Elementele de bază ale rețelei (TCP/IP)

În acest capitol, veți afla despre misterele protocolului de rețea TCP/IP. Nu ratați, chiar dacă nu aveți o placă de rețea în mașină.!

Acest capitol explică ce trebuie să faceți pe o mașină Linux pentru a funcționa corect într-o rețea și pentru a obține toate posibilitățile rețelei.

Există, de asemenea, o soluție de caracter și meniu (grafic) pentru setările de rețea. Să începem cu soluția de caractere. Să facem acest lucru, deoarece funcționează la fel în toate distribuțiile, deci nu este specific UHU. (Setările grafice specifice UHU sunt, desigur, descrise în detaliu mai jos.)

Fac toate acestea pentru că rețeaua (TCP/IP) este prezentă în Linux chiar dacă computerul nu este conectat la rețea. (Chiar dacă nu există nicio placă de rețea în aparat!) Acesta este motivul pentru care ar trebui să fiți familiarizat cu acest subiect, chiar dacă nu sunteți justificat de condițiile hardware curente.

TCP/IP este un protocol de rețea. (Transmission Control Protocol/Internet Protocol, în engleză: Transmission Control Protocol/Internet Protocol) TCP/IP a fost un protocol Linux și Internet încă de la începuturile sale și a fost adoptat de alte platforme de rețea. În rețelele de calculatoare moderne, datele de transmis nu curg într-un flux continuu de la o mașină la alta, ci sub forma mai multor pachete de date diferite (datagrame, pachete).

Cele două subsisteme ale protocolului TCP/IP au următoarele sarcini:

1. TCP - împărțirea setului de date care trebuie transmis în pachete de date și denumirea pachetelor de date. În funcție de computerul care primește datele, compilarea pachetelor de date primite și, astfel, producerea setului de date original.

2. IP - controlul pachetelor de date, identificarea participanților (mașinilor) la comunicare.

Ultima sarcină este foarte complexă și multifacetică, așa că o vom examina în detaliu. O rețea bazată pe IP, fiecare tip de computer și chiar fiecare interfață de rețea (placă de rețea) are un identificator unic. (Adresă IP) Amintiți-vă că pot exista mai multe plăci de rețea într-un singur PC! Unicitatea, adică faptul că fiecare computer are o adresă IP diferită, este o cerință esențială în rețelele interconectate.

Acest lucru înseamnă, de asemenea, că o rețea închisă "de ieșire" (cum ar fi o intranet corporativă sau acasă) poate utiliza adrese IP care sunt toate pe Internet, deoarece interconectarea nu este posibilă deoarece rețeaua nu este conectată la Internet.

Foarte important. Adresa IP nu este dată unei plăci de rețea în momentul fabricării, deci nu este un lucru final. Adresa IP este determinată de operatorii rețelei date, desigur în funcție de un sistem, ținând cont de anumite criterii. Singurul lucru pe care trebuie să-l aveți în vedere într-un sistem out-of-the-box este că nu există două adrese IP identice în rețea, deci unicitatea este importantă. Cu toate acestea, dacă mașina sau rețeaua dvs. este deschisă spre exterior, adică este conectată la o altă rețea, de ex. -la Internet, - atunci Furnizorul de servicii Internet (ISP) depinde mai mult de ce adrese IP putem folosi.

Vedeți cazul în care de ex. o placă de rețea într-un computer are întotdeauna aceeași adresă IP, (setată la fixă). În acest caz, vorbim despre așa-numita „adresă IP statică”. Dacă adresa IP este dezvăluită numai atunci când computerul este conectat la serverul de Internet, adică furnizorul de servicii îl atribuie aleatoriu din domeniul х IP, este deja o „adresă IP dinamică”.

Să examinăm caracteristicile structurii adreselor IP. Adresa IP este o secvență de 4 octeți sau 32 de biți. Cel mai adesea se întâlnește într-o formă zecimală separată de zecimale: A.B.C.D. Toți cei patru membri pot avea valori cuprinse între 0-255.

Exemplu pentru o posibilă adresă IP: 192.168.2.15

O problemă extrem de importantă este să ai o rețea în care să ai mai mult. O „subrețea” este legată fizic de ce adrese IP putem folosi. Dar, înainte de a ne pierde în jungla noilor termeni, să vedem care este diferența dintre subrețea și rețea.

Să presupunem că aveți un sistem computerizat în casa dvs. care este conectat fizic unul cu celălalt. Toată lumea are o mașină diferită și, prin conexiuni, în acest fel computerul poate comunica între ele. Să presupunem că există un astfel de sistem alături și chiar și în unele apartamente din casă. Toate sunt o simplă rețea de calculatoare. Dacă este necesar să conectați apartamentele individuale, acest lucru se poate face în două moduri:

1. Conectați întreaga clădire și creați o rețea mai mare care să includă toate computerele. (Este destul de complicat și să recunoaștem: o soluție prostească.)

2. Lăsați rețelele existente pe fiecare locuință și atașați locuințele la o rețea nouă. În acest moment, computerele interconectate din case devin subrețele rețelei din casă.

