Как называется компьютер в сети, который предоставляет свои услуги по запросу других
Обновлено: 21.11.2024
Одна из величайших особенностей Интернета заключается в том, что он никому не принадлежит. Это глобальная коллекция сетей, больших и малых. Эти сети соединяются друг с другом разными способами, образуя единую сущность, известную нам как Интернет. На самом деле само название происходит от этой идеи взаимосвязанных сетей.
С момента своего появления в 1969 году сеть Интернет выросла с четырех компьютеров до десятков миллионов. Однако то, что никто не владеет Интернетом, не означает, что он не контролируется и не поддерживается различными способами. Internet Society — некоммерческая группа, созданная в 1992 году. Она следит за формированием политик и протоколов, определяющих, как мы используем Интернет и взаимодействуем с ним.
В этой статье вы узнаете об основной базовой структуре Интернета. Вы узнаете о серверах доменных имен, точках доступа к сети и магистралях. Но сначала вы узнаете, как ваш компьютер подключается к другим.
Иерархия сетей
Каждый компьютер, подключенный к Интернету, является частью сети, даже тот, который находится в вашем доме. Например, вы можете использовать модем и набрать местный номер для подключения к Интернет-провайдеру (ISP). На работе вы можете быть частью локальной сети (LAN), но, скорее всего, вы по-прежнему подключаетесь к Интернету через интернет-провайдера, с которым ваша компания заключила договор. Когда вы подключаетесь к своему интернет-провайдеру, вы становитесь частью его сети. Интернет-провайдер может затем подключиться к более крупной сети и стать частью своей сети. Интернет — это просто сеть сетей.
Большинство крупных коммуникационных компаний имеют собственные выделенные магистрали, соединяющие различные регионы. В каждом регионе у компании есть точка присутствия (POP). Точка присутствия — это место, где локальные пользователи могут получить доступ к сети компании, часто через местный номер телефона или выделенную линию. Удивительно то, что здесь нет общей контролирующей сети. Вместо этого существует несколько сетей высокого уровня, соединяющихся друг с другом через точки доступа к сети или NAP.
| Когда вы подключаетесь к Интернету, ваш компьютер становится частью сети. |
Пример сети
Вот пример. Представьте, что компания А — крупный интернет-провайдер. В каждом крупном городе у компании А есть точка присутствия. Точка присутствия в каждом городе представляет собой стойку, заполненную модемами, к которым подключаются клиенты интернет-провайдера. Компания А арендует оптоволоконные линии у телефонной компании для соединения точек присутствия (см., например, эту карту подключения центра обработки данных UUNET).
Представьте, что компания Б является корпоративным интернет-провайдером. Компания Б строит большие здания в крупных городах, и корпорации размещают в этих зданиях свои интернет-серверы. Компания B настолько крупная, что прокладывает собственные оптоволоконные линии между своими зданиями, так что все они связаны друг с другом.
В этом случае все клиенты компании А могут общаться друг с другом, и все клиенты компании Б могут общаться друг с другом, но клиенты компании А и клиенты компании Б не могут общаться друг с другом. Таким образом, компания А и компания Б соглашаются подключиться к точкам доступа к сети в разных городах, и трафик между двумя компаниями проходит между сетями в точках доступа к сети.
В реальном Интернете десятки крупных интернет-провайдеров соединяются между собой через NAP в разных городах, и в этих точках между отдельными сетями передаются триллионы байтов данных. Интернет представляет собой совокупность огромных корпоративных сетей, которые договариваются о том, чтобы все взаимодействовали друг с другом в NAP. Таким образом, каждый компьютер в Интернете подключается ко всем остальным.
Преодоление разрыва
Все эти сети полагаются на NAP, магистрали и маршрутизаторы для связи друг с другом. Что невероятного в этом процессе, так это то, что сообщение может покинуть один компьютер, пересечь полмира через несколько разных сетей и достичь другого компьютера за долю секунды!
При выполнении этих двух задач маршрутизатор чрезвычайно полезен при работе с двумя отдельными компьютерными сетями. Он объединяет две сети, передавая информацию от одной к другой. Он также защищает сети друг от друга, предотвращая ненужное перетекание трафика из одной сети в другую. Независимо от того, сколько сетей подключено, основные операции и функции маршрутизатора остаются неизменными. Поскольку Интернет представляет собой одну огромную сеть, состоящую из десятков тысяч более мелких сетей, использование маршрутизаторов является абсолютной необходимостью. Дополнительные сведения см. в разделе Как работают маршрутизаторы.
Магистральные сети
Национальный научный фонд (NSF) создал первую высокоскоростную магистральную сеть в 1987 году. Она называлась NSFNET и представляла собой линию T1, которая соединяла вместе 170 небольших сетей и работала на скорости 1,544 Мбит/с (миллионов бит в секунду). . IBM, MCI и Merit совместно с NSF создали магистраль и в следующем году разработали магистраль T3 (45 Мбит/с).
