Kako radi Internet?

Internet je međunarodni sustav računalnih mreža izgrađen na temelju IP-a i usmjeravanja IP paketa. Zbog svog složenog, vrlo razgranatog sustava, Internet mu omogućuje dopiranje do milijuna računala diljem svijeta. Pozivamo vas da naučite kako internet funkcionira.

Struktura Interneta

Diljem svijeta računala se nalaze u uredima tvrtki, državnih agencija, privatnih kuća i stanova. U odvojene skupine ujedinjuju se u male lokalne mreže (od mreže računala u organizaciji do gradske mreže). One su pak uključene u veće mreže – regionalne, nacionalne. Oni su također dio, samo još većih, kontinentalnih mreža. Ove su mreže međusobno povezane kolosalnim podmorskim transatlantskim optičkim kabelom. Zbog toga je, na primjer, računalo koje se nalazi u Orjolu povezano s računalom u Vancouveru. Korisnici ova dva računala mogu međusobno komunicirati putem interneta.

Što se tiče načina funkcioniranja Interneta na međunarodnoj, globalnoj razini, to se postiže putem globalne mreže – skupa svih računala na svijetu koja su međusobno povezana putem Interneta. Njegove su dimenzije doista kolosalne, jer pokriva gotovo cijeli planet s izuzetkom rijetkih kutaka koji zbog geografskih, društvenih, političkih i drugih razloga nemaju priliku raditi s takvim resursom.

Osim toga, postoje prilično velike mreže koje nisu povezane ili su samo djelomično povezane s drugim mrežama globalnog interneta. Na primjer, takva je situacija u Sjevernoj Koreji. U ovoj se zemlji pristup World Wide Webu odvija isključivo uz dopuštenje vlasti, pa stoga rijetki visoki dužnosnici imaju pravo na to. Unutar same zemlje postoji interna mreža pod nazivom "Kwangmyeon", koja je ne tako davno postala dostupna lokalnim građanima. Količinu informacija i njihovu prirodu strogo kontroliraju republičke vlasti.

Kako Internet funkcionira: njegovi sastavni elementi

Svaki pristup Internetu (kada tražimo neke informacije, otvaramo web stranice i sl.) složen je lanac uzastopnih radnji koje se odvijaju na mreži. Štoviše, svaki takav proces pretpostavlja prisutnost obveznih komponenti. O njima ćemo ukratko raspravljati u nastavku.

Korisnik

Ili neka vrsta automatskog programa koji šalje zahtjeve na Internet za dobivanje informacija.

Računalo

Ili bilo koji drugi način pristupa internetu, na primjer, telefon, tablet. Bez takvih uređaja nemoguće je pristupiti mreži.

Internet provider

Ovo je komercijalna organizacija, tvrtka koja pruža pristup internetu za pojedinačna računala. Svaki grad i država ima svoje pružatelje usluga. Štoviše, svi pružatelji usluga u svijetu podijeljeni su u 3 velike kategorije.

• Prvi su vlasnici određenog udjela svjetskog interneta, koji obično imaju vlastite svjetlovodne mreže, preko kojih prenose promet (odnosno određenu količinu informacija koje se mogu dobiti putem interneta) mrežnim pružateljima usluga niža skupina.
• Drugi su nacionalne ili regionalne tvrtke (koje je stvorilo nekoliko susjednih zemalja). Na primjer, ovo je Rostelecom.
• Treći su svi ostali sudionici na tržištu, koje predstavljaju manje tvrtke pružatelji usluga u gradovima i regijama.

Financijski odnosi koji određuju, posebice, količinu primljenog prometa između svih ovih skupina (a posebice između prve i druge kategorije) pružatelja vrlo su složeni. Tu često ne igraju ulogu samo ekonomski faktori, već i osobni interesi, politika itd.

preglednik

Ovo je klijentski program za rad na Internetu, koji se može instalirati s diska ili preuzeti putem istog Interneta. Najpopularniji preglednici su Google Chrome, Internet Explorer, Mozilla Firefox, Safari, Opera.

Korisnik može instalirati apsolutno bilo koji preglednik ili čak nekoliko programa na svoje računalo - po želji. Svaki program ima svoje karakteristike, prednosti i nedostatke.

Domena

Ovaj koncept označava određenu zonu na Internetu koju zauzima jedna ili druga stranica. Sukladno tome, svaka stranica na internetu ima svoj jedinstveni naziv domene – adresu na kojoj možete pronaći stranicu na internetu.

Nakon pokretanja preglednika, u adresnu traku unesite točno naziv domene resursa koji vam je potreban. Nakon toga sustav šalje odgovarajući zahtjev mreži internetskog davatelja usluga. Pružatelj ima instaliran poslužitelj vrste DNS (Domain Name System) koji vam omogućuje ponovno kodiranje naziva domene web mjesta u IP adresu. IP adresa (Internet Protocol Address) je jedinstvena adresa određene zone na Internetu, predstavljena, za razliku od naziva domene, u obliku brojeva. Usput, ne samo web stranice imaju IP adresu, već i sama računala. Internetski pružatelj usluga svakom računalu dodjeljuje IP adresu koja omogućuje pristup mreži. To je učinjeno kako bi se promet mogao isporučiti na željenu adresu, odnosno na svako konkretno računalo, te kako bi se riješili eventualni servisni problemi.

Nakon toga, IP adresa stranice se prekodira iz decimalnog sustava izračuna u binarni (uključujući 0 i 1). U ovom obliku pružatelj putem poslužitelja usmjerivaču šalje zahtjev za dobivanje informacija sa stranice koje su korisniku potrebne.

Usmjerivač

Drugi naziv za ovaj uređaj je usmjerivač. Osigurava prijenos informacija preko mrežnog kanala. Možemo reći da je usmjerivač rođak GPS navigatora koji se koristi u životu. Znajući lokaciju dviju točaka (u slučaju interneta, ovo je korisnikovo računalo i internetska stranica), usmjerivač postavlja potrebnu stazu između njih kako bi osigurao razmjenu informacija.

Informacije se prenose s jednog usmjerivača na drugi sve do krajnje točke - poslužitelja.

poslužitelj

Snažno računalo koje može obavljati sljedeće zadatke, ovisno o vrsti:

• Osigurava da računala primaju internetski promet.
• Bavi se pretvaranjem imena domena u IP adrese.
• Pohranjuje podatke. Na primjer, to može biti poslužitelj s podacima korisnika neke vrste e-pošte: dolazna i odlazna pisma, pisma u smeću i u mapi neželjene pošte, informacije iz adresara itd.
• Smješta u svoju memoriju informacije o raznim mrežnim stranicama i svim podacima na njima. Takvi poslužitelji nazivaju se hosting.

Sukladno tome, u našem primjeru, zahtjev za otvaranje web stranice bit će proslijeđen putem usmjerivača do odgovarajućeg hostinga koji pohranjuje informacije o željenoj internet stranici. Odgovor poslužitelja će se prenijeti obrnutim lancem (putem usmjerivača, ISP-a i preglednika) na računalo.

Međutim, prije nego što se rezultat prikaže na monitoru, jedan od mnogih priključaka koje računalo koristi koristit će se za prijenos informacija.

Luka

To je sistemski resurs dodijeljen aplikaciji za komunikaciju s drugim aplikacijama na mreži. Odnosno, dolaskom na određenu IP adresu, određeni podaci se zatim šalju na različite priključke. Dakle, postoji priključak za slanje e-pošte i poseban za primanje.

Tu je i zaseban priključak za rad s web stranicama. Analizira primljene informacije i šalje ih pregledniku. Kao rezultat, pred nama se otvara željena stranica.

Zapravo, cijeli opisani proces ne traje više od nekoliko sekundi. To možete sami procijeniti tako da pokušate otvoriti web stranicu. Stranica će se pojaviti pred vama doslovno trenutak nakon što unesete naziv domene u adresnu traku ili, recimo, unesete neki upit u okvir za pretraživanje preglednika.

Izbor aktualnih knjiga na modernim mrežama, gdje će svatko - od početnika do profesionalca - pronaći nešto korisno za sebe.

