Jak funguje tcp ip stack. Protokol SNMP (základy). Co je MAC adresa

13. 10. 2006 5,6 tis

Většina z nás zná TCP/IP jako lepidlo, které drží internet pohromadě. Málokdo je však schopen poskytnout přesvědčivý popis toho, co tento protokol je a jak funguje. Co je tedy vlastně TCP/IP?

TCP/IP je prostředek pro výměnu informací mezi počítači připojenými k síti. Nezáleží na tom, zda jsou součástí stejné sítě nebo jsou k ní připojeny samostatné sítě. Nezáleží na tom, že jeden z nich může být počítač Cray a druhý Macintosh. TCP/IP je na platformě nezávislý standard, který překlenuje propast mezi různými počítači, operační systémy a sítí. Je to protokol, který globálně řídí internet a je z velké části způsoben sítí TCP/IP.

Pochopení TCP/IP zahrnuje především schopnost porozumět tajným sadám protokolů, které hostitelé TCP/IP používají k výměně informací. Podívejme se na některé z těchto protokolů a zjistíme, co tvoří obal TCP/IP.

Základy TCP/IP

TCP/IP je zkratka pro Transmission Control Protocol/Internet Protocol. V terminologii počítačových sítí je protokol předem dohodnutý standard, který umožňuje dvěma počítačům vyměňovat si data. TCP/IP ve skutečnosti není jeden protokol, ale několik. To je důvod, proč to často slyšíte nazývané jako sada nebo sada protokolů, přičemž TCP a IP jsou dva hlavní.

Software pro TCP/IP na vašem počítači je implementace TCP, IP a dalších členů rodiny TCP/IP specifická pro platformu. Obvykle také obsahuje aplikace na vysoké úrovni, jako je FTP ( Přenos souboru Protokol, File Transfer Protocol), které to umožňují prostřednictvím příkazový řádek spravovat sdílení souborů přes internet.

TCP/IP vznikl z výzkumu financovaného agenturou ARPA (Advanced Research Project Agency) vlády USA v 70. letech 20. století. Tento protokol byl vyvinut proto, aby počítačové sítě výzkumných center po celém světě mohly být propojeny formou virtuální „sítě sítí“ (internet). Původní internet vznikl konverzí existujícího konglomerátu počítačových sítí s názvem ARPAnet pomocí TCP/IP.

Důvod, proč je TCP/IP dnes tak důležitý, je ten, že umožňuje nezávislé sítě připojit se k internetu nebo se spojit a vytvořit soukromé intranety. Počítačové sítě, které tvoří intranet, jsou fyzicky propojeny prostřednictvím zařízení nazývaných routery nebo IP routery. Router je počítač, který přenáší datové pakety z jedné sítě do druhé. Na intranetu založeném na protokolu TCP/IP se informace přenášejí v diskrétních blocích nazývaných pakety IP nebo datagramy IP. Díky softwaru TCP/IP jsou všechny počítače připojeny k počítačová síť, stát se „blízkými příbuznými“. V podstatě skrývá routery a základní síťovou architekturu a dělá to všechno jako jeden velká síť. Stejně jako připojení k Ethernetové sítě jsou rozpoznávány 48bitovými Ethernet ID, intranetová připojení jsou identifikována 32bitovými IP adresami, které vyjadřujeme ve tvaru desetinná čísla oddělené tečkami (například 128.10.2.3). Vezmeme IP adresu vzdálený počítač, počítač na intranetu nebo na internetu do něj může posílat data, jako by byly součástí stejné fyzické sítě.

TCP/IP poskytuje řešení problému s daty mezi dvěma počítači připojenými ke stejnému intranetu, ale patřícími k jinému fyzické sítě. Řešení se skládá z několika částí, přičemž každý člen rodiny protokolů TCP/IP přispívá k celkovému cíli. IP, nejzákladnější protokol sady TCP/IP, přenáší datagramy IP přes intranet a funguje důležitou funkci Nazývá se směrování a v podstatě jde o výběr trasy, kterou datagram povede z bodu A do bodu B, a použití směrovačů pro „přeskakování“ mezi sítěmi.

