IPv4 արձանագրություն. SNMP արձանագրություն (հիմունքներ) Ինչ է tcp ip-ը dummies-ի համար

Ժամանակակից աշխարհում տեղեկատվությունը տարածվում է վայրկյանների ընթացքում։ Լուրը նոր է հայտնվել, իսկ մեկ վայրկյան անց արդեն հասանելի է համացանցի որոշ կայքերում։ Համացանցը համարվում է մարդու մտքի ամենաօգտակար զարգացումներից մեկը։ Ինտերնետի բոլոր առավելություններից օգտվելու համար անհրաժեշտ է միանալ այս ցանցին:

Քչերը գիտեն, որ վեբ էջեր այցելելու պարզ գործընթացը ներառում է գործողությունների բարդ համակարգ, որն անտեսանելի է օգտագործողի համար: Հղման վրա յուրաքանչյուր սեղմում համակարգչի հիմքում ակտիվանում են հարյուրավոր տարբեր հաշվողական գործողություններ: Դրանք ներառում են հարցումներ ուղարկելը, պատասխաններ ստանալը և շատ ավելին: Այսպես կոչված TCP/IP արձանագրությունները պատասխանատու են ցանցի յուրաքանչյուր գործողության համար: Ինչ են նրանք?

Ցանկացած ինտերնետային արձանագրություն TCP/IP գործում է իր մակարդակով: Այսինքն՝ ամեն մեկն իր գործն է անում։ TCP/IP արձանագրությունների ամբողջ ընտանիքը միաժամանակ հսկայական աշխատանք է կատարում: Իսկ օգտատերը այս պահին տեսնում է միայն վառ նկարներ և տեքստի երկար տողեր:

Արձանագրությունների կույտի հայեցակարգ

TCP/IP պրոտոկոլների փաթեթը հիմնական ցանցային արձանագրությունների կազմակերպված հավաքածու է, որը հիերարխիկորեն բաժանված է չորս մակարդակի և համակարգչային ցանցի միջոցով փաթեթների բաշխման համակարգ է:

TCP/IP-ն այսօր օգտագործվող ցանցային արձանագրությունների ամենահայտնի փաթեթն է: TCP/IP stack-ի սկզբունքները կիրառվում են ինչպես տեղական, այնպես էլ լայն ցանցերի վրա:

Արձանագրությունների փաթեթում հասցեների օգտագործման սկզբունքները

TCP/IP ցանցի արձանագրության կույտը նկարագրում է այն ուղիներն ու ուղղությունները, որոնցով ուղարկվում են փաթեթները: Սա ամբողջ կույտի հիմնական խնդիրն է, որը կատարվում է չորս մակարդակներում, որոնք փոխազդում են միմյանց հետ՝ օգտագործելով գրանցված ալգորիթմ: Ապահովելու համար, որ փաթեթը ճիշտ է ուղարկվել և առաքվել հենց այն կետին, որը պահանջել է այն, ներդրվել և ստանդարտացվել է IP հասցեավորումը: Դա պայմանավորված էր հետևյալ առաջադրանքներով.

• Տարբեր տեսակի հասցեները պետք է լինեն համահունչ:Օրինակ՝ կայքի տիրույթի փոխակերպումը սերվերի IP հասցեի և հետադարձ կապի կամ հյուրընկալողի անունը փոխակերպելու հասցեի և հետադարձ կապի: Այս կերպ հնարավոր է դառնում մուտք գործել կետ ոչ միայն IP հասցեի միջոցով, այլև դրա ինտուիտիվ անվանմամբ։
• Հասցեները պետք է լինեն եզակի:Դա պայմանավորված է նրանով, որ որոշ հատուկ դեպքերում փաթեթը պետք է հասնի միայն մեկ կոնկրետ կետի:
• Տեղական ցանցերի կազմաձևման անհրաժեշտությունը:

Փոքր ցանցերում, որտեղ օգտագործվում են մի քանի տասնյակ հանգույցներ, այս բոլոր առաջադրանքները կատարվում են պարզապես՝ օգտագործելով ամենապարզ լուծումները՝ կազմելով աղյուսակ, որը նկարագրում է մեքենայի սեփականությունը և դրա համապատասխան IP հասցեն, կամ կարող եք ձեռքով բաժանել IP հասցեները բոլոր ցանցային ադապտերներին: Այնուամենայնիվ, հազար կամ երկու հազար մեքենա ունեցող խոշոր ցանցերի համար հասցեներ ձեռքով տրամադրելու խնդիրն այնքան էլ իրագործելի չի թվում:

Այդ իսկ պատճառով հատուկ մոտեցում է հորինվել TCP/IP ցանցերի համար, որը դարձել է պրոտոկոլների ստեկի տարբերակիչ հատկանիշ։ Ներդրվեց մասշտաբայնության հայեցակարգը:

TCP/IP արձանագրության փաթեթի շերտերը

Այստեղ որոշակի հիերարխիա կա. TCP/IP արձանագրությունների փաթեթն ունի չորս շերտ, որոնցից յուրաքանչյուրը մշակում է արձանագրությունների իր փաթեթը՝

Կիրառական շերտստեղծվել է, որպեսզի օգտատերը կարողանա համագործակցել ցանցի հետ։ Շերտը թույլ է տալիս օգտվողին մուտք գործել տարբեր ցանցային ծառայություններ, օրինակ՝ մուտք դեպի տվյալների շտեմարաններ, ֆայլերի ցանկը կարդալու և դրանք բացելու, էլփոստի հաղորդագրություն ուղարկելու կամ վեբ էջ բացելու հնարավորություն: Օգտատիրոջ տվյալների և գործողությունների հետ մեկտեղ ծառայության տեղեկատվությունը փոխանցվում է այս մակարդակով:

Տրանսպորտային շերտ.Սա մաքուր փաթեթների փոխանցման մեխանիզմ է: Այս մակարդակում ընդհանրապես կարևոր չէ ոչ փաթեթի բովանդակությունը, ոչ էլ դրա առնչությունը որևէ գործողության: Այս մակարդակում կարևոր է միայն այն հանգույցի հասցեն, որտեղից ուղարկվում է փաթեթը, և այն հանգույցի հասցեն, որին պետք է հանձնվի փաթեթը: Որպես կանոն, տարբեր արձանագրությունների միջոցով փոխանցվող բեկորների չափերը կարող են փոխվել, հետևաբար, այս մակարդակում տեղեկատվության բլոկները կարող են բաժանվել ելքի վրա և հավաքվել մեկ ամբողջության մեջ՝ նպատակակետում: Սա հանգեցնում է տվյալների հնարավոր կորստի, եթե հաջորդ հատվածի փոխանցման պահին տեղի է ունենում կապի կարճատև ընդմիջում:

Տրանսպորտային շերտը ներառում է բազմաթիվ արձանագրություններ, որոնք բաժանված են դասերի՝ ամենապարզներից, որոնք պարզապես փոխանցում են տվյալներ, մինչև բարդ, որոնք հագեցած են ստացման հաստատման կամ տվյալների բացակայող բլոկի վերագրանցման գործառույթով:

Այս մակարդակը ապահովում է ավելի բարձր (կիրառական) մակարդակ երկու տեսակի ծառայություններով.

• Ապահովում է երաշխավորված առաքում TCP արձանագրության միջոցով:
  
• Հնարավորության դեպքում առաքում է UDP-ի միջոցով .

Երաշխավորված առաքում ապահովելու համար կապ է հաստատվում TCP արձանագրության համաձայն, որը թույլ է տալիս փաթեթները համարակալել ելքի վրա և հաստատել մուտքի մոտ: Փաթեթների համարակալումը և ընդունման հաստատումը այսպես կոչված ծառայության տեղեկատվությունն է: Այս արձանագրությունն աջակցում է փոխանցումը «Duplex» ռեժիմում: Բացի այդ, արձանագրության լավ մտածված կանոնակարգերի շնորհիվ այն համարվում է շատ հուսալի։

UDP արձանագրությունը նախատեսված է այն պահերի համար, երբ անհնար է կարգավորել փոխանցումը TCP արձանագրության միջոցով, կամ դուք պետք է խնայեք ցանցի տվյալների փոխանցման հատվածում: Նաև UDP արձանագրությունը կարող է փոխազդել ավելի բարձր մակարդակի արձանագրությունների հետ՝ բարձրացնելու փաթեթների փոխանցման հուսալիությունը:

Ցանցային շերտ կամ «Ինտերնետ շերտ».բազային շերտ ամբողջ TCP/IP մոդելի համար: Այս շերտի հիմնական գործառույթը նույնական է OSI մոդելի համանուն շերտին և նկարագրում է փաթեթների շարժումը մի քանի փոքր ենթացանցից բաղկացած կոմպոզիտային ցանցում: Այն կապում է TCP/IP արձանագրության հարակից շերտերը:

Ցանցային շերտը կապող շերտն է ավելի բարձր տրանսպորտային շերտի և ցանցի ինտերֆեյսների ցածր մակարդակի միջև: Ցանցային շերտն օգտագործում է արձանագրություններ, որոնք հարցում են ստանում տրանսպորտային շերտից, և կարգավորվող հասցեավորման միջոցով մշակված հարցումը փոխանցում ցանցի ինտերֆեյսի պրոտոկոլին՝ նշելով, թե որ հասցեին ուղարկել տվյալները:

Այս մակարդակում օգտագործվում են հետևյալ TCP/IP ցանցային արձանագրությունները՝ ICMP, IP, RIP, OSPF: Ցանցի մակարդակում հիմնական և ամենատարածվածը, իհարկե, IP-ն է (Ինտերնետ Պրոտոկոլ): Նրա հիմնական խնդիրն է փոխանցել փաթեթները մի երթուղիչից մյուսը, մինչև տվյալների միավորը հասնի նպատակակետ հանգույցի ցանցային ինտերֆեյսին: IP արձանագրությունը տեղադրված է ոչ միայն հոսթների, այլ նաև ցանցային սարքավորումների վրա՝ երթուղիչներ և կառավարվող անջատիչներ: IP արձանագրությունը գործում է լավագույն ջանքերի, չերաշխավորված առաքման սկզբունքով: Այսինքն՝ փաթեթ ուղարկելու համար նախապես կապ հաստատելու կարիք չկա։ Այս տարբերակը հանգեցնում է երթևեկության և ժամանակի խնայողության՝ անհարկի ծառայությունների փաթեթների տեղափոխման վրա: Փաթեթը ուղղորդվում է դեպի իր նպատակակետը, և հնարավոր է, որ հանգույցը մնա անհասանելի: Այս դեպքում սխալի հաղորդագրություն է վերադարձվում:

Ցանցային ինտերֆեյսի մակարդակ.պատասխանատու է ապահովելու համար, որ տարբեր տեխնոլոգիաներով ենթացանցերը կարող են փոխազդել միմյանց հետ և տեղեկատվությունը փոխանցել նույն ռեժիմով: Սա կատարվում է երկու պարզ քայլով.

• Փաթեթի կոդավորումը միջանկյալ ցանցային տվյալների միավորի մեջ:
• Փոխակերպում է նպատակակետի տեղեկատվությունը պահանջվող ենթացանցային ստանդարտների և ուղարկում տվյալների միավորը:

Այս մոտեցումը թույլ է տալիս մեզ անընդհատ ընդլայնել աջակցվող ցանցային տեխնոլոգիաների քանակը: Հենց որ նոր տեխնոլոգիան հայտնվում է, այն անմիջապես ընկնում է TCP/IP արձանագրությունների փաթեթի մեջ և թույլ է տալիս ավելի հին տեխնոլոգիաներով ցանցերին տվյալներ փոխանցել ավելի ժամանակակից չափանիշներով և մեթոդներով կառուցված ցանցեր:

Փոխանցված տվյալների միավորներ

Նման երևույթի գոյության ընթացքում, ինչպիսիք են TCP/IP արձանագրությունները, ստանդարտ տերմիններ են սահմանվել փոխանցվող տվյալների միավորների համար։ Փոխանցման ընթացքում տվյալները կարող են մասնատվել տարբեր ձևերով՝ կախված նպատակակետ ցանցի կողմից օգտագործվող տեխնոլոգիաներից:

Պատկերացում ունենալու համար, թե ինչ է կատարվում տվյալների հետ և ժամանակի որ պահին, անհրաժեշտ էր գալ հետևյալ տերմինաբանությանը.

• Տվյալների հոսք- տվյալներ, որոնք հասնում են տրանսպորտային շերտ ավելի բարձր կիրառական շերտի արձանագրություններից:
• Սեգմենտը տվյալների մի հատված է, որին հոսքը բաժանվում է ըստ TCP արձանագրության ստանդարտների:
• Datagram(հատկապես անգրագետ մարդիկ այն արտասանում են որպես «Datagram») - տվյալների միավորներ, որոնք ստացվում են հոսքը բաժանելով՝ օգտագործելով անկապի արձանագրություններ (UDP):
• Պլաստիկ տոպրակ- IP արձանագրության միջոցով արտադրված տվյալների միավոր:
• TCP/IP արձանագրությունները փաթեթավորում են IP փաթեթները կոմպոզիտային ցանցերի միջոցով փոխանցվող տվյալների բլոկների մեջ, որոնք կոչվում են. անձնակազմըկամ շրջանակներ.

TCP/IP արձանագրությունների կույտի հասցեների տեսակները

Ցանկացած TCP/IP տվյալների փոխանցման արձանագրություն օգտագործում է հետևյալ հասցեների տեսակներից մեկը՝ հյուրընկալողներին նույնականացնելու համար.

• Տեղական (ապարատային) հասցեներ.
• Ցանցի հասցեներ (IP հասցեներ):
• Դոմենների անուններ.

Տեղական հասցեներ (MAC հասցեներ) - օգտագործվում է տեղական ցանցի տեխնոլոգիաների մեծ մասում՝ ցանցային միջերեսները նույնականացնելու համար: TCP/IP-ի մասին խոսելիս տեղական բառը նշանակում է ինտերֆեյս, որը գործում է ոչ թե կոմպոզիտային ցանցում, այլ առանձին ենթացանցում։ Օրինակ՝ ինտերնետին միացված ինտերֆեյսի ենթացանցը կլինի լոկալ, իսկ ինտերնետ ցանցը՝ կոմպոզիտային։ Լոկալ ցանց կարող է կառուցվել ցանկացած տեխնոլոգիայի վրա, և անկախ սրանից, կոմպոզիտային ցանցի տեսանկյունից առանձին հատուկ ենթացանցում տեղակայված մեքենան կկոչվի լոկալ։ Այսպիսով, երբ փաթեթը մտնում է տեղական ցանց, դրա IP հասցեն այնուհետև կապված է տեղական հասցեի հետ, և փաթեթն ուղարկվում է ցանցային ինտերֆեյսի MAC հասցեին:

Ցանցի հասցեներ (IP հասցեներ): TCP/IP տեխնոլոգիան ապահովում է հանգույցների սեփական գլոբալ հասցեավորումը պարզ խնդիր լուծելու համար՝ միավորելով ցանցերը տարբեր տեխնոլոգիաներով մեկ մեծ տվյալների փոխանցման կառուցվածքում: IP հասցեավորումը լիովին անկախ է տեղական ցանցում օգտագործվող տեխնոլոգիայից, սակայն IP հասցեն թույլ է տալիս ցանցային ինտերֆեյսին ներկայացնել մեքենա կոմպոզիտային ցանցում:

Արդյունքում ստեղծվեց մի համակարգ, որտեղ հոսթներին հատկացվում է IP հասցե և ենթացանցային դիմակ: Ենթացանցային դիմակը ցույց է տալիս, թե քանի բիթ է հատկացվել ցանցի համարին և քանիսը` հոսթ համարին: IP հասցեն բաղկացած է 32 բիթից՝ բաժանված 8 բիթանոց բլոկների:

Երբ փաթեթը փոխանցվում է, նրան տրվում է տեղեկատվություն ցանցի համարի և հանգույցի համարի մասին, որին պետք է ուղարկվի փաթեթը: Նախ, երթուղիչը փոխանցում է փաթեթը ցանկալի ենթացանց, այնուհետև ընտրվում է հոսթ, որը սպասում է դրան: Այս գործընթացն իրականացվում է Address Resolution Protocol (ARP) կողմից:

TCP/IP ցանցերում տիրույթի հասցեները կառավարվում են հատուկ նախագծված Դոմեն Անունների Համակարգով (DNS): Դա անելու համար կան սերվերներ, որոնք համապատասխանում են տիրույթի անվանը, որը ներկայացված է որպես տեքստի տող, IP հասցեով և ուղարկում է փաթեթը գլոբալ հասցեավորման համաձայն: Համակարգչի անվան և IP հասցեի միջև համապատասխանություն չկա, ուստի տիրույթի անունը IP հասցեի փոխարկելու համար ուղարկող սարքը պետք է մուտք գործի դեպի DNS սերվերի վրա ստեղծված երթուղային աղյուսակ: Օրինակ՝ բրաուզերում գրում ենք կայքի հասցեն, DNS սերվերը այն համընկնում է այն սերվերի IP հասցեի հետ, որի վրա գտնվում է կայքը, իսկ բրաուզերը կարդում է տեղեկությունը՝ ստանալով պատասխան։

Ինտերնետից բացի, հնարավոր է համակարգիչներին դոմենային անուններ թողարկել։ Այսպիսով, տեղական ցանցում աշխատելու գործընթացը պարզեցված է: Բոլոր IP հասցեները հիշելու կարիք չկա: Փոխարենը, դուք կարող եք յուրաքանչյուր համակարգչի ցանկացած անուն տալ և օգտագործել այն:

IP հասցե. Ձևաչափ. Բաղադրիչներ. Ենթացանցային դիմակ

IP հասցեն 32-բիթանոց թիվ է, որը ավանդական ներկայացման մեջ գրվում է 1-ից մինչև 255 թվեր՝ բաժանված կետերով:

IP հասցեի տեսակը տարբեր ձայնագրման ձևաչափերով.

