Глава 6

СЕТЕВЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ. INTERNET

В исторической перспективе, с появлением в первой полови­не 1970-х тт. видеотерминалов, первоначально возникли структу­ры «терминал — хост» (локальный или удаленный).

Чуть раньше и независимо развивались глобальные сети (па­кетной коммутации), используемые как для функций связи об­щего назначения, так и для коммуникаций «хост—хост» с целью (в то время) выравнивания использования вычислительных мощностей по часовым поясам (подобно тому, как это осущест­вляется в сетях энергопередачи). Это были именно вычисли­тельные сети. Структуры «терминал — хост» вносят сюда до­полнительную динамику.

Эта ситуация сохраняется до середины 1980-х гг., когда по­явление и взрывообразное распространение ПК (как выразился один из тогдашних научных острословов «карлики-млекопитаю­щие на планете вычислительных динозавров») изменило поло­жение. Появляются локальные сети, интегрирующие прежде всего информационные ресурсы (файл-сервер), редкие или до­рогостоящие технические средства (принт-сервер) и т. п.

Изучение трафика (потоков данных) в развивающихся сетях показало смещение акцентов с распределенных вычислений на обмен информацией — доступ к удаленным базам данных, об­мен сообщениями по электронной почте и пр. Вырисовываются, таким образом, информационные сети.

Наконец, в 1980—1990-е гг. широко распространяется техно­логия TCP/IP, обеспечивая рост и развитие «сети сетей» — Internet, которая представляет собой глобальную информацион­но-вычислительную сеть.

6.1. Некоторые основные понятия

Системы терминал—хост

Первые системы совместной эксплуатации информационных и вычислительных ресурсов (системы коллективного пользования) появляются в 1960—1970-е гг. и относятся к вычислительным системам с разделением времени. Первоначально операционные системы ЭВМ (ОС) были рассчитаны на пакетную обработку информации, затем с созданием интерактивных терминальных устройств появляется возможность совместной работы пользова­телей в реальном масштабе времени. Основные этапы развития систем доступа к информационным ресурсам представлены на рис. 6.1 и включают следующие схемы.

1. Взаимодействие терминала (конечный пользователь, ис­точник запросов и заданий) и хоста (центральная ЭВМ, держа­тель всех информационных и вычислительных ресурсов) —

Хост

□ □ Терминалы

Хост

□ □

—

Терминалы б

Хосты

1		1	о	I
		«		0
1	о	1	о	ffl

О

f™} О <=>

ПК Файл-сервер ПК д

Терминалы в

Internet

Рис. 6.1. Варианты коллективного использования информационно-вычислитель­ных ресурсов:

а — локальный хост; б — удаленный хост; в — глобальная сеть; г — коммуника­ции ПК—ПК; д — локальная сеть; е — Internet

ПК

ПК

е

рис. 6.1 а, б. Может осуществляться как в локальном, так и в уда­ленном режиме, во втором случае, как правило, некоторая сово­купность пользователей (дисплейный класс) размещается в так называемом абонентском пункте — комплексе, снабженном кон­троллером (устройством управления), принтером, концентрато­ром и обеспечивающим параллельную работу пользователей с удаленным хостом. Связь между хостом и абонентским пунктом в этом случае осуществлялась с помощью модемов, по телефон­ным каналам [26].

2. На следующем этапе (рис. 6.1. в) формируются сети пере­дачи данных (из существующих общих и специальных цифровых каналов), позволяющие как осуществлять более тесное взаимо­действие терминал—хост, так и обмен хост—хост для реализа­ции распределенных баз данных и децентрализации процессов обработки информации.

3. Появление и массовое распространение персональных ком­пьютеров выводит на первый план (для массового пользователя) проблему связи ПК—ПК{рис. 6.1, г) для быстрого резервирова­ния и копирования информации (в том числе с использованием модемов) и локальные сети (рис. 6.1, д) — для совместной экс­плуатации баз данных (файл—сервер) и дорогостоящего обору­дования. В дальнейшем локальные сети потеряли самостоятель­ное значение вследствие интеграции с глобальными в двухуров­невые сети, строящиеся по единому принципу в рамках Internet (рис. 6.1, е).

В последующем перечисленные конфигурации не претерпели существенных изменений, однако понятия хост и терминал из чисто аппаратурных трансформировались в аппаратурно-про- граммные и даже сугубо программные (например, эмуляторы терминала и эмуляторы хоста на однотипных ПК [23, 26]). Кроме того, в 80-е гг. в обиход входит понятие интеллектуального тер­минала (smart terminal) — сателлитной машины, которая берет на себя часть функций по обработке информации пользователя (на­пример, синтаксический анализ запроса или программы).

Системы клиент—сервер

Таким образом, по мере развития представлений о распреде­ленных вычислительных процессах и процессах обработки дан­ных складывается концепция архитектуры «к л и е н т — с е р - в е р» — обобщенное представление о взаимодействие двух ком­понент информационной технологии (технического и/или программного обеспечения) в вычислительных системах и сетях, среди которых логически или физически могут быть выделены:

• активная сторона (источник запросов, клиент);

• пассивная сторона (сервер, обслуживание запросов, источ­ник ответов).

Взаимодействие клиент—сервер в сети осуществляется в со­ответствии с определенным стандартом, или протоколом — сово­купностью соглашений об установлении/прекращении связи и обмене информацией.

Обычно клиент и сервер работают в рамках единого прото­кола — telnet, ftp, gopher, http и пр., однако в связи с недостаточ­ностью такого подхода появляются мультипротоколъные клиенты и серверы, например браузер Netscape Navigator.

Основные разновидности функциональных структур кли­ент—сервер рассмотрены в следующей главе.

Информационно-вычислительные сети

Информационно-вычислительные сети включают вычисли­тельные сети, предназначенные для распределенной обработки данных (совместное использование вычислительных мощно­стей), и информационные сети, предназначенные для совместно­го использования информационных ресурсов. Сетевая техноло­гия обработки информации весьма эффективна, так как предос­тавляет пользователю необходимый сервис для коллективного решения различных распределенных прикладных задач, увеличи­вает степень использования имеющихся в сети ресурсов (инфор­мационных, вычислительных, коммуникационных) и обеспечи­вает удаленный доступ к ним.

Распределение потоков сообщений с целью доставки каждо­го сообщения по адресу осуществляется на узлах коммутации (УК) с помощью коммутационных устройств. Система распреде­лений потоков сообщений в УК получила название системы коммутации.

Под коммутацией в сетях передачи данных имеется в виду совокупность операций, обеспечивающих в узлах коммутации передачу информации между входными и выходными устройст­вами в соответствии с указанным адресом. При коммутации с накоплением (КН) абонент имеет постоянную прямую связь со своим УК и передает на него информацию. Затем эта информа­ция передается через узлы коммутации другим абонентам, при­чем в случае занятости исходящих каналов информация запоми­нается в узлах и передается по мере освобождения каналов в нужном направлении.

Коммутация пакетов. В системах ПД широкое распростра­нение получил метод коммутации пакетов (КП), или пакетной коммутации, являющийся разновидностью коммутации с накоп­лением. При КП сообщения разбиваются на меньшие части, на­зываемые пакетами, каждый из которых имеет установленную максимальную длину. Эти пакеты нумеруются и снабжаются ад­ресами и прокладывают себе путь по сети (методом передачи с промежуточным хранением), которая их коммутирует.

Части одного и того же сообщения могут в одно и то же вре­мя находиться в различных канатах связи, более того, когда на­чало сообщения уже принято, его конец отправитель может еще даже не передавать в канал.

В сети с КП осуществляется следующий процесс передачи (рис. 6.2):

• вводимое в сеть сообщение разбивается на части — пакеты длиной обычно до 1000—2000 единичных интервалов, со­держащие адрес ОП получателя. Указанное разбиение осу-

Рис. 6.2. Схема коммутации пакетов

ществляется или в оконечном пункте, если он содержит ЭВМ, или в ближайшем к ОП УК;

• если разбиение сообщения на пакеты происходит в УК, то дальнейшая передача пакетов осуществляется по мере их формирования, не дожидаясь окончания приема в УК це­лого сообщения;

• в узле КП пакет запоминается в оперативной памяти (ОЗУ) и по адресу определяется канал, по которому он должен быть передан;

• если этот канал к соседнему узлу свободен, то пакет немед­ленно передается на соседний узел КП, в котором повторя­ется та же операция;

• если канал к соседнему узлу занят, то пакет может неболь­шое время храниться в ОЗУ до освобождения канала;

• при хранении пакеты устанавливаются в очереди по на­правлению передачи, причем длина очереди не превышает 3—4 пакетов. Если длина очереди превышает допустимую, пакеты стираются из ОЗУ и их передача должна быть по­вторена.

Эталонная модель внутри- и межсетевого взаимодействия (OSI Reference Model). Многослойный (многоуровневый) харак­тер сетевых процессов приводит к необходимости рассмотрения многоуровневых моделей телекоммуникационных сетей. В каче­стве эталонной модели утверждена семиуровневая модель, в ко­торой все процессы, реализуемые открытой системой, разбиты на взаимно подчиненные уровни. В данной модели обмен ин­формацией может быть представлен в виде стека (табл. 6.1).

Таблица 6.1. Семиуровневая модель (стек) протоколов межсетевого обмена OSI

№ уровня	Наименование уровня	Содержание
7	Уровень приложений	Предоставление услуг на уровне конечного пользовате­ля: почта, теледоступ и пр.
6	Уровень представления данных	Интерпретация и сжатие данных
5	Уровень сессии	Аутентификация и проверка полномочий
4	Транспортный	Обеспечение корректной сквозной пересылки данных
3	Сетевой	Маршрутизация и ведение учета
2	Канальный	Передача и прием пакетов, определение аппаратных адресов
1 | Физический		Собственно кабель или физический носитель

Эти представления были разработаны ISO (International Standard Organization) и получили название «Семиуровневой мо­дели сетевого обмена» (Open System Interconnection Reference Model), или BOC (Взаимодействие Открытых Систем). Основная идея модели заключается в том, что каждому уровню отводится конкретная роль, в том числе и транспортной среде. Благодаря этому общая задача передачи данных расчленяется на отдельные легко обозримые задачи.

