Серверы ЛВС; Студопедия

Лекция №2. ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ ЛВС

Компьютер, предназначенный для локальной сети, называют рабочей станцией. Для подключения к ЛВС компьютер должен быть оснащен специальной платой, которая позволяет ему взаимодействовать с другими устройствами данной сети. Такая плата называется сетевым адаптером.

Общие компоненты сетей:

серверы – компьютеры, предоставляющие свои ресурсы сетевым пользователям;

клиенты – компьютеры, осуществляющие доступ к сетевым ресурсам, предоставляемым сервером;

среда – способ соединения компьютеров;

совместно используемые данные – файлы, предоставляемые серверами по сети;

ресурсы – файлы, принтеры и другие элементы, используемые в сети.

Сети ПЭВМ характеризуют следующими параметрами:

1. Администрирование– управление работой пользователей и защитой данных; обеспечение доступа к ресурсам; поддержка приложений и данных; установка и модернизация прикладного программного обеспечения.

2. Разделяемые ресурсы – ресурсы, используемые пользователями совместно. К ним относятся каталоги, принтеры, модемы и т.д.

3. Требования к серверу.

4. Уровень защиты.

5. Подготовка пользователя.

Серверы ЛВС

Основой локальной вычислительной сети с центральным управлением является выделенный компьютер, называемый сервером. Сервер ЛВС отвечает за коммуникацию всех других компьютеров сети, а также предоставляет им доступ к ресурсам общего пользования: дисковому пространству, принтерам, межсетевому интерфейсу и т.д. Таким образом, можно выделить две основные функции сервера:

1. управление компонентами ЛВС;

2. организация доступа к ресурсам общего пользования.

В рамках одной ЛВС может использоваться несколько выделенных серверов. По своему функциональному назначению различают несколько типов серверов:

— сервер базы данных;

— коммуникационный сервер и т.д.

Файловый сервер – компьютер, который выполняет функции управления ЛВС, отвечает за коммуникационные связи, хранит файлы, разделяемые в ЛВС, и предоставляет доступ к совместно используемому дисковому пространству.

Сервер печати (принт-серверы) – компьютер, программа или специальное устройство, обеспечивающее доступ станциям сети к центральному разделяемому принтеру. Запросы на печать поступают от каждой рабочей станции к серверу печати, который разделяет их на индивидуальные задания принтеру, создает очередь печати. Задания обычно обрабатываются в порядке их поступления. В функции сервера печати входит также управление принтером.

Коммуникационный сервер (сервер удаленного доступа) позволяет работать с различными протоколами (правилами передачи информации в сети) и позволяет станциям разделять модем или узел связи с большой ЭВМ. Это дает возможность получить информацию, хранящуюся в сети, практически с любого места, где есть телефон, модем и компьютер.

Серверы приложений. На серверах приложений выполняются прикладные части клиент-серверных приложений, а также находятся данные, доступные клиентам. Если в файл-сервере файл или данные целиком копируются на компьютер пользователя, то в сервере приложения на запрашивающий компьютер пересылаются только результаты запроса.

Почтовые серверыуправляют передачей электронных сообщений между пользователями сети.

Факс серверы – управляют потоком входящих и исходящих факсимильных сообщений через один или несколько факс-модемов.

Один выделенный компьютер в сети может одновременно выполнять функции файл-сервера, сервера печати, приложений и т.д.

Твой Сетевичок

Все о локальных сетях и сетевом оборудовании

  • Форум
  • Блоги
  • Контакты
  • Реклама

Что такое сервер компьютерной сети?

Сервер – это аппаратно-программный комплекс в локальной сети, способный регулировать работу всех пользовательских компьютеров.

В основе аппаратной части сервера лежит мощный компьютер с высокой производительностью, многозадачностью и наилучшей оптимизацией для быстрой обработки команд от клиентских ПК. Такой сервер должен быть многоядерным, отказоустойчивым, с горячей заменой своего оборудования (hotswap) т.е. всегда на «ходу». Чего нельзя сказать про клиентские компьютеры, которые чаще нуждаются в ремонте по причине износа запчастей.

