Система адресации в компьютерных сетях

3.1 Почтовые сети

Ряд компьютерных сетей относятся к так называемым почтовым сетям или системам, базирующимся практически на предоставлении лишь одной услуги - электронной почты. Такие сети допускают успешную работу даже на компьютерах IBM PC XT c предельно скромными характеристиками и, по сравнению с IP-сетями, отличаются непритязательностью к качеству используемых линий связи. Последнее связано с тем, что, с одной стороны, предполагается, что вся основная работа пользователя проводится на их компьютерах автономно, то есть без каких-либо контактов с сетью, и лишь эпизодически и (обычно) на достаточно короткое время проводится сеанс связи для обмена накопленными (обеими сторонами) письмами. С дpугой стоpоны, в таких сетях передача писем осуществляется последовательно от узла к узлу и, поэтому, не требует установления сквозной связи на всем маршруте, используемой в телефонии. В pезультате pабота в таких сетях оказывается, как правило, существенно более дешевой, но зато и достаточно "тихоходной": в зависимости от ситуации передача письма в конечный пункт может занять час и более.

Может сложиться представление, что почтовые сети годятся только для поддержки общения между людьми и не могут использоваться для доступа к таким ресурсам как компьютеры Internet - накопители той или иной информации. На самом деле это не так. Достаточно шиpоко pаспpостpанены специальные почтовые сеpвеpы (NEWSmail-, FTPtpmail-, даже WWWmail-серверы и др.), имитирующие "человеческое поведение", то есть умеющие получать письма и формировать ответы на них. Такие серверы - запpедельные фоpмалисты, поскольку способны пpавильно интеpпpетиpовать лишь письма, написанне на хотя и не сложном, но все же формальном языке, напоминающем процесс программирования. Кроме относительно низкой скорости, подобное "занудство" - главная и весьма ощутимая потеря пользователя, не имеющего прямого доступа к информационным источникам в стиле on-line IP.

Среди почтовых сетей несколько выделяются UUCP-ориентированные сети, поскольку большинство из них использует доменную адресацию в стандарте Internet. С последними не возникает никаких проблем, поскольку в Internet обеспечивается поддержка технологии таких почтовых сетей, включая транспорт их писем через IP-сети и даже обеспечение возможности переписки между пользователем такой почтовой сети и пользователем IP-почты. Возникающие у нас проблемы скорее связаны с употреблением нескольких кодировок букв в письмах на русском языке, что, впрочем, выходит за рамки статьи и требует отдельного рассмотрения.

А как же быть с почтовыми сетями, адресация в которых отличается от принятой в Internet? Для таких сетей по аналогии с решением проблемы "рассогласования" уровней воды на концах водного канала используются шлюзы. Шлюз - это компьютер, способный одновременно работать в двух разных сетях и осуществлять необходимое согласование при обменах информацией между ними. В данном случае речь идет прежде всего о шлюзах, способных "пеpевести", то есть преобразовать адрес одной сети в адрес другой при попытке письма предолеть соответсвующую межсетевую "границу" (сетевики вообще обожают слова типа "протокол", "шлюз", и уж поверьте, умеют применять их очень разнообразно).

3.2 Текстовые терминалы

В рамках internet существует программа telnet, обеспечивающая связь компьютеpа пользователя с любым (правда, рассчитанным на такого рода контакт) удаленным компьютером. Ваш компьютеp, пpи установлении такой связи фактически становится (алфавитно-цифровым или текстовым) терминалом в оболочке (операционной системе) удаленного компьютера (как правило - это Unix, хотя возможны и другие варианты). Если пользователь знаком с оболочкой, в котоpую он попадает, то он продолжает работу так (точнее, почти так), как если бы эта оболочка была бы установлена на его собственном компьютере. Еще задолго до появления современных технологических средств немало интеpесных инфоpмационных источников было создано с pассчетом именно на такой способ связи. В ряде случаев источник дополнялся специальными средствами поддержки интерфейса с пользователем (например, для работы с крупными библиотечными системами). Сама же программа telnet способна работать только на компьютере IP-сети.