Необходимые соглашения для связи одного уровня с выше- и нижерасположенными называют протоколом.

Наличие нескольких уровней, используемых в модели, обес­печивает декомпозицию информационно-вычислительного про­цесса на простые составляющие. В свою очередь, увеличение числа уровней вызывает необходимость включения дополни­тельных связей в соответствии с дополнительными протоколами и интерфейсами. Интерфейсы (макрокоманды, программы) за­висят от возможностей используемой операционной системы.

Рассмотрим вкратце характеристики уровней ВОС.

Уровень 1, физический уровень модели — опре­деляет характеристики физической сети передачи данных, кото­рая используется для межсетевого обмена. Это такие параметры, как напряжение в сети, сила тока, число контактов на разъемах, электрические, механические, функциональные и процедурные параметры для физической связи в системах.

Уровень 2, канальный — представляет собой ком­плекс процедур и методов управления каналом передачи дан­ных, организованный на основе физического соединения. Ка­нальный уровень формирует из данных, передаваемых 1-м уров­нем, так называемые «кадры», последовательности пакетов. Каждый пакет содержит адреса источника и места назначения, а также средства обнаружения ошибок. На этом уровне осуществ­ляются управление доступом к передающей среде, используемой несколькими ЭВМ, синхронизация, обнаружение и исправление ошибок.

К канальному уровню отнесены протоколы, определяющие соединение, — протоколы взаимодействия между драйверами устройств и устройствами, с одной стороны, а с другой — между операционной системой и драйверами устройств.

Уровень 3, сетевой — устанавливает связь в вычисли­тельной сети между двумя абонентами. Соединение происходит благодаря функциям маршрутизации, которые требуют наличия сетевого адреса в пакете. Сетевой уровень должен также обеспе­чивать обработку ошибок, мультиплексирование, управление потоками данных.

К сетевому уровню относятся протоколы, которые отвечают за отправку и получение данных, где определяется отправитель и получатель и определяется необходимая информация для достав­ки пакета по сети.

Уровень 4, транспортный — поддерживает непре­рывную передачу данных между двумя взаимодействующими друг с другом удаленными пользовательскими процессами. Ка­чество транспортировки, безошибочность передачи, независи­мость вычислительных сетей, сервис транспортировки из конца в конец, минимизация затрат и адресация связи гарантируют не­прерывную и безошибочную передачу данных.

Транспортный протокол связывает нижние уровни (физиче­ский, канальный, сетевой) с верхними уровнями, которые реа­лизуются программными средствами. Этот уровень как бы раз­деляет средства формирования данных в сети от средств их пере­дачи. Сетевой уровень предоставляет услуги транспортному, который требует от пользователей запроса на качество обслужи­вания сетью.

После получения от пользователя запроса на качество обслу­живания транспортный уровень выбирает ктасс протокола, ко­торый обеспечивает требуемое качество обслуживания. При су­ществовании разных типов сетей транспортный уровень позво­ляет следующие параметры качества обслуживания:

• пропускная способность;

• надежность сети;

• задержка передачи информации через сеть;

• приоритеты;

• защита от ошибок;

• мультиплексирование;

• управление потоком;

• обнаружение ошибок.

Уровень 5, сеансовый (уровень сессии) — на данном уровне осуществляется управление сеансами (сессиями) связи между двумя взаимодействующими прикладными пользо­вательскими процессами (пользователями). Определяется начало и окончание сеанса связи: нормальное или аварийное; определя­ется время, длительность и режим сеанса связи, точки синхро­низации для промежуточного контроля и восстановления при передаче данных, восстанавливается соединение после ошибок во время сеанса связи без потери данных.

Уровень 6, представления данных (представи­тельский, уровень представления информации, уровень обмена данными с прикладными про­граммами)— управляет представлением данных в необходимой для программы пользователя форме, осуществляет генерацию и интерпретацию взаимодействия процессов, кодирование/декоди­рование данных, в том числе компрессию и декомпрессию данных (преобразование данных из промежуточного формата сессии в формат данных приложения).

На рабочих станциях могут использоваться различные опера­ционные системы: DOS, UNIX, OS/2. Каждая из них имеет свою файловую систему, свои форматы хранения и обработки данных. Задачей данного уровня является преобразование данных при передаче информации в формат, который используется в инфор­мационной системе. При приеме данных уровень представления данных выполняет обратное преобразование.

Уровень 7, прикладной (уровень прикладных программ или приложений) — определяет протоколы обмена данными этих прикладных программ; в его ведении на­ходятся прикладные сетевые программы, обслуживающие фай­лы, а также выполняются вычислительные, информационно-по­исковые работы, логические преобразования информации, пере­дача почтовых сообщений и т. п. Одна из задач этого уровня — обеспечить интерфейс пользователя.

Таким образом, мы видим, что уровень с меньшим номером предоставляет услуги смежному с ним верхнему уровню и поль­зуется для этого услугами смежного с ним нижнего уровня. Са­мый верхний (7-й) уровень потребляет услуги, самый нижний (1-й) только предоставляет их.

Кроме того, на разных уровнях обмен происходит в различ­ных единицах информации: биты, кадры, фреймы, пакеты, сеан­совые сообщения, пользовательские сообщения. Уровень может «ничего не знать» о содержании сообщения, но он должен «знать», что дальше делать с этим сообщением. Уровень прило­жений передает сообщение на следующий уровень и т. д. через все уровни, пока физический уровень не передаст его в кабель. Каждый уровень по-своему обрабатывает, например, сообщение электронной почты, но не «знает» о фактическом содержании этого сообщения.

Для правильной и, следовательно, полной и безошибочной передачи данных необходимо придерживаться согласованных и установленных правил, оговоренных в протоколе передачи данных.

Базовые сетевые топологии

Проиллюстрируем (на примере локальных сетей) основные принципы комплексирования сетевого оборудования (или топо­логии сетей). При создании сети в зависимости от задач, кото­рые она должна будет выполнять, может быть реализована одна из трех базовых топологий: «звезда», «кольцо» и «общая шина» — рис. 6.3, табл. 6.2.

г

Рис. 6.3. Базовые сетевые топологии: — звезда; б — кольцо; в — шинная топология; г — логическое кольцо

Таблица 6.2. Основные характеристики сетей разной топологии

Характеристики		Топология
	Звезда	Кольцо	Шина
Стоимость расширения	Незначительная	Средняя	Средняя
Присоединение абонентов	Пассивное	Активное	Пассивное
Защита от отказов	Незначительная	Незначительная	Высокая
Размеры системы	Любые	Любые	Ограничены
Защищенность от прослу­шивания	Хорошая	Хорошая	Незначительная
Стоимость подключения	Незначительная	Незначительная	Высокая
Поведение системы при вы­соких нагрузках	Хорошее	Удовлетворительное	Плохое
Возможность работы в ре­альном режиме времени	Очень хорошая	Хорошая	Плохая
Разводка кабеля	Хорошая	Удовлетворительная	Хорошая
Обслуживание	Очень хорошее	Среднее	Среднее

Концепция топологии сети в виде звезды заимствована из об­ласти больших ЭВМ, в которой головная (хост-) машина полу­чает и обрабатывает все данные с периферийных устройств (тер­миналов или рабочих станций пользователя), являясь единствен­ным активным узлом обработки данных.

Информация между любыми двумя пользователями в этом случае проходит через центральный узел вычислительной сети. Пропускная способность сети определяется вычислительной мощностью узла и гарантируется для каждой рабочей станции. Коллизий (столкновений) данных не возникает.

Кабельное соединение достаточно простое, так как каждая рабочая станция связана с узлом. Затраты на прокладку кабелей высокие, особенно когда центральный узел географически рас­положен не в центре сети. При расширении вычислительных се­тей не могут быть использованы ранее выполненные кабельные связи: к новому рабочему месту необходимо прокладывать от­дельный кабель из центра сети.

Топология в виде звезды является наиболее быстродействую­щей из всех топологий вычислительных сетей, поскольку пере­дача данных между рабочими станциями проходит через цен­тральный узел (при его хорошей производительности) по отдель­ным линиям, используемым только этими рабочими станциями. Кроме того, частота запросов передачи информации от одной станции к другой невысока по сравнению с наблюдаемой при других топологиях.

При кольцевой топологии сети рабочие станции связаны одна с другой по кругу, т. е. рабочая станция 1 с рабочей станцией 2, рабочая станция 3 с рабочей станцией 4 и т. д. Последняя рабо­чая станция связана с первой. Коммуникационная связь замыка­ется в кольцо, данные передаются от одного компьютера к дру­гому как бы по эстафете. Если компьютер получит данные, предназначенные для другого компьютера, он передает их сле­дующему по кольцу. Если данные предназначены для получив­шего их компьютера, они дальше не передаются.

Прокладка кабелей от одной рабочей станции до другой мо­жет быть довольно сложной и дорогостоящей, особенно если географически рабочие станции расположены далеко от кольца (например, в линию).

Пересылка сообщений является очень эффективной, так как большинство сообщений можно отправлять по кабельной систе­ме одно за другим. Очень просто можно выполнить циркуляр­ный (кольцевой) запрос на все станции. Продолжительность пе­редачи информации увеличивается пропорционально количеству рабочих станций, входящих в вычислительную сеть.

Основная проблема кольцевой топологии заключается в том, что каждая рабочая станция должна участвовать в пересылке ин­формации, и в случае выхода из строя хотя бы одной из них ра­бота в сети прекращается.

Топология «общая шина» (магистраль) предполагает использо­вание одного кабеля, к которому подключаются все компьютеры сети. В данном случае кабель используется совместно всеми станциями по очереди. Принимаются специальные меры для того, чтобы при работе с общим кабелем компьютеры не мешали друг другу передавать и принимать данные.

Надежность здесь выше, так как выход из строя отдельных компьютеров не нарушает работоспособность сети в целом. По­иск неисправностей в кабеле затруднен. Кроме того, так как ис­пользуется только один кабель, в случае повреждения нарушает­ся работа всей сети.

