Проектирование сети

курсовая работа.doc

Теоретическое введение
Компьютерная сеть - это совокупность ПК и других устройств (концентраторов принтеров модемов и т. д.) объединяемых вместе с помощью сетевых кабелей. Устройства сети могут взаимодействовать друг с другом с целью совместного использования информации и ресурсов.
Сеть которая организует взаимодействие в ограниченной области называется локальной вычислительной сетью (ЛВС). Достаточно часто ЛВС размещается в одном месте (например в офисе). Глобальная вычислительная сеть (ГВС) - это группа устройств или ЛВС которые располагаются в разных удаленных друг от друга местах и связываются между собой телефонными каналами высокоскоростными выделенными линиями оптоволоконными и спутниковыми каналами. Самый известный пример ГВС - Internet.
При создании сетей наиболее часто используются технологии Ethernet и Fast Ethernet. Причем несколько технологий могут использоваться в одной сети. Ethernet-сети и Fast Ethernet-сети функционируют аналогично; главное отличие заключается в скорости передачи данных. Ethernet-сети работают со скоростью 10 Мбит в секунду (Мбитс) а Fast Ethernet - со скоростью 100 Мбитс.
Виды сетей: одноранговые и на основе сервера. Преимущества и недостатки.
В одноранговой сети все компьютеры равноправны: нет иерархии среди компьютеров и нет выделенного (ded иначе говоря нет отдельного компьютера ответственного за администрирование всей сети. Все пользователи самостоятельно решают какие данные на своем компьютере сделать общедоступными по сети.
Одноранговые сети называют также рабочими группами. Рабочая группа — это небольшой коллектив поэтому в одноранговых сетях чаще всего не более 30 компьютеров. Одноранговые сети относительно просты. Поскольку каждый компьютер является одновременно и клиентом и сервером нет необходимости в мощном центральном сервере или в других компонентах обязательных для более сложных сетей. Одноранговые сети обычно дешевле сетей на основе сервера но требуют более мощных (и более дорогих) компьютеров.В одноранговой сети требования к производительности и к уровню защиты для сетевого программного обеспечения как правило ниже чем в сетях с выделенным сервером. Выделенные серверы функционируют исключительно в качестве серверов но не клиентов или рабочих станций (workstation). Об этом мы поговорим чуть ниже. В такие операционные системы как Microsoft Windows NT Workstation Microsoft Windows 9Х Microsoft Windows 2000XP встроена поддержка одноранговых сетей. Поэтому чтобы установить одноранговую сеть дополнительного программного обеспечения не требуется.
Одноранговая есть характеризуется рядом стандартных решений:
компьютеры расположены на рабочих столах пользователей;
пользователи сами выступают в роли админисфаторов и обеспечивают защиту информации;
для объединения компьютеров в сеть применяется простая кабельная система.
Целесообразность применения
Одноранговая сеть вполне подходит там где:
количество пользователей не превышает 30 человек;
пользователи расположены компактно;
вопросы зашиты данных не критичны;
в обозримом будущем не ожидается значительного расширения фирмы и следовательно сети.
Если эти условия выполняются то скорее всего выбор одноранговой сети будет правильным. Поскольку в одноранговой сети каждый компьютер функционирует и как клиент и как сервер пользователи должны обладать достаточным уровнем знаний чтобы работать и как пользователи и как администраторы своего компьютера.
Сети на основе сервера
Если к сети подключено более 30 пользователей то одноранговая сеть где компьютеры выступают в роли и клиентов и серверов может оказаться недостаточно производительной. Поэтому большинство сетей использует выделенные серверы. Выделенным называется такой сервер который функционирует только как сервер (исключая функции клиента или рабочей станции). Они специально оптимизированы для быстрой обработки запросов от сетевых клиентов и для управления защитой файлов и каталогов. Сети на основе сервера стали промышленным стандартом и именно они будут приводиться обычно в качестве примеров.
С увеличением размеров сети и объема сетевого трафика необходимо увеличивать количество серверов. Распределение задач среди нескольких серверов гарантирует что каждая задача будет выполняться самым эффективным способом из всех возможных.
Специализированные серверы
Круг задач которые должны выполнять серверы многообразен и сложен. Чтобы приспособиться к возрастающим потребностям пользователей серверы в больших сетях стали специализированными (specialized). Например в сети Windows 2003 Server существуют различные типы серверов.
Файл-серверы и принт-серверы.
Файл-серверы и принт-серверы управляют доступом пользователей соответственно к файлам и принтерам. Например чтобы работать с текстовым процессором Вы прежде всего должны запустить его на своем компьютере. Документ текстового процессора хранящийся на файл-сервере загружается в память Вашего компьютера и таким образом Вы можете работать с этим документом на своем компьютере. Другими словами файл-сервер предназначен для хранения файлов и данных.
На серверах приложений выполняются прикладные части клиент-серверных приложений а также находятся данные доступные клиентам. Например чтобы упростить извлечение данных серверы хранят большие объемы информации в структурированном виде. Эти серверы отличаются от файл- и принт-серверов. В последних файл или данные целиком копируются на запрашивающий компьютер. А в сервере приложений на запрашивающий компьютер пересылаются только результаты запроса. Приложение-клиент на удаленном компьютере получает доступ к данным хранимым на сервере приложений. Однако вместо всей базы данных на Ваш компьютер с сервера загружаются только результаты запроса.
Почтовые серверы управляют передачей электронных сообщений между пользователями сети.
Факс-серверы управляют потоком входящих и исходящих факсимильных сообщений через один или несколько факс-модемов.
Коммуникационные серверы.
Коммуникационные серверы управляют потоком данных и почтовых сообщений между этой сетью и другими сетями мэйнфреймами или удаленными пользователями через модем и телефонную линию.
Служба каталогов в Windows 20002003 (Active Directory)позволяет организовывать центральное управление всеми объектами сети объединяя домены компьютеров интергируясь с DNS обеспечивая полнофункциональную систему защиты.
В расширенной сети использование серверов разных типов приобретает особую актуальность. Необходимо поэтому учитывать все возможные нюансы которые могут проявиться при разрастании сети с тем чтобы изменение роли определенного сервера в дальнейшем не отразилось на работе всей сети.
Сетевой сервер и операционная Без операционной системы даже самый мощный сервер представляет собой лишь груду железа. А операционная система позволяет реализовать потенциал аппаратных ресурсов сервера. Некоторые системы например Microsoft Windows 2003 Server были созданы специально для того чтобы использовать преимущества наиболее передовых серверных технологий.
Разделение ресурсов
Сервер спроектирован так чтобы предоставлять доступ к множеству файлов и принтеров обеспечивая при этом высокую производительность и защиту. Администрирование и управление доступом к данным осуществляется централизованно. Ресурсы как правило расположены также централизованно что облегчает их поиск и поддержку.
Резервное копирование данных
Поскольку жизненно важная информация расположена централизованно т.е. сосредоточена на одном или нескольких серверах нетрудно обеспечить ее регулярное резервное копирование (backup).
Благодаря избыточным системам данные на любом сервере могут дублироваться в реальном времени поэтому в случае повреждения основной области хранения данных информация не будет потеряна — легко воспользоваться резервной копией.