V. Olifer, N. Olifer “Računalne mreže. Principi, tehnologije, protokoli. Udžbenik" (2016.)

Ova knjiga je jedan od najboljih ruskih udžbenika o mrežama. Od prethodnog izdanja, doživio je značajne revizije kako bi uključio promjene koje su se dogodile u području računalnih mreža u proteklih šest godina:

• prevladavanje ograničenja brzine od 100 Gbit/s lokalnim i globalnim mrežama i svladavanje terabitnih brzina;
• povećanje učinkovitosti i fleksibilnosti primarnih optičkih mreža zbog pojave rekonfigurabilnih add-drop multipleksera (ROADM) i upotrebe DWDM super-kanala koji rade na temelju fleksibilnog frekvencijskog plana;
• razvoj virtualizacijske tehnologije za mrežne funkcije i usluge, što je dovelo do širenja usluga u oblaku;
• stavljajući sigurnosna pitanja u prvi plan.

Publikaciju je preporučilo Ministarstvo obrazovanja i znanosti Ruske Federacije kao udžbenik za sveučilišne studente koji studiraju tehničke specijalnosti. Namijenjen je studentima dodiplomskih, diplomskih studija i tehničkim stručnjacima koji žele steći osnovna znanja o principima izgradnje računalnih mreža, razumjeti značajke tradicionalnih i novih tehnologija lokalnih i širokih mreža te naučiti kako kreirati velike kompozitne mreže i upravljati takvim mrežama.

E. Tanenbaum, D. Weatherall “Računalne mreže” 5. izdanje. (2016)

Najnovije izdanje najautoritativnije knjige o suvremenim mrežnim tehnologijama, koju je napisao priznati stručnjak na tom području, Andrew Tanenbaum, a koautor je profesor David Weatherall sa Sveučilišta u Washingtonu.

Prva verzija ove knjige objavljena je 1980. godine. Od tada je ovo djelo postalo klasikom, a svako izdanje uvijek postaje bestseler.

U knjizi su dosljedno prikazani osnovni pojmovi računalnih mreža koji određuju trenutno stanje i trendove razvoja. Autori detaljno objašnjavaju dizajn i principe rada hardvera i softvera, razmatraju sve aspekte i razine mrežne organizacije - od fizičke do aplikativno programske razine. Izlaganje teorijskih načela nadopunjeno je zornim, ilustrativnim primjerima funkcioniranja Interneta i računalnih mreža raznih vrsta.

Peto izdanje je revidirano i prošireno kako bi odražavalo najnovija dostignuća u području računalnih mreža. Konkretno, pokriva 802.12 i 802.16 bežične mreže, 3G mreže, peer-to-peer mreže i još mnogo toga.

D. Kurous, K. Ross “Računalne mreže. Pristup odozgo prema dolje" (2016.)

Ova je knjiga idealna za početnike koji proučavaju mrežne tehnologije. Uvodi u osnove izgradnje i rada računalnih mreža na primjeru peterorazinske arhitekture Interneta. Opisuje osnovne komponente mreže, osnovne principe prijenosa podataka i tehnologije za interakciju između mreža. Zasebno poglavlje posvećeno je značajkama bežičnih mreža.

Sav materijal u knjizi popraćen je primjerima i materijalom za samostalno izvođenje vježbi. Priručnik je univerzalan i prikladan kako za studente tako i za administratore sustava, kao i za sve koji žele započeti proučavanje računalnih mreža ili unaprijediti svoje znanje u ovom području.

A. Sergeev “Osnove lokalnih računalnih mreža” (2016.)

Ovaj vodič ispituje teorijske osnove i tehnologije lokalnih računalnih mreža i njihovu konstrukciju. Navedena su pitanja:

• osnovni pojmovi, modeli i metode izgradnje računalnih mreža;
• organizacija skupa TCP/IP protokola (IPv4 i IPv6);
• stvaranje javnih pristupnih poslužitelja i servisa za IP mreže (DNS, e-mail, web itd.)

Posebna pozornost posvećena je organizaciji lokalnih mreža na Windowsima (radna grupa i domena), fizičkoj izgradnji kabelskih i bežičnih lokalnih mreža.

D. Kurous, T. Ross “Računalne mreže. Priručnik za administratore sustava" (2016.)

Svjetski poznata knjiga koja je doživjela šest ponovljenih izdanja i već 15 godina zauzima vrhove ljestvica prodaje diljem svijeta. Unatoč svom dugom putu, nije nimalo izgubio na aktualnosti te je i dalje nezaobilazan izvor znanja za ljude čiji je posao vezan uz organizaciju računalnih mreža.

Ova publikacija će vam reći:

• kako funkcioniraju internet i lokalne mreže;
• kako rade mrežni protokoli i usluge;
• o algoritmima usmjeravanja;
• o sigurnosti mreže i osnovama kriptografije;
• o osnovama mrežne administracije.

A. Robačevski “Internet iznutra. Ekosustav globalne mreže" (2017.)

Autor knjige, Andrej Robačevski, radio je kao dio tima koji je stvorio rusku federalnu sveučilišnu računalnu mrežu RUNNet. Trenutno vodi programe usmjerene na poboljšanje sigurnosti i stabilnosti globalne internetske infrastrukture, a također je i predsjednik programskog odbora Euroazijske operatorske grupe ENOG.

Knjiga govori o arhitekturi i tehnologiji Interneta, fokusirajući se na njegove glavne komponente: globalno adresiranje i IP, sustav naziva domene i globalno internetsko usmjeravanje. Razmatraju se aspekti i načela rada World Wide Weba, pitanja standardizacije, razvoja i sigurnosti glavnih internetskih sustava. Raspravlja se o arhitektonskoj evoluciji Interneta u cjelini, kao io tome povezana pitanja uvođenja novih protokola i tehnologija.

Posebna pozornost posvećena je internetskom ekosustavu, njegovoj povijesti, kao i glavnim organizacijama uključenim u internetski sustav odlučivanja.

Samuel Greengard predlaže da odmah krenemo u budućnost i razmislimo o važnim pitanjima, čiji će nam odgovori uskoro biti doslovno od vitalnog značaja.

Internet stvari, pametna kuća i ostale stvari koje su se do nedavno činile kao znanstvena fantastika danas su postale jedan od glavnih trendova današnjeg vremena. Sve potrebne tehnologije već ulaze u masovnu proizvodnju.

Dobar dan prijatelji! U prošlom članku smo naučili. Sada, pogledajmo kako Internet funkcionira? Većina ljudi ima pogrešno mišljenje o ovom pitanju. Mnogi ljudi vjeruju da je Internet samo lanac međusobno povezanih računala.

Ovo je i istina i nije. Internet nije samo mreža računala koja su međusobno povezana raznim kabelskim mrežama i telefonskim linijama. To su i poslužitelji koji prenose informacije, te superračunala koja te informacije obrađuju, prenose i pohranjuju itd.

Internet je skup mreža koje funkcioniraju kao jedna. Ovo je niz sličnih mreža koje su se pojavile u Americi tako da megaračunala na raznim sveučilištima i istraživačkim centrima međusobno komuniciraju. Ovo je okosnica mreže koju financira Američka nacionalna zaklada za znanost.

Od vremena prvih redaka, koje je mogao koristiti mali broj ljudi, globalna mreža izrasla je u mrežu koja je poput mreže zaplela cijeli svijet. Sada mu gotovo svi koji se žele povezati imaju pristup.

Radi lakšeg prolaska mrežnim linijama, podaci se posebnim TCP/IP protokolom dijele u pakete potrebne veličine. Kada ti paketi dođu do svog odredišta, putuju kroz mnogo različitih mreža i slojeva.

Od jedne točke do druge, slični paketi mogu putovati na različite načine. Najčešće se bira najbliži. Ali ako je određeni poslužitelj preopterećen informacijama ili ne radi, paket ga može zaobići i stići na željenu lokaciju drugim putem.

Takav paket informacija može proći kroz regionalne gradove, lokalne, razne usmjerivače, čvorišta, repetitore, pristupnike i mostove. Regionalne mreže razlikuju se od lokalnih po tome što imaju mogućnost prijenosa podataka bez prijave na internet.

