Требования к сети
Типы сетей
Аппаратное обеспечение
Сетевые протоколы
Возможные проблемы Выбор сетевого протокола является второй по важности задачей при создании сети. Существует три основных типа сетевых протоколов: TCP/IP, IPX/SPX и NetBEUI. В отличие от протоколов передачи данных, сетевые протоколы не привязаны к определенной аппаратуре (ни к кабелю, ни к сетевому адаптеру). Они реализуются на уровне программного обеспечения и могут быть установлены на компьютер или удалены с него в любое время.
Все компьютеры в любой сети должны использовать один и тот же сетевой протокол или пакет протоколов, чтобы связываться друг с другом.
TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol — протокол управления передачей/протокол Internet) — название сетевого протокола, используемого в Internet, впрочем, как и в большинстве операционных систем UNIX. TCP представляет собой протокол транспортного уровня, IP определяет протокол сетевого уровня, который отвечает за передачу блоков данных. TCP/IP — это обширный набор протоколов Internet и транспортных протоколов, который включает в себя File Transfer Protocol (FTP), Terminal Emulation (TELNET) и Simple Transfer Protocol (SMTP). TCP/IP был разработан U.S. Department of Defense в 1970 году как платформа и средство взаимодействия различных типов аппаратного обеспечения (позже все это получило название Internet).
Ниже перечислены основные преимущества TCP/IP.
- Независимость от типа компьютеров. TCP/IP не разрабатывался для одного типа аппаратного обеспечения или программной среды. Он может использоваться в сетях любых типов.
- Абсолютная адресация. TCP/IP обеспечивает уникальную идентификацию для каждого компьютера, входящего в сеть.
- Открытые стандарты. Требования TCP/IP доступны как пользователям, так и разработчикам, и предложения по изменению стандарта могут быть внесены кем угодно.
- Протоколы приложений. Протоколы TCP/IP позволяют взаимодействовать несовместимым системам. Так, например, высокоуровневые протоколы FTP и TELNET становятся «вездесущими» на любой платформе.
В течение многих лет этот протокол использовался только в сетях UNIX, однако быстрый рост Internet обеспечил его применение практически во всех видах локальных компьютерных сетей. Многие сетевые администраторы заметили, что могут использовать TCP/IP для своих сетевых операционных систем и это значительно уменьшает количество проблем, связанных с потоками данных. Теперь в одной сети можно использовать несколько протоколов. Эта модель разделяет весь протокол на четыре концептуальных уровня. Каждому уровню соответствует один из наиболее важных протоколов семейства TCP/IP. В этой модели самым нижним является уровень сетевого интерфейса, содержащий протоколы, обеспечивающие взаимодействие TCP/IP с физической сетью. Стандарты TCP/IP не содержат спецификаций конкретных протоколов сетевых интерфейсов. Это первый уровень, который формально определяется стандартами Internet. Основной задачей, решаемой протоколами уровня Internet, является адресация сообщений, преобразование логических адресов и имен в физические, управление подсетями, определение маршрутов от источника сообщения к узлу назначения. Основным протоколом на уровне Internet является IP, хотя существует и несколько других протоколов, дополняющих выполняемые IP функции.
Ниже перечислены протоколы, используемые на уровне Internet.
- Internet Protocol (IP) — протокол Internet. Отвечает за доставку пакетов сообщений через сеть и обеспечивает адресацию узлов и маршрутизацию датаграмм между узлами.
- Internet Control Message Protocol (ICMP) — протокол управляющих сообщений Internet. Осуществляет доставку разнообразных сообщений, включая сообщения об ошибках, связанные с доставкой пакетов.
- Internet Group Management Protocol (IGMP) — протокол управления группами. Обеспечивает поддержку некоторой группой узлов циркулярных передач маршрутизаторов.
- Address Resolution Protocol (ARP) — протокол разрешения адресов. Позволяет протоколу IP преобразовывать (разрешать) логические адреса узлов в соответствующие физические адреса.
Отвечает за непосредственное взаимодействие узлов. Два протокола транспортного уровня обеспечивают поддержку двух методов доставки данных.
- Transmission Control Protocol (TCP). Гарантирует доставку данных с использованием коммуникаций, ориентированных на соединения. Как правило, гарантированная доставка необходима при передаче большого количества данных или при ведении между узлами расширенного диалога. TCP обеспечивает сегментацию сообщений с выявлением и устранением ошибок, освобождая приложения от выполнения этих действий.
- User Datagram Protocol (UDP). Обеспечивает эффективную доставку отдельных пакетов, однако успешное выполнение доставки не гарантируется. Использующие UDP приложения должны самостоятельно выполнять контроль ошибок и их исправление.
В коммуникационной модели TCP/IP верхний уровень занимает интерфейс приложений. На этом уровне функционирует множество приложений и протоколов TCP/IP, включая FTP (File Transfer Protocol), Telnet, DNS (Domain Name Service) и SNMP (Simple Network Management Protocol).
Уровень приложения включает программные интерфейсы API (Application Programming Interface), которые позволяют несетевым приложениям взаимодействовать через сеть. Семейство протоколов Microsoft TCP/IP включает два наиболее часто используемых сетевых API.
- Windows Sockets. Стандартный API, обеспечивающий приложениям Microsoft Windows интерфейс для доступа к протоколам TCP/IP и IPX.
- NetBIOS. Стандартный API, предназначенный для поддержки приложений, использующих службы именования, и сообщений NetBIOS. Службы NetBIOS долгое время применялись для работы в сетях Microsoft, использовавших протоколы NetBEUI, NWLink (IPX) и TCP/IP.
Комплект протоколов IPX был разработан фирмой Novell для собственной сетевой операционной системы NetWare. Фирма Microsoft добавила поддержку этого протокола в операционную системуWindows.
Комплект протоколов IPX состоит из двух частей: собственно протокола IPX (аналог протокола IP в TCP/IP) и SPX (эквивалент протокола TCP в TCP/IP). Этот протокол используется в основном в небольших сетях Windows. Впервые он был представлен в операционной системе Windows 3.1. Он не может использоваться в Internet/intranet и наилучшим образом подходит для небольших одноранговых сетей.