3 определить какие сетевые компоненты стеки протоколов службы клиенты установлены на эвм

Обновлено: 13.05.2024

Главная цель, которая преследуется при соединении компьютеров в сеть – это возможность использования ресурсов каждого компьютера всеми пользователями сети. Для того чтобы реализовать эту возможность, компьютеры, подсоединенные к сети, должны иметь необходимые для этого средства взаимодействия с другими компьютерами сети.

Интерфейс определяет совокупный сервис, предоставляемый данным уровнем вышележащему уровню.

Согласованный набор протоколов разных уровней, достаточный для организации межсетевого взаимодействия, называется стеком протоколов.

Программные средства, реализующие некоторый протокол, также называют протоколом. При этом соотношение между протоколом – формально определенной процедурой взаимодействия и протоколом – средством, реализующим эту процедуру, аналогично соотношению между алгоритмом решения некоторой задачи и программой, решающей эту задачу. Понятно, что один и тот же алгоритм может быть запрограммирован с разной степенью эффективности. Точно также и протокол может иметь несколько программных реализаций, например, протокол IPX, реализованный компанией Microsoft для Windows NT в виде программного продукта NWLink, имеет характеристики, отличающиеся от реализации этого же протокола компанией Novell. Именно поэтому, при сравнении протоколов следует учитывать не только логику их работы, но и качество программных решений. Более того, на эффективность взаимодействия устройств в сети влияет качество всей совокупности протоколов, составляющих стек, то есть, насколько рационально распределены функции между протоколами разных уровней и насколько хорошо определены интерфейсы между ними.

Рекомендуемые файлы

Протоколы реализуются не только программно-аппаратными средствами компьютеров, но и коммуникационными устройствами. Действительно, в общем случае связь компьютеров в сети осуществляется не напрямую – "компьютер-компьютер", а через различные коммуникационные устройства такие, например, как концентраторы, коммутаторы или маршрутизаторы. В зависимости от типа устройства, в нем должны быть встроены средства, реализующие некоторый набор сетевых протоколов.

При организации взаимодействия могут быть использованы два основных типа протоколов. В протоколах с установлением соединения (connection-oriented network service, CONS) перед обменом данными отправитель и получатель должны сначала установить логическое соединение, то есть договориться о параметрах процедуры обмена, которые будут действовать только в рамках данного соединения. После завершения диалога они должны разорвать это соединение. Когда устанавливается новое соединение, переговорная процедура выполняется заново. Телефон – это пример взаимодействия, основанного на установлении соединения.

Проблема выбора наилучшего пути называется маршрутизацией. Часто критерием при выборе маршрута является время передачи данных по этому маршруту или, например, надежность передачи.

Характеристики стеков коммуникационных протоколов

Существует достаточно много стеков протоколов, широко применяемых в сетях. Это и стеки, являющиеся международными и национальными стандартами, и фирменные стеки, получившие распространение благодаря распространенности оборудования той или иной фирмы. Примерами популярных стеков протоколов могут служить стек IPX/SPX фирмы Novell, стек TCP/IP, используемый в сети Internet и во многих сетях на основе операционной системы UNIX, стек OSI международной организации по стандартизации, стек DECnet корпорации Digital Equipment и некоторые другие.

Использование в сети того или иного стека коммуникационных протоколов во многом определяет лицо сети и ее характеристики. В небольших сетях может использоваться исключительно один стек. В крупных корпоративных сетях, объединяющих различные сети, параллельно используются, как правило, несколько стеков.

Стек TCP/IP

Стек TCP/IP, называемый также стеком Internet, является одним из наиболее популярных и перспективных стеков коммуникационных протоколов. Если в настоящее время он распространен в основном в сетях с ОС UNIX, то реализация его в последних версиях сетевых операционных систем для персональных компьютеров (Windows NT, NetWare ) является хорошей предпосылкой для быстрого роста числа установок стека TCP/IP.


Стек был разработан по инициативе Министерства обороны США (Department of Defence, DoD) более 20 лет назад для связи экспериментальной сети ARPAnet с другими сателлитными сетями как набор общих протоколов для разнородной вычислительной среды. Сеть ARPA поддерживала разработчиков и исследователей в военных областях. В сети ARPA связь между двумя компьютерами осуществлялась с использованием протокола Internet Protocol (IP), который и по сей день является одним из основных в стеке TCP/IP и фигурирует в названии стека. Структура протоколов TCP/IP приведена на рисунке. Протоколы TCP/IP делятся на 4 уровня.

Самый нижний (уровень IV) – уровень межсетевых интерфейсов – соответствует физическому и канальному уровням модели OSI. Этот уровень в протоколах TCP/IP не регламентируется, но поддерживает все популярные стандарты физического и канального уровня: для локальных каналов это Ethernet, Token Ring, FDDI, для глобальных каналов – собственные протоколы работы на аналоговых коммутируемых и выделенных линиях SLIP/PPP, которые устанавливают соединения типа "точка - точка" через последовательные каналы глобальных сетей, и протоколы территориальных сетей X.25 и ISDN. Разработана также специальная спецификация, определяющая использование технологии ATM в качестве транспорта канального уровня.

Следующий уровень (уровень III) – это уровень межсетевого взаимодействия, который занимается передачей дейтаграмм с использованием различных локальных сетей, территориальных сетей X.25, линий специальной связи и т. п. В качестве основного протокола сетевого уровня (в терминах модели OSI) в стеке используется протокол IP, который изначально проектировался как протокол передачи пакетов в составных сетях, состоящих из большого количества локальных сетей, объединенных как локальными, так и глобальными связями. Поэтому протокол IP хорошо работает в сетях со сложной топологией, рационально используя наличие в них подсистем и экономно расходуя пропускную способность низкоскоростных линий связи. Протокол IP является дейтаграммным протоколом.