• Տասնորդական IP հասցե՝ 192.168.0.10:
• Նույն IP հասցեի երկուական ձև՝ 11000000.10101000.00000000.00001010:
• Հասցեի մուտքագրում տասնվեցական թվային համակարգում՝ C0.A8.00.0A:

Ցանցի ID-ի և մուտքի կետի համարի միջև բաժանարար չկա, բայց համակարգիչը կարող է դրանք առանձնացնել: Դա անելու երեք եղանակ կա.

1. Ֆիքսված սահման.Այս մեթոդով ամբողջ հասցեն պայմանականորեն բաժանվում է ֆիքսված երկարության երկու մասի՝ բայթ առ բայթ։ Այսպիսով, եթե մեկ բայթ տանք ցանցի համարի համար, ապա կստանանք 2 8 ցանց՝ յուրաքանչյուրը 2 24 հանգույցից։ Եթե ​​սահմանը տեղափոխվի ևս մեկ բայթ դեպի աջ, ապա կլինեն ավելի շատ ցանցեր՝ 2 16, և ավելի քիչ հանգույցներ՝ 2 16: Այսօր մոտեցումը համարվում է հնացած ու չի կիրառվում։
2. Ենթացանցային դիմակ.Դիմակը զուգակցված է IP հասցեի հետ: Դիմակն ունի «1» արժեքների հաջորդականություն այն բիթերում, որոնք հատկացված են ցանցի համարին, և որոշակի թվով զրո IP հասցեի այն վայրերում, որոնք հատկացված են հանգույցի համարին: Դիմակի մեջ գտնվողների և զրոյի միջև սահմանը ցանցի ID-ի և IP հասցեի հյուրընկալողի ID-ի սահմանն է:
3. Հասցեների դասերի մեթոդ.Փոխզիջման մեթոդ. Այն օգտագործելիս ցանցի չափերը չի կարող ընտրվել օգտվողի կողմից, սակայն կան հինգ դասեր՝ A, B, C, D, E: Երեք դասեր՝ A, B և C, նախատեսված են տարբեր ցանցերի համար, իսկ D և E վերապահված են: հատուկ նշանակության ցանցերի համար. Դասակարգային համակարգում յուրաքանչյուր դաս ունի ցանցի համարի և հանգույցի ID-ի իր սահմանը:

IP հասցեների դասեր

TO դասի ԱԴրանք ներառում են ցանցեր, որոնցում ցանցը նույնացվում է առաջին բայթով, իսկ մնացած երեքը հանգույցի համարն են։ Բոլոր IP հասցեները, որոնք ունեն 1-ից մինչև 126 բայթի արժեք իրենց տիրույթում, A դասի ցանցեր են։

Բ դաս- ցանցեր, որոնցում երկու ամենաբարձր բիթերը հավասար են 10-ի: Դրանցում ցանցի համարի և կետի նույնացուցիչի համար հատկացվում է 16 բիթ: Արդյունքում պարզվում է, որ B դասի ցանցերի թիվը քանակապես տարբերվում է A դասի ցանցերի թվից, սակայն դրանք ունեն ավելի փոքր թվով հանգույցներ՝ մինչև 65536 (2 16) միավոր։

Ցանցերի վրա դաս C- շատ քիչ հանգույցներ կան՝ յուրաքանչյուրում 2 8, բայց ցանցերի թիվը հսկայական է, քանի որ նման կառույցներում ցանցի նույնացուցիչը զբաղեցնում է երեք բայթ:

Ցանցեր դասի Դ- արդեն պատկանում են հատուկ ցանցերին: Այն սկսվում է 1110 հաջորդականությամբ և կոչվում է բազմաբնույթ հասցե: A, B և C դասերի հասցեներով ինտերֆեյսները կարող են լինել խմբի մաս և ստանալ խմբային հասցե, բացի անհատական ​​հասցեից:

Հասցեներ դասի Ե- ապագայի համար պահուստ: Նման հասցեները սկսվում են 11110 հաջորդականությամբ: Ամենայն հավանականությամբ, այս հասցեները կօգտագործվեն որպես խմբային հասցեներ, երբ գլոբալ ցանցում IP հասցեների պակաս կա:

TCP/IP արձանագրության կարգավորում

TCP/IP արձանագրության կարգավորումը հասանելի է բոլոր օպերացիոն համակարգերում: Սրանք են Linux, CentOS, Mac OS X, Free BSD, Windows 7: TCP/IP արձանագրության համար պահանջվում է միայն ցանցային ադապտեր: Իհարկե, սերվերի օպերացիոն համակարգերը ունակ են ավելիին: TCP/IP արձանագրությունը շատ լայնորեն կազմաձևված է՝ օգտագործելով սերվերի ծառայությունները: Սովորական սեղանադիր համակարգիչների IP հասցեները սահմանվում են ցանցային կապի կարգավորումներում: Այնտեղ դուք կարգավորում եք ցանցի հասցեն, դարպասը՝ այն կետի IP հասցեն, որը մուտք ունի դեպի գլոբալ ցանց, և այն կետերի հասցեները, որտեղ գտնվում է DNS սերվերը:

TCP/IP ինտերնետ արձանագրությունը կարող է կարգավորվել ձեռքով: Չնայած դա միշտ չէ, որ անհրաժեշտ է: Դուք կարող եք ավտոմատ կերպով ստանալ TCP/IP արձանագրության պարամետրերը սերվերի դինամիկ բաշխման հասցեից: Այս մեթոդը կիրառվում է խոշոր կորպորատիվ ցանցերում: DHCP սերվերի վրա դուք կարող եք քարտեզագրել տեղական հասցեն ցանցի հասցեին, և հենց որ տվյալ IP հասցեով մեքենա հայտնվի ցանցում, սերվերը անմիջապես կտա նրան նախապես պատրաստված IP հասցե: Այս գործընթացը կոչվում է վերապահում:

TCP/IP հասցեի լուծման արձանագրություն

MAC հասցեի և IP հասցեի միջև հարաբերություններ հաստատելու միակ միջոցը աղյուսակ պահելն է: Եթե ​​կա երթուղային աղյուսակ, յուրաքանչյուր ցանցային ինտերֆեյս տեղյակ է իր հասցեների մասին (տեղական և ցանցային), բայց հարց է առաջանում, թե ինչպես ճիշտ կազմակերպել փաթեթների փոխանակումը հանգույցների միջև՝ օգտագործելով TCP/IP 4 արձանագրությունը:

Ինչու՞ է հորինվել Հասցեների լուծման արձանագրությունը (ARP): TCP/IP պրոտոկոլների ընտանիքը և հասցեավորման այլ համակարգեր կապելու համար: Յուրաքանչյուր հանգույցի վրա ստեղծվում է ARP քարտեզագրման աղյուսակ և համալրվում է ամբողջ ցանցի հարցումների միջոցով: Դա տեղի է ունենում ամեն անգամ, երբ համակարգիչը անջատվում է:

ARP աղյուսակ

Ահա թե ինչ տեսք ունի կազմված ARP աղյուսակի օրինակը:

Ինը ամիս մշակումից հետո հասանելի է FFmpeg 4.2 մուլտիմեդիա փաթեթը, որը ներառում է մի շարք հավելվածներ և գրադարանների հավաքածու՝ տարբեր մուլտիմեդիա ձևաչափերով (ձայնագրում, փոխակերպում և […]

Linux Mint 19.2-ը երկարաժամկետ աջակցության թողարկում է, որը կաջակցվի մինչև 2023 թվականը: Այն գալիս է թարմացված ծրագրաշարով և պարունակում է բարելավումներ և շատ նոր […]

Թողարկվել է Linux Mint 19.2 բաշխումը

Ներկայացված է Linux Mint 19.2 բաշխման թողարկումը՝ Linux Mint 19.x մասնաճյուղի երկրորդ թարմացումը, որը ձևավորվել է Ubuntu 18.04 LTS փաթեթի բազայի վրա և աջակցվում է մինչև 2023 թվականը։ Բաշխումը լիովին համատեղելի է [...]

