Основы TCP/IP

Опубликовано: 27 Марта, 2023

Позвольте мне попытаться дать вам краткое (не очень короткое) и простое введение в TCP/IP. Я постараюсь сделать это как можно проще (для некоторых из вас это может показаться слишком простым, но если вам нужны все подробности TCP/IP, вам нужно пойти в местный книжный магазин и купить одну из этих книг за 1000+). страницы по протоколу TCP/IP). Я также не буду утомлять вас историей TCP/IP и Интернета, если это не требуется для понимания установки.
IP-адрес
Каждая Ethernet-плата в мире имеет уникальный Ethernet-адрес, это 48-битное число.
(первые 24 бита обозначают производителя, последние 24 бита — уникальный номер для каждого
Ethernet-плата/чип-контроллер, назначенный производителем).
Его также называют MAC-адресом.
Когда системы в локальной сети («LAN») настроены с использованием протокола NetBEUI или IPX/SPX, они используют эти аппаратные адреса для идентификации друг друга, поэтому нет необходимости определять сетевой адрес вручную.
Но TCP/IP был разработан как глобальная сеть («WAN»), способная продолжать функционировать, даже если часть сети не работает (повреждена или разрушена).
TCP/IP использует IP-адреса, представляющие собой 32-битные числа. Чтобы облегчить запоминание таких IP-адресов, их обычно записывают в виде 4-х 8-битных чисел (пример: 192.168.10.1), где каждое из 4-х чисел находится в диапазоне от «0» до «255» (есть ограничение на использование «0» и «255», избегайте их использования.).
При настройке небольшой частной сети вы можете использовать ЛЮБОЙ IP-адрес, однако, когда вы подключены к сети компании, вам необходимо попросить сетевого администратора назначить вам IP-адрес. А если вы подключены к Интернету, ваш интернет-провайдер (интернет-провайдер) выделит вам IP-адрес.
Даже если сеть НЕ подключена к Интернету, стало традицией использовать в частных сетях диапазон IP-адресов, которые зарезервированы для частных сетей (что позволяет впоследствии подключить вашу частную сеть к Интернету без необходимости настроить все заново). Зарезервированный IP-адрес: 192.168.xy, где x=один и тот же номер во всех системах, а y=различный/уникальный номер во всех системах.
Небольшая сеть из 3 систем будет использовать:
Изображение 21501

Вы настраиваете этот IP-адрес в свойствах TCP/IP-протокола:
Изображение 21502

(На данный момент просто введите «Маска подсети» 255.255.255.0, это будет объяснено позже в этом документе)
Вот и все, если вы просто хотите соединить системы в небольшой сети, сеть должна работать, и вы можете проверить соединение с помощью эхо-запроса TCP/IP.
В небольшой сети вы все равно можете запомнить используемые IP-адреса, но если ваша сеть разрастется до 50+ систем, это станет серьезной задачей управления. Но TCP/IP предлагает некоторую помощь, позволяя настроить его для:
« автоматически»:
Изображение 21321

Чтобы иметь возможность сделать это автоматическое назначение, теперь в сети должна быть база данных, в которой отслеживаются возможные IP-адреса и кому эти адреса были назначены:
DHCP ( Протокол конфигурации динамического хоста )
При загрузке система отправляет запрос в сеть на поиск DHCP-сервера, который присваивает такой системе IP-адрес. IP-адреса обычно присваиваются НЕ постоянно, а на определенное время (это могут быть дни, недели, месяцы или на Интернет-соединениях только для ОДНОГО соединения). Если в течение этого времени система снова свяжется с DHCP-сервером, «аренда» IP-адреса продлевается. Но если вы вернетесь из длительного отпуска, возможно, срок действия вашей «аренды» IP-адреса истек, этот IP-адрес может быть назначен кому-то другому, и теперь вам/вашему компьютеру назначается новый IP-адрес.
Сама Windows95 НЕ включает DHCP-сервер, вам необходимо подключиться к серверу Windows NT (или аналогичного класса), который настроен как DHCP-сервер.

Изображение 21132Изображение 21173Изображение 21104Изображение 21105
Теперь Microsoft поставляет с Windows 98/ME и Windows 2000/XP функцию для
IP-Автоконфигурация без DHCP-сервера в сети.

