CC BY
37
время разработаны познавательные инструктажи для учащихся разных классов. Изучение основ пожарной безопасности для младших классов проводится занимательно, в игровой форме. Со старшими классами организуются беседы о важности ответственного отношения к школьному имуществу, подчеркивается опасность огнеопасных и взрывоопасных материалов для здоровья и жизни детей.
Использованные источники:
1. Федеральный закон Российской Федерации от 21 декабря 1994 г. № 69-ФЗ «О пожарной безопасности».
2. Соломин, В.П. Пожарная безопасность: Учебник для студентов учреждений высшего профессионального образования / Л.А. Михайлов, В.П. Соломин, О.Н. Русак; Под ред. Л.А. Михайлов. — М.: ИЦ Академия, 2013. — 224 c.
УДК 004.42
Жуйкова А.А. магистр
Научный руководитель: Назаренко П.А., к.тн.
доцент
Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики.
Россия, г. Самара
ПРОТОКОЛЫ TCP/IP. ИХ ОСОБЕННОСТЬ И НАЗНАЧЕНИЕ В СЕТИ
Аннотация: В статье рассматриваются назначение IP адресов, TCP протокола. Описана и разобрана модель TCP/IP. Описан принцип преобразования IP адресов в сети. Рассмотрены правила маршрутизации сетевых пакетов модулем IP, принцип и формат назначения IP адреса.
Ключевые слова: сеть, протокол, TCP, IP, IP-адрес, маска, подсеть.
Zhuykova A.A.
Master
Scientific leader: Nazarenko P. A. c.t.s.
Docent
Povolzhsky State University of Telecommunications and Informatics.
Russia, Samara TCP / IP PROTOCOLS. THEIR PECULIARITY AND APPOINTMENT ON THE NETWORK
Annotation: The article discusses the assignment of IP addresses, TCP protocol. The TCP / IP model is described and disassembled. The principle of IP address conversion in the network is described. We consider the rules for routing network packets using the IP module, the principle and format of IP address assignment.
Keywords: network, protocol, TCP, IP, IP address, mask, subnet.
Речь пойдет о протоколе TCP — Transfer Control Protocol. Протокол управления передачей. Позволяет обеспечить надежное соединение и
передачу данных между отправителем и получателем сообщения. Преимущество протокола в том ,что способен контролировать оптимальный размер передаваемого пакета данных и осуществить новую посылку, если передача данных оборвется.
IP — Internet Protocol. Интернет протокол или адресный протокол — является основой архитектуры передачи данных. Служит для доставки сетевого пакета данных да адреса назначения. При этом информация разбивается на пакеты, которые независимо передвигаются по сети до нужного адресата.
Стек TCP/IP - технология межсетевого взаимодействия на основе семейства протоколов TCP и IP. Является самым популярным средством организации составных сетей. Модель описывающая, как необходимо строить сети на базе различных технологий, чтобы в них работал стек протоколов TCP/IP:
Рис. 1 Модель TCP/IP Архитектура протоколов TCP/IP предназначена для объединенной сети, состоящей из соединенных друг с другом шлюзами отдельных разнородных подсетей с коммутацией пакетов, к которым подключаются разнородные машины. Каждая из подсетей работает в соответствии со своими правилами и имеет свою среду передачи данных.
Для преобразования IP-адресов в Ethernet-адреса используется протокол ÄRP (Address Resolution Protocol — протокол преобразования адресов). Так как в момент отправки IP-пакетов создаются заголовки IP и Ethernet, для отправляемых пакетов выполняется преобразование. При преобразовании одного адреса в другой нет одного определенного алгоритма, IP-адреса и Ethernet-адреса выбираются независимо. Именно поэтому необходима ARP-таблица. IP-адрес выбирает менеджер сети с учетом положения машины в сети. Если машину перемещают в другую часть сети, то ее IP-адрес должен быть изменен. Ethernet-адрес выбирает изготовитель сетевого интерфейсного оборудования из выделенного для него по лицензии адресного пространства. Когда у машины заменяется плата сетевого адаптера, то меняется и ее Ethernet-адрес. Преобразование адресов выполняется путем поиска в ARP-таблице. Она хранится в памяти любого сетевого компьютера и содержит строки для каждой машины в сети. В двух столбцах содержатся IP- и Ethernet-адреса. Если требуется преобразовать IP-адрес в Ethernet-адрес, то ищется запись с соответствующим IP-адресом.
Для каждого своего сетевого адаптера машина имеет отдельную ARP-таблицу, которая автоматически заполняется модулем ARP. Если в таблице отсутствует соответствующая запись, то преобразование IP-адреса производится в следующей последовательности. Исходящий IP-пакет ставится в очередь. Всем компьютерам сети посылается пакет с ARP-запросом с широковещательным Ethernet-адресом. Каждый сетевой адаптер принимает широковещательный Ethernet-кадр, содержащий АRР-запрос. Все драйверы Ethernet проверяют поле «Тип» в принятом Ethernet-кадре и передают ARP-пакеты модулю ARP. ARP-запрос можно интерпретировать так: «Если Ваш IP-адрес совпадает с указанным здесь, то сообщите мне ваш Ethernet-адрес».
