Адреси комп&#39;ютерів в Internet

Адреси комп'ютерів в Internet

Інформатика, програмування

З математики, інформатики та ТСО

На тему: "АДРЕСИ КОМПЬЮТЕРОВ В INTERNET"

Студентів 1 курсу психолого-педагогічного факультету

РГПУ імені Герцена

Долгова Дмитра і Синькевич Дмитра

Викладач Гасанов О.К.

Санкт-Петербург 2000рік

Зміст:

1. Введення

2. TCP/IP і IP-адреса комп'ютера

3. Поняття маски підмережі

4. Доменні імена

5. Як працюють сервери DNS

6. Сервери імен кореневої зони

7. Записи поштового обміну

8. Список використаної літератури

Введення

Робота мережі Internet заснована на використанні сімейств комунікаційнихпротоколів TCP/IP, що розшифровується як Transmission Control
Protocol/Internet Protocol (Протокол управління передачі даних/Протокол
Internet) .TCP/IP використовується для передачі даних як в глобальній мережі
Internet, так і в багатьох локальних мережах. Зрозуміло, для роботи з Internetв якості користувача не потрібно ніяких спеціальних знань пропротоколах TCP/IP, але розуміння основних принципів необхідно для вирішенняможливих проблем, що виникають, при налаштуванні електронної пошти.
Зрозуміло, що питання адресації комп'ютерів в Internet розглядаються підбезлічі книг і статей. У цьому рефераті зачеплені лише базові концепції,що стосуються роботи з оглядачем та іншими комунікаційними програмами.
Найголовніше-це те, що кожний комп'ютер в Internet (включаючи будь-який ПК,коли він встановлює Сеансне з'єднання з провайдером по телефоннійлінії) має унікальну адресу, звана IP-адреса. Тому електроннапошта, послана вам з будь-якої точки планети, знайде саме ваш комп'ютер.

TCP/IP і IP-адреса комп'ютера

Назва TCP/IP визначає сімейство протоколів передачі даних в мережі.
Протокол-це набір правил, яких мають дотримуватися всі компанії,щоб забезпечити сумісність виробленого апаратного та програмногозабезпечення. Ці правила гарантують сумісність виробленогоапаратного та програмного забезпечення. Ці правила гарантують, що ваш
IBM-сумісний персональний комп'ютер зможе зв'язатися з мережі Internet забудь-яким комп'ютером в світі, так само працюють з TCP/IP.Прі дотриманніпевних стандартів для функціонування всієї системи не маєзначення, хто є виробником програмного забезпечення абоапаратних засобів. Ідеологія відкритих систем передбачає використаннястандартних апаратних засобів і програмного обеспеченія.TCP/IP-відкритийпротокол і вся спеціальна інформація видана і може бути вільновикористана.
Різний сервіс, що включається в TCP/IP, і функції цього сімейства протоколів можуть бути класифіковані за типом виконуваних завдань. Ми згадаємо лише основні протоколи, тому що загальна їхня кількість нараховує не один десяток:

. Транспортні протоколи: TCP/IP (Transmission Control Protocol), UDP

(User Datagram Protocol)-управляють передачею даних між двома машинами.

. Протоколи маршрутизації: IP (Internet Protocol), ICMP (Internet

Control Message Protocol), RIP (Routing Information Protocol) та інші-обробляють адресацію даних, забезпечують фактичну передачу даних і визначають найкращі шляхи до адресата.

. Протоколи підтримки мережевого адреса: DNS (Domain Name

System), ARP (Address Resolution Protocol) та інші-обробляють адресацію даних, забезпечує ідентифікацію машини з унікальним номером та ім'ям.

. Протоколи прикладних сервісів: FTP (File Transfer Protocol), TELNET та інші-це програми, які користувач (або комп'ютер) використовує для отримання доступу до різних послуг. Сюди включається передача файлів між комп'ютерами, вилучений термінальний доступ до системи і так далі.

. Шлюзові протоколи: EGP (Exterior Gateway Protocol), GGP (Gateway-to-

Gateway Protocol) і IGP (Interior Gateway Protocol) допомагають передавати по мережі повідомлення про маршрутизації та інформацію про стан мережі, а так само обробляти дані для локальних мереж.

. Інші протоколи: SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), NFS (Network

File System) та інші вирішують важливі завдання, які не належать до категорій згаданим вище. Це передача повідомлень електронної пошти, робота з каталогами та файлами віддаленого комп'ютера і так далі.