Магистрали обычно представляют собой оптоволоконные магистральные линии. Магистральная линия имеет несколько волоконно-оптических кабелей, объединенных вместе для увеличения пропускной способности. Волоконно-оптические кабели обозначаются OC для оптического носителя, например OC-3, OC-12 или OC-48. Линия OC-3 способна передавать 155 Мбит/с, а OC-48 может передавать 2488 Мбит/с (2,488 Гбит/с). Сравните это с типичным модемом 56K, передающим 56 000 бит/с, и вы увидите, насколько быстро работает современная магистраль.
Сегодня есть много компаний, которые используют свои собственные магистрали высокой пропускной способности, и все они подключаются к различным точкам доступа по всему миру. Таким образом, каждый в Интернете, независимо от того, где он находится и какой компанией пользуется, может общаться со всеми остальными на планете. Весь Интернет представляет собой гигантское соглашение между компаниями о свободном общении.
Интернет-протокол: IP-адреса
Каждая машина в Интернете имеет уникальный идентификационный номер, называемый IP-адресом. IP означает Интернет-протокол, который является языком, который компьютеры используют для общения через Интернет. Протокол — это предопределенный способ, которым тот, кто хочет использовать службу, взаимодействует с этой службой. «Кто-то» может быть человеком, но чаще это компьютерная программа, такая как веб-браузер.
Типичный IP-адрес выглядит следующим образом:
Чтобы нам, людям, было легче запомнить, IP-адреса обычно выражаются в десятичном формате в виде десятичного числа с точками, как показано выше. Но компьютеры общаются в двоичной форме. Посмотрите на тот же IP-адрес в двоичном формате:
Четыре числа в IP-адресе называются октетами , поскольку каждое из них занимает восемь позиций при просмотре в двоичной форме. Если сложить все позиции вместе, получится 32, поэтому IP-адреса считаются 32-битными числами. Поскольку каждая из восьми позиций может иметь два разных состояния (1 или ноль), общее количество возможных комбинаций на октет равно 2 8 или 256. Таким образом, каждый октет может содержать любое значение от нуля до 255. Объедините четыре октета, и вы получите 2 32 или 4 294 967 296 уникальных значений!
Из почти 4,3 миллиарда возможных комбинаций некоторые значения нельзя использовать в качестве типичных IP-адресов. Например, IP-адрес 0.0.0.0 зарезервирован для сети по умолчанию, а адрес 255.255.255.255 используется для широковещательной рассылки.
Октеты служат не только для разделения чисел. Они используются для создания классов IP-адресов, которые могут быть назначены конкретному бизнесу, правительству или другому субъекту в зависимости от размера и потребности. Октеты разделены на две части: сеть и хост. Раздел Net всегда содержит первый октет. Он используется для идентификации сети, к которой принадлежит компьютер. Хост (иногда называемый узлом) идентифицирует фактический компьютер в сети. Раздел Host всегда содержит последний октет. Существует пять классов IP плюс определенные специальные адреса. Вы можете узнать больше о классах IP в разделе Что такое IP-адрес?.
Интернет-протокол: система доменных имен
Когда Интернет был в зачаточном состоянии, он состоял из небольшого количества компьютеров, соединенных между собой модемами и телефонными линиями. Вы могли устанавливать соединения, только указав IP-адрес компьютера, с которым вы хотели установить связь. Например, типичный IP-адрес может быть 216.27.22.162. Это было нормально, когда было всего несколько хостов, но это становилось громоздким по мере того, как все больше и больше систем подключалось к сети.
Пример DNS
Допустим, вы вводите URL-адрес http://computer.howstuffworks.com/ в браузере. Браузер связывается с DNS-сервером, чтобы получить IP-адрес. DNS-сервер начнет поиск IP-адреса, связавшись с одним из корневых DNS-серверов. Корневым серверам известны IP-адреса всех DNS-серверов, обслуживающих домены верхнего уровня (.COM, .NET, .ORG и т. д.). Ваш DNS-сервер запросит у корня www.howstuffworks.com, и корень скажет: «Я не знаю IP-адреса для www.howstuffworks.com, но вот IP-адрес для домена .COM-DNS-сервер."
Несмотря на то, что DNS-серверы абсолютно невидимы, они ежедневно обрабатывают миллиарды запросов и необходимы для бесперебойной работы Интернета. Тот факт, что эта распределенная база данных работает так хорошо и невидимо изо дня в день, является свидетельством дизайна. Обязательно прочтите «Как работают серверы доменных имен», чтобы получить дополнительную информацию о DNS.
Клиенты и серверы
Интернет-серверы делают Интернет возможным. Все машины в Интернете являются либо серверами, либо клиентами. Машины, которые предоставляют услуги другим машинам, являются серверами. И машины, которые используются для подключения к этим службам, являются клиентами. Существуют веб-серверы, серверы электронной почты, FTP-серверы и т. д., обслуживающие потребности пользователей Интернета во всем мире.