DHCP-сервер также может быть встроен в некоторые другие продукты в программный маршрутизатор для совместного использования подключения к Интернету .
Если вы используете или собираетесь использовать « », пожалуйста, НЕ отвечайте
на нем, не проверив, что вы получили назначенный IP-адрес.
Выполните проверку с помощью «winipcfg», «ipconfig» или просмотрите информацию о состоянии.

Выглядит просто до сих пор? На самом деле «скрытых» действий уже намного больше:
У систем есть IP-адреса, но Ethernet-платы знают ТОЛЬКО свой Ethernet-адрес, поэтому, как только система, настроенная на TCP/IP, включается, она объявляет о своем присутствии в сети: « ., и каждая система TCP/IP в сети создает таблицу со всей этой информацией, которая обычно проверяется/верифицируется с интервалом в 15 минут.
Если вашей системе сейчас необходимо установить связь со станцией, для которой записи в таблице IP/Ethernet-адресов, она рассылает всем поисковое сообщение («Широковещательное »), например: « ». Это заставляет систему с запрошенным IP-адресом снова рассылать свою рекламу.
Эти процессы называются ARP ( протокол разрешения адресов ) и RARP ( протокол обратного разрешения адресов ).
Этот ARP/RARP отлично работает в локальной сети (в сети Ethernet), но НЕ будет работать для связи через Интернет, потому что:
– База данных Ethernet-IP-адресов должна иметь более 10 миллионов записей.
– Интернет будет занят только ARP/RARP.
Шлюз маршрутизатор
Чтобы подключить локальную сеть TCP/IP к другой локальной сети TCP/IP (которая может быть полным Интернетом) или через глобальную сеть (WAN), вам теперь нужно устройство под названием: Шлюз или Маршрутизатор.
Изображение 21503
Вам нужно сообщить Windows95 о шлюзе в TCP/IP-свойствах:
Изображение 21504
Теперь также становится важной «Маска подсети», которая обычно равна «255.255.255.0»: если вы хотите подключиться к 207.68.137.53 (это веб-сайт Microsoft), TCP/IP проверяет ваш собственный IP-адрес. и IP-адрес назначения по маске подсети. Давайте сделаем это сравнение на двоичном уровне:

Система: IP/маска подсети Бинарный
ваша система 192.168.10.1 11000000 10101000 00001010 00000001
локальный сервер 192.168.10.10 11000000 10101000 00001010 00001010
Майкрософт 207.68.137.53 11001111 01000100 10001001 00110101
Маска подсети 255.255.255.0 11111111 11111111 11111111 00000000

TCP/IP теперь сравнивает часть адресов, определяемую '1' в маске подсети
(или просто: часть IP-адресов, где маска подсети равна 255):
xxx указывает, что эта часть IP-адреса больше не имеет значения:

Система: IP/маска подсети Бинарный
ваша система 192.168.10.ххх 11000000 10101000 00001010 ххххххххх
локальный сервер 192.168.10.ххх 11000000 10101000 00001010 ххххххххх
Майкрософт 207.68.137.ххх 11001111 01000100 10001001 хххххххх
Маска подсети 255.255.255.0 11111111 11111111 11111111 00000000

если ваша система подключается к другой системе в той же сети (например, к локальному серверу, в этом
например 192.168.10.10), эта часть адреса (первые 24 бита в этом примере) совпадают,
( 192.168.10.xxx ), поэтому TCP/IP ищет адрес Ethernet в своей таблице ARP и подключается напрямую.
к той системе.
Но если есть разница в этих 24-битах, то TCP/IP подключается к шлюзу (в этом примере: 192.168.10.20), и теперь задача шлюза — каким-то образом установить соединение с целевой системой (где-то внутри этого «облака» Интернета). Шлюз/маршрутизатор хранит для этой цели специальные таблицы и передает запрос следующему маршрутизатору, который сам идет к следующему, который сам идет к следующему,….., пока вы не достигнете пункта назначения.
МАРШРУТ-команда
Каждый маршрутизатор/шлюз в сети (это может быть Интернет или глобальная сеть WAN)
передает сообщение, пока оно не достигнет адресата, и ответ возвращается тем же путем
(для получения дополнительной информации о маршрутизации: Настройка маршрутизации TCP/IP).
Изображение 21217