Количество пользователей
Сети на основе сервера способны поддерживать тысячи пользователей. Сетями такого размера будь они одноранговыми было бы невозможно управлять.
Аппаратное обеспечение
Так как компьютер пользователя не выполняет функций сервера требования к его характеристикам зависят от потребностей самого пользователя.
Комбинированные сети
Существуют и комбинированные типы сетей совмещающие лучшие качества одноранговых сетей и сетей на основе сервера. Многие администраторы считают что такая сеть наиболее полно удовлетворяет их запросы так как в ней могут функционировать оба типа операционных систем.
Операционные системы для сетей на основе сервера например Microsoft Windows NT20002003 Server или Novell NetWare в этом случае отвечают за совместное использование основных приложений и данных. На компьютерах-клиентах могут выполняться любые операционные системы Microsoft Windows которые будут управлять доступом к ресурсам выделенного сервера и в то же время предоставлять в совместное использование свои жесткие диски а по мере необходимости разрешать доступ и к своим данным. Комбинированные сети — наиболее распространенный тип сетей но для их правильной реализации и надежной защиты необходимы определенные знания и навыки планирования.
Широко распространены 2 типа сетей: одноранговые и сети на основе сервера.
В одноранговых сетях каждый компьютер функционирует как клиент и как сервер. Для небольшой группы пользователей подобные сети легко обеспечивают разделение данных и периферийных устройств. Вместе с тем поскольку администрирование в одноранговых сетях нецентрализированное обеспечить развитую защиту данных трудно.
Сети на основе сервера наиболее эффективны в том случае когда совместно используется большое количество ресурсов и данных. Администратор может управлять защитой данных наблюдая за функционированием сети. В таких сетях может быть один или нескольно серверов в зависимости от объема сетевого трафика количества периферийных устройств и т.п. Существуют также и комбинированные сети объединяющие свойства обоих типов сетей. Такие сети довольно популярны хотя для эффективной работы они требуют более тщательного планирования в связи с этим и подготовка пользователей должна быть выше.
Характеристики 2 основных типов сетей приведены ниже:
Сети на основе сервера
Не более 30 компьютеров
Ограничены аппаратным обеспечением сервера(теоретически 2554)
Вопрос защиты решается каждым пользователем самостоятельно
Широкая и комплексная защита ресурсов и пользователей
Вопросами администрирования своего компьютера занимается каждый пользователь. Нет необходимости в отдельном администрировании
Администрирование осуществляется централизовано. Необходим выделенный администратор с соответствующим уровнем знаний.
Термин «топология» или «топология сети» характеризует физическое расположение компьютеров кабелей и других компонентов сети. Топология — это стандартный термин который используется профессионалами при описании основной компоновки сети. Если Вы поймете как используются различные топологии Вы сумеете понять какими возможностями обладают различные типы сетей. Чтобы совместно использовать ресурсы или выполнять другие сетевые задачи компьютеры должны быть подключены друг к другу. Для этой цели в большинстве сетей применяется кабель. Однако просто подключить компьютер к кабелю соединяющему другие компьютеры не достаточно. Различные типы кабелей в сочетании с различными сетевыми платами сетевыми операционными системами и другими компонентами требуют и различного взаимного расположения компьютеров. Каждая топология сети налагает ряд условий. Например она может диктовать не только тип кабеля но и способ его прокладки. Топология может также определять способ взаимодействия компьютеров в сети. Различным видам топологий соответствуют различные методы взаимодействия и эти методы оказывают большое влияние на сеть.
Все сети строятся на основе трех базовых топологий:
Если компьютеры подключены вдоль одного кабеля [сегмента (segment)] топология называется шиной. В том случае когда компьютеры подключены к сегментам кабеля исходящим из одной точки или концентратора топология называется звездой. Если кабель к которому подключены компьютеры замкнут в кольцо такая топология носит название кольца. Хотя сами по себе базовые топологии несложны в реальности часто встречаются довольно сложные комбинации объединяющие свойства нескольких топологий.
Топологию «шина» часто называют «линейной шиной» (linear bus). Данная топология относится к наиболее простым и широко распространенным топологиям. В ней используется один кабель именуемый магистралью или сегментом вдоль которого подключены все компьютеры сети.
Взаимодействие компьютеров
В сети с топологией «шина» компьютеры адресуют данные конкретному компьютеру передавая их по кабелю в виде электрических сигналов.
Данные в виде электрических сигналов передаются всем компьютерам сети; однако информацию принимает только тот адрес которого соответствует адресу получателя ' зашифрованному в этих сигналах. Причем в каждый момент времени только один компьютер может вести передачу.Так как данные в сеть передаются лишь одним компьютером ее производительность зависит от количества компьютеров подключенных к шине. Чем их больше т.е. чем больше компьютеров ожидающих передачи данных тем медленнее сеть. Однако вывести прямую зависимость между пропускной способностью сети и количеством компьютеров в ней нельзя. Ибо кроме числа компьютеров на быстродействие сети влияет множество факторов в том числе:
характеристики аппаратного обеспечения компьютеров в сети;
частота с которой компьютеры передают данные;
тип работающих сетевых приложений;
тип сетевого кабеля;
расстояние между компьютерами в сети.
Шина — пассивная топология. Это значит что компьютеры только «слушают» передаваемые по сети данные но не перемещают их от отправителя к получателю. Поэтому если один из компьютеров выйдет из строя это не скажется на работе остальных. В активных топологиях компьютеры регенерируют сигналы и передают их по сети.
Данные или электрические сигналы распространяются по всей сети -- от одного конца кабеля к другому. Если не предпринимать никаких специальных действий сигнал достигая конца кабеля будет отражаться и не позволит другим компьютерам осуществлять передачу. Поэтому после того как данные достигнут адресата электрические сигналы необходимо погасить.
Чтобы предотвратить отражение электрических сигналов на каждом конце кабеля устанавливают терминаторы (terminators) поглощающие эти сигналы. Все концы сетевого кабеля должны быть к чему-нибудь подключены например к компьютеру или к баррел-коннектору — для увеличения длины кабеля. К любому свободному — неподключенному — концу кабеля должен быть подсоединен терминатор чтобы предотвратить отражение электрических сигналов.
Нарушение целостности сети
Разрыв сетевого кабеля происходит при его физическом разрыве или отсоединении одного из его концов. Возможна также ситуация когда на одном или нескольких концах кабеля отсутствуют терминаторы что приводит к отражению электрических сигналов в кабеле и прекращению функционирования сети. Сеть «падает». Сами по себе компьютеры в сети остаются полностью работоспособными но до тех пор пока сегмент разорван они не могут взаимодействовать друг с другом.
При топологии «звезда» все компьютеры с помощью сегментов кабеля подключаются к центральному компоненту именуемому концентратором (hub). Сигналы от передающего компьютера поступают через концентратор ко всем остальным. Эта топология возникла на заре вычислительной техники когда компьютеры были подключены к центральному главному компьютеру.
В сетях с топологией «звезда» подключение кабеля и управление конфигурацией сети централизованны. Но есть и недостаток: так как все компьютеры подключены к центральной точке для больших сетей значительно увеличивается расход кабеля. К тому же если центральный компонент выйдет из строя нарушится работа всей сети. А если выйдет из строя только один компьютер (или кабель соединяющий его с концентратором) то лишь этот компьютер не сможет передавать или принимать данные по сети. На остальные компьютеры в сети это не повлияет.