Комбинированные топологические решения. Наряду с отмечен­ными базовыми, на практике применяется ряд комбинирован­ных топологий. К таковым относится, например, логиче­ская кольцевая сеть, которая физически монтируется как соединение звездных топологий (рис. 6.3, г). Отдельные «звезды» включаются с помощью специальных коммутаторов, которые иногда называют «хаб» (от англ. Hub — концентратор).

6.2. Технологии Internet

В [20] приведено следующее определение: «Федеральный се­тевой совет признает, что... Internet — это глобальная информа­ционная система, которая:

• логически взаимосвязана пространством глобальных уни­кальных адресов, основанных на Internet-протоколе (IP) или на последующих расширениях или преемниках IP;

• способна поддерживать коммуникации с использованием семейства Протокола управления иередачей/Internet-npo- токола (TCP/IP) или его последующих расширений/преем­ников и/или других IP-совместимых протоколов;

• обеспечивает, использует или делает доступной на общест­венной или частной основе высокоуровневые сервисы, надстроенные над описанной здесь коммуникационной и иной связанной с ней инфраструктурой.

За два десятилетия своего существования Сеть Internet пре­терпела кардинальные изменения (рис. 6.4). Она зарождалась в эпоху разделения времени, но сумела выжить во времена господ­ства персональных компьютеров, одноранговых сетей, систем клиент/сервер и сетевых компьютеров. Она проектировалась до первых ЛВС, но впитала эту новую сетевую технологию, равно как и появившиеся позднее сервисы коммутации ячеек и кадров. Она задумывалась для поддержки широкого спектра функций, от разделения файлов и удаленного входа до разделения ресур-

DAPRA

►

DAPRA DCA

DAPRA DCA NSF

-| ICCB ~1-

FNC/CCIRN/COMML

IAB

IAB

IRTF

1

IRG

IAB

ARPANET		INTERNET
WG		WG

TFs

ICB

IRTF

W3C

A

Демонстрация

ARPANET ▲

Изобретение

TCP/IP ▲

1968

Первый

■ 1980

-1986-

А

А

Начало проекта

Расширение на MILNET/ARPANET

Перевод ARPANET на TCP/IP

Широкое использование ARPANET

-1993-

Формирование Сообщества

Счет пошел А на тысячи Всемирная паутина

А

-1996

Многопротокольная среда

Число

1000 10,000

50,000

300

500

20

60

действующих сетей в Интернет

Рис. 6.4. Краткая хронология развития Internet: ICB — Международный совет по сотрудничеству (International Cooperation Board); IRG — Исследовательская группа Internet (Internet Research Group); ICCB — Совет по конфигурационному управлению Internet (Internet Configuration Control Board); TFs — Совокупность Тематических групп (Task Forces); IAB — Совет по развитию Internet (Internet Activities Board); IETF —Тематическая группа по технологии Internet (Internet Engineering Task Force); IESG — Группа управления технологией Internet (Internet Engineering Steering Group); IRTF — Тематическая группа Internet-ис- следований (Internet Research Task Force); ISOC — Сообщество Интернет (Internet Society); CNRI — Корпорация национальных исследовательских ини­циатив (Corporation for National Research Initiatives); IAB — Совет по архитекту­ре Internet (Internet Architecture Board); W3C — \¥3-консорциум (World Wide

Web Consortium)

сов и совместной работы, породив электронную почту и в более поздний период Всемирную паутину (WWW)».

Рассмотрим некоторые основные Internet-технологии.

Система адресов Internet

Сеть сетей — Internet — базируется на принципах пакетной коммутации и реализует многоуровневую совокупность протоко­лов, подобную рассмотренной выше модели OSI. Прежде чем перейти к описанию данных протоколов, отметим, что на каж­дом из уровней используются определенные системы адресации,

позволяющие осуществлять передачу сообщений и адресацию информационных ресурсов. Основными типами адресов являют­ся следующие:

• адрес Ethernet;

• IP-адрес (основной адрес в Internet);

• доменные адреса;

• почтовые адреса;

• номера портов;

• универсальный локатор (идентификатор) сетевого ресурса (URL/URI).

Адрес Ethernet. Internet поддерживает разные физические сре­ды, из которых наиболее распространенным аппаратурным сред­ством реализации локальных сетей (нижний уровень многоуров­невых сетей) является технология Ethernet.

В локальной сети обмен осуществляется кадрами Ethernet, каждый из которых содержит адрес назначения, адрес источни­ка, поле типа и данные. Каждый сетевой адаптер (интерфейс, карта Ethernet — физическое устройство, подключающее компь­ютер к сети) имеет свой сетевой адрес, размер которого состав­ляет 6 байт.

Адаптер «слушает» сеть, принимает адресованные ему кадры и широковещательные кадры с адресом FF:FF:FF:FF:FF:FF и от­правляет кадры в сеть, причем в каждый момент времени в сег­менте узла сети находится только один кадр.

Собственно Ethernet-адрес соответствует не компьютеру, а его сетевому интерфейсу. Таким образом, если компьютер имеет несколько интерфейсов, то это означает, что каждому интерфей­су будет назначен свой Ethernet-адрес. Каждой карте Ethernet соответствуют Ethernet-адрес и IP-адрес, которые уникальны в рамках Internet.

IP-адрес представляет собой 4-байтовую последовательность, причем каждый байт этой последовательности записывается в виде десятичного числа. Адрес состоит из двух частей: адреса сети и номера хоста. Обычно под хостом понимают компьютер, подключенный к Internet, однако это может быть и принтер с сетевой картой, и терминал или вообще любое устройство, кото­рое имеет свой сетевой интерфейс.

Существует несколько классов адресов, различающихся коли­чеством битов, отведенных на адрес сети и адрес хоста в сети. В табл. 6.3 приведены характеристики основных классов сетей.

Таблица 6.3. Классы IP-адресов

Класс сети			Байт 1	Байт 2	БайтЗ	Байт 4
А	0		Сеть		Номер хоста
В	10			Номер сети	Номер хоста
С		110		Номер сети		Хост

Назначение классов IP-адресов:

А — использование в больших сетях общего доступа;

В — в сетях среднего размера (большие компании, науч­но-исследовательские институты, университеты);

С — в сетях с небольшим числом компьютеров (небольшие компании и фирмы).

Среди IP-адресов несколько зарезервировано под специаль­ные случаи (табл. 6.4).

Таблица 6.4. Выделенные IP-адреса

IP-адрес		Интерпретация
Номер сети	Номер хоста
0.0(000016)	0.0	Данный узел сети
Номер сети	0.0	Данная IP-сеть
0.0	Номер узла	Узел в данной (локальной)сети
255.255 (FFFF16)	255.255 (FFFF16)	Все узлы в данной локальной ip-сети
Номер сети	255.255	Все узлы указанной IP-сети

Для установления соответствия между IP-адресом и адресом Ethernet в локальных сетях используется протокол отображения адресов — Adress resolution Protocol (ARP). Отображение адресов осуществляется в ARP-таблице (табл. 6.5), которая необходима, так как адреса выбираются произвольно и нет какого-либо алго­ритма для их вычисления.

Таблица 6.5. Пример соответствия IP- и Ethernet-адресов

IP-адрес	Ethernet-aflpec
223.1.2.1	08:00:39:00:2F:C3
223.1.2.3	08:00:5А:21:А7:22
223.1.2.4	08:00:10:99 :АС:54

ARP-таблица заполняется автоматически; если нужного ад­реса в таблице нет, то в сеть посылается широковещательный за­прос «чей это IP-адрес?», который получают все сетевые интер­фейсы, но отвечает только владелец адреса.

Система доменных имен. Хотя числовая адресация удобна для машинной обработки таблиц маршрутов, она очевидно не­приемлема для использования человеком. Для облегчения взаи­модействия вначале применялись таблицы соответствия число­вых адресов именам машин. Эти таблицы сохранились и исполь­зуются многими прикладными программами (табл. 6.6).

Таблица 6.6. Пример таблицы соответствия имени и адреса сетевой машины

1Р-адрес	Имя машины
127.0.0.1	localhost
144.206.160.32	Polyn
144.206.160.40	Apollo

Пользователь для обращения к машине может использовать как IP-адрес, так и имя.

По мере роста сети была разработана система доменных имен — DNS (Domain Name System), которая строится по иерар­хическому принципу, однако эта иерархия не является строгой. Фактически нет единого корня всех доменов Internet. В 80-е гг. были определены первые домены (национальные, США) верхне­го уровня: gov, mil, edu, com, net. Позднее появились нацио­нальные домены других стран: uk, jp, au, ch и т. п. Для СССР был выделен домен su, однако после приобретения республика­ми союза суверенитета, многие из них получили свои собствен­ные домены: ua, ru, 1а, И и т. п. Однако домен su был сохранен, и таким образом, например, в Москве существуют организации с доменными именами kiae . su и msk. ru.

Вслед за доменами верхнего уровня следуют домены, опреде­ляющие либо регионы (msk), либо организации (kiae); следую­щие уровни иерархии могут быть закреплены за небольшими ор­ганизациями, либо за подразделениями больших организаций (рис. 6.5).

Наиболее популярной программой поддержки DNS является BIND, или Berkeley Internet Name Domain, — сервер доменных имен, реализованный в университете Беркли, который широко применяется в Internet. Он обеспечивает поиск доменных имен

kiae.su

demin.polyn.kiae.su nata.poiyn.kiae.su

Рис. 6.5. Структура домена polyn.kiae.su

и IP-адресов для любого узла сети. BIND обеспечивает также рассылку сообщений электронной почты через узлы Internet.

Вообще говоря, сервер имен может быть установлен на лю­бой компьютер локальной сети. При выборе машины для уста­новки сервера имен следует принимать в расчет то обстоятельст­во, что многие реализации серверов держат базы данных имен в оперативной памяти.

Почтовые адреса. В Internet принята система адресов, кото­рая базируется на доменном адресе машины, подключенной к сети. Почтовый адрес состоит из двух частей: идентификатора пользователя, который записывается перед знаком «коммерче­ского at — @», и доменного адреса машины, который записы­вается после знака «@».

Различают следующие типы адресов:

• местный адрес — распознается как адрес на машине, с ко­торой осуществляется отправка почты;

• адреса UUCP — могут имеют вид:

• hostluser;

• host!host!user;

• user@host.uucp;

• адреса SMTP — стандартные для Internet:

• usr@host;

• usr@host.domain;

• userg[remote.host⁴ s.internet.address].