Программный комплекс сервера – это установленная операционная система, которая является «прослойкой» общения его аппаратной части с исполняемыми программами.

Какие функции выполняет сервер локальной сети?

Основные функции сервера локальной сети можно классифицировать на:

  • — файловый сервер;
  • — терминальный сервер;
  • — сервер печати;
  • — сервер базы данных;
  • — веб-сервер;
  • — почтовый сервер.

Файловый сервер

Это одна из ключевых ролей каждого сервера. Локальная сеть с файловым сервером обеспечивает пользователям неограниченный доступ к любым хранящимся на центральном компьютере файлам, а также управление директориями. Так, пользователь в локальной сети может обратиться в хранилище сервера за нужными документами, проектами, отчётами, таблицами, а также исходными программами.

На файловом сервере любая плановая работа не обходится без публикации документов, что в свою очередь позволяет сократить время и ускорить выполнение задачи. Тем более что каждый из участников может в любое время просмотреть последние изменения, отследить статус корректировки документа или планового отчёта.

Ключевая особенность сервера заключается в управлении типом доступа к файлам: он может назначить общий доступ к папкам или персональный доступ в свою рабочую директорию для каждого пользователя.

Каждая настройка файлового сервера локальной сети требует контроля и ограничения дискового пространства, т.е. настройку дисковой квоты. Кроме того, существующая система регистрации сообщений в журнале позволяет отследить и проинформировать администратора о превышении пользователем порога дискового пространства на сервере.

Также файловый сервер компьютерной сети позволяет на любом ПК использовать поиск утерянных документов с помощью службы индексирования, которая может оперативно, быстро и безопасно найти нужный пользователю файл.

Терминальный сервер

Это сервер, который предоставляет пользователям сети свои вычислительные ресурсы. На практике использование такого сервера зачастую носит бюджетный характер, поскольку на сервере можно запускать необходимое для работы лицензионное ПО.

Каждй пользователь на своём компьютере использует установленный клиент RDP (RemoteDesktopProtocol) — протокол удалённого рабочего стола.

При корректной установке связи с терминальным сервером пользователь видит содержимое рабочего стола с необходимыми программами и работает удаленно, используя вычислительные ресурсы сервера, т.е. без нагрузки на свой компьютер.

Особенности работы с RDP — клиентом на терминальном сервере:

  • — перехват информации клиент-сервер через буфер обмена;
  • — возможность использования локальных и сетевых принтеров на удалённом ПК;
  • — возможность использования локальных дисков для обмена данными от клиента к серверу;
  • — работа с приложениями без нагрузки на пользовательское рабочее место.

Преимущества терминального сервера заключаются в снижении расхода электроэнергии, уменьшении затрат на программное обеспечение и повышении безопасности методом ограниченного рабочего места пользователя.

Сервер печати

Или принт-сервер — необходим для коллективной работы с принтером или факсом. Данный метод подразумевает удалённую печать на устройстве, не подключённом к вашему рабочему месту. Сервер печати может обрабатывать многопотоковые операции, а также обеспечивать печать информации от нескольких компьютеров без «простоя».

Кроме того, расположение всех печатающих устройств в одной комнате значительно упрощает офисную работу. Зная IP-адрес сервера можно выбрать общедоступное устройство печати для локальной сети (или удалённой группы пользователей).

Также управление печатью на сервере позволяет отслеживать обработчик заданий печати, который регистрирует в журнале колличество распечатанной бумаги.

Сервер базы данных

Отвечает за целостность и сохранность sql-данных.
Работа с данными происходит в виде обработки sql-запросов от пользователя непосредственно к базе данных. Такой набор обработки правил работает с таблицами, секциями, отчётами и формулами. Клиент-пользователь, подключаясь к базе данных, использует вычислительную мощность сервера. Примером такого сервера базы данных может служить компьютер с таким распространенным ПО, как: 1С-предприятие, Медучёт БД, Парус-Бухгалтерия, мониторинг сети сmysql и многие другие.

Приведем примеры реализации сервера, использующего систему управления базами данных (СУБД):

— Microsoft SQL Server,

— Postgree SQL и т.д.