При топологии «кольцо» компьютеры подключаются к кабелю замкнутому в кольцо. Поэтому у кабеля просто не может быть свободного конца к которому надо подключать терминатор. Сигналы передаются по кольцу в одном направлении и проходят через каждый компьютер. В отличие от пассивной топологии «шина» здесь каждый компьютер выступает в роли репитера усиливая сигналы и передавая их следующему компьютеру. Поэтому если выйдет из строя один компьютер прекращает функционировать вся сеть.
Один из принципов передачи данных в кольцевой сети носит название передачи маркера. Суть его такова. Маркер последовательно от одного компьютера к другому передается до тех пор пока его не получит тот который «хочет» передать данные. Передающий компьютер изменяет маркер помещает электронный адрес в данные и посылает их по кольцу.
Данные проходят через каждый компьютер пока не окажутся у того чей адрес совпадает с адресом получателя указанным в данных. После этого принимающий компьютер посылает передающему сообщение где подтверждает факт приёма данных. Получим подтверждение передающий компьютер создаёт новый маркер и возвращает его в сеть. На первый взгляд кажется что передача маркера отнимает много времени однако на самом деле маркер передвигается приктически со скоростью света. В кольце диаметром 200 м маркер может циркулировать с частотой 10 000 оборотов в секунду.
По условию варианта в двух комнатах (5х4 3х4) расположено по три компьютера. Есть сервер два сетевых принтера обеспечен выход в Internet.
Схема расположения представлена на рис. 1. Топология сети выбрана «звезда» для обеспечения большей пропускной способности. Используются: свитч или хаб (для бюджетного варианта сети) внешний модем обеспечивающий выход в Internet всем рабочим станциям. Рабочие станции и сервер подсоединены к коммутатору с помощью витой пары (41м) сетевые принтеры подсоединяются к одному из компьютеров находящихся в этой же комнате с помощью USB-кабелей (3м). Сервер и все рабочие станции содержат одинаковые сетевые карты. Логично будет использовать кабель-канал для прокладывания витой пары вдоль стен.
Описание компонентов
Hub или концентратор - многопортовый повторитель сети с автосегментацией. Все порты концентратора равноправны. Получив сигнал от одной из подключенных к нему станций концентратор транслирует его на все свои активные порты. При этом если на каком-либо из портов обнаружена неисправность то этот порт автоматически отключается (сегментируется) а после ее устранения снова делается активным. Обработка коллизий и текущий контроль над состоянием каналов связи обычно осуществляется самим концентратором. Концентраторы можно использовать как автономные устройства или соединять друг с другом увеличивая тем самым размер сети и создавая более сложные топологии. Кроме того возможно их соединение магистральным кабелем в шинную топологию.
Назначение концентраторов - объединение отдельных рабочих мест в рабочую группу в составе локальной сети. Для рабочей группы характерны следующие признаки: определенная территориальная сосредоточенность; коллектив пользователей рабочей группы решает сходные задачи использует однотипное программное обеспечение и общие информационные базы; в пределах рабочей группы существуют общие требования по обеспечению безопасности и надежности происходит одинаковое воздействие внешних источников возмущений (климатических электромагнитных и т.п.); совместно используются высокопроизводительные периферийные устройства; обычно содержат свои локальные сервера нередко территориально расположенные на территории рабочей группы.
Когда появились первые устройства позволяющие разъединять сеть на несколько доменов коллизий (по сути фрагменты ЛВС построенные на hub-ах) они были двух портовыми и получили название мостов (bridge-ей). По мере развития данного типа оборудования они стали многопортовыми и получили название коммутаторов ( switch -ей). Некоторое время оба понятия существовали одновременно а позднее вместо термина "мост" стали применять "коммутатор".
Обычно проектируя сеть с помощью коммутаторов соединяют несколько доменов коллизий локальной сети между собой. В реальной жизни в качестве доменов коллизий выступают как правило этажи здания в котором создается сеть. Их обычно более 2-х а в результате обеспечивается гораздо более эффективное управление трафиком чем у прародителя коммутатора - моста. По меньшей мере он может поддерживать резервные связи между узлами сети.
Благодаря тому что коммутаторы могут управлять трафиком на основе протокола канального уровня (Уровня 2) модели OSI он в состоянии контролировать МАС адреса подключенных к нему устройств и даже обеспечивать трансляцию пакетов из стандарта в стандарт (например Ethernet в FDDI и обратно). Особенно удачно результаты этой возможности представлены в коммутаторах Уровня 3 т.е. устройствах возможности которых приближаются к возможностям маршрутизаторов.
Коммутатор позволяет пересылать пакеты между несколькими сегментами сети. Он является обучающимся устройством и действует по аналогичной технологии. В отличие от мостов ряд коммутаторов не помещает все приходящие пакеты в буфер. Это происходит лишь тогда когда надо согласовать скорости передачи или адрес назначения не содержится в адресной таблице или когда порт куда должен быть направлен пакет занят а коммутирует пакеты "на лету". Коммутатор лишь анализирует адрес назначения в заголовке пакета и сверившись с адресной таблицей тут же (время задержки около 30-40 микросекунд) направляет этот пакет в соответствующий порт. Таким образом когда пакет еще целиком не прошел через входной порт его заголовок уже передается через выходной. К сожалению типичные коммутаторы работают по алгоритму "устаревания адресов". Это означает что если по истечении определенного промежутка времени не было обращений по этому адресу то он удаляется из адресной таблицы.
Коммутаторы поддерживают при соединении друг с другом режим полного дуплекса. В таком режиме данные передаются и принимаются одновременно что невозможно в обычных сетях Еthегnеt. При этом скорость передачи данных повышается в два раза а при соединении нескольких коммутаторов можно добиться и большей пиковой производительности.
Маршрутизатор – это устройство сетевого уровня эталонной модели OSI использующее одну или более метрик для определения оптимального пути передачи сетевого трафика на основании информации сетевого уровня. Из этого определения вытекает что маршрутизатор прежде всего необходим для определения дальнейшего пути данных посланных в большую и сложную сеть. Пользователь такой сети отправляет свои данные в сеть и указывает адрес своего абонента. И все. Данные проходят по сети и в точках с разветвлением маршрутов поступают на маршрутизаторы которые как раз и устанавливаются в таких точках. Маршрутизатор выбирает дальнейший наилучший путь. То какой путь лучше определяется количественными показателями которые называются метриками . Лучший путь – это путь с наименьшей метрикой. В метрике может учитываться несколько показателей например длина пути время прохождения и т.д. Маршрутизаторы реализуются по-разному. Маршрутизаторы делятся на устройства верхнего среднего и нижнего классов. Высокопроизводительные маршрутизаторы верхнего класса служат для объединения сетей предприятия. Они поддерживают множество протоколов и интерфейсов причем не только стандартных но подчас и весьма экзотических. Устройства данного типа могут иметь до 50 портов локальных или глобальных сетей. С помощью маршрутизаторов среднего класса формируются менее крупные сетевые объединения масштаба предприятия. Стандартная конфигурация включает два-три порта локальных сетей и от четырех до восьми портов глобальных сети. Такие маршрутизаторы поддерживают наиболее распространенные протоколы маршрутизации и транспортные протоколы. Маршрутизаторы нижнего класса предназначаются для локальных сетей подразделений; они связывают небольшие офисы с сетью предприятия. Типичная конфигурация: один порт локальной сети (Ethernet или Token Ring) и два порта глобальной сети рассчитанные на низкоскоростные выделенные линии или коммутируемые соединения. Тем не менее подобные маршрутизаторы пользуются большим спросом у администраторов которым необходимо расширить имеющиеся межсетевые объединения.
