UNIX та Internet робота з вiддаленим компютером
Тема:
UNIX
та
Internet
:
робота з вiддаленим комп’ютером
План
1. UNIX – операцiйна система.
2. Пiдтримка мережi в операцiйнiй системi UNIX:
- Протокол ТСР/ІР
- Модель OSI
- Протокол ІР
- Адресування
- User Datagram Protocol
3. Використана лiтература.
розпочинавши зi звичайного РС i завершуючи потужними багатопроцесорними системами.
Найбiльш важливi версiї:
Перша редакцiя 1971 Перша версiя UNIX написана на асемблерi для PDP-11. Включала в себе компiлятор i багато вiдомих команд i утилiт, в тому числi cat(1), chdir(1), chmod(1), cp(1), ed(1), find(1), mail(1) mkdir(1), mkfs(1M), mount(1M), mv(1), rm(1), rmdir(1), wc(1), who(1). В основному використовувалася, як iнструментальний засiб обробки текстiв для патентного вiддiлу.
Третя редакцiя 1973 В системi з’явилась команда сс(1), яка запускала компiлятор С. Кiлькiсть встановлених систем досягло 16.
Шоста редакцiя 1975 Перша версiя системи, яка доступна за межами Bell Labs. Система повнiстю переписана на мовi С. З цього часу розпочинається поява нових версiй, розроблених за межами Bell Labs, зростання популярностi UNIX. Зокрема, ця версiя системи була встановлена Томпсоном в Калiфорнiйському унiверситетi в Берклi, i на її основi, незабаром, була видана перша версiя BSD (BerkeleySoftwareDistribution) UNIX.
на цю версiю була куплена фiрмою Microsoft, яка розробила на її основi операцiйну систему XENIX.
На кожному етапi свого розвитку операцiйна система UNIX вирiшувала певнi задачi, i сьогоднi, незважаючи на появу бiльш простих i зручних , з точки зору адмiнiстрування, систем, UNIX мiцно утримується серед лiдерiв. Дивним є те, що в багатьох випадках мова йде не про конкретну версiю, наприклад Solarisабо SCO, а саме про систему UNIX як такої.
Перерахуємо основнi риси UNIX, якi дозволяють зрозумiти причини тривалого життя цiєї системи.
1. Код системи написаний на мовi високого рiвня С, що робило її досить простою для розумiння, змiн та перемiщення на iншi платформи. За оцiнюванням одного зi створювачiв UNIX, Деннiса Рiтчi, система на мовi С мала на 20-40% бiльший розмiр, а продуктивнiсть її була на 20% нижчою вiд аналогiчної системи, яка написана на асемблерi. Але зрозумiлiсть i перемiщуваннiсть, а в результатi – i вiдкритiсть системи, вiдiграли вирiшальну роль в її популярностi. Можна смiливо заявити, що UNIX є однiєю з найбiльш вiдкритих систем. Незважаючи на те, що бiльшiсть UNIX постачається сьогоднi не в початкових текстах, а у виглядi бiнарних файлiв, система залишається легко розширюваною i налагоджуваною.
2. UNIX – багатозадачна система з широким спектром послуг. Один потужний сервер може обслуговувати запити великої кiлькостi користувачiв. При цьому необхiдне адмiнiстрування лише однiєї системи. Ваша система може виконувати рiзнi функцiї – працювати як обчислювальний сервер, який обслуговує сотнi користувачiв, як сервер баз даних, як мережений сервер, який пiдтримує важливi сервери мережi (telnet, ftp, електрону пошту, службу iмен DNS i iн.), або навiть як мережений маршрутизатор.
3. Наявнiсть стандартiв. Незважаючи на рiзноманiтнiсть версiй UNIX, основою всього сiмейства є принципово однакова архiтектура i ряд стандартних iнтерфейсiв. Досвiдчений адмiнiстратор без великих зусиль зможе обслужити iншу версiю системи, для користувачiв перехiд на iншу версiю зовсiм може виявитися непомiтним.
4. Простий, але потужний модульний iнтерфейс користувача. Маючи в своєму розпорядженнi набiр утилiт, кожна з яких вирiшує вузьку спецiалiзовану задачу, ви маєте можливiсть сконструювати з них складнi комплекси.
5. Використання єдиної, легко обслуговуваної iєрархiчної файлової системи. Файлова система – це не тiльки доступ до даних, якi зберiгаються на диску. Через унiфiкований iнтерфейс файлової системи здiйснюється доступ до термiналiв, принтерiв, магнiтних стрiчок, мережi i навiть пам’ятi.
6. Дуже великий обсяг додаткiв, у тому числi, вiльно розповсюджуваних, розпочиная з найпростiших текстових редакторiв i завершуючи потужними системами керування базами даних.
