Застосування компʼютерів

Розділи 5

Принципи роботи мережевої звʼязності

Опубліковано:

Теги: Використання компʼютерів для власних потреб

Звʼязність між компʼютерами можлива за допомогою мережевих протоколів.

Великі блоки даних не передаються суцільним потоком. За допомогою протоколів обміну інформації вони діляться на менші частини (пакети) для транспортування, а після успішного отримання на цільовому пристрої — збираються назад у початковий вигляд.

Подібно до реального світу, для навігації використовуються адреси, а спеціалізовані мережеві компʼютери відповідають за коректну доставку даних між ними.

Стандарти адресації

Кожен пристрій у мережі потребує унікальної IP-адреси. На сьогодні існують два основних стандарти:

  • IPv4: ~4 294 967 296 адрес
  • IPv6: ~340 282 366 920 938 463 463 374 607 431 768 211 456 адрес

Така кількість адрес (особливо в IPv6) дозволяє створювати мережі будь-якого масштабу.

Підмережі — це виділені блоки адрес, які адмініструють мережеві компʼютери.

  • Локальні підмережі оперують у зарезервованих приватних блоках адрес, що за стандартом не можуть використовуватися для глобальної адресації. Приклади для IPv4:
    • 10.0.0.0/8 (16 777 216 адрес)
    • 172.16.0.0/12 (1 048 576 адрес)
    • 192.168.0.0/16 (65 536 адрес)
    • 127.0.0.0/8
    • 169.254.0.0/16
  • Зовнішні підмережі оперують глобальними, незарезервованими адресами і при коректній звʼязності можуть бути доступні з глобальної мережі Інтернет.

Типовий приклад: інтернет-провайдер і домашній роутер

Інтернет-провайдер адмініструє мережевий компʼютер, що підтримує звʼязність із глобальною мережею. Для надання послуг клієнту від мережевого компʼютера провайдера проводиться фізичне зʼєднання до мережевого компʼютера клієнта.

При підключенні клієнтського мережевого компʼютера налаштовується приватна або публічна адреса на рівні мережевого компʼютера провайдера. Ця адреса використовується для адресації трафіку клієнта до глобальної мережі, відстеження трафіку та утримання абонплати.

Мережевий компʼютер клієнта адмініструє власну приватну підмережу та відповідає за адресацію трафіку з неї до мережевого компʼютера провайдера. Налаштування зазвичай відбувається через веб-інтерфейс або спеціальні програми виробника.

  • Підключення провайдера відбувається в WAN (зовнішній) порт клієнтського пристрою — типово синього кольору; використовується за замовчуванням для маршрутизації до глобальних ресурсів.
  • Підключення приватних компʼютерів користувача відбувається в LAN-порти — типово жовтого кольору — або через радіохвилі (Wi-Fi). Без додаткового налаштування пристрої в приватній підмережі матимуть пряму звʼязність один з одним.

Типові мережеві функції

  • Routing (маршрутизація) — забезпечення звʼязності між компʼютерами за призначеними IP-адресами. У разі втрати звʼязності за одним маршрутом система може автоматично обрати інший шлях.
  • DNS (Domain Name System) — транслює машинні IP-адреси у зрозумілий людям текстовий формат. Завдяки DNS ви запамʼятовуєте google.com, а не адресу на кшталт 8.8.8.8.
  • DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) — автоматично видає IP-адреси новим пристроям, що підключаються до мережі, позбавляючи користувача необхідності налаштовувати їх вручну.