Маршрутизаторы для базовых сетей и удаленных офисов имеют разную архитектуру поскольку к ним предъявляются разные функциональные и операционные требования. Маршрутизаторы базовых сетей обязательно должны быть расширяемыми. Маршрутизаторы локальных сетей подразделения для которых как правило заранее устанавливается фиксированная конфигурация портов содержат только один процессор управляющий работой трех или четырех интерфейсов. В них используются примерно те же протоколы что и в маршрутизаторах базовых сетей однако программное обеспечение больше направлено на облегчение инсталляции и эксплуатации поскольку в большинстве удаленных офисов отсутствуют достаточно квалифицированные специалисты по сетевому обслуживанию.
Маршрутизатор базовой сети состоит из следующих основных компонентов: сетевых адаптеров зависящих от протоколов и служащих интерфейсами с локальными и глобальными сетями; управляющего процессора определяющего маршрут и обновляющего информацию о топологии; основной магистрали. После поступления пакета на интерфейсный модуль он анализирует адрес назначения и принимает команды управляющего процессора для определения выходного порта. Затем пакет по основной магистрали маршрутизатора передается в интерфейсный модуль служащий для связи с адресуемым сегментом локальной или глобальной сети.
В роли маршрутизатора может выступать рабочая станция или сервер имеющие несколько сетевых интерфейсов и снабженные специальным программным обеспечением. Маршрутизаторы верхнего класса – это как правило специализированные устройства объединяющие в отдельном корпусе множество маршрутизирующих модулей.
По определению основное назначение маршрутизаторов – это маршрутизация трафика сети. Процесс маршрутизации можно разделить на два иерархически связанных уровня:
oУровень маршрутизации. На этом уровне происходит работа с таблицей маршрутизации. Таблица маршрутизации служит для определения адреса (сетевого уровня) следующего маршрутизатора или непосредственно получателя по имеющемуся адресу (сетевого уровня) и получателя после определения адреса передачи выбирается определенный выходной физический порт маршрутизатора. Этот процесс называется определением маршрута перемещения пакета . Настройка таблицы маршрутизации ведется протоколами маршрутизации. На этом же уровне определяется перечень необходимых предоставляемых сервисов;
oУровень передачи пакетов. Перед тем как передать пакет необходимо: проверить контрольную сумму заголовка пакета определить адрес (канального уровня) получателя пакета и произвести непосредственно отправку пакета с учетом очередности фрагментации фильтрации и т.д. Эти действия выполняются на основании команд поступающих с уровня маршрутизации.
Определение маршрута передачи данных происходит программно. Соответствующие программные средства носят названия протоколов маршрутизации. Логика их работы основана на алгоритмах маршрутизации. Алгоритмы маршрутизации вычисляют стоимость доставки и выбирают путь с меньшей стоимостью. Простейшие алгоритмы маршрутизации определяют маршрут на основании наименьшего числа промежуточных (транзитных) узлов на пути к адресату. Более сложные алгоритмы в понятие “стоимость” закладывают несколько показателей например задержку при передаче пакетов пропускную способность каналов связи или денежную стоимость связи. Основным результатом работы алгоритма маршрутизации является создание и поддержка таблицы маршрутизации в которую записывается вся маршрутная информация. Содержание таблицы маршрутизации зависит от используемого протокола маршрутизации. В общем случае таблица маршрутизации содержит следующую информацию:
oДействительные адреса устройств в сети;
oСлужебную информацию протокола маршрутизации;
oАдреса ближайших маршрутизаторов.
Основными требованиями предъявляемыми к алгоритму маршрутизации являются:
oОптимальность выбора маршрута;
oПростота реализации;
oБыстрая сходимость;
oГибкость реализации.
Оптимальность выбора маршрута является основным параметром алгоритма что не требует пояснений. Алгоритмы маршрутизации должны быть просты в реализации и использовать как можно меньше ресурсов. Алгоритмы должны быть устойчивыми к отказам оборудования на первоначально выбранном маршруте высоким нагрузкам и ошибкам в построении сети. Сходимость – это процесс согласования между маршрутизаторами информации о топологии сети. Если определенное событие в сети приводит к тому что некоторые маршруты становятся недоступны или возникают новые маршруты маршрутизаторы рассылают сообщения об этом друг другу по всей сети. После получения этих сообщений маршрутизаторы производят переназначение оптимальных маршрутов сто в свою очередь может породить новый поток сообщений. Этот процесс должен завершиться причем достаточно быстро иначе в сетевой топологии могут появиться петли или сеть вообще может перестать функционировать. Алгоритмы маршрутизации должны быстро и правильно учитывать изменения в состоянии сети (например отказ узла или сегмента сети). Достоинства гибкой реализации не требуют комментариев.
Алгоритмы маршрутизации могут быть:
oСтатическими или динамическими;
oОдномаршрутными или многомаршрутными;
oОдноуровневыми или многоуровневыми;
oВнутридоменными или междоменными;
oОдноадресными или групповыми.
Для статических (неадаптивных) алгоритмов маршруты выбираются заранее и заносятся вручную в таблицу маршрутизации где хранится информация о том на какой порт отправить пакет с соответствующим адресом. Протоколы разработанные на базе статических алгоритмов называют немаршрутизируемыми. Примерами немаршрутизируемых протоколов могут служить LAT (Local AreaTransport транспортный протокол для канальных областей) фирмы DEC протокол подключения терминала и NetBIOS. Обычно с этими протоколами работают мосты так как они не различают протоколы сетевого уровня.
При использовании динамических алгоритмов таблица маршрутизации автоматически обновляется при изменении топологии сети или трафика в ней. Динамические алгоритмы различаются по способу получения информации о состоянии сети времени изменения маршрутов и используемым показателям оценки маршрута.
Одномаршрутные протоколы определяют только один маршрут. Он не всегда оказывается оптимальным. Многомаршрутные алгоритмы предлагают несколько маршрутов к одному и тому же получателю. Такие алгоритмы позволяют передавать информацию по нескольким каналам одновременно что означает повышение пропускной способности сети. Алгоритмы маршрутизации могут работать в сетях с одноуровневой или иерархической архитектурой. В одноуровневой сети все ее фрагменты имеют одинаковый приоритет что как правило обусловлено схожестью их функционального назначения. Иерархическая сеть содержит подсети (фрагменты сети). Маршрутизаторы нижнего уровня служат для связи фрагментов сети. Маршрутизаторы верхнего уровня образуют особую часть сети называемую магистралью (опорная часть). Маршрутизаторы магистральной сети передают пакеты между сетями нижнего уровня. Иерархическая структура в больших и сложных сетях позволяет значительно упростить процесс управления сетью облегчает изоляцию сегментов сети и т.д. Например логическая изоляция сегментов сети допускает установку брандмауэров.