Repetitor sprječava slabljenje signala tako što ga pojačava i dalje odašilje podatke koje prima. Čvorišta su uključena u povezivanje osobnih računala s mrežom, dajući im mogućnost međusobne razmjene informacija.

Mostovi povezuju mreže, pomažući im u prijenosu informacija. Posebna vrsta takvog mosta, gateway, zadužena je za pretvaranje poruka među mrežama različitih vrsta (primjerice, između Apple i Windows mreža).

Tko pruža internetske usluge

Tvrtke dobavljači poput Internet Service Provide pružaju Internet ljudima. Takve tvrtke posjeduju blokove internetskih adresa. Oni ih pružaju klijentima. Osoba poveže svoje računalo s takvim provajderom i ono se odmah spoji na poslužitelj.

Poslužitelj je povezan s internetom zahvaljujući uređajima koji se nazivaju usmjerivači. Usmjerivač je uređaj koji prima informacije od mrežnih čvorova i određuje svoju odredišnu adresu na mreži te najpovoljniji put za dostavu podataka na željenu adresu.

Ovo se usmjeravanje događa korištenjem poznatih putova na internetu i količine prometa na različitim dijelovima segmenta. Zatim, router šalje informaciju na željenu mrežnu točku - Network Access Point. Usluge uključuju:

1. E-pošta putem SMTP i POP poslužitelja
2. Usluga identifikacije računala zahvaljujući IP adresi.
3. Put koji koristi DNS poslužitelje.
4. Usluga vijesti zahvaljujući poslužiteljima Usenet.

Kako Internet radi i njegova IP adresa

Mislim da mnogi od vas znaju što je IP adresa i za što je potrebna. Oni čak znaju i svoju IP adresu. Ali ipak ću dati objašnjenje. Pružatelji usluga daju svojim klijentima IP adresu za povezivanje njihovih računala s internetom. Nazivaju se i adresama IP protokola.

IP adresa identificira nečije računalo na Internetu, dajući mu mogućnost primanja raznih podataka s globalne mreže. Mislim da mnogi od vas znaju da većina korisnika koristi IPv4 protokol. Ali sve više i više ljudi prelazi na IPv6.

Kako internet radi s IPv4 adresom

Krajem 20. stoljeća IPv4 je bio dominantan protokol. Ova verzija IP-a daje adresu poput XXX.YYY.ZZZ.AAA. Skupine znakova predstavljaju troznamenkasti broj u decimalnom formatu. Broj može biti 8-bitni, a format je binarni.

Zove se točkasti decimalni zapis. Grupa se naziva oktet. Decimalne znamenke se tvore od binarnih znamenki. Računalni sustav radi u binarnom obliku. Na primjer, adresa 106.122.115.102 u decimalnom obliku bi izgledalo ovako 01101010. 01111010. 01110011. 01100110.

Ne pokušavajte ovo shvatiti. Postoje posebne tablice kodova. Ako nekoga zanima kako njegov IP izgleda u decimalnom obliku, može saznati na ovom linku.

IP adresa uključuje host i mrežnu adresu. U skladu s tim, mrežna adresa identificira cijelu mrežu, a adresa čvora identificira pojedinačni čvor u danoj mreži: poslužitelj, radna stanica ili usmjerivač. Lokalna mreža je podijeljena u 3 klase: A, B, C. Mrežni dio IP-a određuje pripada li mreža svojoj klasi.

Kako radi Internet - tri klase mreža

Klasu A zauzimaju veliki lanci. Mrežni dio koristi 8 bita, host dio koristi 24 IP bita. Najznačajniji bit ima prvi oktet = 0. Sljedeća je kombinacija bilo kojih drugih sedam bitova. Stoga IP klase A ima raspon: 001.x.x.x-126.x.x.x. To omogućuje stvaranje 126 mreža ili 17.000.000 čvorova.

Klasa B dodjeljuje se mrežama srednje veličine. Suština početnih okteta je u rasponu 128.x.x.x – 191.254.0.0. što omogućuje stvaranje 16384 mreže. Bilo koja od ovih mreža može pripadati 65534 čvora.

Klasa C je potrebna za mreže s relativno malim brojem čvorova. Element mreže sastoji se od prva tri okteta. Mrežna adresa je posljednji oktet. Suština prva 3 okteta je u rasponu 192.x.x.x – 223.254.254.0. Dakle, oko 2.000.000 mreža pripada klasi C. Svaka od ovih mreža može imati 254 čvora.

Kako internet radi s IPv6 adresom

Mislim da razumijete da je IPv6 protokol nastao zbog banalnog nedostatka IP adresa, jer... znatno se povećao broj korisnika interneta. Ova adresa je 128 bita i 16 bajtova. Ovo značajno povećava broj IP adresa.

IPv6, između ostalog, provjerava autentičnost paketa pošiljatelja i enkripciju takvog paketa. Ovaj protokol podržavaju operativni sustavi od Windows 7 do Windows 10 i neke distribucije Linuxa. IPv6 se u posljednje vrijeme sve više koristi. Također, mobilni telefoni podržavaju ovaj protokol, auto računala i drugi uređaji.

IPv6 se sastoji od 8 grupa četveroznamenkastih heksadecimalnih znamenki, koje su odvojene dvotočkom: 1045: 0ake: 4df3: 56uy: 0045: ert1: g56j: 0001. Zanimljivo je da se grupe sa samo nulama mogu napisati jednostavno dvotočkom, ali ne više od dvije dvotočke.

Ponekad su nule čak i izostavljene. URL ove vrste mora biti u uglatim zagradama: - http://.

Kako rade internetske podmreže

Mrežni čvorovi su grupirani u podmreže, nazivaju se intraneti. Svaki dio intraneta mora imati sigurnosni pristupnik koji služi kao ulazna i izlazna točka segmenta. Funkciju pristupnika obavlja uređaj koji se naziva usmjerivač.

Router predstavlja inteligentni uređaj koji prosljeđuje informacije do primatelja. Neke mreže u obliku pristupnika koriste zaštitni zid, vatrozid.

Vatrozid je kombinacija različitih komponenti, softvera i hardvera, koje stvaraju prepreku za zaštitu vašeg računala. Vatrozid se može usporediti s vratima prema Internetu. Može biti otvoren za neke programe, malo otvoren ili zatvoren. Vatrozid, a ne antivirus, sprječava virus da uđe u računalo. Stoga vatrozid mora biti instaliran na svakom računalu. Antivirus jednostavno liječi već zaraženi sustav. Najbolja opcija je antivirusni program s ugrađenim vatrozidom.

Vatrozid možete konfigurirati tako da prosljeđuje informacije samo potrebnim portovima i adresama. Za stvaranje podmreže, mrežni dio IP adrese glavnog računala je maskiran. Stoga je mobilnost informacija ograničena na čvorove podmreže, jer Ovi čvorovi prepoznaju adrese u određenom maskiranom rasponu.

Razlozi za stvaranje podmreže

1. Učinkovito korištenje IP adresa. Kada se koristi 32-bitna adresa, dobiva se ograničen broj adresa. Na prvi pogled 126 mreža i 17.000.000 čvorova čini se kao pristojna količina, ali u svjetskim razmjerima to nije puno.
2. Izolacija različitih segmenata mreže. Na primjer, mreža ima 1000 računala. Ako se segmentacija ne primijeni, informacije će proći kroz svih 1000 računala. Možete zamisliti opterećenje komunikacijskog kanala u ovom trenutku. Također, svi korisnici mreže imat će pristup informacijama svih njezinih sudionika.
3. Za ponovno korištenje jedne IP adrese. Na primjer, ako podijelite adrese klase C na dva mjesta u podmreži, svakoj podmreži možete dati polovicu mrežnih adresa. Odavde će dvije podmreže moći koristiti jedan IP klase C.

Da biste kreirali podmrežu, potrebno je blokirati dio ili sve bitove danog IP-a brojevima. Na primjer, maska ​​s vrijednošću 254 blokirat će sve osim jedne adrese u oktetu. Vrijednost 255 će blokirati cijeli oktet.