Հասանելի են BIND ծառայության նոր թողարկումներ, որոնք պարունակում են սխալների շտկումներ և գործառույթների բարելավումներ: Նոր թողարկումները կարելի է ներբեռնել մշակողի կայքի ներբեռնումների էջից՝ […]

Exim-ը հաղորդագրությունների փոխանցման գործակալ է (MTA), որը մշակվել է Քեմբրիջի համալսարանում՝ ինտերնետին միացված Unix համակարգերում օգտագործելու համար: Այն անվճար հասանելի է՝ համաձայն [...]

Գրեթե երկու տարվա մշակումից հետո ներկայացվում է ZFS-ի թողարկումը Linux 0.8.0-ում՝ ZFS ֆայլային համակարգի ներդրում, որը նախատեսված է որպես Linux միջուկի մոդուլ: Մոդուլը փորձարկվել է Linux միջուկներով 2.6.32-ից մինչև […]

WordPress 5.1.1-ն ուղղում է խոցելիություն, որը թույլ է տալիս վերահսկել ձեր կայքը

IETF-ը (Internet Engineering Task Force), որը մշակում է ինտերնետ արձանագրություններ և ճարտարապետություն, ավարտել է RFC-ն ACME (Automatic Certificate Management Environment) արձանագրության համար […]

Let’s Encrypt ոչ առևտրային հավաստագրման մարմինը, որը վերահսկվում է համայնքի կողմից և բոլորին անվճար վկայականներ է տրամադրում, ամփոփել է անցնող տարվա արդյունքները և խոսել 2019 թվականի պլանների մասին։ […]

Թողարկվել է Libreoffice-ի նոր տարբերակը՝ Libreoffice 6.2

Document Foundation-ը հայտարարեց LibreOffice 6.2-ի թողարկման մասին: Փոփոխություններ և լրացումներ նոր թողարկման մեջ. Libreoffice Writer Փոփոխությունները թաքցնելու ունակությունը վերամշակվել է. խմբագրել ▸ փոխել ուղին ▸ ցուցադրել […]

IP հասցեներ (Ինտերնետային արձանագրության տարբերակ 4, Internet Protocol տարբերակ 4) - հասցեների հիմնական տեսակն է, որն օգտագործվում է OSI մոդելի ցանցային շերտում՝ ցանցերի միջև փաթեթներ փոխանցելու համար: IP հասցեները բաղկացած են չորս բայթից, օրինակ՝ 192.168.100.111:

Հոսթներին IP հասցեների հատկացումն իրականացվում է.

• ձեռքով, կազմաձևված համակարգի ադմինիստրատորի կողմից ցանցի տեղադրման ժամանակ.
• ավտոմատ կերպով, օգտագործելով հատուկ արձանագրություններ (մասնավորապես, օգտագործելով DHCP արձանագրությունը - Dynamic Host Configuration Protocol, dynamic host configuration protocol):

IPv4 արձանագրությունմշակվել է 1981 թվականի սեպտեմբերին։

IPv4 արձանագրությունգործում է TCP/IP պրոտոկոլների փաթեթի ինտերնետային ցանցի (ցանցային) մակարդակում: Արձանագրության հիմնական խնդիրն է փոխանցել տվյալների բլոկները (տվյալներ) ուղարկող հոսթից դեպի նպատակակետ հոսթ, որտեղ ուղարկողները և ստացողները ֆիքսված երկարության հասցեներով (IP հասցեներ) եզակիորեն նույնականացված համակարգիչներ են: Նաև Ինտերնետ Պրոտոկոլի IP-ն, անհրաժեշտության դեպքում, իրականացնում է ուղարկված տվյալների գծապատկերների մասնատում և հավաքում՝ ավելի փոքր փաթեթների չափերով այլ ցանցերի միջոցով տվյալների փոխանցման համար:

IP արձանագրության թերությունը արձանագրության անվստահելիությունն է, այսինքն, մինչև փոխանցման մեկնարկը կապ չի հաստատվել, սա նշանակում է, որ փաթեթների առաքումը չի հաստատվում, ստացված տվյալների ճշգրտությունը չի վերահսկվում (օգտագործելով ստուգիչ գումար) և ճանաչման գործողությունը չի կատարվում (ծառայության հաղորդագրությունների փոխանակում հանգույցի հետ՝ նպատակակետ և փաթեթներ ստանալու պատրաստակամություն):

IP պրոտոկոլը ուղարկում և մշակում է յուրաքանչյուր datagram որպես անկախ տվյալ, այսինքն՝ առանց որևէ այլ կապի գլոբալ ինտերնետի այլ տվյալների գրամների հետ:

IP-ի միջոցով տվյալների գրամ ցանց ուղարկելուց հետո այս տվյալների գծով հետագա գործողությունները ոչ մի կերպ չեն վերահսկվում ուղարկողի կողմից: Ստացվում է, որ եթե datagram-ը, ինչ-ինչ պատճառներով, չի կարող հետագայում փոխանցվել ցանցի միջոցով, այն ոչնչացվում է: Չնայած այն հանգույցը, որը ոչնչացրել է datagram-ը, հնարավորություն ունի ձախողման պատճառի մասին հայտնել ուղարկողին՝ վերադարձի հասցեի միջոցով (մասնավորապես՝ օգտագործելով ICMP արձանագրությունը): Տվյալների առաքման երաշխիքը վստահված է ավելի բարձր մակարդակի արձանագրություններին (տրանսպորտային շերտ), որոնք օժտված են դրա համար հատուկ մեխանիզմներով (TCP արձանագրություն):

Ինչպես գիտեք, երթուղիչները գործում են OSI մոդելի ցանցային շերտում: Հետևաբար, IP արձանագրության ամենահիմնական խնդիրներից մեկը տվյալների գծապատկերների երթուղավորման իրականացումն է, այլ կերպ ասած՝ տվյալների գծապատկերների օպտիմալ ուղու որոշումը (օգտագործելով երթուղային ալգորիթմներ) ցանցի ուղարկող հանգույցից դեպի ցանցի ցանկացած այլ հանգույց՝ հիման վրա: IP հասցեն:

Ցանցից տվյալների գրաֆ ստացող ցանկացած ցանցային հանգույցում այսպիսի տեսք ունի.

IP վերնագրի ձևաչափ

IP փաթեթների 4-րդ տարբերակի կառուցվածքը ներկայացված է նկարում

• Տարբերակ - IPv4-ի համար դաշտի արժեքը պետք է լինի 4:
• IHL - (Internet Header Length) IP փաթեթի վերնագրի երկարությունը 32-բիթանոց բառերով (dword): Հենց այս դաշտն է ցույց տալիս փաթեթում տվյալների բլոկի սկիզբը: Այս դաշտի նվազագույն վավեր արժեքը 5 է:
• Ծառայության տեսակը (TOS հապավումը) - բայթ, որը պարունակում է մի շարք չափանիշներ, որոնք որոշում են IP փաթեթների ծառայության տեսակը, որը ներկայացված է նկարում:

Ծառայության բայթի նկարագրությունը քիչ առ քիչ.

• 0-2 - այս IP հատվածի առաջնահերթությունը (գերակայությունը):
• 3 - IP հատվածի փոխանցման հետաձգման ժամանակի պահանջ (0 - նորմալ, 1 - ցածր ուշացում)
• 4 - երթուղու թողունակության պահանջը, որով պետք է ուղարկվի IP հատվածը (0 - ցածր, 1 - բարձր թողունակություն)
• 5 - IP հատվածի փոխանցման հուսալիության (հուսալիության) պահանջ (0 - նորմալ, 1 - բարձր հուսալիություն)
• 6-7 - ECN - բացահայտ հետաձգման հաղորդագրություն (IP հոսքի վերահսկում):
• Փաթեթի երկարություն - փաթեթի երկարությունը օկտետներով, ներառյալ վերնագիրը և տվյալները: Այս դաշտի նվազագույն վավեր արժեքը 20 է, առավելագույնը՝ 65535:
• Identifier-ը փաթեթի ուղարկողի կողմից նշանակված արժեք է և նախատեսված է փաթեթը հավաքելիս բեկորների ճիշտ հաջորդականությունը որոշելու համար: Հատված փաթեթի համար բոլոր բեկորներն ունեն նույն ID-ն:
• 3 դրոշի բիթ: Առաջին բիթը միշտ պետք է լինի զրոյական, երկրորդ բիթ DF-ը (մի բեկոր) որոշում է, թե արդյոք փաթեթը կարող է մասնատվել, իսկ երրորդ բիթը MF (ավելի շատ բեկորներ) ցույց է տալիս, թե արդյոք այս փաթեթը վերջինն է փաթեթների շղթայում:
• Fragment offset-ը արժեք է, որը որոշում է հատվածի դիրքը տվյալների հոսքում: Օֆսեթը նշված է ութ բայթ բլոկների քանակով, ուստի այս արժեքը պահանջում է 8-ով բազմապատկել բայթերի վերածելու համար:
• Ապրելու ժամանակը (TTL) այն երթուղիչների քանակն է, որոնցով պետք է անցնի այս փաթեթը: Երբ երթուղիչը կանցնի, այս թիվը մեկով կնվազի: Եթե ​​այս դաշտի արժեքը զրոյական է, ապա փաթեթը ՊԵՏՔ Է դեն նետվի, և «Time Exceeded» հաղորդագրությունը (ICMP կոդը 11 տեսակ 0) կարող է ուղարկվել փաթեթ ուղարկողին:
• Արձանագրություն - Ինտերնետային արձանագրության հաջորդ շերտի նույնացուցիչը ցույց է տալիս, թե որ պրոտոկոլի տվյալներ է պարունակում փաթեթը, օրինակ՝ TCP կամ ICMP:
• Վերնագրի ստուգման գումարը - հաշվարկված է RFC 1071-ի համաձայն

Ընդհատված IPv4 փաթեթ՝ օգտագործելով Wireshark sniffer.