Следующий уровень (уровень II) называется основным. На этом уровне функционируют протокол управления передачей TCP (Transmission Control Protocol) и протокол дейтаграмм пользователя UDP (User Datagram Protocol). Протокол TCP обеспечивает устойчивое виртуальное соединение между удаленными прикладными процессами. Протокол UDP обеспечивает передачу прикладных пакетов дейтаграммным методом, то есть без установления виртуального соединения, и поэтому требует меньших накладных расходов, чем TCP.

В лекции "7. Основные понятия гидродинамики" также много полезной информации.

Верхний уровень (уровень I) называется прикладным. За долгие годы использования в сетях различных стран и организаций стек TCP/IP накопил большое количество протоколов и сервисов прикладного уровня. К ним относятся такие широко используемые протоколы, как протокол копирования файлов FTP, протокол эмуляции терминала telnet, почтовый протокол SMTP, используемый в электронной почте сети Internet и ее российской ветви РЕЛКОМ, гипертекстовые сервисы доступа к удаленной информации, такие как WWW и многие другие. Остановимся несколько подробнее на некоторых из них, наиболее тесно связанных с тематикой данного курса.

Протокол пересылки файлов FTP (File Transfer Protocol) реализует удаленный доступ к файлу. Для того, чтобы обеспечить надежную передачу, FTP использует в качестве транспорта протокол с установлением соединений – TCP. Кроме пересылки файлов протокол, FTP предлагает и другие услуги. Так пользователю предоставляется возможность интерактивной работы с удаленной машиной, например, он может распечатать содержимое ее каталогов, FTP позволяет пользователю указывать тип и формат запоминаемых данных. Наконец, FTP выполняет аутентификацию пользователей. Прежде, чем получить доступ к файлу, в соответствии с протоколом пользователи должны сообщить свое имя и пароль.

В стеке TCP/IP протокол FTP предлагает наиболее широкий набор услуг для работы с файлами, однако он является и самым сложным для программирования. Приложения, которым не требуются все возможности FTP, могут использовать другой, более экономичный протокол – простейший протокол пересылки файлов TFTP (Trivial File Transfer Protocol). Этот протокол реализует только передачу файлов, причем в качестве транспорта используется более простой, чем TCP, протокол без установления соединения – UDP.

Протокол telnet обеспечивает передачу потока байтов между процессами, а также между процессом и терминалом. Наиболее часто этот протокол используется для эмуляции терминала удаленной ЭВМ.

1.13 Службы протоколов и примитивы служб или как разрабатываются уровни модели передачи данных

А когда мы с этим разберемся, мы более детально поговорим о том, что такое протокол, служба и примитив, при помощи чего два узла взаимодействуют на одном уровне модели передачи данных, а также каким образом уровни модели передачи данных взаимодействуют друг с другом. Данная запись сейчас может оказаться не совсем понятной (особенно раздел про службы с установлением и без установления соединения), так как в ней не будет реальных примеров, поэтому рекомендую к ней вернуться после того, как мы разберемся с протоколами транспортного уровня (TCP и UDP), тогда все встанет на свои места.

1.13.1 Введение

Ранее мы разобрались с таким понятием, как декомпозиция задачи сетевого взаимодействия и немного коснулись архитектуры современных компьютерных сетей, когда разбирались с вопросом: что такое компьютерная сеть. В процессе этого разговора у нас появилось несколько непонятных и не совсем раскрытых терминов, таких как: протокол и межсетевой интерфейс или сетевая служба, здесь мы это исправим, а также поговорим о том, как примерно разрабатываются уровни модели передачи данных.

Всё это нам поможет при обсуждении двух самых популярных моделей передачи данных: эталонная модель сетевого взаимодействия и модель стека протоколов TCP/IP.

1.13.2 Как разрабатываются уровни модели передачи данных

Логичным продолжение прошлой темы является разговор о разработке уровней модели передачи данных. Деление процесса передачи данных на уровни – вещь логичная, но по каким критериями определяется функциональность того или иного уровня? На этот вопрос мы и попытаемся сейчас ответить. При этом стоит заметить, что часть функционала будет повторяться от уровня к уровню.

Возьмем для примера такой критерий компьютерной сети как надежность, который обеспечивается на разных уровнях модели передачи данных. Надежность чаще всего – это один из самых основных критериев сети передачи данных, при проектировании сети нужно учитывать, что компоненты, из которых строится сеть, сами по себе вещи не надежные. Например, на физическом уровне у вас могут возникнуть проблемы с искажением и инверсией бит (сигналов) по разным причинам: тут и электрический шум, и наводки от других приборов, и плохая аппаратная/программная реализация, всевозможные сбои некачественных источников питания и многое другое. Поэтому ошибки на физическом уровне нужно как-то находить и исправлять.

Для решения вышеописанной задачи на канальном уровне используются различные методы кодирования или просто коды, которые позволяют обнаруживать ошибки и делать повторный запрос или обнаруживать и исправлять ошибки. При этом стоит учитывать, что механизм, описанный выше, добавляет избыточность в данные, которые мы передаем по сети, то есть к полезным данным, которые мы хотим передать, добавляется некая служебная последовательность, которая помогает сетевым устройствам обнаруживать ошибки.

На верхних же уровнях модели передачи данных механизм обеспечения целостности данных может не только обнаруживать ошибки, но и проверять правильность последовательности получения данных и их целостность. Но есть еще и третье понимание надежности передачи данных – это поиск рабочего и максимально эффективного пути (как в плане коммерческой, так и в плане технической стоимости) из пункта А в пункт Б, этот механизм реализуется на сетевом уровне при помощи протоколов динамической маршрутизации, таких как OSPF, RIP (уже устарел и практически нигде не используется), EIGRP, BGP, IS-IS.

Другая проблема компьютерных сетей – это адресация и расширение компьютерной сети, эта проблема также решается на разных уровнях иерархической модели передачи данных. Так, например, на физическом уровне в качестве адресации используются номера портов на коммутаторе или маршрутизаторе, номера оптических волокон и портов на кроссах и так далее, на канальном уровне адресация может быть представлена в виде MAC-адресов, которые дают возможность взаимодействовать устройствам в одной подсети, на сетевом уровне используются IP-адреса, которые могут идентифицировать устройства в глобальной сети, на транспортном уровне используют порты и сокеты для того, чтобы компьютер мог отличать трафик разных приложений, сюда же можно отнести и доменные имена, которые облегчают людям жизнь.

