8.2 Сеть Интернет

Интернет- совокупность государственных, региональных, корпоративных и других компьютерных сетей, а также отдельных компьютеров, объединенных между собой.

Концепция сети Internet может быть представлена следующими тезисами:

• отсутствие центрального компьютера – все компьютеры сети

равноправны;

• пакетный способ передачи файлов по сети на основе стека протоколов TCP/IP;

• единое адресное пространство.

Протокол передачи данных TCP/IP -- стандартный сетевой протокол связи, используемый для соединения компьютерных систем через Интернет, обеспечивает надежную пересылку информации в масштабах всей сети. В отличие от других протоколов передачи данных TCP/IP был разработан специально для работы в Интернет, поэтому в него изначально заложены такие необходимые качества, как гарантированная доставка информации без потерь до места назначения, изменение пути следования информации при отказе одного из сегментов сети, гибкость и расширяемость.

Стек протоколов TCP отличается от стека модели OSI. Обычно его представляют в виде схемы, представленной на рисунке.

Уровень приложений	www	ftp	smtp	telnet
Транспортный уровень	TCP			UDP
Уровень Интернет (межсетевое взаимодействие)	IP	RIP	ARP	DNS
Уровень доступа к сети	Не регламентируется Ethernet, Token Ring, FDDI, X.25

Уровень интернет – его задача обеспечение возможности для каждого хоста отправлять пакеты в любую сеть, которые будут независимо двигаться к пункту назначения, таким образом, основная задача уровня межсетевого взаимодействия – маршрутизация.

Транспортный уровень – обеспечивает разбиение данных на пакеты, их нумерацию и проверку на ошибки.

Прикладной уровень объединяют службы, предоставляемые пользовательскими приложениями. За долгие годы существования стека протоколов именно прикладной уровень постоянно расширяется.

Уровень доступа к сети стеком протоколов не регламентируется, но поддерживает все популярные стандарты. Например для локальных сетей: Ethernet, Token Ring, FDDI. Для глобальных сетей - X.25, PPP, SLIP.

Перечислим только основные из протоколов:

• TCP (Transmission Control Protocol)- протокол управления передачей

• UDP (User Datagram Protocol) – протокол пользовательский дейтаграмм

• IP (Internet Protocol) 

• RIP (Routing Information Protocol) –

• DNS (Domain Name System)

8.3 Адресация сети Интернет

Очень важным является то, что каждый компьютер, подключенный к Интернет, имеет уникальный адрес, называемый IP-адресом. IP-адрес машины может быть постоянным или каждый раз назначаться сервером при соединении с Сетью, но всегда один IP соответствует одной машине.

IP – адрес представляется четырьмя десятичными числами, разделенными точками. Каждое из этих чисел не может превышать 255 и представляет один байт 4- байтного IP- адреса.

IP-адрес имеет длину 4 байта (по сетевой терминологии октета) или 32 бита. При записи адреса октеты разделяют точками.

Любой IP-адрес состоит из 2 частей – адреса сети и адреса хоста. Для того, чтобы определить, какая часть адреса относится к номеру сети, а какая к номеру узла, в начале адреса несколько бит отводится для определения класса сети.

IP- адресация определяет пять классов сетей.

Класс А.

Сети класса А предназначены главным образом для использования крупными организациями, их адрес начинается с 0 в двоичной записи, или с 1 в десятичной записи, они имеют номера от 1 до 126

Класс В.

В сетях класса В выделяют 14 бит для номера сети и 16 бит для номеров хостов, их адрес начинается с 10 в двоичной записи, или со 128 в десятичной записи, они имеют номера от 128.0 до 191.255

Сеть класса В является сетью среднего размера

Класс С.

Сети класса С выделяют 22 бита для номера сети и 8 бит для номеров хостов, их адрес начинается с 110 в двоичной записи, или со 192 в десятичной записи, они имеют номера от 192.0.0 до 223.255.255 .Сети класса С являются наиболее распространенными сетями, число узлов в одной сети равно 2⁸ = 256.

