Опубликован: 01.07.2008 | Доступ: свободный | Студентов: 2134 / 303 | Оценка: 3.78 / 3.77 | Длительность: 11:57:00
Лекция 7:

Всемирная сеть Internet

< Лекция 6 || Лекция 7: 123 || Лекция 8 >
Аннотация: В данной лекции даны определения IP- сети, IP-адресу. Описана маршрутизация локальной сети, прикладные интерфейсы, конфигурация TLI, конфигурация BSD сокетов т.д. Приведены примеры
Ключевые слова: компьютер, протокол TCP, IP, сеть, TCP, Internet, IP-адрес, запись, корректность, локальная сеть, NIC, networking, center, web-форма, запрос-ответ, mail, адрес сети, маршрутизация, маска сети, t-бит, broadcasting, передача сообщений, l-r-типа, класс, multicast, адресация, выход, Интернет, RFC, addressability, allocator, private, isp, конфигурация, Unix, Linux, ISA, pnp, Ethernet, плата, процессор, контроллер, Си, сегменты, сетевой пакет, сетевой адрес, аргумент, команда, re-route, метрика, расстояние, gateway, localhost, looping, интерфейс, ADR, gate, host, имя узла, операционная система, файл, localization, ядро, LILO, ARP, boot, hardware-specific, SUN, монитор, NVRAM, FAQ, рабочая станция, PDC, функция, BSD, API, socket, system, transportation, level, interface, stream, SVR4, поддержка, сокет, демон, super, server, listening, базы данных, Web-сервис, serviceability, номер порта, сетевой сервис, address resolution, protocol, X-протокол, RARP, reversibility, X-клиент, web-сервера, информация, RIP, BGP, EGP, ICMP, border gateway, external, control, messaging protocol, l-port, ping, traceroute, redirection, DNS, NIS, domain-specific, хост, домен, MSK, SCO, Bind, resolvability, сервер dns, группа пользователей, COM-порт, информационная база, утилита, параметр, device-specific, RS-232, параллельный порт, протокол IP, SLIP, serial, CSLIP, compression, байт, PPP, point, IPX, parallelize, SCSI, шина, организация связи, связь, модем, потоки данных, high-q, six-speed, последовательный порт, подключ, router, скорость передачи, передача данных, UART, receiver, transmitter, RAID, оптоволокно, кабель, DIP, конфигурационный файл, симметричность, B-канал, UUCP, pppd, chat, инициализация, провайдер, dialup, script, editor, скрипт, password, HP-UX

Все компьютеры мира, поддерживающие протокол TCP/IP и каким-либо образом подключенные друг к другу, образуют глобальную всемирную сеть TCP/IP "Internet". Темпы роста "Internet": 100000 IP-адресов в месяц.

1. IP-адрес

Каждая машина в мире имеет свой уникальный IP-адрес.

IP-адрес - 32-битное число, которое принято записывать в смешанном 16-рично-десятичном формате, в виде 4 чисел, разделенных точками. Например:

193.124.148.73
 128.8.2.1

Каждое десятичное число здесь представляет на самом деле два шестнадцатеричных разряда. Может принимать значения от 0 до 255. Допустима также шестнадцатеричная запись:

c1.7c.94.49 или 0xC17C9449
 80.08.02.01 или 0x80080201

В условиях корректно сконфигурированной локальной сети, и при условии подключения ее к всемирной сети Internet, протокол TCP/IP позволяет вашей сетевой программе работать с ЛЮБЫМ компьютером в мире, как если бы он находился в вашей локальной сети.

Уникальность IP-адресов поддерживается просто. Они выдаются централизованно. Контора, которая этим занимается, называется NIC - Network Informational Center. Европейское отделение NIC расположено в Амстердаме. Она ВЫДАЕТ IP-адреса. В адрес NIC нужно послать форму-запрос установленного образца, и через некоторое время вам пришлют "пачку" IP-адресов, выделенных для вашей сети. E-mail адрес, по которому нужно послать запрос:

hostmaster@sri-nic.net

Московский узел, раздающий IP-адреса, а так же домены *.ru доступен по адресу

РосНИИРОС xSU/RU NetworkInformationalCenter
 ncc@ripn.net или ncc@ussr.eu.net
 www.ripn.net/nic/ripn-docs/
IP-сеть, подсеть

IP-сеть - "пачка" из 2**n IP-адресов, ИДУЩИХ ПОДРЯД. Самый младший - резервируется. Этот адрес называется адресом IP-сети. Например 128.8.0.0, или 193.125.149.64 . Адрес сети используется, когда требуется указать всю сеть целиком, например, когда задается маршрутизация до этой сети.