Revenind la întrebarea anterioară, ce adrese IP putem folosi pentru subrețele interconectate fizic? Ei bine, pentru a răspunde la această întrebare, aveți nevoie - pe lângă adresele IP, - așa-numita „mască de rețea”. (netmask) Masca de rețea arată ca o adresă IP, deci este un număr zecimal separat de 4 puncte. Cu toate acestea, masca de rețea arată că pe o subrețea dată, de la început, câți biți trebuie să se potrivească în adresa IP. De exemplu, dacă primii 24 de biți trebuie să se potrivească, masca de subrețea va fi:


Netmask

După cum știți, masca de rețea de mai sus va fi denumită 255.255.255.0. Se pare că această subrețea are 256 de membri. Adică, cu această mască 256 buc. PC-ul poate fi conectat la o rețea. Desigur, aceste mașini vor avea adrese IP unice, dar în modul definit de mască, adresa IP a fiecărui computer începe cu aceiași trei membri! Deci, mașinile acestei rețele, de ex. poate avea următoarele adrese IP:

192.168.0.1
192.168.0.2
192.168.0.3
.
192.168.0.255

Se pare că adresa IP poate fi împărțită în două părți. O parte a subrețele de pe toate mașinile este aceeași, poate fi ID-ul rețelei. Cealaltă, partea rămasă, este identificatorul unic al unei mașini (placa de rețea) din subrețeaua dată. Deci: adresa IP 192.168.0.113, a: 192.168.0 este ID-ul rețelei, iar mașina este identificată prin: 113 în subrețea.

Dacă scriem biții la sfârșitul ID-ului rețelei la zero, obținem adresa subrețelei, care este și cea mai mică adresă a subrețelei date. În exemplul nostru: 192.168.0.0
Adresele IP au fost inițial împărțite în trei grupuri. (Rețineți aici că, din cauza epuizării rapide a adreselor IP, acest sistem este deja în curs de transformare.)

1. Clasa "A" adresa IP.
Într-o rețea de clasă „A”, primul octet este ID-ul rețelei. Restul de 24 de biți identifică interfețele de rețea (PC-uri) O rețea de clasă "A" 2 la puterea a 24, adică poate avea până la 16 milioane (!) De membri.


Gama IP a clasei

Există puține rețele atât de mari. O rețea de clasă "A" utilizează următorul interval IP: 1.0.0.0 - 127.255.255.255

2. Adresa IP clasa "B".
Într-o rețea de clasă „B”, primii 2 octeți sunt ID-ul rețelei. Restul de 16 biți identifică interfețele de rețea (PC-uri). O rețea de clasa "B" poate fi 2 pe a 16-a putere, adică poate avea 65536 membri.


Gama IP de clasa B

Rețeaua medie medie clasa "B" folosește intervalul IP: 128.0.0.0 - 191.255.255.255.

3. Adresa IP clasa "C".
În rețeaua clasei „C”, primii 3 octeți sunt ID-ul rețelei. Restul de 8 biți identifică interfețele de rețea (PC-uri). O rețea de clasă "C" are 2 puteri de 8, adică poate avea 256 de membri.


Gama de clase C IP

Rețeaua miniaturală de clasă "C" folosește intervalul IP: 192.0.0.0 până la 223.255.255.255.
Adresele IP care încep cu 224.xxx.xxx.xxx și 255.xxx.xxxx.xxx sunt rezervate în scopuri speciale, astfel încât acest domeniu nu poate fi alocat. Cu toate acestea, există așa-numitele adrese IP „private” care pot fi utilizate în general pentru mașini private, care nu sunt conectate la internet.

Pentru rețeaua de clasă "A": 10.0.0.0
Pentru rețeaua de clasă "B": 172.16.0.0 - 172.31.0.0
Pentru rețeaua de clasă "C": 192.168.0.0 - 192.168.255.0

Există o adresă de rețea specială, și anume: 127.0.0.0 Această adresă este rezervată traficului IP local, iar în cadrul acestuia: 127.0.0.1 este numele așa-numitei interfețe „LOOPBACK”. Aceasta este o placă de rețea „virtuală” care permite operarea bazată pe TCP/IP pe mașini care nu au fizic o placă de rețea.

Alocarea și înregistrarea adreselor IP, a domeniilor este responsabilitatea unei organizații numite Network Information Center (NIC). Puteți găsi organizația maghiară la: www.nic.hu URL. Datorită faptului că numărul de domenii IP nealocate este în scădere rapidă, necesitatea a fost deviată din clasa „C” și către domenii mai mici.