Если машина, с которой отправляется почта, имеет прямую линию связи по протоколу UUCP со следующей машиной (в ад­ресе), то почта передается на эту машину; если такого соедине­ния нет, то почта не рассылается и выдается сообщение об ошибке. (Программа рассылки почты sendmail сама преобразу­ет адреса формата SMTP в адреса UUCP, если доставка сообще­ния осуществляется по этому протоколу).

При рассылке может использоваться и смешанная адре­сация:

• user%hostA@hostB — почта отправляется с машины hostB на машину hostA;

• user! hostA@hostB — почта отправляется с машины hostB на машину hostA;

• hostA! user%hostB — почта отправляется с hostA на hostB.

TCP/UDP-nopm — условный номер соединения с хост-маши­ной по определенному протоколу прикладного уровня (точнее, информационный сервис, WKS — well Known Services, или прикладная программа, которая осуществляет обслуживание по определенном порту TCP или UDP). К сервисам относятся: дос­туп в режиме удаленного терминала, доступ к файловым архивам FTP, доступ к серверам World Wide Web и т. п.

Система универсальных идентификаторов ресурсов (URI/URL) разработана для использования в системах WWW, и в ее основу заложены следующие принципы.

Расширяемость — новые адресные схемы должны были легко вписываться в существующий синтаксис URI; была дос­тигнута за счет выбора определенного порядка интерпретации адресов, который базируется на понятии «адресная схема». Идентификатор схемы стоит перед остатком адреса, отделен от него двоеточием и определяет порядок интерпретации остатка.

Полнота — по возможности любая из существовавших схем должна была описываться посредством URI.

Читаемость — адрес должен легко пониматься челове­ком, что вообще характерно для технологии WWW — документы вместе с ссылками могут разрабатываться в обычном текстовом редакторе.

Формат URL включает:

• схему адреса (тип протокола доступа — http, gopher, wais, telnet, ftp и т. п.);

• IP- или доменный адрес машины;

• номер ТСР-порта;

• адрес ресурса на сервере (каталог или путь);

• имя HTML-файла и метку;

• критерий поиска данных.

Для каждого вида протокола приложений выбирается свое подмножество полей из представленного выше списка. Прежде чем рассмотреть различные схемы представления адресов, при­ведем пример простого адреса URI:

http://polyn.net.kiae.su/polyn/index.html.

В данном случае путь состоит из доменного адреса машины, на которой установлен сервер HTTP, и пути от корня дерева сервера к файлу index.html.

Схема h 11 р — основная для WWW; содержит идентифика­тор, адрес машины, TCP-порт, путь в директории сервера, поис­ковый критерий и метку. Приведем несколько примеров URI для схемы HTTP:

http://polyn.net.kiae.su/polyn/manifest.html.

Это наиболее распространенный вид URI, применяемый в документах WWW. Вслед за именем схемы (http) следует путь, состоящий из доменного адреса машины и полного адреса HTML-документа в дереве сервера HTTP.

В качестве адреса машины допустимо использование и IP-адреса:

http://144.206.160.40/гisк/risk.html.

При указании адреса ресурса возможна ссылка на точку внутри файла HTML. Для этого вслед за именем документа мо­жет быть указана метка внутри HTML-документа:

http://polyn.net.kiae.su/altai/volume4.htmlffirst.

Символ «#» отделяет имя документа от имени метки. Другая возможность схемы HTTP — передача параметров. Первоначаль­но предполагалось, что в качестве параметров будут передаваться ключевые слова, но по мере развития механизма CGI-скриптов в качестве параметров стала передаваться и другая информация:

http://polyn.net.kiae.su/isindex.html?keywordl+keyword2.

В данном примере предполагается, что файл isindex.html — документ с возможностью поиска по ключе­вым словам.

При использовании HTML Forms параметры передаются как поименованные поля:

http://polyn.net.kiae.su/isindex.html?fieldl=valuel+

field2=value

Схема FTP позволяет адресовать файловые архивы FTP из программ-клиентов World Wide Web. При этом возможно ука­зание не только имени схемы, адреса FTP-архива, но и иденти­фикатора пользователя и даже его пароля. Наиболее часто дан­ная схема используется для доступа к публичным архивам FTP:

ftp://polyn.net.kiae.su/pub/index.txt.

В данном случае записана ссылка на архив polyn.net.kiae.su с идентификатором anonymous или ftp (анонимный доступ). Если есть необходимость указать иденти­фикатор пользователя и его пароль, то можно это сделать перед адресом машины:

ftp://nobody:password@polyn.net.kiae.su/users/local/pub.

В данном случае эти параметры отделены от адреса машины символом @, а друг от друга — двоеточием. В некоторых систе­мах можно указать и тип передаваемой информации, но данная возможность не стандартизована.

Схема Gopher используется для ссылки на ресурсы рас­пределенной информационной системы Gopher; состоит из иден­тификатора и пути, в котором указывается адрес Gopher-cepeepa, тип ресурса и команда Gopher:

gopher://gopher.kiae.su:7 0:/7/software.

В данном примере осуществляется доступ к Gopher-cepBepy gopher.kiae.su через порт 70 для поиска (тип 7) слова software. Следует заметить, что тип ресурса, в данном случае 7, передается не перед командой, а вслед за ней.

Схема MAILTO предназначена для отправки почты по стандарту RFC-822 (стандарт почтового сообщения). Общий вид схемы выглядит так:

mailto:paui@quest.pelyn.kiae.su.

Схема NEWS — просмотр сообщений системы Usenet. При этом используется следующая нотация:

news:comp.infosystems.gopher

В данном примере пользователь получит идентификаторы статей из группы cornp. infosystems. gopher в режиме уведом­ления. Можно получить и текст статьи, но тогда необходим ее идентификатор:

news:0 8 6@ comp.infosystems.gopher

(86-я статья из группы).

Схема TELNET осуществляет доступ к ресурсу в режиме удаленного терминала. Обычно клиент вызывает дополнитель­ную программу для работы по протоколу telnet. При использова­нии этой схемы необходимо указывать идентификатор пользова­теля, допускается использование пароля:

telnet://guest:passwcrd@арolio.polyn.kiae.su.

Схема WAIS (протокол Z39.50). WAIS — распределенная информационно-поисковая система, работающая в режимах по­иска и просмотра. При поиске используется форма со знаком «?», отделяющим адресную часть от ключевых слов:

wais://wa.is.think.с от/wa.is ? guide .

В данном случае обращаются к базе данных wais на сервере wais.think.com с запросом на поиск документов, содержащих слово guide. Сервер возвращает клиенту список идентификато­ров документов, после получения которого можно использовать вторую форму схемы wais-запрос на просмотр документа:

wais : //wais .think. ccm/wais/wtype/ 0 39 = /user/letter. txt_:>

где 039 — идентификатор документа.

Схема FILE. WWW-технология используется как в сете­вом, так и в локальном режимах. Для локального режима ис­пользуют схему FILE.

file:///С I/text/html/index.htm.

В данном примере приведено обращение к локальному документу на персональном компьютере с MS-DOS или MS-Windows.

Существует еще несколько схем. Эти схемы реально на прак­тике не используются или находятся в стадии разработки, поэто­му останавливаться на них мы не будем.

Совокупность протоколов Internet

Стек, или семейство протоколов TCP/IP, отлича­ется от вышерассмотренной модели OSI и обычно ограничивает­ся схемой, представленной в табл. 6.7. Обе архитектуры включа­ют похожие уровни, однако в TCP/IP несколько «слоев» OSI-модели объединены в один.

Таблица 6. 7. Структура стека протоколов TCP/IP

Уровни модели 0S1 Уровни TCP/IP (Internet)

Прикладной

Представительный Уровень приложений (Прикладные программы конечных пользователей)

Сеансовый

Транспортный Транспортный уровень (Связь между программами в сети) j

Сетевой i Сетевой уровень (Базовые коммуникации, адресация и маршрутизация) \

Передача данных

: Канальный уровень (Сетевые аппаратные средства и драйверы устройств)

Физический

Взаимодействие на уровне прикладных протоколов осуществ­ляется путем обмена командами установления/прекращения со­единений (типа open/close), приема/передачи (send/receive) и собственно данными. Прикладные протоколы (Telnet, элек­тронная почта, Gopher, Ftp, Http, Wais) будут рассмотрены далее, совместно с информационными сервисами доступа к информа­ционным ресурсам, здесь же мы ограничимся рассмотрением собственно протоколов TCP/IP — канального, сетевого, транс­портного уровней. Вот эти протоколы:

TCP — Transmission Control Protocol — базовый транспорт­ный протокол, давший название всему семейству протоколов TCP/IP;

UDP — User Datagram Protocol — второй по распространен­ности транспортный протокол семейства TCP/IP;

IP — Internet Protocol — межсетевой протокол;

ARP — Address Resolution Protocol — используется для опре­деления соответствия IP-адресов и Ethernet-адресов;

SLIP — Serial Line Internet Protocol — протокол передачи данных по телефонным линиям;

РРР — Point to Point Protocol — протокол обмена данными «точка-точка»;

UPC — Remote Process Control — протокол управления уда­ленными процессами;

TFTP — Trivial File Transfer Protocol — тривиальный прото­кол передачи файлов;

DNS — Domain Name System — система доменных имен;

RIP — Routing Information Protocol — протокол маршрути­зации.

Блок данных

Некоторые предварительные замечания. На каждом из уров­ней схемы рис. 6.6 коммуникация осуществляется физически блоками (пакетами), и при переходе с уровня на уровень реали­зуются следующие преобразования форматов: инкапсуляция/экс- капсуляция; фрагментация/дефрагментация.

Уровень приложений (HTTP, FTP и т. п.)