TCP je protokol více vysoká úroveň, který umožňuje aplikačním programům spuštěným na různých hostitelských počítačích v síti vyměňovat si datové toky. TCP rozděluje datové toky do řetězců nazývaných TCP segmenty a přenáší je pomocí IP. Ve většině případů je každý TCP segment odeslán v jednom IP datagramu. V případě potřeby však TCP rozdělí segmenty do více IP datagramů, které se vejdou do fyzických datových rámců, které se používají k přenosu informací mezi počítači v síti. Protože IP nezaručuje, že datagramy budou přijímány ve stejném pořadí, v jakém byly odeslány, TCP znovu sestavuje TCP segmenty na druhém konci trasy, aby vytvořily nepřetržitý proud dat. FTP a telnet jsou dva příklady populárních aplikační programy TCP/IP, které se spoléhají na použití TCP.

Dalším důležitým členem sady TCP/IP je User Datagram Protocol (UDP), který je podobný TCP, ale je primitivnější. TCP je "spolehlivý" protokol, protože poskytuje kontrolu chyb a potvrzovací zprávy, aby bylo zajištěno, že data dorazí na místo určení bez poškození. UDP je „nespolehlivý“ protokol, protože nezaručuje, že datagramy dorazí v pořadí, v jakém byly odeslány, nebo dokonce, že vůbec dorazí. Pokud je spolehlivost požadovanou podmínkou, bude k její implementaci vyžadován software. Ale UDP má stále své místo ve světě TCP/IP a používá se v mnoha programech. Aplikační program SNMP (Simple Network Management Protocol), implementovaný v mnoha inkarnacích TCP/IP, je jedním z příkladů programů UDP.

Ostatní protokoly TCP/IP hrají méně významnou, ale stejně důležitou roli důležité role v provozu sítí TCP/IP. Například protokol ARP (Address Resolution Protocol) převádí adresy IP na fyzické síťové adresy, jako jsou ethernetové identifikátory. Související protokol - protokol inverzní konverze adresy (Reverse Address Resolution Protocol, RARP) - provádí a zajišťuje obrácená akce, převod fyzických síťových adres na IP adresy. Internet Control Message Protocol (ICMP) je doprovodný protokol, který využívá IP k výměně řídicích informací a kontrole chyb souvisejících s přenosem IP paketů. Pokud například směrovač nemůže přenést datagram IP, použije protokol ICMP k informování odesílatele, že došlo k problému. Stručný popis Některé další protokoly, které se „skrývají pod deštníkem“ TCP/IP, jsou uvedeny v postranním panelu.

Stručný popis protokolů rodiny TCP/IP se zkratkami
ARP (Address Resolution Protocol): Převádí 32bitové IP adresy na fyzické adresy počítačové sítě např. na 48bitové ethernetové adresy.

FTP (File Transfer Protocol): Umožňuje přenášet soubory z jednoho počítače do druhého pomocí připojení TCP. Související, ale méně běžný protokol pro přenos souborů, Trivial File Transfer Protocol (TFTP), používá k přenosu souborů spíše UDP než TCP.

ICMP (Internet Control Message Protocol): Umožňuje směrovačům IP odesílat chybové zprávy a kontrolní informace další IP routery a síťové hostitele. ICMP zprávy „cestují“ jako datová pole IP datagramů a musí být implementovány ve všech variantách IP.

IGMP (Internet Group Management Protocol): Umožňuje vícesměrové vysílání IP datagramů mezi počítači, které patří do příslušných skupin.

IP (Internet Protocol): Nízkoúrovňový protokol, který směruje datové pakety přes samostatné sítě propojené směrovači za účelem vytvoření Internetu nebo intranetu. Data putují ve formě paketů nazývaných IP datagramy.

