Тема 8. Локальные и глобальные сети ЭВМ

в Интернет. Доменные имена.

1969 г. в США завершен проект ARPAnet подключением в одну

компьютерную сеть 4 исследовательских центров.
2. В 1972 г. Минобороны США начало разработку новой программы Internetting Project с целью изучения методов соединения сетей между собой. Выдвигались требования максимальной надежности передачи данных при заведомо низком качестве коммуникаций, средств связи и оборудования и возможности передачи больших объемов информации.
3 этап. В 1974 г. создан протокол передачи данных и объединения сетей - Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP). В 1983 г. осуществлен перевод ARPAnet на TCP/IP.
4 этап. В 1989 г. в Европейской лаборатории физики элементарных частиц (CERN, Швейцария, Женева) Тим Бернерс-Ли разработал технологию гипертекстовых документов — World Wide Web, позволяющую пользователям иметь доступ к любой информации, находящейся в сети Интернет на компьютерах по всему миру.
В 1995 г. произошла передача от Национального научного фонда США региональным сетям оплаты за подсоединение многочисленных частных сетей к национальной магистрали.

огромное количество информации на миллионах компьютеров, которые обмениваются данными.
Маршрутизатор —

это устройство, которое работает с несколькими каналами, направляя в выбранный канал очередной блок данных. Выбор канала осуществляется по адресу, указанному в заголовке поступившего сообщения.

Каждый провайдер имеет свою магистральную линию или backbone.

в сети Internet. Это протоколы IP и TCP.
Прикладными называют

протоколы более высокого уровня, они отвечают за функционирование специализированных служб. Например, протокол HTTP служит для передачи гипертекстовых сообщений, протокол FTP — для передачи файлов, SMTP — для передачи электронной почты.

На нижнем уровне используются два основных протокола: IP (Internet Protocol — протокол Интернет) и TCP (Transmission Control Protocol — протокол управления передачей). Архитектура протоколов TCP/IP предназначена для объединения сетей. В их качестве могут выступать разные ЛВС (Token Ring, Ethernet и др.), различные национальные, региональные и глобальные сети.

Интернет является сетью с коммутацией пакетов.

который называется IP-адресом.
При сеансовом подключении к Интернету IP-адрес выделяется компьютеру

только на время этого сеанса.
Присвоение адреса компьютеру на время сеанса связи называется динамическим распределением IP-адресов.

IP-адрес имеет формат ххх.ххх.ххх.ххх, где ххх — числа от 0 до 255. Например: 193.27.61.137.
Четыре числа в IP-адресе называются октетами, поскольку в каждом из них при двоичном представлении имеется восемь разрядов: 4 • 8=32.
Общий объем возможных комбинаций составляет 28 или 256, т.е. каждый октет может принимать значения от 0 до 255. Комбинация четырех октетов дает 232 значений, т.е. примерно 4,3 млрд. комбинаций.

Октеты делят на две секции: Net и Host. Net-секция используется для того, чтобы определить сеть, к которой принадлежит компьютер. Host, который называют узлом, определяет конкретный компьютер в сети.

является сетью сетей, а не объединением отдельных компьютеров. IP-адрес содержит

адрес сети и адрес компьютера в данной сети.
Для обеспечения максимальной гибкости в процессе распределения IP-адресов, в зависимости от количества компьютеров в сети, адреса разделяются на три класса А, В, С. Первые биты адреса отводятся для идентификации класса, а остальные разделяются на адрес сети и адрес компьютера.

адреса класса А — число от 0 до 127;
адреса класса В — число от 128 до 191;
адреса класса С — число от 192 до 223.

так называемая DNS-система (Domain Name System), которая автоматически устанавливала соответствие

между текстовыми именами и IP-адресами. Вместо чисел была предложена ставшая сегодня привычной запись типа www. myname. gorod. ru.

При пересылке информации компьютеры используют цифровые адреса, люди — буквенные, а DNS-сервер служит своеобразным переводчиком.

В доменной системе имен реализуется принцип назначения имен с определением ответственности за их подмножество соответствующих сетевых групп.
Например, адрес http://www.microsoft.com содержит доменное имя microsoft.com. Аналогично e-mail-адрес algol@rambler.ru содержит доменное имя rambler.ru.

Для перевода буквенного доменного имени в IP-адрес цифрового формата служат DNS-серверы.

Внутри каждого доменного имени первого уровня находится целый ряд доменных имен второго уровня. Домен верхнего уровня располагается в имени правее, а домен нижнего уровня — левее.

географического признака используется организационный признак:
com — коммерческие предприятия,
edu — образовательные

учреждения,
gov — государственные учреждения,
mil — военные организации,
net — сетевые образования,
org — учреждения других организаций и сетевых ресурсов.

В 1995 г. организация IETF (Internet Engineering Task Force - инженерные силы Интернет) опубликовала рекомендации по протоколу IP следующего поколения -IP v. 6 (сейчас IP v. 4), которые предполагают постепенный переход с существующей 32-разрядной системы присвоения IP-адресов на 128-разрядную систему, что увеличит адресное пространство в 296 раз, что позволит каждому жителю планеты иметь несколько адресов.

DNS-сервер выполняет одно из следующих действий:
отвечает на запрос, выдав IP-адрес,

если знает IP-адрес запрашиваемого домена;
взаимодействует с другим DNS-сервером для того, чтобы найти IP-адрес запрошенного имени, если он его не знает (такой запрос может проходить по цепочке DNS-серверов несколько раз);
выдает сообщение: «Я не знаю IP-address домена, запрашиваемого вами, но вот IP-address DNS-сервера, который знает больше меня»;
сообщает, что такой домен не существует.

Система кэширования делает поиск более быстрым. DNS-сервер, однажды сделав запрос на корневой DNS и получив адрес нужного DNS-сервера, кэширует полученный IP-адрес. В следующий раз он уже не будет повторно обращаться с подобным запросом. Подобное кэширование происходит с каждым запросом, что постепенно оптимизирует скорость работы системы. Пользователям работа DNS-сервера не видна, однако эти серверы каждый день выполняют миллиарды запросов, обеспечивая работу миллионов пользователей.