IP փաթեթի մասնատում

Ուղարկողից մինչև ստացող փաթեթի ճանապարհին կարող են լինել տարբեր տիպի տեղական և գլոբալ ցանցեր՝ կապի մակարդակի շրջանակների տվյալների դաշտերի տարբեր թույլատրելի չափերի (Maximum Transfer Unit - MTU): Այսպիսով, Ethernet ցանցերը կարող են փոխանցել մինչև 1500 բայթ տվյալներ կրող շրջանակներ, X.25 ցանցերը բնութագրվում են շրջանակային տվյալների դաշտի չափով 128 բայթ, FDDI ցանցերը կարող են փոխանցել 4500 բայթ չափի շրջանակներ, իսկ մյուս ցանցերն ունեն իրենց սահմանափակումները: IP արձանագրությունն ի վիճակի է փոխանցել տվյալների գրամներ, որոնց երկարությունը մեծ է միջանկյալ ցանցի MTU-ից՝ մասնատման պատճառով՝ բաժանելով «մեծ փաթեթը» մի շարք մասերի (բեկորներ), որոնցից յուրաքանչյուրի չափը բավարարում է միջանկյալ ցանցին։ . Այն բանից հետո, երբ բոլոր բեկորները փոխանցվեն միջանկյալ ցանցի միջոցով, դրանք կհավաքվեն ստացողի հանգույցում IP արձանագրության մոդուլի կողմից, ետ՝ վերածելով «մեծ փաթեթի»: Նկատի ունեցեք, որ փաթեթը հավաքվում է բեկորներից միայն ստացողի կողմից, այլ ոչ թե միջանկյալ երթուղիչներից որևէ մեկի կողմից: Ուղղորդիչները կարող են միայն մասնատել փաթեթները, այլ ոչ թե նորից հավաքել դրանք: Դա պայմանավորված է նրանով, որ միևնույն փաթեթի տարբեր բեկորները պարտադիր չէ, որ անցնեն նույն երթուղիչով:

Տարբեր փաթեթների բեկորները չշփոթելու համար օգտագործվում է Identification դաշտը, որի արժեքը պետք է նույնը լինի մեկ փաթեթի բոլոր բեկորների համար և չկրկնվի տարբեր փաթեթների համար, մինչև երկու փաթեթների կյանքի ժամկետի ավարտը: Փաթեթային տվյալները բաժանելիս բոլոր բեկորների չափը, բացի վերջինից, պետք է լինի 8 բայթի բազմապատիկ: Սա թույլ է տալիս վերնագրում ավելի քիչ տարածք հատկացնել Fragment offset դաշտին:

More fragments դաշտի երկրորդ բիթը, եթե հավասար է մեկին, ցույց է տալիս, որ այս հատվածը վերջինը չէ փաթեթում: Եթե ​​փաթեթն ուղարկվում է առանց մասնատման, «Ավելի շատ բեկորներ» դրոշը դրվում է 0-ի, իսկ Fragment Offset դաշտը լցվում է զրոյական բիթերով:

Եթե ​​Flags դաշտի առաջին բիթը (Don’t fragment) հավասար է մեկի, ապա փաթեթի մասնատումն արգելված է: Եթե ​​այս փաթեթը ուղարկվեր անբավարար MTU ցանցով, երթուղիչը ստիպված կլինի հրաժարվել այն (և այդ մասին հաղորդել ուղարկողին ICMP-ի միջոցով): Այս դրոշը օգտագործվում է այն դեպքերում, երբ ուղարկողը գիտի, որ ստացողը չունի բավարար ռեսուրսներ՝ բեկորներից փաթեթները վերականգնելու համար։

Բոլոր IP հասցեները կարելի է բաժանել երկու տրամաբանական մասի՝ ցանցի համարներ և ցանցային հանգույցների համարներ (հյուրընկալող համար): Որոշելու համար, թե IP հասցեի որ մասը պատկանում է ցանցի համարին, և որ մասը՝ հյուրընկալող համարին, այն որոշվում է հասցեի առաջին բիթերի արժեքներով: Բացի այդ, IP հասցեի առաջին բիթերն օգտագործվում են որոշելու համար, թե կոնկրետ IP հասցեն որ դասին է պատկանում:

Նկարը ցույց է տալիս տարբեր դասերի IP հասցեի կառուցվածքը:

Եթե ​​հասցեն սկսվում է 0-ով, ապա ցանցը դասակարգվում է որպես A դաս, իսկ ցանցի համարը զբաղեցնում է մեկ բայթ, մնացած 3 բայթը մեկնաբանվում է որպես ցանցի հանգույցի համար: A դասի ցանցերն ունեն 1-ից մինչև 126 թվեր: (0-րդ համարը չի օգտագործվում, իսկ 127-ը վերապահված է հատուկ նպատակների համար, ինչպես կքննարկվի ստորև): Ա դասի ցանցերը քիչ են, բայց դրանցում հանգույցների թիվը կարող է հասնել 2-ի: 24, այսինքն՝ 16,777,216 հանգույց։

Եթե ​​հասցեի առաջին երկու բիթերը հավասար են 10-ի, ապա ցանցը պատկանում է B դասին: B դասի ցանցերում ցանցի համարին և հանգույցի համարին հատկացվում է 16 բիթ, այսինքն՝ 2 բայթ: Այսպիսով, B դասի ցանցը միջին չափի ցանց է, որի հանգույցների առավելագույն քանակը 2 16 է, որը կազմում է 65,536 հանգույց:

Եթե ​​հասցեն սկսվում է 110 հաջորդականությամբ, ապա սա C դասի ցանց է, այս դեպքում ցանցի համարին հատկացվում է 24 բիթ, իսկ հանգույցի համարը՝ 8 բիթ: Այս դասի ցանցերը ամենատարածվածն են:

Եթե ​​հասցեն սկսվում է 1110 հաջորդականությամբ, ապա այն D դասի հասցե է և նշանակում է հատուկ, բազմասեռ հասցե: Եթե ​​փաթեթը պարունակում է D դասի հասցե՝ որպես նպատակակետ, ապա բոլոր հանգույցները, որոնց վերագրված է այս հասցեն, պետք է ստանան այդպիսի փաթեթ։

Եթե ​​հասցեն սկսվում է 11110 հաջորդականությամբ, ապա դա նշանակում է, որ այս հասցեն պատկանում է E դասին: Այս դասի հասցեները վերապահված են հետագա օգտագործման համար:

Աղյուսակը ցույց է տալիս ցանցի համարների միջակայքերը և ցանցի յուրաքանչյուր դասին համապատասխանող հանգույցների առավելագույն քանակը:

Խոշոր ցանցերը ստանում են A դասի հասցեներ, միջին չափի ցանցերը՝ B դասի հասցեներ, իսկ փոքր ցանցերը՝ C դասի հասցեներ:

Դիմակների օգտագործումը IP հասցեավորման մեջ

IP հասցեների որոշակի տիրույթ ստանալու համար ձեռնարկություններին առաջարկվել է լրացնել գրանցման ձևաթուղթ, որտեղ նշված են համակարգիչների ընթացիկ թիվը և համակարգիչների թվի ծրագրված աճը, և արդյունքում ձեռնարկությանը տրվել է դասակարգ. IP հասցեներ՝ A, B, C՝ կախված գրանցման ձևում նշված տվյալներից:

IP հասցեների միջակայքերը թողարկելու այս մեխանիզմը նորմալ էր աշխատում, դա պայմանավորված էր նրանով, որ սկզբում կազմակերպություններն ունեին փոքր թվով համակարգիչներ և, համապատասխանաբար, փոքր համակարգչային ցանցեր: Բայց ինտերնետի և ցանցային տեխնոլոգիաների հետագա արագ աճի պատճառով IP հասցեների բաշխման նկարագրված մոտեցումը սկսեց առաջացնել ձախողումներ, որոնք հիմնականում կապված էին «B» դասի ցանցերի հետ: Իրոք, կազմակերպությունները, որոնցում համակարգիչների թիվը չի գերազանցում մի քանի հարյուրը (ասենք, 500-ը), պետք է գրանցեին իրենց համար «B» դասի մի ամբողջ ցանց (քանի որ «C» դասը նախատեսված է ընդամենը 254 համակարգչի համար, իսկ «B» դասը նախատեսված է. 65534): Դրա պատճառով պարզապես բավարար չէին դասի B ցանցեր, բայց միևնույն ժամանակ վատնվեցին IP հասցեների մեծ տիրույթներ:

IP հասցեն ցանցային համարի (NetID) և հյուրընկալող համարի (HostID) բաժանելու ավանդական սխեման հիմնված է դասի հայեցակարգի վրա, որը որոշվում է հասցեի առաջին մի քանի բիթերի արժեքներով: Հենց այն պատճառով, որ 185.23.44.206 հասցեի առաջին բայթը ընկնում է 128-191 միջակայքում, մենք կարող ենք ասել, որ այս հասցեն պատկանում է B դասին, ինչը նշանակում է, որ ցանցի համարը առաջին երկու բայթն է՝ լրացված երկու զրո բայթով. 185.23.0.0, իսկ համարային հանգույցը՝ 0.0.44.206։

Ի՞նչ կլիներ, եթե օգտագործեինք որևէ այլ հատկանիշ, որը կարող էր օգտագործվել ցանցի համարի և հանգույցի համարի միջև սահմանն ավելի ճկուն սահմանելու համար: Որպես այդպիսի նշան այժմ լայնորեն կիրառվում են դիմակները։

Դիմակ- սա այն թիվն է, որն օգտագործվում է IP հասցեի հետ միասին. Երկուական դիմակ մուտքագրումը պարունակում է այնպիսի բիթեր, որոնք պետք է մեկնաբանվեն որպես ցանցի համար IP հասցեում: Քանի որ ցանցի համարը հասցեի անբաժանելի մասն է, դիմակում գտնվողները պետք է նաև շարունակական հաջորդականություն ներկայացնեն:

Ստանդարտ ցանցային դասերի համար դիմակներն ունեն հետևյալ իմաստները.

• դաս A - 11111111.00000000.00000000.00000000 (255.0.0.0);
• դաս B - 11111111. 11111111. 00000000. 00000000 (255.255.0.0);
• դաս C - 11111111. 11111111.11111111. 00000000 (255.255.255.0).

Յուրաքանչյուր IP հասցեի դիմակ տրամադրելով՝ դուք կարող եք հրաժարվել հասցեների դասերի հայեցակարգից և հասցեավորման համակարգը դարձնել ավելի ճկուն։ Օրինակ, եթե վերը քննարկված 185.23.44.206 հասցեն կապված է 255.255.255.0 դիմակի հետ, ապա ցանցի համարը կլինի 185.23.44.0, և ոչ թե 185.23.0.0, ինչպես սահմանված է դասի համակարգով:

Ցանցի համարի և հանգույցի համարի հաշվարկ՝ օգտագործելով դիմակ.

Դիմակներում ցանցի համարի սահմանը սահմանող հաջորդականության միավորների թիվը պարտադիր չէ, որ լինի 8-ի բազմապատիկ, որպեսզի կրկնվի հասցեի բաժանումը բայթերի: Թող, օրինակ, 129.64.134.5 IP հասցեի համար նշվի դիմակ 255.255.128.0, այսինքն՝ երկուական ձևով.

• IP հասցե 129.64.134.5 - 10000001. 01000000.10000110: 00000101
• Դիմակ 255.255.128.0 - 11111111.11111111.10000000. 00000000

Եթե ​​անտեսում եք դիմակը, ապա դասակարգային համակարգի համաձայն՝ 129.64.134.5 հասցեն պատկանում է B դասին, ինչը նշանակում է, որ ցանցի համարը առաջին 2 բայթն է՝ 129.64.0.0, իսկ հանգույցի համարը՝ 0.0.134.5։

Եթե ​​դուք օգտագործում եք դիմակ՝ ցանցի համարի սահմանը որոշելու համար, ապա դիմակի 17 անընդմեջ միավորները, «գերադրված» (տրամաբանական բազմապատկում) IP հասցեի վրա, որոշեք թիվը որպես ցանցի համար երկուական արտահայտությամբ.

կամ տասնորդական նշումով՝ ցանցի համարը 129.64.128.0 է, իսկ հանգույցի համարը՝ 0.0.6.5։

Կա նաև դիմակի նշագրման կարճ տարբերակ, որը կոչվում է նախածանցկամ կարճ դիմակ: Մասնավորապես, 80.255.147.32 ցանցը 255.255.255.252 դիմակով կարելի է գրել 80.255.147.32/30, որտեղ «/30»-ը ցույց է տալիս դիմակի երկուական միավորների քանակը, այսինքն՝ երեսուն երկուական միավոր (ձախից հաշված): դեպի աջ):

Պարզության համար աղյուսակը ցույց է տալիս նախածանցի և դիմակի համապատասխանությունը.

Դիմակի մեխանիզմը լայնորեն տարածված է IP երթուղղման մեջ, և դիմակները կարող են օգտագործվել տարբեր նպատակների համար: Նրանց օգնությամբ ադմինիստրատորը կարող է կառուցապատել իր ցանցը՝ առանց ծառայության մատակարարից լրացուցիչ ցանցային համարներ պահանջելու: Նույն մեխանիզմի հիման վրա ծառայություններ մատուցողները կարող են միավորել մի քանի ցանցերի հասցեների տարածությունները՝ ներդնելով այսպես կոչված « նախածանցներ«ուղղորդման աղյուսակների չափը նվազեցնելու և դրանով իսկ երթուղիչների աշխատանքը բարձրացնելու համար: Բացի այդ, դիմակը որպես նախածանց գրելը շատ ավելի կարճ է։

Հատուկ IP հասցեներ

IP արձանագրությունն ունի IP հասցեները տարբեր կերպ մեկնաբանելու մի քանի պայման.

• 0.0.0.0 - ներկայացնում է լռելյայն դարպասի հասցեն, այսինքն. համակարգչի հասցեն, որին պետք է ուղարկվեն տեղեկատվական փաթեթները, եթե դրանք տեղային ցանցում չեն գտել նպատակակետ (երթուղային աղյուսակ).
• 255.255.255.255 – հեռարձակման հասցե: Այս հասցեով ուղարկված հաղորդագրությունները ստանում են տեղական ցանցի բոլոր հանգույցները, որոնք պարունակում են հաղորդագրության աղբյուր հանդիսացող համակարգիչը (այն չի փոխանցվում այլ տեղական ցանցեր);
• «Ցանցի համարը»: «բոլոր զրոները» - ցանցի հասցե (օրինակ 192.168.10.0);
• «Բոլոր զրոները» «հանգույցի համարը» - հանգույց այս ցանցում (օրինակ 0.0.0.23): Կարող է օգտագործվել տեղական ցանցի ներսում որոշակի հանգույց հաղորդագրություններ փոխանցելու համար.
• Եթե ​​նպատակակետ հանգույցի համարի դաշտը պարունակում է միայն մեկը, ապա այդպիսի հասցեով փաթեթն ուղարկվում է ցանցի բոլոր հանգույցներին՝ տվյալ ցանցի համարով։ Օրինակ, 192.190.21.255 հասցեով փաթեթը առաքվում է 192.190.21.0 ցանցի բոլոր հանգույցներին: Բաշխման այս տեսակը կոչվում է հեռարձակման հաղորդագրություն: Հասցեավորման ժամանակ անհրաժեշտ է հաշվի առնել այն սահմանափակումները, որոնք ներմուծվում են որոշ IP հասցեների հատուկ նշանակությամբ։ Այսպիսով, ոչ ցանցի համարը, ոչ էլ հանգույցի համարը չեն կարող բաղկացած լինել միայն երկուականներից կամ միայն երկուական զրոներից։ Հետևում է, որ յուրաքանչյուր դասի ցանցերի համար աղյուսակում տրված հանգույցների առավելագույն քանակը գործնականում պետք է կրճատվի 2-ով: Օրինակ, C դասի ցանցերում հանգույցի համարին հատկացվում է 8 բիթ, ինչը թույլ է տալիս նշել 256: թվեր՝ 0-ից մինչև 255: Այնուամենայնիվ, գործնականում C դասի ցանցում հանգույցների առավելագույն թիվը չի կարող գերազանցել 254-ը, քանի որ 0 և 255 հասցեները հատուկ նպատակ ունեն: Նույն նկատառումներից հետևում է, որ վերջի հանգույցը չի կարող ունենալ 98.255.255.255 հասցե, քանի որ այս դասի A հասցեի հանգույցի համարը բաղկացած է միայն երկուականներից:
• Հատուկ նշանակություն ունի IP հասցեն, որի առաջին օկտետը 127.x.x.x է։ Այն օգտագործվում է ծրագրերը փորձարկելու և նույն մեքենայի ներսում փոխազդեցությունների մշակման համար: Երբ ծրագիրը տվյալներ է ուղարկում 127.0.0.1 IP հասցեին, ձևավորվում է «հանգույց»: Տվյալները չեն փոխանցվում ցանցով, այլ վերադարձվում են վերին մակարդակի մոդուլներ, ինչպես հենց նոր ստացվել են: Հետևաբար, IP ցանցում արգելվում է IP հասցեներ հատկացնել 127-ով սկսվող մեքենաներին: Այս հասցեն կոչվում է loopback: Դուք կարող եք 127.0.0.0 հասցեն վերագրել հյուրընկալող երթուղային մոդուլի ներքին ցանցին, իսկ 127.0.0.1 հասցեն՝ ներքին ցանցի այս մոդուլի հասցեին: Իրականում, ցանկացած ցանցային հասցե 127.0.0.0 ծառայում է իր երթուղային մոդուլը նշանակելու համար, և ոչ միայն 127.0.0.1, օրինակ 127.0.0.3:

IP արձանագրությունը չունի հեռարձակման հասկացություն այն իմաստով, որով այն օգտագործվում է տեղական ցանցերի կապի շերտային արձանագրություններում, երբ տվյալները պետք է փոխանցվեն բացարձակապես բոլոր հանգույցներին: Ե՛վ սահմանափակ հեռարձակման IP հասցեն, և՛ հեռարձակման IP հասցեն ունեն ինտերնետի տարածման սահմանափակումներ. դրանք սահմանափակված են կամ ցանցով, որին պատկանում է փաթեթի սկզբնաղբյուրը, կամ այն ​​ցանցով, որի համարը նշված է նպատակակետ հասցեում: Հետևաբար, երթուղիչների միջոցով ցանցը մասերի բաժանելը հեռարձակման փոթորիկը տեղայնացնում է ընդհանուր ցանցը կազմող մասերից մեկի սահմաններին, պարզապես այն պատճառով, որ հնարավոր չէ փաթեթը միաժամանակ հասցեավորել կոմպոզիտային ցանցի բոլոր ցանցերի բոլոր հանգույցներին:

IP հասցեներ, որոնք օգտագործվում են տեղական ցանցերում

Համացանցում օգտագործվող բոլոր հասցեները պետք է գրանցված լինեն, ինչը երաշխավորում է դրանց եզակիությունը համաշխարհային մասշտաբով։ Այս հասցեները կոչվում են իրական կամ հանրային IP հասցեներ:

Համացանցին չմիացված տեղական ցանցերի համար IP հասցեների գրանցումը բնականաբար չի պահանջվում, քանի որ, սկզբունքորեն, այստեղ կարող են օգտագործվել ցանկացած հնարավոր հասցեներ: Այնուամենայնիվ, կոնֆլիկտներից խուսափելու համար, երբ նման ցանցը հետագայում միացված է ինտերնետին, խորհուրդ է տրվում օգտագործել տեղական ցանցերում այսպես կոչված մասնավոր IP հասցեների միայն հետևյալ տիրույթները (այս հասցեները չկան ինտերնետում և այնտեղ դրանք հնարավոր չէ օգտագործել), ներկայացված աղյուսակում։

TCP/IP արձանագրությունները համաշխարհային ինտերնետի հիմքն են։ Ավելի ճշգրիտ լինելու համար, TCP/IP-ն արձանագրությունների ցանկ կամ փաթեթ է, և իրականում կանոնների մի շարք, որոնց միջոցով փոխանակվում է տեղեկատվությունը (իրականացվում է փաթեթների փոխարկման մոդելը):

Այս հոդվածում մենք կվերլուծենք TCP/IP պրոտոկոլների փաթեթի շահագործման սկզբունքները և կփորձենք հասկանալ դրանց գործունեության սկզբունքները:

Նշում. Հաճախ TCP/IP հապավումը վերաբերում է այս երկու արձանագրությունների՝ TCP-ի և IP-ի հիման վրա գործող ողջ ցանցին:

Նման ցանցի մոդելում, բացի հիմնական արձանագրություններից TCP (Տրանսպորտային շերտ) և IP (ցանցային շերտի արձանագրություն)ներառում է հավելվածի և ցանցային շերտի արձանագրությունները (տես լուսանկարը): Բայց եկեք անմիջապես վերադառնանք TCP և IP արձանագրություններին:

Ինչ են TCP/IP արձանագրությունները

TCP - Փոխանցման վերահսկման արձանագրություն. Փոխանցման կառավարման արձանագրություն. Այն ծառայում է երկու սարքերի միջև հուսալի կապ ապահովելու և հաստատելու և տվյալների հուսալի փոխանցման համար: Այս դեպքում, TCP արձանագրությունը վերահսկում է փոխանցված տվյալների փաթեթի օպտիմալ չափը, ուղարկելով նորը, եթե փոխանցումը ձախողվի:

IP - Ինտերնետային արձանագրություն:Ինտերնետային արձանագրությունը կամ հասցեի արձանագրությունը տվյալների փոխանցման ամբողջ ճարտարապետության հիմքն է: IP արձանագրությունն օգտագործվում է ցանցային տվյալների փաթեթը ցանկալի հասցեին հասցնելու համար: Այս դեպքում տեղեկատվությունը բաժանվում է փաթեթների, որոնք ինքնուրույն շարժվում են ցանցի միջոցով դեպի ցանկալի նպատակակետ:

TCP/IP արձանագրության ձևաչափեր

IP արձանագրության ձևաչափ

IP արձանագրության IP հասցեների երկու ձևաչափ կա:

IPv4 ձևաչափ: Սա 32-բիթանոց երկուական թիվ է: IP հասցե (IPv4) գրելու հարմար ձևը տասնորդական թվերի չորս խմբերն են (0-ից մինչև 255), որոնք բաժանված են կետերով: Օրինակ՝ 193.178.0.1:

IPv6 ձևաչափ: Սա 128 բիթանոց երկուական թիվ է: Որպես կանոն, IPv6 հասցեները գրվում են ութ խմբերի տեսքով։ Յուրաքանչյուր խումբ պարունակում է չորս տասնվեցական թվանշան, որոնք բաժանված են երկու կետով: Օրինակ IPv6 հասցե 2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7889:

Ինչպես են աշխատում TCP/IP արձանագրությունները

Եթե ​​հարմար է, մտածեք ցանցով տվյալների փաթեթներ ուղարկելը, ինչպես փոստով նամակ ուղարկելը:

Եթե ​​դա անհարմար է, պատկերացրեք երկու համակարգիչ, որոնք միացված են ցանցին: Ընդ որում, կապի ցանցը կարող է լինել ցանկացած՝ ինչպես տեղական, այնպես էլ գլոբալ։ Տվյալների փոխանցման սկզբունքի մեջ տարբերություն չկա։ Ցանցի վրա գտնվող համակարգիչը կարող է համարվել նաև հոսթ կամ հանգույց:

IP արձանագրություն

Ցանցի յուրաքանչյուր համակարգիչ ունի իր յուրահատուկ հասցեն: Համաշխարհային ինտերնետում համակարգիչը ունի այս հասցեն, որը կոչվում է IP հասցե (Internet Protocol Address):

Փոստի անալոգիայով IP հասցեն տան համար է: Բայց տան համարը բավարար չէ նամակ ստանալու համար։

Ցանցով փոխանցվող տեղեկատվությունը փոխանցվում է ոչ թե հենց համակարգչի, այլ դրա վրա տեղադրված հավելվածների կողմից։ Այդպիսի հավելվածներ են փոստի սերվերը, վեբ սերվերը, FTP-ն և այլն։ Հաղորդված տեղեկատվության փաթեթը նույնականացնելու համար յուրաքանչյուր հավելված կցվում է որոշակի պորտին: Օրինակ՝ վեբ սերվերը լսում է 80 պորտում, FTP լսում է 21-րդ նավահանգստում, SMTP փոստի սերվերը լսում է 25-րդ նավահանգստում, POP3 սերվերը կարդում է փոստարկղերը 110 նավահանգստում:

Այսպիսով, TCP/IP արձանագրության հասցեների փաթեթում հասցեատերերի մեջ հայտնվում է մեկ այլ տող՝ պորտ։ Փոստի հետ անալոգային - նավահանգիստը ուղարկողի և ստացողի բնակարանի համարն է:

Օրինակ:

Աղբյուրի հասցեն.

IP՝ 82.146.47.66

Նպատակակետի հասցե.

