ABC Internetu, 3.Struktura


STRUKTURA INTERNETU

       Współczesny Internet jest siecią sieci; zbudowany jest na zasadzie łączenia ze sobą poszczególnych sieci lokalnych. Wyobraźmy sobie instytucję, w której znajduje się kilka sieci lokalnych. Mogą to być opularne pecetowe sieci lokalne typu Novell Netware. Sieci te łączymy ze sobą (robi się to za pomocą routerów), tworząc sieć uczelnianą. Takie sieci uczelniane mogą następnie być przyłączone do sieci miejskiej, łączącej sieci lokalne poszczególnych instytucji, ta zaś sieć miejska do tzw. krajowej sieci szkieletowej - zwykle jednej z kilku - łączącej poszczególne sieci miejskie na obszarze kraju. Największe jednostki z jakich zbudowany jest Internet, to Autonomiczne Systemy (AS-y), zwykle pokrywające się ze wspomnianymi sieciami krajowymi; układ połączeń między nimi tworzy tzw. rdzeń Internetu.

Taka właśnie budowa Internetu umożliwia jego dynamiczny rozwój. Przyłączenie nowego odcinka sieci jest bowiem przy takiej topologii bardzo proste i wymaga uzgodnień w zasadzie jedynie z osobami zarządzającymi bezpośrednio podsiecią, do której zamierzamy się dołączyć. Podłączanie i odłączanie nowych podsieci nie wpływa na działanie pozostałych fragmentów Internetu, ani nie wymaga żadnych zmian znajdujących sie w odległych podsieciach.

Routing

Routery, łączące poszczególne podsieci, są jednymi z najważniejszych urządzeń w Internecie. To one właśnie wytyczają drogę (ang. route - droga, trasa) pakietów danych między sieciami, zapewniając możliwość połączenia się ze sobą dowolnych komputerów, niezależnie od ich fizycznej lokalizacji. Router posiada co najmniej dwa przyłącza sieciowe (każde o innym adresie IP), podłączone do różnych sieci; jego zadaniem jest skierowanie danych we właściwą stronę na podstawie adresu docelowego.

Jeżeli komputer o adresie np. 149.156.24.10 wysyła pakiet danych do komputera w tej samej podsieci (np. 149.156.24.15), pakiet ten może być przekazany bezpośrednio - router nie bierze w tym procesie udziału, gdyż pakiety nie wychodzą poza lokalna podsieć (i nie powodują obciążenia reszty Internetu...). Jeżeli jednak zechcemy się połączyć z komputerem z poza swojej podsieci (np. 148.81.18.1), wówczas dane przekazywane są do routera, a poprzez niego do następnej sieci, gdzie - o ile pakiet nie jest adresowany do komputera w tej właśnie sieci - zajmie się nim kolejny router.

Router'y "wiedzą", przez który router wiedzie droga do jakich sieci (istnieje wiele metod, aby je tego "nauczyć"), stąd też w przypadku, gdy dana sieć ma połączenie z kilkoma innymi (zawiera kilka routerów), wybierany jest router najbardziej odpowiedni dla docelowej sieci. Routery potrafią jednak same zmieniać trasę przesyłania pakietów i tworzyć tzw. drogi obejściowe w przypadku np. awarii połączenia - jest to właśnie ta zasadnicza koncepcja, która legła u podstaw ARPANET'u, a później Internetu. Trzy sieci A,B i C połączone są ze sobą na zasadzie każda z każdą. W normalnej sytuacji pakiety wysyłane z sieci A do sieci B przekazywane są połączeniem bezpośrednim poprzez routery R1 i R3. Jeżeli jednak bezpośrednie połączenie między sieciami A i B ulegnie przerwaniu, pakiety zostaną automatycznie skierowane obejściową trasą poprzez sieć C (routery R2-R6-R5-R4) - może to nawet nie zostać zauważone przez użytkowników.

Klasy

Oczywiście, aby opisane powyżej rozwiązania mogły funkcjonować, musi istnieć sposób łatwego rozpoznawania przez oprogramowanie sieciowe, czy wskazany adres IP należy do naszej własnej podsieci, czy też znajduje się poza nią. W tym celu adres IP podzielony jest na dwie części - jedna z nich określa numer sieci, i dla wszystkich urządzeń w danej podsieci jest identyczna, druga stanowi numer komputera w sieci.

W pierwotnej specyfikacji protokołu TCP/IP podział adresu IP pomiędzy numer sieci i numer komputera ustalono w sposób sztywny, definiując trzy klasy adresów: A, B i C.

W miarę dołączania do Internetu coraz większej liczby podsieci okazało się, że zaczyna po prostu brakować numerów sieci, które można by im przydzielić, podczas gdy w wielu istniejących już sieciach klasy A, B, a nawet C duża część numerów pozostawała nie wykorzystana - po prostu w sieci nie było tak wielu komputerów. Dlatego w chwili obecnej klasy adresowe mają znikome znaczenie, a powszechnie stosowany jest model adresowania bezklasowego, opartego o tzw. maski podsieci. Maskę tę muszą "znać" wszystkie komputery i routery znajdujące się w danej podsieci. Maskę zapisuje się w podobny sposób jak adres IP, np. maskę składającą się z 27 bitów 1 (numer sieci) i 5 bitów 0 (numer komputera) zapisujemy tak: 255.255.255.224.