Вообще, у нас уже был разговор про основные характеристики компьютерной сети, поэтому дальнейшее перечисление не имеет смысла. Сейчас нам важно понять, что за одним и тем же критерием на разных уровнях модели передачи данных скрываются разные механизмы, которые обеспечивают работу нашей сети и когда вам говорят, например, надежность, всегда нужно уточнять: о чем именно идет речь.

1.13.3 Службы на основе соединений и службы без установления соединений

В разговоре про декомпозицию задачи сетевого взаимодействия мы уже упоминали, что службы или межсетевые интерфейсы используются для того, чтобы нижний уровень мог предоставить своему верхнему соседу какую-либо услугу, но мы не говорили, что службы имеют два принципа работы: на основе соединения и без установления соединения. Давайте посмотрим на разницу.

За примером услуги, которая использует службу с установлением соединения, далеко ходить не нужно – это телефонная связь. Чтобы телефонный разговор состоялся инициатор разговора должен взять трубку, набрать номер человека, которому хочет позвонить, в свою очередь удаленная сторона должна подтвердить, что хочет и готова общаться, подняв трубку, когда телефон зазвонит.

В компьютерных сетях есть что-то подобное такому взаимодействию: перед началом передачи данных стороны обмениваются служебной информацией, чтобы установить соединение, затем устанавливают его, а в процессе обмена полезной информацией поддерживают соединение, после того, как общение закончится, стороны обмениваются служебной информацией, чтобы разорвать соединение, примерно по такому принципу работает протокол транспортного уровня TCP.

В общем и целом, службы, которые работают на основе соединений, должны сперва договориться о том, как будет происходить передача, удаленные стороны должны подтвердить, что могут и готовы общаться с теми параметрами, на которые они договорились и только затем начнется передача данных.

В противоположность службам с установлением соединения существует службы без установления соединений. Тут можно привести парочку простых примеров: передача данных по радио и почтовая служба. Два приемопередатчика, работают на одной частоте, и при этом в любой момент времени та или иная сторона будет передавать информацию, вторая же сторона будет слышать, что передает первая, если, конечно, эфир не будет забит и не будет помех.

Если же говорить про почту, то тут стоит сказать, что каждое письмо вкладывается в конверт, на котором пишется адрес отправителя и адрес получателя, при этом получателю не обязательно знать, что ему направлено письмо. Отправитель просто его посылает, а дальше это письмо проходит по определенному маршруту, который не знает ни получатель, ни отправитель, маршрут каждого конкретного письма никак не зависит от других писем, а отправителю без разницы: готов получатель принять письмо или нет. При этом письмо может потеряться и вообще не дойти до получателя и об этом никто не узнает. По подобному принципу работает протокол транспортного уровня UDP, данные просто передаются и хорошо, если эти данные вообще доходят или доходят неповрежденными, а получатель их успевает принимать и обрабатывать.

Также без установления соединения работает протокол сетевого уровня IP, IP-пакет, в который упаковываются данные, содержит IP-адрес отправителя и IP-адрес получателя, сетевые устройства, которые обрабатывают пакеты называются маршрутизаторами или роутерами, для доставки пакета роутеру важен IP-адрес получателя, именно на его основе определяется маршрут, по которому будет следовать пакет, IP-адрес назначения нужен только удаленной стороне, чтобы знать кому ответить.

Кстати говоря, на транспортном уровне, передаваемые данные по протоколу UDP, называются дейтаграммами или датаграммами, а в протоколе TCP передаваемые фрагменты данных называются сегментами. Еще стоит отметить, что устройства, отвечающие за передачу данных по сети, делятся на два больших типа в зависимости от того, как они передают данные:

Если говорить про надежные службы, то есть те службы, для передачи данных которым требуется установление соединения, то тут можно выделить два вида:

Большая часть компьютерных сетей на канальном и сетевом уровнях модели передачи данных использует протоколы, не требующие установления соединения, на сетевом уровне это протокол IP, а на канальном — Ethernet, а вот на транспортном уровне уже идет разделение в зависимости от типа трафика, который передается по сети: если важна точность и надежность (в случае передачи текстовых данных и файлов), то используется протокол TCP, если же более критичным является скорость передачи данных и отсутствие задержек, то используется протокол UDP, ранее мы уже об этом говорили, когда разбирались с видами сетевого взаимодействия.

1.13.4 Примитивы служб или системные вызовы

У каждой службы есть свой собственный набор простейших операций, которые может выполнить пользователь или пользовательское приложение для получения услуги. Такая простейшая операция называется примитивом службы или просто примитивом. Набор примитивов с формальной точки зрения полностью описывает службу и то, что может сделать эта служба. Хотя говорить о том, что примитив – это операция не совсем верно, примитив – это скорее команда, которая заставляет выполнить машину то или иное действие.

Если вы знакомы с понятием системного вызова, то понять, что такое примитив, вам будет проще, ведь системный вызов по своей сути и есть примитив. Давайте представим себе схему, в которой взаимодействую два устройства (мы уже собирали подобную схему в Cisco Packet Tracer, когда смотрели на пример взаимодействия двух ПК, но тогда мы не давали машинам роли, для нас они были равнозначными): клиент и сервер, общаются клиент и сервер при помощи службы с установлением соединения. Давайте представим: какие примитивы в такой схеме может выполнять клиент, а какие сервер?

Понятно, что соединением управляет клиент, ведь именно ему нужны услуги сервера, сервер лишь ждет, ожидая запросы от клиента. Поэтому клиент должен уметь выполнять действия по установлению и разрыву соединений, обычно такие примитивы называются CONNECT и DISCONNECT, их в нашей схеме будет выполнять клиент, CONNECT будет выполняться для установки соединения с сервером, DISCONNECT будет выполняться после того, как у клиента закончатся запросы и он решит разорвать соединение с сервером.