Тепер докладніше зупинимося на понятті IP-адреса.IP-адреса завжди має довжину 32 біта і складається з чотирьох частин по 8 біт, іменованих відповідно до мережевої термінологією октету (octets). Це означає, що кожна частина може приймати значення в межах від 0 до 255.Четире частини об'єднують до запису, в якій кожне восьмібітовое значення відокремлюється крапкою. Коли мова йде про мережевому адресу, то зазвичай мається на увазі IP-адресу.

Якби використовувалися всі 32 біта в IP-адресу, то вийшло б понад чотирьох мільярдів можливих адрес-більш ніж достатньо для майбутнього розширення Internet ! Однак деякі комбінації бітів зарезервовані для спеціальних цілей, що зменшує число потенційних адрес. Крім того, 8 - бітові четвірки згруповані спеціальними способами залежно від типу мережі, так що фактичне число адрес ще менше.

| Примітка |
| З поняттям IP-адреси тісно пов'язане поняття хоста (host). Хоча це слово |
| часто зустрічається в будь-якій літературі з Internet, його пояснення |
| зустрічається набагато рідше. Деякі просто ототожнюють поняття хоста |
| з поняттям комп'ютера, підключеного до Internet.В принципі, це так, але |
| в загальному випадку під хостом розуміється будь-який пристрій, що використовує |
| протокол TCP/IP для спілкування з іншим обладнанням. Тобто крім |
| комп'ютерів, це можуть бути спеціальні мережеві |
| пристрої-маршрутизатори (routers), концентратори (habs), та інші. |
| Ці пристрої так само мають своїми унікальними IP-адресами, - як і |
| комп'ютери вузлів мережі користувачів. |

Будь-який IP-адреса складається з двох частин: адреса мережі (ідентифікатора мережі,
Network ID) та адреси хоста (ідентифікатора хоста, Host ID) у цій мережі.
Завдяки такій структурі IP -адреси комп'ютерів в різних мережах можуть мати однакові номери. Але так як адреси мереж різні, то ці комп'ютери ідентифікуються однозначно і не можуть бути поплутані один з одним.

IP-адреси виділяються в залежності від розмірів організації та типу її діяльності. Якщо це невелика організація, то, швидше за все в її мережі трохи комп'ютерів (і, отже IP-адрес). Навпаки, у великої корпорації можуть бути тисячі (а то й більше) комп'ютерів, об'єднаних в безліч з'єднаних між собою локальних мереж. Для забезпечення максимальної гнучкості IP-адреси виділяються в залежності від кількості мереж і комп'ютерів в організації і розділяються на класи А, В і С. Ще існують класи D і E, але вони використовуються для специфічних службових цілей.

Отже , три класи IP-адрес дозволяють розподіляти їх у залежності від розміру мережі організації. Оскільки 32 біта - допустимий повний розмір IP-адреси, то класи розбивають чотири 8-бітні частини адреси на адресу мережі та адреса хоста в залежності від класу. Так, адреса мережі класу А визначається перший октетом IP-адреси (вважається зліва направо). Значення перших октету, що знаходиться в межах 1-126, зарезервовано для гігантських транснаціональних корпорації і найбільших провайдерів. Таким чином, у класі А у світі може існувати лише 126 великих компаній, кожна з яких може містити майже 17 мільйонів комп'ютерів.

Клас В використовує 2 перших октету як адресу мережі, а значення першого октету тут можуть приймати значення в межах 128-191.В кожної мережі класу В може бути близько 65 тисяч комп'ютерів, і такі мережі мають найбільші університети та інші великі організації. Відповідно, у класі С під адреса мережі відводиться вже три перших октету, а значення першого октету можуть бути в межах 192-223.Ето найпоширеніші мережі, їх число може перевищувати два мільйони, а число комп'ютерів (хостів) в кожній мережі-до 254 . Слід зазначити, що "розриви" в допустимих значеннях перший октету між класами мереж з'являються з-за того, що один або декілька бітів зарезервовані на початку IP-адреси для ідентифікації класу.

Якщо будь-який IP-адреса символічно позначити як набір октетів wxyz, то структуру для мереж різних класів можна представити в таблиці 1.1 в наступному вигляді:

Таблиця 1.1.Структура IP-адрес в мережах різних класів

Кожного разу, коли надсилається повідомлення якого-небудь хост-комп'ютера в
Internet, IP-адреса використовується для вказівки адреси відправника та одержувача. Звичайно, вам не доведеться самому запам'ятовувати всі IP-адреси, тому що для цього існує спеціальний сервіс TCP/IP, званий Domain Name
System (Доменна система імен).