Za stvaranje podmreže klase A prikladna je maska ​​255.0.0.0. Klasa B – 255.255.0.0. Klasa C 255.255.255.0. Da biste saznali svoju IP adresu, samo unesite "Find out IP address" u tražilicu i saznat ćete svoju IP adresu u roku od jedne sekunde.

Što su hostingi

Zaboravio sam spomenuti hosting stranice gdje se nalaze stranice s kojih dobivamo najviše informacija. Hosting usluge su također superračunala u kojima su web stranice smještene, kao u ćelijama. Hosting usluge također daju i primaju informacije; točnije, to rade stranice i blogovi koji se na njima nalaze. Čak su i Yandex i Google smješteni u superračunalima i imaju mnogo svojih poslužitelja diljem svijeta.

Rekorder po ovom pitanju je tražilica Google. Ima tisuće svojih servera diljem svijeta i svi su međusobno povezani optičkim vlaknima ili jednostavno telefonskim linijama. Doista izgleda kao ogromna mreža (ili mreža) koja je zaplela cijeli svijet. Nije ni čudo što se Internet naziva Globalna mreža! I nevjerojatno je koliko se brzo ova Globalna mreža širi svijetom!

Nadam se da sada razumijete kako Internet funkcionira. Sretno!

Kućna lokalna mreža postaje sve uobičajenija i uobičajena pojava. Prošli su dani kada je izraz "lokalna mreža" dozivao u sjećanje sliku neobrijanog, bradatog administratora sustava koji voli pivo i šokira nerazumljivim izrazima. U mnogim obiteljima svaki član obitelji ima svoje računalo, a mnogi razmišljaju o tome kako spojiti sva računala u jedinstvenu kućnu mrežu. Stvaranje kućne lokalne mreže nije teško, a niz članaka na stranici opisuje sav potreban hardver i softver za stvaranje visoko učinkovite kućne mreže.

Od čega se sastoji lokalna mreža?

Općenito, svaka mreža sastoji se od nekoliko računala (2 ili više) koja pružaju zajednički pristup svojim uređajima ili programima. Mreža omogućuje interakciju računala i programa instaliranih na njima, tako da korisnici računala mogu raditi zajedno u jednom mrežnom okruženju.

Zajednički pristup može se shvatiti kao mogućnost istovremenog ili sekvencijalnog pristupa više korisnika jednom resursu ili uređaju. Na primjer, na kućnoj mreži zajednički pristup može se implementirati na pisač, skener, optički pogon, modem, faks, neki program, kao i Internet. Klasičan primjer dijeljenja je umrežena računalna igra, gdje svako računalo ima pristup verziji računalne igre na drugom računalu.

Postoji nekoliko vrsta mreža, a lokalna mreža samo je jedna od njih. Lokalna mreža je u biti mreža koja se koristi unutar jedne zgrade ili pojedinačnog prostora, kao što je stan, kako bi se omogućila komunikacija računala i programa koji se koriste unutar njih. Lokalne mreže koje se nalaze u različitim zgradama mogu se međusobno povezati satelitskim komunikacijskim kanalima ili optičkim mrežama, što omogućuje stvaranje globalne mreže, tj. mreža koja uključuje nekoliko lokalnih mreža.

Internet je još jedan primjer mreže koja je odavno postala svjetska i prožimajuća, sadržavajući stotine tisuća različitih mreža i stotine milijuna računala. Bez obzira na koji način pristupate Internetu, putem modema, lokalne ili globalne veze, svaki korisnik Interneta je zapravo korisnik mreže. Širok izbor programa koristi se za surfanje internetom, kao što su internetski preglednici, FTP klijenti, programi za e-poštu i mnogi drugi.

Da bi čak dva računala radila zajedno, nije ih dovoljno na neki način povezati jedno s drugim. Kako bi fizička veza postala operativna, potrebno je koristiti posebne mrežne programe. Dakle, pogledajmo što svaka mreža uključuje:

• fizički objekti mrežne interakcije, tj. računala ili drugi mrežni uređaji (na primjer, PDA ili mobilni telefoni s mrežnim sučeljima);
• fizička veza (kabel) ili bežična veza (infracrvena ili radio frekvencija) između računala ili drugih uređaja;
• operativni sustav koji omogućuje zajednički pristup računalima i/ili drugim uređajima; to može biti kućni operativni sustav Windows XP/Vista/7 ili specijalizirani mrežni operativni sustav Windows Server.
• uobičajeni skup korištenih mrežnih protokola;
• mrežni klijenti, tj. programi koji omogućuju jednom računalu pristup drugom računalu.

Pogledajmo za što mrežu mogu koristiti obični kućni korisnici:

• Pristup internetu;
• rad s e-poštom;
• dijeljenje bilo kojih datoteka;
• zajednički pristup raznim uređajima (tvrdi diskovi, optički pogoni, pisači);
• mrežna tekstualna i glasovna komunikacija;
• mrežna video komunikacija;
• rad na daljinu;
• zajednički rad na projektu;
• backup i kopiranje podataka.

Lokalna mreža je dizajnirana da ujedini sva kućna (ili uredska) računala u jednu cjelinu. Tako igrač postaje dio nogometnog tima i mnogi vojnici formiraju bojnu. Zahvaljujući lokalnoj mreži, sva će kućna računala moći međusobno razmjenjivati ​​podatke i imati pristup internetu. Mrežne računalne igre, zajednička arhiva datoteka, komunikacija i zabava - sve će vam to pružiti računalna mreža.

Prije nego što govorimo o specifičnim uređajima koji će biti potrebni za organiziranje lokalne mreže, razmotrit ćemo glavne vrste modernih lokalnih mreža.

Vrste LAN-a

Općenito, postoje dvije glavne vrste lokalne mreže - decentralizirana mreža i mreža klijent-poslužitelj.

Razmotrimo dolje prikazan dijagram najjednostavnije decentralizirane mreže. Zamislimo da u vašem stanu postoje 2 računala i 1 prijenosno računalo, a na svakom računalu je instaliran operativni sustav Windows XP. Za organiziranje decentralizirane mreže potrebno je da svako računalo ima mrežni adapter. Gotovo sve moderne matične ploče i prijenosna računala imaju takav ulaz (ili čak dva), tako da ne morate kupiti ništa dodatno. Ako imate nešto potpuno "drevno", kupite karticu mrežnog adaptera koja je instalirana u PCI ili PCI-E utor.

Ovo je opći nacrt decentralizirane mreže. Imajte na umu da se računala u stvarnosti ne spajaju na ovaj način - trebat će im prekidač (pogledajte dolje). Ono što je naglašeno u ovoj shemi je da je to nominalna decentralizirana mreža. Sva računala međusobno komuniciraju bez sudjelovanja poslužitelja.

A ovdje je dijagram iste mreže, ali tipa "klijent-poslužitelj"..

Više o opremi pročitajte u članku « ».

Također morate instalirati upravljački program. Upravljački programi se isporučuju na CD-u zajedno s mrežnim adapterima ili matičnim pločama. Osim toga, upravljački programi za mnoge popularne mrežne adaptere izvorno su podržani u sustavima Windows XP, Windows Vista i Windows 7, tako da često nećete morati ništa instalirati.

Nakon instaliranja mrežnih adaptera i upravljačkih programa preostaje još samo fizički povezati računala jedno s drugim kabelom ili bežičnom vezom. Žičana mreža najčešće koristi Ethernet kabel kategorije 5. Da biste fizički povezali dva računala, potreban vam je samo jedan kabel, ali ako postoji više od tri računala, trebat će vam poseban uređaj tzv. sklopka, također poznat kao prekidač (ili bežična pristupna točka, ako odlučite stvoriti bežičnu mrežu).

Dva laptopa i stolno računalo povezani u decentraliziranu mrežu putem switcha.

Imajte na umu da za povezivanje samo dva računala (bez prekidača) morate koristiti kabel s posebnom križnom vezom (“ crossover"). Za povezivanje više od dva računala koristite standardni Ethernet kabel.

Decentralizirane mreže se najčešće koriste u kućnim mrežama. Prednost takve mreže je u tome što nema potrebe kupovati računalo koje bi radilo, primjerice, kao poslužitelj datoteka, jer se datoteke nalaze na svim računalima u mreži.