Некоторые алгоритмы маршрутизации действуют только в пределах своих доменов (внутридоменная маршрутизация) а другие – как в пределах своих доменов так и в смежных с ними (междоменная маршрутизация). В данном случае домен означает область маршрутизации в которой работает один или несколько протоколов. В разных доменах работают разные протоколы. Если необходима связь доменов используется междоменная маршрутизация. Одноадресные алгоритмы маршрутизации предназначены для передачи конкретной информации (по одному или нескольким маршрутам) только одному получателю. Многоадресные (или групповые) алгоритмы способны передавать информацию многим получателям одновременно. Когда маршрутизатор получает пакет он считывает адрес назначения и определяет по какому маршруту отправить пакет. Обычно маршрутизаторы хранят данные о нескольких возможных маршрутах. Выбор маршрута зависит от нескольких факторов в том числе:
oПрименяемой системы измерения длины маршрута (его метрики);
oМаршрутизируемого протокола высокого уровня;
На уровне маршрутизации существуют три основные группы протоколов маршрутизации (деление на группы определяется типом реализуемого алгоритма определения оптимального маршрута):
oПротоколы вектора расстояния;
oПротоколы состояния канала;
oПротоколы политики маршрутизации;
Протоколы вектора расстояния – самые простые и самые распространенные. Протоколы данной группы включают RIP IP RIP IPX AppleTalk и Cisco IGRP. Свое название этот тип протокола получил от способа обмена информацией. Маршрутизатор с определенной периодичностью извлекает адреса получателей информации и метрику из своей таблицы маршрутизации и помещает эти данные в рассылаемые соседям сообщения об обновлении. Соседние маршрутизаторы сверяют полученные данные со своими собственными таблицами маршрутизации и вносят необходимые изменения. После этого они сами рассылают сообщения об обновлении. Таким образом каждый маршрутизатор получает информацию о маршрутах всей сети. При очевидной простоте алгоритма говорить о его полной надежности нельзя. Он может работать эффективно только в небольших сетях. Это связано с тем что в крупных сетях поток сообщений между маршрутизаторами резко возрастает. При этом большинство из них являются избыточными (так как изменения сетевой топологии происходят довольно редко). Как следствие – действительно необходимая информация подчас долго гуляет по сети и маршрутизаторы обновляют свои таблицы с большой задержкой. Так более несуществующий маршрут может довольно долго оставаться в таблицах маршрутизации. Трафик направленный по такому маршруту не достигнет своего адресата. Протоколы состояния канала были впервые предложены в 1970 году Эдсгером Дейкстрой. Эти протоколы значительно сложнее чем протоколы вектора расстояния. Вместо рассылки соседям содержимого своих таблиц маршрутизации каждый маршрутизатор осуществляет широковещательную рассылку списка маршрутизаторов с которыми он имеет непосредственную связь и списка напрямую подключенных к нему локальных сетей. Эта информация является частью информации о состоянии канала. Она рассылается в специальных сообщениях. Кроме того маршрутизатор рассылает сообщения о состоянии канала только в случае его изменения или по истечении заданного интервала времени. Протоколы состояния канала трудны в реализации и нуждаются в значительном объеме памяти для хранения информации о состоянии каналов. Примерами этих протоколов служат OSPF IS–IS Nowell NLSP и Cisco EIGRP. По Дейкстре топология сети представляется в виде неориентированного графа. Каждому ребру приписывается некоторое значение. В процессе работы алгоритма вычисляется сумма показателей для ребер сходящихся в каждом узле графа. Эта оценка называется меткой узла. При определении пути подсчитывается сумма меток на возможном пути и выбирается путь с меньшей суммарной меткой. К третьей группе протоколов относятся протоколы политики (правил) маршрутизации. Эти протоколы наиболее эффективно решают задачу доставки получателю информации. Эта категория протоколов используется при маршрутизации в Internet и позволяет операторам получать информацию о маршрутизации от соседних операторов на основании специальных критериев. То есть в процессе обмена вырабатывается список разрешенных маршрутов (путей). Алгоритмы политики маршрутизации опираются на алгоритмы вектора расстояния но информация о маршрутах базируется на списке операторов сети Internet. Примерами протоколов данной категории могут служить BGP и EGP. Все вышесказанное относилось к уровню маршрутизации. Уровень передачи пакетов реализуется на алгоритмах коммутации и как правило одинаков для большинства протоколов маршрутизации. Промежуточный маршрутизатор имея адрес следующего маршрутизатора посылает ему пакет адресованный специально на физический адрес (МАС-уровня) этого маршрутизатора но с адресом (сетевого уровня) получателя. По адресу получателя маршрутизатор определяет знает ли он как передать пакет следующему маршрутизатору в пути. Если знает то пакет отсылается следующему маршрутизатору путем замены физического адреса получателя на физический адрес следующего маршрутизатора. Если маршрутизатор не знает то пакет игнорируется. На следующем маршрутизаторе все повторяется. По мере прохождения пакета через сеть его физический адрес меняется но адрес сетевого уровня остается неизменным. Этот процесс проиллюстрирован на рисунке:
Основная задача уровня передачи пакетов – это коммутация пакетов от разных пользователей. Общая схема передачи пакетов такова: выбирается один из возможных транзитных узлов (эта информация поступает с уровня маршрутизации на котором она вычисляется по адресу получателя) формируется выходной заголовок канального уровня и осуществляется посылка пакета. Кроме того на этом этапе может производиться фрагментация пакетов проверка контрольной суммы и т.д. Маршрутизаторы (точнее – уровень маршрутизации) работают на сетевом уровне эталонной модели OSI. Уровень продвижения пакетов функционирует на канальном уровне. Работа на сетевом уровне позволяет производить интеллектуальную обработку пакетов. Поскольку маршрутизаторы в основном работают с протоколом IP они должны поддерживать связь без создания логического соединения между абонентами. При этом каждый пакет обрабатывается и отправляется получателю независимо. Производители при создании маршрутизаторов используют три основных типа архитектуры:
oУсиленная однопроцессорная;
oСимметричная многопроцессорная.
При однопроцессорной архитектуре на центральный процессор маршрутизатора возлагается вся нагрузка по обработке трафика: фильтрация и передача пакетов обновление таблиц маршрутизации выделение служебных пакетов работа с протоколом SNMP формирование управляющих пакетов и т.д. Это приводит к тому что маршрутизатор может стать узким местом в сети при увеличении нагрузки. Даже применение мощных RISC-процессоров не решает проблему. Для преодоления недостатков такой архитектуры применяют усиленную однопроцессорную архитектуру. В функциональной схеме маршрутизатора выделяют модули ответственные за выполнение тех или иных специальных задач. Каждый такой модуль маршрутизатора оснащается своим (периферийным) процессором. При этом происходит частичная разгрузка центрального процессора который отвечает только за те задачи которые нельзя поручить периферийному. В целом и эта архитектура не способна решить все задачи связанные с производительностью. Симметричная многопроцессорная архитектура лишена перечисленных недостатков так как происходит прямое распределение нагрузки на все модули. Но теперь каждый модуль содержит свой процессор который выполняет все задачи маршрутизации и имеет свою копию таблицы маршрутизации. Преимущества такой архитектуры признаны всеми производителями маршрутизаторов. Данная архитектура позволяет достичь теоретически неограниченной производительности маршрутизаторов.
