Разработка фрагмента специального математического и программного обеспечения передачи данных на основе протокола TCP/IP
Дипломная работа - Безопасность жизнедеятельности
Другие дипломы по предмету Безопасность жизнедеятельности
?ваться информацией друг с другом. Обычно полагают, что протокол нижнего уровня задает данный интерфейс. Протокол TCP спроектирован так, чтобы работать с весьма разнообразной средой объединенных компьютерных сетей.
Непосредственной главной задачей протокола TCP является обеспечение надежного, безопасного сервиса для логических цепей или соединений между парами процессов.
Любое устройство, использующее для взаимодействия с другими протокол TCP/IP, называется хостом. Сюда относятся компьютеры, принтеры, маршрутизаторы и любые другие устройства, поддерживающие этот протокол. Сейчас каждый день появляется масса новых "интеллектуальных" устройств, поэтому порой создается впечатление, что скоро любая стиральная машина или микроволновая печь смогут выступать в роли хоста, если не в Internet, то, по крайней мере, в домашней сети intranet.
Чтобы позволить на отдельно взятом компьютере многим процессам одновременно использовать коммуникационные возможности уровня TCP, протокол TCP предоставляет на каждом хост-компьютере набор адресов или портов. Вместе с адресами сетей и хост-компьютеров на коммуникационном уровне Internet они образуют сокет (socket - разъем). Каждое соединение уникальным образом идентифицируется парой сокетов. Таким образом, любой сокет может одновременно использоваться во многих соединениях.
Соотнесение портов и процессов осуществляется каждым хост-компьютером самостоятельно. Однако оказывается полезным связывать часто используемые процессы (такие как "logger" или сервис с разделением времени) с фиксированными документированными сокетами. Этот сервис можно впоследствии использовать через известные адреса. Установка и настройка адресов портов для других процессов может включать более динамичные механизмы.
Каждый хост должен обладать уникальным IP-адресом, идентифицирующим его в сети, благодаря чему IP-пакеты данных смогут передаваться как от хоста, так и к нему. Такие пакеты данных - это обычные данные, преобразованные в формат IP для передачи с помощью протокола TCP. Каждый IP-адрес должен быть уникальным. Наличие идентичных адресов у двух или нескольких хостов приведет к конфликтным ситуациям, из-за которых взаимодействие компьютеров будет невозможным. В действительности, Windows 2000 просто останавливает протокол TCP/IP на компьютере, как только обнаруживает конфликт адресов при инициализации TCP/IP.
IP-адреса - это 32-разрядные значения, выраженные с помощью десятичного представления с точками, разделяющими четыре октета адреса, например 192.168.0.221. Каждый IP-адрес содержит две группы информации сетевой адрес и адрес хоста. Определение утих элементов в адресе зависит от его класса [3].
Существует пять классов IP-адресов: от класса A до класса E. Сети класса A поддерживают максимальное количество адресов хоста, а сети класса A - минимальное. Краткие сведения о трех классах IP-адресов представлены в таблице 2.1. Представление w.x.y.z указывает на часть IP-адреса, определяющую сеть, а также идентификаторы хостов.
Таблица 2.1. Классы IP-адресов
КлассИдентификатор сетиИдентификатор хостаЧисло доступных сетейЧисло хостов в сетиA 1-126wx.y.z12616777214B 128-191w.xy.z1638465534C 192-223w.x.yz2097151254
Как видно из таблицы 2.1, пропущен диапазон адресов 127.x.y.z. Этот диапазон зарезервирован для локального компьютера для проверки обратной связи и не может использоваться как действительный сетевой адрес. Адреса от 224 и выше зарезервированы для специальных протоколов, таких как групповое вещание IP, и также не могут пользоваться в качестве адресов хостов. Кроме того, адреса 0 и 255 используются при широковещании и также не могут быть действительными сетевыми адресами. В качестве адресов, используемых при широковещании, которые не могут быть действительными сетевыми адресами, можно привести 192.168.120.0 и 192.168.120.255.
В каждом классе существует фиксированное количество адресов. Сети класса А - достаточно крупные сети, в которых может насчитываться до 16 миллионов компьютеров, а сети класса С - небольшие сети, в которых может быть не больше 254 компьютеров. Выбор класса определяется количеством компьютеров-хостов, с которым вам придется иметь дело, а еще тем, будет ли использоваться частная и общедоступная адресация. Для частных сетей зарезервированы следующие диапазоны адресов:
10.0.0.1, маска подсети 255.0.0.0
169.254.0.0, маска подсети 255.255.0.0
172.16.0.0, маска подсети 255.240.0.0
192.168.0.0, маска подсети 255.255.0.0
Однако, если вы не подключаете свои компьютерные системы к Internet, для решения к задач вы можете использовать IP-адреса любого класса, за исключением адресов обратной связи. Например, схема адресации класса А обеспечивает широкий диапазон адресов хостов для сети предприятия. Однако, если вы подключаете сеть к Internet, как минимум несколько адресов должны быть действительными, попадая в диапазоны, перечисленные в табл. 2.1 (за исключением частных сетей).
Если все ваши компьютерные системы подключены к Internet напрямую, а не через proxy-сервёр или другое устройство, отвечающее за трансляцию сетевых адресов NAT (Network Address Translation), каждый хост должен обладать уникальным, действительным общедоступным IP-адресом. Если вы используете трансляцию сетевых адресов, все компьютеры, подключенные к Internet, должны обладать действительным IP-адресом. Компьютеры, размещенные в "частной" области сети, могут обладать адресами из диапазона частых адресов, указанного выше, однако только proxy-сервер и система преобразования сетевых адресов способны преобразовывать общедоступные адреса к частным, и