використовується як стандартний. Це – єдиний засіб комунікації, що дозволяє зв'язуватися робочим станціям усіх типів – PC, Macintosh, UNIX. Крім того, він необхідний для виходу в Internet. TCP/IP працює трошки повільніше NetBEUI, однак витрати продуктивності компенсуються широкою підтримкою протоколу. І дійсно, краще працювати трошки повільніше, але мати можливість зв'язатися з усім світом, чим швидше, але в межах невеликої робочої групи.
1. Вимоги до конфігурації TCP/IP
Один з недоліків протоколу TCP/IP складається в труднощі його встановленням недосвідченими користувачами, оскільки необхідно задати безліч адрес і серверів. При використанні NetBEUI ви вказуєте ім'я комп'ютера, а при IPX/SPX – ідентифікатор мережі (network identifier) і дозволяєте системі призначити власний ідентифікатор вузла (node identifier), ґрунтуючись на адресі апаратних засобів мережної плати комп'ютера. Однак протокол TCP/IP вимагає вказівки безлічі адрес, а саме:
• локальна IP-адреса;
• IP-адреса сервера DNS (Domain Name Service – служба імен домена), що транслює адреси які легко запам'ятовуються людиною, наприклад, computer.company.com, в IP-адресі;
• у мережах Windows NT, що використовує імена NetBIOS для ідентифікації комп'ютерів, варто вказати IP-адресу сервера WINS (Windows Internet Name Service – система присвоєння імен Internet для Windows), що транслює імена NetBIOS у IP-адреси;
• шлюз (gateway) за замовчуванням (тобто портал (головний вхід) у наступний сегмент мережі), що необхідний також і для доступу в Internet;
• число (яке називається “маскою підмережі”),що ідентифікує мережний сегмент у якому розташований даний комп'ютер;
• якщо задіяне динамічне присвоєння IP-адрес, варто вказати IP-адресу сервера, що призначає IP-адреси.
Поруч із доменним ім’ям комп’ютер повинен мати унікальний числовий номер.Цей номер однозначно ідентифікується серед всіх комп’ютерів, які входять в мережу Internet. Цей номер і називається IP-адресою.
IP-адреса має довжину 32-біта і складається з чотирьох частин по 8 біт, які називаються октетами.
Кожна частина записується у вигляді десяткових значень розділених крапками. В IP-адресі виділяються дві частини: адреса мережі та адреса хоста. В даний час існує 5 категорій IP-адреси, які визначаються на основі типу адреси-мережі. Типи мережі називаються класом мережі. Ці класи відповідно позначаються літерами: A, B, C, D, E. В адресах класу А перший октет набуває значення від 1 до 126, а мережева частота адреси складається з одного октета. Тому число мереж класу А не перевищує 126, проте кожна мережа може включати більше 16 мільйонів комп’ютерів. Мережі класу А належать великим корпораціям і мережевим провайдерам.
В мережах класу В мережева адреса визначається двома октетами. Переше значення якого знаходиться в діапазоні 128-191. В адресі хоста знаходяться два останніх октета, тому в класі В визначено 16328 мережеві адреси, а в кожній мережі може бути видано 65534 адреси хоста. Мережі класу В належать великим організаціям і університетам.
В адресах класу С адреса займає 3 октета. Перше значення знаходиться в діапазоні 192-223. Такий порядок організації адреси дозволяє організувати близько 2 мільйонів мереж, проте кожна мережа може включати не більше ніж 354 хоста. Мережі класу С належать невеликим організаціям і установам.
Адреси класу D використовуються в службових цілях в для одночасної передачі даних по багатьом адресах. Значення адреси першого октета знаходиться в межах 224-239.
В мережах класу Е перший октет набуває значення від 240-242. Не використовується, а зарезервований для використання в майбутньому. При обміні інформацією між протоколами TCP/IP використовуються тільки числові IP-адреси, а домені імена допомагають лише орієнтуватись, якій мережі належить той чи інший комп’ютер.
По суті, це програмна адреса комп'ютера, на відміну від апаратної адреси, "встроєного" в мережну плату. У двійковій форматі IP-адреса виглядає приблизно так:
11000000 01101010 01111110 11000001
У такому вигляді його нелегко зрозуміти користувачам, за винятком хіба що програмістів (і комп'ютерів). Тому, винятково для зручності, IP-адреси звичайно записують у форматі октетів, розділених крапками. У цьому форматі кожен байт із 32 бітів номера перетвориться в десяткове число.
192.106.126.193
Кожній мережній платі, що працює в мережі TCP/IP, привласнюється унікальна IP-адреса, що ідентифікує її у всіймережі, а не тільки в локальному сегменті.
Відкіля беруться ці IP-адреси? Де довідатися, які числа варто включати в них? Відповідь залежить від "області охоплення" вашої мережі. Якщо ви створюєте IP-адреси для локальної мережі TCP/IP, що ніколи не буде підключена до Internet, то можете призначати їх до деякої міри довільно (досить тільки пам'ятати, що двом мережним платам не можна призначати однакову адресу). Якщо ж ви збираєтеся підключитися до Internet, необхідно одержати унікальні IP-адреси, звернувшись у міжнародну організацію InterNIC.
InterNIC - єдина організація, що уповноважена виділяти IP-адреси заінтересованим фірмам і організаціям. У перший погляд можна вважати, що вона виділяє групи IP-адрес, ґрунтуючись на розмірах організацій. З цією метою InterNIC надає організації конкретні числа для першого байта (перших двох, чи трьох байтів), а для призначення інших адрес дозволяє організації використовувати номери, що залишилися, на власний розсуд. Так, наприклад, якщо ви запросили в InterNIC набір адрес Internet, вам можуть надати набір, скажемо, 192.106.Х.Х. Це означало б, що всі ваші IP-адреси повинні починатися з префікса 192.106, але ви можете призначити номера (аж до 255) по власному бажані іншим двом октетам. Частину, призначену InterNIC, називають полем мережі адреси, а ту, що призначено вами, – полем вузла (host portion).
Останній крок адресації Internet полягає в ідентифікації не власне комп'ютера, а підмережі, тобто тієї частини мережі, до якої комп'ютер входить. Це досягається не за допомогою зовнішньої мережевої адреси, як в адресах IPX/SPX, а з масками підмережі. Маска підмережі – число, яке можна "накласти" на IP-адресу. Якщо мережна частина IP-адрес комп'ютерів збігається з нею, значить, машина знаходяться в одній підмережі. У противному випадку, дві IP-адреси відносяться до різних підмереж.
Встановити зв'язок між двома комп'ютерами однієї підмережі неважко. Пристрої передають дані (відповідно до вимог протоколу TCP/IP) за допомогою широкомовної передачі, а комп'ютер, адреса якого збігається з зазначеним у пакеті IP, приймає дані. Якщо комп'ютеру однієї підмережі необхідно зв'язатися з комп'ютером в інший, – запит повинен надійти на маршрутизатор, що з'єднує підмережі. Маршрутизатор переглядає мережну адресу місця призначення, визначає, чи знаходиться він у даній підсмережі чи ні, а потім направляє пакет у наступну підмережу. Потім цей маршрутизатор перевіряє IP-адресу місця призначення, визначає, чи знаходиться він у даній підмережі, і слідом за цим або передає повідомлення за допомогою широкомовної передачі, або знову направляє пакет в наступну підмережу. Ця процедура продовжується до виявлення потрібної підмережі.
Коли пакет надходить в місце призначення, протокол визначення адреси (ARP) перетворить IP-адресу в апаратну адресу мережної плати. Крім того, протокол ARP відповідає за трансляцію адрес вихідних даних.