В заключение нашего анализа маршрутизаторов можно сказать что они обладают несомненными достоинствами. Маршрутизаторы не вносят никаких ограничений в топологию сети. Петли возникающие в цепях с коммутаторами не представляют проблемы для маршрутизаторов. Тем не менее маршрутизаторы по сравнению с коммутаторами и мостами требуют гораздо больше усилий по администрированию. Администраторам сетей необходимо знать целое множество конфигурационных параметров для маршрутизаторов. При этом параметры каждого маршрутизатора должны быть согласованы с параметрами других маршрутизаторов в сети. Сегодня многие организации реализуют межсетевой обмен через маршрутизаторы. Большое число компаний модернизируют свои системы устанавливая коммутаторы между маршрутизаторами и сетями которые обслуживаются этими маршрутизаторами. При этом коммутаторы повышают производительность сети а маршрутизаторы обеспечивают защиту информации и выполняют более сложные задачи такие как трансляция протоколов. Сегодня четко обозначилась тенденция к вытеснению сложных высокопроизводительных маршрутизаторов и увеличению роли маршрутизаторов начального класса а ведущие фирмы-производители пришли к выводу что одним из основных требований покупателей к маршрутизатору является простота его использования.
Hub-ы организующие рабочую группу bridge-и соединяющие два сегмента сети и локализующие трафик в пределах каждого из них а также switch-и позволяющие соединять несколько сегментов локальной вычислительной сети - это все устройства предназначенные для работы в сетях IEEE 802.3 или Еthernet. Однако существует особый тип оборудования называемый маршрутизаторами (routегs) который применяется в сетях со сложной конфигурацией для связи ее участков с различными сетевыми протоколами (в том числе и для доступа к глобальным (WАN) сетям) а также для более эффективного разделения трафика и использования альтернативных путей между узлами сети. Основная цель применения маршрутизаторово - объединение разнородных сетей и обслуживание альтернативных путей.
Различные типы маршрутизаторов отличаются количеством и типами своих портов что собственно и определяет места их использования. Маршрутизаторы например могут быть использованы в локальной сети Ethernet для эффективного управления трафиком при наличии большого числа сегментов сети для соединения сети типа Еthernet с сетями другого типа например Тоkеn Ring FDDI а также для обеспечения выходов локальных сетей на глобальную сеть.
Маршрутизаторы не просто осуществляют связь разных типов сетей и обеспечивают доступ к глобальной сети но и могут управлять трафиком на основе протокола сетевого уровня (третьего в модели OSI) то есть на более высоком уровне по сравнению с коммутаторами. Необходимость в таком управлении возникает при усложнении топологии сети и росте числа ее узлов если в сети появляются избыточные пути (при поддержке протокола IEEE 802.1 Spanning Тгее) когда нужно решать задачу максимально эффективной и быстрой доставки отправленного пакета по назначению. При этом существует два основных алгоритма определения наиболее выгодного пути и способа доставки данных: RIP и OSPF. При использовании протокола маршрутизации RIР основным критерием выбора наиболее эффективного пути является минимальное число "хопов" (hops) т.е. сетевых устройств между узлами. Этот протокол минимально загружает процессор мартрутизатора и предельно упрощает процесс конфигурирования но он не рационально управляет трафиком. При использовании OSPF наилучший путь выбирается не только с точки зрения минимизации числа хопов но и с учетом других критериев: производительности сети задержки при передаче пакета и т.д. Сети большого размера чувствительные к перегрузке трафика и базирующиеся на сложной маршрутизирующей аппаратуре требуют использования протокола ОSРF. Реализации этого протокола возможна только на маршрутизаторах с достаточно мощным процессором т.к. его реализация требует существенных процессинговых затрат.
Маршрутизация в сетях как правило осуществляться с применением пяти популярных сетевых протоколов - ТСРIР Nоvеll IРХ АррlеТаlk II DECnеt Phase IV и Хегох ХNS. Если маршрутизатору попадается пакет неизвестного формата он начинает с ним работать как обучающийся мост. Кроме того маршрутизатор обеспечивает более высокий уровень локализации трафика чем мост предоставляя возможность фильтрации широковещательных пакетов а также пакетов с неизвестными адресами назначения поскольку умеет обрабатывать адрес сети.
Современные маршрутизаторы обладают следующими свойствами:
поддерживают коммутацию уровня 3 высокоскоростную маршрутизацию уровня 3 и коммутацию уровня 4;
поддерживают передовые технологии передачи данных такие как Fast Ethernet G
поддерживают технологии АТМ с использованием скоростей до 622 Мбитсек;
поддерживают одновременно разные типы кабельных соединений (медные оптические и их разновидности);
поддерживают WAN-соединения включая поддержку PPP Frame Re
поддерживают технологию коммутации уровня 4 (Layer 4 Sw
обеспечивают возможность использования механизма "сервис по запросу" (Qual
позволяют управлять шириной полосы пропускания для каждого типа трафика;
поддерживают основные протоколы маршрутизации такие как IP RIP1 IP RIP2 OSPF BGP-4 IPX RIPSAP а также протоколы IGMP DVMPR PIM-DM PIM-SM
поддерживают несколько IP сетей одновременно;
поддерживают протоколы SNMP RMON и RMON 2 что дает возможность осуществлять управление работой устройств их конфигурированием со станции сетевого управления а также осуществлять сбор и последующий анализ статистики как о работе устройства в целом так и его интерфейсных модулей;
поддерживать как одноадресный (un
Бюджетный вариант сети
Кабель ETHERNET UTP 4P 5 LEVEL
Концентратор HUВ 7 PORT USB 1.1 LIGHT POWER
Факс-модем внешний D-LINK DU-562M USB W V
СЕТЕВАЯ КАРТА PCI TP-LINK
Разъем RJ - 45-CONNEKTOR 5 кат. (SAGE)
Кабель USB для соединений A-B 3M
Кабель канал Legrand 20х12.5 30008 2м.
Не бюджетный вариант сети
Коммутатор SWIТCH 8 PORT 3COM OfficeConnect 3C16791 10100
Факс-модем внешний ZYXEL Prestige 841 EE VDSL (сервер) 10100 Base -T Ethernet (Bridge)
Использован прайс-лист компании «Зарница» от 30.09.2006
После того как сеть физически собрана необходимо настроить сеть и установить необходимое программное обеспечение.
Настройка Windows XP для работы с сетью.
В настоящее время это наиболее удобная и распространённая операционная система. Она хорошо подходит для работы с сетью легко настраивается и надежна в работе.
Перед началом настройки необходимо что бы была подключена сетевая карта и для неё установлены соответствующие драйвера. Нужно отметить что последовательность действий настройки одинакова как при использовании практически всех сетевых карт и других сетевых контроллеров.
Создание видимого значка «сетевое окружение» на рабочем столе: Кнопка пуск > настройка > панель управления > Экран > Закладка Рабочий стол > Настройка рабочего стола > Значки рабочего стола
Что бы сконфигурировать сеть необходимо зайти в Пуск> Настройки > Панель управления > Сетевые подключения.
