Идея протокола IP

Представим себе, что все компьютеры Земли объединены в одну локальную сеть. Как это будет работать? Мягко говоря, очень плохо, поскольку компьютеры будут заниматься не передачей данных, а созданием коллизий. Поскольку в такой «глобальной локальной» сети будут одновременно работать десятки (если не сотни) миллионов компьютеров, то избежать коллизий будет практически невозможно. Что делать?

Если подумать, необходимость захватывать сеть в монопольное пользование следует из того, что локальная сеть требует одновременности приема и передачи пакета. Ровно в тот же момент времени, что пакет передается, получатель должен его получать. Если отказаться от этого требования, то можно пакет передавать по этапам, занимая на каждом этапе передачи пакета только необходимый для этого небольшой участок глобальной сети. Проблема глобальных коллизий при этом снимается.

Правда, возникают другие проблемы. Как делить сеть на части-этапы? Если компьютер не передает пакет сразу другому компьютеру, то кому он его передает? Где и в каком виде существует пакет, пока он передается? Кто и как решает, каким именно образом пакет находит адресата? Для этого ведь нужно знать, какой компьютер в какой конкретной части сети находится и через какие промежуточные части соединены между собой отправитель и получатель.

На все эти вопросы призван ответить протокол IP. Если говорить строго, кроме собственно протокола IP есть еще небольшая гора других протоколов касательно различных аспектов глобальной сети, но протокол IP — основа основ.

Крутой магистральный маршрутизатор

Мощный магистральный маршрутизатор

Основная идея IP — это то, что глобальная сеть уже поделена на части — давно существующие локальные сети! Нужно только научить из общаться друг с другом. Отсюда и название протокола IP: Internet Protocol, что переводится как «протокол общения сетей межу собой». Слово «internet» буквально можно перевести как «междусетие». Междусетие с большой буквы, The Internet, объединяет в себя все локальные сети мира. Иногда интернет называют «сеть сетей», и это название вполне точно передает суть происходящего.

Соединяются сети между собой специальными (или специально настроенными) компьютерами, которые — через разные сетевые интерфейсы — подсоединены сразу к нескольким сетям. В качестве сетевых интерфейсов обычно выступают сетевые карты Ethernet, но не обязательно. Такие компьютеры называются маршрутизатрами. Называются они так потому, что программное обеспечение маршрутизатора для каждого пакета, приходящего на любой из его сетевых интерфейсов, решает, что с ним делать: перенаправить ли его на какой другой сетевой интерфейс и если да, то на какой. То есть, маршрутизатор определяет маршрут пакета.

Простой домашний роутер

Простой домашний роутер. Не путать со свичем! Помимо Ethernet свича в данный роутер встроена также WFi точка доступа.

По-английски маршрутизатор называется router (route — маршрут), и поэтому маршрутизаторы часто называют рутерами, раутерами, и особенно часто — роутерами, хоть это и неправильное прочтение слова. Роутерами я их и буду далее называть.

Когда одному компьютеру нужно передать пакет другому компьютеру, находящемуся в другой локальной сети, он передает его роутеру в своей локальной сети. Роутер передает пакет одному из роутеров в локальных сетях, к которым он подсоединен, и так далее. Пакет путешествует по интернету, пока не доберется до роутера в локальной сети компьютера-получателя, который его получателю и передаст.

Более подробно о том, как все это работает, будет рассказано в следующих постах.

Цикл: Как устроен Интернет

Добавить комментарий