Также мы упоминали, что сервер, если он не занят запросами клиента, ждет и слушает: а вдруг прилетит запрос, который нужно обработать, для такого действия есть свой примитив, который называется LISTEN. А когда сервер получает от клиента запрос на соединение, он должен подтвердить клиенту, что готов с ним это соединение установить, для этого у него есть примитив ACCEPT: когда сервер получает от клиента запрос на соединение, он посылает клиенту специальный ответ, в котором сообщает, что готов установить соединение, с этого момента можно начинать передавать полезные данные.

После установления соединения клиенту и серверу нужно общаться, это может быть похоже на диалог двух людей: когда один говорит, а другой слушает и не перебивает. Когда клиент готовит свой запрос, он выполняет примитив SEND, как только запрос отправлен серверу, клиент выполняет примитив RECEIVE, таким образом он готовится слушать: что ему ответит сервер.
Сервер, приняв запрос, обрабатывает его и готовит к отправке ответ, выполняя примитив SEND, как только ответ отправлен, сервер выполняет примитив RECEIVE, тем самым он готовится слушать новые запросы клиента.

Взаимодействие между клиентом и сервером, а также системные вызовы (примитивы), которые они выполняют показано на Рисунке 1.13.1.

Хочу обратить ваше внимание, что данная схема взаимодействия очень упрощена и не в полной мере соответствует тому, что происходит в реальном мире, но она хорошо показывает взаимодействие между двумя машина и что эти машины делают во время обмена данными.

1.13.5 Как работают службы и протоколы

Для того, чтобы лучше понять разницу между службами и протоколами (повторюсь, что эти понятия в большей степени относятся к модели OSI 7), давайте представим трехуровневую модель передачи данных, в которой мы обозначим области, в которых работают протоколы и области, в которых работают службы.

Рисунок 1.13.2 Модель, демонстрирующая разницу между службами и протоколами

Также стоит добавить, что служба лишь перечисляет набор услуг, которые должен предоставлять нижележащий уровень вышестоящему, но она никак не ограничивает свободу творчества, то есть не описывает как это надо делать. Например, вашему клиенту будет без разницы, как вы предоставите ему доступ в Интернет, главное, чтобы услуга, предоставляемая по факту, соответствовала договору, а пакеты вы можете хоть ведрами носить.

1.13.6 Выводы

В этой теме мы с вами поговорили про службы, протоколы и примитивы и выяснили, что служба – эта услуга, которую нижний уровень предоставляет верхнему, эти услуги заранее известны, но никто не сообщает о том, как они должны быть реализованы. Примитив – это простейшая операция службы. А вот протокол – это набор правил, по которым общаются устройства на одном уровне модели передачи данных.

Следующие две публикации будут уже касаться непосредственно моделей передачи данных: сначала мы поговорим о эталонной модели OSI 7, а затем разберемся с моделью стека протоколов TCP/IP, которая на данный момент описывает взаимодействие в большинстве компьютерных сетей.

Небольшое отступление. IP-адрес.
Каждый компьютер (или другое сетевое устройство) должен иметь уникальный (несовпадающий с другими) адрес. В Интернете, да и в любой современной сети, для связи используется протокол TCP/IP, уникальный адрес (так называемый, IP-адрес) для этого протокола состоит из 4-х групп цифр, например, 10.0.23.167. В одной и той же сети не может быть совпадающих IP-адресов, в противном случае выйдет конфликт адресов, и связь будет невозможна.

Рассмотрим вариант, когда несколько компьютеров подсоединяются к маршрутизатору для выхода в Интернет через порты ethernet внутренней сети и/или беспроводным путем, если маршрутизатор поддерживает Wi-Fi.


Ручная конфигурация IP-адресов

Для Windows 7 адрес назначается похожим образом: нужно выбрать Пуск –> Настройка –> Панель управления –> Центр управления сетями и общим доступом –> Изменение параметров адаптера –> Подключение по локальной сети, открыть его свойства, найти в списке Протокол Интернета TCP/IP и открыть его свойства. Там нужно задать новый IP-адрес, обеспечив, разумеется, различие с другими компьютерами в последней (и ТОЛЬКО в последней!) группе цифр. В случае, если офис не имеет выхода в Интернет через маршрутизатор, можно больше ничего не менять, этого будет достаточно. Если маршрутизатор есть, но автоматическая выдача адресов (DHCP-сервер) не работает, нужно сначала узнать, какой IP-адрес назначен на внутреннем интерфейсе маршрутизатора (обычно это 192.168.0.1 или 10.0.0.1) и указать этот адрес в свойствах TCP/IP в качестве Основного шлюза и DNS-сервера:


Проверяется правильная настройка IP адресов с помощью команды ping. Нажмите Пуск – Выполнить, введите слово cmd и нажмите OK. В открывшемся окне в командной строке запустите команду (для наших примеров) ping 192.168.100.1, затем ping 192.168.100.5 и т.д. В случае правильной настройки Вы должны получить ответ от удаленного устройства, если нет, ищите ошибку в цифрах:

Теоретические сведения

На концептуальной модели взаимодействия открытых систем OSI основан стек протоколов TCP/IP (Transmission Control Protocol – протокол управления передачей / Internet Protocol – Интернет-протокол), который предоставляет ряд стандартов для связи компьютеров и сетей.

Стек протоколов TCP/IP – промышленный стандарт, который позволяет организовать сеть масштаба предприятия и связывать компьютеры, работающие под управлением различных операционных систем.

Применение стека протоколов TCP/IP дает следующие преимущества:

Каждый узел TCP/IP идентифицирован своим логическим IP-адресом, который идентифицирует положение компьютера в сети почти таким же способом, как номер дома идентифицирует дом на улице.

Реализация TCP/IP позволяет узлу TCP/IP использовать статический IP-адрес или получить IP-адрес автоматически с помощью DHCP-сервера (Dynamic Host Configuration Protocol- протокол динамической конфигурации хоста).

