Компьютерные сети - [2]

К приватным относятся такие диапазоны адресов:

— 10.0.0.0 — 10.255.255.255

— 172.16.0.0 — 172.31.255.255

— 192.168.0.0 — 192.168.255.255

Эти адреса использоваться ТОЛЬКО в локальных сетях. В глобальной сети интернет они не используются. Это значит, что компьютера с адресами из приватных диапазонов и интернете нет. Если есть необходимость создать небольшую домашнюю или большую и не домашнюю ЛОКАЛЬНУЮ сеть — нужно использовать адреса из приватного диапазона!

Возникает вполне логичный вопрос: а как предоставить доступ в интернет компьютерам из локальной сети? У них ведь IP-адреса из приватного диапазона, которые в интернете не используются. Вот здесь на помощь приходят NAT-сервера. Задачей NAT-сервера является преобразование внутренних приватных адресов локальной сети в глобальные адреса интернета. То есть, на таком сервере есть таблица соответствия адресов в локальной сети и глобальных адресов интернета. Например, адресу 111.111.111.110 интернета будет соответствовать 192.168.10.10, адресу 111.111.111.111 будет соответствовать адрес 192.168.10.11 итд. Если компьютеру нужно передать информацию в интернет, то он отправляет пакеты на NAT-сервер, тот меняет IP-адрес отправителя c 192.168.10.10 на 111.111.111.110 и пакетик спокойно передается в пункт назначения. Когда приходит ответ на адрес 111.111.111.110, то NAT-сервер автоматически меняет 111.111.111.110 на 192.168.10.10 и передает его в локальную сеть. Если же нужно обеспечить доступ в интернет для целой локальной сети, имея всего один глобальный IP-адрес, то используется механизм PAT, что очень напоминает по принципу действия NAT. Дело в том, что кроме IP-адреса есть еще и адрес порта, который соответствует транспортному уровню модели OSI. Адрес порта указывает для какой программы на компьютере этот пакет предназначен и что это вообще за пакет. Более-подробно о номерах портов описано в Википедии. Например, у нас есть сеть из 2 компьютеров и оба они подключены к интернету через один NAT/PAT сервер (им может быть как роутер, так и один из компьютеров). Пускай IP-адреса у компьютеров будут 192.168.0.1 и 192.168.0.2. Первый из них подключен к интернету через IP-адрес 111.111.111.111 и на нем запущен NAT/PAT-сервер. Возьмем типичную ситуацию. Оба эти компьютера одновременно занимаются серфингом в интернете. Вводит один и второй пользователь в браузере адрес www.acerfans.ru и оба компьютера отправляют HTTP-запрос на сервер www.acerfans.ru. В запросе обязательно указывается адрес отправителя и адрес получателя. С адресом получателя все ясно: это IP-адрес, который соответствует доменному имени www.acerfans.ru и порт 80, который соответствует протоколу HTTP. Адрес отправителя — 192.168.0.1, порт 1050 для одного компьютера и 192.168.0.2, порт 1050 для второго. Эти два запроса получает NAT/PAT-сервер, подставляет в поле адреса отправителя свой IP-адрес (111.111.111.111), а в поле номера порта для одного компьютера ставит 1050, для второго — 1051. У себя в таблице он отмечает, что порту 1050 компьютера с IP-адресом 192.168.0.1 будет соответствовать порт 1050 с IP-адресом 111.111.111.111, а второму компьютеру — порт 1051. В результате два запроса от двух компьютеров со стороны выглядят как два запроса с компьютера с IP-адресом 111.111.111.111 и номерами портов отправителя 1050 и 1051. Когда с сервера придет ответ с помощью той же таблички соответствия NAT/PAT-сервер какой пакет какому компьютеру в сети предназначался.

Другой способ предоставления пользователям локальной сети доступа в интернет заключается в использовании прокси-сервера.

Более-подробно о том как настраивать общий доступ для локальной сети будет детально расписано в следующих материалах цикла

Маски подсети и шлюзы

Прежде чем перейти непосредственно к маскам и шлюзам, стоит дать определения основным устройствам, которые используются в сети.

Сервер — это служба (программа, если хотите), которая запущена на компьютере.

Репитер (повторитель) — это устройство, которое предназначено для усиления сигнала. Используется для увеличения дальности соединения.

Хаб (концентратор) — это устройство, которое содержит несколько портов. При подаче сигнала на один порт — он усиливается и передается на остальные порты. Хаб — это по сути многопортовый репитер. И хаб, и репитер работают на первом (физическом) уровне модели OSI.

Бридж (мост) — это устройство, которое служит для фильтрации трафика по MAC-адресам. Он разделяет домены коллизий.

Свич (коммутатор) — это по сути многопортовый мост. Основной задачей коммутатора служит создание «виртуальных» каналов между устройствами на основе MAC-адресов.

Примечание: Дело в том, что технология Ethernet изначально рассчитывалась на сети с общей средой передачи данных — коаксиальным кабелем. В такой среде часто возникают ситуации, когда два устройства одновременно передают данные. Такая ситуация называется коллизией, а компьютеры в сети, которые подвержены колизии — называются доменом коллизии. Мост и коммутатор разбивают домен коллизии на меньшие части, а вот концентратор коллизии пропускает и в результате домен коллизии увеличивается. Кроме доменов коллизий есть еще и широковещательные домены. Широковещательные рассылки и мост и коммутатор пропускают. И мост, и коммутатор работают исключительно с MAC-адресами. В каждом мосте и коммутаторе существует таблица коммутации. Она представляет по сути таблицу, где каждому порту соответствует определенный набор MAC-адресов. В каждом пакете (точней, фрейме), который пересылается по сети, указан MAC-адрес назначения и MAC-адрес отправителя. Когда такой пакет попадает на порт коммутатора, последний считывает MAC-адрес получателя. Если такого в таблице коммутации нету, то пакет рассылается на все порты, кроме того, откуда он пришел. Адрес отправителя записывается в таблицу коммутации и ему ставится в соответствие порт, на который пакет поступил. Таким образом через некоторое время в таблице коммутации моста или коммутатора будут все MAC-адреса компьютеров в сети, а также порта, к которым последние подключены. Чтобы избавится от «петель» коммутаторы используют протокол STP