Устройство Интернета и Всемирной паутины Артемий Ломов RU-CENTER artemy@lomov.ru Москва Якутск 11.10.2012. - презентация

1 Устройство Интернета и Всемирной паутины Артемий Ломов RU-CENTER Москва Якутск

2

3

4

5 1964 DARPA создает систему NORAD первую национальную компьютерную сеть военно-стратегического назначения DARPA Defense Advanced Research Projects Agency, NORAD North American Aerospace Defense Command

6 Проблема Система ненадежна если вывести из строя ее центральный узел, то откажет вся сеть

7 1969 Создается сеть ARPAnet, в основе которой децентрализация, пакетная передача данных и динамическая маршрутизация ARPAnet Advanced Research Projects Agency network

8

9

10 1980-е ARPAnet становится гражданской и постепенно вытесняется сетью NSFnet DARPA создает закрытую военную сеть Milnet NSF National Science Foundation, NSFnet National Science Foundation network Milnet Military network

11 1980-е К NSFnet подключаются национальные сети других государств Возникает Интернет в нынешнем понимании, формируются современные нам технические решения

12 Межсетевое взаимодействие LAN Local Area Network WAN Wide Area Network ISDN Integrated Services Digital Network FDDI Fiber Distributed Data Interface Сети объединяются маршрутизаторами

13

14 Интернет сеть сетей internetworking межсетевое взаимодействие internet тип сетей, строящихся на основе принципов межсетевого взаимодействия Internet имя собственное, общеизвестная сеть мирового масштаба

15 Компьютерная сеть система, создаваемая путем физического соединения двух или более вычислительных машин или устройств между собой с целью взаимного обмена информацией

16 Протокол набор правил и соглашений, описывающий, каким образом должен производиться обмен информацией Протоколы, используемые в компьютерных сетях и в Интернете, описываются в RFC Requests For Comments,

17 ISO OSI ISO International Organization for Standardization, OSI Open Systems Interconnection стандартная эталонная модель, описывающая взаимодействие открытых систем, состоит из семи основных уровней

18 Прикладной Представительский Сеансовый Транспортный Сетевой Канальный Физический Система 1 Сообщения Пакеты Кадры Биты Прикладной Представительский Сеансовый Транспортный Сетевой Канальный Физический Система 2 вертикальное взаимодействие интерфейсы горизонтальное взаимодействие протоколы Сегменты

19 Прикладной Представительский Сеансовый Транспортный Сетевой Канальный Физический Обеспечивает возможность взаимодействия с сетью для пользовательских приложений Оперирует завершенными целевыми сообщениями

20

21 Прикладной Представительский Сеансовый Транспортный Сетевой Канальный Физический Обеспечивает преобразование форматов, перекодировку, шифровку/дешифровку, сжатие/распаковку Оперирует преобразованными сообщениями

22

23

24

25 Прикладной Представительский Сеансовый Транспортный Сетевой Канальный Физический Обеспечивает установление, поддержание и завершение сеанса связи, авторизацию и аутентификацию Оперирует сообщениями

26

27 Прикладной Представительский Сеансовый Транспортный Сетевой Канальный Физический Обеспечивает надежную передачу данных от отправителя к получателю Оперирует сегментами

28 Прикладной Представительский Сеансовый Транспортный Сетевой Канальный Физический Обеспечивает определение пути передачи данных, назначение оптимальных маршрутов, отслеживание неполадок в сети, логическую адресацию сетевых узлов Оперирует пакетами

29

30

31

32

33 Прикладной Представительский Сеансовый Транспортный Сетевой Канальный Физический Обеспечивает исправную передачу данных по каналу связи, управление доступом к физической среде передачи Оперирует кадрами

34 Прикладной Представительский Сеансовый Транспортный Сетевой Канальный Физический Обеспечивает передачу цифрового сигнала по электрическому или оптическому кабелю или радиоэфиру Оперирует битами данных

35

36 Прикладной Представительский Сеансовый Транспортный Сетевой Канальный Физический Прикладной Представительский Сеансовый Транспортный Сетевой Канальный Физический Компьютер Кабель, повторитель, концентратор

37 Прикладной Представительский Сеансовый Транспортный Сетевой Канальный Физический Канальный Физический Прикладной Представительский Сеансовый Транспортный Сетевой Канальный Физический Компьютер Коммутатор

38 Прикладной Представительский Сеансовый Транспортный Сетевой Канальный Физический Сетевой Канальный Физический Прикладной Представительский Сеансовый Транспортный Сетевой Канальный Физический Компьютер Маршрутизатор

39 Прикладной Представительский Сеансовый Транспортный Сетевой Канальный Физический Транспортный Сетевой Канальный Физический Прикладной Представительский Сеансовый Транспортный Сетевой Канальный Физический Компьютер Шлюз

40 Реализация в Интернете TCP Transmission Control Protocol IP Internet Protocol Технологическая основа Интернета стек протоколов TCP/IP Это не два протокола, а развивающееся семейство из множества протоколов

41 Понятие стека

42 Прикладной Представительский Сеансовый Транспортный Сетевой Канальный Физический Уровни модели OSI Прикладной Транспортный Межсетевой Сетевого интерфейса Уровни TCP/IP

43 Прикладной Транспортный Межсетевой Сетевого интерфейса Прикладное, пользовательское программное обеспечение

44 Прикладной Транспортный Межсетевой Сетевого интерфейса Системное программное обеспечение Микропрограммное обеспечение («прошивки» устройств)

45 Прикладной Транспортный Межсетевой Сетевого интерфейса Микропрограммное обеспечение («прошивки» устройств) Аппаратное обеспечение

46

47 HTTP HyperText Transfer Protocol SNMP Simple Network Management Protocol FTP File Transfer Protocol SMTP Simple Mail Transfer Protocol TFTP Trivial FTP UDP User Datagram Protocol ICMP Internet Control Message Protocol RIP Routing Information Protocol OSPF Open Shortest Path First ARP Address Resolution Protocol SLIP Serial Line Internet Protocol PPP Point-to-Point Protocol

48 Уровень сетевого интерфейса отдо

49 Межсетевой уровень Основа протокол IP, использующийся для адресации и маршрутизации Каждый узел Интернета идентифицируется глобально- уникальным IP-адресом

50 IP-адрес IPv Всего возможно 2 32 = адресов

51 IP-адрес IPv6 Используется 128 разрядов Всего возможно ,4·10 38 адресов

52 IPv4 против IPv6

53 Нотация IPv4-адресов

54 Нотация IPv6-адресов 2001:0db8:11a3:09d7:1f34:8a2e:07a0:765d 2001:0db8:0000:0000:0000:0000:ae21:ad :0db8::ae21:ad12

55 Разбиение на подсети /24 IP-адрес Маска подсети CIDR Classless Inter-Domain Routing

56 Разбиение на подсети /24 Сеть /24 Диапазон адресов Широковещательный адрес

57 Иерархия адресов IPv6 2001:0db8:11a3:09d7:1f34:8a2e:07a0:765d Первые 48 бит глобальный идентификатор сети Следующие 16 бит определяют подсеть Завершающие 64 бита идентифицируют хост

58 Частные IPv4-адреса /8 ( ) /12 ( ) /16 ( ) (петлевой интерфейс)

59 Частные IPv6-адреса fc00::/7 и ::1 (петлевой интерфейс)

60 NAT NAT Network Address Translation Внешний IP-адрес: Внутренний IP-адрес:

61 Спасибо за внимание! Вопросы? Артемий Ломов RU-CENTER Москва Якутск