Для простых сетевых конфигураций, основанных на локальных сетях (LAN, Local Area Network), он поддерживает автоматическое назначение IP-адресов.

По умолчанию компьютеры клиентов, работающие под управлением ОС Windows или Linux, получают информацию о настройке протокола TCP/IP автоматически от службы DHCP.

Однако даже в том случае, если в сети доступен DHCP-сервер, необходимо назначить статический IP-адрес для отдельных компьютеров в сети. Например, компьютеры с запущенной службой DHCP не могут быть клиентами DHCP, поэтому они должны иметь статический IP-адрес.

Если служба DHCP недоступна, можно настроить TCP/IP для использования статического IP-адреса.

Для каждой платы сетевого адаптера в компьютере, которая использует TCP/IP, можно установить IP-адрес, маску подсети и шлюз по умолчанию.

Ниже описаны параметры, которые используются при настройке статического адреса TCP/IP.

Параметр Описание
IP-адрес Логический 32-битный адрес, который идентифицирует TCP/IP узел. Каждой плате сетевого адаптера в компьютере с запущенным протоколом TCP/IP необходим уникальный IP-адрес, такой, как 192.168.0.108. Каждый адрес имеет две части: ID сети, который идентифицирует все узлы в одной физической сети и ID узла, который идентифицирует узел в сети. В этом примере ID сети — 192.168.0, и ID узла — 108.
Маска подсети Подсети делят большую сеть на множество физических сетей, соединенных маршрутизаторами. Маска подсети закрывает часть IP-адреса так, чтобы TCP/IP мог отличать ID сети от ID узла. При соединении узлов TCP/IP, маска подсети определяет, где находится узел получателя: в локальной или удаленной сети. Для связи в локальной сети компьютеры должны иметь одинаковую маску подсети.
Шлюз по умолчанию Промежуточное устройство в локальной сети, на котором хранятся сетевые идентификаторы других сетей предприятия или Интернета. TCP/IP посылает пакеты в удаленную сеть через шлюз по умолчанию (если никакой другой маршрут не настроен), который затем пересылает пакеты другим шлюзам, пока пакет не достигнет шлюза, связанного с указанным адресатом.

Таблица 1. Параметры, используемые при настройке статического адреса TCP/IP

Если сервер с запущенной службой DHCP доступен в сети, он автоматически предоставляет информацию о параметрах TCP/IP клиентам DНСР.

Выполнение работы

Задание 1. Проверьте работоспособность стека протоколов TCP/IP.

Задание 2. Настройте стек протоколов TCP/IP для использования статического IP-адреса.

  1. Откройте окно Сетевые подключения (Пуск/Панель управления/Сетевые подключения).
  2. Вызовите свойства подключения по локальной сети. Для этого можно воспользоваться контекстным меню.
  3. В появившемся диалоговом окне на вкладке Общие откройте свойства Протокол Интернета TCP/IP.
  4. Щелкните переключатель Использовать следующий IP-адрес и введите в соответствующие поля данные: IP_адрес; Маску подсети; Основной шлюз; Предпочитаемый DNS.
  5. Примените параметры кнопкой ОК.
  6. Закройте окно свойств подключения кнопкой ОК (если потребуется, то согласитесь на перезагрузку компьютера).
  7. Проверьте работоспособность стека протоколов TCP/IP.

Задание 3. Настройте TCP/IP для автоматического получения IP-адреса.

  1. Откройте окно Сетевые подключения.
  2. Вызовите свойства Подключения по локальной сети.
  3. Откройте свойства Протокол Интернета TCP/IP.
  4. Установите переключатель Получить IP-адрес автоматически.
  5. Закройте диалоговое окно Свойства: Протокол Интернета TCP/IP кнопкой ОК.
  6. Примените параметры кнопкой ОК.
  7. Проверьте настройку стека протоколов TCP/IP.
  8. Получите другой адрес для своего компьютера. Для этого:
  9. запустите консоль (командную строку);
  10. введите команду для сброса назначенных адресов – ipconfig /release;
  11. введите команду для получения нового адреса ipconfig / renew;
  12. Проверьте работоспособность стека протоколов TCP/IP.

Задание 4. Создайте IP-калькулятор в табличном процессоре для облегчения формирования маски подсети.

  1. Откройте табличный процессор и сформируйте таблицу по следующему шаблону:

Рисунок 1. Образец оформления таблицы

Занятие 16. Настройка сетевых протоколов..

Протоколы определяют язык, на котором компьютер общается с другими компьютерами сети

Самым популярным сетевым протоколом является TCP/IP, служащий основой Интернета. В Windows XP этот протокол устанавливается автоматически.

При необходимости вы можете установить дополнительно другие сетевые протоколы поддерживаемые операционной системой Windows XP, такие как NWLink и NetBEUI.

В этом разделе рассказывается о том, как установить основные сетевые протоколы и как правильно их настроить.

Установка и настройка протокола TCP/IP.

В Windows XP Professional параметры протокола TCP/IP являются частью параметров настройки сетевого адаптера, поэтому все изменения, связанные с этим протоколом, осуществляются через Панель управления.

Чтобы установить или настроить сетевой протокол TCP/IP, зайдите в Панель управления, меню Сетевые подключения, выберите Подключение по локальной сети. Вы также можете выбрать пункт Свойства в контекстном меню раздела Сетевое окружение, расположенного в меню " Пуск"


В появившемся окне представлены различные соединения вашего компьютера с внешним миром. После успешной установки сетевого адаптера в окне должен присутствовать как минимум один значок с именем Подключение по локальной сети. Количество таких значков зависит от количества сетевых адаптеров, установленных в вашем компьютере.

Дважды щелкните по значку Подключение по локальной сети. Появится новое окно с информацией о состоянии соединения из которого вы сможете узнать длительность соединения, его скорость, количество отправленных и принятых пакетов данных.


Кнопка Свойства вызывает окно настройки свойств соединения, в том числе и параметров используемых протоколов.


