Використання TCPIP протоколу для обміну інформацією в мережі

Зміст
Вступ.....................................................................................................................3
І. Поняття локальної мережі...............................................................................4
ІІ. Мережеві транспортні протоколи.................................................................5
IІІ. Характеристика протоколу TCP/IP..............................................................7
1. Вимоги до конфігурації TCP/IP............................................................9
2. Протокол IP версії 6.............................................................................13
а) підвищена гнучкість маршрутизації.................................................14
б) мітки протоколів (flow labeling)........................................................15
в) пріоритет пакету..................................................................................15
г) підтримка найбільших пакетів...........................................................17
ІV. Опис програми SashaPopUp.......................................................................19
Висновок............................................................................................................27
Список використаної літератури.....................................................................29
Вступ
Протокол Internet створений для використання в об'єднаних системах комп'ютерних комунікаційних мереж з комутацією пакетів. Такі системи були названі "catenet". Протокол Internet забезпечує передачу блоків даних, називаних датаграмами, від відправника до одержувачів, де відправники й одержувачі є хост-комп’ютерами, ідентифікованими адресами фіксованої довжини. Протокол Internet забезпечує при необхідності також фрагментацію і збір датаграм для передачі даних через мережі з малим розміром пакетів.
Протокол Internet спеціально обмежений задачами забезпечення функцій, необхідних для передачі бітового пакета (датаграми Internet) від відправника до одержувача через об'єднану систему комп'ютерних мереж. Немає механізмів для збільшення вірогідності кінцевого даних, керування протоколом, чи синхронізації інших послуг, звичайно застосовуваних у протоколах передачі від хоста до хосту. Протокол Ineternet може узагальнити послуги підтримуючих його мереж з метою надання послуг різних типів і якостей.

І. Поняття локальної мережі
Локальною мережею (LAN – local area network) називають групу зв'язаних один з одним комп'ютерів, розташовану в деякій обмеженій області, наприклад, будинку. Розміри LAN можуть значно відрізнятись. Локальна мережа може складатися з двох робочих станцій, що працюють під керівництвом Windows 98, розташованих в одній кімнаті, або з декількох сотень робочих станцій, розкиданих по різних поверхах адміністративного будинку. ОсобливістьLAN у тім, що в такій мережі всі комп'ютери яким-небудь чином згруповані, тим чи іншим чином з'єднані один з одним, і знаходяться в одному будинку. У більшості LAN для з'єднання комп'ютерів можуть використовуватися кабелі різного типу.
На практиці локальні мережі частіше визначають по функціональним, а не по фізичних характеристиках. У цьому, більш загальному розумінні, локальні мережі є засобом зв'язку комп'ютерів, що дозволяє їм одержувати доступ до пристроїв. Іншими словами, з урахуванням обмежень системи захисту, комп'ютери локальних мереж одержують доступ до загальних пристроїв (принтерів, сканерам, приводам компакт-дисків, жорстким дискам, модемам і т.д.) так, ніби то воно встановлено локально. Зрозуміло, доступ до пристроїв означає і доступ до даних, що зберігається на цих пристроях.
Отже, усі комп'ютери локальної мережі можуть не тільки одержувати доступ до компонентів яких-небудь інших апаратних засобів (з урахуванням обмежень систем захисту), але також використовувати їхтак, ніби вони були доступні локально, що припускає спільне використання даних користувачами комп'ютерів.

ІІ. Мережеві транспортні протоколи
Спеціальна програма для передачі даних в мережі, їх розшифрування і розуміння становить протокол роботи мережі.
Протокол – це набір правил, які регламентують порядок збирання пакетів з даних і управління інформацією на роботі станції відправника для передачі і правила збирання пакетів на робочій станції отримувача. Протокол забезпечує передачу даних в мережі за рахунок того, що в ньому вказується які біти містить заголовок, які значення розміру інформації. Які містять саму інформацію, а які потрібні для контролю помилок. Протоколи охоплюють всі фази обміну в мережі.
а) синхронізацію тактових генераторів комп’ютера-отримувача і комп’ютера-відправника;
б) методику кодування двійкових даних;
в) інструкції про передачу інформації по декількох різних мережах без втрати їх цілісності.
Мережні транспортні протоколи визначають метод передачі даних по мережі, а також метод їх пакетування й адресації. Щоб два мережних комп'ютери могли встановити зв'язок, вони повинні використовувати однакові транспортні протоколи, оскільки протокол визначає метод пакетування й обміну даними.
З технічної точки зору до протоколів можна віднести будь-яку систему, що задає метод передачі даних через мережу, незалежно від того, чи функціонує ця система на канальному чи прикладному рівнях. Однак часто протоколами називають системи, що задають метод пакетування і передачі даних по мережі. Протоколи NetBEUI. IPX/SPX і TCP/IP працюють на мережному і транспортному рівнях моделі OSI. Оскільки вони працюють на декількох рівнях, їх часто називають стеками протоколів, а не просто протоколами.
Сучасні операційні системи можуть одночасно підтримувати декілька протоколів, тому ви завжди можете використовувати для встановлення зв'язку протокол потрібного типу. На жаль, не всі операційні системи підтримують усі транспортні протоколи. Фактично вони "схильні" до спеціалізації, і навіть деякі протоколи з однаковими іменами неможливо використовувати на всіх платформах. Однак у даний час можливості операційних систем у достатній мері перекриваються, що допускає зв'язок і взаємодія між ними.
Використання декількох транспортних протоколів додатково завантажує оперативну пам'ять (RAM). Тому, хоча сучасні операційні системи дозволяють завантажувати кілька транспортних протоколів, рекомендуємо вибрати тільки ті, котрі дійсно необхідні.
ІІІ. Характеристика протоколу TCP/IP
Протокол TCP/IP був розроблений ARPANET (мережа перспективних досліджень і розробок) за замовленням міністерства оборони США. Призначений для з'єднання мереж з різнорідними пристроями, скажемо, систем Sun з мейнфреймами, а мейнфреймов – з персональними комп’ютерами. Кожна половина імені протоколу "TCP/IP" означає його орієнтованість на рішення власної задачі.
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.
2. Протокол IP версії 6
Internet втілив пророкування авторів фантастичних романів про створення світової комп'ютерної мережі. Оскільки ж ця мережа працює по протоколі TCP/IP, його зміни відповідно відбивають і потреби цієї глобальної мережі.
Наприкінці 1998 р. протокол IP – частина набору протоколів TCP/IP, що відповідає за маршрутизацію пакетів по мережі, – почали адаптувати до змін типів переданих даних і для поліпшення керування зростаючого графіка Internet. Зміни в протоколі дозволяють:
• поліпшити адресацію, що підтримує більш довші (до 128 біт) адреси, а також кластерні адреси (cluster address) чи групові адреси(anycast address), що ідентифікують групи вузлів мережі TCP/IP;
• спростити формати заголовків, що дозволяють компенсувати вплив на мережу громістких пакетів IP;
• поліпшити підтримку розширень і параметрів, включаючи пробіл для порожніх розширень з метою полегшення зміни формату пакета (якщо це знадобиться надалі);
• ввести мітки потоків, що ідентифікують потоки пакетів, що надходять з конкретного вузла;
• ввести додаткові розширення, що підвищують можливість контролю помилок і ідентифікації користувачів, а також (при необхідності) захист даних.

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать полную версию