IP՝ 195.34.31.236

Հարկ է հիշել. IP հասցեն + պորտի համարը կոչվում է «վարդակ»: Վերևի օրինակում. 82.146.47.66:2049 վարդակից փաթեթ է ուղարկվում 195.34.31.236:53 վարդակից:

TCP արձանագրություն

TCP արձանագրությունը IP արձանագրությունից հետո հաջորդ շերտի արձանագրությունն է: Այս արձանագրությունը նախատեսված է վերահսկելու տեղեկատվության փոխանցումը և դրա ամբողջականությունը:

Օրինակ՝ փոխանցված տեղեկատվությունը բաժանված է առանձին փաթեթների։ Փաթեթները ստացողին կառաքվեն ինքնուրույն։ Փոխանցման գործընթացում փաթեթներից մեկը չի փոխանցվել: TCP արձանագրությունն ապահովում է վերահաղորդումներ, մինչև ստացողը ստանա փաթեթը:

TCP փոխադրման արձանագրությունը թաքցնում է տվյալների փոխանցման բոլոր խնդիրներն ու մանրամասները ավելի բարձր մակարդակի արձանագրություններից (ֆիզիկական, ալիք, ցանցային IP):

Համացանցում համակարգիչների միջև փոխազդեցությունն իրականացվում է ցանցային արձանագրությունների միջոցով, որոնք համաձայնեցված հատուկ կանոնների մի շարք են, որոնց համաձայն տվյալների փոխանցման տարբեր սարքեր փոխանակում են տեղեկատվություն: Կան սխալների վերահսկման ձևաչափերի և այլ տեսակի արձանագրությունների արձանագրություններ: Համաշխարհային ինտերնետ-աշխատանքի մեջ ամենաշատ օգտագործվող արձանագրությունը TCP-IP-ն է:

Ինչպիսի՞ տեխնոլոգիա է սա: TCP-IP անվանումը գալիս է երկու ցանցային արձանագրություններից՝ TCP և IP: Իհարկե, ցանցերի կառուցումը չի սահմանափակվում այս երկու արձանագրություններով, բայց դրանք հիմնարար են տվյալների փոխանցման կազմակերպման հարցում։ Փաստորեն, TCP-IP-ն արձանագրությունների մի շարք է, որը թույլ է տալիս առանձին ցանցեր միավորվել և ձևավորվել

TCP-IP արձանագրությունը, որը չի կարող նկարագրվել միայն IP-ի և TCP-ի սահմանումներով, ներառում է նաև UDP, SMTP, ICMP, FTP, telnet և այլն արձանագրությունները: Այս և այլ TCP-IP արձանագրությունները ապահովում են ինտերնետի առավել ամբողջական աշխատանքը:

Ստորև մենք տրամադրում ենք TCP-IP-ի ընդհանուր հայեցակարգում ներառված յուրաքանչյուր արձանագրության մանրամասն նկարագրությունը:

. Ինտերնետային արձանագրություն(IP) պատասխանատու է ցանցում տեղեկատվության ուղղակի փոխանցման համար: Տեղեկատվությունը բաժանվում է մասերի (այլ կերպ ասած՝ փաթեթների) և ուղարկողից փոխանցվում է ստացողին։ Ճշգրիտ հասցեավորման համար անհրաժեշտ է նշել ստացողի ճշգրիտ հասցեն կամ կոորդինատները: Նման հասցեները բաղկացած են չորս բայթից, որոնք միմյանցից բաժանված են կետերով։ Յուրաքանչյուր համակարգչի հասցեն եզակի է:

Այնուամենայնիվ, միայն IP արձանագրության օգտագործումը կարող է բավարար չլինել տվյալների ճիշտ փոխանցման համար, քանի որ փոխանցվող տեղեկատվության մեծ մասի ծավալը կազմում է ավելի քան 1500 նիշ, որն այլևս չի տեղավորվում մեկ փաթեթի մեջ, և որոշ փաթեթներ կարող են կորցնել փոխանցման ընթացքում կամ ուղարկվել: սխալ կարգը, ինչ է պետք.

. Փոխանցման կառավարման արձանագրություն(TCP) օգտագործվում է ավելի բարձր մակարդակով, քան նախորդը: Հիմնվելով IP արձանագրության՝ մեկ հոսթից մյուսը տեղեկատվություն տեղափոխելու ունակության վրա՝ TCP արձանագրությունը թույլ է տալիս մեծ քանակությամբ տեղեկատվություն ուղարկել: TCP-ն նաև պատասխանատու է փոխանցված տեղեկատվությունը առանձին մասերի՝ փաթեթների բաժանելու և փոխանցումից հետո ստացված փաթեթներից տվյալների ճիշտ վերականգնման համար: Այս դեպքում այս արձանագրությունը ավտոմատ կերպով կրկնում է սխալներ պարունակող փաթեթների փոխանցումը:

Մեծ ծավալներով տվյալների փոխանցման կազմակերպման կառավարումը կարող է իրականացվել մի շարք արձանագրությունների միջոցով, որոնք ունեն հատուկ գործառական նպատակներ: Մասնավորապես, կան TCP արձանագրությունների հետևյալ տեսակները.

1. FTP(File Transfer Protocol) կազմակերպում է ֆայլերի փոխանցումը և օգտագործվում է երկու ինտերնետային հանգույցների միջև տեղեկատվությունը փոխանցելու համար՝ օգտագործելով TCP կապերը երկուական կամ պարզ տեքստային ֆայլի տեսքով, որպես համակարգչային հիշողության անվանված տարածք: Այս դեպքում նշանակություն չունի, թե որտեղ են գտնվում այդ հանգույցները և ինչպես են դրանք կապված միմյանց հետ:

2. Օգտվողի Datagram արձանագրություն, կամ User Datagram Protocol-ը կապից անկախ է և տվյալները փոխանցում է UDP տվյալների գրամ կոչվող փաթեթներով: Այնուամենայնիվ, այս արձանագրությունը այնքան հուսալի չէ, որքան TCP-ն, քանի որ ուղարկողը չգիտի, թե արդյոք փաթեթն իրականում ստացվել է:

3. ICMP(Internet Control Message Protocol) գոյություն ունի սխալ հաղորդագրություններ փոխանցելու համար, որոնք տեղի են ունենում ինտերնետում տվյալների փոխանակման ժամանակ: Այնուամենայնիվ, ICMP արձանագրությունը հաղորդում է միայն սխալների մասին, բայց չի վերացնում այն ​​պատճառները, որոնք հանգեցրել են այդ սխալներին:

4. Telnet- որն օգտագործվում է TCP տրանսպորտի միջոցով ցանցում տեքստային ինտերֆեյս իրականացնելու համար:

5. SMTP(Simple Mail Transfer Protocol) հատուկ էլեկտրոնային հաղորդագրություն է, որը սահմանում է հաղորդագրությունների ձևաչափը, որոնք ուղարկվում են մեկ համակարգչից, որը կոչվում է SMTP հաճախորդ, SMTP սերվերով աշխատող մեկ այլ համակարգիչ: Այս դեպքում այս փոխանցումը կարող է հետաձգվել որոշ ժամանակով, մինչև ակտիվացվի և՛ հաճախորդի, և՛ սերվերի աշխատանքը։

Տվյալների փոխանցման սխեման TCP-IP արձանագրության միջոցով

1. TCP արձանագրությունը բաժանում է տվյալների ողջ ծավալը փաթեթների և համարակալում դրանք՝ փաթեթավորելով դրանք TCP ծրարների մեջ, ինչը թույլ է տալիս վերականգնել տեղեկատվության մասերի ստացման կարգը: Երբ տվյալները տեղադրվում են նման ծրարի մեջ, հաշվարկվում է ստուգիչ գումար, որն այնուհետև գրվում է TCP վերնագրում:

3. Այնուհետև TCP-ն ստուգում է՝ արդյոք բոլոր փաթեթները ստացվել են: Եթե ​​ընդունման ժամանակ նոր հաշվարկվածը չի համընկնում ծրարի վրա նշվածի հետ, դա ցույց է տալիս, որ տեղեկատվության մի մասը կորել կամ աղավաղվել է փոխանցման ընթացքում, TCP-IP արձանագրությունը կրկին պահանջում է այս փաթեթի վերահասցեավորումը: Պահանջվում է նաև ստացողից տվյալների ստացման հաստատում:

4. Բոլոր փաթեթների ստացումը հաստատելուց հետո, TCP արձանագրությունը պատվիրում է դրանք համապատասխանաբար և նորից հավաքում դրանք մեկ ամբողջության մեջ:

TCP արձանագրությունն օգտագործում է տվյալների կրկնվող փոխանցումներ և սպասման ժամանակաշրջաններ (կամ ժամկետներ)՝ ապահովելու տեղեկատվության հուսալի առաքում: Փաթեթները կարող են փոխանցվել միաժամանակ երկու ուղղությամբ:

Այսպիսով, TCP-IP-ն վերացնում է վերահաղորդումների անհրաժեշտությունը և սպասում է կիրառական գործընթացներին (օրինակ՝ Telnet և FTP):