Заголовок IP	Заголовок TCP	Блок данных TCP, включающий все сообщение прикладного уровня
	< Блок данных пакета протокола IP ►

Уровень TCP

Заголовок TCP

Блок данных TCP, включающий все сообщение прикладного уровня

Уровень IP

Рис. 6.6. Инкапсуляция протоколов верхнего уровня в протоколы TCP/IP

Инкапсуляция — способ упаковки данных в формате вышестоящего протокола в формат нижестоящего протокола. При этом один или несколько первичных пакетов преобразуют­ся в один вторичный пакет и снабжаются управляющей инфор­мацией, характерной для принимающего уровня. Например, по­мещение пакета IP в качестве данных Ethernet-кадра, помеще­ние TCP-сегмента в качестве данных в IP-пакет (рис. 6.6). При возврате на верхний уровень исходный формат восстанавливает­ся в соответствии с обратной процедурой — экскапсуляцией.

Фрагментация — реализуется, если разрешенная длина пакета нижнего уровня недостаточна для размещения первично­го пакета, при этом осуществляется «нарезка» пакетов (напри­мер, на пакеты SLIP или фреймы РРР), аналогично при возврате на первичный уровень пакет должен быть дефрагментирован.

При описании основных протоколов стека TCP/IP будем следовать модели, представленной в табл. 6.7. Первыми будут

рассмотрены протоколы канального ровня SLIP и РРР. Это единственные протоколы, которые были разработаны в рамках Internet и для Internet. Другие протоколы, например NDIS или ODI, мы рассматривать не будем, поскольку они создавались в других сетях, хотя и могут использоваться в сетях TCP/IP также.

Протоколы канального уровня SLIP и РРР применяются на телефонных каналах. С помощью этих каналов к сети подключа­ется большинство индивидуальных пользователей, а также не­большие локальные сети. Подобные линии связи могут обеспе­чивать скорость передачи данных до 115 200 бит/с.

Serial Line IP (SLIP). Обычно этот протокол применя­ют как на выделенных, так и на коммутируемых линиях связи со скоростью передачи от 1200 до 19 200 бит в секунду.

В рамках протокола SLIP осуществляется фрагментация IP-пакетов, при этом SLIP-пакет должен начинаться символом esc (восьмеричное 333 или десятичное 219) и заканчиваться символом END (восьмеричное 300 или десятичное 192). Стандарт не определяет размер SLIP-пакета, поэтому любой интерфейс имеет специальное поле, в котором пользователь должен указать эту длину.

Соединения типа «точка—точка» — протокол РРР (Point to Point Protocol). Данный протокол обеспе­чивает стандартный метод взаимодействия двух узлов сети. Предполагается, что обеспечивается двунаправленная одновре­менная передача данных. Собственно говоря, РРР состоит из трех частей: механизма инкапсуляции (encapsulation), протокола управления соединением (link control protocol) и семейства про­токолов управления сетью (network control protocols).

Под датаграммой в РРР понимается информационная еди­ница сетевого уровня (применительно к IP — IP-пакет). Под фреймом понимают информационную единицу канального уров­ня (согласно модели OSI). Для обеспечения быстрой обработки информации длина фрейма РРР должна быть кратна 32 битам.

Фрейм состоит из заголовка и хвоста, между которыми со­держатся данные. Датаграмма может быть инкапсулирована в один или несколько фреймов (рис. 6.7). Пакетом называют ин­формационную единицу обмена между модулями сетевого и ка­нального уровней. Обычно каждому пакету ставится в соответст­вие один фрейм, за исключением тех случаев, когда канальный уровень требует большей фрагментации данных или, наоборот, объединяет пакеты для более эффективной передачи.

Протокол 8/16 битов

Рис. 6.7. РРР-фрейм

Протокол управления соединением предназначен для установ­ки соглашения между узлами сети о параметрах инкапсуляции (размер фрейма и т. п.), кроме того, он позволяет проводить идентификацию узлов. Первой фазой установки соединения яв­ляется проверка готовности физического уровня передачи данных. При этом такая проверка может осуществляться периодически, позволяя реализовать механизм автоматического восстановления физического соединения, как это бывает при работе через модем по коммутируемой линии. Если физическое соединение уста­новлено, то узлы начинают обмен пакетами протокола управле­ния соединением, настраивая параметры сессии.

Межсетевые протоколы. К данной группе относятся прото­колы IP, ICMP, ARP.

Протокол IP является основным в иерархии протоколов TCP/IP и используется для управления рассылкой TCP/IP-паке- тов по сети Internet. Среди различных функций, возложенных на IP, обычно выделяют следующие:

• определение пакета, который является базовым понятием и единицей передачи данных в сети Internet;

• определение адресной схемы, которая используется в сети Internet;

• передача данных между канальным уровнем (уровнем дос­тупа к сети) и транспортным уровнем (другими словами, преобразование транспортных датаграмм во фреймы ка­нального уровня);

• маршрутизация пакетов по сети, т. е. передача пакетов от одного шлюза к другому с целью передачи пакета маши­не-получателю;

• фрагментация и дефрагментация пакетов транспортного уровня.

Информация

Таким образом, вся информация о пути, по которому должен пройти пакет, определяется по состоянию сети в момент прохо­ждения пакета. Эта процедура называется маршрутизацией в от­личие от коммутации, используемой для предварительного уста­новления маршрута следования отправляемых данных.

Маршрутизация представляет собой ресурсоемкую процеду­ру, так как предполагает анализ каждого пакета, который прохо­дит через шлюз или маршрутизатор, в то время как при комму­тации анализируется только управляющая информация, устанав­ливается канал (физический или виртуальный), и все пакеты пересылаются по этому каналу без анализа маршрутной инфор­мации. Однако при неустойчивой работе сети пакеты могут пе­ресылаться по различным маршрутам и затем собираться в еди­ное сообщение. При коммутации путь придется устанавливать заново для каждого пакета и при этом потребуется больше на­кладных затрат, чем при маршрутизации.

Структура пакета IP представлена на рис. 6.8. Фактически в заголовке пакета определены все основные данные, необходи­мые для перечисленных выше функций протокола IP: адрес от­правителя, адрес получателя, общая длина пакета и тип пересы­лаемой датаграммы.

Используя данные заголовка, машина может определить, на какой сетевой интерфейс отправлять пакет. Если IP-адрес полу­чателя принадлежит одной из ее сетей, то на интерфейс этой сети пакет и будет отправлен, в противном случае пакет отпра­вят на другой шлюз.

Как уже отмечалось, при обычной процедуре инкапсулиро­вания пакет просто помешается в поле данных фрейма, а в слу­чае, когда это не может быть осуществлено, разбивается на бо-

32

8

4

0

12 16 120 124 I 28

А

Total Length

Version IHL Type of Service

Identification

2

Flags Fragmentation offset

Header Checksum

Words

Time to Live Protocol

4

5

Source Addres

Destination Address

Options

ir 6

Padding

Data begins here

Рис. 6.8. Формат пакета IP

лее мелкие фрагменты. Размер максимально возможного фрей­ма, который передается по сети, определяется величиной MTU (Maximum Transsion Unit), определенной для протокола каналь­ного уровня. Для последующего восстановления пакет IP должен содержать информацию о своем разбиении и для этой цели ис­пользуются поля «flags» и «fragmentation offset». В этих полях оп­ределяется, какая часть пакета получена в данном фрейме, если этот пакет был фрагментирован на более мелкие части.

1СМР (Internet Control Message Protocol) — на­ряду с IP и ARP относится к межсетевому уровню. Протокол ис­пользуется для рассылки информационных и управляющих со­общений. При этом используются следующие виды сообщений.

Flow control — если принимающая машина (шлюз или ре­альный получатель информации) не успевает перерабатывать информацию, то данное сообщение приостанавливает отправку пакетов по сети.

Detecting unreachable destination — если пакет не мо­жет достичь места назначения, то шлюз, который не может дос­тавить пакет, сообщает об этом отправителю пакета.

Redirect routing — это сообщение посылается в том слу­чае, если шлюз не может доставить пакет, но у него есть на этот счет некоторые соображения, а именно адрес другого шлюза.

Checking remote host — в этом случае используется так называемое ТСМР Echo Message. Если необходимо проверить наличие стека TCP/IP на удаленной машине, то на нее посыла­ется сообщение данного типа. Как только система получит это сообщение, она немедленно высылает подтверждение.

ICMP используется также для получения сообщения об исте­чении срока «жизни» пакета на шлюзе. При этом используется время жизни пакета, которое определяет число шлюзов, через которые пакет может пройти. Программа, которая использует эту информацию (сообщение time execeed протокола ICMP), называется traceroute.

Протоколы управления маршрутизацией. Наиболее распро­страненный из них — протокол RIP.

Протокол RIP (Routing Information Protocol) — предназначен для автоматического обновления таблицы мар­шрутов, при этом используется информация о состоянии сети, которая рассылается маршрутизаторами (routers). В соответствии с протоколом RIP любая машина может быть маршрутизатором. При этом все маршрутизаторы делятся на активные и пассив­ные. Активные маршрутизаторы сообщают о маршрутах, кото­рые они поддерживают в сети. Пассивные маршрутизаторы чи­тают эти широковещательные сообщения и исправляют свои таблицы маршрутов, но при этом сами информации в сеть не предоставляют. Обычно в качестве активных маршрутизаторов выступают шлюзы, а в качестве пассивных — обычные машины (hosts).

Протоколы транспортного уровня. User Datagram Protocol (UDP) один из двух протоколов транспортного уровня, используемых в стеке протоколов TCP/IP. UDP позво­ляет прикладной программе передавать свои сообщения по сети с минимальными издержками, связанными с преобразованием протоколов уровня приложения в протокол IP. Однако при этом прикладная программа сама должна обеспечивать подтвержде­ние того, что сообщение доставлено по месту назначения. Заго­ловок UDP-датаграммы (сообщения) имеет вид, показанный на рис. 6.9.

0	16
Source Port	Destination Port
Length	Checksum
Application Data

Рис. 6.9. Структура заголовка UDP-сообщения

Порты в заголовке определяют протокол UDP как мультип­лексор, который позволяет собирать сообщения от приложений и отправлять их на уровень протоколов. При этом приложение использует определенный порт. Взаимодействующие через сеть приложения могут использовать разные порты, что и отражает заголовок пакета. Всего можно определить 2¹⁶ разных портов. Первые 256 портов закреплены за так называемыми «well known services (WKS)»

Поле Length определяет общую длину сообщения. Поле Checksum служит для контроля целостности данных. Приложе­ние, которое использует протокол UDP, должно поддерживать целостность данных, анализируя поля Checksum и Length. Кро­ме этого, при обмене данными по UDP прикладная программа сама должна заботиться о контроле получения данных адреса­том. Обычно это достигается обменом подтверждениями о дос­тавке между прикладными программами.