LAN topologija

Svako računalo na mreži povezuje se s drugim računalima pomoću kabela ili bežične veze. Fizički dijagram povezivanja računala u mreži naziva se mrežna topologija. Postoje tri glavne topologije: sabirnica, prsten i zvijezda.

• Guma. Svako računalo na mreži povezano je u seriju s drugim računalom u linearnom nizu. Mreža počinje s poslužiteljem ili glavnim računalom i završava s posljednjim računalom na mreži.
• Prsten. Svako računalo povezano je s drugim računalom u prstenastoj mreži.
• Zvijezda. Svako računalo na mreži povezano je sa središnjom točkom razmjene podataka.

Prve dvije topologije, sabirnica i prsten, razvijene su prije mnogo godina i sada su pale u nemilost. Glavna topologija modernih lokalnih mreža je topologija "zvijezda".

Glavna prednost ove topologije, temeljene na Ethernet tehnologiji, je proširivost mreže. Računala opremljena Ethernet mrežnim adapterom mogu stvoriti zvjezdanu mrežu od do 1024 računala spojena na preklopnik ili čvorište pomoću RJ-45 konektora. Stvaranje takve mreže ne oduzima puno vremena, pod uvjetom da je mrežni operativni sustav ispravno konfiguriran.

Kućna mreža s topologijom zvijezda.

Da biste stvorili Ethernet mrežu, trebate instalirati kompatibilne operativne sustave (na primjer, Windows XP), mrežne adaptere s potrebnim upravljačkim programima, mrežni kabel (ili bežične adaptere) i prekidač ili čvorište na svojim računalima.

Sada zamislite da ste u svom stanu instalirali switch sa 5 konektora i na njega spojili računala svih svojih ukućana i prijatelja. Kao rezultat toga, preklopnik nije imao više slobodnih portova. U isto vrijeme, stvarno biste željeli povezati svoje susjede na katu da s njim razmjenjujete datoteke i igrate računalne strategije. Izlaz će biti ista topologija "zvijezda". Dovoljno je spojiti drugi switch na poseban port prvog switcha i moći ćete koristiti slobodne portove. Dakle, zahvaljujući shemi razapinjuće stablo, svoju mrežu možete širiti gotovo neograničeno. To je princip po kojem se stvaraju moderne kućne mreže.

Dakle, rezimirajmo koji su fizički uređaji potrebni za stvaranje lokalne mreže:

• mrežni adapteri;
• prekidači;
• kabeli (ili RF kanali za bežičnu mrežu).

Prekidač vas neće pustiti na internet :) Stoga ga nemojte brkati s usmjerivačem - uređajem koji je dizajniran za pružanje pristupa s lokalne mreže na globalnu.

Pročitajte više o usmjerivačima i ostaloj opremi u članku « ».

Ovaj je članak posvećen osnove lokalne mreže, ovdje će biti obrađene sljedeće teme:

• Pojam lokalne mreže;
• Lokalni mrežni uređaj;
• Oprema za lokalnu mrežu;
• Topologija mreže;
• TCP/IP protokoli;
• IP adresiranje.

Pojam lokalne mreže

Neto - skupina računala međusobno povezanih posebnom opremom koja omogućuje razmjenu informacija među njima. Veza između dva računala može biti izravna ( veza od točke do točke) ili pomoću dodatnih komunikacijskih čvorova.

Postoji nekoliko vrsta mreža, a lokalna mreža samo je jedna od njih. Lokalna mreža je u biti mreža koja se koristi unutar jedne zgrade ili pojedinačnog prostora, kao što je stan, kako bi se omogućila komunikacija računala i programa koji se koriste unutar njih. Lokalne mreže koje se nalaze u različitim zgradama mogu se međusobno povezati satelitskim komunikacijskim kanalima ili svjetlovodnim mrežama, što omogućuje stvaranje globalne mreže, tj. mreža koja uključuje nekoliko lokalnih mreža.

Internet je još jedan primjer mreže koja je odavno postala svjetska i prožimajuća, sadržavajući stotine tisuća različitih mreža i stotine milijuna računala. Bez obzira na koji način pristupate Internetu, putem modema, lokalne ili globalne veze, svaki korisnik Interneta je zapravo korisnik mreže. Širok izbor programa koristi se za surfanje internetom, kao što su internetski preglednici, FTP klijenti, programi za e-poštu i mnogi drugi.

Računalo koje je spojeno na mrežu naziva se radna stanica ( Radna stanica). U pravilu, osoba radi s ovim računalom. U mreži postoje i računala na kojima nitko ne radi. Koriste se kao kontrolni centri u mreži i kao uređaji za pohranu informacija. Takva se računala nazivaju poslužiteljima,
Ako su računala smještena relativno blizu jedno drugom i povezana pomoću mrežnih adaptera velike brzine, tada se takve mreže nazivaju lokalnim mrežama. Kada koristite lokalnu mrežu, računala se obično nalaze u istoj prostoriji, zgradi ili u nekoliko obližnjih kuća.
Za povezivanje računala ili cijelih lokalnih mreža koje se nalaze na znatnoj udaljenosti jedna od druge koriste se modemi, kao i namjenski ili satelitski komunikacijski kanali. Takve mreže nazivamo globalnim. Obično je brzina prijenosa podataka u takvim mrežama mnogo niža nego u lokalnim.

LAN uređaj

Postoje dvije vrste mrežne arhitekture: peer-to-peer ( Peer-to-peer) i klijent/poslužitelj ( Klijent/poslužitelj), Trenutno je arhitektura klijent/poslužitelj praktički zamijenila arhitekturu peer-to-peer.

Ako se koristi peer-to-peer mreža, sva računala uključena u nju imaju ista prava. Sukladno tome, svako računalo može djelovati kao poslužitelj koji omogućuje pristup svojim resursima ili kao klijent koji koristi resurse drugih poslužitelja.

U mreži izgrađenoj na arhitekturi klijent/poslužitelj postoji nekoliko glavnih računala – poslužitelja. Ostala računala koja su dio mreže nazivaju se klijentima ili radnim stanicama.

poslužitelj - to je računalo koje služi drugim računalima na mreži. Postoje različite vrste poslužitelja, koji se međusobno razlikuju po uslugama koje pružaju; poslužitelji baza podataka, poslužitelji datoteka, poslužitelji ispisa, poslužitelji pošte, web poslužitelji itd.

Peer-to-peer arhitektura postala je raširena u malim uredima ili kućnim lokalnim mrežama. U većini slučajeva, za stvaranje takve mreže trebat će vam nekoliko računala opremljenih mrežnim karticama i kabelom. Korišteni kabel je upredena parica četvrte ili pete kategorije. Upletena parica je dobila ime jer su parovi žica unutar kabela upredeni ( time se izbjegavaju smetnje i vanjski utjecaji). Još uvijek možete pronaći prilično stare mreže koje koriste koaksijalni kabel. Takve mreže su zastarjele, a brzina prijenosa informacija u njima ne prelazi 10 Mbit/s.

Nakon što je mreža stvorena i računala povezana, potrebno je programski konfigurirati sve potrebne parametre. Prije svega, provjerite imaju li računala na koja se povezujete operativne sustave koji podržavaju umrežavanje ( Linux, FreeBSD, Windows)

Sva računala u peer-to-peer mreži ujedinjena su u radne grupe koje imaju vlastita imena ( identifikatori).
U slučaju mrežne arhitekture klijent/poslužitelj, kontrola pristupa se provodi na razini korisnika. Administrator ima mogućnost dopustiti pristup resursu samo određenim korisnicima. Pretpostavimo da svoj pisač stavljate na raspolaganje korisnicima mreže. Ako ne želite da netko ispisuje na vašem pisaču, trebali biste postaviti lozinku za rad s ovim resursom. S peer-to-peer mrežom svatko tko zna vašu lozinku može dobiti pristup vašem pisaču. U mreži klijent/poslužitelj određenim korisnicima možete ograničiti korištenje pisača, bez obzira znaju li lozinku ili ne.

