Бройдо В.Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации (2002) (1186248), страница 106
Текст из файла (страница 106)
Основу этой системы составляют два главных протокола: гз 1пгегпе! Ргогосо! (1Р) — гиежсетевой протокол, выполняет функции сетевого уровня модели ОЯ С) Тгвпзш!вз!оп Соп1го! РгоФосо! (ТСР) — протокол управления передачей, выполняет функции транспортного уровня модели ОЯ!. Протокол 1Р организует разбиение сообщений на электронные пакеты (1Р-дейтаграммы'), маршрутизирует отправляемые пакеты и обрабатывает получаемые.
ТСР является типичным протоколом транспортного уровня: он управляет потоком данных, обрабатывает ошибки и гарантирует, что ннфорлеационньгс пакеты получены все и собраны в нужном порядке'. Последовательность процедур использования этих протоколов следующая.
Информацияя для передачи упаковывается средствами прикладной програгимы в блоки определенного форлзата. Протокол! Р разделяет эти блоки на пакеты, каждый из которых получает номер,.чтобы можно было проверить потом полноту полученной информации, и заголовок. Механизм работы межсетевых протоколов ТСР/1Р подобен действиям почтовой службы: С) пересылаемые по обычной почте письменные сообщения упаковываются в конверты (письма), на которых должны стоять адреса отправителя и получателя.
Точно так же действуют и компьютеры; разделяют и упаковывают информационные блоки в электронные пакеты (сегменты) и передают их оптимальным путеги от одного компьютера к другому. У этих электронных информационных пакетов, как и у почтовых, есть стандартная упаковка: текст информационного сообщения запаковывается в кодовый конверт, формируемый из специальных символов начала и конца и заголовка сообщения, в котором указываются адреса отправителя и получателя (так называемые 1Р-адреса). Такой кодовый конверт обеспечивает целостность сообщения и служит его проводником в сети; ' Дейшиграмма — обшее название единиц данных (пакетов, кшгров, ячеек, сегментов), с которыми оперируют протоколы в сетях без установления предварителы<ого соединения.
Существ уе г еше один протокол тра ни о рта ого уровня для Интернета: п рот окоп дейтаграммы ноя ьзова геля (г)0Р— Изет ))агайгап1 Ргог осе!) — более простой и используемый при неответствснных пересылкахх данных. Общие сведения о сети Интернет 447 О после того как письмо отправлено, оно находится в распоряжении почтовой службы.
Каждое почтовое отделение читает алрес получателя, определяет, через какие другис почтовые отделения следует отправить письмо получателю оптимальным образом, и посылает письмо к следующему выбранному отделению связи. Примерно такой же алгоритм пересылки электронных пакетов реализован и в сети Интернет. Роль почтовых отделений выполняют компьютеры — маршрутизаторы, объединяюьчие отдельные участки сети между собой. Электронные пакеты имеют стандартный размер: олно длинное сообщение может размещаться в нескольких пакетах, и наоборот, в один пакет может быть помещено несколько коротких сообщений, если у них одинаковый адрес получателя.
Каждый пакет доставляется адресату независимо от всех других по оптил~альному на текущий момент маршруту. Иначе говоря, взаимосвязанные пакеты и пакеты от одного компьютера к другому компьютеру могут передаваться разными путями. При этом по одному каналу могут передаваться пакеты, направляющиеся в совершенно разные части сети.
Это позволяет наиболее эффективно испольэовать ресурсы системы телекоммуникаций и обходить поврежденные ее участки. На приемном конце у получателя проверяется качество каждого поступившего пакета (не произошло ли искажения информации при передаче), все пакеты одного длинного сообщения собираются вместе, проверяется наличие всех пакетов этого сообщения, и в случае полноты и достоверности пакетов, они объединяются в единое сообщение. Если пакет информации потерялся или исказился, запрашивается его копия, Поскольку сообщение восстанавливается только после получения всех неискаженных пакетов, последовательность их получения значения не имеет.
Протоколы 1Р и ТСР настолько тесно связаны, что пх часто приводят под одним названием — протоколы ТСРУ1Р. На основе этих протоколов разработаны многие сетевые прикладные сервисные протоколы, среди которых следует отметить; О Н!е Тгат~егРгогосо! (РТР) — протокол передачи файлов; Ы Те!пе! — протокол удаленного доступа, то есть дистанционного исполнения команд на удаленном компьютере; О э!тр!е Ма(! Тгапз/ег Рготосо! (ЯМТР) — простой протокол пересылки электронной почты; О нурегтехгтгапх(егРгогосо!(нттР) — протокол передачи гипертекста(используется при передаче сообщений в ЪЧог1<1 ЮЫе Юео; О №Гтвогя №гвз Тгат~ег Ргососо! (ФХТР) — протокол передачи новостей (телеконференций).