Transfer Control Protocol — TCP. В том случае, ко­гда контроль качества передачи данных по сети имеет особое значение для приложения, используется протокол TCP. Этот протокол также называют надежным, ориентированным на соеди­нение потокоориентированным протоколом. Рассмотрим формат передаваемой по сети дата граммы (рис. 6.10). Согласно этой структуре в TCP, как и в UDP, используются порты. В поле Sequence Number (SYN) определен номер пакета в последова­тельности пакетов, которая составляет сообщение, затем идет поле подтверждения Asfceowledgment Number и другая управ­ляющая информация.

	Bits 0 | 4 18 | 12	16 |20 |24 |28
1	Source Port	Destination Port
2	Sequence Number
сл 3	Asknowiedgment Number
1 4	Offset Reserved Flags	Window
5	Chesksum	Urgent Pomter
6	Options Padding
	Data

Рис. 6.10. Структура пакета TCP

В дальнейшем мы предполагаем рассмотреть основные про­токолы прикладного уровня, обеспечивающие доступ к ин­формационным ресурсам Internet (и не только к ним), а также соответствующее программное обеспечение (про­граммы-клиенты и программы-серверы).

Это следующие протоколы:

• эмуляции терминала Telnet;

• электронной почты SMTP, UUCP;

• распределенных файловых систем — NNTP, Gopher, FTP;

• гипертекстового доступа к WWW — HTTP;

• управления поиском в распределенных базах данных — /.39.50.

Каждый из перечисленных протоколов предполагает наличие некоторой совокупности команд (командный язык), которыми обмениваются программы-клиенты и программы-серверы дан­ного протокола. Естественно, целью такого взаимодействия яв­ляется обмен пользовательскими данными.

Могут быть выделены два основных класса средств доступа и организации информационных ресурсов:

• распределенные файловые системы (Usenet, FTP, Gopher);

• распределенные информационные системы (WWW, WAIS).

6.3. Прикладные протоколы коммуникации Internet

К данной группе протоколов относятся:

• протокол эмуляции терминала Telnet (коммуникация в ре­жиме он-лайн);

• протоколы электронной почты SMTP, UUCP (коммуника­ция в режиме офф-лайн).

Telnet

Протокол эмуляции удаленного терминала Telnet — одна из самых старых информационных технологий Internet.

Этот протокол может быть использован и для организации взаимодействий «терминал—терминал» (связь) и «процесс—про­цесс» (распределенные вычисления).

Команды протокола Telnet. Клавиатура должна иметь воз­можность ввода всех символов US ASCII, а также генерировать специальные стандартные функции управления терминалом (эти функции могут или присутствовать в реальном терминале, и тогда они должны представляться в стандартной форме ко­манды, или отсутствовать и тогда заменяться командой N0 (No-Operation)):

IP _ Interrupt Process (прервать процесс). Данная команда реализует стандартный для многих систем механизм прерывания процесса выполнения задачи пользователя (<ctrl+c> в Unix-системах или <ctrl+Break> в MS-DOS). Следует заме­тить, что команда IP может быть использована и другим прото­колом прикладного уровня, который может использовать Telnet;

АО — Abort Output (прервать процесс выдачи). Многие сис­темы позволяют остановить процесс, выдающий информацию на экран. Здесь следует понять отличие данной команды от IP. При выполнении IP прерывается выполнение текущего процесса пользователя, но не происходит очистка буфера вывода, т. е. процесс может быть остановлен, а буфер вывода будет продол­жать передаваться на экран;

АУТ — Are You There (вы еще здесь?). Назначение этой ко­манды — дать возможность пользователю убедиться, что в про­цессе работы по медленным линиям он не потерял связи с уда­ленной машиной;

ЕС — Erase Character (удалить символ). Многие системы обеспечивают возможность редактирования командной строки путем введения символов «забой» или удаления последнего на­печатанного символа на устройстве отображения;

EL — Erase Line (удалить строку). Команда аналогична ЕС, но удаляет строку ввода целиком. Обычно выполнение этой ко­манды приводит к очистке буфера ввода;

open host [port] — начать telnet-сессию с машиной host по порту port. Адрес машины можно задавать как в форме 1Р-адре- са, так и в форме доменного адреса (рис. 6.11, а, б):

close — завершить telnet-сессию и вернуться в командный режим. Однако в некоторых системах, если telnet был вызван с аргументом, close приведет к завершению работы telnet; quit — завершить работу telnet.

На рис. 6.11 приведены примеры экранов Telnet-ceccHH (связь с библиотекой Колумбийского университета — CLIO).

Электронная почта

Электронная почта является самым массовым средством электронных коммуникаций Internet, через нее можно получить доступ практически ко всем ресурсам Internet, а также к инфор­мационным ресурсам других сетей.

При коммуникации в режиме ЭП корреспонденция готовит­ся пользователем посредством программы подготовки почты, которая вызывает текстовой редактор. Затем следует вызвать

■ Telnet hpcwtre.an5.net

Добро пожаловать в программу—клиент Microsoft Telnet Символ переключения режима: ']' Microsoft Теlnet > space link.nsf с.nasa.gov

Недопустимая команда. Для получения справки и»едите "?" или "help" hicrosoft Telnet> ?

Команды могут быть сокращены. Поддерхиваемыми командами являются:

• close закрыть текущее подключение

• display отобразить параметры операции

• open иия_узла [Порт] подключиться и сайту (по умолчанию. Норт = 23) --quit выйти из telnet

status unset

: - set установить параметры <"uet ?" для вывода их списка)!

отпргшить строки на сервер вывести сведения о тек утем состоянии сбросить параметры <"unset ?" для вывода их списка)!

?/h - he1р вывести справку

Microsoft Telnet> о downuind.sprl.umich.edu. 3000

Подключеиие к downwi nd . spr 1. unich . edu . . . Не удалось открыть подключение

|

j, на порт 3000: Сбой подключения Microsoft Теlnet> о netго.jussieu.fг 23

C\WIMX)W5\System32\coRimamicom

Добро пожаловать v программу-клиент Microsoft ТеInet

Символ переключения режима: ']'

Microsoft Теlnet > о соlunbianet.соlunbia.edu

" Telnet Columbia netcoJumbia^ilu

20Ш1.2.Introduction

CLIO

Co luinbici Un ivers it у Libraries On line Cat a log This gateway prov ides text-based access to CLIO, the online catalog of the Colunhia, Health Sciences and Barnard Libraries. CLIO does HOT inсlude the со lieсt ions of theLaw, Jewish Theо logic alSeninary and

tts

Teachers Co liege Libraries , which hay et he ir own separate catalogs . For f ull-f eal tared access to CLI0, use the web interface at

e2it T|

в

Рис. 6.11. Примеры экранов Telnet-клиента: a — начало работы с программой; б — открытие сайта библиотеки Колумбийско­го университета (CLIO): в — начало работы с CLIO

littp://www-colunbia. edu/cu/lweb/eresources/сlio.htn1 Type sto begin searching. Type aquest ion nark <? > at any t ine for no re inf о mat ion .

Search t'0; 10 ;?n? help

ype select ionand pres

программу отправки почты (программа подготовки почты вызы­вает программу отправки автоматически). Для работы электрон­ной почты в Internet используется протокол прикладного уровня SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), который использует транс­портный протокол TCP. Однако совместно с этим протоколом может использоваться и UUCP.

При работе по протоколу SMTP почта реально отправляется только тогда, когда установлено интерактивное соединение с программой-сервером на машине — получателе почты. При этом происходит обмен командами между клиентом и сервером про­токола SMTP в режиме on-line, и почта достигает почтового ящика получателя за считанные минуты.

При использовании UUCP почта передается по принципу «Stop-Go», т. е. почтовое сообщение передается по цепочке поч­товых серверов, пока не достигнет машины-получателя, что по­зволяет доставлять почту по плохим телефонным каналам, по­скольку не требуется поддерживать связь все время доставки от отправителя к получателю.

При смешанной адресации доставка почты происходит по смешанному сценарию. О том, как шла доставка и как маршру­тизировалось сообщение, можно узнать из заголовка сообщения, которое вы получили.

Согласно схеме почтового обмена (рис. 6.12), взаимодейст­вие между участниками этого обмена строится по схеме «кли­ент—сервер».

Рис. 6.12. Структура взаимодействия участников почтового обмена

Протоколы обслуживания электронной почты — наиболее распространены — SMTP, РОРЗ, IMAP.

Протокол SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) был разработан для обмена почтовыми сообщениями в сети Internet. SMTP не зависит от транспортной среды и может ис­пользоваться для доставки почты в сетях с протоколами, отлич­ными от TCP/IP и Х.25.

При этом отправитель инициирует соединение и посылает запросы на обслуживание, выступая в роли клиента, а получа­тель отвечает на эти запросы (выполняя функции сервера).

Обмен сообщениями и инструкциями в SMTP ведется в ASCII-кодах. Для инициализации канала и его закрытия исполь­зуются команды helo и quit соответственно. Первой командой сеанса должна быть helo.

В протоколе определено несколько видов взаимодействия между отправителем почтового сообщения и его получателем, которые называются дисциплинами.

Наиболее распространенной дисциплиной является отправ­ление почтового сообщения, которое начинается по команде mail, идентифицирующей отправителя:

MAIL FROM: paul@quest.polyn.kiae.su.

Следующей командой определяется адрес получателя:

RCPT ТО: popovl@apollc.polyn.kiae.su.

После того как определены отправитель и получатель, можно отправлять сообщение командой data, которая вводится без па­раметров и идентифицирует начало ввода почтового сообщения. Сам протокол SMTP не накладывает каких-либо ограничений на информацию, которая заключена между командой data и симво­лом «.» в первой позиции последней строки.

Следующая дисциплина, определенная в протоколе SMTP, — перенаправление почтового сообщения (forwarding).