Сьогоднi iзольований комп’ютер має досить обмежувальну здатнiсть. Справа навiть не втому, що користувачi позбавленi можливостi доступу до широких iнформацiйних i обчислювальних ресурсiв, якi розташованi в вiддалених системах. Ізольована система не має потрiбної в наш час гнучкостi i масштабностi. Можливiсть обмiну даними мiж вiддаленими системами вiдкрила новi горизонти для побудови вiддалених ресурсiв, їх адмiнiстрування i поповнення, розпочавши вiд вiддаленого зберiгання iнформацiї (мережевi файловi системи, файловi архiви, iнформацiйнi системи з вiддаленим доступом), i завершуючи мереженим обчислювальним середовищем. UNIX – одна з найперших операцiйних систем, яка забезпечила можливiсть роботи в мережi.
Протокол ТСР/ІР
Хоча багато версiй UNIX на сьогоднiшнiй день пiдтримують декiлька мережевих протоколiв, ми розглянемо бiльш вiдомий i розповсюджений в своєму сiмействi пiд назвою ТСР/ІР. Цi протоколи були розробленi, а пiзнiше пройшли довгий шлях вдосконалення для забезпечення потреб ХХ столiття – глобальної мережi Ethernet або FDDI, до надшвидкiсних мереж АТМ, вiд телефонних каналiв, до трансатлантичних лiнiй зв’язку з пропускною здатнiстю в сотнi Мегабiт за секунду.
В 1983 роцi ТСР/ІР став стандартом, i в той же час агентство DAPRA розпочинає фiнансування проекту Калiфорнiйського унiверситету в Берклi по пiдтримцi ТСР/ІР в операцiйнiй системi UNIX.
Основнi достоїнства ТСР/ІР:
обєднання рiзнорiдного обладнання та програмного забезпечення.
o Протоколи ТСР/ІР не залежать вiд конкретного мережевого обладнання фiзичного рiвня. Це дозволяє використовувати ТСР/ІР в фiзичних мережах рiзних видiв: Ethernet, Token-Ring, x. 25, тобто практично в рiзному середовищi передачi даних.
o Протоколи цього сiмейства мають гнучку систему адресацiї, яка дозволяє любому пристрою адресувати на iнший пристрiй мережi.
o В сiмейство ТСР/ІР стандартизованi протоколи високого рiвня для пiдтримки прикладних мережевих послуг, таких як передача файлiв, вiддалений термiнальний доступ, обмiн повiдомленнями електронної пошти i iн.
Історiя створення i розвитку протоколiв ТСР/ІР нерозривно пов’язана з Internet – найцiкавiшим досягненням свiтового спiвтовариства в областi комунiкацiйних технологiй. Internet є глобальним об’єднанням рiзнорiдних комп’ютерних мереж, якi використовують протоколи ТСР/ІР i якi мають один адресний простiр.
Рiвень Internet складають протоколи, якi забезпечують передачу даних мiж хостами, котрi пiдключенi до рiзних мереж. Однiєю з функцiй, яка повинна бути реалiзована протоколами цього рiвню, є вибiр маршруту прямування даних, або маршрутизацiя.
При розробцi сiмейства протоколiв було чiтко розмежовано зобов’язання мiж окремими протоколами, якi представили їх у виглядi декiлькох рiвнiв. Розробниками було обрано 4 рiвнi:
1. Рiвень додаткiв (Application/process layer)
2. Транспортний рiвень (Host-to-host layer)
3. Рiвень Internet (Internet layer)
Рiвень мережевого iнтерфейсу складають протоколи, якi забезпечують доступ до фiзичної мережi. За допомогою цих протоколiв здiйснюється передача даних мiж комунiкацiйними вузлами, пiдключених до одного й того ж самого мережевого сегменту (наприклад, сегментуEthernet). Протоколи цього рiвня повиннi пiдтримуватися всiма активними пристроями, якi пiдключенi до мережi (наприклад, мостами).
Модель
OSI
моделi i пiдтримує вiдповiднi стандарти.
