Сетевые средства Linux - страница 42

В зависимости от используемого стека протоколов и даже от состава стека, структура пакета может отличаться от представленной на рис. 3.2. Например, если для обмена данными используется Web-броузер, то вместо заголовка FTP, показанного на рис. 3.2, в составе пакета будет присутствовать заголовок HTTP. Если же для подключения компьютера к сети будут использованы сетевые карты и драйверы, отличные от Ethernet, то заголовок и суффикс Ethernet будут заменены на заголовок и суффикс, соответствующие другой сетевой технологии. Заметьте, что при передаче пакета из одной локальной сети в другую маршрутизатор реально выполняет подобную замену, т.е. удаляет существующие заголовок и суффикс и включает вместо них заголовок и суффикс другой сети. Такая процедура выполняется несколько раз за время перемещения пакета по Internet, но содержащиеся в составе пакета, доставляются в неизменном виде.

Рис. 3.2. При перемещении вниз по стеку протоколов исходные данные разбиваются на фрагменты. К каждому фрагменту добавляется служебная информация, обеспечивающая передачу пакета по сети и восстановление на принимающем узле исходных данных

Заголовки и суффиксы содержат информацию, необходимую для доставки пакта по назначению, например, IP-адреса отправителя и получателя, номера портов, связанные с программами на прикладном уровне, расположение данных, содержащихся в пакете, в исходной битовой последовательности, и т.д. Маршрутизаторы используют эту информацию для определения маршрута пакета, а на принимающем узле эти сведения позволяют передать пакет той программе, для которой он предназначен. Адрес и порт отправителя используются при передаче ответа.

В настоящее время TCP/IP является самым популярным стеком протоколов. В состав этого стека входят наиболее часто используемые протоколы, которые обсуждаются в данной книге. В большинстве приложений не реализована поддержка нескольких стеков протоколов, поэтому чаще всего приложение может работать с одним конкретным стеком. Одна из причин популярности стека протоколов TCP/IP — его гибкость. Протоколы TCP/IP являются маршрутизируемыми протоколами, т.е. пакеты TCP/IP могут передаваться из одной локальной сети в другую. Для передачи пакетов между различными сетями не нужна единая карта Internet; при маршрутизации используется распределенная информация о структуре сети, хранящаяся на различных маршрутизаторах. Число допустимых адресов в сетях TCP/IP достаточно велико (в IPv4 адрес представляется 32 битами, а в IPv6 используются 128-битовые адреса; подробно IP-адреса рассматривались в главе 2), кроме того, в этих сетях поддерживается иерархическая структура имен. Эти положительные качества стали причиной того, что протоколы TCP/IP были выбраны в качестве основы для создания глобальной сети Internet.

Впервые протоколы TCP/IP были использованы в UNIX; система Linux "унаследовала" их. Как в Linux, так и в UNIX средства TCP/IP используются для обеспечения работы различных компонентов системы. Сеть, в состав которой входят только компьютеры, работающие под управлением UNIX или Linux, может быть создана на основании TCP/IP, без использования других стеков протоколов.

В состав семейства TCP/IP входят HTTP, FTP, SMTP (Simple Network Mail Protocol — простой протокол передачи почтовых сообщений), NFS (Network File System — сетевая файловая система), Telnet, SSH (Secure Shell — защищенная оболочка), NNTP (Network News Transfer Protocol — протокол передачи сетевых новостей), X Window и многие другие протоколы. Широкое использование TCP/IP привело к тому, что в инструментах, изначально ориентированных на работу с другими стеками протоколов, была реализована поддержка TCP/IP. Например, несмотря на то, что в системе Windows используется стек протоколов NetBEUI (NetBIOS Extended User Interface — расширенный пользовательский интерфейс NetBIOS), средства поддержки протоколов SMB (Server Message Block — блок сообщений сервера) / CIFS (Common Internet Filesystem — общая межсетевая файловая система) могут взаимодействовать с TCP/IP через NetBIOS (Network Basic Input/Output System — базовая сетевая система ввода-вывода). Начиная с Windows 95 все версии Windows поддерживают TCP/IP. Аналогично, протоколы Apple, предназначенные для разделения файлов, могут работать не только с AppleTalk, но и с TCP/IP.