Сервер имеет статический IP-адрес, который редко меняется. С другой стороны, домашняя машина, которая подключается через модем, обычно имеет IP-адрес, назначаемый интернет-провайдером каждый раз, когда вы подключаетесь. Этот IP-адрес уникален для вашего сеанса — он может быть другим при следующем наборе номера. in. Таким образом, интернет-провайдеру требуется только один IP-адрес для каждого поддерживаемого им модема, а не один для каждого клиента.
Порты
Любая серверная машина делает свои службы доступными, используя пронумерованные порты — по одному для каждой службы, доступной на сервере. Например, если на сервере работает веб-сервер и сервер протокола передачи файлов (FTP), веб-сервер обычно доступен через порт 80, а FTP-сервер — через порт 21. Клиенты подключаются к службе через определенный IP-адрес и определенный номер порта.
Сети, маршрутизаторы, NAP, интернет-провайдеры, DNS и мощные серверы делают Интернет возможным. Поистине удивительно, когда понимаешь, что вся эта информация рассылается по всему миру за считанные миллисекунды! Компоненты чрезвычайно важны в современной жизни — без них не было бы Интернета. А без Интернета жизнь многих из нас действительно была бы совсем другой.
Для получения дополнительной информации о структуре Интернета и смежных темах перейдите по ссылкам на следующей странице.
Раздел 404 Закона Сарбейнса-Оксли (SOX) требует, чтобы все публичные компании установили внутренний контроль и процедуры.
Закон о защите конфиденциальности детей в Интернете от 1998 года (COPPA) – это федеральный закон, который налагает особые требования на операторов доменов .
План North American Electric Reliability Corporation по защите критически важной инфраструктуры (NERC CIP) представляет собой набор стандартов.
Стандарт безопасности данных платежных приложений (PA-DSS) – это набор требований, призванных помочь поставщикам программного обеспечения в разработке безопасных .
Взаимная аутентификация, также называемая двусторонней аутентификацией, представляет собой процесс или технологию, в которой оба объекта обмениваются данными .
Экранированная подсеть или брандмауэр с тройным подключением относится к сетевой архитектуре, в которой один брандмауэр используется с тремя сетями .
Медицинская транскрипция (МТ) – это ручная обработка голосовых сообщений, продиктованных врачами и другими медицинскими работниками.
Электронное отделение интенсивной терапии (eICU) — это форма или модель телемедицины, в которой используются самые современные технологии.
Защищенная медицинская информация (PHI), также называемая личной медицинской информацией, представляет собой демографическую информацию, медицинскую .
Снижение рисков – это стратегия подготовки к угрозам, с которыми сталкивается бизнес, и уменьшения их последствий.
Отказоустойчивая технология — это способность компьютерной системы, электронной системы или сети обеспечивать бесперебойное обслуживание.
Синхронная репликация — это процесс копирования данных по сети хранения, локальной или глобальной сети, поэтому .
Коэффициент усиления записи (WAF) – это числовое значение, представляющее объем данных, передаваемых контроллером твердотельного накопителя (SSD) .
API облачного хранилища — это интерфейс прикладного программирования, который соединяет локальное приложение с облачным хранилищем.
Интерфейс управления облачными данными (CDMI) – это международный стандарт, определяющий функциональный интерфейс, используемый приложениями.
Сервер — это компьютер или система, которая предоставляет ресурсы, данные, службы или программы другим компьютерам, известным как клиенты, по сети. Теоретически всякий раз, когда компьютеры совместно используют ресурсы с клиентскими машинами, они считаются серверами. Существует множество типов серверов, включая веб-серверы, почтовые серверы и виртуальные серверы.
Отдельная система может предоставлять ресурсы и одновременно использовать их из другой системы. Это означает, что устройство может быть и сервером, и клиентом одновременно.
Некоторые из первых серверов были мейнфреймами или миникомпьютерами. Миникомпьютеры были намного меньше мейнфреймов, отсюда и название.Однако по мере развития технологий они стали намного крупнее настольных компьютеров, что сделало термин «микрокомпьютер» несколько абсурдным.
Изначально такие серверы были подключены к клиентам, известным как терминалы, которые не выполняли никаких реальных вычислений. Эти терминалы, называемые «тупыми терминалами», существовали просто для того, чтобы принимать ввод с клавиатуры или устройства чтения карт и возвращать результаты любых вычислений на экран дисплея или принтер. Фактические вычисления выполнялись на сервере.
Позже серверы часто представляли собой отдельные мощные компьютеры, подключенные по сети к набору менее мощных клиентских компьютеров. Эту сетевую архитектуру часто называют моделью клиент-сервер, в которой и клиентский компьютер, и сервер обладают вычислительной мощностью, но некоторые задачи делегируются серверам. В предыдущих вычислительных моделях, таких как модель мэйнфрейм-терминал, мейнфрейм действовал как сервер, даже если он не назывался этим именем.