Модель OSI складається з семи рiвнiв:
| Назва рiвня |
Опис |
Рiвень додаткiв
(Application layer)
|
Забезпечує iнтерфейс користувача, доступу до вiддалених ресурсiв. |
|
(Presentation layer)
|
Забезпечує незалежнiсть додаткiв вiд вiдмiнностей в засобах представлення даних. |
Рiвень сеансу
|
Забезпечує взаємодiю прикладних програм в мережi. |
Транспортний рiвень
|
|
|
(Network layer)
|
Забезпечує незалежнiсть верхнiх рiвнiв вiд конкретної реалiзацiї способу передачi даних по фiзичному середовищу. Вiдповiдає за встановлення, пiдтримку i завершення мережевого з’єднання. |
Рiвень каналу даних
(Data link layer)
|
Забезпечує надiйну передачу даних по фiзичнiй мережi. Вiдповiдає за передачу пакетiв даних – кадрiв i забезпечує необхiдну синхронiзацiю, оброблення помилок i керуванням потоку даних. |
Фiзичний рiвень
(Physical layer)
|
Вiдповiдає за передачу неструктурованого потоку даних в фiзичному середовищi. Визначає фiзичнi характеристики середовища передачi даних. |
Розглянемо процес передачi даних мiж вiддаленими системами в рамках моделi OSI. Нехай користувачу А системи С1 необхiдно передати данi додатку В системи С2. Обробка прикладних даних розпочинається на рiвнi додатку. Рiвень додатку передає обробленi данi i керуючу iнформацiю на наступний рiвень – рiвень представлення i т. д., доки данi нарештi не досягнуть до фiзичного рiвня i не будуть переданi по фiзичнiй мережi. Система С2 приймає цi данi i обробляє їх у зворотному порядку, розпочинаючи з фiзичного рiвня i завершуючи рiвнем додатку, пiсля чого вихiднi прикладнi данi будуть отриманi користувачем В.
Для того щоб кожен рiвень мiг правильно обробити отриманi данi, останнi мiстять також керуючу iнформацiю. Ця керуюча iнформацiя iнтерпретирується лише тим рiвнем, для якого вона призначена, у вiдповiдностi з його протоколом i невидима для iнших рiвнiв: для верхнiх , тому що пiсля обробки вона видаляється, а для нижнiх – тому що представляється їм як звичайнi данi. Завдяки цьому кожен рiвень спiлкується з розташованим на вiддiленiй системi рiвнем йому рiвнем. Таким чином, взаємодiю мiж вiддаленими системами можна уявити такими, якi складаються з декiлькох логiчних каналiв, якi вiдповiдають рiвням моделi, передача даних в кожному з яких визначається протоколом свого рiвня.
Протокол ІР
контролю передачi, збереження послiдовної передачi датаграм i iн. В цьому розумiннi протокол ІР забезпечує потенцiйно не недiйну передачу. Надiйнiсть i iншi функцiї, вiдсутнi в ІР, при необхiдностi реалiзуються протоколами верхнього рiвня. Наприклад, протокол ТСР доповнює ІР функцiями пiдтвердження i керування передачею., дозволяє додаткам (або протоколам бiльш високого рiвня) розраховувати на впорядкований потiк даних, вiльних вiд помилок. Ця функцiональнiсть може бути реалiзована i протоколами бiльш високого рiвня, як наприклад це зроблено в реалiзацiї розподiльчої файлової системи NFS, традицiйно працюючої на базi «не надiйного» транспортного протоколу UDP.
В рамках моделi OSI протокол ІР займає 3-iй рiвень i таким чином, взаємодiє з протоколами керування передачею знизу i транспортними протоколами зверху. В рамках цiєї моделi ІР виконує три основнi функцiї: адресацiю, фрагментацiю i маршрутизацiю даних.
Кожен ІР - адрес можна уявити складеним з двох частин: адресу або iдентифiкатора мережi i адресу хосту в цiй мережi. Існує п’ять можливих форматiв ІР – адресу, якi вiдрiзняються кiлькiстю бiт, якi вiдводяться на адресу мережi i адресу хосту. Цi формати визначають класу адресiв, отримавши назву вiд А до D.
Взаємозв’язанi мережi (Internet), повиннi забезпечувати загальний адресований простiр. ІР – адреса кожного хосту цих мереж повинна бути унiкальною. На практицi це досягається з використанням iєрархiї, яка закладена в базовий формат адреси. За призначенням адреси мереж, вiдповiдає центральна органiзацiя ІАNA, яка має регiональнi i нацiональнi представництва.
User
Datagram
Protocol
(
UDP
)
UDP є протоколом транспортного рiвня i виходячи з назви, забезпечує логiчний комунiкацiйний канал мiж джерелом i отримувачем даних без попереднього встановлення зв’язку. Іншими словами, повiдомлення, якi обробляються протоколом не мають один до одного нiякого вiдношення з точки зору UDP. Для передачi дата грам UDP використовує протокол ІР i також, як i останнiй, не забезпечує надiйної передачi. Тому додатки, якi використовують цей транспортний протокол повиннi при необхiдностi забезпечити надiйнiсть доставки, наприклад, шляхом обмiну пiдтвердженнями i повторною передачею недоставлених повiдомлень.
- Протокол взаємодiї з сервером доменних iмен UDP , порт 53.
- Протокол синхронiзацiї часу NetworkTimeProtocol, порт 123.
- Протокол вiддаленого завантаження BOOTP, порти 67 i 68 для клiєнта i сервера вiдповiдно.
Використана лiтература:
2. Угрюмов Е. П. Цифровая схемотехника. - СПб.: БХВ - Петербург, 2001
| 