Веб-сервер

Это сервер, работа которого зиждется на информационном обмене между пользователями не только в локальной сети, но и в сети Интернет. Сервер хранит все ресурсы веб-сайта, вёрстки страниц, шаблонов-стилей, исполняемых скриптов, html-документов и т.д.

Функции сервера локальной сети заключаются в приеме/отправке http — пакетов с необходимой пользователю информацией.

При этом конкретный поисковый запрос выводится на экран пользователя с помощью веб-браузера – специально программного приложения: mozilla firefox, google chrome, opera,internet explorer и т.д.

Такой сервер для локальной сети может реализовать видеохостинг, трансляцию конференций, мультимедиа, информационный портал, публикации документов. Веб-сервер многогранен. Вы можете задействовать к нему СУБД (mysql-web), мониторинг локальной сети (mrtg, cacti, nagios), прокси-сервер на веб (nginx) и много других полезных в работе программ.

Почтовый сервер для локальной сети

Он предназначен для хранения писем и обмена текстовой информацией между пользователями сети. Также функции сервера электронной почты распространяются на хранение адресов («ящиков») всех пользователей сети, обмена корреспонденцией между ними, отправки отчётов, участия в группах рассылки, а также создание календарных проектов для личных встреч.

Недостатки локальной сети основе сервера:

— вероятность «простоя»локальной сети при аварийной остановке сервера (например, при повреждении сети);

— большие финансовые затраты на лицензионное ПО и дорогое оборудование;

— сложность в настройке и необходимость квалифицированного технического обслуживания.

Какие функции выполняет сервер локальной сети: основные моменты

В статье речь пойдет о том, какие функции выполняет сервер локальной сети. Это аппаратно-программный комплекс, с его помощью регулируется работа всех компьютеров пользователей. В его основе очень мощный компьютер, у которого высокая производительность, хорошая оптимизация, многозадачность. Именно благодаря этому получается быстро обрабатывать команды от персональных устройств клиентов.

Особенности серверного оборудования

Сервер обязательно должен быть многоядерным, с высокой степенью отказоустойчивости. Также в нем должна присутствовать функция горячей замены оборудования. Иными словами, любую часть можно заменить без отключения сервера от клиентов и электросети. Что касается клиентских компьютеров, то они намного чаще требуют ремонта из-за выхода из строя каких-либо частей.

Используется операционная система, своеобразная прослойка, необходимая для общения исполняемых программ и аппаратной части.

Файловый сервер

Стоит отметить, что это одна из важнейших функций любого серверного оборудования. Локальные сети обеспечивают всем пользователям доступ к хранящимся файлам на центральном ПК. Кроме того, они могут управлять всеми директориями. Например, любой пользователь в сети может обратиться к хранилищу за необходимыми документами, отчетами, проектами, таблицами, даже за мультимедиа.

Плановая работа на файловом сервере никогда не сможет обойтись без публикации каких-либо документов. А это позволит сократить существенно время, а также ускорить выполнение задач. Любой участник может посмотреть изменения, отслеживать статус корректировки документов или любых отчетов.

Основная особенность такого сервера заключается в том, что можно управлять доступом к файлам. Назначить общий доступ или персональный. Это означает, что все пользователи клиентских персональных компьютеров смогут прочитать и изменить любой файл. Если же открыт только персональный доступ, то лишь несколько человек могут просматривать и изменять документы.

Терминальный сервер

Это такой сервер, который всем своим пользователям предоставляет вычислительные ресурсы. Как правило, при его использовании допускается запуск только необходимого для работы лицензионного программного обеспечения. У всех пользователей на компьютерах устанавливается клиент, называемый «протоколом рабочего стола». Если связь с сервером корректная, то пользователь обязательно увидит все содержимое на рабочем столе. Теперь вы в курсе, какие функции выполняет сервер локальной сети при организации доступа к файлам.

Также он сможет работать со всеми программами удаленно, для этого используются только лишь его ресурсы, нагрузки на клиентский компьютер нет. Стоит отметить про особенности работы с клиентом. А она заключается в том, что через буфер обмена происходит перехват информации, поступающей от клиента к серверу.