Здесь отображаются все сетевые подключения данного компьютера и устройства их осуществляющие. Выбираете свойства сетевого подключения.
Все службы и протоколы для работы сети устанавливаются автоматически.
Свойства Протокола Интернет TCPIP
TCPIP - это аббревиатура термина Transmission Control ProtocolInternet Protocol (Протокол управления передачейПротокол Internet). В терминологии вычислительных сетей протокол - это заранее согласованный стандарт который позволяет двум компьютерам обмениваться данными.
Фактически TCPIP не один протокол а несколько. Именно поэтому вы часто слышите как его называют набором или комплектом протоколов среди которых TCP и IP - два основных.
Программное обеспечение для TCPIP на вашем компьютере представляет собой специфичную для данной платформы реализацию TCP IP и других членов семейства TCPIP. Обычно в нем также имеются такие высокоуровневые прикладные программы как FTP (File Transfer Protocol Протокол передачи файлов) которые дают возможность через командную строку управлять обменом файлами по Сети.
TCPIP - зародился в результате исследований профинансированных Управлением перспективных научно-исследовательских разработок (Advanced Research Project Agency ARPA) правительства США в 1970-х годах. Этот протокол был разработан с тем чтобы вычислительные сети исследовательских центров во всем мире могли быть объединены в форме виртуальной "сети сетей" (internetwork). Первоначальная Internet была создана в результате преобразования существующего конгломерата вычислительных сетей носивших название ARPAnet с помощью TCPIP.
Причина по которой TCPIP столь важен сегодня заключается в том что он позволяет самостоятельным сетям подключаться к Internet или объединяться для создания частных интрасетей. Вычислительные сети составляющие интрасеть физически подключаются через устройства называемые маршрутизаторами или IP-маршрутизаторами. Маршрутизатор - это компьютер который передает пакеты данных из одной сети в другую. В интрасети работающей на основе TCPIP информация передается в виде дискретных блоков называемых IP-пакетами (IP packets) или IP-дейтаграммами (IP datagrams). Благодаря программному обеспечению TCPIP все компьютеры подключенные к вычислительной сети становятся "близкими родственниками". По существу оно скрывает маршрутизаторы и базовую архитектуру сетей и делает так что все это выглядит как одна большая сеть. Точно так же как подключения к сети Ethernet распознаются по 48-разрядным идентификаторам Ethernet подключения к интрасети идентифицируются 32-разрядными IP-адресами которые мы выражаем в форме десятичных чисел разделенных точками (например 128.10.2.3). Взяв IP-адрес удаленного компьютера компьютер в интрасети или в Internet может отправить данные на него как будто они составляют часть одной и той же физической сети.
TCPIP дает решение проблемы данными между двумя компьютерами подключенными к одной и той же интрасети но принадлежащими различным физическим сетям. Решение состоит из нескольких частей причем каждый член семейства протоколов TCPIP вносит свою лепту в общее дело. IP - самый фундаментальный протокол из комплекта TCPIP - передает IP-дейтаграммы по интрасети и выполняет важную функцию называемую маршрутизацией по сути дела это выбор маршрута по которому дейтаграмма будет следовать из пункта А в пункт B и использование маршрутизаторов для "прыжков" между сетями.
TCP - это протокол более высокого уровня который позволяет прикладным программам запущенным на различных главных компьютерах сети обмениваться потоками данных. TCP делит потоки данных на цепочки которые называются TCP-сегментами и передает их с помощью IP. В большинстве случаев каждый TCP-сегмент пересылается в одной IP-дейтаграмме. Однако при необходимости TCP будет расщеплять сегменты на несколько IP-дейтаграмм вмещающихся в физические кадры данных которые используют для передачи информации между компьютерами в сети. Поскольку IP не гарантирует что дейтаграммы будут получены в той же самой последовательности в которой они были посланы TCP осуществляет повторную "сборку" TCP-сегментов на другом конце маршрута чтобы образовать непрерывный поток данных. FTP и telnet - это два примера популярных прикладных программ TCPIP которые опираются на использование TCP.
Другой важный член комплекта TCPIP - User Datagram Protocol (UDP протокол пользовательских дейтаграмм) который похож на TCP но более примитивен. TCP - "надежный" протокол потому что он обеспечивает проверку на наличие ошибок и обмен подтверждающими сообщениями чтобы данные достигали своего места назначения заведомо без искажений. UDP - "ненадежный" протокол ибо не гарантирует что дейтаграммы будут приходить в том порядке в котором были посланы и даже того что они придут вообще. Если надежность - желательное условие для его реализации потребуется программное обеспечение. Но UDP по-прежнему занимает свое место в мире TCPIP и испльзуется во многих программах. Прикладная программа SNMP (Simple Network Management Protocol простой протокол управления сетями) реализуемый во многих воплощениях TCPIP - это один из примеров программ UDP.
Другие TCPIP протоколы играют менее заметные но в равной степени важные роли в работе сетей TCPIP. Например протокол определения адресов (Address Resolution Protocol ARP) ппреобразует IP-адреса в физические сетевые адреса такие как идентификаторы Ethernet. Родственный протокол - протокол обратного преобразования адресов (Reverse Address Resolution Protocol RARP) - выполняет обеспечивает обратное действие преобразуя физические сетевые адреса в IP-адреса. Протокол управления сообщениями Internet (Internet Control Message Protocol ICMP) представляет собой протокол сопровождения который использует IP для обмена управляющей информацией и контроля над ошибками относящимися к передаче пакетов IP. Например если маршрутизатор не может передать IP-дейтаграмму он использует ICMP с тем чтобы информировать отправителя что возникла проблема. Краткое описание некоторых других протоколов которые "прячутся под зонтиком" TCPIP приведено во врезке.
Краткое описание протоколов семейства TCPIP с расшифровкой аббревиатур
ARP (Address Resolution Protocol протокол определения адресов) : конвертирует 32-разрядные IP-адреса в физические адреса вычислительной сети например в 48-разрядные адреса Ethernet.
FTP (File Transfer Protocol протокол передачи файлов): позволяет передавать файлы с одного компьютера на другой с использованием TCP-соединений. В родственном ему но менее распространенном протоколе передачи файлов - Trivial File Transfer Protocol (TFTP) - для пересылки файлов применяется UDP а не TCP.
ICMP (Internet Control Message Protocol протокол управляющих сообщений Internet): позволяет IP-маршрутизаторам посылать сообщения об ошибках и управляющую информацию другим IP-маршрутизаторам и главным компьютерам сети. ICMP-сообщения "путешествуют" в виде полей данных IP-дейтаграмм и обязательно должны реализовываться во всех вариантах IP.
IGMP (Internet Group Management Protocol протокол управления группами Internet): позволяет IP-дейтаграммам распространяться в циркулярном режиме (multicast) среди компьютеров которые принадлежат к соответствующим группам.
IP (Internet Protocol протокол Internet): низкоуровневый протокол который направляет пакеты данных по отдельным сетям связанным вместе с помощью маршрутизаторов для формирования Internet или интрасети. Данные "путешествуют" в форме пакетов называемых IP-дейтаграммами.
RARP (Reverse Address Resolution Protocol протокол обратного преобразования адресов): преобразует физические сетевые адреса в IP-адреса.