RARP (Reverse Address Resolution Protocol): Převádí fyzické síťové adresy na IP adresy.

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): Definuje formát zpráv, které může klient SMTP spuštěný na jednom počítači použít k předávání E-mailem na SMTP server běžící na jiném počítači.

TCP (Transmission Control Protocol): Protokol orientovaný na připojení, který přenáší data jako proudy bajtů. Data jsou odesílána v paketech – TCP segmentech – které se skládají z TCP hlaviček a dat. TCP je "spolehlivý" protokol, protože používá kontrolní součty zkontrolovat integritu dat a odeslat potvrzení, aby bylo zajištěno, že přenášená data jsou přijímána bez poškození.

UDP (User Datagram Protocol): Protokol nezávislý na připojení, který přenáší data v paketech zvaných UDP datagramy. UDP je „nespolehlivý“ protokol, protože odesílatel nedostává informaci, zda byl datagram skutečně přijat.

Architektura TCP/IP

Návrháři sítí často používají sedmivrstvý model ISO/OSI (International Standards Organization/Open Systems Interconnect). otevřené systémy), který popisuje architekturu sítí. Každá úroveň v tomto modelu odpovídá jedné úrovni funkčnost sítí. Na samé základně se nachází fyzická vrstva, představující fyzické prostředí, kterým data „cestují“ – jinými slovy kabelážní systém počítačové sítě. Nad tím je odkazová vrstva, neboli datová linková vrstva, jejíž fungování zajišťují karty síťového rozhraní. Úplně nahoře je aplikační programová vrstva, kde běží programy využívající funkce síťové utility.

Obrázek ukazuje, jak TCP/IP zapadá do modelu ISO/OSI. Tento obrázek také ilustruje strukturu vrstev TCP/IP a ukazuje vztahy mezi hlavními protokoly. Při přenosu bloku dat ze síťové aplikace na kartu síťový adaptér postupně prochází řadou modulů TCP/IP. Zároveň je v každém kroku doplněn o informace potřebné pro ekvivalentní TCP/IP modul na druhém konci řetězce. V době, kdy data dosáhnou síťová karta, představují standardní ethernetový rámec za předpokladu, že síť je založena na tomto rozhraní. Software TCP/IP na přijímací straně znovu vytvoří původní data pro přijímající program zachycením Ethernetový rámec a jeho průchod v obráceném pořadí přes sadu modulů TCP/IP. (Jeden z nejlepší způsoby přijít na to vnitřní struktura TCP/IP se vyplatí použít "špionážní" program k nalezení informací přidaných do rámců "létajících" sítí různé moduly TCP/IP.)

Síťové vrstvy a protokoly TCP/IP

ISO/OSI TCP/IP _____________________________ ___________________________ | Aplikační vrstva | | | |__________________________________________| | _________ _________ | _______________________________ | |Síť | |Síť | | Úroveň | Prezentační vrstva | | |program| |program| | použito |__________________________________________| | |_________| |_________| | programy _______________________________ | | | Úroveň relace | | | |__________________________________________| |____________________________| | | _____________________________ _____|_____________________ | Transportní vrstva| | TCP UDP | Doprava |__________________________________________| |_____|______|______| úroveň | | _____________________________ _____|_____________________ | Síťová vrstva| | | | | Síť |_________________________________________| | ---->IP<--- | уровень |__________________________| _________ _____________________________ _______| Сетевая |________ | Уровень звена данных | | ARP<->| poplatek |<->RARP | Úroveň |_________________________________________| |_______|_________|________| odkazy | údaje _______________________________ | | Fyzická vrstva | _____________|______________ Fyzické |________________________________| Úroveň připojení síťového kabelu

Levá strana tohoto diagramu ukazuje vrstvy modelu ISO/OSI. Pravá strana diagramu znázorňuje korelaci TCP/IP s tímto modelem.

Pro ilustraci role, kterou TCP/IP hraje v reálných počítačových sítích, zvažte, co se stane, když webový prohlížeč používá protokol HTTP (HyperText Transfer Protocol) k načtení stránky s daty HTML z webového serveru připojeného k Internetu. K vytvoření virtuálního připojení k serveru používá prohlížeč vysokoúrovňovou softwarovou abstrakci zvanou soket. A k načtení webové stránky odešle na server příkaz GET HTTP a zapíše jej do soketu. Software soketu zase používá TCP k odesílání bitů a bajtů, které tvoří příkaz GET, na webový server. TCP data segmentuje a jednotlivé segmenty předává IP modulu, který segmenty v datagramech předává webovému serveru.

Pokud prohlížeč a server běží na počítačích připojených k různým fyzickým sítím (jak je tomu obvykle), datagramy jsou předávány ze sítě do sítě, dokud nedosáhnou té, ke které je server fyzicky připojen. Datagramy nakonec dosáhnou svého cíle a jsou znovu sestaveny, takže webový server, který čte datové řetězce ze svého soketu, přijímá nepřetržitý proud dat. Pro prohlížeč a server se data zapsaná do soketu na jednom konci magicky „objeví“ na druhém konci. Mezi těmito událostmi však dochází k nejrůznějším komplexním interakcím, které vytvářejí iluzi nepřetržitého přenosu dat mezi počítačovými sítěmi.

A to je v podstatě vše, co TCP/IP dělá: přeměňuje mnoho malých sítí na jednu velkou a poskytuje služby, které aplikační programy potřebují ke vzájemné komunikaci přes výsledný internet.

Stručný závěr

O TCP/IP by se dalo říci mnohem více, ale jsou zde tři klíčové body:

* TCP/IP je sada protokolů, které umožňují propojení fyzických sítí a vytvoření Internetu. TCP/IP spojuje jednotlivé sítě do virtuální počítačové sítě, ve které jsou jednotlivé hostitelské počítače identifikovány nikoli fyzickými síťovými adresami, ale IP adresami.
* TCP/IP používá vrstvenou architekturu, která jasně popisuje, co každý protokol dělá. TCP a UDP poskytují vysokoúrovňové nástroje pro přenos dat pro síťové programy a oba spoléhají na IP pro přenos datových paketů. IP je zodpovědná za směrování paketů na jejich místo určení.
* Přesun dat mezi dvěma aplikačními programy běžícími na internetových hostitelích „cestuje“ nahoru a dolů po hromadách TCP/IP na těchto hostitelích. Informace přidané moduly TCP/IP na odesílající straně jsou „odříznuty“ odpovídajícími moduly TCP/IP na přijímací straně a použity k opětovnému vytvoření původních dat.

Dobrý špatný

Tento článek se bude zabývat základy modelu TCP/IP. Pro lepší pochopení jsou popsány hlavní protokoly a služby. Hlavní věc je nespěchat a snažit se každou věc pochopit krok za krokem. Všechny jsou propojené a bez pochopení jednoho bude těžké porozumět druhému. Zde uvedené informace jsou velmi povrchní, takže tento článek lze snadno nazvat „zásobník protokolů TCP/IP pro figuríny“. Mnoho věcí zde však není tak těžké pochopit, jak by se na první pohled mohlo zdát.

TCP/IP

Zásobník TCP/IP je síťový model pro přenos dat v síti, určuje pořadí, ve kterém zařízení interagují. Data vstupují do vrstvy datového spojení a jsou postupně zpracovány každou vrstvou výše. Zásobník je reprezentován jako abstrakce, která vysvětluje principy zpracování a příjmu dat.

Zásobník síťových protokolů TCP/IP má 4 úrovně:

1. Kanál (odkaz).
2. Síť (internet).
3. Doprava.
4. Aplikace.

Aplikační vrstva

Aplikační vrstva poskytuje možnost interakce mezi aplikací a ostatními vrstvami zásobníku protokolů, analyzuje a převádí příchozí informace do formátu vhodného pro software. Je uživateli nejblíže a komunikuje s ním přímo.

• HTTP;
• SMTP;

Každý protokol definuje vlastní pořadí a zásady pro práci s daty.

HTTP (HyperText Transfer Protocol) je určen pro přenos dat. Odesílá například dokumenty ve formátu HTML, které slouží jako základ webové stránky. Zjednodušeně je pracovní schéma prezentováno jako „klient – ​​server“. Klient odešle požadavek, server jej přijme, řádně zpracuje a vrátí konečný výsledek.

Slouží jako standard pro přenos souborů po síti. Klient odešle požadavek na určitý soubor, server tento soubor vyhledá ve své databázi a v případě úspěšného nalezení jej odešle jako odpověď.

Slouží k přenosu e-mailů. Operace SMTP zahrnuje tři postupné kroky:

1. Určení adresy odesílatele. To je nutné pro vrácení dopisů.
2. Definice příjemce. Při zadávání více příjemců lze tento krok několikrát opakovat.
3. Určení obsahu zprávy a odeslání. Údaje o typu zprávy jsou přenášeny jako servisní informace. Pokud server potvrdí svou připravenost přijmout paket, je samotná transakce dokončena.

Záhlaví

Hlavička obsahuje servisní data. Je důležité pochopit, že jsou určeny pouze pro určitou úroveň. To znamená, že jakmile je paket odeslán příjemci, bude tam zpracován podle stejného modelu, ale v opačném pořadí. Vložená hlavička ponese speciální informace, které lze zpracovat pouze určitým způsobem.

Například záhlaví vnořené do transportní vrstvy může být zpracováno pouze transportní vrstvou na druhé straně. Ostatní to prostě budou ignorovat.

Transportní vrstva

Na transportní vrstvě jsou přijaté informace zpracovány jako jedna jednotka bez ohledu na obsah. Přijaté zprávy se rozdělí na segmenty, přidá se k nim hlavička a celé se to odešle po proudu.

Protokoly přenosu dat:

Nejběžnější protokol. Je zodpovědný za garantovaný přenos dat. Při odesílání paketů je řízen jejich kontrolní součet, proces transakce. To znamená, že informace dorazí „bezpečně a v pořádku“ bez ohledu na podmínky.

UDP (User Datagram Protocol) je druhým nejpopulárnějším protokolem. Je také zodpovědný za přenos dat. Jeho charakteristický rys spočívá v jeho jednoduchosti. Pakety jsou jednoduše odesílány, aniž by bylo nutné vytvářet speciální spojení.

TCP nebo UDP?

Každý z těchto protokolů má svůj vlastní rozsah. Je to logicky dáno charakteristikou díla.

Hlavní výhodou UDP je jeho přenosová rychlost. TCP je komplexní protokol s mnoha kontrolami, zatímco UDP se zdá být jednodušší, a proto rychlejší.

Nevýhoda spočívá v jednoduchosti. Kvůli nedostatku kontrol není zaručena integrita dat. Informace se tedy jednoduše odešlou a veškeré kontroly a podobné manipulace zůstávají u aplikace.

UDP se používá například pro sledování videí. U video souboru není ztráta malého počtu segmentů kritická, přičemž nejdůležitějším faktorem je rychlost načítání.

Pokud však potřebujete posílat hesla nebo údaje o bankovních kartách, pak je nutnost použití TCP zřejmá. Ztráta i sebemenšího kousku dat může mít katastrofální následky. Rychlost v tomto případě není tak důležitá jako bezpečnost.

Síťová vrstva

Síťová vrstva tvoří pakety z přijatých informací a přidává hlavičku. Nejdůležitější částí dat jsou IP a MAC adresy odesílatelů a příjemců.

IP adresa (Internet Protocol address) - logická adresa zařízení. Obsahuje informace o umístění zařízení v síti. Příklad záznamu: .

MAC adresa (Media Access Control address) – fyzická adresa zařízení. Slouží k identifikaci. Přiděleno síťovému zařízení ve fázi výroby. Prezentováno jako šestibajtové číslo. Například: .

Síťová vrstva je zodpovědná za:

• Stanovení dodacích tras.
• Přenos paketů mezi sítěmi.
• Přidělování jedinečných adres.

Směrovače jsou zařízení síťové vrstvy. Připravují cestu mezi počítačem a serverem na základě přijatých dat.

Nejoblíbenějším protokolem na této úrovni je IP.

IP (Internet Protocol) je internetový protokol určený pro adresování v síti. Používá se k vytváření tras, po kterých se vyměňují pakety. Nemá žádné prostředky pro kontrolu a potvrzení integrity. Pro poskytování záruk doručení se používá TCP, který jako svůj transportní protokol používá IP. Pochopení principů této transakce vysvětluje mnohé ze základů toho, jak zásobník protokolů TCP/IP funguje.

Typy IP adres

V sítích se používají dva typy IP adres:

1. Veřejnost.
2. Soukromé.

Public (Public) se používají na internetu. Hlavním pravidlem je naprostá jedinečnost. Příkladem jejich použití jsou routery, z nichž každý má svou vlastní IP adresu pro interakci s internetem. Tato adresa se nazývá veřejná.

Soukromé (Soukromé) se na internetu nepoužívají. V globální síti nejsou takové adresy jedinečné. Příkladem je lokální síť. Každému zařízení je v rámci dané sítě přiřazena jedinečná IP adresa.

Interakce s internetem probíhá prostřednictvím routeru, který, jak již bylo zmíněno výše, má svou vlastní veřejnou IP adresu. Všechny počítače připojené k routeru tak vystupují na internetu pod názvem jedné veřejné IP adresy.

IPv4

Nejběžnější verze internetového protokolu. Předchází IPv6. Formát záznamu jsou čtyři osmibitová čísla oddělená tečkami. Maska podsítě je označena znakem zlomku. Délka adresy je 32 bitů. V drtivé většině případů, když mluvíme o IP adrese, máme na mysli IPv4.

Formát záznamu: .

IPv6

Tato verze je určena k řešení problémů s předchozí verzí. Délka adresy je 128 bitů.

Hlavním problémem, který IPv6 řeší, je vyčerpání IPv4 adres. Předpoklady se začaly objevovat již na počátku 80. let. Přestože tento problém vstoupil do akutní fáze již v letech 2007-2009, zavádění IPv6 nabírá na obrátkách velmi pomalu.

Hlavní výhodou IPv6 je rychlejší připojení k internetu. Je to proto, že tato verze protokolu nevyžaduje překlad adres. Provádí se jednoduché směrování. To je méně nákladné, a proto je přístup k internetovým zdrojům poskytován rychleji než v IPv4.

Příklad záznamu: .

Existují tři typy adres IPv6:

1. Unicast.
2. Anycast.
3. Multicast.

Unicast je typ IPv6 unicast. Po odeslání se paket dostane pouze na rozhraní umístěné na odpovídající adrese.

Anycast odkazuje na IPv6 multicastové adresy. Odeslaný paket půjde do nejbližšího síťového rozhraní. Používané pouze routery.

Multicast jsou multicast. To znamená, že odeslaný paket dorazí na všechna rozhraní, která jsou ve skupině multicast. Na rozdíl od vysílání, které je „vysílání pro každého“, multicast vysílá pouze pro určitou skupinu.

Maska podsítě

Maska podsítě určuje číslo podsítě a hostitele z adresy IP.

Například IP adresa má masku. V tomto případě bude formát záznamu vypadat takto. Číslo "24" je počet bitů v masce. Osm bitů se rovná jednomu oktetu, který lze také nazvat bajtem.