Поняття маски підмережі

Для того що б відокремити ідентифікатор мережі від ідентифікатора хоста,застосовується спеціальне 32-бітне число, зване маскою подсети (subnetmask). Чисто зовні маска підмережі є точно такий же набірз чотирьох октетів, розділених між собою крапками, як і будь-який IP-адрес.Втаблицю 1.2 наведені значення маски підмережі для мереж класу А, В, С,використовувані за замовчуванням.

Таблиця 1.2.Значеніе маски підмережі (за замовчуванням)

| Клас мережі Значення маски в бітах |
| Значення маски в |
| (двійкове подання) десятковому вигляді |
| А 11111111 00000000 00000000 00000000 |
| 255.0.0.0 |
| У 11111111 11111111 00000000 00000000 |
| 255.255.0.0 |
| З 11111111 11111111 11111111 00000000 |
| 255.255.255.0 |

Маска застосовується так само для логічного поділу великих IP-мереж наряд підмереж меншого масштабу. Уявімо, наприклад, що в Університетіімені А. І. Герцена, що володіє мережею класу В, є 10 факультетів і вкожному з них встановлено по 200 комп'ютерів (хостів). Застосувавши маскупідмережі 255.255.0.0, цю мережу можна розділити на 254 окремих підмереж зчислом хостів до 254 в кожній.

Значення маски підмережі, що застосовуються за замовчуванням, не єєдино можливими. Наприклад, системний адміністратор конкретної IP -мережі може використовувати й інше значення маски підмережі для виділення лишедеяких біт в октеті ідентифікатора хоста.

Як зареєструвати IP-мережу своєї організації

Насправді, кінцеві користувачі не мають відношення до цього завдання,яка лягати на плечі системного адміністратора даної організації. Усвою чергу, в цьому йому сприяють провайдери Internet, звичайноберучи на себе всі реєстраційні процедури у відповідній міжнароднійорганізації, званої InterNIC (Network Information Center) (дивисьмалюнок 1.1). Наприклад, Університет імені А. І. Герцена може захотітиотримати адресу електронної пошти в Internet, що містить рядок gerzen.ru.
Такий ідентифікатор, що включає назву фірми, дозволяє відправникуелектронної пошти визначити компанію адресата.

Щоб отримати один з цих унікальних ідентифікаторів, званихдоменним ім'ям, компанія або провайдер надсилає запит до органу, якийконтролює підключення до Internet-(InterNIC). Якщо InterNIC (або орган,уповноважений ним для такої реєстрації в даній країні) стверджує ім'якомпанії, то воно додається до бази даних Internet.Доменние імена повиннібути унікальні, щоб запобігти помилкам. Поняття домену та його роль уадресації повідомлень, що пересилаються по Internet, будуть розглянуті нижче.
Тут же залишається додати, що додаткову інформацію про роботу InterNICможна дізнатися, відвідавши в Internet сторінку http://rs.internic.net.

Рісунок1.1: Ласкаво просимо на сервер InterNIC

Доменні імена

Крім IP-адрес, для ідентифікації конкретних хостів в Мережівикористовується так зване доменне ім'я хоста (Domain host name). Так само,як і IP-адреса,-це ім'я є унікальним для кожного комп'ютера (хоста),підключеного до Internet,-тільки тут замість цифрових значень адресизастосовуються слова. В даному випадку поняття домену означає сукупністьхостів Internet, об'єднаних за якимось ознакою (наприклад, затериторіальним, коли мова йде про домен держави). Зрозуміло,використання доменного імені хоста було введено тільки для того, щобполегшити користувачам завдання запам'ятовування імен потрібних їм комп'ютерів. Самікомп'ютери, зі зрозумілих причин, у такому сервісі не потребують і цілкомобходяться IP-адресами. Але ви тільки уявіть, що замість таких звучнихімен як www.microsoft.com або www.ibm.com вам довелося б запам'ятовуватинабори цифр, -204.146.46.133 або 207.68.137.53, відповідно.