В этом окне вы можете получить информацию о сетевом адаптере, через который осуществляется соединение. Щелкнув кнопку Настроить, вы откроете окно свойств сетевого адаптера и сможете их изменить.


Установив флажок При подключении вывести значок в области уведомлений, вы включите отображение значка, представляющего соединение, на панели задач Windows. Это позволит наблюдать за активностью соединения и быстро осуществлять его настройку, не используя Панель управления.

В центральной части окна в списке представлены все клиенты, службы и протоколы, связанные с соединением. Для нормального функционирования домена или рабочей группы Windows XP необходимо наличие следующих компонентов:

Компонент

Описание

Клиент для сетей Microsoft

Обеспечивает компьютеру доступ к ресурсам сети Microsoft

Служба доступа к файлам и принтерам сетей Microsoft

Позволяет предоставлять папки и принтеры компьютера в совместный доступ в сетях Microsoft

Протокол Интернета (TCP/IP)

Обеспечивает связь компьютеров в локальных и глобальных сетях

В зависимости от конфигурации вашей локальной сети и используемых в ней сервисов, могут быть установлены дополнительные клиенты, службы и протоколы.

Выбрав нужный компонент, вы можете щелкнуть кнопку Свойства для настройки параметров компонента. Обратите внимание, что для некоторых компонентов настройка не предусмотрена и кнопка Свойства не активна.

Все изменения параметров компонентов соединения вступают в силу только по щелчку кнопки ОК в окне свойств соединения. Windows XP применяет параметры компонентов соединения без перезагрузки компьютера. В зависимости от того, какие параметры соединения Вы изменяете, при их применении может быть произведена временная деактивация соответствующих служб или протоколов. При этом все клиенты, подключенные к компьютеру через это соединение, будут отключены.

При установке Windows XP Professional, для подключения к локальной сети, устанавливается только один сетевой протокол TCP/IP.
Если по каким-то причинам он отсутствует в списке используемых компонентов (например, был удален), вы можете установить его заново.
Для установки протокола нажмите кнопку Установить, в списке устанавливаемых компонентов выберите Протокол и нажмите кнопку Добавить.


Далее из предложенного вам списка сетевых протоколов выберите TCP/IP и нажмите OK.

По умолчанию он настроен на автоматическое получение IP-адреса вашего компьютера. Это предполагает, что в вашей локальной сети работает сервер динамического предоставления IP-адресов (DHCP). Если действительно, данный сервер работает в вашей сети, то протокол TCP/IP не нуждается в дополнительных настройках. IP-адрес вашему компьютеру будет выделяться сервером DHCP из заранее настроенного диапазона (пула) адресов.

Если же вы не используете в локальной сети сервер DHCP, то протокол TCP/IP необходимо настроить, т.е. указать уникальный IP-адрес компьютера (статический IP-адрес), шлюз по умолчанию и адрес DNS-сервера (при подключении к домену).


Сетевой протокол – это набор правил, который позволяет обмениваться данными нескольким устройствам связанным сетью. Ни одно удалённое подключение не может обойтись без работы протоколов, без них система просто не знала бы как взаимодействовать и общаться. Если обобщать, то можно сказать что это семейство стандартов, предписывающее методы общения, а также спецификации оборудования.

Для описания и деления протоколов используется семиуровневая модель OSI (Open System Interconnection — взаимодействие открытых систем, ВОС). В этой классификации описываются все формы взаимодействия необходимые для полноценной работы оборудования:
• Приложение;
• Представление;
• Сеанс;
• Транспорт;
• Сеть;
• Передача данных;
• Физическое воплощение.

IPX и SPX

Протоколы IPX и SPX являются представителями стека протоколов, разработанных компанией Novell. В свое время эта компания являлась прямым конкурентомПри работе протокол использует понятно дейтаграммы — пакета данных, снабженных служебной информацией о получателе и отправителе.

Microsoft к области сетевых операционных систем: противостояли операционная система Novell Netware и WindowsNT. Соответственно, каждая операционная система использовала собственный набор протоколов.Как известно, компания Novell сдала свои позиции, и первенство завоевали сетевые версии операционной системы Windows NT. Тем не менее протоколы, разработанные Novell, используются до сих пор и будут использоваться еще очень долго.

Какими бывают протоколы Интернета?

Для примера пояснения того, что такое протокол Интернета, рассмотрим наиболее распространенные компьютерные системы, работающие под управлением Windows (Mac OS X и другие UNIX-подобные системы типа Linux мы сейчас затрагивать не будем).


Тут, кстати, стоит заметить, что абсолютно все протоколы (даже те, по которым осуществляется проверка Интернета) стандартизированы по системе ISO/OSI, чтобы при их использовании на разных платформах никогда не возникало сбоев даже в случае разнящихся операционных систем или оборудования различных производителей, применяемого для установки связи. Нетрудно понять, что на данный момент абсолютно не имеет значения, какая операционка установлена на компьютере или ноутбуке или какие сетевые компоненты в виде роутеров, сетевых карт, модемов и т.д. предназначаются для установки связи.

Типы сетевых протоколов

Рассмотрим несколько самых популярных сегодня протоколов, работающих на разных уровнях:

Уже известный вам Media Access Control (MAC) это низкоуровневый сетевой протокол. С ним, в той или иной мере приходится сталкиваться всем пользователям. Используется он для идентификации сетевых устройств.

На следующем уровне после MAC располагается IP – Internet Protocol, имеющий две основные разновидности IPv4 и IPv6. Он назначает компьютерам уникальные IP-адреса, благодаря которым устройства могут себя обнаруживать в сети.

ICMP, TCP и UDP

Выше IP находятся такие протоколы:

  • ICMP (Internet control message protocol), отвечающий за обмен информацией. Не используется для передачи данных. Именно ICMP используется в известной вам команде ping.
  • TCP (Transmission control protocol). Этот сетевой протокол управляет передачей данных. TCP дает гарантия в том, что все переданные пакеты данных будут приняты правильно и ошибки будут полностью исключены.
  • UDP (user datagram protocol) похож на TCP, но работает быстрее, так как в нем данные при получении не проверяются. В некоторых случаях использование UDP бывает вполне достаточным.