По мере развития технологий менялось и определение сервера. В наши дни сервер может быть не чем иным, как программным обеспечением, работающим на одном или нескольких физических вычислительных устройствах. Такие серверы часто называют виртуальными серверами. Первоначально виртуальные серверы использовались для увеличения количества серверных функций, которые мог выполнять один аппаратный сервер. Сегодня виртуальные серверы часто управляются третьей стороной на оборудовании через Интернет, что называется облачными вычислениями.
Сервер может быть предназначен для выполнения одной задачи, например, почтовый сервер, который принимает и хранит электронную почту, а затем предоставляет ее запрашивающему клиенту. Серверы также могут выполнять несколько задач, таких как файловый сервер и сервер печати, которые одновременно хранят файлы и принимают задания на печать от клиентов, а затем отправляют их на сетевой принтер.
Как работает сервер
Для работы в качестве сервера устройство должно быть настроено на прослушивание запросов от клиентов по сетевому подключению. Эта функция может существовать как часть операционной системы в виде установленного приложения, роли или их сочетания.
Например, операционная система Microsoft Windows Server предоставляет функции прослушивания клиентских запросов и ответа на них. Дополнительно установленные роли или службы увеличивают количество типов клиентских запросов, на которые может отвечать сервер. В другом примере веб-сервер Apache отвечает на запросы интернет-браузера через дополнительное приложение Apache, установленное поверх операционной системы.
Когда клиенту требуются данные или функции с сервера, он отправляет запрос по сети. Сервер получает этот запрос и отвечает соответствующей информацией. Это модель запроса и ответа в сети клиент-сервер, также известная как модель вызова и ответа.
Сервер часто выполняет множество дополнительных задач в рамках одного запроса и ответа, включая проверку личности отправителя запроса, проверку наличия у клиента разрешения на доступ к запрошенным данным или ресурсам, а также правильное форматирование или возврат требуемого ответа. ожидаемым образом.
Типы серверов
Существует множество типов серверов, выполняющих разные функции. Многие сети содержат один или несколько распространенных типов серверов:
Файловые серверы
Файловые серверы хранят и распространяют файлы. Несколько клиентов или пользователей могут совместно использовать файлы, хранящиеся на сервере. Кроме того, централизованное хранение файлов предлагает более простые решения для резервного копирования или отказоустойчивости, чем попытки обеспечить безопасность и целостность файлов на каждом устройстве в организации. Аппаратное обеспечение файлового сервера может быть спроектировано так, чтобы максимизировать скорость чтения и записи для повышения производительности.
Серверы печати
Серверы печати позволяют управлять функциями печати и распределять их. Вместо того, чтобы подключать принтер к каждой рабочей станции, один сервер печати может отвечать на запросы печати от множества клиентов. Сегодня некоторые более крупные и высокопроизводительные принтеры поставляются со встроенным сервером печати, что устраняет необходимость в дополнительном сервере печати на базе компьютера. Этот внутренний сервер печати также функционирует, отвечая на запросы печати от клиента.
Серверы приложений
Серверы приложений запускают приложения вместо клиентских компьютеров, выполняющих приложения локально. Серверы приложений часто запускают ресурсоемкие приложения, совместно используемые большим количеством пользователей. Это избавляет каждого клиента от необходимости иметь достаточно ресурсов для запуска приложений. Это также избавляет от необходимости устанавливать и поддерживать программное обеспечение на многих компьютерах, а не только на одном.
DNS-серверы
Серверы системы доменных имен (DNS) — это серверы приложений, которые обеспечивают разрешение имен для клиентских компьютеров путем преобразования имен, понятных людям, в машиночитаемые IP-адреса. Система DNS представляет собой широко распространенную базу данных имен и других DNS-серверов, каждый из которых может использоваться для запроса неизвестного имени компьютера.Когда клиенту нужен адрес системы, он отправляет DNS-запрос с именем нужного ресурса на DNS-сервер. DNS-сервер отвечает необходимым IP-адресом из своей таблицы имен.
Почтовые серверы
Почтовые серверы — очень распространенный тип серверов приложений. Почтовые серверы получают электронные письма, отправленные пользователю, и хранят их до тех пор, пока клиент не запросит их от имени указанного пользователя. Наличие почтового сервера позволяет правильно настроить одну машину и постоянно подключать ее к сети. После этого он готов отправлять и получать сообщения, а не требует, чтобы на каждом клиентском компьютере постоянно работала собственная подсистема электронной почты.
Веб-серверы
Одним из самых распространенных типов серверов на современном рынке является веб-сервер. Веб-сервер — это особый тип сервера приложений, на котором размещаются программы и данные, запрашиваемые пользователями через Интернет или интрасеть. Веб-серверы отвечают на запросы от браузеров, запущенных на клиентских компьютерах, для веб-страниц или других веб-служб. Общие веб-серверы включают веб-серверы Apache, серверы Microsoft Internet Information Services (IIS) и серверы Nginx.