Adresy domenowe

Adresy IP są niezbędne oprogramowaniu sieciowemu do przesyłania pakietów danych, posługiwanie się nimi jest jednak bardzo niewygodne dla użytkownika. Dlatego obok adresów IP wprowadzono adresy symboliczne albo domenowe. Nie każdy komputer musi mieć taki adres; adresy symboliczne z reguły przypisywane są tylko komputerom udostępniającym w Internecie jakieś usługi, czyli będącym tzw. serwerami. Umożliwia to użytkownikom chcącym z nich skorzystać łatwiejsze wskazanie konkretnego serwera. Komputery będące tylko klientami, to znaczy tylko korzystające z zasobów informacyjnych serwerów (np. zwykłe domowe PC włączone do Internetu za pośrednictwem modemu) mogą adresów symbolicznych nie mieć, gdyż nikt "z zewnątrz" nie będzie z nich korzystał. Specjalny rodzaj adresów symbolicznych wykorzystywany jest również w przypadku komputerów nie przyłączonych bezpośrednio do Internetu, lecz do innych sieci mających możliwość wymiany poczty z Internetem. Komputery te nie mają adresów IP, jednakże adresy symboliczne umożliwiają zaadresowanie poczty do takiego komputera.

Adres symboliczny zapisany jest w postaci ciągu nazw, tzw. domen, które rozdzielone są kropkami podobnie jak w przypadku adresu IP. Poszczególne części adresu domenowego nie mają jednak żadnego związku z poszczególnymi fragmentami adresu IP, chociażby ze względu na fakt, że o ile adres IP składa się zawsze z czterech części, o tyle adres domenowy może ich mieć różną liczbę - od dwóch do sześciu czy nawet siedmiu.

Odwrotnie niż adres IP, adres domenowy czyta się od tyłu. Ostatni jego fragment tzw. domena najwyższego poziomu (top-level domain), jest z reguły dwuliterowym oznaczeniem kraju (np. pl, fi). Jedynie w USA dopuszcza się istnienie adresów bez oznaczenia kraju na końcu (biorąc pod uwagę, że sieć Internet powstała właśnie tam, i początkowo nie przewidywano tak wielkiego jej rozwoju w innych krajach, jest to oczywiste). Zamiast kraju, domena najwyższego poziomu opisuje "branżową" przynależność instytucji, do której należy dany komputer. Może to być .com - oznaczające firmy komercyjne, .edu - instytucje naukowe i edukacyjne, .gov - instytucje rządowe, .mil - wojskowe, .org - wszelkie organizacje społeczne i inne instytucje typu non-profit.

Następną częścią adresu po domenie "branżowej" lub "geograficznej" jest będzie domena określająca bezpośrednio instutucję - na ogół jej nazwa lub skrót nazwy. Należy zwrócić uwagę na komputer o adresie ftp.microsoft.com zwyczajowo komputery na których znajdują się serwery takich usług jak anonimowe FTP, news, gopher, WWW itd., wyróżniane są charakterystyczną nazwą, odpowiadającą nazwie usługi, aby łatwiej było je odnaleźć. W istocie wszystkie te adresy mogą oznaczać jeden i ten sam komputer, ponieważ możliwe jest przypisanie do tego samego adresu IP kilku adresów symbolicznych, tzw. aliasów.

DNS

Korzystanie z adresów domenowych jest łatwiejsze dla ludzi, ale oprogramowanie sieciowe "rozumie" jedynie adresy IP. Potrzebny jest zatem jakiś sposób "tłumaczenia" adresów symbolicznych na adresy IP. Jako że ich wzajemne przyporządkowanie jest czysto umowne, "tłumaczenie" to może się odbywać tylko na podstawie jakiejś "tabeli", przechowującej informacje o tym jakiej nazwie symbolicznej odpowiada jaki adres IP. Ze względu na rozmiary sieci Internet oczywiście niemożliwe jest przechowywanie takiej "tabeli" przez jakikolwiek pojedynczy komputer w sieci, dlatego zastosowano rozwiązanie rozproszone. W każdej domenie istniejącej w Internecie jest jeden wyróżniony komputer - tzw. serwer nazw (Domain Name Server - DNS), przechowujący wykaz adresów komputerów ze swojej domeny, czasami ewentualnie także sąsiednich domen nie mających własnych serwerów nazw. Każda domena wyższego poziomu również ma swój serwer nazw, pamiętający adresy serwerów nazw poszczególnych "poddomen" w obrębie tej domeny (aby zatem utworzyć nową domenę trzeba ją zarejestrować w serwerze nazw domeny nadrzędnej). Na najwyższym poziomie tej hierarchii znajdują się tzw. główne serwery nazw (Root Name Servers) - dla większej sprawności działania jest ich kilka - zawierające informacje o adresach serwerów nazw domen najwyższego poziomu w Internecie (.com, .edu, .pl, ...itd.). Każdy serwer nazw musi znać adresy serwerów głównych (ich listę znaleźć można pod adresem ftp://rs.internic.net/netinfo/root-servers.txt), zaś adres IP jego samego musi być znany wszystkim komputerom obsługiwanym przezeń domenie.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
ABC Internetu, @Wstęp
ABC Internetu Wydanie IV
ABC Internetu, 4.Usługi dostępne w Internecie
ABC Internetu, 2.Składniki Internetu
ABC internetu wydanie 4
abc internetu V2HTUYEAD6RUF26C32MVCBD5I4RKSPFZLGGADNQ
ABC Internetu Wydanie IV abcin4
ABC Internetu Wydanie IV abcin4
Oto pare pytanek z ABC interny
ABC Internetu Wydanie IV

więcej podobnych podstron