Сервер печати

В функции сервера такого типа входит организация доступа к устройствам печати. Иногда его называют принт-сервером, он необходим для того, чтобы можно было сразу нескольким работникам пользоваться одним факсом или принтером. Такой метод подразумевает, что на устройстве будет производиться удаленная печать. Причем принтер этот не подключается непосредственно к одному конкретному рабочему компьютеру. Вот какие функции выполняет сервер локальной сети в случае организации общего доступа к принтерам и факсу.

Сервер печати позволяет обрабатывать сразу несколько потоков операций, обеспечивает печать документов с нескольких персональных компьютеров без существенных простоев. Стоит также отметить, что установка всех принтеров в одной комнате существенно упростит работу в офисе. Если вы знаете адрес, то просто нужно выбрать из списка общедоступных устройств необходимое именно вам.

Сервер работы с базами данных

Он необходим для того, чтобы работать с SQL-запросами, которые поступают от пользователя персонального компьютера к определенной базе данных. С помощью такого сервера обеспечивается сохранность и целостность всех данных. Этот инструмент позволяет работать с секциями, таблицами, формулами, отчетами.

Теперь вы знаете про базы данных и что такое локальная сеть. Функции компьютерной сети в этом случае заключаются в том, чтобы предоставить доступ к конкретным документам пользователям ПК.

Пользователь, когда подключается к базе данных, использует только вычислительные мощности серверного оборудования. В качестве примера можно привести компьютеры с наиболее распространенными версиями программного обеспечения, например «1С:Предприятие», «Парус-Бухгалтерия» и т. д. На таких платформах можно реализовать сервер, который использует систему управления базами данных:

  1. Oracle Database Server.
  2. Microsoft SQL Server.
  3. My-SQL.
  4. Informix.
  5. Firebird.

Есть и другие аналогичные СУБД. Но какие функции выполняет сервер локальной сети помимо этих? Он может исполнять роль «почтальона», который доставляет письма от начальника к рабочим и обратно.

Почтовый сервер

Он необходим для того, чтобы хранить письма, а также обмениваться информацией между всеми пользователями локальной сети. Причем в функции такого сервера входит хранение всех адресов пользователей, которые имеются в сети.

Кроме того, происходит обмен корреспонденцией между всеми участниками, можно отправлять отчеты, участвовать в рассылке, а также создавать календарные проекты для каких-либо встреч и мероприятий. При этом сервер и локальные станции обязательно должны находиться в одной сети.

Недостатки

А теперь нужно рассмотреть, какие недостатки могут быть у локальных сетей на основе сервера:

  1. В случае аварийной остановки сервера очень высокая вероятность простоя всей сети. Обычно это случается при нарушении целостности сетевого оборудования.
  2. Высокие затраты, с финансовой точки зрения, на приобретение лицензионного программного обеспечения и оборудования.
  3. Настройка всего оборудования достаточно сложна, поэтому необходимо наличие квалифицированного технического персонала.

Теперь вы знаете, какие функции выполняет сервер локальной сети. Кратко все его обязанности мы перечислили в статье.

Функции сервера локальной сети

Использование ЛВС (локальные вычислительные сети) уже давно стало стандартом организации работы современного офиса. Но для более продуктивной организации целесообразно использование специальных служб или отдельных компьютеров для выполнения задач обслуживания пользователей, и упрощения обмена данными между ними. Такие компьютеры получили название — сервер. Попробуем разобраться для чего это нужно и каковы функции сервера локальной сети. Использование серверов и централизованное управление LAN позволяет более четко управлять пользователями, увеличить безопасность, уменьшить время простоя работы при сбоях оборудования, и др.