Серверы баз данных
Объем данных, используемых компаниями, пользователями и другими службами, ошеломляет. Большая часть этих данных хранится в базах данных. Базы данных должны быть доступны нескольким клиентам в любой момент времени, и для этого может потребоваться огромное количество дискового пространства. Обе эти потребности хорошо подходят для размещения таких баз данных на серверах. Серверы баз данных запускают приложения баз данных и отвечают на многочисленные запросы клиентов. Общие приложения сервера баз данных включают Oracle, Microsoft SQL Server, DB2 и Informix.
Виртуальные серверы
Виртуальные серверы штурмом захватывают мир серверов. В отличие от традиционных серверов, которые устанавливаются как операционная система на машинном оборудовании, виртуальные серверы существуют только в рамках специализированного программного обеспечения, называемого гипервизором. Каждый гипервизор может одновременно запускать сотни или даже тысячи виртуальных серверов. Гипервизор представляет серверу виртуальное оборудование, как если бы это было реальное физическое оборудование. Виртуальный сервер, как обычно, использует виртуальное оборудование, а гипервизор передает фактические потребности в вычислениях и хранении на реальное оборудование под ним, которое совместно используется всеми другими виртуальными серверами.
Прокси-серверы
Прокси-сервер действует как посредник между клиентом и сервером. Часто используемый для изоляции клиентов или серверов в целях безопасности, прокси-сервер принимает запрос от клиента. Вместо ответа клиенту он передает запрос другому серверу или процессу. Прокси-сервер получает ответ от второго сервера, а затем отвечает исходному клиенту, как если бы он отвечал сам. Таким образом, ни клиенту, ни отвечающему серверу не нужно напрямую подключаться друг к другу.
Серверы мониторинга и управления
Некоторые серверы предназначены для мониторинга или управления другими системами и клиентами. Существует множество типов серверов мониторинга. Некоторые из них прослушивают сеть и получают каждый клиентский запрос и ответ сервера, но некоторые сами не запрашивают данные и не отвечают на них. Таким образом, сервер мониторинга может отслеживать весь сетевой трафик, а также запросы и ответы клиентов и серверов, не мешая этим операциям. Сервер мониторинга будет отвечать на запросы от клиентов мониторинга, таких как те, которыми управляют сетевые администраторы, следящие за состоянием сети.
Структуры серверов
Концепция серверов так же стара, как и сама сеть. В конце концов, смысл сети в том, чтобы позволить одному компьютеру общаться с другим компьютером и распределять либо работу, либо ресурсы. С тех пор вычислительная техника развивалась, что привело к появлению нескольких типов серверных структур и аппаратного обеспечения.
Мейнфрейм или миникомпьютер (AS/400)
Можно сказать, что первоначальные серверы, мейнфреймы, а позже и миникомпьютеры решали почти все вычислительные задачи, кроме взаимодействия с пользователем через экран и клавиатуру, которые предоставлялись клиентской системе.
Сервер компьютерного оборудования
Следующая крупная волна серверов включала компьютерные серверы. Во многих отношениях эти серверы были не чем иным, как более крупными и мощными настольными компьютерами. Такие серверы, как правило, были более дорогими и занимали гораздо больше памяти и дискового пространства, чем большинство клиентских компьютеров. Каждый сервер по-прежнему был автономным блоком со своей материнской платой, процессором, памятью, дисководами и блоком питания. Подобные серверы часто хранились в кондиционированных помещениях, называемых серверными, а позже были закреплены в стойках для лучшего хранения и доступности.
Блейд-серверы
Исходное компьютерное серверное оборудование было большим и хранилось в стеллажах, которые могли вместить сотни фунтов. Однако со временем более быстрые средства подключения оборудования привели к тому, что части сервера были извлечены из одного автономного устройства. Благодаря удалению жестких дисков, устранению внутреннего охлаждения и продолжающейся миниатюризации вычислительных частей серверы в конечном итоге были уменьшены до одного тонкого сервера, известного как блейд-сервер. Хотя блейд-серверы по-прежнему хранятся в стойках в серверных, они меньше по размеру и их легче заменить.
Объединение серверов
Даже до виртуализации серверы извлекались из стандартной модели операционной системы с одним сервером, установленной на аппаратном компьютере. Такие технологии, как сетевое хранилище, избавили сервер от необходимости иметь собственное хранилище. Другие технологии, такие как зеркалирование и кластеризация, позволяли объединять части оборудования в более крупные и мощные серверы. Такой сервер может состоять из нескольких блейд-модулей, нескольких подключенных устройств хранения данных и внешнего источника питания, и каждую часть можно заменить на другую во время работы сервера.