По своей распространенности в Интернет Hyper Text Transfer protocol находится на первом месте, ведь именно на его основе работают все сайты. С его помощью с локального компьютера можно открыть веб-сервис на удалённом сервере.

Как понятно из перевода названия, File Transfer Protocol служит для передачи файлов. Советуем не использовать его для передачи важных данных, так как в FTP не поддерживается необходимая безопасность.

Протокол SSH (Secure Shell) относится к уровню приложений. Создает защищенный канал для удаленного управления другой операционной системой. Поддерживает различные алгоритмы шифрования.

Какие ещё протоколы используются в Интернете

Помимо выше указанных, для сети существуют и другие решения. У каждого свои особенности:

  • MAC, или Media Access Control отвечает за идентификацию устройств в Сети на одном из самых низких уровней. Уникальным MAC-адресом снабжается каждое приспособление, которое подключается к Сети. Эту информацию задаёт ещё производитель. Физические адреса используются в случае с локальными сетями, по которым передают сведения. Это один из немногих протоколов, до сих пор остающийся достаточно популярным.
  • DNS — протокол для передачи файлов. Отвечает за преобразование в сложные IP-адреса данных, которые раньше были легко понятны и читаемы. Обратный порядок преобразования тоже работает. Благодаря этому становится просто получать доступ к сайтам с помощью доменного имени.
  • SSH реализуется для удалённого управления системой с участием защищённого канала. Этот вариант для работы используют многие технологии.

Важно! При выборе того или иного метода отталкиваться нужно от того, для чего предназначен тот или иной элемент. Одинаковым остаётся способ настройки в разных операционных системах

Только в некоторых специализированных компонентах заметно отличие.

Системы Windows изначально были настроены так, чтобы в качестве универсального протокола использовать TCP/IP. Все остальные функции не настраиваются вообще либо настраиваются, но автоматически.

Чёткая определённость и структурированность — главные условия для организации правильного обмена информацией по Сети между компьютерами. По этой причине применяются различные стандарты. Первоначально для установки протоколов использовались международные соглашения. Различные задачи, типы информации, протоколы могут быть разными в зависимости от того, что нужно пользователям или самим сетям.

Обратите внимание! Настройки в большинстве случаев автоматические, никаких проблем с работой возникнуть не должно. Хотя и ручная корректировка не доставляет хлопот, если следовать простым инструкциям

АзияАмерикаАфрикаЕвропаПрибалтикаЕвропейская политикаОкеанияГорода мираРоссияМоскваКавказРегионы РоссииПрограммы регионовЭкономика

Уровни сетей и модель OSI

Обычно, сети обсуждаются в горизонтальной плоскости, рассматриваются протоколы сети интернет верхнего уровня и приложения. Но для установки соединений между двумя компьютерами используется множество вертикальных слоев и уровней абстракции. Это означает, что существует несколько протоколов, которые работают друг поверх друга для реализации сетевого соединения. Каждый следующий, более высокий слой абстрагирует передаваемые данные и делает их проще для восприятия следующим слоем, и в конечном итоге приложением.

Существует семь уровней или слоев работы сетей. Нижние уровни будут отличаться в зависимости от используемого вами оборудования, но данные будут передаваться одни и те же и будут иметь один и тот же вид. На другую машину данные всегда передаются на самом низком уровне. На другом компьютере, данные проходят все слои в обратном порядке. На каждом из слоев к данным добавляется своя информация, которая поможет понять что делать с этим пакетом на удаленном компьютере.

Модель OSI

Так сложилось исторически, что когда дело доходит до уровней работы сетей, используется модель OSI или Open Systems Interconnect. Она выделяет семь уровней:

  • Уровень приложений — самый верхний уровень, представляет работу пользователя и приложений с сетью Пользователи просто передают данные и не задумываются о том, как они будут передаваться;
  • Уровень представления — данные преобразуются в более низкоуровневый формат, чтобы быть такими, какими их ожидают получить программы;
  • Уровень сессии — на этом уровне обрабатываются соединения между удаленным компьютерами, которые будут передавать данные;
  • Транспортный уровень — на этом уровне организовывается надежная передача данных между компьютерами, а также проверка получения обоими устройствами;
  • Сетевой уровень — используется для управления маршрутизацией данных в сети пока они не достигнут целевого узла. На этом уровне пакеты могут быть разбиты на более мелкие части, которые будут собраны получателем;
  • Уровень соединения — отвечает за способ установки соединения между компьютерами и поддержания его надежности с помощью существующих физических устройств и оборудования;
  • Физический уровень — отвечает за обработку данных физическими устройствами, включает в себя программное обеспечение, которое управляет соединением на физическом уровне, например, Ehternet или Wifi.

Как видите, перед тем, как данные попадут к аппаратному обеспечению им нужно пройти множество слоев.

Модель протоколов TCP/IP

Модель TCP/IP, еще известная как набор основных протоколов интернета, позволяет представить себе уровни работы сети более просто. Здесь есть только четыре уровня и они повторяют уровни OSI:

  • Приложения — в этой модели уровень приложений отвечает за соединение и передачу данными между пользователям. Приложения могут быть в удаленных системах, но они работают как будто бы находятся в локальной системе;
  • Транспорт — транспортный уровень отвечает за связь между процессами, здесь используются порты для определения какому приложению нужно передать данные и какой протокол использовать;
  • Интернет — на этом уровне данные передаются от узла к узлу по сети интернет. Здесь известны конечные точки соединения, но не реализуется непосредственная связь. Также на этом уровне определяются IP адреса;
  • Соединение — этот уровень реализует соединение на физическом уровне, что позволяет устройствам передавать между собой данные не зависимо от того, какие технологии используются.