Якщо говорити про правила складання доменних імен, то тут немає такогожорстких обмежень по кількості складових частин імені та їх значень,як у випадку IP-адрес. Наприклад, якщо в РГПУ імені А. І. Герцена існуєхост з ім'ям sink, що входить до домену університету gerzen, а той, у своючергу входить до домену Петербурга spb, і далі-до домену Росії ru, тодоменне ім'я такого комп'ютера буде sink.gerzen.spb.ru.В загальному випадкучисло складових доменного імені може бути різними містити від однієїі більше частин, наприклад, - rage.mp3.diablo2.sda.org або www.ru.

Найчастіше доменне ім'я компанії складається з трьох складових, де першимчастина-ім'я хоста, друге-ім'я домену компанії, і остання-ім'я домену країниабо ім'я одного з семи спеціальних доменів, що позначають приналежністьхоста організації певного профілю діяльності (див. таблицю 1.3).
Так, якщо ваша компанія називається "Therion", то найчастіше Web-серверкомпанії буде названий www.therion.ru (якщо це російськими компаніями), або,Наприклад, www.therion.com, якщо ви попросили провайдера зареєструвати васв основному міжнародному домені комерційних організацій.

Остання частина доменного імені називається ідентифікатором доменуверхнього рівня (наприклад,. ru або. com). Існує сім доменів верхньогорівня, встановлених InterNIC.

Таблиця 1.3.Международние домени верхнього рівня

Історично склалося так, що ці сім доменів верхнього рівня позамовчуванням позначають факт географічного розташування (що належить доним) хоста на території США. Тому міжнародний комітет InterNICпоряд з перерахованими вище доменами верхнього рівня допускає застосуваннядоменів (спеціальних сполучень символів) для ідентифікації інших країн, вякої знаходиться організація-власник даного хоста. Є дволітерніпозначення для всіх країн світу:. ru-для Росії (поки що в ході і домен. su,об'єднує хости на території республік колишнього СРСР),. ca-для Канади,
. uk-для Великобританії і т.д. Вони зазвичай використовуються замість одного зсеми ідентифікаторів, перерахованих вище в таблиці 1.3. З повним спискомвсіх доменних імен держав можна познайомитися на різних серверах в
Internet, наприклад, на сервері відомого петербурзького провайдера
"Peterlink" (http://www.infopro.spb.su/info/internet/table.html) (дивисьріс.1.2)

Не всі компанії за межами США мають ідентифікатори страни.В якийсьмірою використання ідентифікатора країни чи одного з семиідентифікаторів, прийнятих у США, залежить від того, коли проводиласяреєстрація доменного імені компаніі.Так компаніям, які доситьдавно підключились до Internet (коли число зареєстрованих організаційбуло порівняно невелика), було дано трьохбуквені ідентіфікатор.Некоториекорпорації, які працюють за межами США, але реєструють доменне ім'ячерез американську компанію, самі вибирають використовувати їм ідентифікаторкраїни пребиванія.Сегодня в Росії можна отримати доменний ідентифікатор
. com, для чого слід обговорити це питання зі своїм провайдером Internet.

Малюнок 1.2.На сервер "Петерлінк" ви знайдете не тільки повний список доменних імен держав, а й характеристику сервісів Internet на цих територіях

Як працюють сервери DNS

Тепер поговоримо про те, яким чином доменні імена перетворюються взрозумілі для комп'ютера IP-адреси.

Займається цим Domain Name System (DNS, Доменна система імен)-сервіс,забезпечується TCP/IP, який допомагає в адресації сообщеній.Іменнозавдяки роботі DNS ви можете не запам'ятовувати IP-адресу, а використовуватинабагато більш простий доменний адрес.Сістема DNS транслює символічнедоменне ім'я комп'ютера в IP-адресу, знаходячи запис у розподіленої базіданих (що зберігається на тисячах комп'ютерів), що відповідає цьому доменномуімені (дивися малюнок 1.3). Варто також відзначити, що сервери DNS?російськомовної комп'ютерної літературі часто називають "сервери імен".

Сервери імен кореневої зони

Хоча у світі нараховуються тисячі серверів імен, на чолі всієї системи
DNS стоят дев'ять серверів, названих серверами кореневої зони (root zoneservers). Сервери кореневої зони отримали іменаa.root_server.net, b.root_server.net і так далі аж доi.root_server.net. Перший з них - a.root_server.net - виступає в роліпервинного сервера імен Internet, керованого з інформаційного центру
InterNIC, який регестрірует всі домени, що входять в декілька доменіввищого уровня.Остальние сервери імен по відношенню до нього вторинні, однаквсі зберігають копії одних і тих же файлов.Благодаря цьому будь-який з серверівкореневої зони може заміняти і підстраховувати інші.

