7. Физический уровень. При взгляде с самого низкого

уровня Интернет представляется как всемирная паутина про-

водоз н прочих каналов связи. Сигнал от одного модема (или

иного аналогичного устройства) отправляется в путь по кана

лу связи к другому устройству. Физически этот сигнал может

быть пучком света, потоком радиоволн, пакетом звуковых

импульсов и т. п. На физическом уровне можно забыть о дан

ных, которыми этот сигнал промодулирован. Люди, которые

занимаются Интернетом на этом уровне, могут ничего не по

нимать в компьютерах.

Протоколы физического уровня определяют вид и характеристики линий связи между компьютерами. В Интернете используются практически все известные в настоящее время способы связи от простого провода (витая пара) до волоконно-оптических линий связи (ВОЛС).

Протокол Интернета (IP)

Различные части Интернета — составляющие сети — соединяются между собой посредством компьютеров, узлов, так Сеть связывается воедино. Сети эти могут быть Ethernet, Token Ring, сети на телефонных линиях, пакетные радиосети и т. п. Выделенные линии и локальные сети — аналоги железных дорог, самолетов почты и почтовых отделений, почтальонов. С их помощью почта движется с места на место. Узлы — аналоги почтовых отделений, где принимается решение, как перемещать данные («пакеты») по сети точно так же, как почтовый узел намечает дальнейший путь почтового конверта. Отделения или узлы не имеют прямых связей со всеми остальными. Если вы отправляете конверт из Донецка в село на Закарпатье, конечно же, почта не станет нанимать самолет, который полетит из Донецкого аэропорта прямо в карпатские леса, просто местное почтовое отделение отправляет послание на подстанцию в нужном направлении, та в свою очередь — на следующую подстанцию в направлении пункта назначения; таким образом письмо станет последовательно приближаться к пункту назначения, пока не достигнет почтового отделения, в ведении которого находится нужный объект и которое доставит сообщение получателю. Для работы такой системы требуется, чтобы каждая подстанция знала о наличествующих связях и о том, на какую из ближайших подстанций оптимально следует передать адресованный туда-то пакет. Примерно так же и в Интернете: узлы выясняют, куда следует ваш пакет данных, решают, куда его дальше отправить, и отправляют.

На каждой почтовой подстанции определяется следующая, подстанция, куда будет далее направлена корреспонденция, т. е. намечается дальнейший путь (маршрут) — этот процесс называется маршрутизацией. Для осуществления маршрутизации каждая подстанция имеет таблицу, где адресу пункта назначения (или индексу) соответствует указание почтовой подстанции, куда следует посылать далее этот конверт (бандероль). Их сетевые аналоги называются таблицами маршрутизации. Эти таблицы рассылаются почтовым подстанциям централизовано от соответствующего почтового подразделения. Время от времени рассылаются предписания по изменению и дополнению этих таблиц. Как и любые другие действия, составление и модификация таблиц маршрутизации (этот процесс тоже является частью маршрутизации и называется так же) определяются соответствующими правилами — протоколами ICMP (Internet Control Message Protocol), RIP (Routing Internet Protocol) и OSPF (Open Shortest Path First). Узлы, занимающиеся маршрутизацией, называются маршрутизаторами.

Если вы хотите, чтобы ваше письмо достигло места назначения, вы не можете просто бросить листочек бумаги с ящик. Вам следует уложить его п стандартный конверт и написать па нем адрес получателя в стандартной форме. Только тогда почта сможет правильно обработать ваше письмо и доставить его по назначению. Аналогично в Интернете имеется набор правил по обращению с пакетами — протоколы. -Протокол IP берет на себя заботы по адресации или по подтверждению того, что узлы понимают, что следует делать с вашими данными по пути их дальнейшего следования Согласно нашей аналогии, протокол Интернета работает так же. как правила обработки почтового конверта. Б начало каждого вашего послания помещается заголовок, несущий информацию об адресате, сети. Чтобы определить, куда и как доставить пакет данных, этой ш; формации достаточно.

Адрес в Интернете состоит из 4 байт. При записи байты отделяются друг от друга точками: 123.45.67.89 или 3.33.33.3. В действительности адрес состоит из нескольких частей. Так как Интернет есть сеть сетей, начало адрил говорит узлам Интернета, частью какой из сетей вы являетесь. Правый конец адреса говорит этой сети, какой компьютер или хост должен получить пакет. Каждый компьютер в Интернете имеет в этой схеме уникальный адрес (аналогично обычному почтовому адресу, а еще точнее — индексу). Обработка пакета согласно адресу также аналогична. Почтовая служб* знает, где находится указанное в адресе почтовое отделение, а почтовое отделение подробно знает подопечный район. Интернет знает, где искать указанную сеть, а эта сеть знает, где Е ней находится конкретный компьютер. Для определения, где в локальной сети находится компьютер с данным числовым IP-адресом, локальные-сети используют свои собствен! we протоколы сетевого уровня.

Числовой адрес компьютера в Интернете аналогичен почтовому индексу отделения связи. Пгрьые цифры индекса говорят о регионе (например, 83 - это Донецк, 00 — Киев И т. д.), последние две цифры — номер почтового отделения в городе, области, или районе. Промежуточные цифры могут относиться как к региону, так и к отделению, в зависимости от территориального деления и вида населенного пункта. Аналогично существует несколько типов адресов Интернет (типы: А, В, С, D, Е), которые по-разному делят адрес на поля номера сети и номера узла; от типа такого деления зависит количество возможных различных сетей и машин в таких сетях.

Из-за ограничений оборудования информация, Пересылаемая по сетям IP, делится на части (по границам байтов), раскладываемые в отдельные пакеть;. Длина информации внутри пакета обычно составляет 1 —1500 байт. Это защищает сеть от монополизирования каким-либо пользователем и предоставляет всем примерно равные права. Поэтому же, если сеть недостаточно быстра, чем больше пользователей ею одновременно пользуются, тс\ медленнее она будет общаться с каждым.

Одно из достоинств Интернета COCTOI " в том, что протокола IP самого по себе уже вполне достаточно для работы. Как только данные помещаются в оболочку IP, сеть имеет всю необходимую информацию для оредачи их с исходного компьютера получателю, однако чрезвычайна неудобную для пользователя. Поэтому нужно построить на основе услуг, предоставляемых IP, более совершенную и удобную систему. Для этого сначала следует разобраться с некоторыми важными проблемами, которые имеют место при пересылке информации:

—        большая часть пересылаемой информации длиннее