Виртуальные серверы
Для виртуальных серверов по-прежнему требуется аппаратное обеспечение, но на этом оборудовании теперь работает другой процесс, известный как гипервизор. В некоторых случаях, таких как Microsoft Hyper-V, полная операционная система продолжает работать на самом оборудовании. В других случаях так называемые «голые» гипервизоры могут быть установлены непосредственно на серверное оборудование. В обоих случаях само оборудование часто распределено по массиву блейд-серверов, сетевых хранилищ и блоков питания, что приводит к среде, в которой невозможно сказать, где заканчивается один отдельный сервер и начинается другой.
Из этого введения в работу с сетями вы узнаете, как работают компьютерные сети, какая архитектура используется для проектирования сетей и как обеспечить их безопасность.
Что такое компьютерная сеть?
Компьютерная сеть состоит из двух или более компьютеров, соединенных между собой кабелями (проводными) или WiFi (беспроводными) с целью передачи, обмена или совместного использования данных и ресурсов. Вы строите компьютерную сеть, используя оборудование (например, маршрутизаторы, коммутаторы, точки доступа и кабели) и программное обеспечение (например, операционные системы или бизнес-приложения).
Географическое расположение часто определяет компьютерную сеть. Например, LAN (локальная сеть) соединяет компьютеры в определенном физическом пространстве, например, в офисном здании, тогда как WAN (глобальная сеть) может соединять компьютеры на разных континентах. Интернет — крупнейший пример глобальной сети, соединяющей миллиарды компьютеров по всему миру.
Вы можете дополнительно определить компьютерную сеть по протоколам, которые она использует для связи, физическому расположению ее компонентов, способу управления трафиком и ее назначению.
Компьютерные сети позволяют общаться в любых деловых, развлекательных и исследовательских целях. Интернет, онлайн-поиск, электронная почта, обмен аудио и видео, онлайн-торговля, прямые трансляции и социальные сети — все это существует благодаря компьютерным сетям.
Типы компьютерных сетей
По мере развития сетевых потребностей менялись и типы компьютерных сетей, отвечающие этим потребностям. Вот наиболее распространенные и широко используемые типы компьютерных сетей:
Локальная сеть (локальная сеть). Локальная сеть соединяет компьютеры на относительно небольшом расстоянии, позволяя им обмениваться данными, файлами и ресурсами. Например, локальная сеть может соединять все компьютеры в офисном здании, школе или больнице. Как правило, локальные сети находятся в частной собственности и под управлением.
WLAN (беспроводная локальная сеть). WLAN похожа на локальную сеть, но соединения между устройствами в сети осуществляются по беспроводной сети.
WAN (глобальная сеть). Как видно из названия, глобальная сеть соединяет компьютеры на большой территории, например, из региона в регион или даже из одного континента в другой. Интернет — это крупнейшая глобальная сеть, соединяющая миллиарды компьютеров по всему миру. Обычно для управления глобальной сетью используются модели коллективного или распределенного владения.
MAN (городская сеть): MAN обычно больше, чем LAN, но меньше, чем WAN. Города и государственные учреждения обычно владеют и управляют MAN.
PAN (персональная сеть): PAN обслуживает одного человека. Например, если у вас есть iPhone и Mac, вполне вероятно, что вы настроили сеть PAN, которая позволяет обмениваться и синхронизировать контент — текстовые сообщения, электронные письма, фотографии и многое другое — на обоих устройствах.
SAN (сеть хранения данных). SAN – это специализированная сеть, предоставляющая доступ к хранилищу на уровне блоков — общей сети или облачному хранилищу, которое для пользователя выглядит и работает как накопитель, физически подключенный к компьютеру. (Дополнительную информацию о том, как SAN работает с блочным хранилищем, см. в разделе «Блочное хранилище: полное руководство».)
CAN (сеть кампуса). CAN также известен как корпоративная сеть. CAN больше, чем LAN, но меньше, чем WAN. CAN обслуживают такие объекты, как колледжи, университеты и бизнес-кампусы.
VPN (виртуальная частная сеть). VPN – это безопасное двухточечное соединение между двумя конечными точками сети (см. раздел "Узлы" ниже). VPN устанавливает зашифрованный канал, который сохраняет личность пользователя и учетные данные для доступа, а также любые передаваемые данные, недоступные для хакеров.
Важные термины и понятия
Ниже приведены некоторые общие термины, которые следует знать при обсуждении компьютерных сетей:
IP-адрес: IP-адрес — это уникальный номер, присваиваемый каждому устройству, подключенному к сети, которая использует для связи Интернет-протокол. Каждый IP-адрес идентифицирует хост-сеть устройства и местоположение устройства в хост-сети. Когда одно устройство отправляет данные другому, данные включают «заголовок», который включает IP-адрес отправляющего устройства и IP-адрес устройства-получателя.
