Протокол TCP/IP. Адресация в Интернете

Для подключения к Интернету пользователь должен заключить договор на обслуживание с одним из провайдеров в его регионе (провайдер – юридическое лицо, организация, предоставляющая услуги доступа к сети Интернет и иные связанные с Интернетом услуги.). После этого любая работа в Интернете начинается с соединения с сайтом провайдера.

В компьютерных сетях используются различные марки компьютеров. Типы модемов, линии связи, операционные системы и др. Для того чтобы все сети «понимали» друг друга, они должны использовать единый набор правил, определяющий способ обмена информаций. Такой набор правил называется протоколом.

Протокол – это стандарт, определяющий формы представления и способы пересылки сообщений, процедуры их интерпретации, правила совместной работы различного оборудования в сетях, установленный по взаимному соглашению.

Различают два типа протоколов Internet:

Ÿ Базовые протоколы, отвечающие за физическую пересылку электронных сообщений любого типа между компьютерами (IP и TCP).

Ÿ Прикладные протоколы более высокого уровня, отвечающие за функционирование специализированных служб Internet:

q Протокол HTTP (передача гипертекстовых сообщений);

q Протокол FTP (передача файлов);

q Протоколы работы с электронной почтой (SMTP, POP3, IMAP)

q и так далее.

Все компьютеры, подключенные к Интернету, с 1983 года используют базовый протокол TCP/IP (Transmission Conrol Protocol/Internet Protocol). Фактически это два протокола.

IP (протокол межсетевого взаимодействия) – более ранний вариант. Разработанный для пересылки данных. организованных в пакеты. В пакет входит сообщение и информация о маршруте. Т.е. адреса компьютера-отправителя и компьютера-получателя. Специальные маршрутизаторы определяют путь, по которому должны следовать пакеты от компьютера к компьютеру, пользуясь таблицами маршрутизации (т.к. прямой связи между любыми двумя компьютерами нет). Большие сообщения делятся на несколько пакетов с номерами. По этим номерам компьютер-получатель должен полностью восстановить сообщение после получения всех пакетов. Недостатком протокола IP является его неспособность справиться с ошибками при передаче данных. Каждый пакет содержит контрольные суммы, которые вычисляются особым образом по исходной информации. Компьютер-получатель выполняет те же действия и находит контрольные суммы по полученной информации. Если они не совпадают с исходными, значит, в процессе передачи произошла ошибка и данные исказились. При искажении данных, нарушении последовательности доставки пакетов или прерывании процесса передачи компьютер-получатель полностью отбрасывает пакет.

TCP (протокол управления передачей) устраняет этот недостаток. В случае возникновения какой-либо ошибки принимающий компьютер запрашивает повторную передачу.

Таким образом, TCP следит за целостностью данных, разбивает большие сообщения на последовательности более мелких, организует их нумерацию и последующее восстановление в единое целое; IP контролирует перемещение пакетов по Интернету, выбирая маршрут пересылки данных от одного компьютера к другому, а также определяет формат адреса компьютера.

Все современные операционные системы имеют встроенную поддержку основных протоколов для работы с Интернетом.

Для того чтобы в процессе обмена информацией компьютеры могли найти друг друга, в Интернете существует единая система адресации, основанная на использовании IP-адреса.

IP-адрес – это последовательность из четырех чисел, разделенных точками. Каждое из чисел занимает 1 байт, т.е. может принимать значения от 0 до 255, а весь IP-адрес имеет, например, вид 192.22.35.44 или 255.1.0.14.Так как 1 байт=8 бит, эти числа часто называют октетами. IP-адрес – это уникальный числовой адрес компьютера в сети.

По формуле определения количества информации легко подсчитать, что общее количество различных IP-адресов составляет более 4 миллиардов:

N = 2³² = 4 294 967 296.

Система IP-адресации учитывает структуру Интернета, то есть то, что Интернет является сетью сетей, а не объединением отдельных компьютеров. IP-адрес содержит адрес сети и адрес компьютера в данной сети.

Числовые адреса – единственно возможный метод идентификации для компьютеров, но для пользователей Интернет они неудобны, поскольку не несут смысловой нагрузки, а значит, практически не запоминаются. Поэтому в Интернете предусмотрена возможность использования их аналогов в текстовом представлении. Это так называемые доменныеадреса. Следовательно, должен существовать механизм преобразования вводимых пользователем доменных имен в IP-адреса. Этим занимается служба доменных имен Интернета – DNS (Domain Name Service).

Доменная система имен ставит в соответствие числовому IP-адресу каждого компьютера уникальное доменное имя.

Все пространство адресов Интернета разбито на области – домены. Доменный адрес – уникальное символьное имя компьютера в сети. Оно состоит из нескольких частей, разделенных точками.

