Обмен данными в локальной вычислительной сети. Создание Web-страницы средствами языка html. Работа с Web-страницами в редакторе WORD 2000. Электронная почта (E-Mail)

Лабораторная работа № 1

ОБМЕН ДАННЫМИ В ЛОКАЛЬНОЙ

 ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ (ЛВС). НАСТРОЙКИ

Цель работы: знакомство с основными приемами работы в одноранговой локальной вычислительной сети и видами применяемых адресов.

Топологии и технологии

Любое сетевое взаимодействие в ЛВС основано на соединении компью­теров с помощью кабельной системы (КС). Варианты исполнения КС могут быть различными даже при одинаковой технологии функционирования сети. ЛВС типа Ethernet стандартов 10 Base работают по шинной технологии с ис­пользованием случайного метода доступа CSMA/CD к общей среде передачи. Этот принцип работы может быть реализован применением различных тополо­гий (рис. 1, 2). На рис. 1  показана традиционная шинная топология, в кото­рой сетевые карты (сетевые адаптеры) всех узлов с помощью приемопередат­чиков (трансиверов) подключены к общей для всех узлов кабельной системе [1]. Таким образом, сеть конфигурируется на двух разновидностях коаксиального кабеля: «толстом» и «тонком» Ethernet

(стандарты 10Base-5 и 10Base-2).

Рис. 1

В стандартах 10Base-T и 10Base-F каждый из узлов (рис. 2) подключается к од­ному из портов многопортового повторителя – концентратора Hub (хаб), ра­бота которого построена по принципу: принятый на одном из портов сигнал хаб транслирует на выходы всех портов концентратора, за исключением того порта, на котором был принят этот сигнал. Соединение выполняется витыми парами (10Base-T)  или волоконно-оптическим кабелем (10Base-F). По характеру под­ключения эта разновидность ЛВС физически выполняется как «звезда», а по алгоритму работы хаба – сохраняет все признаки шинной топологии.

Рис. 2

Подобным же образом сеть Token Ring, работающая по технологии маркерного кольца, физически конфигурируется как «звезда». Принцип концентрации не­которой части межузловых соединений во внутренней структуре хаба может быть развит с целью достижения более высокого быстродействия за счет па­раллельной обработки внутрисетевого трафика подключением сегментов узлов к портам коммутатора Switch (свитч), но пока это находит применение при логической структуризации сети.

Обмен данными по сети Ethernet происходит при соблюдении следую­щего формата кадра:

Преамбула	Адрес получателя	Адрес отправителя	Длина поля данных	Поле данных	CRC
8 байт	6 байт	6 байт	2 байта	46-1800 байт	4 байта

Преамбула – это своего рода синхросигнал, в течение 7 байт которого передается последовательность чередующихся 1 и 0, которая заканчивается (в восьмом байте) начальным ограничителем кадра 10101011. После преам­булы приемник готов анализировать Адрес получателя сообщений.

Адреса получателя и отправителя – это уникальные адреса для каждой из сетевых карт, задаваемые фирмой-изготовителем. Это так называемые физиче­ские адреса. Расположение этих адресов в начале кадра убеждает в том, что знать их просто необходимо независимо от места нахождения получателя и от­правителя в общей распределенной межсетевой структуре.

CRC – поле защиты информации циклическим кодом.

Вообще говоря, физических адресов могло бы быть достаточно для об­мена внутри небольшой изолированной сети, но совершенно недостаточно для организации се­анса между узлами,  находящимися в разных  подсетях. Это происходит  по той про­стой причине, что невозможно отслеживать миллиарды адресов адаптеров, со­став которых динамично меняется из-за пополнения сети новыми узлами или исключения какой-либо части из них, замены сетевого оборудования и т.д.

Поэтому адресация узлов независимо от их расположения выполняется по типовой процедуре, когда каждому узлу в дополнение к физическому адресу присваивается еще сетевой адрес, однозначно определяющий и сеть, в которой каждый узел находится, и адрес самого узла в этой сети [2, 3]. Поскольку определе­нием маршрута доставки сообщения в стеке протоколов TCP/IP занимается протокол сетевого уровня IP, этот адрес часто называют IP-адресом и помеща­ется он в заголовке этого протокола      (рис. 3).

Рис. 3

Таким образом, в соответствии с физическим адресом каждый из адапте­ров решает, принимать или не принимать ему сигнал, действующий на его входе, а по IP-адресу просто находится местоположение требуемого узла сети.

Так как IP- адрес получателя сообщений изначально известен (или может быть определен через службу доменных имен DNS), а физический адрес необ­ходимо определить, в сетевом программном обеспечении предусмотрена стан­дартная процедура широковещательного ARP-запроса, смысл которого озна­чает: «Узел с таким-то IP-адресом! Сообщите свой физический адрес». Не­смотря на наличие других средств, таких, как хранение некоторых совокупно­стей адресов в кэш-памяти с последующим их извлечением при необходимо­сти, определение физического адреса (так называемое разрешение аппаратного адреса) через широковещательный запрос является универсальным.

Структура и классы IP–адресов

Прежде всего, IP–адрес – это адрес не компьютера, а его сетевой карты. Поэтому, если компьютер имеет несколько сетевых карт, то он имеет столько же IP–адресов (рис. 4).

Рис. 4

IP–адрес пока состоит из 4 байт, и вот эту 32-разрядную двоичную ком­бинацию можно записать по-разному, например:

-  в двоичном виде: 10000110 00011000 00001000 01000010;

-  в десятичном: 2249721922;

-  в шестнадцатеричном: Ох86180842;

-  в десятичном с точкой: 134.24.8.66.

Из-за большего удобства восприятия принято IP-адрес записывать в виде: десятичное с точкой.

По своей структуре он состоит из двух частей: идентификатора (номера) сети и идентификатора узла, занимающего правую (младшую) часть адреса. Чтобы иметь возможность рационально распределять адресное пространство среди имеющихся сетей различного размера, применена система классифика­ции адресов. Как видно из  таблицы, для нумерации относительно неболь­шого числа очень крупных сетей (N_max = 127), каждая из которых содержит до M_max = 16 777 216 узлов, предусмотрен класс А. Нулевое значение старшего бита идентификатора сети определяет принадлежность к классу А.

Класс	Старшие биты	IP – адрес	Идентификатор сети	Идентификатор узла
A	0-------	w.x.y.z	w	x.y.z
B	10------	w.x.y.z	w.x	y.z
C	110-----	w.x.y.z	w.x.y	z
D	1110----	Для широковещания

Подобно этому, класс В содержит до N_max = 16 384 сетей с числом узлов в каждой до  M_max = 65 536, а класс С включает в себя N_max = 2 097 152 сетей с M_max < 256 узлов.

Определяя десятичное значение старшего байта идентификатора сети, можно установить по IP–адресу принадлежность к определенному классу.

Класс сети	Диапазон значений старшего байта
A	От 0 до 126
B	От 128 до 191
C	От 192 до 224
D	От 225 до 240

Здесь учтены дополнительные соглашения об использовании IP-адресов:

-  если идентификатор сети состоит из одних нулей, это означает, что узлы назначения и отправления находятся в одной сети;