Uită-te la un sfert din gama clasei „C”. Principiul este același cu cel cunoscut anterior, adică identificatorul de subrețea este primul 3 și 1/4 octeți.


sfert clasa C gama IP

Luați, de exemplu, adresa rețelei: 192.168.0.0. Dacă îl împărțim în funcție de sistemul tabelului de mai sus într-un domeniu IP de o dimensiune atât de egală, atunci pașii de început și de sfârșit ai celor patru domenii sunt după cum urmează:

192.168.0.0 - 192.168.0.63
192.168.0.64 - 192.168.0.127
192.168.0.128 - 192.168.0.191
192.168.0.192 - 192.168.0.255

Fiecare subrețea are adrese rezervate. În prima, se spunea deja că cea mai mică companie, subrețeaua, a fost numită, deci nu putea fi atribuită unei adrese de rețea (adresa plăcii de rețea). Este inclusă și cea mai mare adresă IP a subrețelei date, deoarece este destinată difuzării. Toate elementele și membrii subrețelei pot fi accesate pe această adresă de difuzare. Acest lucru este foarte important din punctul de vedere al transmiterii datelor.

Vedeți redirecționarea unui pachet IP.
Primul nostru exemplu va fi o rețea cu un singur segment în care un singur cablu conectează toate computerele. Adresa IP a mașinii de trimitere ar trebui să fie, de exemplu, 192.168.0.193. Rețeaua este clasa "C", de acum înainte știm că masca de rețea este 255.255.255.0. Adresa IP a destinației în care expeditorul începe pachetul de date, - 192.168.0.253.

PC-ul care trimite poate determina din cele trei date de mai sus că mașina de destinație se află pe aceeași subrețea ca și el însuși. Pentru a trimite datele, este necesar numele Ethernet de destinație. Această mașină de trimitere poate scrie pe o mașină specifică Ethernet. Cu ARP (Address Resolution Protocol) Aceasta este interogarea care merge la adresa de difuzare (cea mai mare adresă de pe subrețea), astfel încât toate gazdele o vor înțelege, dar numai mașina de adresă IP pe care o căutați va răspunde la aceasta, și anume Ethernet-ul specific abordare. (adresa ethernet este dată plăcii de rețea în momentul fabricației) PC-ul expeditor generează apoi un pachet ethernet din pachetul IP și îl trimite.

Dar dacă rețeaua nu este un singur segment, ci un număr de subrețele?

În acest caz, este necesar și un dispozitiv de control al traficului. (router) Un router este un dispozitiv de rețea care are 2 sau mai multe interfețe de rețea și este conceput pentru a conecta mai multe rețele fizice. (Desigur, dacă aveți două interfețe de rețea încorporate într-un computer, acesta poate fi și un router!) Routerul de pe aceeași subrețea cu adresa IP. Să vedem un exemplu specific de înțelegere a rutei:


Routere

După cum puteți vedea, cele două domenii „clasa C” sunt conectate de un router care are o adresă IP pentru ambele subrețele! Mașina de trimitere, propria adresă IP și masca de rețea, precum și IP-ul mașinii de destinație, indică faptul că nu se află pe o subrețea (segment). Prin urmare, merge la setul de gateway implicit și trimite pachetul de date aici. Ruterul arată că adresa IP de destinație se află pe aceeași subrețea (segment) ca și cealaltă interfață a routerului, deci este acum cunoscută ca destinația mesajului.

Dacă destinația nu se află pe o subrețea cu oricare dintre interfețele routerului, acesta redirecționează, de asemenea, pachetul către propria cale implicită și așa mai departe până când unul dintre gateway-uri găsește un segment de potrivire.

În rețelele bazate pe TCP/IP, adresarea se face cu adresa IP. Cu aceasta, comunicarea funcționează perfect, dar poate fi foarte dificilă în utilizarea de zi cu zi. Gândiți-vă, dacă navigați deja pe web, cum ați ajuns la site-ul Linux, de exemplu? Probabil că nu asta ați scris în browserul dvs.: http://212.40.96.73 bar, rezultatul este același ca și când ați fi scris acest lucru: http://www.linux.hu serverele noastre ne asigură că, oferind nume mai descriptive, numele dat corespunde semnificației adresei IP.

Aceste nume simbolice sunt situate într-o ierarhie începând de la dreapta. Să aruncăm o privire mai atentă la un astfel de nume și să explicăm ce înseamnă părțile sale. Ei bine, numele simbolic ar trebui să fie, de exemplu:

http://www.uhulinux.hu

În acest nume, sufixul ".hu", domeniul de nivel superior, indică faptul că acesta este un site maghiar. Subdomeniul „uhulinux” se referă la natura paginii, este posibil să nu fie nevoie să fie tradus.: o) „www” este un acronim pentru web wide web, iar dimensiunea sa mondială înseamnă o rețea largă. (Într-un sens figurat, deoarece rețeaua este o rețea în limba engleză, iar web înseamnă literalmente web, dar cunoscând internetul, numele este complet găsit.) Și http se referă la standardul de navigare pe Internet: HiperText Transfer Protocol.

Deoarece rețelele bazate pe TCP/IP (cum ar fi Internetul) primesc pachete bazate pe adrese IP, este necesar să se determine adresa IP din nume. Această sarcină este realizată de: servere DNS (unde dns nu înseamnă ADN, ci sistemul de nume de domeniu) Fiecare district are un server DNS înregistrat care este responsabil pentru domeniu. Cu toate acestea, serverele DNS nu numai că pot genera o adresă IP dintr-un nume, ci și să răspundă la adresa IP cu un nume. (funcție inversă)