Верификация и расширение адресов составляют дисциплину ве­рификации. В ней используются команды vrfy и ехрп. По коман­де vrfy сервер подтверждает наличие или отсутствие указанного пользователя.

В список дисциплин, разрешенных протоколом SMTP, вхо­дит кроме отправки почты еше и прямая рассылка сообщений. В этом случае сообщение будет отправляться не в почтовый ящик, а непосредственно на терминал пользователя, если поль­зователь в данный момент находится за своим терминалом. Пря­мая рассылка осуществляется по команде send, которая имеет та­кой же синтаксис, как и команда mail. Кроме send прямую рас­сылку осуществляют soml (Send or Mail) и saml (Send and Mail).

Протокол обмена почтовой информацией РОРЗ (Post Office Protocol, версия 3) предназначен для пересылки почты из почтовых ящиков пользователей (на сервере) на их рабочие места с помощью программ-клиентов. Если по протоколу SMTP пользователи отправляют корреспон­денцию через Internet, то по протоколу РОРЗ пользователи полу­чают корреспонденцию из своих почтовых ящиков на почтовом сервере в локальные файлы, однако сообщения можно прини­мать, но нельзя отправлять. Формально взаимодействие по про­токолу РОРЗ можно разделить на две фазы: фазу аутентифика­ции и фазу обмена данными. В фазе аутентификации пользова­тель должен сообщить свои идентификатор и пароль (команды user и pass).

По команде list система сообщает число сообщений и их размер в байтах. По команде ret.r можно получить текст сооб­щения, по команде dele — пометить сообщение к удалению. Удаляются сообщения только в момент окончания сеанса, по­этому по команде г set эти пометки можно снять. Команда quit завершает сеанс работы с сервером.

Протокол IMAP (Interactive Mail Access Protocol) представляет собой более надежную альтернативу протоколу РОРЗ и к тому же обладает более широкими возможно­стями по управлению процессом обмена с сервером. Главное отли­чие от POP состоит в возможности поиска нужного сообщения и осуществление разбора заголовков сообщения. Для поиска инфор­мации используется команда find с различными аргументами.

Интерфейсные программы (почтовые клиенты). Режим ко­мандной строки — интерфейс mai 1. Простейшая и са­мая распространенная программ;: подготовки и отправки поч­ты — это команда Unix-систем mail или ее аналог mailx, имею­щие формат mail пользователь, например,

mail popov'Squest. kiae . su .

В ответ программа выдаст предложение ввести сообщение:

Subject:

После ввода пользователем темы (subject) программа перей­дет на следующую строку и будет ждать текста сообщения. Пусть сообщение содержит одну фразу:

This is a test message.

Для завершения ввода сообщения следует нажать <ctrl + D> (конец ввода), после чего сообщение будет отправлено. Чтобы прочитать сообщения, необходимо выполнить команду mail без аргументов.

При этом на экран будет выведена информация, описываю­щая версию программы, место почтового ящика пользователя и количество сообщений в нем, список новых сообщений и пр. Для просмотра сообщения следует нажать <Enter> и на экране появится текст:

Message 1 :

From paul Sun Feb 5 15:21:57 19 95

Date: Sun, 5 Feb 95 15:21:57 -C7CC

From: paul

To: popov

Subject: test

This is a test message.

&

Полноэкранные интерфейсы. Интерфейс bml. Про­грамма bml является стандартной для абонентов сети Relcom, входит в комплект версии для пользователей MS-DOS и имеется на многих Unix-системах Internet.

Основной экран в bml делится на три части:

• верхняя часть экрана занята падающими меню, которые позволяют редактировать, просматривать и отправлять почту;

• в средней части экрана расположено рабочее поле про­граммы, в котором отображается список полученных сооб­щений и осуществляется редактирование посылаемых со­общений;

• в нижней части экрана расположено вспомогательное меню функциональных клавиш.

При запуске программы в рабочем поле отображаются полу­ченные сообщения, первым из которых выделяется текущее со­общение. При этом рабочее поле разбито на четыре столбца: в первом указывается адрес отправителя, во втором — дата и вре­

мя получения, в третьем — число строк и символов в сообще­нии, четвертый столбец — тема сообщения. Для просмотра сооб­щения надо с помощью клавиш-стрелок слелать интересующее пользователя сообщение текущим и нажать <Enter>. В рабочем поле экрана появится текст сообщения (рис. 6.13).

File Edit Setup

М,II* ! Insert PosT Address Justify

Ejl8TER@fsrec.typbooaSSep 6 12:33^41/1520 SE-mail address To: Pavel Khramtsov From: Valery Eossykh

Hi Pasha,

Herewith I am sending you our Email addresses. Our host is : rodos.typhooxi.mecoui.ru

т

vs - Vjacheslav Shershakov vsk - Valery Kossykb rb - Ruslan Borodin avg - Alexander Golubenkov post - Common address

With best regards, Valera

j Tel.: ++? (08439) 7-18-06 | FAX : + + 7 (08439) 7-16-33

j E-mail: vsk@rodos.typhoon.mecom.ru , Obninsk, Kaluga reg., 249020, Russia

Рис. 6.13. Экран просмотра содержимого сообщения интерфейса bml

Программа-клиент MS Outlook Express. Начиная с Windows 95 в состав операционных систем включена про- грамм-ютиент Outlook Express, которая предназначена для рабо­ты с электронной почтой и новостями (рис. 6.14). Для чтения электронной почты из программы Outlook Express необходимо, чтобы используемая система обмена сообщениями поддержива­ла протоколы" SMTP и РОРЗ или ШАР. Программу Outlook Express можно использовать для чтения групп новостей, или групп обсуждений, таких, как Usenet. Работа с группами ново­стей осуществляется через серверы новостей NNTP.

Dr.Valery S.Kosykh Emergency Center SPA "Typhoon" 82, Lenin str., Ob

Outlook Express включает в себя программу адресной книги Windows. Данная программа предоставляет широкие возможно­сти управления контактными данными, включая создание групп контактов и папок для сортировки сообщений и размещения ад­ресов электронной почты. Адресная книга Windows обеспечивает доступ к каталогам Internet, использующим протокол LDAP

Jl . & Ф S X

Создеть с...

tflBe: Вес приветствует Microsoft Outlook Expieis версии 5

> Файл Правка Виц Вставка Формат Сервис Сообщение Справка

Проверить

: Папки

—>

Outlook Е.-, ■ , Отправггть ' - г ~

;:-- О Лока.П! _ [Вставить!

W В» - ф Ис Й1 Копия

V^{3 0т|} Тема: Уд

3 Че jAnal Су,

3 F^ZS

1 Ксо» Прчппа ра'згаботчпюЕ. программы '.Тсго-миИ IJuHook

iFlo: Вас приьетстЕ^ет Micro:oH Uu'.look версии 5.

j=1S12£] 1

Ж К ч А ;Е -Е t!

Original Message

From: То:

Sent: Saturday, September 14, 2002 9:43 AM

■ Контакты * : _JJ Группа pa: Новый пси

Сообщений.

Subject: Elac приветствует Micros eft LJutlook Express версии 5

Outlook

Рис. 6.14. Экран просмотра входящей почты MS Outlook Express

(протокол облегченного доступа к каталогам). Каталоги Internet облегчают поиск обычных адресов и адресов электронной поч­ты. В программе адресной книги уже настроен доступ к несколь­ким популярным каталогам.

Можно набрать любой телефонный номер, указанный в ад­ресной книге, используя программу номеронабирателя, уста­новленную в вашем компьютере. Программа Outlook Express может сохранять незаконченные сообщения в папке Чернови­ки, а отправленные сообщения — в папке Отправленные на сервере IMAP. Можно редактировать гипертекстовые (HTML) сообщения и использовать в них теги расширенной версии языка HTML. Имеется более десятка параметров, которые мож­но использовать при настройке представлений. (Представле­ние — это правило, по которому сообщение отображается либо скрывается).

Программа может определять, произошел ли обрыв телефон­ного соединения или отключение компьютера от локальной сети. Программа Outlook Express может восстановить разорван­ное соединение автоматически либо после подтверждения, вво­димого пользователем.

Чтобы программа Outlook Express подключалась к сети и производила доставку почты через определенные интервалы, не­обходимо ВКЛЮЧИТЬ функцию Доставлять почту каждые ... мин и поставить продолжением строки Если компьютер не под­ключен к сети вариант Всегда подключаться либо Подклю­чаться, если не выбран автономный режим.

Если для какой-либо учетной записи почты или новостей требуется подключение через определенного поставщика услуг Internet, включить флажок Подключаться, используя и указать нужную учетную запись. Данный параметр задается во вкладке Подключение в свойствах каждой учетной записи. В основном этот параметр нужен пользователям, имеющим несколько выхо­дов в Internet, например, через локальную сеть и через модем, или через два модемных соединения.

Для проверки новой почты при запуске программы вклю­чить функцию Доставлять почту каждые ... мин во вкладке Общие, пункт Параметры, меню Сервис. Необходимо проверить, чтобы для каждой учетной записи, используемой для доставки почты, был включен флажок Использовать данную учетную запись при доставке всей почты во вкладке Общие в свойст­вах каждой записи. Включение флажка Спрашивать о подклю­чении при запуске только запускает соединение, но не осуще­ствляет проверку почты.

Сообщения, в заголовке которых не указана кодировка, мо­гут быть отображены в правильном виде после выбора нужной кодировки в меню Вид. Однако пересылка таких сообщений или ответ на них с включенной функцией автоматического выбора кодировки приведет к неверному указанию кодировки. Во избе­жание данной проблемы при отправке таких сообщений следует выбирать кодировку вручную.

Чтобы отправить сообщение кому-либо занесенному в адрес­ную книгу Windows, следует дважды нажать кнопку мыши на со­ответствующей записи в разделе контактов.

