Урок 29
Адресация в Интернете. Маршрутизация и транспортировка данных в сети
Сеть Интернет, являющаяся сетью сетей и объединяющая громадное количество различных локальных, региональных и корпоративных сетей, функционирует и развивается благодаря использованию единого принципа маршрутизации и транспортировки данных.
Маршрутизация данных. Маршрутизация данных обеспечивает передачу информации между компьютерами сети. Рассмотрим принцип маршрутизации данных по аналогии с передачей информации с помощью обычной почты. Для того чтобы письмо дошло по назначению, на конверте указывается адрес получателя (кому письмо) и адрес отправителя (от кого письмо).
Аналогично, передаваемая по сети информация «упаковывается в конверт», на котором «пишутся» IP-адреса компьютеров получателя и отправителя, например «Кому: 198.78.213.185», «От кого: 193.124.5.33». Содержимое конверта на компьютерном языке называется Интернет-пакетом и представляет собой набор байтов.
В процессе пересылки обыкновенных писем они сначала доставляются на ближайшее к отправителю почтовое отделение, а затем передаются по цепочке почтовых отделений на ближайшее к получателю почтовое отделение. На промежуточных почтовых отделениях письма сортируются, т. е. определяется, на какое следующее почтовое отделение необходимо отправить то или иное письмо.
Интернет-пакеты на пути к компьютеру-получателю также проходят через многочисленные промежуточные серверы Интернета, на которых производится операция маршрутизации. В результате маршрутизации Интернет-пакеты направляются от одного сервера Интернета к другому, постепенно приближаясь к компьютеру-получателю.
Маршрутизация Интернет-пакетов обеспечивает доставку информации от компьютера-отправителя к компьютеру-получателю.
Маршруты доставки Интернет-пакетов могут быть совершенно разными, поэтому Интернет-пакеты, отправленные первыми, могут достичь компьютера-получателя в последнюю очередь. Например, в процессе передачи файла от сервера От к серверу Кому маршрут первого Интернет-пакета может быть От-1-2-Кому, второго — От-Кому и третьего От-3-4-5-Кому (рис. 6.9).
Рис. 6.9. Маршрутизация данных
«География» Интернета существенно отличается от привычной нам географии. Скорость получения информации зависит не от удаленности сервера Интернета, а от маршрута прохождения информации, т. е. количества промежуточных серверов и качества линий связи (их пропускной способности), по которым передается информация от сервера к серверу.
С маршрутом прохождения информации в Интернете можно познакомиться с помощью специальных программ, которые позволяют проследить, через какие серверы и с какой задержкой передается информация с выбранного сервера Интернета на ваш компьютер.
Транспортировка данных. Теперь представим себе, что нам необходимо переслать по почте многостраничную рукопись, а почта бандероли и посылки не принимает. Идея проста: если рукопись не помещается в обычный почтовый конверт, ее надо разобрать на листы и переслать их в нескольких конвертах. При этом листы рукописи необходимо обязательно пронумеровать, чтобы получатель знал, в какой последовательности потом эти листы собрать.
В Интернете часто случается аналогичная ситуация, когда компьютеры обмениваются большими по объему файлами. Если послать такой файл целиком, то он может надолго «закупорить» канал связи, сделать его недоступным для пересылки других сообщений.
Для того чтобы этого не происходило, на компьютере-отправителе необходимо разбить большой файл на мелкие части, пронумеровать их и транспортировать в форме отдельных Интернет-пакетов до компьютера-получателя.
На компьютере-получателе необходимо собрать исходный файл из отдельных частей в правильной последовательности, поэтому файл не может быть собран до тех пор, пока не придут все Интернет-пакеты.
Транспортировка данных производится путем разбиения файлов на Интернет-пакеты на компьютере-отправителе, индивидуальной маршрутизации каждого пакета и сборки файлов из пакетов в первоначальном порядке на компьютере-получателе.
Время транспортировки отдельных Интернет-пакетов между локальным компьютером и сервером Интернета можно определить с помощью специальных программ.