Маска сети - фактически размер сети, задает число адресов в сети. Задается либо количеством битов в маске сети (например 8бит - 256 адресов, 6 бит - 64 адреса), либо битовой маской вида

b'111...11100...00'
 число^^ ^^ битов

которую тоже принято записывать в десятично-побайтной записи, например:

255.255.255.192 - маска на 64 адреса
 255.255.255.0 - маска на 256 адресов
 255.255.0.0 - маска на 64K адресов

Broadcast адрес сети - самый старший адрес в сети. Резервируется для передачи сообщений типа "все-всем-всем" (в сети).

128.8.255.255

Сети делятся на классы:

  • Класс A. "Огромные" сети.
    Адреса этих сетей лежат в промежутке: 1 - 126.
     Маска сети: 255.0.0.0
     Содержит до 16387064 адресов (256*256*256).
     Адреса хостов в этих сетях вида: 125.*.*.*
  • Класс B. "Средние" сети.
    Адреса этих сетей лежат в промежутке: 128.0 - 191.255
     Маска сети: 255.255.0.0
     Содержит до 64516 адресов (256*256).
     Адреса хостов в этих сетях вида: 136.12.*.*
  • Класс C. "Маленькие" сети.
    Адреса сетей лежат в интервале: 192.0.0 - 255.254.255
     Маска сети: 255.255.255.0
     Содержит 254 адреса.
     Адреса хостов в этих сетях вида: 195.136.12.*
  • Класс D. "Multicast-сети" (групповая адресация) (в стадии разработки)
    Адреса сетей лежат в интервале: 224-239
  • Класс E. "Экспериментальные" 240-250

Адреса 0, 127, 255 - специальные и для обычных IP не используется

Private Address Space

Если ваша сеть будет использоваться только внутри организации, и машины не будут иметь непосредственного выхода в интернет, то адреса для нее можно брать "с потолка".

В документе RFC 1597 "Address Allocation for Private Internets" March 1994:

The Internet Assigned Numbers Authority (IANA) зарезервировал
три блока IP адресов для использования во внутренних сетях:

 10.0.0.0 - 10.255.255.255 Класс A
 172.16.0.0 - 172.31.255.255 Класс B
 192.168.0.0 - 192.168.255.255 Класс C

Роутеры большинства ISP эти адреса не маршрутизируют, что добавляет им(адресам) безопасности.

2. Объявляем IP-адрес на наш ethernet'ный контроллер

Конфигурация сети на UNIX-машине обычно делается автоматически при начальной загрузке. Вкратце ее можно описать так:

Определение трех однотипных карт в Linux (1*ISA, 2*PnP):

/etc/conf.modules
alias eth0 ne
alias eth1 ne
alias eth2 ne

options ne io=0x220,irq=5

Объявляем, что наш IP-адрес 198.8.2.1 и он поднят на ethernet'ную карту по имени elx70 . В случае Motorol'ы так называется ethernet, торчащий из главной системной платы - платы с процессором.

ifconfig e1x70 198.8.2.1 up

Объявляем, что наш второй контроллер с именем m3760 (нижняя плата) имеет IP-адрес 198.8.3.1

ifconfig m3760 198.8.3.1 up

3. Маршрутизация локальной сети

Объявляем, что машины с адресами вида 198.8.2.* *=1,...,254 си- дят на нашем верхнем локальном сегменте ethernet, и разговаривать с ними надо напрямую, через верхний ethernet, соответствующий нашему адресу 198.8.2.1 - т.е. - elx70. А с машинами, имеющими адреса вида 198.8.3.* - через нижний ethernet - с адресом 198.8.3.1

route add net 198.8.2.0 198.8.2.1 netmask 255.255.255.0 0
 route add net 198.8.3.0 198.8.3.1 netmask 255.255.255.0 0

Сетевые пакеты для IP-адресов, которые не лежат в нашей локаль- ной сети, переправлять на машину с сетевым адресом 198.8.2.107 - а уж она сама будет разбираться, что с ними делать, и как доставить их до конкретных адресатов.

route add default 198.8.2.107 1

Последний аргумент команды route - метрика. Ее можно интерпретировать как "расстояние" до "того" gateway'я, или "сколько пе- ресадок между gateway'ями придется сделать IP-пакету по дороге туда. Поскольку IP-адреса 198.8.2.1 и 198.8.3.1 соответствуют нашим собственный платам ethernet, то и метрика (расстояние) до них 0. 198.8.2.107 - другая машина - "расстояние до нее" 1.

Смотрим, что у нас получилось

netstat -rn # распечатать таблицу маршрутизации

 ping -s fedfond # "прозвонить" узлы сети
 ping -s fedfond-gate
 ping -s 198.8.2.107

 netstat -i # статистика о работе сетевых интерфейсов

Настала пора объяснить, что такое lo0 и localhost. Это так называемый Loop-back интерфейс. Он имитирует сетевой интерфейс локально, не выходя за границы нашего компьютера. Loop-back интерфейсу соответствует зарезервированный за ним IP-адрес 127.0.0.1

< Лекция 6 || Лекция 7: 123 || Лекция 8 >