Основные функции сервера локальной сети

На каждый отдельный сервер может быть возложена одна или несколько функций, которые необходимы для функционирования сети. Довольно часто обслуживание нужд пользователей распределяется между несколькими серверами в зависимости от функционала. Администраторы стараются отделить сетевые сервисы от файловых, и серверов баз данных, т.е. от задач, возложенных на сервер по определенным признакам. Ниже представлен перечень основных функций, которые решаются при централизованной организации интранет:

  • Управление пользователями. Для обеспечения доступа к определенным ресурсам применяются технологии LDAP или Active Directory. Такой подход позволяет ограничить права каждого отдельного работника к системе хранения данных, организовывать карточки и политику доступа к тому или иному ресурсу. Для примера можно взять разделение по отделам или департаментам предприятия.
  • Обслуживание файлового хранилища. Очень часто используемые функции локальной сети. Удобно, когда файлы хранятся не на локальной машине, а на удаленном компьютере, к которому можно обратиться в любой момент времени. Сейчас это называется «облачное хранилище», и многие провайдеры предоставляют такой доступ даже на уровне интернета. Это удобно еще и с той точки зрения, что нет необходимости использовать на компьютерах жесткие диски большого размера. Основными протоколами являются Samba и NFS.
  • Единый шлюз для выхода в интернет. Нет необходимости проводить и дополнительно оплачивать несколько каналов от провайдера интернет. Все будут получать доступ через единый шлюз не зависимо от их количества и схемы организации ЛВС. Обычно совместно с сервисом управления пользователями идет разграничение: одни юзеры имеют доступ к шлюзу, другие могут иметь доступ только к определенным ресурсам, а некоторые вообще не могут пользоваться интернетом. Увеличивается безопасность корпоративной (локальной) сети, можно вести контроль трафика и следить за действиями сотрудников. Все решается политикой компании, а администратор только выставляет необходимые права.
  • Единая почтовая служба для переписки сотрудников внутри сети или через сеть интернет. Организация такой службы позволяет отделить фирму от других использованием своего уникального префикса, а не префикса бесплатных почтовых служб.
  • Организация печати позволяет использовать всего нескольких принтеров для обеспечения необходимости в печатной продукции всего офиса. Нет необходимости ставить принтер на каждое рабочее место.
  • Централизованные сетевые службы, такие как, DHCP (динамическая раздача адресов), NTP (синхронизация времени на всех компьютерах), DNS (преобразование адресов в понятные имена), и другие.
  • Сервера, обслуживающие приложения. Многие организации используют специализированное программное обеспечение для которого требуется локальная или глобальная сеть, например продукция фирмы 1С, системы электронного документооборота (IBM Lotus Notes) и прочие подобные программы.
  • Единый центр обновлений позволяет производить обновления операционной системы или антивирусных программ, и значительно сокращает нагрузку на интернет трафик.
  • Хранилище баз данных для структуризации и быстрого доступа к корпоративной информации.

Это лишь малая часть, в которой заключаются функции локальной сети. Потребности постоянно растут, появляются новые задачи, которые также необходимо решать, и все это ложится на первый взгляд невидимые, недоступные простому человеку, загадочные машины — серверы. Теперь должно быть немного понятнее, то это такое, и чем на самом деле занимаются сетевые администраторы, выполняя каждый день свою незримую работу.

Локальная сеть: основы функционирования компьютерных сетей

Локальная сеть (локальная вычислительная сеть или ЛВС) представляет собой среду взаимодействия нескольких компьютеров между собой. Цель взаимодействия — передача данных. Локальные сети, как правило, покрывают небольшие пространства (дом, офис, предприятие) — чем и оправдывают своё название. ЛВС может иметь как один, так и несколько уровней. Для построения многоуровневой локальной сети применяют специальное сетевое оборудование: маршрутизаторы, коммутаторы. Существует несколько способов объединения компьютеров и сетевого оборудования в единую компьютерную сеть: проводное (витая пара), оптическое (оптоволоконный кабель) и беспроводное (Wi-Fi, Bluetooth) соединения.

Топология локальной сети

Первое к чему нужно приступать при изучении основ функционирования компьютерных сетей, это топология (структура) локальной сети. Существует три основных вида топологии: шина, кольцо и звезда.

Линейная шина

Все компьютеры подключены к единому кабелю с заглушками по краям (терминаторами). Заглушки необходимы для предотвращения отражения сигнала. Принцип работы шины заключается в следующем: один из компьютеров посылает сигнал всем участникам локальной сети, а другие анализируют сигнал и если он предназначен им, то обрабатывают его. При таком взаимодействии, каждый из компьютеров проверяет наличие сигнала в шине перед отправкой данных, что исключает возникновения коллизий. Минус данной топологии — низкая производительность, к тому же, при повреждении шины нарушается нормальное функционирование локальной сети и часть компьютеров не в состоянии обрабатывать либо посылать сигналы.