Эти протоколы формируют в сети соответствующие им прикладные процессы, а задача протокола ТСР— обеспечить передачу данных между этими процессами. Одновременно в сети может выполняться несколько процессов, и, чтобы протокол ТСР мог их опознать, они идентифицируются номерами, носящими название номеров порта. За некоторыми процессами номера порта жестко закреплены, например порт 21 — процесс передачи файлов ГТР, норт 23 — процесс удаленного доступа к файлам Те!пег и т. д. 448 Глава 13, Глобальная информационная сеть Интернет ° а 1 Номер порта и 1Р-адрес (иногда такой набор называют сокеваож) олавозиачно определяют процесс, выполпяемьш в сети. Общеаше пользователей с системой осуществляется либо на базе операционной системы 1)М1Х, часто используя текстовой ьштерфейс, либо, что гораздо распрострапсинсе сейчас, в среде МЯ Ъ'1пг!ожж для которой существуют прикладные программы работы со всеми технологиями и сервисами Интернета, имеющие простой и удобный графический интерфейс.
В среде 1)М1Х для вцутрисстевого кодирования информации используются коды КО1-8, а в среде %!пг!ов з — коды в стандарте ЛМ81. Система адресации в Интернете К адресам хост-компьютеров в сети предъявляются специальные требования. Лдрес должен иметь формат, с одной стороны, позволякпций просто выполнять его син- таксическую автоматическую обработку, с другой стороны, он должен иметь семан- пшсскую окраску, то есть нести некоторую информацию об адресуемом объекте. Поэтому адреса хост-компьютеров в сети Интернет мокнут иметь двойную коди- ровку; гз обязательную кодировку, удобную для работы системы телекоммуникации в сети: лружествснпый компьютеру цифровой 1Р-адрес (1Р-1пгегпег Ргоаосо!); с! необязательную кодировку, удобную для абонента сети: дружественный пользователю доменный ИМЯ-адрес (1)М8 — Орша!и Маше сумею), Пифровой 1Р-адрсс версии ЧА представляет собой 32-разрядное двоичное число.
Для удобства он разделяется на четыре блока по 8 бит, которые можно записать в десятичном виде, Лдрес содержит полную информацию, необходимук> для иден- тш)1икапии компьютера. В измож пью вариант: два старших блока определяют адрес сети, а два дру~ их — адреса подсети и хост-компьютера внутри этой подсети. Например, в двоичном коде циф- ровой адрес записывается следующим образом: 10011000001001010100100010001010. В десятичном коде оп имеет вид; 152.37.72.138. Адрес сети — 152.37; адрес подсе- ти — 72; адрес компьютера — 138.
Ввилу огромного количества подключенных к сети компьютеров и различных орга- ппз;щпй ошу~пастся огранпчешюсть 32-разрялцых 1Р-алресов, поэтому велется разработка модернизированного про гокола 1Р-адресации, имеющего целью: ш повышение пропускной способности сети; создание лучше масштабируелшй и адаптируемой схемы адресации; 1л обеспечение гарантий качества транспортных услуг; ы обеспечение защиты информации, передаваемой в сети. Основой этого протокола являются 128-битные адреса, обеспечивающие более 1000 адресов на каждого жителя земли.
Внедрение этой адресации (!Р-адреса- ция Иб) снимет проблему дефицита цифровых адресов, Однако главной целью разработки нового протокола является не столько расши- рение разрядности адреса, сколько увеличение уровней иерархии в адресе, отра- 449 Общие сведения о сети Интернет жающей теперь 5 идентификаторов: два старших»»лья провайдеров сети (идентификаторы провайдера и его реестра) и три для абонентов (абонента, его сети и узла сети).
Доменный адрес состоит из нескольких, отделяемых друг от друга точкой буквеп!»о-цидэровых доменов (»(ота»п — область). Этот адрес построен на основе иерархической классификации; каждый домен, кроме крайнего левого, определяет целую группу компьютеров, выделенных по какому-либо признаку, при этом доя»сн группы, находящейся слева, является подгруппой правого домена. Всего в сети сейчас насчитывается более 120 000 разных доменов, Например, географические двухбуквенные домены некоторых стран: О Австрия — а1; гз Болгария — Ьг; О Канада — са; О Россия — гп; ы США — нз; О Франция — 1г.