В первой главе мы кратко изучили основы архитектуры и схему работы се- мейства протоколов TCP/IP и теперь знаем, что иерархия TCP/IP состоит из четырех уровней. В этой главе более пристально рассматривается перемещение данных между уровнями протоколов и компьютерами сети, уделяется внимание структуре адреса IP, в том числе маршрутизации данных на пути к адресату и локальному переопределению адресной структуры в целях образования подсетей.

Кроме того, мы изучим номера протоколов и портов, которые используются для доставки данных соответствующим приложениям. Таким образом, мы перейдем от обзора TCP/IP к конкретным вопросам реализации, влияющим на настройку компьютерных систем.

Адресация, маршрутизация и мультиплексирование

Перенос данных между двумя узлами сети включает в себя передачу данных по сети на конечный узел, и уже в пределах этого узла - соответствующему пользователю или процессу. Для решения этих задач в TCP/IP применяются следующие три механизма:

Адресация
Адреса IP, уникальные «имена» узлов сети, обеспечивают возможность доставки данных нужному узлу.

Маршрутизация
Шлюзы передают данные в нужную сеть.

Мультиплексирование
Номера протоколов и портов позволяют передавать данные нужному программному модулю в пределах узла.

Каждый из механизмов - адресация узлов, маршрутизация между сетями и мультиплексирование между уровнями - необходим, чтобы взаимодействующие приложения могли обмениваться данными по сети Интернет. Рассмотрим каждый из механизмов подробнее.

Для иллюстрации понятий и организации ряда согласованных между собой примеров представим себе некоторую корпоративную сеть. В нашей воображаемой компании работают авторы компьютерных книг и преподаватели компьютерных курсов. Сеть компании состоит из нескольких сетей, объединяя центр обучения и издательскую контору, и связана с сетью Интернет. Мы отвечаем за управление сетью Ethernet из вычислительного центра. Структура сети, или ее топология, отражена на рисунке.

111

Пиктограммы на рисунке представляют компьютерные системы. В нашей воображаемой сети есть, разумеется, и другие воображаемые компьютеры, но в большинстве наших примеров будут фигурировать узлы rodent (рабочая станция) и crab (система, выполняющая обязанности шлюза). Широкая разделительная линия обозначает Ethernet-шину компьютерного центра, овал - локальную сеть, объединяющую сети компании в одну корпоративную сеть. Облако - это сеть Интернет, а номерами представлены IP-адреса.