Кольцо

В данной топологии каждый из компьютеров соединен только с двумя участниками сети. Принцип функционирования такой ЛВС заключается в том, что один из компьютеров принимает информацию от предыдущего и отправляет её следующему выступая в роли повторителя сигнала, либо обрабатывает данные если они предназначались ему. Локальная сеть, построенная по кольцевому принципу более производительна в сравнении с линейной шиной и может объединять до 1000 компьютеров, но, если где-то возникает обрыв сеть полностью перестает функционировать.

Звезда

Топология звезда, является оптимальной структурой для построения ЛВС. Принцип работы такой сети заключается во взаимодействии нескольких компьютеров между собой по средствам центрального коммутирующего устройства (коммутатор или свитч). Топология звезда позволяет создавать высоконагруженные масштабируемые сети, в которых центральное устройство может выступать, как отдельная единица в составе многоуровневой ЛВС. Единственный минус в том, что при выходе из строя центрального коммутирующего устройства рушится вся сеть или её часть. Плюсом является то, что, если один из компьютеров перестаёт функционировать это никак не сказывается на работоспособности всей локальной сети.

Что такое MAC-адрес, IP-адрес и Маска подсети?

Прежде чем познакомиться с основными принципами взаимодействия сетевых устройств, необходимо подробно разобрать, что такое IP-адрес, MAC-адрес и Маска подсети.

MAC-адрес — это уникальный идентификатор сетевого оборудования, который необходим для взаимодействия устройств в локальной сети на физическом уровне. MAC-адрес «вшивается» в сетевую карту заводом изготовителем и не подлежит изменению, хотя при необходимости это можно сделать на программном уровне. Пример записи MAC-адреса: 00:30:48:5a:58:65.

IP-адрес – это уникальный сетевой адрес узла (хоста, компьютера) в локальной сети, к примеру: 192.168.1.16. Первые три группы цифр IP-адреса используется для идентификации сети, а последняя группа для определения «порядкового номера» компьютера в этой сети. Если провести аналогию, то IP-адрес можно сравнить с почтовым адресом, тогда запись будет выглядеть так: регион.город.улица.дом. Изначально, использовались IP-адреса 4-ой версии (IPv4), но когда количество устройств глобальной сети возросло до максимума, то данного диапазона стало не хватать, в следствии чего был разработан протокол TCP/IP 6-ой версии — IPv6. Для локальных сетей достаточно 4-ой версии TCP/IP протокола.

Маска подсети – специальная запись, которая позволяет по IP-адресу вычислять адрес подсети и IP-адрес компьютера в данной сети. Пример записи маски подсети: 255.255.255.0. О том, как происходит вычисление IP-адресов мы рассмотрим чуть позже.

Что такое ARP протокол или как происходит взаимодействие устройств ЛВС?

ARP — это протокол по которому определяется MAC-адрес узла по его IP-адресу. Например, в нашей локальной сети есть несколько компьютеров. Один должен отправить информацию другому, но при этом знает только его IP-адрес, а для взаимодействия на физическом уровне нужен MAC-адрес. Что происходит? Один из компьютеров отправляет широковещательный запрос всем участникам локальной сети. Сам запрос, содержит IP-адрес требуемого компьютера и собственный MAC-адрес. Другой компьютер с данным IP-адресом, понимает, что запрос пришел к нему и в ответ высылает свой MAC-адрес на тот, который пришел в запросе. После чего собственно и инициализируется процесс передачи информационных пакетов.

Сетевой коммутатор и маршрутизатор (роутер)

Для согласования работы сетевых устройств используется специальное сетевое оборудование — коммутаторы и маршрутизаторы. Исходя из рассмотренного выше, важно понять простую истину — коммутаторы работают с MAC-адресами, а маршрутизаторы (или роутеры) с IP-адресами.

