Тема 3.7.Сетевые протоколы. Основные инфраструктурные сетевые службы — dhcp, wins, rras.

Понятия: протокол, сетевой протокол, инфраструктурная сетевая служба, DHCP, WINS, RRAS. Виды сетевых протоколов. Служба маршрутизации и удаленного доступа.

Самостоятельная работа: История развития сетевых протоколов.

Протоко́л (от др.-греч. πρωτόκολλον; πρώτος — первый + κόλλα — клей):

Протокол собрания— официальный письменный документ, отражающий ход общественного собрания, судебного слушания и принятые решения.

Протокол — файл с записями в хронологическом порядке о каких-либо событиях: файл регистрации, журнал событий.

Протокол передачи данных — стандарт, описывающий правила взаимодействия функциональных блоков при передаче данных.

Сетевой протокол- такой определенный набор правил и условий, который дает возможность осуществлять обмен и соединение между несколькими компьютерами, которые включены в сеть. Различные протоколы способны описывать разные стороны одного вида связи.

Каждый компьютер может работать под управлением той или иной операционной системы. Нам же нужно, чтобы компьютеры понимали друг друга. И для этого существует стандартный язык общения, называемый протоколом.

Протокол передачи данных - это набор правил и соглашений, используемых при передаче данных.

Протоколы определяют:

1. тип используемых данных

2. последовательность и формат сообщений

3. параметры времени

4. правила обработки ошибок

2. Работа протоколов

Компьютер-отправитель в соответствии с протоколом выполняет следующие действия:

1. разбивает данные на небольшие блоки, называемые пакетами, с которыми может работать протокол;

2. добавляет к пакетам адресную информацию, чтобы компьютер-получатель мог определить, что эти данные предназначены именно ему;

3. подготавливает данные к передаче через плату сетевого адаптера и далее - по сетевому кабелю.

Компьютер-получатель в соответствии с протоколом выполняет те же действия, но только в обратном порядке:

1. принимает пакеты данных из сетевого кабеля;

2. через плату сетевого адаптера передает пакеты в компьютер;

3. удаляет из пакета всю служебную информацию, добавленную компьютером-отправителем;

4. копирует данные из пакетов в буфер - для их объединения в исходный блок данных;

5. передает приложению этот блок данных в том формате, который оно использует.

3. Виды протоколов.

1. POP (Post Office Protocol) - используется почтовым клиентом для получения сообщений электронной почты с сервера; 2. SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) - используется для отправки почты от пользователей к серверам и между серверами для дальнейшей пересылки к получателю; 3. IMAP(Internet Message Access Protocol) - аналогично POP, служит для работы со входящими письмами, однако обеспечивает дополнительные функции(одновременный доступ нескольких клиентов, поиск на сервере, возможно постоянное соединение и тд); 4. HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) - это протокол передачи гипертекста. Протокол HTTP используется при пересылке Web-страниц с одного компьютера на другой; 5. FTP (File Transfer Protocol) - протокол Интернета для передачи файлов; 6. TCP (Transmission Control Protocol) - протокол для доставки данных, разбитых на последовательность фрагментов;

TCP/IP - набор протоколов, которые обеспечивают связь и обеспечивают совместимость между компьютерами разных типов.

Перед отправкой файла через Интернет, его разбивают на несколько частей - пакетов. Каждый пакет передается независимо от остальных. Пакеты могут прийти не в том порядке, в котором были отправлены, продублироваться, оказаться повреждёнными или не прибыть вовсе. На конечном пункте в компьютере все пакеты собираются в один файл. Так как пакеты передаются независимо, то каждый пакет может дойти до конечного компьютера по своему пути.

4. Адреса комьютеров.

IP-адрес - уникальный идентификатор компьютера в сети, состоящий из 4-х чисел, например, 109.26.17.100. Каждое число может быть от 0 до 255.

MAC-адрес - адрес сетевого адаптера (физический адрес), например, 11-А0-17-3D-BC-01. Этот адрес назначается производителем оборудования и является уникальным, так как распределение адресов управляются централизовано. Старшие 3 числа - идентификатор фирмы производителя, а младшие 3 числа назначаются уникальным образом самим производителем.

5. Маска подсети.

Маска подсети определяет, какая часть IP-адреса относится к адресу сети, а какая - к адресу самого узла в этой сети.

Легко использовать адреса/маски типа 192.168.2.0/255.255.255.0

В такой подсети удобно можно разместить 254 устройства. Если устройств нужно больше, и все они должны без маршрутизации находить друг друга, подсеть можно расширить маска 255.255.0.0 будет "впускать" в подсеть 65536 устройств. И т.д.

6. Шлюз

Шлюз - это устройство, соединяемое с несколькими физическими сетями TCP/IP и обеспечивающее доставку пакетов между этими сетями.

Шлюзом может быть как специальный маршрутизатор, так и компьютер. Так как шлюз соединяет несколько сетей, необходимо наличие у него двух сетевых адаптеров - для объединения двух сетей.

Шлюз перенаправляет информацию от компьютеров локальной сети, предоставляя им выход в Интернет.

Шлюз выступает в Интернете в качестве компьютера, скрывающего компьютеры локальной сети. Подключение к Интернету используется совместно всеми компьютерами в сети.

7. DNS-сервер

DNS - это база данных, содержащая сопоставления доменных имен DNS (символьных имен компьютеров) с IP-адресами. DNS позволяет находить компьютеры по понятным именами. Проще говоря, функция DNS-сервера - преобразование символьного адреса компьютера в IP-адрес. Например доменное имя ya.ru преобразуется в ip-адрес 213.180.193.3.

8. DHCP-сервер

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol - протокол динамической конфигурации узлов) - это сервер, обеспечивающий распределение IP-адресов и других параметров конфигурации между клиентами сети.

Существуют группы IP-адресов, специально зарезервированных для небольших сетей. Одна из таких групп используется средством общего доступа к подключению Интернету (Internet Connection Sharing, ICS) - это адреса 192.168.0.x, где x означает число в диапазоне от 0 до 255. Эти номера используются в сочетании с маской подсети 255.255.255.0.

Поставщик услуг Интернета может использовать службу DHCP для назначения IP-адресов компьютерам, подключающимся к Интернету. Обычно такие IP-адреса называют динамическими. При каждом подключении к Интернету компьютеру назначаются разные, но уникальные номера.

Лабораторная работа №8. Сетевые протоколы и службы

Самостоятельная работа: Изучить неизученные на паре протоколы и службы.