Если символически представить IP в виде w.x.y.z, информацию о классах сетей можно объединить в таблицу 5:

Таблица 5 – классы IP-адресов

Класс сети	Значения первого октета	Октеты номера сети	Октеты номера хоста	Возможное число сетей	Возможное число хостов в сети
A	1-126	w	x.y.z	126	16777214
B	128-191	w.x	y.z	16384	65534
C	192-223	w.x.y	z	2097151	254

Чтобы отделить адрес сети от адреса хоста, используется маска подсети, также представляющая собой 32-битное число.

Маска- это число, которое используется в паре с IP- адресом; двоичная запись маски содержит единицы в тех разрядах, которые должны в IP- адресах интерпретироваться как номер сети. Единицы в маске должны представлять непрерывную последовательность.

Для стандартных классов маски имеют следующие значения:

• Класс А – 11111111.00000000.00000000.00000000 (255.0.0.0)

• Класс В - 11111111.11111111.00000000.00000000 (255.255.0.0)

• Класс С - 11111111.11111111.11111111.00000000 (255.255.255.0)

Если же IP- сеть создана для работы в автономном режиме, без связи с Интернет, то администратор сети сам произвольно назначает номер.

Поскольку при работе в сети Интернет использовать цифровую адресацию сетей крайне неудобно, то вместо цифр используются символьные имена, называемыми доменными именами. Доменом называется группа компьютеров, объединенных одним именем. Символьные имена дают пользователю возможность лучше ориентироваться в Интернет, поскольку запомнить имя всегда проще, чем цифровой адрес.

На заре создания Интернет соответствия между именами хостов и их IP- адресами были размещены в единственном файле, который назывался Hosts.txt, который размещался на компьютере в центре InterNIC. Этот файл передавался по всем хостам еще совсем тогда крохотной сети. Стремительный рост Интернет заставил выработать новую концепцию механизма разрешения имен. С этой целью была разработана специальная система DNS (Domain Name System- системой доменных имен), для реализации которой был создан специальный сетевой протокол DNS.

Правила составления доменных имен менее жесткие в сравнении с IP-адресами. Например, доменное имя сервера ВГКС www.vks.belpak.by включает в себя следующие части:

www – префикс, указывающий на принадлежность сервера паутине WWW; этот префикс необязателен, но широко распространен в доменных именах,

vks – домен третьего уровня – имя организации, в данном случае латиноязычный аналог ВГКС;

belpak – домен второго уровня – в данном случае имя провайдера;

by – домен верхнего уровня – в данном случае обозначающий принадлежность к Беларуси.

Доменное имя записывается справа налево по правилу иерархического подчинения доменов.

Особую роль в Internet играют головные (корневые) домены. В каждой стране их от одного до нескольких. Например, в России их всего два – ru (от Russia) и оставшийся от СССР домен su. К настоящему времени в мире насчитывается около 300 корневых доменов.

Графически DNS можно представить в виде дерева

Вся сеть представляется разбитой на участки под названием домены(domain- область, район). Все домены верхнего уровня можно разделить на две категории:

1. Общего пользования - предназначены для использования всем интернет-сообществом. Например,

СOM предназначался для коммерческих организаций,

NET - для всех, кто связан с развитием сетей и телекоммуникационных технологий.

В домене EDU могли зарегистрироваться только университеты и колледжи с четырехгодичным курсом обучения, но теперь к ним присоединятся и более мелкие образовательные учреждения США и тд.

2. Национальные домены - двухбуквенные домены верхнего уровня по кодам стран, которые обозначают страну или географический регион, например, US, DE, UK. Всего в мире существует 273 национальных доменов верхнего уровня.

URL. Поскольку любой компьютер в Интернет имеет свой уникальный адрес, представимый в виде IP или в виде доменного имени, каждый файл, расположенный в какой-либо папке на таком компьютере, тоже имеет уникальный адрес, называемый URL (Uniform Resource Locator; принято читать «урл»). Полный URL документа в Сети состоит из следующих частей:

• префикс протокола, состоящий из имени протокола, двоеточия и двух символов “/”. Основные протоколы, с которыми Вы столкнетесь, работая в WWW, приведены в таблице 1.3.

• доменное имя компьютера

• имя файла на этом компьютере, которое может включать и путь от корневого каталога сервера. В записи пути по дереву каталогов сервера используется символ ‘/’, а не ‘\’, как принято в Dos и Windows.