Коммутатор содержит таблицу MAC-адресов устройств локальной сети непосредственно подключенных к его портам. Изначально таблица пуста и начинает заполняться при старте работы коммутатора, происходит сопоставление MAC-адресов устройств и портов, к которым они подключены. Это необходимо для того, чтобы коммутатор напрямую пересылал информационные пакеты тем участникам локальной сени, которым они предназначены, а не опрашивал все устройства ЛВС.

Маршрутизатор также имеет таблицу, в которую заносит IP-адреса устройств на основе анализа локальной сети. Роутер может самостоятельно раздавать IP-адреса устройствам ЛВС благодаря протоколу динамического конфигурирования узла сети (DHCP). Таблица маршрутизации позволяет роутеру вычислять наикратчайшие маршруты для отправки информационных пакетов между различными узлами ЛВС. Данные узлы (компьютеры) могут находиться в любом сегменте многоуровневой сети невзирая на архитектуру той или иной подсети. К примеру, маршрутизатор связывает локальную сеть с глобальной (интернет) через сеть провайдера.

Пример маршрутизации

Допустим, в таблице маршрутизации есть такая запись:

Сеть Маска Интерфейс
192.168.1.0 255.255.255.0 192.168.1.96

Роутер получает пакет, предназначенный для хоста с IP-адресом 192.168.1.96, после чего начинает обход таблицы маршрутизации и обнаруживает, что при наложении маски подсети 255.255.255.0 на IP-адрес 192.168.1.96 вычисляется сеть с IP-адресом 192.168.1.0. Пройдя строку до конца роутер находит IP-адрес интерфейса 192.168.1.96, на который и отправляет полученный пакет.

Как происходит вычисление IP-адреса сети и компьютера?

Для вычисления IP-адреса сети используется маска подсети. Начнем с того, что привычная для наших глаз запись IP-адреса представлена в десятеричном формате (192.168.1.96). На самом деле, сетевое устройство данный IP-адрес видит, как набор нолей и единиц, то есть в двоичной системе исчисления (11000000.10101000.00000001.01100000). Так же выглядит и маска подсети (255.255.255.0 -> 11111111.11111111.11111111.00000000).

IP-адрес назначения 192.168.1.96 11000000 10101000 00000001 01100000
Маска подсети 255.255.255.0 11111111 11111111 11111111 00000000
IP-адрес сети 192.168.1.0 11000000 10101000 00000001 00000000

Что получается? Какой бы у нас не был IP-адрес назначения (к примеру 192.168.1.96 или 192.168.1.54) при наложении на него маски подсети (255.255.255.0) будет получаться один и тот же результат (192.168.1.0). Происходит это из-за поразрядного (побитного) сравнения записей (1х1 = 1, 1х0 = 0, 0х1 = 0). При этом IP-адрес компьютера берётся из последней группы цифр IP-адреса назначения. Также стоит учитывать, что из общего диапазона адресов, в рамках одной подсети, доступно будет на два адреса меньше, потому что 192.168.1.0 – является IP-адресом самой сети, а 192.168.1.255 – служебным широковещательным адресом для передачи общих пакетов запросов.

Что такое NAT?

В последнем пункте данной статьи, рассмотрим, что такое NAT. Как уже упоминалось ранее, маршрутизатор связывает между собой сети не только на локальном уровне, но и взаимодействует с сетью провайдера с целью получения доступа к сети интернет. Для пересылки пакетов во внешнюю сеть, роутер не может использовать IP-адреса компьютеров из локальной сети, так как данные IP-адреса являются «частными» и предназначены только для организации взаимодействия устройств внутри ЛВС. Маршрутизатор имеет два IP-адреса (внутренний и внешний), один в локальной сети (192.168.1.0), другой (к примеру 95.153.133.97) ему присваивает сеть провайдера при динамическом распределении IP-адресов. Именно второй IP-адрес роутер будет использовать для отправки и получения пакетов по сети интернет. Для реализации такой подмены и был разработан NAT.

NAT (Network Address Translation) — механизм преобразование сетевых адресов, является частью TCP/IP-протокола.

Принцип NAT заключается в следующем: при отправке пакета из ЛВС маршрутизатор подменяет IP-адрес локальной машины на свой собственный, а при получении производит обратную замену и отправляет данные на тот компьютер, которому они и предназначались.

Adblock
detector