Связь между веб-сервером и веб-клиентом — пример взаимодействия нескольких протоколов. На рисунке показаны следующие протоколы.
- Протокол HTTP — протокол прикладного уровня, который управляет взаимодействием веб-сервера и веб-клиента. HTTP определяет содержание и формат запросов и ответов, которыми обмениваются клиент и сервер. Программное обеспечение и веб-клиента, и веб-сервера реализует HTTP как часть приложения. Для управления процессом передачи сообщений между клиентом и сервером HTTP обращается к другим протоколам.
- Протокол TCP — это транспортный протокол, управляющий отдельными сеансами связи. TCP делит сообщения HTTP на более мелкие части, называемые сегментами. Эти сегменты передаются между веб-сервером и клиентскими процессами, запущенными на узле назначения. TCP также отвечает за управление размером и скоростью, с которой происходит обмен сообщениями между сервером и клиентом.
- Протокол IP отвечает за прием форматированных сегментов TCP, инкапсуляцию их в пакеты, присвоение им соответствующих адресов и их доставку к узлу назначения.
- Протокол Ethernet — протокол сетевого доступа, который описывает две основные функции: связь по каналу передачи данных и физическое перемещение данных по средству подключения. Протоколы сетевого доступа отвечают за прием пакетов от протокола IP и их форматирование для отправки через средство подключения.
Концепции маршрутизации
Сети позволяют людям общаться, сотрудничать и по-разному взаимодействовать. Сети используются для открытия веб-страниц, общения через IP-телефоны, участия в видеоконференциях, онлайн-игр, совершения покупок через Интернет, дистанционного обучения и многого другого.
Коммутаторы Ethernet функционируют на канальном уровне, т. е. 2-м уровне, и используются для пересылки кадров Ethernet между устройствами в пределах одной сети.
Однако когда IP-адреса источника и назначения находятся в разных сетях, кадр Ethernet необходимо отправить на маршрутизатор.
Маршрутизатор используется для подключения одной сети к другой. Маршрутизатор отвечает за доставку пакетов в разные сети. Пунктом назначения для IP-пакета может быть веб-сервер, расположенный в другой стране, или сервер электронной почты в локальной сети.
Маршрутизатор использует свою таблицу маршрутизации, чтобы найти оптимальный путь для пересылки пакетов. Именно маршрутизаторы обеспечивают своевременную доставку этих пакетов. Эффективность передачи данных между сетями в значительной степени зависит от возможности маршрутизаторов пересылать пакеты по наиболее оптимальному пути.
Когда узел отправляет пакет устройству в другой IP-сети, этот пакет пересылается на шлюз по умолчанию, поскольку узел не может напрямую взаимодействовать с устройствами, расположенными вне локальной сети. Пунктом назначения в маршрутах трафика из локальной сети к устройствам в удаленных сетях является шлюз по умолчанию. Этот шлюз часто используется для подключения локальной сети к Интернету.
В этой главе будет получен ответ на вопрос: какую операцию выполняет маршрутизатор с пакетом, полученным из одной сети и адресованным для другой? Будет рассмотрено содержимое таблицы маршрутизации, в том числе маршруты с прямым подключением, статические и динамические маршруты.
Благодаря тому, что маршрутизатор способен направлять пакеты между сетями, устройства в разных сетях могут обмениваться данными. В этой главе мы изучим маршрутизаторы, их роль в сетях, их основные аппаратные и программные компоненты, а также процесс маршрутизации. Здесь же вы найдете упражнения, демонстрирующие получение доступа к маршрутизаторам, конфигурацию их базовых параметров и проверку внесенных настроек.
Характеристики сети
Появление сетей существенно отразилось на нашей повседневной жизни. Помимо нашего образа жизни, они также повлияли на рабочие процессы и способы развлечений.
Сети позволяют нам общаться, сотрудничать и взаимодействовать в совершенно новой форме. Мы по-разному используем сети — пользуемся веб-приложениями, IP-телефонией, проводим видеоконференции, играем онлайн, учимся и делаем покупки через Интернет и т. д.
Как показано на рисунке, при обсуждении сетевых технологий можно упомянуть множество ключевых структур и свойств, связанных с производительностью сети.
- Топология: существуют физические и логические топологии. Физическая топология — схема расположения кабелей, сетевых устройств и конечных систем. В ней описывается, как сетевые устройства соединены между собой с помощью проводов и кабелей. Логическая топология — это путь, по которому данные передаются по сети. В ней описывается, как пользователи видят соединения сетевых устройств.
- Скорость — это количество переданных данных по какому-либо каналу сети, измеряемое в битах в секунду (бит/с).
- Стоимость указывает общие расходы на приобретение компонентов сети, установку и обслуживание сети.
- Безопасность указывает на степень защищенности сети, в том числе защищенности информации, передаваемой по сети. Фактор безопасности играет очень важную роль, поэтому технологии и методы обеспечения безопасности постоянно развиваются. При любых действиях, которые могут повлиять на работу сети, необходимо обращать внимание на обеспечение безопасности.
- Доступность указывает на возможность использования сети в момент обращения пользователя.
- Масштабируемость показывает, насколько легко сеть может вмещать большее число пользователей и соответствовать требованиям передачи данных. Если проект сети оптимизирован только для выполнения текущих задач, то расширение сети для соответствия растущим требованиям влечет за собой большие трудности и высокие затраты.
- Надежность указывает на степень безотказности компонентов, из которых состоит сеть: маршрутизаторов, коммутаторов, компьютеров и серверов. Надежность часто измеряется как вероятность сбоя или как среднее время безотказной работы (MTBF).
Эти характеристики и свойства обеспечивают способы для сравнения различных сетевых решений.