Доменный адрес компьютера включает в себя как минимум два уровня доменов. Домен первого уровня определяет страну или тип организации, которой принадлежит компьютер.

Расшифровку доменного имени легко провести, читая его составляющие справа налево.

В любом имени справа записывается домен первого уровня, состоящий из двух, трех букв. Он означает страну или принадлежность к определенной деятельности. Количество имен первого уровня ограничено.

Слева от имени домена первого уровня записывается одно или несколько имен доменов второго, иногда третьего и более низких уровней.

Имя домена второго уровня выбирается компанией и несет информацию о ее названии или услугах, имя домена третьего уровня может означать подразделение этой компании.

И, наконец, слева в доменном имени стоит имя компьютера, на котором хранится информация.

Например, www.microsoft.com означает, что компьютер (сервер) с именем www находится в домене Microsoft, который входит в домен первого уровня.com.

Домены верхнего уровня бывают двух типов:

1. географические (двухбуквенные) – каждой стране соответствует двухбуквенный код;

2. административные (трехбуквенные) – позволяет определить профиль организации, владельца домена.

Вот некоторые имена доменов верхнего уровня

Административные	Тип организации	Географические	Страна
com	Коммерческая	ca	Канада
edu	образовательная	de	Германия
gov	правительственная США	jp	Япония
int	Международная	ru	Россия
mil	военная США	su	Бывший СССР
net	компьютерная сеть	uk	Англия/Ирландия
org	некоммерческая	us	США

В имени компьютера может быть любое число доменов, но, как правило, 2–4.

Примеры доменных имен:

win.smtp.dol.ru

www.google.com.ua

Общие правила построения имен доменов и узлов следующие: во-первых, имя может состоять только из букв латинского алфавита, цифр и символа "-"(дефис), а, во-вторых, длина имени не может превышать 63 символов. Кроме того, доменные имена являются нечувствительными к регистру символов, входящих в его состав.

Доменами верхнего уровня для России являются:

– введен 19 сентября 1990 года. От имени Ассоциации пользователей UNIX организации, созданной в недрах Института атомной энергии им. И. В. Курчатова, руководитель одной из бригад «Демоса» Вадим Антонов зарегистрировал в базе данных InterNIC (Internet Network Information Center) домен верхнего уровня SU для применения на территории СССР. Ассоциация также выполняла функции администрирования домена. Домен продолжает использоваться, хотя Советский Союз прекратил своё существование в 1991 году . Домен находится под управлением частной негосударственной организации «Фонд Развития Интернета», не является географическим. Код.su не входит в официальный список географических кодов стандарта ISO 3166-1, которым руководствуется IANA при выделении географических доменов, но в рамках деятельности комитета ISO 3166 этот код имеет статус исключительно зарезервированного, что гарантирует его невыделение для других целей.

– национальный домен верхнего уровня для России. Датой рождения домена.ru принято считать 7 апреля 1994 года. В этот день в международной базе данных национальных доменов верхнего уровня появилась запись об открытии российского доменного интернет-пространства.

Сначала данный домен был преемником домена.su: последний с момента возникновения домена.ru перестал принимать новые заявки, однако с 2002 года свободная регистрация возобновилась.

– первый домен верхнего уровня, имена в котором записываются исключительно символами русского языка. Введен 12 мая 2010 г.

Для поиска Web-документов в Интернете используется система адресации URL (Uniform Resource Locator – унифицированный указатель ресурсов). URL включает в себя протокол доступа к документу, доменное имя сервера, на котором находится документ, а также путь к файлу и собственно имя файла. Протокол доступа к документу определяет способ передачи информации. Для доступа к Web-страницам используется протокол передачи гипертекста http. При записи протокола после его имени ставится двоеточие и две косые черты: http://.

Например, URL имеет вид

http://home.microsoft.com/intl/ru/www_tour.html

Элементы этого адреса означают:

Ÿ http:// – префикс. Указывающий тип протокола. В данном случае означает. Что адрес относится к хосту, который является WWW-сервером;

Ÿ home.microsoft.com – доменное имя хоста. После него может следовать число, обозначающее порт, через который будет производиться подключение к компьютеру;

Ÿ intl/ru – папка ru корневого каталога intl;

Ÿ www_tour.html – имя файла.

URL-адрес не должен содержать пробелов. Он состоит из латинских букв и некоторых символов (_, -, –). Прописные и строчные буквы различаются. Путь к файлу и название файла могут отсутствовать. А в конце могут указываться некоторые параметры, например:

http://yandex.ru^8081/ya_detail.html#P7

http://www.surplusauction.com/auction.sa?SI=Geo9

http://www.stars.ru/cgi-bin/decads.pl?search=%C1%F3%EA%E8&section=iserv

http://www.krsk.ru/scripts/app.exe/show?var1=5&var2=10