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol простой протокол обмена электронной почтой): определяет формат сообщений которые SMTP-клиент работающий на одном компьютере может использовать для пересылки электронной почты на SMTP-сервер запущенный на другом компьютере.
TCP (Transmission Control Protocol протокол управления передачей): протокол ориентирован на работу с подключениями и передает данные в виде потоков байтов. Данные пересылаются пакетами - TCP-сегментами - которые состоят из заголовков TCP и данных. TCP - "надежный" протокол потому что в нем используются контрольные суммы для проверки целостности данных и отправка подтверждений чтобы гарантировать что переданные данные приняты без искажений.
UDP (User Datagram Protocol протокол пользовательских дейтаграмм): протокол не зависящий от подключений который передает данные пакетами называемыми UDP-дейтаграммами. UDP - "ненадежный" протокол поскольку отправитель не получает информацию показывающую была ли в действительности принята дейтаграмма.
Проектировщики вычислительных сетей часто используют семиуровневую модель ISOOSI (International Standards OrganizationOpen Systems Interconnect Международная организация по стандартизации Взаимодействие открытых систем) которая описывает архитектуру сетей. Каждый уровень в этой модели соответствует одному уровню функциональных возможностей сети. В самом основании располагается физический уровень представляющий физическую среду по которой "путешествуют" данные - другими словами кабельную систему вычислительной сети. Над ним имеется канальный уровень или уровень звена данных функционирование которого обеспечивается сетевыми интерфейсными платами. На самом верху размещается уровень прикладных программ где работают программы использующие служебные функции сетей.
На рисунке показано как TCPIP согласуется с моделью ISOOSI. Этот рисунок также иллюстрирует уровневое строение TCPIP и показывает взаимосвязи между основными протоколами. При переносе блока данных из сетевой прикладной программы в плату сетевого адаптера он последовательно проходит через ряд модулей TCPIP. При этом на каждом шаге он доукомплектовывается информацией необходимой для эквивалентного модуля TCPIP на другом конце цепочки. К тому моменту когда данные попадают в сетевую плату они представляют собой стандартный кадр Ethernet если предположить что сеть основана именно на этом интерфейсе. Программное обеспечение TCPIP на приемном конце воссоздает исходные данные для принимающей программы путем захвата кадра Ethernet и прохождения его в обратном порядке по набору модулей TCPIP. (Один из наилучших способов разобраться во внутреннем устройстве TCPIP стоит в использовании программы-"шпиона" чтобы найти внутри кадров "пролетающих" по сети информацию добавленную различными модулями TCPIP.)
Уровни сетей и протоколы TCPIP
В левой части этой диаграммы показаны уровни модели ISOOSI. Правая часть диаграммы иллюстрирует корреляцию TCPIP с этой моделью.
Для иллюстрации роли которую TCPIP играет в вычислительных сетях в реальном мире рассмотрим что происходит когда Web-браузер использует HTTP (HyperText Transfer Protocol протокол передачи гипертекста) для извлечения страницы HTML-данных из Web-сервера подключенного к Internet. Для формирования виртуального подключения к серверу браузер использует абстракцию программного обеспечения высокого уровня называемую гнездом (socket). А чтобы извлечь страницу Web он посылает на сервер команду GET HTTP записывая ее в гнездо. Программное обеспечение гнезда в свою очередь применяет TCP для пересылки битов и байтов составляющих команду GET на Web-сервер. TCP сегментирует данные и передает отдельные сегменты модулю IP который пересылает сегменты в дейтаграммах на Web-сервер.
Если браузер и сервер работают на компьютерах подключенных к различным физическим сетям (как это обычно бывает) дейтаграммы передаются от сети к сети до тех пор пока не достигнут той к которой физически подключен сервер. В конце концов дейтаграммы достигают пункта своего назначения и вновь собираются таким образом чтобы Web-сервер который считывает цепочки данных из своего гнезда получал непрерывный поток данных. Для браузера и сервера данные записанные в гнездо на одном конце как по волшебству "всплывают" на другом конце. Но между этими событиями происходят все виды сложных взаимодействий для создания иллюзии непрерывной передачи данных между вычислительными сетями.
И это практически все чем занимается TCPIP: превращением множества небольших сетей в одну большую и предоставлением услуг которые нужны прикладным программам для обмена информацией друг с другом по получающейся в итоге Internet.
Ввод IP адреса сети.
Примеры IP адресов.
9.254.0.X маска 255.255.255.0
8.128.0.X маска 255.255.255.0
6.254.Х.X маска 255.255.0.0
Если же сеть использует общий доступ в Интернет как в данном варианте можно использовать только IP адреса определенного типа. Например 192.168.0.X маска 255.255.255.0
Изменение имя компьютера и рабочей группы
Рабочая группа объединяет компьютеры в сети. На самом деле можно связываться с компьютерами находящихся в разных рабочих группах. Гораздо удобнее если все компьютеры небольшой сети находятся внутри одной рабочей группы кроме того это обеспечивает более быстрый доступ. Кроме тогонужно изменить имя компьютера (под ним он будет отображаться в сети). Что бы настроить эти параметры необходимо зайти:
Кнопка пуск > настройка > панель управления > система > закладка имя компьютера > изменить.
Имя компьютера – характеризует его функцию либо пользователя. Имя компьютера как и IP адрес должно быть уникальным и не более 15 символов.
Рабочая группа – должна быть одинаковой для всех компьютеров в неё входящих.
После всех этих манипуляций компьютер подключатся к сети. Но что бы обмениваться информацией получать удалённый доступ к чужим жёстким дискам принтерам CD-приводам и т.д. вам необходимо открыть доступ к своим ресурсам.
Открытие доступа к жесткому диску
Необходимо выбрать свойства папки ресурсы которой будут доступны пользователям сети и перейти на закладку доступ.
Открыть общий доступ к папке – позволяет пользователям сети копировать файлы содержащиеся в данной папке в режиме только чтение (это установка по умолчанию). Изменить Файлы этого комьютера или записать свои файлы удалённые пользователи при этом не могут.
Общий Ресурс – это сетевое имя папки под ним она будет отображаться в сети (это сетевое имя не обязательно должно совпадать с именем самой папки на диске компьютера).
Разрешить изменение файлов по сети – позволяет пользователям копировать в эту папку свои файлы а так же изменять ваши. По соображениям безопасности не стоит открывать полный доступ к системным папкам (Windows Program Files) и содержащим важные данные. Лучше всего создать специальную папку для входящих файлов и открыть полный доступ только к ней.
В Windows XP существуют 2 режима общего доступа к файлам: Простой работа с ним была описана выше и Расширенный (он поддерживает пароли и прочие функции). Как правило для работы в небольшой сети достаточно режима простого общего доступа к файлам однако если требуется более серьёзное разграничение доступа пользователей информации необходимо включить Расширенный общий доступ к файлам для этого: В любом окне выберается Сервис > Свойства папки > Вид > убрать галочку с параметра “Использовать простой общий доступ к файлам”.
Следует так же понимать что в Windows NT 2000 XP файловая система дисков может быть не только FAT FAT 32 но и NTFS. В этом случае свое влияние на доступ могут оказывать разрешения NTFS (вкладка "Безопасность").
После настройки сети она готова к работе.

Чертеж.cdw