Za pristup resursu na lokalnoj mreži izgrađenoj na klijent/poslužitelj arhitekturi, korisnik mora unijeti korisničko ime (Login) i lozinku (Password). Treba napomenuti da je korisničko ime javna informacija, a lozinka povjerljiva.

Proces provjere korisničkog imena naziva se autentifikacija. Postupak provjere odgovara li unesena lozinka korisničkom imenu je autentifikacija. Identifikacija i autentifikacija zajedno čine proces autorizacije. Često se izraz " ovjera" - koristi se u širem smislu: za označavanje autentifikacije.

Iz svega rečenog možemo zaključiti da je jedina prednost peer-to-peer arhitekture njezina jednostavnost i niska cijena. Mreže klijent/poslužitelj pružaju više razine performansi i sigurnosti.
Vrlo često isti poslužitelj može obavljati funkcije nekoliko poslužitelja, na primjer, datotečni poslužitelj i web poslužitelj. Naravno, ukupan broj funkcija koje će poslužitelj obavljati ovisi o opterećenju i njegovim mogućnostima. Što je veća snaga poslužitelja, to više klijenata može poslužiti i više usluga može pružiti. Stoga se kao poslužitelj gotovo uvijek dodjeljuje snažno računalo s velikom količinom memorije i brzim procesorom ( U pravilu se višeprocesorski sustavi koriste za rješavanje ozbiljnih problema)

Oprema za lokalnu mrežu

U najjednostavnijem slučaju za rad mreže dovoljne su mrežne kartice i kabel. Ako trebate stvoriti prilično složenu mrežu, trebat će vam posebna mrežna oprema.

Kabel

Računala unutar lokalne mreže povezana su kabelima koji prenose signale. Kabel koji povezuje dvije mrežne komponente ( na primjer, dva računala), naziva se segment. Kabeli se klasificiraju ovisno o mogućim vrijednostima brzine prijenosa informacija i učestalosti kvarova i pogrešaka. Postoje tri glavne kategorije kabela koje se najčešće koriste:

• Upletena parica;
• Koaksijalni kabel;
• optički kabel,

Danas se najviše koristi za izgradnju lokalnih mreža. upletena parica. Iznutra se takav kabel sastoji od dva ili četiri para bakrene žice upletene zajedno. Upleteni par također ima svoje varijante: UTP ( Unshielded Twisted Pair - neoklopljena upredena parica) i STP ( Shielded Twisted Pair - oklopljena upredena parica). Ove vrste kabela mogu prenositi signale na udaljenosti od oko 100 m. U pravilu se UTP koristi u lokalnim mrežama. STP ima pletenu bakrenu žicu koja ima višu razinu zaštite i kvalitete od UTP kabelske ovojnice.

U STP kabelu svaki par žica dodatno je oklopljen ( zamota se u sloj folije), koji štiti podatke koji se prenose od vanjskih smetnji. Ovo rješenje omogućuje vam da održite velike brzine prijenosa na većim udaljenostima nego kada koristite UTP kabel. Kabel s upredenom paricom povezuje se s računalom pomoću RJ-45 konektora (. Registriran Jack 45), koja vrlo nalikuje telefonskoj utičnici RJ-11 ( Regi-steredjack). Kabel s upletenom paricom može osigurati mrežni rad pri brzinama od 10,100 i 1000 Mbit/s.

Koaksijalni kabel sastoji se od bakrene žice prekrivene izolacijom, zaštitnog metalnog pletiva i vanjskog omotača. Centralna žica kabela prenosi signale u koje su podaci prethodno pretvoreni. Takva žica može biti čvrsta ili višežilna. Za organiziranje lokalne mreže koriste se dvije vrste koaksijalnog kabela: ThinNet ( tanki, 10Base2) i ThickNet ( debljina, 10Base5). U ovom trenutku lokalne mreže temeljene na koaksijalnom kabelu praktički nisu pronađene.

U srži optički kabel Postoje optička vlakna (svjetlovodi), kojima se podaci prenose u obliku svjetlosnih impulsa. Električni signali se ne prenose preko optičkog kabela, tako da signal nije moguće presresti, što praktički eliminira neovlašteni pristup podacima. Optički kabel koristi se za prijenos velikih količina informacija najvećim dostupnim brzinama.

Glavni nedostatak takvog kabela je njegova krhkost: lako ga je oštetiti, a može se montirati i spojiti samo pomoću posebne opreme.

Mrežne kartice

Mrežne kartice omogućuju povezivanje računala i mrežnog kabela. Mrežna kartica pretvara podatke koji se namjeravaju poslati u posebne pakete. Paket je logična zbirka podataka koja uključuje zaglavlje s informacijama o adresi i samu informaciju. Zaglavlje sadrži adresna polja koja sadrže informacije o podrijetlu i odredištu podataka. Mrežna kartica analizira odredišnu adresu primljenog paketa i utvrđuje je li paket stvarno poslan na određeno računalo. Ako je izlaz pozitivan, ploča će poslati paket operativnom sustavu. U suprotnom, paket neće biti obrađen. Poseban softver omogućuje vam obradu svih paketa koji prolaze unutar mreže. Ovu priliku koriste administratori sustava prilikom analize rada mreže, a napadači za krađu podataka koji kroz nju prolaze.

Svaka mrežna kartica ima individualnu adresu ugrađenu u svoje čipove. Ova adresa se naziva fizička ili MAC adresa ( Media Access Control - kontrola pristupa prijenosnom mediju).

Redoslijed radnji koje izvršava mrežna kartica je sljedeći.

1. Primanje informacija od operacijskog sustava i njihovo pretvaranje u električne signale za daljnje slanje putem kabela;
2. Primanje električnih signala putem kabela i njihovo pretvaranje natrag u podatke s kojima operativni sustav može raditi;
3. Utvrđivanje je li primljeni paket podataka namijenjen posebno ovom računalu;
4. Kontrola protoka informacija koje prolaze između računala i mreže.

Čvorišta

Središte (središte) je uređaj sposoban kombinirati računala u topologiju fizičke zvijezde. Hub ima nekoliko priključaka koji vam omogućuju povezivanje mrežnih komponenti. Čvorište sa samo dva priključka naziva se most. Za spajanje dva mrežna elementa potreban je most.

Mreža zajedno s čvorištem je " zajednički autobus" Paketi podataka kada se prenose kroz čvorište bit će isporučeni svim računalima spojenim na lokalnu mrežu.

Postoje dvije vrste koncentratora.

Pasivna čvorišta. Takvi uređaji šalju primljeni signal bez prethodne obrade.
Aktivna čvorišta ( repetitori s više stupova). Oni primaju dolazne signale, obrađuju ih i prenose povezanim računalima.

Prekidači

Prekidači su potrebni za organiziranje bliže mrežne veze između računala pošiljatelja i odredišnog računala. Tijekom prijenosa podataka preko preklopnika, podaci o MAC adresama računala se bilježe u njegovu memoriju. Koristeći te informacije, preklopnik sastavlja tablicu usmjeravanja, u kojoj je za svako računalo naznačeno da pripada određenom segmentu mreže.

Kada preklopnik primi pakete podataka, stvara posebnu internu vezu ( segment) između dva njegova priključka pomoću tablice usmjeravanja. Zatim šalje paket podataka na odgovarajući priključak na odredišnom računalu, na temelju informacija opisanih u zaglavlju paketa.

Dakle, ova veza je izolirana od ostalih priključaka, što omogućuje računalima razmjenu informacija maksimalnom brzinom koja je dostupna za ovu mrežu. Ako sklopka ima samo dva priključka, naziva se most.

Prekidač nudi sljedeće značajke:

• Pošaljite paket s podacima s jednog računala na odredišno računalo;
• Povećajte brzinu prijenosa podataka.