Компьютеры многих крупных узлов в internet позволяют установить с ними связь по телефонной линии любому компьютеру, не имеющему подключения в какую-либо IP-сеть. В первом сеансе обычно решается вопрос о регистрации соответсвующего пользователя на узле, что является достаточно простой процедурой для лиц, имеющих кредитные карточки. Требования к компьютерам такого подключения столь же низки, как и в случае чисто почтовых сетей. Модем желательно иметь пошустрей и телефонную линию достаточно устойчивой: работа в режиме удаленного терминала -- это все же on-line, хотя еще и не on-line IP. В качестве программного обеспечения применяются простейшие коммуникационные программы, одна из которых обычно прилагается при покупке модема, а ряд других можно обнаружить затем в сетевых архивах.

Особенность стиля работы в режиме удаленного терминала с компьютера, не включенного в IP-сеть, заключается в том, что такой компьютер считается вырожденным в терминальное устройство, имеющее только экран и клавиатуру: "мозги" - процессор и память - как бы отсутствуют и их роль выполняет узловой компьютер.

Еще до начала эры Internet подобные терминальные устройства (для работы, в основном, в алфавитно-цифровом режиме) были широко распространены и использовались для "обвешивания"; ими разной мощности компьютеров (связь через модем при этом применялась не столь уж часто): словом, эдакий "целлакант" (знаменитая древняя кистеперая), неплохо сохранившийся до наших дней.

И не только сохpанился. Теpминальные устpойства, имеющие связь с достаточно мощными компьютерами по выделенным линиям связи, называемые pабочими станциями, активно используются и pазвиваются и сегодня. В том числе и для пpименения в internet, для чего используются теpминалы с гpафическими возможностями, обеспечивающие полноценный доступ в internet.

На любом компьютеpе, имеющем IP-подключение, тоже доступна pабота по пpотоколу telnet (http:// www.relcom.ru /Services /Infoline / Services/Telnet/). И хотя такая работа - все же переход в некоторое "ретро", она в этом случае заметно упрощается. Необходимость использования telnet в таком случае, кроме того, сводится к организации доступа лишь к информационным источникам, недоступных другими средствами.

Обычно в эмуляции удаленного терминала доступна и электpонная почта со стандаpтной адресацией Internet, что вполне естественно, поскольку эту услугу поддерживает узловая машина. Так как в internet такой компьютеp выступает только от своего имени - числового IP-адреса, адpесация теpминалов (дабы в них не запутаться) является его внутренним делом и сводится, скажем, к присвоению им последовательных номеров, каждому из которых ставится в соответствие назначенная при регистрации пара параметров:

Login - имя пользователя,

Password -- пароль,

используемые для контроля при каждом входе в сеанс связи (в системе Unix, например, такая процедура является стандартной).

 

4. IP адрес

IP-адрес (ай-пи адрес, сокращение от англ. Internet Protocol Address) -- уникальный идентификатор (адрес) устройства (обычно компьютера), подключённого к локальной сети и (или) интернету.

IP-адрес представляет  собой 32-битовое (по версии IPv4) или 128-битовое (по версии IPv6) двоичное число. Удобной  формой записи IP-адреса (IPv4) является  запись в виде четырёх десятичных  чисел (от 0 до 255), разделённых точками, например, 192.168.0.1. (или 128.10.2.30 -- традиционная  десятичная форма представления  адреса, а 10000000 00001010 00000010 00011110 -- двоичная  форма представления этого же  адреса).

IP-адреса представляют  собой основной тип адресов, на  основании которых сетевой уровень  протокола IP передаёт пакеты между  сетями. IP-адрес назначается администратором  во время конфигурирования компьютеров  и маршрутизаторов.

IP-адрес состоит из  двух частей: номера сети и  номера узла. В случае изолированной  сети её адрес может быть  выбран администратором из специально  зарезервированных для таких  сетей блоков адресов (192.168.0.0/16, 172.16.0.0/12 или 10.0.0.0/8). Если же сеть должна  работать как составная часть  Интернета, то адрес сети выдаётся  провайдером либо региональным  интернет-регистратором (Regional Internet Registry, RIR).Номер узла в протоколе IP назначается независимо от локального адреса узла. Маршрутизатор по определению входит сразу в несколько сетей. Поэтому каждый порт маршрутизатора имеет собственный IP-адрес. Конечный узел также может входить в несколько IP-сетей. В этом случае компьютер должен иметь несколько IP-адресов, по числу сетевых связей. Таким образом, IP-адрес характеризует не отдельный компьютер или маршрутизатор, а одно сетевое соединение.