Узлы. Узел — это точка подключения внутри сети, которая может получать, отправлять, создавать или хранить данные. Каждый узел требует, чтобы вы предоставили некоторую форму идентификации для получения доступа, например IP-адрес. Несколько примеров узлов включают компьютеры, принтеры, модемы, мосты и коммутаторы. Узел — это, по сути, любое сетевое устройство, которое может распознавать, обрабатывать и передавать информацию любому другому сетевому узлу.
Маршрутизаторы. Маршрутизатор — это физическое или виртуальное устройство, которое отправляет информацию, содержащуюся в пакетах данных, между сетями. Маршрутизаторы анализируют данные в пакетах, чтобы определить наилучший способ доставки информации к конечному получателю. Маршрутизаторы пересылают пакеты данных до тех пор, пока они не достигнут узла назначения.
Коммутаторы. Коммутатор – это устройство, которое соединяет другие устройства и управляет обменом данными между узлами в сети, обеспечивая доставку пакетов данных к конечному пункту назначения. В то время как маршрутизатор отправляет информацию между сетями, коммутатор отправляет информацию между узлами в одной сети. При обсуждении компьютерных сетей «коммутация» относится к тому, как данные передаются между устройствами в сети. Три основных типа переключения следующие:
Коммутация каналов, которая устанавливает выделенный канал связи между узлами в сети. Этот выделенный путь гарантирует, что во время передачи будет доступна вся полоса пропускания, что означает, что никакой другой трафик не может проходить по этому пути.
Коммутация пакетов предполагает разбиение данных на независимые компоненты, называемые пакетами, которые из-за своего небольшого размера предъявляют меньшие требования к сети. Пакеты перемещаются по сети к конечному пункту назначения.
Переключение сообщений отправляет сообщение полностью с исходного узла, перемещаясь от коммутатора к коммутатору, пока не достигнет узла назначения.
Порты: порт определяет конкретное соединение между сетевыми устройствами. Каждый порт идентифицируется номером. Если вы считаете IP-адрес сопоставимым с адресом отеля, то порты — это номера люксов или комнат в этом отеле. Компьютеры используют номера портов, чтобы определить, какое приложение, служба или процесс должны получать определенные сообщения.
Типы сетевых кабелей. Наиболее распространенными типами сетевых кабелей являются витая пара Ethernet, коаксиальный и оптоволоконный кабель. Выбор типа кабеля зависит от размера сети, расположения сетевых элементов и физического расстояния между устройствами.
Примеры компьютерных сетей
Проводное или беспроводное соединение двух или более компьютеров с целью обмена данными и ресурсами образует компьютерную сеть. Сегодня почти каждое цифровое устройство принадлежит к компьютерной сети.
В офисе вы и ваши коллеги можете совместно использовать принтер или систему группового обмена сообщениями. Вычислительная сеть, которая позволяет это, вероятно, представляет собой локальную сеть или локальную сеть, которая позволяет вашему отделу совместно использовать ресурсы.
Городские власти могут управлять общегородской сетью камер наблюдения, которые отслеживают транспортный поток и происшествия. Эта сеть будет частью MAN или городской сети, которая позволит городским службам экстренной помощи реагировать на дорожно-транспортные происшествия, советовать водителям альтернативные маршруты движения и даже отправлять дорожные билеты водителям, проезжающим на красный свет.
The Weather Company работала над созданием одноранговой ячеистой сети, которая позволяет мобильным устройствам напрямую взаимодействовать с другими мобильными устройствами, не требуя подключения к Wi-Fi или сотовой связи. Проект Mesh Network Alerts позволяет доставлять жизненно важную информацию о погоде миллиардам людей даже без подключения к Интернету.
Компьютерные сети и Интернет
Провайдеры интернет-услуг (ISP) и поставщики сетевых услуг (NSP) предоставляют инфраструктуру, позволяющую передавать пакеты данных или информации через Интернет. Каждый бит информации, отправленной через Интернет, не поступает на каждое устройство, подключенное к Интернету. Это комбинация протоколов и инфраструктуры, которая точно указывает, куда направить информацию.
Как они работают?
Компьютерные сети соединяют такие узлы, как компьютеры, маршрутизаторы и коммутаторы, с помощью кабелей, оптоволокна или беспроводных сигналов. Эти соединения позволяют устройствам в сети взаимодействовать и обмениваться информацией и ресурсами.
Сети следуют протоколам, которые определяют способ отправки и получения сообщений. Эти протоколы позволяют устройствам обмениваться данными. Каждое устройство в сети использует интернет-протокол или IP-адрес, строку цифр, которая однозначно идентифицирует устройство и позволяет другим устройствам распознавать его.
Маршрутизаторы – это виртуальные или физические устройства, облегчающие обмен данными между различными сетями. Маршрутизаторы анализируют информацию, чтобы определить наилучший способ доставки данных к конечному пункту назначения. Коммутаторы соединяют устройства и управляют связью между узлами внутри сети, гарантируя, что пакеты информации, перемещающиеся по сети, достигают конечного пункта назначения.