Маршрутизация и транспортировка данных в Интернете производятся на основе протокола TCP/IP, который является основным «законом» Интернета. Термин TCP/IP включает название двух протоколов передачи данных:
• TCP (Transmission Control Protocol — транспортный протокол);
• IP (Internet Protocol — протокол маршрутизации).
Контрольные вопросы
1. Объясните, каким образом производится доставка данных по указанному IP-адресу.
2. В каких целях при передаче файлов по компьютерным сетям производится их разбиение на Интернет-пакеты?
Маршрутизация в сетях
Маршрутизация в сетях – это задача определения пути, по которому должна передаваться информация (сообщения или пакеты) от ее отправителя к получателю. Маршрутизация в сети имеет три первичные цели: обеспечить минимальные возможные задержки и максимальную пропускную способность сети; обеспечить минимальную стоимость передачи информации; обеспечить каждый пакет максимальной возможной защитой и надежностью.
При решении задачи маршрутизации в коммутаторах для передвижения данных через сеть к конечному получателю (адресату) используются как программные, так и аппаратные средства. Для определения оптимального пути передачи информации используются маршрутизаторы.
Тема 7. Интернет. Компьютерные сети
Решать задачи общения, получения и передачи данных, совместного использования компьютерных ресурсов позволяют компьютерные сети. Компьютерная сеть — это комплекс аппаратных и программных средств, позволяющих осуществлять связь между компьютерами.
Локальная компьютерная сеть (LAN — Local Area Network) формируется за счет соединения специальными кабелями нескольких компьютеров, имеющих сетевые платы и расположенных на небольшом удалении друг от друга. Локальные сети широко используются на мелких и средних предприятиях.
Глобальная компьютерная сеть или сеть дальней связи (WAN -Wide Area Network) соединяет компьютеры, удаленные на большие расстояния.
Локальные и глобальные сети могут соединяться между собой.
Интернет — это всемирная глобальная компьютерная сеть.
Или еще называют «сеть сетей», то есть общедоступное объединение многих компьютерных сетей с установленными правилами обмена информацией. Правила обмена задаются специальным программным обеспечением — набором сетевых протоколов TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol — Протокол Управления Передачей/Межсетевой протокол).
В настоящее время широко развиваются корпоративные сети, получившие название Интранет. Это локальная или глобальная сеть, доступная в пределах одного предприятия, в которой обмен информацией происходит по правилам Интернет.
Возможности Интернет
Интернет предоставляет своим пользователям услуги двух видов
Информационные услуги:
- Доступ к информации по любой области человеческой деятельности (наука, культура, обучение, коммерция и т.д.).
- Оперативная информация (сводки новостей, курсы валют, программы телепередач, расписания движения транспорта и т.д.).
- Архивные данные (библиотеки, компьютерные программы, музыка, живопись и т.д.).
- Размещение в сети информации о себе.
- И т.д.
- Обмен текстовыми сообщениями между двумя пользователями сети или группой пользователей в отсроченном режиме.
- Общение в режиме реального времени.
- Совместная работа над документами.
- Видеоконференции.
- И т.д.
- разбивка сообщения сеансового уровня на пакеты , их нумерация;
- буферизация принимаемых пакетов;
- упорядочивание прибывающих пакетов;
- адресация прикладных процессов;
- управление потоком.
- преобразование данных из внешнего формата во внутренний;
- шифрование и расшифровка данных.
- IP (Internet Protocol) — межсетевой протокол (протокол маршрутизации, транспортный протокол). Определяет основные правила, которым должны следовать компьютеры для обмена данными: формат пакетов (IP-дейтаграмм), формат адресов компьютеров сети, маршрут пакета, правила обработки пакетов маршрутизаторами и компьютерами сети.
- TCP (Transmission Control Protocol) — протокол контроля передачи данных. Обеспечивает надежность передачи данных. Интернет построен так, что пакеты следуют к месту назначения различными маршрутами и прибывают в конечную точку в другом порядке, нежели отправлялись, они могут теряться и дублироваться. Протокол TCP устраняет все возникающие проблемы и обеспечивает сборку всех пакетов в единое сообщение.