Программа-клиент ВАТ (TheBat!). Позволяет, кроме всего прочего, отправлять и принимать почтовые сообщения с защитой данных, в формате S/MIME (рис. 6.15). Для использо­вания возможностей S/MIME прежде всего необходимо полу­чить «сертификат», состоящий из двух частей: секретного ключа и публичного ключа. Вы должны защищать свой сертификат от несанкционированного доступа. Имеющийся сертификат необ-

га

ф Edit Mail Message -> paul@kufchatov.su

Message Edit Search JJNifies Spel! Checker В^^Зд View Options I. 4C ^ ' ^T_ Enayp¹ when Completed

П А ли

To: ? paul^kurchatov.su

CC: ;] maxmio'/i^fsuh.fii

Subject: ; О разработке программы курса

^He- Siar Block Shift+AH+S

Sign Entire Tent Shitt*Drl*S

|Q|-in|x|

Sign when Completed

✓ Enabte OpenPCiP * Enabte S/MIME Set Defaults...

ш

огpai-ii-ibi курса

¹ Ericrspt Entire Text ShifHCtil+E

Key Manaqer... Preferences...

¹ акт I El T pi Егйе Text Shiil+Alt+E

по Е-ащеиу треьоЕангл

Еезс regards, Попов

i 23:7 Mod-tied iStream Insert Попов Cyrillic. IV*indu^T2511 ,

не только текст письма, но и те файлы, что, возможно, вы к нему прикрепили, а также некоторые служебные поля (напри­мер, From:, но не Subject:), т. е. если в процессе доставки что-либо из вышеперечисленного окажется изменено, система S/MIME получателя письма отреагирует на это, отказавшись «заверить» электронную подпись отправителя.

6.4. Распределенные файловые системы Internet

Система архивов FTP

FTP-архивы — это распределенный депозитарий разнообраз­ных данных, накопленных в сети за последние 20—30 лет. Лю­бой пользователь может реализовать анонимный доступ к этому хранилищу и скопировать интересующие его материалы. Только объем программного обеспечения в архивах FTP составляет те­рабайты информации; кроме того, в FTP-архивах можно найти стандарты Internet (RFC), пресс-релизы, книги по различным отраслям знаний, главным образом по компьютерной проблема­тике, и многое другое.

Информация в FTP-архивах разделена на три категории (рис. 6.16):

. защищенная информация, режим доступа к которой опреде­ляется ее владельцами и разрешается по специальному со­глашению с потребителем;

Рис. 6.16. Структура FTP-архива

• информационные ресурсы ограниченного использования, к ко­торым относятся, например, ресурсы ограниченного вре­мени использования или ограниченного времени действия, т. е. потребитель может использовать текущую версию на свой страх и риск, но никто не будет оказывать ему под­держку;

• свободно распространяемые информационные ресурсы, или freeware, если речь идет о программном обеспечении. К этим ресурсам относится все, что можно свободно полу­чить по сети без специальной регистрации. Это могут быть документация, программы или что-либо еще.

Протокол FTP (File Transfer Protocol) — один из старейших протоколов в Internet; обмен данными в FTP проходит по TCP-каналу и построен по технологии «клиент — сервер».

В FTP соединение инициируется интерпретатором протоко­ла пользователя. Управление обменом осуществляется по каналу управления в стандарте протокола Telnet. Команды FTP генери­руются интерпретатором протокола пользователя и передаются на сервер. Ответы сервера отправляются пользователю также по каналу управления.

Команды FTP определяют параметры канала передачи дан­ных и самого процесса передачи. Они также определяют и ха­рактер работы с удаленной и локальной файловыми системами.

В протоколе большое внимание уделяется различным спосо­бам обмена данными между машинами разных архитектур, кото­рые могут иметь различную длину слова и часто различный по­рядок битов в слове. Кроме того, различные файловые системы работают с разной организацией данных, которая выражается в понятии метода доступа.

Практически для любой платформы и операционной среды существуют как серверы, так и клиенты. Ниже описываются стандартные сервер и клиент Unix-подобных систем [31, 34].

Программное обеспечение доступа к FTP-архивам. Для работы с FTP-архивами необходимо следующее программное обеспече­ние: сервер, клиент и поисковая программа. Сервер обеспечива­ет доступ к ресурсам архива из любой точки сети, клиент — дос­туп пользователя к любому архиву в сети, а поисковая систе­ма — навигацию во всем множестве архивов сети.

Сервер протокола — программа ftpa. Команда ftpa предна­значена для обслуживания запросов на обмен информацией по протоколу FTP. Сервер обычно стартует в момент загрузки ком­пьютера. Каждый сервер имеет свое описание команд, которое можно получить по команде help.

Возможен вход в архив по идентификатору пользователя anonimous или ftp. В этом случае сервер принимает меры по ограничению доступа к ресурсам компьютера для данного поль­зователя. Обычно для таких пользователей создается специаль­ная директория ftp, в которой размешают каталоги bin, etc и pub. В каталоге bin размешаются команды, разрешенные для использования, а в каталоге pub — собственно файлы. Каталог etc закрыт для просмотра пользователем и там размешены фай­лы идентификации пользователей.

Рассмотрим некоторые команды протокола.

Обычно при передаче групп файлов для каждого файла за­прашивается подтверждение. Для того чтобы избежать этого пе­ред приемом/передачей, следует выдать команду prompt. По­следняя переключает режим запроса подтверждения и при по­вторном использовании этой команды состояние запроса подтверждения восстанавливается;

_bin _ после выдачи этой команды по умолчанию данные будут передаваться в режиме передачи двоичных данных, что весьма существенно, так как в режиме ASCII нельзя передать программы и архивированные данные. Часто бывает полезно включить режим bin для символьных данных с произвольной длиной строки, например файлов postscript (* .ps);

quit — команда выхода из ftp.

Программа обмена файлами ftp — это интерфейс пользователя при обмене файлами по одноименному протоколу. Программа устанавливает канал управления с удаленным серве­ром и ожидает команд пользователя.

Если команда ftp работает с пользователем и ожидает его команд, то на экране отображается приглашение ftp>.

Вот некоторые команды данного режима:

open — по этой команде открывается сеанс работы с удален­ным сервером:

ftp>open polyn.net.kiae.su;

После выдачи команды последуют запросы идентификации пользователя.

user регистрация пользователя:

ftp> user anonymous;

В данном случае пользователь не имеет особых прав доступа на удаленном сервере и поэтому регистрируется как аноним. В ответ на запрос идентификации пользователю следует ввести свой почтовый адрес;

cd и Is (air) — назначение этих команд достаточно оче­видно — навигация по дереву файловой системы и просмотр со­держания каталогов. Так как в процессе приема-передачи участ­вуют две машины, то кроме навигации в удаленной файловой системе нужна еще навигация в локальной файловой системе. Для этой цели служит команда led (локальная cd).

Кроме того, пользователь может выдать и любую команду локальной оболочки, если предварит ее символом «!»:

ftp> !pwd

По этой команде будет выдано имя текущей директории на локальной машине.

Команды get, put, mget, mput и bin (прием/передача данных). По командам get и put можно принять или передать один файл:

ftp> get readme.txt.

Команды mget, mput предназначены для приема/передачи группы файлов:

ftp> mget *.gz.

Функции FTP-клиента встроены, например, в программ­ную оболочку Windows Commander. На рис. 6.17 отображен экран настройки на связь с FTP-сервером. Конфигурации ка­ждой настройки запоминаются в меню Connection и включа­ют в себя:

• адрес FTP-сервера (здесь — ftp.inion.ru);

• имя пользователя и пароль (здесь — anonimous);

• имя удаленного каталога в файловой системе FTP (здесь — w inion/irb).

После установления связи на одной из панелей отображается удаленный каталог (рис. 6.18 — слева удаленный каталог, спра­ва — локальный).

Передача файлов в обе стороны (upload и Download) осуще­ствляется обычным выделением файлов (директорий) и копиро­вания их по команде <F5> (рис. 6.19).

-0-1 n=n=

; Icon l--n .ii

t'ajc mat aiSjp" к :о: :v.'0"d:

ratfr AJ-'il-Vr.:

J 'e f I- :

И %

\ FTP [

: 1-0-3 vj

. .. j fihj U

t Aj'iJ

1 Йэ- л

| 1:39- f30- if-tiy. . 112!) -

' Ьб-> —i Iss <- Jfso-

] t 32 - -' Й7 - ^

pa;:™»:}

UlvoM ПИ

^;SjhrsiJ

^: SJwM

bvpEMMl

•®]0йаз^! и ot 7 з.

U 1-е pa: .[""t mod? fat li ar'fife-:-: e a \vVAv' tcv'jr- Send co-rmyd 'o ■ cxncc-'ic^ м--

Heto

Рис. 6.17. Настройка FTP-клиента Windows Commander на связь с сервером

В

[L d i tl :iV ] Jj|d_linkj _lj|ECON_rH-. J IqluhavJ ,|йвП23|

j FTP Ttan.de* mode \ Binewy {dichives. doc etc.) v- | Disconnect]

V/dlinp tcr server... 226 T rans f gf с о rnp I e* е

<0IR> <D!R> <DIR> <DIR> <DIR> <DIH> <D1R) <DIR> <DIR> <DIR>

* thruii^l [KKi .-WTlIsDv] llkftiqal

00.00.1380 DO;00 m и n 4»

27.03,2003 0125 27.03.2003 03:25

2003. 03:25 2b.U2.200S 13:4b

2004. 15:25 04.00.2003 13:54 OR IB 2004 13 16 16.06.2004 02:05

j[bar,k] _J [Ьы:И) H _J[back2] _j[buf[] lildatj

JjPowrsloadsj Ijiroxpfow]

[My Mujicj

_ [OI!n r|

(DIR> <D1R> <D1R> <D]R> <D1R> <DIR> <DIR> <DIR> <DIR> <D!R>

_j[Ok©iiv«l 23.03.200¹ 16:29 03.11.200» 10:22 14.12 2004 05:39 16.04.2004 11:30 22.03.2004 10:20 Ub.04.2004 12:36 12.04.2004 12:53 21.03 2004 17:50 14 04 2004 1 2 32 22.03.2004 12:47

0 ol 2 572 k ei 0 ol 20 ,'tes «elected

F8 Delete || AtMM Ем!

0 of 48 383 k h 0 of 48 Wet selected 0:/w_!r*mn/irb/> Ь 3 View M t dit 1 b Low

Рис. 6.18. Windows Commander, режим связи с FTP-сервером: I — кнопка запуска FTP-клиента; 2 — удаленный каталог; 3 — локальный каталог

Введение 3