Эта модель менее абстрактная, но мне она больше нравиться и ее проще понять, поскольку она привязана к техническим операциям, выполняемым программами. С помощью каждой из этих моделей можно предположить как на самом деле работает сеть. Фактически, есть данные, которые перед тем, как будут переданы, упаковываются с помощью нескольких протоколов, передаются через сеть через несколько узлов, а затем распаковываются в обратном порядке получателем. Конечные приложения могут и не знать что данные прошли через сеть, для них все может выглядеть как будто обмен осуществлялся на локальной машине.

Подпишись на официальный канал Лайфхакера

SMTP, POP3 и IMAP

Без протоколов SMTP, POP3 и IMAP невозможна работа электронной почты. Надеюсь, что такое электронная почта и как без нее плохо, объяснять не нужно.

Интерфейс протокола еще более простой, чем интерфейс SMTP, и с этим связаны определенные неудобства. Так, отсутствует возможность выборочного скачивания письма ИЛИ просмотра содержимого письма непосредственно на почтовом сервере

Настройка DNS через терминал Ubuntu

В Ubuntu есть унифицированный интерфейс настройки сети, который настраивается через конфигурационный файл /etc/network/interfaces. Сначала смотрим список сетевых интерфейсов:


Откройте файл для редактирования и найдите в нем имя своего сетевого интерфейса, например, auto enp0s3, если такой секции нет, ее нужно добавить:


Затем, добавьте в эту секцию строчку:


Здесь адрес 8.8.8.8 — это адрес вашего DNS сервера. Но эта настройка сработает, только если ваш DHCP клиент не пытается назначить адрес самостоятельно. Чтобы указать DNS адрес на уровне DHCP сервера нужно добавить такую строчку в конфигурационный файл /etc/dhcp/dhclient.conf:


Здесь тоже адрес 8.8.8.8 означает адрес DNS сервера. Для верности, вы можете добавить свои адреса DNS серверов в файл /etc/resolvconf/resolv.conf.d/base:


Чтобы настройки вступили в силу необходимо перезапустить сеть:

Возможно, даже лучше будет если вы полностью перезагрузите компьютер. Теперь вы можете открыть /etc/resolv.conf и посмотреть применялся ли новый адрес DNS:


Как видите, в моем примере все заработало. Подобно этому выполняется настройка dns linux для любого дистрибутива.

Справочная информация

ДокументыЗаконыИзвещенияУтверждения документовДоговораЗапросы предложенийТехнические заданияПланы развитияДокументоведениеАналитикаМероприятияКонкурсыИтогиАдминистрации городовПриказыКонтрактыВыполнение работПротоколы рассмотрения заявокАукционыПроектыПротоколыБюджетные организацииМуниципалитетыРайоныОбразованияПрограммыОтчетыпо упоминаниямДокументная базаЦенные бумагиПоложенияФинансовые документыПостановленияРубрикатор по темамФинансыгорода Российской Федерациирегионыпо точным датамРегламентыТерминыНаучная терминологияФинансоваяЭкономическаяВремяДаты2015 год2016 годДокументы в финансовой сферев инвестиционной

TCP, IP и UDP

TCP (Transmission Control Protocol, протокол управления передачей данных) распространенный протокол, разработанный много лет назад. Он используется не только в локальных сетях, но и в сети Интернет, что однозначно характеризует TCP с хорошей стороны.

Еще одним механизмом надежности передачи данных является механизм,отслеживающий время жизни пакета. — TTL (Time То Live, время жизни). Если по истечении заданного времени компьютер-получатель не пришлет подтверждение о доставке очередного пакета данных, то компьютер-отправитель перешлет эти данные повторно. Кроме того, данные будут повторно посланы, если пакет оказался поврежденным и компьютер-получатель его отклоняет, о чем сообщает отправителю.

TCP. Чтобы хоть как-то повысить надежность, протокол IP вкладывает в пакет контрольную сумму, что позволяет компьютеру-получателю удостовериться в том. что пакет принят без ошибок или, в противном случае, отвергнуть его.Преимуществом протокола является возможность фрагментации (разделения на компьютере-отправителе большого пакета на более мелкие) с последующей их дефрагментацией на компьютере-получателе.

UDP( User Datagram Protocol, протокол пользовательских дейтаграмм) — один из самых быстрых, но не очень надежных протоколов, которые используют в сети для передачи данных. Он работает практически так же. как и протокол IP, однако после удачного приема пакета компьютер-получатель присылает соответствующее подтверждение. При этом логическое соединение между компьютерами не требуется. то есть пакет отсылается в надежде (или с уверенностью) на то, что нужный компьютер находится в сети и может его принять. Если подтверждение доставки не получено, значит, через некоторое время компьютер-отправитель повторно вышлет необходимый пакет данных.

Как ни странно, протокол UDP применяется в сети достаточно часто. Благодарить за это нужно скорость, с которой оп работает. Эта скорость достигается за счет отсутствия необходимости соединения с другими компьютерами, что позволяет использовать трафик сети в нужном направлении. Так. протокол UDP часто используется. например, в сетевых играх или для передачи звуковых данных с интернет- радио (когда надежность доставки пакетов не играет большой роли).

Какими бывают протоколы Интернета

На сегодняшний день известно несколько разновидностей протоколов Интернета. Они имеют следующие обозначения:

Обратите внимание! Различия между этими решениями кроются в уровнях назначения

И здесь можно разделить решения по нескольким веткам:

ISO/OSI — система стандартизации, которая используется абсолютно для всех решений. Благодаря этому не возникает сбоев у разнообразных платформ, даже если используются разные операционные системы, оборудование поставляют разные производители. Сейчас такие детали практически не имеют значения.

Обратите внимание! Для функционирования Интернета используется протокол каждого уровня

Основные протоколы интернета

Как я уже сказал. в основе работы сети лежит использование нескольких протоколов, которые работают один поверх другого. Давайте рассмотрим основные сетевые протоколы интернет, которые вам будут часто встречаться, и попытаемся понять разницу между ними.

Есть еще очень много других протоколов, но мы рассмотрели только сетевые протоколы, которые больше всего важны. Это даст вам общие понятия того, как работает сеть и интернет в целом.

Читайте также: