Як працюватиме інтернет? Як працює Інтернет. Посібник для чайників. Як влаштований інтернет з адресою IPv4

Добрий день друзі! Минулої статті, ми дізналися, . Тепер, давайте розберемо, як влаштований інтернет? Більшість людей з цього питання помилкова думка. Багато людей вважають, що інтернет – це ланцюг підключених між собою комп'ютерів.

Це і справді, і ні. Інтернет не просто мережа підключених один до одного комп'ютерів за допомогою різних кабельних мереж та телефонних ліній. Це ще й сервери, що передають інформацію, і суперкомп'ютери, що обробляють, передають та зберігають цю інформаціюта інше.

Інтернет, це набір мереж, які функціонують як одна. Це послідовність подібних мереж, які з'явилися в Америці, щоб мегакомп'ютери різних університетів та дослідницьких центрів взаємодіяли між собою. Це опорна мережа, яку фінансує національна науковий фондАмерики.

З часу перших ліній, користуватися якими могла невелика кількість людей, глобальна мережа переросла в мережу, яка, як павутиння, обплутала весь світ. Тепер доступ до неї з'явився практично у кожного, хто бажає підключитися людини.

Щоб легше проходити лініями мережі, дані розбиваються спеціальним протоколом TCP/IP на пакети потрібного обсягу. Коли ці пакети йдуть до потрібного місця, вони йдуть по безлічі різних мереж і рівнів.

Від однієї точки до іншої, такі пакети можуть дійти різними шляхами. Найчастіше вибирається найближчий. Але якщо окремий сервер переповнений інформацією чи функціонує, пакет може його обійти і прибути у потрібне місце іншим шляхом.

Такий пакет інформації може проходити регіональні мережі, локальні, різні маршрутизатори, хаби, повторювачі, шлюзи та мости. Регіональні мережі відрізняються від локальних тим, що мають можливість передавати дані без входу в інтернет.

Повторювач займається запобіганням згасання сигналу, підвищуючи його та передаючи далі дані, які отримав. Хаби займаються з'єднанням ПК до мережі, даючи їм можливість обмінюватися інформацією між собою.

Мости займаються з'єднанням мереж, допомагаючи їм здійснювати передачу інформації. Особливий вид такого мосту, шлюз, займається перетворенням повідомлень серед мереж різних типів(наприклад, серед мереж Apple та Windows).

Хто постачає послуги інтернету

Надають інтернет людям компанії постачальники, як Internet Service Provide. Таким компаніям належать блоки адрес Internet. Вони надають клієнтам. Людина приєднує свій ПК до такого постачальника, його відразу з'єднує з сервером.

Сервер з'єднаний з інтернетом, завдяки пристроям, які називають Маршрутизаторами. Маршрутизатор – це прилад, який отримує інформацію від вузлів мережі та визначає її адресу призначення в мережі та найвигідніший шлях по доставці даних до потрібної адреси.

Подібний маршрут відбувається за допомогою відомих шляхів до Інтернету та обсягу трафіку на різних частинах сегмента. Потім маршрутизатор віддає інформацію у потрібну точку мережі – Network Access Point. Сервіси включають:

  1. Електронну пошту за допомогою серверів SMTPта POP
  2. Послугу ідентифікації комп'ютера завдяки IP-адресі.
  3. Шлях із застосуванням серверів DNS.
  4. Послугу служби новин новин завдяки сервірам Usenet.

Як влаштований інтернет та його IP адреса

Я думаю, багато хто з вас знає, що таке IP адреса і для чого він потрібен. Навіть знають свій IP. Але я все ж таки зроблю пояснення. Провайдери пропонують своїм клієнтам IP адресу для з'єднання комп'ютерів з інтернетом. Їх називають адреси протоколу IP.

IP-адреса проводить ідентифікацію ПК людини в інтернеті, даючи йому можливість отримувати різні дані з глобальної мережі. Я думаю, багато хто з вас знає, що більшість користувачів використовують протокол IPv4. Але все більше людей переходить на протокол IPv6.

Як влаштований інтернет з адресою IPv4

Наприкінці 20 століття переважав протокол IPv4. Ця версія IP дає адресу виду - XXX.YYY.ZZZ.AAA. Групи символів представляють тризначну цифру у десятковому форматі. Число може бути 8 – бітне та формат двійковий.

Він зветься Десятичне уявлення з розділовими точками. Група ж називається октет. Десяткові цифри утворюються із двійкових. Із двійковими працює система комп'ютера. Наприклад, адреса 106.122.115.102 у десятковому виглядатиме як 01101010. 01111010. 01110011. 01100110.

Не намагайтеся розібрати в цьому суть та зміст. Існують спеціальні таблиці кодів. Кому цікаво, як виглядає його IP у десятковому вигляді, він може це дізнатися за посиланням.

IP адреса включає адресу вузла і мережі. Відповідно, адреса мережі проводить ідентифікацію всієї мережі, а адреса вузла – окремого вузла у цій мережі: сервер, робочу станцію чи маршрутизатор. Локальну мережу ділять на 3 класи: A, B, C. Мережева частина IP визначає приналежність мережі до її класу.

Як влаштований інтернет три класи мереж


Клас А зайнятий великими мережами. Мережева частина застосовує 8 бітів, вузлова 24 біта IP. У старшого біта перший октет = 0. Далі йде комбінація з будь-яких інших семи бітів. Звідси, IP А класу має діапазон: 001.х.х.х-126.х.х.х. Це дає можливість появі 126 мереж або 17000000 вузлів.

Клас В дається середнього розміру мереж. Суть початкових октетів у межах 128.х.х.х – 191.254.0.0. що дає можливість появи 16 384 мереж. Будь-яка з подібних мереж може належати 65534 вузлам.

Клас С потрібен для мереж, кількість вузлів яких є досить малою. Мережевий елемент складається із перших трьох октетів. Адреса мережі - октетом останнім. Суть перших трьох октетів знаходиться в діапазоні 192.х.х.х - 223.254.254.0. Звідси, до класу С належить близько 2000000 мереж. Кожна з цих мереж може належати 254 вузлам.

Як влаштований інтернет з адресою IPv6

Я думаю, вам зрозуміло, що протокол IPv6 створений через банальну нестачу IP-адрес, т.к. кількість користувачів Інтернету значно зросла. Ця адреса дорівнює 128 бітам і 16 байтам. Це значно збільшує кількість IP.

IPv6, крім іншого, перевіряє справжність пакета відправника та шифрування подібного пакета. Цей протокол підтримують ОС від Windows 7 до Windows 10 та частина дистрибутивів Linux. IPv6 останнім часом застосовують дедалі більше. Також, мобільні телефонипідтримують цей протокол, автомобільні комп'ютери та інші пристрої.

IPv6 складається з 8 груп чотиризначних шістнадцяткових цифр, які розділені двокрапкою: 1045: 0аке: 4df3: 56uy: 0045: ert1: g56j: 0001. Що цікаво, групи, де одні нулі, можуть писатися просто двокрапкою, але не більше.

Іноді нулі навіть відпускаються. URL адреса такого виду обов'язково полягає у квадратних дужках: - http://.

Як влаштований інтернет підмережі

Вузли мережі групуються у підмережі, їх назвали інтрамережами. Кожна частина інтрамережі повинна мати захисний шлюз, який виконує роль точок для входу та виходу сегмента. Функцію шлюзу виконує прилад, що називається маршрутизатором.

Маршрутизатор представляє інтелектуальний прилад, який надсилає інформацію одержувачу. Частина мереж як шлюзу використовує захисний мережевий екран, firewall (брандмауэр).

Firewall це комбінація різних компонентів, програмних та апаратних, які створюють бар'єр для захисту вашого ПК. Брандмауер можна порівняти із дверима в інтернет. Вона може бути відкритою для частини програм, відкритою та закритою. Саме firewall, а не антивірус не дає потрапити вірусу на комп'ютер. Тому firewall повинен бути встановлений на кожному ПК. Антивірус просто лікує вже заражену систему. Найкращий варіант – це антивірус із вбудованим файрволлом.

Можна налаштувати файрволла так, щоб він пропускав інформацію лише на необхідні порти та адреси. Щоб створити підмережу, маскують мережну частину IP адреси вузла. Звідси, мобільність інформації обмежують вузлами підмережі, т.к. дані вузли розпізнають адреси у певному замаскованому діапазоні.

Причини створення підмережі

  1. Ефективне використання IP-адрес. Коли використовують 32 бітну адресу, виходить обмежена кількість адрес. На перший погляд, 126 мереж і 17000000 вузлів здається пристойною кількістю, але в глобальному масштабі це не багато.
  2. Ізоляція різних сегментів мережі. Наприклад, мережа має 1000 ПК. Якщо не використовувати сегментацію, інформація пройде через всі 1000 ПК. Можете уявити, яке навантаження тим часом відчуває канал зв'язку. Також всі користувачі мережі отримають доступ та інформацію всіх її учасників.
  3. Для повторного використання одного ІР. Наприклад, якщо розділити адреси класу З двох місцях підмережі, можна дати кожної підмережі одну другу частину адрес мережі. Звідси дві підмережі зможуть застосовувати один IP класу С.

Для створення підмережі необхідне блокування цифрами частини або всіх бітів цього IP. Наприклад, маска, що має значення 254 блокуватиме всі адреси октету, крім однієї. Значення 255 заблокує весь октет.

Щоб створити підмережу класу А, підійде маска 255.0.0.0. Класу В – 255.255.0.0. Класу З 255.255.255.0. Щоб дізнатися свою IP-адресу, достатньо в пошуковик ввести «Дізнатися IP-адресу» і ви протягом секунди дізнаєтеся про свою IP-адресу.

Що таке хостінги

Я забув згадати про хостинги, де розміщуються сайти, з яких ми отримуємо більшість інформації. Хостинги - це теж суперкомп'ютери, в яких, як у осередках, знаходяться сайти. Хостинги також дають та отримують інформацію, точніше, це роблять сайти та блоги, які в них знаходяться. Навіть Яндекс з Google знаходяться в суперкомп'ютерах і мають багато своїх серверів по всьому світу.

Рекордсмен у цій справі Пошукова система Google. У неї по всьому світу тисячі своїх серверів і всі вони з'єднані між собою за допомогою оптиковолоконних або телефонних ліній. Це справді схоже на гігантську мережу (або павутину), яка обплутала весь світ. Недарма інтернет називають Глобальною мережею! І дивно, як швидко ця Глобальна мережа поширюється по всьому світу!

Я сподіваюся, тепер вам зрозуміло, як влаштований інтернет. Успіхів!

  • Tutorial

Всім привіт. Днями виникла ідея написати статті про основи комп'ютерних мереж, розібрати роботу найважливіших протоколів та як будуються мережі простою мовою. Зацікавлених запрошую під кат.


Трохи оффтопа: Приблизно місяць тому склав іспит CCNA (на 980/1000 балів) і залишилося багато матеріалу за рік моєї підготовки та навчання. Навчався я спочатку в академії Cisco близько 7 місяців, а час, що залишився, вів конспекти з усіх тем, які були мною вивчені. Також консультував багатьох хлопців у галузі мережевих технологій і зауважив, що багато хто наступає на ті самі граблі, у вигляді прогалин з якихось ключових тем. Днями кілька хлопців попросили мене пояснити, що таке мережі та як з ними працювати. У зв'язку з цим вирішив максимально докладно і простою мовою описати ключові та важливі речі. Статті будуть корисні новачкам, які тільки стали на шлях вивчення. Але, можливо, і досвідчені сисадміни підкреслять із цього щось корисне. Так як я йтиму за програмою CCNA, це буде дуже корисно тим людям, які готуються до здачі. Можете тримати статті у вигляді шпаргалок та періодично їх переглядати. Я під час навчання робив конспекти з книг і періодично читав їх, щоб освіжати знання.

Взагалі хочу дати всім початківцям пораду. Моєю першою серйозною книгою була книга Оліферів «Комп'ютерні мережі». І мені було дуже важко її читати. Не скажу, що все було тяжко. Але моменти, де детально розбиралося, як працює MPLS чи Ethernet операторського класу, вводило у ступор. Я читав один розділ по кілька годин і все одно багато залишалося загадкою. Якщо ви розумієте, що якісь терміни ніяк не хочуть лізти в голову, пропустіть їх і читайте далі, але в жодному разі не відкидайте книгу повністю. Це не роман чи епос, де важливо читати по розділах, аби зрозуміти сюжет. Мине час і те, що раніше було незрозумілим, зрештою стане ясно. Тут прокачується «книжковий скіл». Кожна наступна книга читається легше за попередню книгу. Наприклад, після прочитання Оліферів «Комп'ютерні мережі» читати Таненбаума «Комп'ютерні мережі» легше в кілька разів і навпаки. Тому що нових понять трапляється менше. Тому моя порада: не бійтеся читати книги. Ваші зусилля в майбутньому дадуть плоди. Закінчую розголошення та приступаю до написання статті.

Ось самі теми

1) Основні мережеві терміни, мережна модель OSIта стек протоколів TCP/IP.
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9) Маршрутизація: статична та динамічна на прикладі RIP, OSPF та EIGRP.
10) Трансляція мережевих адрес: NAT і PAT.
11) Протоколи резервування першого переходу: FHRP.
12) Безпека комп'ютерних мереж та віртуальні приватні мережі: VPN.
13) Глобальні мережі та протоколи, що використовуються: PPP, HDLC, Frame Relay.
14) Введення в IPv6, конфігурація та маршрутизація.
15) Мережеве управління та моніторинг мережі.

P.S. Можливо, згодом список доповниться.


Отже, почнемо з основних мережевих термінів.

Що таке мережа? Це сукупність пристроїв та систем, які підключені один до одного (логічно чи фізично) та спілкуються між собою. Сюди можна віднести сервери, комп'ютери, телефони, маршрутизатори тощо. Розмір цієї мережі може досягати розміру Інтернету, а може складатися з двох пристроїв, з'єднаних між собою кабелем. Щоб не було каші, розділимо компоненти мережі на групи:

1) Кінцеві вузли:Пристрої, які передають та/або приймають будь-які дані. Це можуть бути комп'ютери, телефони, сервери, якісь термінали або тонкі клієнти, телевізори.

2) Проміжні пристрої:Це пристрої, які з'єднують кінцеві вузли між собою. Сюди можна зарахувати комутатори, концентратори, модеми, маршрутизатори, точки доступу Wi-Fi.

3) Мережеві середовища:Це середовища, у яких відбувається безпосередня передача даних. Сюди відносяться кабелі, мережеві картки, різноманітні конектори, повітряне середовище передачі. Якщо це мідний кабель, передача даних здійснюється за допомогою електричних сигналів. У оптоволоконних кабелів за допомогою світлових імпульсів. Ну і в бездротових пристроїв, за допомогою радіохвиль.

Подивимося все це на зображенні:

Наразі треба просто розуміти відмінність. Детальні відмінності будуть розібрані пізніше.

Тепер, на мою думку, головне питання: Для чого ми використовуємо мережі? Відповідей на це питання багато, але я висвітлю найпопулярніші, які використовуються у повсякденному житті:

1) Додатки:За допомогою програм надсилаємо різні дані між пристроями, відкриваємо доступ до загальних ресурсів. Це можуть бути як консольні програми, так і програми з графічним інтерфейсом.

2) Мережеві ресурси:Це мережеві принтери, Якими, наприклад, користуються в офісі або мережеві камери, які переглядає охорона, перебуваючи у віддаленій місцевості.

3) Сховище:Використовуючи сервер або робочу станцію, підключену до мережі, створюється сховище, доступне для інших. Багато людей викладають туди свої файли, відео, картинки та відкривають спільний доступ до них для інших користувачів. Приклад, який на ходу спадає на думку, - це google диск, яндекс диск тощо сервіси.

4) Резервне копіювання:Часто, у великих компаніях використовують центральний сервер, куди всі комп'ютери копіюють важливі файли для резервної копії. Це потрібно для подальшого відновлення даних, якщо оригінал вийшов або пошкодився. Методів копіювання безліч: з попереднім стиском, кодуванням і так далі.

5) VoIP:Телефонія, що працює за протоколом IP. Застосовується вона зараз повсюдно, тому що простіше, дешевше за традиційну телефонію і з кожним роком витісняє її.

З усього списку, найчастіше багато хто працював саме з додатками. Тому розберемо їх докладніше. Я старанно вибиратиму тільки ті програми, які якось пов'язані з мережею. Тому програми типу калькулятора або блокнота, до уваги не беру.

1) Завантажувачі.Це файлові менеджери, які працюють за протоколом FTP, TFTP. Банальний приклад - це завантаження фільму, музики, картинок з файлообмінників або інших джерел. До цієї категорії ще можна віднести резервне копіювання, що автоматично робить сервер щоночі. Тобто це вбудовані або сторонні програмита утиліти, які виконують копіювання та скачування. Цей виддодатків не потребує прямого людського втручання. Достатньо вказати місце, куди зберегти та скачування саме почнеться і закінчиться.

Швидкість завантаження залежить від пропускної спроможності. Для даного типудодатків це зовсім критично. Якщо, наприклад, файл завантажуватиметься не хвилину, а 10, то тут тільки питання часу, і на цілісності файлу це ніяк не позначиться. Складнощі можуть виникнути тільки коли нам треба за пару годин зробити резервну копіюсистеми, а через поганий канал і, відповідно, низьку пропускну здатність, це займає кілька днів. Нижче наведено описи найпопулярніших протоколів цієї групи:

FTP-це стандартний протокол передачі даних із встановленням з'єднання. Працює за протоколом TCP (цей протокол буде детально розглянутий). Стандартний номер порту 21. Найчастіше використовується для завантаження сайту на веб-хостинг та розвантаження його. Найпопулярнішим додатком, який працює за цим протоколом - це Filezilla. Ось так виглядає сама програма:


TFTP-це спрощена версія протоколу FTP, яка працює без встановлення з'єднання за протоколом UDP. Застосовується для завантаження образу робочими станціями без дисків. Особливо широко використовується пристроями Cisco для завантаження образу і резервних копій.

Інтерактивні програми.Програми, які дозволяють здійснювати інтерактивний обмін. Наприклад, модель «людина-людина». Коли дві людини, за допомогою інтерактивних програм, спілкуються між собою або ведуть спільну роботу. Сюди належить: ICQ, електронна пошта, форум, на якому кілька експертів допомагають людям у вирішенні питань. Або модель «людина-машина». Коли людина спілкується безпосередньо з комп'ютером. Це може бути віддалена установка бази, конфігурація мережного пристрою. Тут, на відміну від завантажувачів, важливе постійне втручання людини. Тобто як мінімум одна людина виступає ініціатором. Пропускна здатність вже чутливіша до затримок, ніж програми-завантажувачі. Наприклад, при віддаленій конфігурації мережного пристрою буде важко його налаштовувати, якщо відгук від команди буде в 30 секунд.

Програми у реальному часі.Програми, що дозволяють передавати інформацію у реальному часі. Саме до цієї групи належать IP-телефонія, системи потокового мовлення, відеоконференції. Найчутливіші до затримок та пропускної спроможності програми. Уявіть, що ви розмовляєте телефоном і те, що ви кажете, співрозмовник почує через 2 секунди і навпаки, ви від співрозмовника з таким самим інтервалом. Таке спілкування ще й призведе до того, що голоси пропадатимуть і розмова буде важкою, а на відеоконференція перетвориться на кашу. У середньому затримка не повинна перевищувати 300 мс. До цієї категорії можна віднести Skype, Lync, Viber (коли здійснюємо дзвінок).

Тепер поговоримо про таку важливу річ, як топологія. Вона ділиться на 2 великі категорії: фізичнаі логічна. Дуже важливо розуміти їхню різницю. Отже, фізичнатопологія – це як наша мережа виглядає. Де знаходяться вузли, які мережні проміжні пристрої використовуються і де вони стоять, які мережеві кабелівикористовуються, як вони простягнуті і який порт встромлені. Логічнатопологія – це яким шляхом будуть йти пакети у нашій фізичній топології. Тобто фізична – це як ми розташували пристрої, а логічна – це через які пристрої проходитимуть пакети.

Тепер подивимося та розберемо види топології:

1) Топологія із загальною шиною (англ. Bus Topology)


Одна із перших фізичних топологій. Суть полягала в тому, що до одного довгого кабелю приєднували всі пристрої та організовували локальну мережу. На кінцях кабелю були потрібні термінатори. Як правило - це був опір на 50 Ом, який використовувався для того, щоб сигнал не відбивався в кабелі. Перевага її була лише у простоті установки. З погляду працездатності була вкрай стійкою. Якщо в кабелі відбувався розрив, то вся мережа залишалася паралізованою, до заміни кабелю.

2) Кільцева топологія (англ. Ring Topology)


У цій топології кожен пристрій підключається до двох сусідніх. Створюючи таким чином кільце. Тут логіка така, що з одного кінця комп'ютер тільки сприймає, а з іншого тільки відправляє. Тобто виходить передача по кільцю і наступний комп'ютер грає роль ретранслятора сигналу. За рахунок цього потреба у термінаторах відпала. Відповідно, якщо десь кабель ушкоджувався, кільце розмикалося і мережа ставала непрацездатною. Для підвищення стійкості до відмов, застосовують подвійне кільце, тобто в кожен пристрій приходить два кабелі, а не один. Відповідно, при відмові одного кабелю залишається працювати резервний.

3) Топологія зірка (англ. Star Topology)


Усі пристрої підключаються до центрального вузла, який є ретранслятором. В даний час ця модель використовується в локальних мережах, коли до одного комутатора підключаються кілька пристроїв, і він є посередником у передачі. Тут відмовостійкість значно вища, ніж у попередніх двох. При обриві якого-небудь кабелю випадає з мережі тільки один пристрій. Решта продовжує спокійно працювати. Однак, якщо відмовить центральну ланку, мережа стане непрацездатною.

4) Повнозв'язкова топологія (англ. Full-Mesh Topology)


Усі пристрої пов'язані безпосередньо один з одним. Тобто, з кожного на кожен. Ця модельє, мабуть, найвідмовнішою, тому що не залежить від інших. Але будувати мережі на такій моделі складно та дорого. Оскільки в мережі, що має мінімум 1000 комп'ютерів, доведеться підключати 1000 кабелів на кожен комп'ютер.

5) Неповнозв'язна топологія (англ. Partial-Mesh Topology)


Як правило, варіантів її кілька. Вона схожа будовою на повнозв'язну топологію. Однак з'єднання збудовано не з кожного на кожен, а через додаткові вузли. Тобто вузол A, пов'язаний безпосередньо тільки з вузлом B, а вузол B пов'язаний і з вузлом A, і з вузлом C. Так от, щоб вузлу A відправити повідомлення вузлу C, йому треба відправити спочатку вузлу B, а вузол B у свою чергу відправить це повідомлення вузлу C. У принципі з цієї топології працюють маршрутизатори. Наведу приклад з домашньої мережі. Коли ви з дому виходите в Інтернет, у вас немає прямого кабелю до всіх вузлів, і ви надсилаєте дані своєму провайдеру, а він уже знає, куди ці дані потрібно відправити.

6) Змішана топологія (англ. Hybrid Topology)


Найпопулярніша топологія, яка об'єднала всі топології вище у собі. Є деревоподібною структурою, яка поєднує всі топології. Одна з найбільш стійких до відмов топологій, оскільки якщо у двох майданчиків відбудеться обрив, то паралізований буде зв'язок тільки між ними, а всі інші об'єднані майданчики працюватимуть безвідмовно. На сьогоднішній день, ця топологія використовується у всіх середніх та великих компаніях.

І останнє, що залишилося розібрати – це мережеві моделі. На етапі зародження комп'ютерів у мереж не було єдиних стандартів. Кожен вендор використовував свої пропрієтарні рішення, які працювали з технологіями інших вендорів. Звісно, ​​залишати так було не можна і треба було вигадувати загальне рішення. Це завдання звалила він міжнародна організація зі стандартизації (ISO - International Organization for Standartization). Вони вивчали багато моделей, що застосовувалися на той час, і в результаті придумали модель OSI, реліз якої відбувся 1984 року. Проблема її була лише у тому, що її розробляли близько 7 років. Поки фахівці сперечалися, як її краще зробити, інші моделі модернізувалися та набирали обертів. В даний час модель OSI не використовується. Вона застосовується лише як навчання мереж. Моя особиста думка, що модель OSI повинен знати кожен адмін, що поважає себе, як таблицю множення. Хоча її і не використовують у тому вигляді, в якому вона є, принципи роботи у всіх моделей схожі з нею.

Складається вона з 7 рівнів і кожен рівень виконує певну роль і завдання. Розберемо, що робить кожен рівень знизу догори:

1) Фізичний рівень (Physical Layer):визначає метод передачі, яке середовище використовується (передача електричних сигналів, світлових імпульсів чи радіоефір), рівень напруги, метод кодування двійкових сигналів.

2) Канальний рівень (Data Link Layer):він перебирає завдання адресації не більше локальної мережі, виявляє помилки, перевіряє цілісність даних. Якщо чули про MAC-адреси та протокол «Ethernet», то вони розташовуються на цьому рівні.

3) Мережевий рівень (Network Layer):цей рівень перебирає об'єднання ділянок мережі та вибір оптимального шляху (тобто. маршрутизація). кожне мережевий пристріймає мати унікальну мережеву адресу в мережі. Думаю, багато хто чув про протоколи IPv4 та IPv6. Ці протоколи працюють на цьому рівні.

4) Транспортний рівень (Transport Layer):Цей рівень перебирає функцію транспорту. Наприклад, коли ви завантажуєте файл з Інтернету, файл як сегментів відправляється на Ваш комп'ютер. Також тут запроваджуються поняття портів, які необхідні для вказівки призначення до конкретної служби. На цьому рівні працюють протоколи TCP (з встановленням з'єднання) та UDP (без встановлення з'єднання).

5) Сеансовий рівень (Session Layer):Роль цього рівня у встановленні, управлінні та розриві з'єднання між двома хостами. Наприклад, коли відкриваєте сторінку на веб-сервері, Ви не єдиний відвідувач на ньому. І ось для того щоб підтримувати сеанси з усіма користувачами, потрібен сеансовий рівень.

6) Рівень вистави (Presentation Layer):Він структурує інформацію у читабельний вигляд для прикладного рівня. Наприклад, багато комп'ютерів використовують таблицю кодування ASCII для виведення текстової інформаціїабо формат jpeg для відображення графічного зображення.

7) Прикладний рівень (Application Layer):Напевно, це найзрозуміліший для всіх рівень. Якраз на цій шкоді працюють звичні для нас додатки - e-mail, браузери за протоколом HTTP, FTP та інше.

Найголовніше пам'ятати, що не можна перескакувати з рівня на рівень (наприклад, з прикладного на канальний, або з фізичного на транспортний). Весь шлях повинен проходити строго з верхнього на нижній та з нижнього на верхній. Такі процеси отримали назву інкапсуляція(з верхнього на нижній) та деінкапсуляція(З нижнього на верхній). Також варто згадати, що на кожному рівні інформація, що передається, називається по-різному.

На прикладному, уявленні та сеансових рівнях, передана інформація позначається як PDU (Protocol Data Units). Російською ще називають блоки даних, хоча в моєму колі їх називають просто дані).

Інформацію транспортного рівня називають сегментами. Хоча поняття сегменти, застосовується лише для протоколу TCP. Для протоколу UDP використовується поняття – датаграма. Але, як правило, на цю відмінність заплющують очі.
На мережевому рівні називають IP пакети або пакети.

І на канальному рівні – кадри. З одного боку це все термінологія і вона не відіграє важливої ​​ролі в тому, як ви називатимете передані дані, але для іспиту ці поняття краще знати. Отже, наведу свій улюблений приклад, який допоміг мені в мій час розібратися з процесом інкапсуляції та деінкапусуляції:

1) Уявимо ситуацію, що ви сидите вдома за комп'ютером, а в сусідній кімнаті у вас свій локальний веб-сервер. І ось вам знадобилося завантажити файл із нього. Ви набираєте адресу сторінки вашого сайту. Зараз ви використовуєте протокол HTTP, який працює на прикладному рівні. Дані упаковуються та спускаються на рівень нижче.

2) Отримані дані вдаються до рівня представлення. Тут ці дані структуруються і наводяться у формат, який може бути прочитаний на сервері. Запаковується та спускається нижче.

3) На цьому рівні створюється сесія між комп'ютером та сервером.

4) Так як це веб-сервер і потрібно надійне встановлення з'єднання і контроль за прийнятими даними, використовується протокол TCP. Тут ми вказуємо порт, який буде стукати і порт джерела, щоб сервер знав, куди відправляти відповідь. Це потрібно для того, щоб сервер зрозумів, що ми хочемо потрапити на веб-сервер (стандартно – це 80 порт), а не на поштовий сервер. Пакуємо та спускаємо далі.

5) Тут ми повинні вказати, на яку адресу надсилати пакет. Відповідно, вказуємо адресу призначення (нехай адреса сервера буде 192.168.1.2) та адреса джерела (адреса комп'ютера 192.168.1.1). Загортаємо та спускаємо далі.

6) IP пакет спускається вниз і тут входить у роботу канальний рівень. Він додає фізичні адреси джерела та призначення, про які докладно буде розписано у статті. Так як у нас комп'ютер і сервер у локальному середовищі, то адресою джерела буде MAC-адреса комп'ютера, а адресою призначення MAC-адреса сервера (якби комп'ютер і сервер знаходилися в різних мережах, адресація працювала по-іншому). Якщо на верхніх рівнях щоразу додавався заголовок, то тут ще додається кінцевик, який вказує на кінець кадру та готовність всіх зібраних даних до відправки.

7) І вже фізичний рівень конвертує отримане в біти та за допомогою електричних сигналів (якщо це кручена пара), відправляє на сервер.

Процес деінкапсуляції аналогічний, але із зворотною послідовністю:

1) Фізично приймаються електричні сигнали і конвертуються в зрозумілу бітову послідовність для канального рівня.

2) На канальному рівні перевіряється MAC-адреса призначення (чи це адресовано). Якщо так, то перевіряється кадр на цілісність і відсутність помилок, якщо все прекрасно і цілі цілі, він передає їх вищому рівню.

3) На мережному рівні перевіряється IP адреса призначення. І якщо він вірний, дані піднімаються вище. Не варто зараз вдаватися до подробиць, чому в нас адресація на канальному та мережевому рівні. Ця тема вимагає особливої ​​уваги, і я докладно поясню їхню різницю пізніше. Головне зараз зрозуміти, як дані упаковуються та розпаковуються.

4) На транспортному рівні перевіряється порт призначення (не адреса). І за номером порту, з'ясовується якому додатку чи сервісу адресовані дані. У нас це веб-сервер та номер порту – 80.

5) На цьому рівні відбувається встановлення сеансу між комп'ютером та сервером.

6) Рівень уявлення бачить, як усе має бути структуровано і наводить інформацію в читабельний вигляд.

7) І на цьому рівні програми або послуги розуміють, що треба виконати.

Багато написано про модель OSI. Хоча я постарався бути максимально коротким і висвітлити найважливіше. Насправді про цю модель в Інтернеті і в книгах написано дуже багато і докладно, але для новачків, які готуються до CCNA, цього достатньо. З питань на іспиті з цієї моделі може бути 2 питання. Це правильно розташувати рівні та на якому рівні працює певний протокол.

Як було написано вище, модель OSI у наш час не використовується. Поки розроблялася ця модель, дедалі більшої популярності набував стек протоколів TCP/IP. Він був значно простішим і завоював швидку популярність.
Ось так цей стек виглядає:


Як видно, він відрізняється від OSI і навіть змінив назву деяких рівнів. По суті, принцип у нього той самий, що й у OSI. Але тільки три верхні рівні OSI: прикладна, уявлення і сеансовий об'єднані у TCP/IP в один, під назвою прикладної. Мережевий рівень змінив назву та називається – Інтернет. Транспортний залишився такою ж і з тією самою назвою. А два нижні рівні OSI: канальний і фізичний об'єднані у TCP/IP в один з назвою - рівень мережного доступу. Стек TCP/IP у деяких джерелах позначають як модель DoD (Department of Defence). Як каже вікіпедія, було розроблено Міністерством оборони США. Це питання зустрілося мені на іспиті, і до цього я про неї нічого не чув. Відповідно питання: "Як називається мережевий рівень у моделі DoD?", ввів мене в ступор. Тож знати це корисно.

Було ще кілька мережевих моделей, які, якийсь час трималися. Це був стек протоколів IPX/SPX. Використовувався з середини 80-х і протримався до кінця 90-х, де його витіснила TCP/IP. Був реалізований компанією Novell та був модернізованою версією стека протоколів Xerox Network Services компанії Xerox. Використовувався у локальних мережах довгий час. Вперше IPX/SPX я побачив у грі «Козаки». При виборі мережної гри, там пропонувалося кілька стеків на вибір. І хоч випуск цієї гри був, десь у 2001 році, це говорило про те, що IPX/SPX ще зустрічався в локальних мережах.

Ще один стек, який варто згадати – це AppleTalk. Як зрозуміло з назви, був придуманий компанією Apple. Створено в тому ж році, в якому відбувся реліз моделі OSI, тобто в 1984 році. Протримався він зовсім недовго і Apple вирішила використати замість нього TCP/IP.

Також хочу наголосити на одній важливій річ. Token Ring та FDDI - не мережеві моделі! Token Ring - це протокол канального рівня, а FDDI це стандарт передачі, який ґрунтується на протоколі Token Ring. Це не сама важлива інформація, тому що ці поняття зараз не зустрінеш. Але головне пам'ятати, що це не мережеві моделі.

Ось і добігла кінця стаття з першої теми. Хоч і поверхово, але було розглянуто багато понять. Найголовніші будуть розібрані докладніше у наступних статтях. Сподіваюся тепер сіті перестануть здаватися чимось неможливим і страшним, а читати розумні книги буде легше). Якщо я щось забув згадати, виникли додаткові запитання або хто має, що доповнити до цієї статті, залишайте коментарі, або запитуйте особисто. Дякую за прочитання. Готуватиму наступну тему.

  • топологія мережі
  • Додати теги

    Тобто у вузькому значенні - це глобальна спільнота малих та великих мереж. У більш широкому значенні - це глобальне інформаційний простір, що зберігає величезну кількість інформації на мільйонах комп'ютерів, які обмінюються даними.

    У 1969 році, коли був створений Інтернет, ця мережа об'єднувала лише чотири хост-комп'ютери, а сьогодні їх кількість вимірюється десятками мільйонів. Кожен комп'ютер, підключений до Інтернету, – це частина Мережі.

    Для того щоб почати з найбільш звичною для всіх схеми, розглянемо, як підключається до Інтернету домашній комп'ютер, і простежимо, якими каналами подорожує інформація, що передається і приймається нами з Мережі. Якщо ви виходите в Інтернет з домашнього комп'ютера, то швидше за все використовуєте модемне підключення (рис. 1).

    В принципі, з'єднання з провайдером може йти різними каналами: по телефонній лінії, по виділеній лінії, на основі бездротового або супутникового зв'язку, по мережі кабельного телебаченняабо навіть по силових лініях – всі ці альтернативні варіанти показані на рис. 1 .

    Найчастіше це так зване тимчасове (сеансове) з'єднання по телефонній лінії. Ви набираєте один з телефонних номерів, який надав вам провайдер, і додзвонюється на один з його модемів. На рис. 1 показано набір модемів провайдера, так званий модемний пул. Після того, як ви з'єдналися з вашим ISP (Internet Service Provider)-провайдером, ви стаєте частиною мережі даного ISP. Провайдер надає своїм користувачам різні послуги, електронну пошту, Usenet і т.д.

    Кожен провайдер має свою магістральну мережу, або бекбоун. На рис. 1 ми умовно зобразили магістральну мережу якогось провайдера ISP-A. Його магістральна мережа зображена зеленим кольором.

    Зазвичай ISP-провайдери - це великі компанії, які у низці регіонів мають так звані точки присутності (POP, Point of Presence), де відбувається підключення локальних користувачів.

    Зазвичай великий провайдер має точки присутності (POP) у кількох великих містах. У кожному місті знаходяться аналогічні модемні пули, на які дзвонять локальні клієнти цього ISP у цьому місті. Провайдер може орендувати волоконно-оптичні лінії телефонної компанії для з'єднання всіх своїх точок присутності (POP), а може протягнути свої власні волоконно-оптичні лінії. Найбільші комунікаційні компанії мають власні високопропускні канали. На рис. 1 ми показали опорні мережі двох Інтернет-провайдерів. Очевидно, що всі клієнти провайдера ISP-А можуть взаємодіяти між собою власною мережею, а всі клієнти компанії ISP-В - по своїй, але за відсутності зв'язку між мережами ISP-A та ISP-B клієнти компанії «A» та клієнти компанії « не можуть зв'язатися один з одним. Для реалізації цієї послуги компанії «A» та «B» домовляються підключитися до так званих точок доступу (NAP - Network Access Points) у різних містах, і трафік між двома компаніями тече мережами через NAP. На рис. 1 показані магістральні мережі лише двох ISP-провайдерів. Аналогічно організується підключення до інших магістральних мереж, у результаті утворюється об'єднання безлічі мереж високого рівня.

    В Інтернеті діють сотні великих Інтернет-провайдерів, їх магістральні мережі пов'язані через NAP у різних містах, і мільярди байтів даних течуть різними мережами через NAP-вузли.

    Якщо ви користуєтеся Інтернетом в офісі, то швидше за все ви підключені до локальної мережі (LAN - Local Area Network). І тут розглянута нами схема дещо видозмінюється (рис. 2). Мережа організації зазвичай відокремлена від зовнішнього світу певною службою захисту інформації, яка на нашій схемі умовно показана у вигляді цегляної стіни. Варіанти підключення до провайдера можуть бути різними, хоча найчастіше виділена лінія.

    Оскільки неможливо схематично відобразити всю сукупність мереж Інтернету, її часто зображують як розмитого хмари, виділяючи у ньому лише основні елементи: маршрутизатори, точки присутності (POP) і місця доступу (NAP).

    Швидкість передачі на різних ділянках Мережі значно відрізняється. Магістральні лінії, або бекбоуни, пов'язують усі регіони світу (рис. 5) – це високошвидкісні канали, побудовані на основі волоконно-оптичних кабелів. Кабелі позначаються OC (optical carrier), наприклад, OC-3, OC-12 або OC-48. Так, лінія OC-3 може передавати 155 Мбіт/с, а OC-48 – 2488 Мбіт/с (2,488 Гбіт/с). У той же час, отримання інформації на домашній комп'ютер з модемним підключенням 56 K відбувається зі швидкістю всього 56 000 біт/с.

    Як відбувається передача інформації в Інтернеті

    Маршрутизатори

    Як же відбувається передача інформації всіма цими численними каналами? Як повідомлення може бути доставлено з одного комп'ютера на інший через весь світ, пройшовши кілька мереж за частку секунди? Щоб пояснити цей процес, необхідно запровадити кілька понять і передусім розповісти про роботу маршрутизаторів. Доставка інформації за потрібною адресою неможлива без маршрутизаторів, які визначають, яким маршрутом передавати інформацію. Маршрутизатор - це пристрій, який працює з кількома каналами, спрямовуючи до обраного каналу черговий блок даних. Вибір каналу здійснюється за адресою, вказаною в заголовку повідомлення.

    Таким чином, маршрутизатор виконує дві різні, але взаємопов'язані функції. По-перше, він надсилає інформацію вільними каналами, запобігаючи «закупорку» вузьких місць у Мережі; по-друге, перевіряє, що інформація слідує у потрібному напрямку. При об'єднанні двох мереж маршрутизатор включається в обидві мережі, пропускаючи інформацію з однієї в іншу, і в деяких випадках здійснює переведення даних з одного протоколу в інший, захищаючи мережі від зайвого трафіку. Цю функцію маршрутизаторів можна порівняти з роботою патрульної служби, яка з вертольота веде спостереження за рухом у місті, контролює загальну ситуацію із поломками та заторами на дорогах та повідомляє про найбільш завантажені ділянки траси, щоб водії обирали оптимальний маршрут та не потрапляли у пробки.

    Протоколи Інтернету

    ерейдем тепер до розгляду способів передачі в Інтернеті. І тому необхідно запровадити таке поняття, як протокол. У широкому значенні протокол - це заздалегідь обумовлене правило (стандарт), яким той, хто хоче використовувати певний сервіс, взаємодіє з останнім. Стосовно Інтернету протокол - це правило передачі в Мережі.

    Слід розрізняти два типи протоколів: базові та прикладні. Базові протоколи відповідають за фізичне надсилання повідомлень між комп'ютерами в мережі Інтернет. Це протоколи IP та TCP. Прикладними називають протоколи вищого рівня, відповідають за функціонування спеціалізованих служб. Наприклад, протокол http служить передачі гіпертекстових повідомлень, протокол ftp - передачі файлів, SMTP - передачі електронної поштиі т.д.

    Набір протоколів різних рівнів, що працюють одночасно називають стеком протоколів. Кожен нижчий рівень стека протоколів має власну систему правил і надає сервіс для вищележачих.

    Таку взаємодію можна порівняти із схемою пересилання звичайного листа. Наприклад, директор фірми «А» пише листа і віддає його секретареві. Секретар поміщає лист у конверт, написує адресу та відносить конверт на пошту. Пошта доставляє листа до поштового відділення. Відділення поштизв'язку доставляє лист одержувачу – секретареві директора фірми «B». Секретар роздруковує конверт та передає лист директорові фірми «В». Інформація (лист) передається з верхнього рівня на нижній, обростаючи на кожній стадії додаткової службовою інформацією(пакет, адреса на конверті, поштовий індекс, контейнер із кореспонденцією тощо), яка не має відношення до тексту листа.

    Нижній рівень – це рівень поштового транспорту, яким лист перевозиться до пункту призначення. У пункті призначення відбувається зворотний процес: кореспонденція витягується, зчитується адреса, листоноша несе конверт секретареві фірми «B», який дістає лист, визначає його терміновість, важливість і в залежності від цього передає інформацію вище. Директори фірм «А» та «Б», передаючи один одному інформацію, не дбають про проблеми пересилання цієї інформації, подібно до того, як секретаря не хвилює, як доставляється пошта.

    Аналогічно кожен протокол у стеку протоколів виконує свою функцію, не переймаючись функціями протоколу іншого рівня.

    На нижньому рівні, тобто на рівні TCP/IP, використовується два основні протоколи: IP (Internet Protocol – протокол Інтернету) та ТСР (Transmission Control Protocol – протокол управління передачею).

    Архітектура протоколів TCP/IP призначена для об'єднаної мережі. Інтернет складається з різноманітних підмереж, з'єднаних один з одним шлюзами. Як підмережі можуть виступати різні локальні мережі (Token Ring, Ethernet тощо), різні національні, регіональні та глобальні мережі. До цих мереж можуть підключатись машини різних типів. Кожна з підмереж працює відповідно до своїх принципів і типу зв'язку. При цьому кожна підмережа може прийняти пакет інформації та доставити його за вказаною адресою. Отже, потрібно, щоб кожна підмережа мала якийсь наскрізний протокол передачі повідомлень між двома зовнішніми мережами.

    Розібратися у роботі протоколів допоможе схема на рис. 6 . Припустимо, є якесь послання, яке надсилається електронною поштою. Передача пошти здійснюється за прикладним протоколу SMTPщо спирається на протоколи TCP/IP. Згідно з протоколом TCP, дані, що відправляються, розбиваються на невеликі пакети фіксованої структури і довжини, що маркуються таким чином, щоб при отриманні дані можна було б зібрати в правильній послідовності.

    Зазвичай довжина одного пакета вбирається у 1500 байт. Тому один електронний лист може складатися з кількох сотень таких пакетів. Мінімальна довжина пакета не призводить до блокування ліній зв'язку і не дозволяє окремим користувачам надовго захоплювати канал зв'язку.

    До кожного отриманого TCP-пакету протокол IP додає інформацію, за якою можна визначити адреси відправника та одержувача. На рис. 6 представлено як приміщення адреси на конверт. Для кожного пакета, що надходить, маршрутизатор, через який проходить який-небудь пакет, за даними IP-адреси визначає, кому з найближчих сусідів необхідно переслати даний пакет, щоб він швидше опинився у одержувача, - тобто приймає рішення про оптимальний шлях чергового пакету. При цьому географічно найкоротший шлях не завжди виявляється оптимальним (швидкий канал на інший континент може бути кращим за повільне в сусіднє місто). Очевидно, що швидкість та шляхи проходження різних пакетів можуть бути різними.

    Таким чином, протокол IP здійснює переміщення даних у мережі, а протокол TCP забезпечує надійну доставку даних, використовуючи систему кодів, що виправляють помилки. Причому два мережеві сервери можуть одночасно передавати в обидві сторони по одній лінії безліч TCP-пакетів від різних клієнтів.

    Деякі початківці думають, що зв'язок по Інтернету схожий на телефонний. Хочеться ще раз підкреслити основну відмінність передачі інформації по телефонній мережі та Інтернету: коли ви телефонуєте комусь в інший регіон країни або навіть на інший континент, телефонна система встановлює канал між вашим телефоном і тим, на який ви телефонуєте. Канал може складатися з десятків ділянок: мідні дроти, волоконно-оптичні лінії, бездротові ділянки, супутниковий зв'язокі т.д. Ці ділянки незмінні протягом усього сеансу зв'язку. Це означає, що лінія між вами і тим, кому ви телефонуєте, постійна протягом усієї розмови, тому пошкодження на будь-якій ділянці даної лінії, наприклад обрив проводів у бурю, здатні перервати вашу розмову.

    При цьому, якщо з'єднання нормальне, значить виділена частина мережі для інших вже не доступна. Йдеться про мережу з комутацією каналів. Інтернет є мережею з комутацією пакетів, а це зовсім інша історія. Процес пересилання електронної пошти принципово інший.

    Як уже було зазначено, Інтернет-дані в будь-якій формі (будь то електронне послання, Web-сторінка або файл, що завантажується) подорожують у вигляді групи пакетів. Кожен пакет посилається на місце призначення оптимальним з доступних шляхів. Тому навіть якщо якась ділянка Мережі виявиться порушеною, то це не вплине на доставку пакета, який буде спрямований альтернативним шляхом. Таким чином, під час доставки даних немає потреби у фіксованій лінії зв'язку між двома користувачами. Принцип пакетної комутації забезпечує основну перевагу Інтернету – надійність. Мережа може розподіляти навантаження різними ділянками за тисячні частки секунди. Якщо якась ділянка обладнання мережі пошкоджена, пакет може обійти це місце і пройти іншим шляхом, забезпечивши доставку всього послання .

    Адресація в Інтернеті

    Ви вже згадували IP-адресу, тепер розповімо про неї докладніше. Кожному комп'ютеру, підключеному до Інтернету, надається ідентифікаційний номер, який називається IP-адресою.

    Але якщо ви здійснюєте сеансове підключення (тобто підключаєтеся на час сеансу виходу в Інтернет), IP-адреса вам виділяється тільки на час цього сеансу. Надання адреси на час сеансу зв'язку називається динамічним розподілом IP-адрес. Воно зручне для ISP-провайдера, оскільки в той період часу, поки ви не виходите в Інтернет, IP-адресу, яку ви отримували, може бути виділено іншому користувачеві. Ця IP-адреса є унікальною тільки на час вашої сесії - наступного разу, коли ви виходите в Інтернет через свого провайдера, IP-адреса може бути іншою. Таким чином, Інтернет-провайдер повинен мати по одній IP-адресі на кожен модем, який він обслуговує, а не на кожного клієнта, яких може бути набагато більше.

    IP-адреса має формат xxx.xxx.xxx.xxx, де xxx - числа від 0 до 255. Розглянемо типову IP-адресу: 193. 27.61.137.

    Для полегшення запам'ятовування IP-адреса зазвичай виражають рядом чисел у десятковій системі числення, розділених точками. Але комп'ютери зберігають їх у бінарній формі. Наприклад, та сама IP-адреса в двійковому кодівиглядатиме так:

    11000001.00011011.00111101.10001001.

    Чотири числа в IP-адресі називаються октетами, оскільки в кожному з них при подвійному поданні є вісім розрядів: 4×8=32. Так як кожна з восьми позицій може мати два різні стани: 1 або 0, загальний обсяг можливих комбінацій становить 28, або 256, тобто кожен октет може приймати значення від 0 до 255. Комбінація чотирьох октетів дає 232 значень, тобто приблизно 4, 3 млрд. комбінацій, крім деяких зарезервованих адрес.

    Октети служать як у тому, щоб розділяти числа, а й виконують інші функції. Октети можна розподілити на дві секції: Net та Host. Net-секція використовується для визначення мережі, до якої належить комп'ютер. Host, який іноді називають вузлом, визначає конкретний комп'ютер у мережі.

    Ця система аналогічна системі, яка використовується у звичайній пошті, коли одна частина адреси визначає вулицю, а друга - конкретний будинок на цій вулиці.

    На ранній стадії розвитку Інтернет складався з невеликої кількості комп'ютерів, об'єднаних модемами і телефонними лініями. Тоді користувачі могли встановити з'єднання з комп'ютером, набравши цифрову адресу, наприклад, 163. 25.51.132. Це було зручно, поки мережа складалася з кількох комп'ютерів. У міру збільшення їх кількості, враховуючи той факт, що текстове ім'я завжди зручніше для запам'ятовування, ніж цифрове, цифрові імена поступово почали замінювати на текстові.

    Виникла проблема автоматизації даного процесу, і в 1983 році у Вісконсінському університеті США (University of Wisconsin) була створена так звана DNS (Domain Name System)-система, яка автоматично встановлювала відповідність між текстовими іменами та IP-адресами. Замість чисел було запропоновано сьогодні звичний запис типу http://www.myhobby.narod.ru/ .

    Подібно здійснюється сортування звичайної пошти. Люди звикли орієнтуватися на географічних адресах, наприклад: «Москва, вул. Рилєєва, буд. 3, кв. 10», тоді як автомат на пошті швидко сортує пошту за індексом.

    Таким чином, при пересиланні інформації комп'ютери використовують цифрові адреси, люди - літерні, а DNS-сервер є своєрідним перекладачем.

    Перш ніж переходити до опису роботи DNS-серверів, слід зазначити кілька слів про структуру доменних імен.

    Доменні імена

    коли ви звертаєтеся на Web або посилаєте e-mail, ви використовуєте доменне ім'я. Наприклад, адреса http://www.microsoft.com/ містить доменне ім'я microsoft.com. Аналогічно e-mail-адреса [email protected]Містить доменне ім'я aha.ru.

    У доменній системі імен реалізується принцип призначення імен із визначенням відповідальності за їх підмножина відповідних мережевих груп.

    І якщо кожна група дотримується цього простого правила і завжди отримує підтвердження, що імена, які вона присвоює, єдині серед багатьох її безпосередніх підлеглих, то жодні дві системи, де б вони не знаходилися в мережі Інтернет, не зможуть отримати однакових імен.

    Також унікальні адреси, що вказуються на конвертах при доставці листів звичайною поштою. Таким чином, адреса на основі географічних та адміністративних назв однозначно визначає точку призначення.

    Домени також мають аналогічну ієрархію. В іменах домени відокремлюються один від одного крапками: companya.msk.ru, companyb.spb.ru. В імені може бути різна кількість доменів, але зазвичай їх не більше п'яти. У міру руху домени в імені зліва направо, кількість імен, що входять до відповідної групи, зростає.

    Щоразу, коли ви використовуєте доменне ім'я, ви також використовуєте DNS-сервери для того, щоб перевести літерне доменне ім'я в IP-адресу машинною мовою.

    Як приклад давайте розглянемо адресу http://www.pc.dpt1.company.msk.ru/.

    Першим у імені стоїть назва робочої машини - реального комп'ютераз IP-адресою. Це ім'я створено та підтримується групою dpt1. Група входить у більший підрозділ company, далі слідує домен msk - він визначає імена московської частини мережі, а ru - російської.

    Кожна країна має власний домен. Так au – відповідає Австралії, be – Бельгії тощо. Це географічні домени верхнього рівня.

    Крім географічної ознаки використовується тематична, відповідно до якої існують такі доменні імена першого рівня:

    • com - означає комерційні підприємства;
    • (edu) – освітні;
    • Як працює DNS-сервер

      NS-сервер приймає запит на конвертацію доменного імені в IP-адресу. При цьому DNS-сервер виконує такі дії:

      • відповідає на запит, видавши IP-адресу, оскільки вже знає IP-адресу запитаного домену.
      • контактує з іншим DNS-сервером для того, щоб знайти IP-адресу запитаного імені. Цей запит може проходити ланцюжком кілька разів.
      • видає повідомлення: «Я не знаю IP address домену, який ви запитували, але ось IP address DNS-сервера, який знає більше мене»;
      • повідомляє, що такий домен немає.

      Припустимо, що ви набрали адресу http://www.pc.dpt1.company.com/ у вашому браузері, який має адресу в домені верхнього рівня COM (рис. 9). У найпростішому варіанті ваш браузер контактує з DNS-сервером для того, щоб отримати IP-адресу комп'ютера, що шукається, і DNS-сервер повертає шукану IP-адресу (рис. 10).

      На практиці в Мережі, де об'єднані мільйони комп'ютерів, знайти DNS-сервер, який знає потрібну вам інформацію, - це проблема. Іншими словами, якщо ви шукаєте якийсь комп'ютер у Мережі, то перш за все вам необхідно знайти DNS-сервер, на якому зберігається потрібна вам інформація. При цьому в пошуку інформації може бути задіяний цілий ланцюжок серверів. Пояснити роботу DNS-серверів можна з прикладу, показаному на рис. 11 .

      Припустимо, що той сервер DNS, до якого ви звернулися (на рис. 11 він позначений як DNS1), не має потрібної інформації. DNS1 розпочне пошук IP-адреси з звернення до одного з кореневих DNS-серверів. Кореневі DNS-сервери знають IP-адреси всіх DNS-серверів, які відповідають за доменні імена верхнього рівня (COM, EDU, GOV, INT, MIL, NET, ORG тощо).

      Наприклад, сервер DNS1 може запросити адресу у кореневого DNS-сервера. Якщо кореневий сервер не знає цієї адреси, можливо, він дасть відповідь: «Я не знаю IP-адреси для http://www.pc.dpt1.company.com/, але можу надати IP-адресу COM DNS-сервера».

      Після цього ваш DNS надсилає запит на COM DNS з проханням повідомити шукану IP-адресу. Так відбувається доти, доки не знайдеться DNS-сервер, який видасть потрібну інформацію.

      Одна з причин, через яку система працює надійно, - це її надмірність. Існує безліч DNS-серверів на кожному рівні, і тому, якщо один з них не може дати відповіді, напевно, існує інший, на якому є необхідна вам інформація. Інша технологія, яка робить пошук швидшим, – це система кешування. Як тільки DNS-сервер виконує запит, він кешує отриману IP-адресу. Одного разу зробивши запит на кореневий DNS (root DNS) і отримавши адресу DNS-сервера, що обслуговує COM-домени, наступного разу він не повинен буде повторно звертатися з подібним запитом. Подібне кешування відбувається з кожним запитом, який поступово оптимізує швидкість роботи системи. Незважаючи на те, що користувачам робота DNS-сервера не видно, ці сервери щодня виконують мільярди запитів, забезпечуючи роботу мільйонів користувачів.

      Комп'ютерПрес 5"2002

    Сьогодні, навіть якщо ви працюєте в зовсім невеликій компанії, не обійтися без створення комп'ютерної мережі. Нехай у вас всього 3 комп'ютери і сервер, все-одно, дроти тягнути доводиться. Звичайно, можна було б обійтися і Wi-Fi, але бездротові рішеннявсе ж таки мають свої недоліки.

    Отже, наша кінцева мета: побудова локально-обчислювальної мережі в окремому офісі (квартирі).

    ЛОМ, LAN (локально-обчислювальна мережа) – група комп'ютерів, серверів та периферійних пристроївоб'єднані за деякою ознакою (наприклад, комп'ютери одного офісу, або будівлі). ЛОМ є мережами закритого типу, доступ до яких дозволено обмеженій кількості користувачів (наприклад, співробітники однієї фірми).

    Кабельна система – основа створення інформаційної інфраструктури загалом, і основа створення ЛОМ зокрема.

    З яких елементів складається кабельна система для сучасної ЛОМ?

    1. Кабель типу «Вита пара». Думаю, зрозуміло, навіщо.
    2. Абонентська розетка. Симпатичного виду розетка служить для підключення кінцевих пристроїв (комп'ютера, ноутбука, принтера, телефону) до комп'ютерної мережі офісу. Розташовується у безпосередній близькості від робочого місця співробітника або периферійного пристрою.
    3. Патч-корд (комутаційний шнур). Спеціальний шнур для підключення комп'ютера до Абонентської розетки (див. п.2.)
    4. Патч-панель (комутаційна панель). Служить вузлом комутації для офісу ЛОМ. По суті, ця панель компактно розташовує всі робочі порти (Абонентські розетки) в центрі комутації та дозволяє підключити всі комп'ютери та периферію (підключені до абонентських розеток) до світчу або будь-якого іншого активного обладнання.

    Вибір обладнання

    Існує багато різновидів устаткування організації ЛВС. Ми Роздивимось найпростіший варіант, він же – найпоширеніший. Переважна більшість комп'ютерних мереж побудовано із застосуванням мідного кабелю типу «кручена пара» категорії 5е та супутнього йому обладнання. Чому так? Основні причини: це дешево та просто.

    100 Base-TX та 1000 Base-T

    А цього більш ніж достатньо більшості невеликих офісів компаній.

    Кабель

    Якими характеристиками повинен мати кабель для комп'ютерної мережі невеликої організації?

    Параметрів кілька:

    По-перше, це має бути кабель певної категорії. У нашому випадку – 5е.

    По-друге, кабель для внутрішньої прокладки. Не треба використовувати кабель для зовнішньої прокладки в офісі, оболонка такого кабелю, як правило, виготовлена ​​з поліетилену, а поліетилен дуже горючий і цим небезпечний. Найдешевша та практична оболонка – з ПВХ і саме він використовується для більшості інсталяцій.

    По-третє. Кабель для горизонтальної прокладки (між патч-панеллю та абонентською розеткою) має бути одножильним. У багатожильного кабелю та характеристики гірше і коштує він дорожче і взагалі не для цього. Також рекомендуємо звертати увагу, з чого зроблена жила кабелю. Не рекомендуємо використовувати алюмінієвий кабель (експлуатаційні характеристики значно гірші, виграш за ціною незначний).

    По-четверте. Кабель має бути 4-х парний. Використання 2-х парного кабелю в деяких випадках, звичайно, може бути виправдане, але це сильно обмежує можливості використання комп'ютерної мережі в майбутньому (1000 Base-T ви на такому кабелі вже не заведете, тому що цей протокол використовує всі 4 пари) .

    У п'ятих. Багато хто вважає, що екранований кабель крутіший за неекранований. Це, м'яко кажучи, негаразд. У бюджетних офісних мережах (і тим більше вдома), використання екранованих компонентів не має сенсу. Ви просто переплачуєте за додатковий функціонал, який не використовуєте. Більше того, за відсутності грамотного заземлення (яке, до речі, як правило відсутнє, а пристрій його коштує великих грошей), екрановане рішення працює тільки на шкоду і погіршує характеристики каналу зв'язку. Екрановане рішення може бути виправдане лише у випадку, якщо у вас є якісь сильні електромагнітні наведення та ви готові витратити кругленьку суму на організацію окремого контуру заземлення, а це вже не наш випадок бюджетної інсталяції.

    Ну і як і скрізь звертайте увагу на ціну. Не беріть найдешевший кабель, деякі виробники «не доповідають» міді або заощаджують на оболонці, що може надалі принести неприємні сюрпризи, але й дорогий кабель для бюджетної інсталяціїБрати немає чого «теплий ламповий звук» у кручений парі відсутня, повірте.

    Абонентські розетки

    При виборі абонентських (або ще називають - комп'ютерних) розеток треба враховувати таке:

    категорія розеток повинні збігатися з категорією інших компонентів комп'ютерної мережі. Якщо ми беремо кабель категорії 5е, то і розетки беріть 5е. Нема чого брати 6 категорію, тільки гроші даремно витратите. Але і третю (або телефонну) категорію брати не рекомендуємо, навіть якщо у вас даний конкретний порт використовуватиметься під звичайний телефон: це сьогодні ви цей порт так використовуєте, а що буде завтра? Може ви захочете перейти на IP-телефонію, або підключити принтер на даному робочому місці. Трохи універсальності нікому не зашкодило, та й вартує це розумних грошей.

    Перед покупкою, зрозумійте, яким чином у вас відбуватиметься монтаж комп'ютерної мережі. Розетки бувають:

    • Настінний відкритий монтаж. Це якщо ви ведете кабель по стіні відкритим способом або у коробі малого перерізу
    • Розетки для монтажу в підрозетники. Якщо у вас проводка йде приховано в гофро-трубах або за гіпсокартоном
    • Розетки для монтажу у пластиковий ПВХ короб. Ну, тут зрозуміло.
    • Нарешті, є універсальні розеткові модулі, іменовані в народі «Кейстоунами». Вони хороші тим, що можуть бути використані при будь-якому типі інсталяції, потрібно лише підібрати пластиковий обвіс (настінна коробка, рамка «мозаїк» для короба і т.д.).

    При плануванні або не плануванні покупки комп'ютерних розеток, слід врахувати той факт, що навіть якщо ви хочете кинути кабелю вздовж стіни відкритим способом, це не благає необхідності використання розеток (або як варіант просто кейстоунів). Тому що кінець одножильний кабель RJ-45 конекторами - категорично не рекомендується.

    Патч-корди

    Нав'язування патч-кордів, деякими бюджетними інсталяторами часто сприймається як шалений маркетинг.

    По суті, виготовлення патч-корду самостійно (якщо ви використовуєте при цьому правильний, тобто багатожильний кабель!) мало чим відрізняється від заводської збірки з єдиним, але дуже суттєвим але: конектори патч-кордів при заводському складанні заливаються пластифікатом під тиском, що захищає патч-корд від пошкоджень у процесі експлуатації, і це важливо, тим більше, що стоять патч-корди по суті копійки.

    Що слід врахувати під час виборів?

    • Відповідність категорії патч-кордів з одного боку категорії інших компонентів комп'ютерної мережі, а з іншого боку, відповідність типу обладнання, яке ви збираєтеся підключати даним патч-кордом. Якщо у вас комп'ютер або ноутбук - беріть неекранований патч-корд категорії 5е з роз'ємами RJ45-RJ45, якщо ви плануєте підключати звичайний телефон, слід підібрати патч-корд з роз'ємами RJ45-RJ12
    • Довжина. Як правило, для комутації патч-панелі достатньо патч-кордів 0,5 і 1 метр, для підключення комп'ютера, принтера або ноутбука до абонентських розеток зазвичай використовують патч-корди 2 або 3 метри.
    • Колір. Звичайний патч-корд - сірий, але якщо ви ходите використовувати можливість кодування кольорів типів підключень, можете заморочитися з квітами, хоча це і проблемно, т.к. у постачальника з кольоровими патч-кордами періодично буває напруження.

    Комутаційні панелі (Патч-панелі)

    Комутаційні панелі теж бувають різні і важливо підібрати те, що вам потрібно. Отже, які параметри для вибору:

    • Кількість портів. Найбільш поширені панелі із 24 портами. Але бувають: 6, 8, 12, 16, 24, 48, 50-портові патч-панелі (насправді різновидів більше, але це основні). Що ж робити, все пропало! У мене всього 4 порти» - скажете ви. Спокійно, не морочте людям голову, ви можете використовувати настінні розетки для того щоб набрати необхідну кількість портів і ця імпровізована патч-панель буде відмінно працювати (інше питання- як це буде виглядати ...). Взагалі, ми рекомендуємо брати патч-панель із запасом по портах, мало як розвиватиметься ваша комп'ютерна мережа, запас ніколи не завадить.
    • Патч-панелі бувають настінні та 19-ти (або 10-ти) дюймові. Ну, на стіну - все зрозуміло, прикручує і працюєте, але якщо хочете щоб все було акуратно, варто задуматися над придбання телекомунікаційної шафи. Заодно, у таку шафу можна буде одразу поставити свитч, безперебійник, сервер та інше обладнання, головне не промахнутися з розміром шафи.
    • категорія. Якщо у нас комп'ютерна мережа категорії 5е, то і патч-панель має бути категорії 5е.
    • Тип комутаційної панелі. Якщо у вас мережа чітко поділена на комп'ютерну та телефонну, можна використовувати два типи патч-панелей (не рекомендуємо). Так само, як варіант, можна використовувати крос-панелі з роз'ємами IDC 110, такі панелі мають ряд переваг, але в загальному випадку, ми так само не рекомендуємо їх до використання і пропонуємо використовувати стандартні RJ45 патч-панелі категорії 5е - це додасть універсальності вашої ЛОМ.
    • Екран. Т.к. у нас вся система побудована на неекранованих компонентах, то і патч-панель має бути неекранованою.

    Резюме з набору компонентів для комп'ютерної мережі:

    Типова специфікація обладнання бюджетної інсталяції:

    1. Кабель
      • Кручена пара
      • 4-х парник
      • Мідний одножильний провідник
      • Для внутрішнього прокладання, оболонка ПВХ
      • Категорія 5е
      • Коробка 305 м
    2. Абонентські розетки
      • Зовнішні
      • 2 порти RJ45
      • Категорія 5е
    3. Патч-корди
      • Категорія 5е
      • RJ45-RJ45
      • Колір сірий
      • 3м – для підключення обладнання до розеток
      • 1м - для комутації (світч-патч-панель)
    4. Патч-панель
      • 12 портів RJ45, настінна (або 24-х портова 19-ти дюмова, якщо у вас є телекомунікаційна шафа, куди ви збираєтеся встановити все обладнання.)
      • Категорія 5е
      • Неекранована

    Монтаж компонентів комп'ютерної мережі

    Отже, обладнання куплено, готуємось до монтажу. Перед монтажем слід перевірити, чи є у вас необхідний інструмент.

    Інструмент для монтажу комп'ютерної мережі

    Зразковий список інструмента може виглядати так:

    1. Універсальний пристрій для зачищення та обрізання витої пари.
    2. Пристрій для закладення кручений пари
    3. Змінні ножі для закладення кручений пари (вставляються в «пристрій для закладення кручений пари»)
    4. Інший стандартний інструмент (викрутки, кусачки, електроінструмент тощо)

    Прокладка кабелю

    Прокладка крученої пари нічим не відрізнятиметься від прокладки будь-якого іншого кабелю такого ж перерізу за винятком пари нюансів:

    • Кабель не можна нарощувати. Тобто. від патч-панелі до розетки має бути прокладений один цільний відрізок кабелю. У зв'язку з цим рекомендується розраховувати довжину ліній із невеликим запасом у разі помилки.
    • Кабель не можна сильно тягнути, не можна наступати на нього, заламувати і т.д., загалом ніжніше, ніжніше.
    • Потрібно дотримуватись радіуси вигину при прокладці (може порушитися симетричність пар, а це вплине на характеристики). На вигляд це визначити не складно - якщо бачите, що в місці вигину виходить залом, значить ви напевно щось порушили. У такому разі кабель треба розпрямити і натискаючи пальцями, акуратно відновити початкову форму.
    • Важливо: кожен відрізок кабелю необхідно промаркувати з обох сторін. Причому, тимчасове маркування зазвичай наносять з кожного кінця в двох місцях: на відстані приблизно 5 см від кінця кабелю і на відстані метра від кінця кабелю.

    Розробка (розлучення) патч-панелі

    Ок, кабель проклали. Саме час визначити за якою схемою ми будемо обробляти (розключати) патч-панелі та розетки.

    Існує 2 схеми обробки патч-панелей і розеток:

    Або зазвичай їх скорочують у розмові до «А» і «В» (англійською мовою, тобто «В» вимовляється як «Б»). Не важливо, яку схему обробки ви виберете, важливо, щоб ця схема була однакова на всіх розетках і патч-панелей в рамках однієї ЛОМ.

    Як зрозуміти, де яка схема і який проводок у який роз'єм обробляти?

    Візьмемо нашу патч-панель та перевернемо її. Бачимо таке:

    Колірна схема однозначно вказує, який ніж якому провідник кручений пари відповідає (залежно від обраної схеми – 568А чи 568В). Дотримуйтесь уважного кольорового маркування і у вас все вийде.

    Який ніж вибрати для обробки патч-панелі або розетки?

    Як було сказано вище, ножі для обробки бувають 2-х видів:

    • Krone

    Вони мало чим один від одного відрізняються, проте відмінності є і вони істотні. Якщо ви будете обробляти гніздо не тим ножем, це може призвести до пошкодження гнізда.

    Уважніше вивчайте етикетку виробів, там написано. Використовуйте той ніж, який вказано на етикетці виробу.

    Монтаж та розлучення патч-панелі.

    Кабель прокладений, настав час провести розлучення пат-панелі. План робіт приблизно такий:

    1. Для початку необхідно приміряти патч-панель за місцем і перевірити – чи вистачає нам кабелю. Кабелю має вистачати із запасом.
    2. Відкладаємо патч-панель убік і упорядковуємо кабель, який ми збираємося обробляти. Весь кабель необхідно зачесати, укласти проводок до проводки, причому саме в тому порядку, в якому ми збираємося обробляти (для цього кабель при прокладці маркували). Потім кабель необхідно зібрати в акуратний джгут, зробити невелике кільце на запас і акуратно але надійно (намагаючись не перетискати кабель) частково закріпити (залишити достатньої довгий хвіст, щоб було зручно патч-панель обробляти).
    3. Дивимося – де ми приміряли пат-панель та робимо обрізання кабелю під місце встановлення пат-панелі. При цьому, якщо ми зрізаємо маркування кабелю, його необхідно відновити! На цьому етапі, якщо ви впевнені в точності обрізки, можна наносити постійне маркування: в 10 см і в метрі від кінця кабелю.
    4. Саму обробку патч-панелі робимо в безпосередній близькості від місця майбутнього кріплення патч-панелі (у тому числі і для цього нам знадобиться запас кабелю, який ми залишили). Для цього найзручніше, поставити невеликий столик. Розділяємо патч-панель, відповідно до обраної схеми обробки для даної ЛОМ (568А або 568В).
    5. Оброблену патч-панель ставимо на місце, запаси кабелю акуратно закріплюємо. Наносимо маркування на саму патч-панель. Всі.

    Монтаж та обробка абонентських розеток

    При обробці розеток важливо дотриматися декількох моментів:

    1. Якщо є можливість, залиште невеликий запас кабелю в лінії неподалік робочого місця. Багато не треба, сантиметрів 5-10, цього достатньо. Це потрібно на випадок, якщо раптом доведеться переробляти розетки. Запас потрібно залишати таким чином, щоб не було заломів кабелю (тобто дотримано радіуси вигину): за гіпсокартоном, фальшстелею і т.д. Не варто залишати запас кабелю в коробі - там немає умов дотриматися радіуси вигину.
    2. При обрізанні кабелю – не забувайте відновлювати маркування!
    3. Обробку розетки слід вести за тією ж схемою, яку ви вибрали для всієї вашої ЛОМ (568А або 568В).
    4. Колірне маркування для обробки за обраною схемою в обов'язковому порядку має бути присутнє на розетці (або кейстоуні), дотримуйтесь її і обраної схеми.
    5. Після того як ви обробили розетку і закріпили її (у коробі, на стіну, в гіпсокартон) – обов'язково нанесіть маркування на розетку на кожен порт окремо!

    Тестування готової кабельної системи

    На завершення установки, необхідно протестувати всі лінії кабельної системи, що вийшла. Для цього є чимало можливостей. Прилади для тестування кабельних систем, що грубо діляться на 2 основних класи:

    • Елементарні дзвонилки, які дозволяють перевірити правильність обробки патч-панелі та розеток + наявність проходження сигналу. При тестуванні з допомогою таких LAN-тестерів можна лише загалом відповісти собі питанням – чи працює загалом те що ви створили.
    • Тестери (аналізатори) параметрів з'єднань. Дозволяють перевірити не тільки правильність та наявність сигналу, але й дадуть відповідь на питання про якість ліній зв'язку (або каналів зв'язку) які вийшли.

    В принципі, для умов бюджетної інсталяції цілком підходять приладчики першого типу. Вони коштують недорого і дають досить об'єктивну картину. Глибше копати має сенс, якщо є якісь проблеми з мережею, або якщо ви спочатку сумнівалися як компоненти мережі, які встановлювали. У такому разі не варто забувати, що прилади другого типу коштують великих грошей і вимагають високої кваліфікації користувача.

    На сьогоднішній день інтернет став однією з найважливіших складових життя людини. Звичайно, він не настільки важливий, як вода або продукти харчування, проте його відсутність призведе до інформаційного колапсу по всій планеті і фактично відкине людство століття тому. Давай розберемо, що таке інтернет і чому він такий важливий у нашому житті.

    Інтернет – об'єднання всіх малих мереж у єдину глобальну мережу у вигляді спеціальних кабелів. Пояснення термінології цілком зрозуміле, але мало чого пояснює пересічному користувачеві, через що слід навести розгорнутий приклад.

    Подайте наступне:

    • Спочатку існував острів чи континент, де повністю були відсутні всілякі мережі, але вже існували обчислювальні машини.
    • У кожному комп'ютері було багато файлів, як мультимедіа, так і важливої ​​інформації.
    • Щоб передати файл іншому користувачеві, потрібно було взяти носій. цифрової інформації(диск або дискету), записати дані та особисто віднести їх тому, кому вони були потрібні.

    Це було можливе лише на території міста чи, як максимум, країни. Такий спосіб вкрай незручний та непрактичний.

    Через деякий час люди стали об'єднувати найближчі на відстані комп'ютери спеціальними кабелями – тобто створювали локальні мережі. Це ще не могло назватись Інтернетом, але стало початком глобальної мережі. Всередині локального з'єднання можна передати будь-яку інформацію. Згодом об'єднувалося все більше і більше комп'ютерівдоки всі обчислювальні машини в межах одного острова, країни або континенту не створили одну велику мережу.

    Цю мережу вже можна назвати інтернетом, але Всесвітня павутина- Щось більш глобальне. Принцип її побудови аналогічний до локальної мережі, тільки комп'ютери на різних континентах з'єднуються. товстяними кабелями, які прокладаються дном морів або океанів. Якщо основні кабелі, що з'єднують, будуть якимось чином зруйновані, то мережі знову перетворяться на масштабні, але локалізовані. Як працює інтернет через ці дроти: всі файли, що передаються, діляться на пакети і відправляються одержувачу на швидкості, яку допускає тарифний планвашого провайдера.

    Винахідником Інтернету є не одна людина, а ціла група військових із Америки. Причиною стала Холодна війна з СРСР і мережі мали якимсь чином протидіяти загрозі. Проект був розроблений наприкінці жовтня 1969 року, але широкого поширення інтернет набув лише 1991 року.

    Суть роботи інтернет-провайдерів

    Незважаючи на часту взаємодію з такими корпораціями, як Ростелеком, Білайн, МТСта іншими, багато людей досі не знають, хто такий інтернет-провайдер. Під цим терміном ховається не хто інший, як постачальник послуг телекомунікацій, у тому числі інтернету.

    Internet Service Provider – провайдер послуг Інтернету, тобто компанія, яка пропонує клієнтам підключитися до віртуальної мережі за певну плату. Сама фірма завжди має доступ до глобальної хмари, що обіцяє і своїм користувачам.

    Щоб клієнт постачальника послуг міг безперешкодно користуватися інтернетом у себе вдома, він має бути підключений до одного із серверів провайдера. Сервера також зв'язуються з будинками та приватними комп'ютерами за допомогою довгих міцних кабелів. Однак, провайдерів набагато менше, ніж людей, які бажають мати доступ до глобальної мережі, що значно впливає на швидкість з'єднання. Сам сервер має досить велику пропускну спроможність, але при розподілі її усім клієнтів, кожному їх дістається лише мала частина.

    Для більш точного визначення кому і скільки з цієї частини відводити провайдери вигадали поняття «тарифний план». Його максимальна користь легко обчислюється за максимальної швидкостідоступу, а також наявності обмежень по трафіку, що скачується. Найпрогресивніші тарифи пропонують швидкість від 100 до 1000 Мбіт/сек, однак і коштують вони набагато дорожче, ніж рядові по 30-80 Мбіт/сек.

    Для ідентифікації користувача в спільної мережіІнтернету використовується спеціальна адреса - IP. Для того, щоб вас правильно ідентифікував провайдер, він надає при підключенні логін і пароль. За допомогою цих даних також можна потрапити у внутрішній особистий кабінетна сайті постачальника послуг та керувати послугами. Ми з вами розібралися хто такі провайдери інтернету і в чому полягає суть їхнього існування, а також яку користь може отримати кожен від співпраці з цими компаніями. Але звідки у самих постачальників береться доступом до віртуальної світової мережі і як вони передають сигнал на локальні комп'ютери?

    Як працюють провайдери інтернету?

    Ми вже знаємо, що всі комп'ютери світу з'єднані між собою, то чому б не користуватися послугами мережі безпосередньо? Процес передачі даних не такий легкий, як здається при першому прочитанні формулювання слова Інтернет. Мережа містить дуже багато інформації та її потрібно десь зберігати. Якщо невеликі вебсайти можуть бути розміщені на локальних обчислювальних машинах, такі як Вікіпедія, Google, AliExpress та інші великомасштабні зберігаються на суперпотужних ПК з величезною кількістю жорстких дисків.Архітектура доступу така:

    • Від серверів проводять виділені високошвидкісні магістралі.
    • До магістралей підключаються шлюзи інтернет-провайдерів.
    • Від постачальника мереж ведуться шлюзи до локальним мережамчи приватним ПК.

    Ця схема вкрай спрощена, але цілком доступна розуміння кожному. Далі варто пояснити, яким саме чином ПК користувача взаємодіє з інтернетом.

    • Після підключення до компанії-постачальника у вашу квартиру заводиться коаксіальний або оптоволоконний кабель, який підключається до роутера або безпосередньо до ПК. Таким чином, ви маєте з'єднання з сервером провайдера.
    • Для подальшої роботи вам необхідно встановити спеціальний веб-браузер і браузер. Найбільш популярними сьогодні є: Google, Yandex, Firefox. За допомогою цих програм вам буде доступний перегляд відео, спілкування, читання книг, огляд новин та інше.
    • При введенні конкретного запиту користувача пошуковий рядокбраузера програма надсилає сигнал на сервер провайдера. Останній, у свою чергу, передає його на всі доступні світові сервери для пошуку видачі релевантної інформації клієнту.
    • Після підбору даних сигнал повертається до сервера провайдера і знову передається клієнту, але тепер у браузері відображається не порожнє поле, а всі необхідні вам дані.

    Трапляється так, що користувач не може отримати відповідь на конкретний запит. Це відбувається з кількох причин: недоступний сервер, на якому зберігається інформація, недоступний конкретний файл з даними або контент, що запитується, заблокований у вашому регіоні Роскомнаглядом. У будь-якому випадку ви отримаєте відповідне повідомлення.

    Де зберігається інтернет та як ми отримуємо доступ до сайтів?

    Всесвітня мережа – збірка всіх знань багатьох поколінь. Ніхто не може порахувати скільки важить ця інформація, адже щомиті створюються нові сайти і видаляються недійсні, але де зберігається інтернет, якщо він настільки великий? Чи можливе створення суперкомп'ютера, який вмістить таку величезну базу даних?

    Відповідь на питання дуже проста: оскільки інтернет є сукупністю всіх ПК у світі, то й зберігається він на них, але в малих частинах. Якщо розробник створює особистий сайт, код залишається на його обчислювальній машині, а користувачі мережі можуть переглядати його за посиланням загального доступу. Також відбувається з фотографіями або іншими мультимедійними файлами. Але є й такі бази даних, які неможливо залишити на ПК: величезні веб-ресурси, соціальні мережі, інтернет-магазини та інші портали розміщуються на величезних серверах. Зовсім великі бази даних зберігаються в дата-центрах, які умовно і можна назвати «хмарами» даних.

    До речі: першим інтернетом була мережа Arpanet, а перше повідомлення, яке вдалося передати за її допомогою, було звичайне для нас слово «login». Воно вирушало студентом Чарлі Клайном, але в ході передачі відбувся збій і до кінцевого користувача дійшли лише перші дві літери – «lo».

    Повернімося до питання де зберігаються файли інтернету і розглянемо найпопулярніші дата-центри всього світу.

    • Digital Beijing. Розташований у Пекіні та був зведений на честь Олімпіади 2008 року. Відмінна особливістьцентру – використання тільки світлодіодних ламп, що дозволяє скоротити використання електроенергії на 60%. Стіни величезної будівлі виконані зі скла, вони необхідні захисту внутрішнього приміщення від сонячного тепла, що додатково скорочує витрати на охолодження серверів.
    • Apple. Розташовується у Північній Кароліні, США. Компанія славиться тим, що рік у рік скорочує споживання звичайної електроенергії. За твердженням її директорів, практично все виробництво та офіси працюють від енергії, що виробляється сонячними батареями. І не дивно – центр оточений 400 тисяч кв.м цих відновлюваних джерел світла та тепла.
    • SityGroup. Розташований в Німеччині і вважається екологічно чистим, а також зеленим дата-центром. Сервера та їх використання не завдають жодної шкоди навколишньому середовищу, що вже було відзначено всіма захисними організаціями.
    • Telehouse West. Розташований у Лондоні, відрізняється використанням дата-центрівдля оренди великим компаніям. Поряд із будівлею технічно неможливе розміщення сонячних батарей або млинів, тому з 2011 року фірма почала закуповувати енергію цих джерел у інших виробників.
    • Telefonica. Іспанський центр займає вісім футбольних полів та забезпечує зберігання даних місцевих користувачів, а також клієнтів з Німеччини та Англії. Частина ресурсів здається у найм бажаючим компаніям. Центр – третій у світі за розмірами, нагороджений як найнадійніший.
    • EBay. США. Основна особливість – розташування в Арізонській пустелі, де температура значно вища, ніж належить для функціонування дата-центру. Усередині будівлі температур досягає +46 градусів, для охолодження використовуються водні контури, всі сервери поміщені в контейнери, що перенаправляють енергію не на зниження температури, а на ефективність роботи.
    • Google. Розташовані по всьому світу, більшість центрів відповідає «зеленим стандартам». Ті, що розташовані на берегах морів, наприклад, дата-центр у Фінляндії, використовують для охолодження серверів тільки крижану або холодну воду, що скорочує витрати.
    • Verne Global. Ісландія. Дата-центр використовується концерном BMW. Раніше він перебував у Німеччині, але після перенесення серверів на територію більш північної країни був помічений 100% спад викиду вуглеців, що важливо для навколишнього середовища. Для вироблення енергії тут використовуються потужні гейзери, тому шкода природі мінімальна.
    • IBM. Створений у 2009 році у США експериментальним шляхом. Компанія погодилася виділити гроші на будівництво тільки в тому випадку, якщо буде винайдено метод, що дозволяє вдвічі знизити витрати на електроенергію. У результаті дата-центр отримує енергію від газових турбін, ефективність яких на 60% вища, ніж у рядових.
    • Hewlett-Packard. Північна Великобританія. Не відноситься до екологічно чистих підприємств, але явно цього прагне. Витрати на кондиціювання скорочуються завдяки наявності північних вітрів: два вентилятори можуть підтримувати оптимальну для серверів температуру без будь-якої електрики майже півроку. Розташоване поруч море дає можливість встановлення вітрогенераторів, які також вироблятимуть енергію.

    Це лише 10 основних дата-центрів, але по світу їх розкидано дуже багато і вони продовжуватимуть будуватися зі збільшенням кількості інформації в мережі. Площа приміщень та суми витрат на їх будівництво практично неймовірні, а скільки даних на них зберігається – страшно уявити.

    Як ім'я домену допомагає знайти потрібний сайт?

    В інтернеті мільярди сторінок та сайтів, їх набагато більше, ніж людей на планеті. Якщо для людей існує перепис, де часто зустрічаються тезки, однофамільці або взагалі громадяни з ідентичними ПІБ, то це неприпустимо в мережі. Що таке доменне ім'я: це набір символів на кирилиці або латиниці, розділений точками на дві або три частини.

    Варто навести приклад для повного розуміння питання: повна назва сайту mysite.com – це повне доменне ім'я. Воно розділене двома точками, отже складається з трьох різних доменів:

    • Домен другого рівня- "Mysite". Він задає саму назву сайту. Чим воно коротше, краще, але слід відбивати основну ідею чи тематику ресурсу.
    • Домен верхнього рівня- "com". Відображає спрямованість порталу, наприклад COM – означає комерційний, отже на цьому сайті щось продається, він створений для збирання грошей тощо, RU – національна російська доменна зона. Їх дуже багато.

    Останнім часом для реєстрації нових сайтів вистачає поєднання будь-яких двох із наведених вище структур. Не забувайте, що перед створенням сайту необхідно перевірити доменне ім'я – двох однакових не повинно бути.