Сеть интернет Презентацию подготовил Теминдаров Иршат Группа

Сеть интернет Презентацию подготовил: Теминдаров Иршат Группа – 401 Бронницы 2012 г.

1. Содержание • • • • 1. Содержание --------------------------------- 2 стр. 2. Стёк протоколов TCP/IP -------------------------3 стр. 3. Распределение протоколов по уровням модели TCP/IP ---- 4 стр. 3. 1 Прикладной уровень --------------------------5 стр. 3. 2 Транспортный уровень -------------------------6 стр. 3. 3 Сетевой уровень -----------------------------7 стр. 3. 4 Канальный уровень ---------------------------8 стр. 4. DNS ---------------------------------------9 стр. 4. 1 Ключевые характеристики DNS ------------------10 стр. 5. Опорная сеть интернета ------------------------11 стр. 6. Маршрутизация ------------------------------12 стр. 6. 1 Маршрутизируемые протоколы ------------------13 стр. 6. 2 Программная и аппаратная маршрутизация ---------14 стр.

2. Стёк протоколов TCP/IP Стек протоколов TCP/IP (англ. Transmission Control Protocol/ Internet Protocol — протокол управления передачей) — набор сетевых протоколов разных уровней модели сетевого взаимодействия DOD, используемых в сетях. Протоколы работают друг с другом в стеке (англ. stack, стопка) — это означает, что протокол, располагающийся на уровне выше, работает «поверх» нижнего, используя механизмы инкапсуляции. Например, протокол TCP работает поверх протокола IP. Стек протоколов TCP/IP основан на модели сетевого взаимодействия DOD и включает в себя протоколы четырёх уровней: -прикладного (application), -транспортного (transport), -сетевого (network), -канального (data link ). Протоколы этих уровней полностью реализуют функциональные возможности модели OSI. На стеке протоколов TCP/IP построено всё взаимодействие пользователей в IP-сетях. Стек является независимым от физической среды передачи данных.

3. Уровни стека TCP/IP • Прикладной - напр. , HTTP, RTP, FTP, DNS. • Транспортный - напр. , TCP, UDP, SCTP, DCCP (RIP, протоколы маршрутизации, подобные OSPF, что работают поверх IP, являются частью сетевого уровня). • Сетевой - для TCP/IP это IP (IP). • Канальный - Ethernet, IEEE 802. 11 Wireless Ethernet, SLIP, Token Ring, ATM и MPLS, физическая среда и принципы кодирования информации, T 1, E 1

3. 1 Прикладной уровень На прикладном уровне работает большинство сетевых приложений. Эти программы имеют свои собственные протоколы обмена информацией, например, HTTP для WWW, FTP (передача файлов), SMTP (электронная почта), SSH (безопасное соединение с удалённой машиной), DNS (преобразование символьных имён в IPадреса) и многие другие. В массе своей эти протоколы работают поверх TCP или UDP и привязаны к определённому порту, например: HTTP на TCP-порт 80 или 8080, FTP на TCP-порт 20 (для передачи данных) и 21 (для управляющих команд), SSH на TCP-порт 22, запросы DNS на порт UDP (реже TCP) 53, обновление маршрутов по протоколу RIP на UDP-порт 520. Эти порты определены Агентством по выделению имен и уникальных параметров протоколов (IANA).

3. 2 Транспортный уровень Протоколы транспортного уровня могут решать проблему негарантированной доставки сообщений ( «дошло ли сообщение до адресата? » ), а также гарантировать правильную последовательность прихода данных. В стеке TCP/IP транспортные протоколы определяют, для какого именно приложения предназначены эти данные. Протоколы автоматической маршрутизации, логически представленные на этом уровне (поскольку работают поверх IP), на самом деле являются частью протоколов сетевого уровня; например OSPF (IP идентификатор 89). TCP (IP идентификатор 6) — «гарантированный» транспортный механизм с предварительным установлением соединения, предоставляющий приложению надёжный поток данных, дающий уверенность в безошибочности получаемых данных, перезапрашивающий данные в случае потери и устраняющий дублирование данных. TCP позволяет регулировать нагрузку на сеть, а также уменьшать время ожидания данных при передаче на большие расстояния. Более того, TCP гарантирует, что полученные данные были отправлены точно в такой же последовательности. В этом его главное отличие от UDP.

3. 3 Сетевой уровень изначально разработан для передачи данных из одной (под)сети в другую. Примерами такого протокола является X. 25 и IPC в сети ARPANET. С развитием концепции глобальной сети в уровень были внесены дополнительные возможности по передаче из любой сети в любую сеть, независимо от протоколов нижнего уровня, а также возможность запрашивать данные от удалённой стороны, например в протоколе ICMP (используется для передачи диагностической информации IP-соединения) и IGMP(используется для управления multicast-потоками). ICMP и IGMP расположены над IP и должны попасть на следующий — транспортный — уровень, но функционально являются протоколами сетевого уровня, и поэтому их невозможно вписать в модель OSI. Пакеты сетевого протокола IP могут содержать код, указывающий, какой именно протокол следующего уровня нужно использовать, чтобы извлечь данные из пакета. Это число — уникальный IP-номер протокола. ICMP и IGMP имеют номера, соответственно, 1 и 2.