Podrobněji lze masku podsítě reprezentovat v binární číselné soustavě takto: . Má čtyři oktety a záznam se skládá z "1" a "0". Pokud sečteme počet jednotek, dostaneme celkem „24“. Naštěstí nemusíte počítat po jedné, protože v jednom oktetu je 8 hodnot. Vidíme, že tři z nich jsou vyplněny jedničkami, sečteme je a dostaneme „24“.

Pokud mluvíme konkrétně o masce podsítě, pak v binární reprezentaci má v jednom oktetu buď jedničky, nebo nuly. V tomto případě je posloupnost taková, že na prvním místě jsou bajty s jedničkami a teprve potom s nulami.

Podívejme se na malý příklad. K dispozici je IP adresa a maska ​​podsítě. Počítáme a zapisujeme: . Nyní porovnáme masku s IP adresou. Ty oktety masky, ve kterých jsou všechny hodnoty rovny jedné (255), ponechávají své odpovídající oktety v IP adrese nezměněny. Pokud je hodnota nula (0), pak se oktety v IP adrese také stanou nulami. V hodnotě adresy podsítě tedy dostaneme .

Podsíť a hostitel

Podsíť je zodpovědná za logické oddělení. V podstatě se jedná o zařízení, která používají stejnou místní síť. Určeno rozsahem IP adres.

Host je adresa síťového rozhraní (síťové karty). Určeno z IP adresy pomocí masky. Například: . Protože první tři oktety jsou podsíť, zbývá . Toto je číslo hostitele.

Rozsah adres hostitelů je od 0 do 255. Hostitel s číslem „0“ je ve skutečnosti adresou samotné podsítě. A hostitel číslo „255“ je vysílatel.

Adresování

V zásobníku protokolu TCP/IP se pro adresování používají tři typy adres:

1. Místní.
2. Síť.
3. Doménová jména.

MAC adresy se nazývají místní. Používají se pro adresování v lokálních síťových technologiích, jako je Ethernet. V kontextu TCP/IP slovo „místní“ znamená, že fungují pouze v rámci podsítě.

Síťová adresa v zásobníku protokolu TCP/IP je adresa IP. Při odesílání souboru se adresa příjemce načte z jeho hlavičky. S jeho pomocí se router naučí číslo hostitele a podsíť a na základě těchto informací vytvoří cestu ke koncovému uzlu.

Doménová jména jsou lidem čitelné adresy webových stránek na internetu. Webové servery na internetu jsou přístupné přes veřejnou IP adresu. Úspěšně ji zpracovávají počítače, ale lidem se zdá příliš nepohodlná. Aby se předešlo takovým komplikacím, používají se doménová jména, která se skládají z oblastí nazývaných „domény“. Jsou uspořádány v přísné hierarchii, od nejvyšší úrovně dolů.

Doména nejvyšší úrovně představuje konkrétní informace. Generic (.org, .net) nejsou omezeny žádnými striktními hranicemi. Opačná situace je u místních (.us, .ru). Obvykle jsou lokalizované.

Nízkoúrovňové domény jsou všechno ostatní. Může mít libovolnou velikost a obsahovat libovolný počet hodnot.

Například „www.test.quiz.sg“ je správný název domény, kde „sg“ je lokální doména první (nejvyšší) úrovně, „quiz.sg“ je doména druhé úrovně, „test.quiz.sg“ je doména třetí úrovně. Názvy domén mohou být také nazývány názvy DNS.

DNS (Domain Name System) vytváří mapování mezi názvy domén a veřejnou IP adresou. Když do prohlížeče zadáte název domény, DNS zjistí odpovídající IP adresu a oznámí ji zařízení. Zařízení to zpracuje a vrátí jako webovou stránku.

Data Link Layer

Na linkové vrstvě je určen vztah mezi zařízením a fyzickým přenosovým médiem a je přidána hlavička. Zodpovědný za kódování dat a přípravu rámců pro přenos přes fyzické médium. Na této úrovni fungují síťové přepínače.