Usmjerivači

Usmjerivač je u principu sličan preklopniku, ali ima veći raspon funkcionalnosti, proučava ne samo MAC, već i IP adrese oba računala uključena u prijenos podataka. Prilikom prijenosa informacija između različitih mrežnih segmenata, usmjerivači analiziraju zaglavlje paketa i pokušavaju izračunati optimalni put kojim će paket putovati. Usmjerivač može odrediti stazu do proizvoljnog mrežnog segmenta pomoću informacija iz tablice ruta, što vam omogućuje stvaranje zajedničke veze s Internetom ili WAN-om.
Usmjerivači omogućuju isporuku paketa na najbrži način, što povećava propusnost velikih mreža. Ako je neki segment mreže preopterećen, tok podataka će ići drugim putem,

Topologija mreže

Redoslijed kojim su računala i drugi elementi smješteni i povezani na mrežu naziva se topologija mreže. Topologija se može usporediti s mrežnom kartom koja prikazuje radne stanice, poslužitelje i drugu mrežnu opremu. Odabrana topologija utječe na sveukupne mogućnosti mreže, protokole i mrežnu opremu koja će se koristiti te na mogućnost daljnjeg proširenja mreže.

Fizička topologija - to je opis kako će fizički elementi mreže biti povezani. Logička topologija definira rute za prijenos paketa podataka unutar mreže.

Postoji pet vrsta mrežnih topologija:

• Zajednički autobus;
• Zvijezda;
• Prsten;

Zajednički autobus

U tom su slučaju sva računala spojena na jedan kabel koji se naziva sabirnica podataka. U tom slučaju paket će primiti sva računala spojena na ovaj segment mreže.

Rad mreže uvelike je određen brojem računala povezanih na zajedničku sabirnicu. Što je više takvih računala, mreža radi sporije. Osim toga, takva topologija može uzrokovati razne kolizije do kojih dolazi kada nekoliko računala istovremeno pokušava prenijeti informacije u mrežu. Vjerojatnost sudara raste s brojem računala spojenih na sabirnicu.

Prednosti korištenja mreža s topologijom " zajednički autobus" sljedeće:

• Značajna ušteda kabela;
• Jednostavan za izradu i upravljanje.

Glavni nedostaci:

• vjerojatnost sudara kako se povećava broj računala na mreži;
• prekid kabela će isključiti mnoga računala;
• niska razina zaštite prenesenih informacija. Svako računalo može primati podatke koji se prenose preko mreže.

Zvijezda

Kada koristite zvjezdastu topologiju, svaki segment kabela koji dolazi s bilo kojeg računala na mreži bit će spojen na središnji preklopnik ili čvorište. Svi paketi će se prenositi s jednog računala na drugo preko ovog uređaja. Mogu se koristiti i aktivna i pasivna čvorišta. Ako se veza između računala i čvorišta izgubi, ostatak mreže nastavlja s radom. Ako hub zakaže, mreža će prestati raditi. Uz pomoć zvjezdaste strukture čak se i lokalne mreže mogu međusobno povezati.

Korištenje ove topologije prikladno je pri traženju oštećenih elemenata: kabela, mrežnih adaptera ili konektora, " Zvijezda" udobnije " zajednički autobus"i u slučaju dodavanja novih uređaja. Također treba uzeti u obzir da se mreže s brzinama prijenosa od 100 i 1000 Mbit/s grade prema topologiji “ zvijezda».

Ako u samom centru" zvijezde» postavite čvorište, logička topologija će se promijeniti u "zajedničku sabirnicu".
prednosti " zvijezde»:

• jednostavnost stvaranja i upravljanja;
• visoka razina pouzdanosti mreže;
• visoka sigurnost informacija koje se prenose unutar mreže ( ako se u središtu zvijezde nalazi komutator).

Glavni nedostatak je što kvar huba dovodi do prestanka rada cijele mreže.

Topologija prstena

Kada koristite prstenastu topologiju, sva su računala na mreži spojena na jedan prstenasti kabel. Paketi prolaze duž prstena u jednom smjeru kroz sve mrežne kartice računala spojenih na mrežu. Svako računalo će pojačati signal i poslati ga dalje duž prstena.

U prikazanoj topologiji prijenos paketa duž prstena organiziran je metodom tokena. Marker je određeni niz binarnih bitova koji sadrže kontrolne podatke. Ako mrežni uređaj ima token, tada ima pravo slati informacije mreži. Unutar prstena može se prenijeti samo jedan token.

Računalo koje će prenijeti podatke uzima token iz mreže i šalje tražene informacije oko prstena. Svako sljedeće računalo će dalje slati podatke sve dok ovaj paket ne stigne do primatelja. Nakon primitka, primatelj će vratiti potvrdu primitka računalu pošiljatelju, a ono će kreirati novi token i vratiti ga na mrežu.

Prednosti ove topologije su sljedeće:

• Velike količine podataka servisiraju se učinkovitije nego u slučaju zajedničke sabirnice;
• svako računalo je repetitor: pojačava signal prije nego što ga pošalje sljedećem stroju, što vam omogućuje značajno povećanje veličine mreže;
• mogućnost postavljanja različitih prioriteta pristupa mreži; u ovom slučaju, računalo s višim prioritetom moći će duže zadržati token i prenijeti više informacija.

Mane:

• prekinuti mrežni kabel dovodi do neoperabilnosti cijele mreže;
• bilo koje računalo može primati podatke koji se prenose preko mreže.

TCP/IP protokoli

TCP/IP protokoli ( Protokol kontrole prijenosa/internetski protokol) glavni su mrežni protokoli i upravljaju prijenosom podataka između mreža različitih konfiguracija i tehnologija. Upravo se ova obitelj protokola koristi za prijenos informacija na internetu, kao iu nekim lokalnim mrežama. Obitelj TPC/IP protokola uključuje sve međuprotokole između aplikacijskog sloja i fizičkog sloja. Njihov ukupan broj je nekoliko desetaka.

Glavni su:

• Prijenosni protokoli: TCP - Transmission Control Protocol ( komunikacijski kontrolni protokol) i drugi - upravljanje prijenosom podataka između računala;
• Protokoli usmjeravanja: IP - internetski protokol ( internetski protokol) i drugi - osiguravaju stvarni prijenos podataka, obrađuju adresiranje podataka, određuju najbolji put do primatelja;
• Protokoli za podršku mrežne adrese: DNS - sustav imena domene ( sustav imena domene) i drugi - osigurava određivanje jedinstvene adrese računala;
• Protokoli aplikacijskih usluga: FTP - File Transfer Protocol ( protokol za prijenos datoteka), HTTP - HyperText Transfer Protocol, TELNET i drugi - koriste se za dobivanje pristupa različitim uslugama: prijenos datoteka između računala, pristup WWW-u, udaljeni terminalski pristup sustavu itd.;
• Protokoli pristupnika: EGP - Protokol vanjskog pristupnika ( vanjski pristupni protokol) i drugi - pomažu u prijenosu poruka o usmjeravanju i informacija o statusu mreže preko mreže, kao i obradi podataka za lokalne mreže;
• Protokoli pošte: POP - poštanski protokol ( protokol prijema pošte) - koristi se za primanje poruka e-pošte, SMPT Simple Mail Transfer Protocol ( protokol prijenosa pošte) - koristi se za prijenos e-mail poruka.

Svi glavni mrežni protokoli ( NetBEUI, IPX/SPX i TCIP) su usmjeravani protokoli. Ali morate samo ručno konfigurirati TCPIP usmjeravanje. Ostale protokole automatski usmjerava operativni sustav.

IP adresiranje

Prilikom izgradnje lokalne mreže koja se temelji na TCP/IP protokolu, svako računalo dobiva jedinstvenu IP adresu, koja se može dodijeliti ili putem DHCP poslužitelja - posebnim programom instaliranim na jednom od mrežnih računala, ili korištenjem Windows alata, ili ručno.

DHCP poslužitelj omogućuje vam fleksibilnu distribuciju IP adresa računalima i dodjeljivanje trajnih, statičkih IP adresa nekim računalima. Ugrađeni Windows alat nema takve mogućnosti. Stoga, ako na mreži postoji DHCP poslužitelj, bolje je ne koristiti Windows alate, postavljajući automatsko ( dinamičan) dodjeljivanje IP adrese. Instaliranje i konfiguriranje DHCP poslužitelja je izvan opsega ove knjige.

