Протоколы

Протокол программное обеспечение, осуществляющее связь компьютеров в сети. На данный момент существуют различные сетевые протоколы различающиеся по функциям и возможностям. Наиболее распространенным является протокол TCP/IP, используемый как в локальных сетях так и в сети Internet.

Протокол IPX (Internetwork Packet Exchange протокол межсетевой передачи пакетов) является базовым в Novell NetWare. Он определяет формат передаваемых по сети пакетов и интерфейс с сетевым программным обеспечением (соответствует транспортному уровню OSI). На уровне протокола IPX рабочие станции могут обмениваться блоками данных, причем такой обмен выполняется без подтверждения.

Протокол SPX (Sequenced Packet Exchange протокол последовательного обмена пакетами) предполагает, что перед началом обмена данными рабочие станции устанавливают между собой связь. На уровне протокола SPX гарантируется доставка передаваемых по сети пакетов. При необходимости выполняются повторные передачи пакетов.

Протокол NETBIOS (Network Basic Input/Output System сетевая базовая система ввода/вывода) разработан фирмой IBM и предназначен для передачи данных между рабочими станциями. Этот протокол является протоколом более высокого уровня по сравнению с IPX и SPX.

Протокол TCP/IP –включает в себя два разных протокола. Протокол IP (полное название Internet Protocol) это протокол нижнего уровня, который отвечает за передачу пакетов данных в сети. Протокол IP является протоколом датаграмм и работает без подтверждений. Последнее означает, что доставка пакетов данных не гарантируется. Не гарантируется так же и то, что пакеты достигнут пункта назначения в той последовательности, в которой они были отправлены. Поэтому над протоколом IP работает протокол более высокого уровня TCP (протокол передачи данных Transmission Control Protocol). Посылая и принимая пакеты через протокол IP, протокол TCP гарантирует доставку всех переданных пакетов данных в правильной последовательности.

Адреса в сети TCP/IP

Одно из удобств протокола IP заключается в том, что с его помощью можно рассылать пакеты данных в широковещательном режиме, когда они достигают всех компьютеров физической сети. Что же касается протокола TCP, то для передачи данных с его помощью необходимо создать канал связи между компьютерами. Канал создается с использованием протокола IP. Каждый компьютер, подключенный к сети TCP/IP, имеет свой адрес, который представляется 32-разрядным двоичным числом. Этот адрес не должен совпадать с адресами других компьютеров. Помимо компьютеров, к сети могут подключаться и другие устройства, такие, например, как сетевые принтеры. Они также могут иметь свой адрес. Поэтому в дальнейшем для обозначения устройств, подключаемых к сети, будет использоваться термин узел (название, принятое в зарубежной литературе host).

Адрес узла логически разделяется на две части, одна из которых называется идентификатором сети Network ID, а другая идентификатором узла Host ID.

Компоненты адреса TCP/IP

Глобальная сеть может объединять много сетей, каждая из которых имеет свой идентификатор Network ID. В каждой сети может располагаться некоторое количество узлов, каждый из которых имеет свой идентификатор Host ID. Такми образом, с помощью пары чисел (Network ID, Host ID) можно адресовать любой узел, подключенный к глобальной сети на базе протокола TCP/IP. Существует три класса адресов, обозначаемых буквами A, B и С, для которых используется различная разрядность полей Network ID и Host ID.

В сети с адресами класса A для идентификатора сети отводится 8 разрядов. При этом возможные значения номера сети лежат в диапазоне от 1 до 126. Поле идентификатора узла при этом получается 24-разрядным.

Адресация в сети с адресами класса A

Очевидно, что сети с адресами класса A это крупные сети, объединяющие максимально 16777214 узлов. Из-за выбранного диапазона номеров сети таких крупных сетей может быть всего 126.

Сетей с адресами класса B может быть намного больше (до 16384), так как для идентификатора таких сетей отводится два байта. Причем первый байт может принимать значения в диапазоне от 128 до 191. Для идентификатора узла отводится тоже два байта. В результате к сети с адресами класса B можно подключить до 65534 узлов.

Адресация в сети с адресами класса B

И, наконец, больше всего существует сетей с адресами класса C, в которых идентификатор сети задается тремя байтами, а идентификатор узла одним байтом. Таких сетей, объединяющих до 254 узлов каждая, может существовать примерно 2 миллиона (точное значение 2097151).

Адресация в сети с адресами класса C

Адреса TCP/IP принято записывать в виде четырех десятичных чисел, разделенных точкой, например 201.23.1.12. Каждое десятичное число соответствует одному байту 32-разрядного адреса и может принимать значение от 0 до 255.

С учетом этих обозначений узлы, например, с адресами класса A могут иметь адреса от 1.w1.w2.w3 до 126.w1.w2.w3. Здесь символами w1, w2 и w3 обозначены числа, которые могут принимать значения от 0 до 255, но с некоторыми ограничениями. А именно, адреса вида n.0.0.0 и n.255.255.255 зарезервированы, соответственно, для обозначения сети с номером n и всех узлов, подключенных к сети n.

Некоторые адреса зарезервированы для специальных нужд:

· адрес 0.0.0.0 предназначен для передачи пакетов "самому себе", т. е. на свой узел;

· адрес 127.0.0.1 используется для тестирования сетевых приложений;

· адрес, в котором указан номер сети, а номер узла равен нулю, используется для обозначения сети (пример такого адреса 193.24.2.0);

· если все биты поля номера узла равны единице (например, 193.24.2.255), то это широковещательный адрес, пользуясь которым можно передавать пакеты сразу всем узлам указанной сети;

· в том случае, когда все биты идентификатора сети и все биты идентификатора узла равны единице (например, 255.255.255.255), адресуются все узлы данной сети;

· для адресации узла в данной сети можно вместо номера сети указать нулевое значение (например, 0.0.0.2)