Nejběžnější protokoly:

1. Ethernet.
2. WLAN.

Ethernet je nejběžnější drátová technologie LAN.

WLAN je místní síť založená na bezdrátových technologiích. Zařízení spolupracují bez fyzického připojení kabelů. Příkladem nejběžnější metody je Wi-Fi.

Konfigurace TCP/IP pro použití statické adresy IPv4

Statická adresa IPv4 se přiděluje přímo v nastavení zařízení nebo automaticky při připojení k síti a je trvalá.

Chcete-li nakonfigurovat zásobník protokolů TCP/IP pro použití trvalé adresy IPv4, zadejte do konzoly příkaz ipconfig/all a vyhledejte následující údaje.

Konfigurace TCP/IP pro použití dynamické adresy IPv4

Dynamická adresa IPv4 je chvíli používána, pronajímána a poté změněna. Přiřazeno k zařízení automaticky po připojení k síti.

Chcete-li nakonfigurovat zásobník protokolů TCP/IP pro použití nepermanentní adresy IP, musíte přejít do vlastností požadovaného připojení, otevřít vlastnosti IPv4 a zaškrtnout políčka, jak je uvedeno.

Metody přenosu dat

Data jsou přenášena prostřednictvím fyzického média třemi způsoby:

• Simplexní.
• Poloduplexní.
• Plny Duplex.

Simplex je jednosměrná komunikace. Přenos provádí pouze jedno zařízení, zatímco druhé pouze přijímá signál. Dá se říci, že informace jsou přenášeny pouze jedním směrem.

Příklady simplexní komunikace:

• Televizní vysílání.
• Signál z GPS satelitů.

Half-duplex je obousměrná komunikace. V jednom okamžiku však může vysílat signál pouze jeden uzel. Při tomto typu komunikace nemohou dvě zařízení používat stejný kanál současně. Plná obousměrná komunikace nemusí být fyzicky možná nebo může mít za následek kolize. Říká se, že se střetávají kvůli přenosovému médiu. Tento režim se používá při použití koaxiálního kabelu.

Příkladem poloduplexní komunikace je komunikace přes vysílačku na jedné frekvenci.

Full Duplex - plná obousměrná komunikace. Zařízení mohou současně vysílat a přijímat signál. Nejsou v rozporu s přenosovým médiem. Tento režim se používá při použití technologie Fast Ethernet a kroucené dvoulinky.

Příkladem je telefonická komunikace prostřednictvím mobilní sítě.

TCP/IP vs OSI

OSI model definuje principy přenosu dat. Tomuto modelu přímo odpovídají vrstvy zásobníku protokolu TCP/IP. Na rozdíl od čtyřvrstvého TCP/IP má 7 vrstev:

1. Fyzický.
2. Kanál (datový odkaz).
3. Síť.
4. Doprava.
5. Zasedání.
6. Prezentace.
7. Aplikace.

V tuto chvíli není potřeba se do tohoto modelu příliš pouštět, ale je nutné alespoň povrchní pochopení.

Aplikační vrstva v modelu TCP/IP odpovídá třem nejvyšším vrstvám OSI. Všechny pracují s aplikacemi, takže můžete jasně vidět logiku této kombinace. Tato zobecněná struktura zásobníku protokolu TCP/IP usnadňuje pochopení abstrakce.

Transportní vrstva zůstává nezměněna. Provádí stejné funkce.

Síťová vrstva je také nezměněna. Plní úplně stejné úkoly.

Vrstva datového spojení v TCP/IP odpovídá posledním dvěma vrstvám OSI. Linková vrstva vytváří protokoly pro přenos dat přes fyzické médium.

Fyzické představuje skutečné fyzické připojení - elektrické signály, konektory atd. V zásobníku protokolů TCP/IP bylo rozhodnuto spojit tyto dvě vrstvy do jedné, protože obě pracují s fyzickým médiem.