Вышеприведенное предполагает, что все системы имеют IP-адрес, действительный в Интернете!
Если вы подключаетесь через dialup-соединение к Интернету, но хотите использовать соединение на
несколько систем в сети, вам нужен прокси.
Объясняя использование шлюза/маршрутизатора, я обычно использую эту историю:
Сравните это с рассылкой приглашений на вечеринку:
Вы решили отпраздновать свой день рождения (или что-то другое).
Вы пригласите своих хороших друзей, своих соседей (потому что ваша вечеринка может стать
немного шумно, так что лучше их пригласить ) и некоторых родственников.
Вы разрабатываете красивое пригласительное письмо и печатаете его.
Как вы доставите его своим соседям?
Скорее всего, вы просто подойдете вечером и сами уроните его.
в почтовый ящик вашего соседа.
Но твой брат/сестра живет на другом континенте!
Вы сделаете прямую доставку? Скорее всего нет.
Вы положите приглашение в конверт, напишите адрес и бросите его в
ближайший ящик для сбора вашей почтовой службы. Приедут (может на машине, может
на велосипеде), довезти до ближайшей почты, затем на грузовике до ближайшей ж/д станции до
следующий аэропорт, затем на самолет, снова на грузовик, снова на машину/велосипед, пока не прибудет в
твой брат/сестра.
Доставка через почтовую службу эквивалентна шлюзу/маршрутизатору TCP/IP:
Вы просто бросаете свое сообщение, и вам уже все равно, теперь это
работу почтовой службы (для письма-приглашения) или шлюза/маршрутизатора (для вашего
Сетевой трафик TCP/IP), чтобы убедиться, что он поступает в нужное место назначения.


Вы можете проверить это сами: откройте на Win95 DOS-окно и запустите команду 'tracert' (которая устанавливается как часть протокола TCP/IP).
В моем примере я отследил маршрутизатор до « ourworld.compuseve.com »:
ТРАСС 149.174.213.39:
Изображение 21505

ХОСТЫ LMHOSTS
трудно запомнить IP-адреса, гораздо проще запомнить имена (и компьютер ищет имя и находит IP-адрес). Это цель файлов « » и « »: Windows95 TCP/IP устанавливает в «C:WINDOWS» файл с именами «hosts.sam» и «lmhosts.sam», переименуйте/скопируйте его в 'hosts'/'lmhosts', а затем используйте его для определения имен:
Изображение 21506

все строки, начинающиеся с «#», являются строками комментариев.
Форматирование и одинаково:

пример:

172.0.0.1
192.0.0.150
207.68.137.53
локальный хост
стр. 120
www.микрософт.com
-> используется для внутренних целей (петля), НЕ удалять
-> ссылка на систему в локальной сети
-> такие URL-адреса интернет-сайтов - это просто имена для IP-адреса



Это запутанная тема: иметь 2 файла с очень похожей работой.
читается базовым программным обеспечением (ping, ftp, ……)
используется Microsoft management. Если системы находятся на одном сегменте кабеля, система транслирует свое присутствие и находит друг друга автоматически, в LMHOSTS ничего вводить не нужно.
Однако такие широковещательные пакеты НЕ маршрутизируются. Добавление затем IP-адреса вручную в позволяет системе узнать о системе в разных сегментах.
ПРИМЕЧАНИЕ. происходит от « » названия из истории сетей Microsoft
Пример использования LMHOSTS: подключение через маршрутизатор к серверу домена NT
DNS:
Слишком много работы, чтобы набрать эти IP-адреса?
Похоже, это еще один пункт для автоматизации, и именно это DNS: служба доменных имен:
он позволяет использовать имена вместо IP-адресов, но вам нужно настроить его как часть TCP/IP-свойств:
Изображение 21507

Если вы сейчас определите адрес (например: www.microsoft.com или на рисунке ниже)
TCP/IP сделает:
1: обращение к DNS-серверу с запросом IP-адреса
2: DNS-сервер ответит IP-адресом (в данном примере )
3: TCP/IP устанавливает соединение с запрошенным сервером ,
используя IP-адрес 1 :
Изображение 21507
Порт
TCP/IP — это сложный протокол, предлагающий множество услуг (особенно в Интернете), таких как:
– HTTP (= просмотр веб-страниц)
– FTP
- Эл. адрес
- обмен файлами
Для каждой из этих служб порт используется для определенного типа связи (расширенный TCP/IP).

На сетевой карте можно иметь несколько IP-адресов.
Вот и все для базового курса по TCP/IP.
Для получения дополнительной информации см.: FTP: протокол передачи файлов.
(Да, я знаю, я не касался здесь telnet и других возможностей TCP/IP, возможно, позже на другой странице….).