3. 4 Канальный уровень описывает, каким образом передаются пакеты данных через физический уровень, включая кодирование (то есть специальные последовательности бит, определяющих начало и конец пакета данных). Ethernet, например, в полях заголовка пакета содержит указание того, какой машине или машинам в сети предназначен этот пакет. Примеры протоколов канального уровня — Ethernet, IEEE 802. 11 Wireless Ethernet, SLIP, Token Ring, ATM и MPLS. PPP не совсем вписывается в такое определение, поэтому обычно описывается в виде пары протоколов HDLC/SDLC. MPLS занимает промежуточное положение между канальным и сетевым уровнем и, строго говоря, его нельзя отнести ни к одному из них. Канальный уровень иногда разделяют на 2 подуровня — LLC и MAC.

4. DNS (англ. Domain Name System — система доменных имён) — компьютерная распределённая система для получения информации о доменах. Чаще всего используется для получения IP-адреса по имени хоста (компьютера или устройства), получения информации о маршрутизации почты, обслуживающих узлах для протоколов в домене (SRV-запись). Распределённая база данных DNS поддерживается с помощью иерархии DNS-серверов, взаимодействующих по определённому протоколу. Основой DNS является представление об иерархической структуре доменного имени и зонах. Каждый сервер, отвечающий за имя, может делегировать ответственность за дальнейшую часть домена другому серверу (с административной точки зрения — другой организации или человеку), что позволяет возложить ответственность за актуальность информации на серверы различных организаций (людей), отвечающих только за «свою» часть доменного имени.

4. 1 Ключевые характеристики DNS обладает следующими характеристиками: • Распределённость администрирования. Ответственность за разные части иерархической структуры несут разные люди или организации. • Распределённость хранения информации. Каждый узел сети в обязательном порядке должен хранить только те данные, которые входят в его зону ответственности и (возможно) адреса корневых DNS-серверов. • Кэширование информации. Узел может хранить некоторое количество данных не из своей зоны ответственности для уменьшения нагрузки на сеть. • Иерархическая структура, в которой все узлы объединены в дерево, и каждый узел может или самостоятельно определять работу нижестоящих узлов, или делегировать(передавать) их другим узлам. • Резервирование. За хранение и обслуживание своих узлов (зон) отвечают (обычно) несколько серверов, разделённые как физически, так и логически, что обеспечивает сохранность данных и продолжение работы даже в случае сбоя одного из узлов.

5. Опорная сеть интернета Опорная сеть Интернета (англ. Internet backbone) — главные магистрали передачи данных между огромными, стратегически взаимосвязанными сетями и основными маршрутизаторами в Интернете. Эти магистрали передачи данных контролируются коммерческими, государственными, научными и другими высокопроизводительными центрами, точками обмена трафиком и точками доступа к сети, которые обмениваются интернет-трафиком между странами, континентами и океанами. Интернет-провайдеры (часто Tier-1 -операторы) участвуют в обмене трафиком опорной сети Интернета с помощью частным образом заключённым соглашениях о соединениях сетей, главным образом по принципу пиринга. Магистральная сеть связи — транспортная телекоммуникационная инфраструктура для предоставления услуг связи. Как правило, магистральная сеть связи выстраивается на собственных или арендованных волоконнооптических линиях с использованием высокоскоростного канального оборудования связи или низкоскоростного.

6. Маршрутизация (англ. Routing) — процесс определения маршрута следования информации в сетях связи. Маршруты могут задаваться административно (статические маршруты), либо вычисляться с помощью алгоритмов маршрутизации, базируясь на информации о топологии и состоянии сети, полученной с помощью протоколов маршрутизации (динамические маршруты). Статическими маршрутами могут быть: • маршруты, не изменяющиеся во времени; • маршруты, изменяющиеся по расписанию; Маршрутизация в компьютерных сетях типично выполняется специальными программно-аппаратными средствами — маршрутизаторами; в простых конфигурациях может выполняться и компьютерами общего назначения, соответственно настроенными.

6. 1 Маршрутизируемые протоколы Протокол маршрутизации может работать только с пакетами, принадлежащими к одному из маршрутизируемых протоколов, например, IPX или Xerox Network System, Apple. Talk. Маршрутизируемые протоколы определяют формат пакетов (заголовков), важнейшей информацией из которых для маршрутизации является адрес назначения. Протоколы, не поддерживающие маршрутизацию, могут передаваться между сетями с помощью туннелей. Подобные возможности обычно предоставляют программные маршрутизаторы и некоторые модели аппаратных маршрутизаторов.

6. 2 Программная и аппаратная маршрутизация Первые маршрутизаторы представляли собой специализированное ПО, обрабатывающее приходящие IP-пакеты специфичным образом. Это ПО работало на компьютерах, у которых было несколько сетевых интерфейсов, входящих в состав различных сетей (между которыми осуществляется маршрутизация). В дальнейшем появились маршрутизаторы в форме специализированных устройств. Компьютеры с маршрутизирующим ПО называют программные маршрутизаторы, оборудование - аппаратные маршрутизаторы. В современных аппаратных маршрутизаторах для построения таблиц маршрутизации используется специализированное ПО ("прошивка"), для обработки же IP-пакетов используется коммутационная матрица (или другая технология аппаратной коммутации), расширенная фильтрами адресов в заголовке IP-пакета.