Малюнок 1.3.Інформацію про роботу DNS можна знайти на багатьох серверах

Internet.На цьому малюнку наводитися посилання на статтю , розташовану на сервері журналу PC Magazine

На цих комп'ютерах розміщено інформацію про хост-комп'ютерах серверівімен, які обслуговують сім доменів вищого рівня:. com,. edu,. mil,. gov,
. net,. org та спеціального. arpa (див. таблицю 1.3). Будь-який з цих дев'ятисерверів несе так же файл вищого рівня, як. uk (Великобританія),. de
(Німеччина),. Jp (Японія) і так далі.

У файлах кореневої зони містяться всі імена хост-комп'ютерів та IP -адреси серверів імен для кожного піддомену, що входить до домену вищогорівня. Іншими словами, кожен кореневий сервер має інформацію провсіх доменах вищого рівня, а так само знає ім'я хост-комп'ютера та IP-адресу,щонайменше одного сервера імен, що обслуговує кожен з вториннихдоменів, що входять в будь-який домен вищого рівня. (Для доменів іноземнихдержав у базі даних зберігається інформація з серверів імен для кожноїкраїни). Наприклад, у такого собі домені company.com файли кореневої зони длядомену містять дані про сервер імен для будь-якою адресою, що закінчуєтьсяна company.com.

Крім серверів імен кореневої зони, існують локальні сервери імен,встановлені в доменах більш низького рівня. Локальний сервер іменкешує список хост-комп'ютерів, пошук яких він робив останнімчас. Це усуває необхідність постійно звертатися в систему DNS ззапитами про часто використовуваних хост-комп'ютерах. Крім того, локальнісервери імен є ітерціоннимі, а сервери кореневої зони - рекурсивними.
Це означає, що локальний сервер імен буде повторювати процедуру запитуінформації про інших серверах імен до тих пір, поки не отримає відповіді.

Кореневі ж сервери Internet, що знаходяться на вершині структури DNS,навпаки, лише видають покажчики на домени наступного рівня. Дістатися докінця ланцюжка і отримати необхідний IP-адреса - завдання локального сервераімен.Чтоби вирішити її, він повинен спуститися по ієрархічній структурі,послідовно запитуючи у локальних серверів імен покажчики на її нижчірівні.

Записи поштового обміну

Якщо ми торкнемося інший випадок - доставку повідомлень електронноїпоштою, то він має на увазі використання спеціальних функцій DNS, такзваних MX-записів (Mail Exchange - поштовий обмін). У них міститисяпокажчики на хост-комп'ютери, на адресу яких потрібно відправити повідомленняелектронної пошти для їх подальшої доставки в індивідуальні скриньки. Прицьому зазначені в MX-записи хост-комп'ютери електронної пошти необов'язково містять поштову скриньку користувача, оскільки це може бути шлюз абохост-комп'ютер, який отримує пошту для другогого комп'ютера.

У прикладі з журналу PC Week, який ми зараз використовуємо, випосилаєте поштове повідомлення голові корпорації Microsoft Біллу Гейтсу поадресою [email protected].В дійсності на зазначеному хост-комп'ютеріmicrosoft.com немає поштової скриньки billg. Зате DNS-сервер, якийобслуговує домен microsoft.com, зберігає що відноситься до нього MX-запис. Уній зазначений інший комп'ютер, куди в остаточному підсумку повинна бути спрямованапошта для billg та інших адресатів.

Перевага такого підходу - у гнучкості, яку отримує в нашомуприкладі Microsoft (хоча використання такого перепризначення - звичайна справав Internet). У одержувача з'являється можливість змінювати конфігурацію хост -комп'ютера електронної пошти в будь-який зручний для нього час. Якщо будеприйнято рішення про зміну або перейменування поштових серверів або якщокорпорація переведе свою поштову систему на сервери під управлінням
Windows NT, які можуть навіть не підтримувати адресацію по протоколу SMTP,то проблеми отримання нової адреси хост-комп'ютера для billg не виникне.
MX-запису й поштові шлюзи захистять одержувача від подібних складностей.

Список використаної літератури

1. Сергій Березін "Internet у вас дома"

2. Джефф Просіс "Керівництво по TCP/IP для начінющіх"

3. Брежнєв А.Ф Смілянський Р. Л "Сімейство протоколів TCP/IP"