Međutim, treba imati na umu da kada koristite DHCP poslužitelj ili Windows alate za dodjelu IP adrese, učitavanje računala na mreži i dodjeljivanje IP adresa traje dugo, dulje što je mreža veća. Osim toga, prvo mora biti uključeno računalo s DHCP poslužiteljem.
Ako ručno dodijelite statičke mreže računalima ( stalan, nepromjenjiv) IP adrese, tada će se računala brže pokrenuti i odmah pojaviti u mrežnom okruženju. Za male mreže ova je opcija najpoželjnija i to ćemo razmotriti u ovom poglavlju.

Za skup TCP/IP protokola, IP protokol je osnovni jer se on bavi kretanjem paketa podataka između računala kroz mreže koje koriste različite mrežne tehnologije. Upravo zahvaljujući univerzalnim karakteristikama IP protokola postalo je moguće samo postojanje interneta koji se sastoji od ogromnog broja heterogenih mreža.

Paketi podataka IP protokola

IP protokol je usluga isporuke za cijelu TCP-iP obitelj protokola. Informacije koje dolaze iz drugih protokola pakiraju se u podatkovne pakete IP protokola, dodaje im se odgovarajuće zaglavlje i paketi započinju svoje putovanje kroz mrežu

IP sustav adresiranja

Neka od najvažnijih polja u zaglavlju paketa IP podataka su izvorna i odredišna adresa paketa. Svaka IP adresa mora biti jedinstvena u mrežnoj mreži gdje se koristi kako bi paket stigao do željenog odredišta. Čak i na cijelom globalnom internetu nemoguće je pronaći dvije identične adrese.

IP adresa se, za razliku od obične poštanske adrese, sastoji isključivo od brojeva. Zauzima četiri standardne memorijske ćelije računala - 4 bajta. Budući da je jedan bajt (Byte) jednak 8 bita (Bit), duljina IP adrese je 4 x 8 = 32 bita.

Bit predstavlja najmanju moguću jedinicu pohrane informacija. Može sadržavati samo 0 ( malo očišćeno) ili 1 ( set bitova).

Iako je IP adresa uvijek iste duljine, može se pisati na različite načine. Format za snimanje IP adrese ovisi o brojevnom sustavu koji se koristi. U isto vrijeme, ista adresa može izgledati potpuno drugačije:

Binarni broj 10000110 pretvara se u decimalni na sljedeći način: 128 + 0 + 0 + 0 + 0 + 4 + 2 + 0 =134.
Najpoželjnija opcija, sa stajališta ljudske čitljivosti, je format pisanja IP adrese u decimalnom zapisu s točkama. Ovaj se format sastoji od četiri decimalna broja odvojena točkama. Svaki broj, koji se naziva oktet, predstavlja decimalnu vrijednost odgovarajućeg bajta u IP adresi. Oktet se zove tako jer se jedan bajt u binarnom obliku sastoji od osam bitova.

Kada koristite decimalni zapis s točkama za pisanje okteta u IP adresu, imajte na umu sljedeća pravila:

• Samo cijeli brojevi su valjani;
• Brojevi moraju biti u rasponu od 0 do 255.

Najznačajniji bitovi u IP adresi, smješteni s lijeve strane, određuju klasu i broj mreže. Njihova zbirka naziva se identifikator podmreže ili mrežni prefiks. Kod dodjele adresa unutar iste mreže, prefiks uvijek ostaje nepromijenjen. Identificira vlasništvo nad IP adresom na određenoj mreži.

Na primjer, ako su IP adrese računala na podmreži 192.168.0.1 192.168.0.30, tada prva dva okteta definiraju ID podmreže - 192.168.0.0, a sljedeća dva - ID hosta.

Koliko se točno bitova koristi za određene svrhe ovisi o klasi mreže. Ako je broj glavnog računala nula, tada adresa ne upućuje na jedno određeno računalo, već na cijelu mrežu u cjelini.

Klasifikacija mreže

Postoje tri glavne klase mreža: A, B, C. Međusobno se razlikuju po najvećem mogućem broju hostova koji se mogu spojiti na mrežu određene klase.

U sljedećoj tablici prikazana je općeprihvaćena klasifikacija mreža koja označava najveći broj mrežnih sučelja dostupnih za povezivanje, koji se okteti IP adrese koriste za mrežna sučelja (*), a koji ostaju nepromijenjeni (N).

Na primjer, u najčešćim mrežama klase C ne može biti više od 254 računala, pa se samo jedan, najniži bajt IP adrese, koristi za numeriranje mrežnih sučelja. Ovaj bajt odgovara krajnjem desnom oktetu u decimalnom zapisu s točkama.

Postavlja se opravdano pitanje: zašto se samo 254 računala mogu spojiti na mrežu klase C, a ne 256? Činjenica je da su neke intranet IP adrese namijenjene posebnoj upotrebi, naime:

O - identificira samu mrežu;
255 - emitiranje.

Segmentacija mreže

Adresni prostor unutar svake mreže može se podijeliti na manje podmreže na temelju broja hostova ( Podmreže). Proces podmrežavanja naziva se i segmentacija.

Na primjer, ako je mreža klase C 192.168.1.0 podijeljena na četiri podmreže, tada će njihovi rasponi adresa biti sljedeći:

• 192.168.1.0-192.168.1.63;
• 192.168.1.64-192.168.1.127;
• 192.168.1.128-192.168.1.191;
• 192.168.1.192-192.168.1.255.

U ovom slučaju, za numeriranje glavnog računala, ne koristi se cijeli desni oktet od osam bitova, već samo 6 najmanje značajnih. A preostala dva najznačajnija bita određuju broj podmreže, koji može imati vrijednosti od nula do tri.

Obični i prošireni mrežni prefiksi mogu se identificirati pomoću podmrežne maske ( Maska podmreže), koji također omogućuje odvajanje identifikatora podmreže od identifikatora glavnog računala u IP adresi, maskirajući brojem dio IP adrese koji identificira podmrežu.

Maska je kombinacija brojeva koja izgledom podsjeća na IP adresu. Binarna reprezentacija maske podmreže sadrži nule u bitovima koji se tumače kao broj glavnog računala. Preostali bitovi postavljeni na jedan pokazuju da je ovaj dio adrese prefiks. Maska podmreže uvijek se koristi zajedno s IP adresom.

U nedostatku dodatnog podmrežavanja, standardne maske klase mreže imaju sljedeća značenja:

Kada se koristi mehanizam subnettinga, maska ​​se u skladu s time modificira. Objasnimo to na već spomenutom primjeru dijeljenja mreže klase C na četiri podmreže.

U ovom slučaju, dva najznačajnija bita u četvrtom oktetu IP adrese koriste se za numeriranje podmreža. Tada će maska ​​u binarnom obliku izgledati ovako: 11111111.11111111.11111111.11000000, a u točkastom decimalnom obliku -255.255.255.192.

Rasponi adresa privatne mreže

Svako računalo spojeno na mrežu ima svoju jedinstvenu IP adresu. Za neke strojeve, poput poslužitelja, ova se adresa ne mijenja. Ova stalna adresa naziva se statična. Za druge, kao što su klijenti, IP adresa može biti stalna (statična) ili se dodjeljivati ​​dinamički svaki put kada se povežu na mrežu.

Da biste dobili jedinstvenu statičku, odnosno stalnu IP adresu na Internetu, potrebno je kontaktirati posebnu organizaciju InterNIC - Internet Network Information Center ( Informacijski centar internetske mreže). InterNIC dodjeljuje samo mrežni broj, a dalji rad na kreiranju podmreža i numeriranju hostova mrežni administrator mora obaviti samostalno.

Ali formalna registracija kod InterNIC-a za dobivanje statičke IP adrese obično je potrebna za mreže koje imaju stalnu vezu s Internetom. Za privatne mreže koje nisu dio Interneta posebno je rezervirano nekoliko blokova adresnog prostora koji se mogu slobodno koristiti za dodjelu IP adresa bez registracije na InterNIC:

Međutim, te se adrese koriste samo za interno adresiranje mreža i nisu namijenjene za hostove koji se izravno spajaju na Internet.

Raspon adresa LINKLOCAL nije mrežna klasa u uobičajenom smislu. Windows ga koristi za automatsko dodjeljivanje osobnih IP adresa računalima u lokalnoj mreži.

Nadam se da sada imate ideju o lokalnoj mreži!