После обновления ARP-таблицы выполняется преобразование IP-адреса в Ethernet-адрес для отложенного исходящего IP-пакета, после чего его передают по сети. ARP-ответа не будет в том случае, если в сети нет машины с искомым IP-адресом. Следовательно, новая запись в ARP-таблице не появиться и протокол IP будет уничтожать IP-пакеты, направляемые по этому адресу. Протоколы верхнего уровня не могут отличить случай повреждения в среде Ethernet от случая отсутствия машины с искомым IP-адресом. Некоторые реализации протокола IP и протокола ARP не ставят в очередь ^пакеты, ожидая ARP-ответов. Вместо этого IP-пакет уничтожают, а его восстановление возлагается на транспортный модуль или прикладной процесс. Такое восстановление выполняется с помощью таймаутов и повторных передач. Повторная передача сообщения проходит успешно, так как первая попытка уже вызвала заполнение ARP-таблицы.
Существуют следующие правила маршрутизации сетевых пакетов модулем IP:
1. Для отправляемых IP-пакетов.
Модуль IP определяет способ доставки и выбирает сетевой адаптер. Этот выбор делается с помощью таблицы маршрутов.
2. Для принимаемых IP-пакетов.
Модуль IP решает, нужно ли ретранслировать Шпакет по другой сети или передать его на верхний уровень. Если IP-пакет должен быть ретранслирован, то дальнейшая работа с ним осуществляется также, как с отправляемыми IP-пакетами. Входящий IP-пакет никогда не ретранслируют через тот же сетевой адаптер, через который он был принят. Решение о маршрутизации принимают до того, как IP-пакет передается сетевому драйверу, и до того, как происходит обращение к ARP-таблице.
Согласно принятому правилу узлу в IP-сети нельзя присвоить номер 0. IP-адрес, номер узла в котором равен 0, позволяет ссылаться на сеть, как на отдельный узел. Это повышает эффективность маршрутизации. Особый смысл имеет IP-адрес, первый октет которого равен 127. Он используется для тестирования программ и взаимодействия процессов в пределах одной машины. Когда программа посылает данные до IP-адреса 127.0.0.1, то образуется как бы «петля». Данные не передаются по сети, а возвращаются модулям верхнего уровня, как только что принятые. Поэтому в IP-сети запрещается присваивать машинам IP-адреса, начинающиеся со 127. Если IP-сеть создана для работы в «автономном режиме», без связи с Интернет, тогда администратор этой сети может назначить ей произвольно выбранный номер. Для устранения коллизий в адресах, в стандартах Интернет определено несколько диапазонов адресов, рекомендуемых для локального использования.
Использование для каждой физической сети своего сетевого номера имеет два существенных недостатка. Первый заключается в пустой трате сетевых номеров. Второй недостаток — перегрузка таблиц маршрутизации в сети Интернет. Адресное пространство любой сети Интернет может быть разделено на непересекающиеся подпространства — «подсети», с каждой из которых можно работать как с обычной сетью IP. Как правило, подсеть соответствует одной физической сети, например, одному сегменту среды Ethernet. Подсети позволяют избежать указанных выше недостатков. В случае построения сегментированной сети для каждого сегмента было бы необходимо выделение адресного пространства, например, класса C. При числе компьютеров в сегменте меньшим 254 часть адресного пространства не будет использоваться. Рассмотрим организацию корпоративной сети на базе сети класса B. Для ^адресов класса В первые два октета являются номером сети. Оставшаяся часть IP адреса может использоваться для нумерации подсетей и узлов в них. Например, можно положить, что третий октет будет определять номер подсети, а четвертый октет номер узла в ней. В корпоративной сети необходимо описать конфигурацию подсетей в файлах, определяющих маршрутизацию IP-пакетов. Это описание является локальным и не видно вне корпоративной сети. Все компьютеры сети Интернет видят одну цельную корпоративную ГР-сеть и ни чего не подозревают о правилах внутренней маршрутизации. Таким способом может быть устранен второй недостаток. Для определения размера подсетей и
выделения номера подсети из IP-адресов используется маска подсети. Биты IP-адреса, определяющие номер IP-сети, в маске подсети должны быть равны 1, а биты, определяющие номер узла, в маске подсети должны быть равны 0. Так если в корпоративной сети класса B третий октет используется для задания номера подсети, то будет 256 подсетей, в каждой из которых по 254 узла. Маска подсети в такой системе равна 255.255.255.0. Если в сети должно быть больше подсетей, а в каждой подсети не будет при этом более 60 узлов, то можно использовать маску 255.255.255.192. Это позволяет иметь 1024 подсети и до 62 узлов в каждой. Обычно маска подсети указывается в файле стартовой конфигурации сетевого программного обеспечения. Протоколы TCP/IP позволяют также запрашивать эту информацию по сети.
Использованные источники:
1. Блек Ю. Сети ЭВМ: Протоколы, стандарты, интерфейсы / Пер. с англ. -М.:Мир, 1990. - 506с.
2. Дж.Мартин. Вычислительные сети и распределенная обработка данных: программное обеспечение, методы и архитектура / Пер. с англ.; Предисл. В.С.Штаркмана. - Вып.2. - М.: Финансы и статистика, 1986. - 269с.
3. Семенов А.Б., Стрижанов С.К., Суньчелей И.Р. Структурированные кабельные системы. Стандарты, компоненты, проектирование, монтаж и техническая эксплуатация. - М.: КомпьютерПресс, 1999. - 472с.
4. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Новые технологии и оборудование IP-сетей. -СПб.: БХВ - Санкт-Петербург, 2000. - 512с.
5. Кульгин М.В. Коммутация и маршрутизация IP/IPX-трафика. - М.: КомпьютерПресс, 1998. - 320с.
6. Гук М. Энциклопедия: наиболее полное и подробное руководство «Аппаратные средства локальных сетей». - СПб.: Питер, 2001г. - 576с.