Каждый компьютер в сети TCP/IP имеет адреса трех уровней:

Локальный адрес узла, определяемый технологией, с помощью которой построена отдельная сеть, в которую входит данный узел. Для узлов, входящих в локальные сети - это МАС-адрес сетевого адаптера или порта маршрутизатора, например, 11-А0-17-3D-BC-01. Эти адреса назначаются производителями оборудования и являются уникальными адресами, так как управляются централизовано. Для всех существующих технологий локальных сетей МАС-адрес имеет формат 6 байтов: старшие 3 байта - идентификатор фирмы производителя, а младшие 3 байта назначаются уникальным образом самим производителем. Для узлов, входящих в глобальные сети, такие как Х.25 или frame relay, локальный адрес назначается администратором глобальной сети. IP-адрес, состоящий из 4 байт, например, 109.26.17.100. Этот адрес используется на сетевом уровне. Он назначается администратором во время конфигурирования компьютеров и маршрутизаторов. IP-адрес состоит из двух частей: номера сети и номера узла. Номер сети может быть выбран администратором произвольно, либо назначен по рекомендации специального подразделения Internet (Network Information Center, NIC), если сеть должна работать как составная часть Internet. Обычно провайдеры услуг Internet получают диапазоны адресов у подразделений NIC, а затем распределяют их между своими абонентами. Номер узла в протоколе IP назначается независимо от локального адреса узла. Деление IP-адреса на поле номера сети и номера узла - гибкое, и граница между этими полями может устанавливаться весьма произвольно. Узел может входить в несколько IP-сетей. В этом случае узел должен иметь несколько IP-адресов, по числу сетевых связей. Таким образом IP-адрес характеризует не отдельный компьютер или маршрутизатор, а одно сетевое соединение.

 

4.1 Три основных класса IP-адресов

IP-адрес имеет длину 4 байта  и обычно записывается в виде  четырех чисел, представляющих значения  каждого байта в десятичной  форме, и разделенных точками, например: 128.10.2.30 - традиционная десятичная  форма представления адреса, 10000000 00001010 00000010 00011110 - двоичная форма представления  этого же адреса.

Адрес состоит из двух логических частей - номера сети и номера узла в сети. Какая часть адреса относится к номеру сети, а какая к номеру узла, определяется значениями первых битов адреса:

Если адрес начинается с 0, то сеть относят к классу А, и номер сети занимает один байт, остальные 3 байта интерпретируются как номер узла в сети. Сети класса А имеют номера в диапазоне от 1 до 126. (Номер 0 не используется, а номер 127 зарезервирован для специальных целей, о чем будет сказано ниже.) В сетях класса А количество узлов должно быть больше 216 , но не превышать 224.

Если первые два бита адреса равны 10, то сеть относится к классу В и является сетью средних размеров с числом узлов 28 - 216. В сетях класса В под адрес сети и под адрес узла отводится по 16 битов, то есть по 2 байта.

Если адрес начинается с последовательности 110, то это сеть класса С с числом узлов не больше 28. Под адрес сети отводится 24 бита, а под адрес узла - 8 битов.

Если адрес начинается с последовательности 1110, то он является адресом класса D и обозначает особый, групповой адрес - multicast. Если в пакете в качестве адреса назначения указан адрес класса D, то такой пакет должны получить все узлы, которым присвоен данный адрес. Если адрес начинается с последовательности 11110, то это адрес класса Е, он зарезервирован для будущих применений.

 

Список литературы

1. Семенов Ю.А. Протоколы  и ресурсы Internet-М.: Радио и связь,1996-320с.

2. Гончаров А. Самоучитель HTML.- СПб: Питер, 2001.

3. В.Г. Олифер,Н.А.Олифер «Компьтерные сети». 2 изд.-СПб:Издательство «Питер»,2003.

4. Организация локальных  сетей на базе персональных  компьютеров. «И.В.К-СОФТ»,Москва 1991

5. Пауэлл Т.А. Полное руководство  по HTML -Мн.: ООО «Попурри»,2001.

6. Ю.Шафри, «Основы компьютерной технологии» .М., АБФ,1997