Архитектура
Архитектура компьютерной сети определяет физическую и логическую структуру компьютерной сети. В нем описывается, как компьютеры организованы в сети и какие задачи возлагаются на эти компьютеры. Компоненты сетевой архитектуры включают аппаратное и программное обеспечение, средства передачи (проводные или беспроводные), топологию сети и протоколы связи.
Основные типы сетевой архитектуры
В сети клиент/сервер центральный сервер или группа серверов управляет ресурсами и предоставляет услуги клиентским устройствам в сети. Клиенты в сети общаются с другими клиентами через сервер. В отличие от модели P2P, клиенты в архитектуре клиент/сервер не делятся своими ресурсами. Этот тип архитектуры иногда называют многоуровневой моделью, поскольку он разработан с несколькими уровнями или ярусами.
Топология сети
Топология сети — это то, как устроены узлы и каналы в сети. Сетевой узел — это устройство, которое может отправлять, получать, хранить или пересылать данные. Сетевой канал соединяет узлы и может быть как кабельным, так и беспроводным.
Понимание типов топологии обеспечивает основу для построения успешной сети. Существует несколько топологий, но наиболее распространенными являются шина, кольцо, звезда и сетка:
При топологии шинной сети каждый сетевой узел напрямую подключен к основному кабелю.
В кольцевой топологии узлы соединены в петлю, поэтому каждое устройство имеет ровно двух соседей. Соседние пары соединяются напрямую; несмежные пары связаны косвенно через несколько узлов.
В топологии звездообразной сети все узлы подключены к одному центральному концентратору, и каждый узел косвенно подключен через этот концентратор.
сетчатая топология определяется перекрывающимися соединениями между узлами. Вы можете создать полносвязную топологию, в которой каждый узел в сети соединен со всеми остальными узлами. Вы также можете создать топологию частичной сетки, в которой только некоторые узлы соединены друг с другом, а некоторые связаны с узлами, с которыми они обмениваются наибольшим количеством данных. Полноячеистая топология может быть дорогостоящей и трудоемкой для выполнения, поэтому ее часто используют для сетей, требующих высокой избыточности. Частичная сетка обеспечивает меньшую избыточность, но является более экономичной и простой в реализации.
Безопасность
Безопасность компьютерной сети защищает целостность информации, содержащейся в сети, и контролирует доступ к этой информации. Политики сетевой безопасности уравновешивают необходимость предоставления услуг пользователям с необходимостью контроля доступа к информации.
Существует много точек входа в сеть. Эти точки входа включают аппаратное и программное обеспечение, из которых состоит сама сеть, а также устройства, используемые для доступа к сети, такие как компьютеры, смартфоны и планшеты. Из-за этих точек входа сетевая безопасность требует использования нескольких методов защиты. Средства защиты могут включать брандмауэры — устройства, которые отслеживают сетевой трафик и предотвращают доступ к частям сети на основе правил безопасности.
Процессы аутентификации пользователей с помощью идентификаторов пользователей и паролей обеспечивают еще один уровень безопасности. Безопасность включает в себя изоляцию сетевых данных, чтобы доступ к служебной или личной информации был сложнее, чем к менее важной информации. Другие меры сетевой безопасности включают обеспечение регулярного обновления и исправления аппаратного и программного обеспечения, информирование пользователей сети об их роли в процессах безопасности и информирование о внешних угрозах, осуществляемых хакерами и другими злоумышленниками. Сетевые угрозы постоянно развиваются, что делает сетевую безопасность бесконечным процессом.
Использование общедоступного облака также требует обновления процедур безопасности для обеспечения постоянной безопасности и доступа. Для безопасного облака требуется безопасная базовая сеть.
Ознакомьтесь с пятью основными соображениями (PDF, 298 КБ) по обеспечению безопасности общедоступного облака.
Ячеистые сети
Как отмечалось выше, ячеистая сеть — это тип топологии, в котором узлы компьютерной сети подключаются к как можно большему количеству других узлов. В этой топологии узлы взаимодействуют друг с другом, чтобы эффективно направлять данные к месту назначения. Эта топология обеспечивает большую отказоустойчивость, поскольку в случае отказа одного узла существует множество других узлов, которые могут передавать данные. Ячеистые сети самонастраиваются и самоорганизуются в поисках самого быстрого и надежного пути для отправки информации.
Тип ячеистых сетей
Существует два типа ячеистых сетей — полная и частичная:
- В полной ячеистой топологии каждый сетевой узел соединяется со всеми остальными сетевыми узлами, обеспечивая высочайший уровень отказоустойчивости. Однако его выполнение обходится дороже. В топологии с частичной сеткой подключаются только некоторые узлы, обычно те, которые чаще всего обмениваются данными.
- беспроводная ячеистая сеть может состоять из десятков и сотен узлов. Этот тип сети подключается к пользователям через точки доступа, разбросанные по большой территории.
Балансировщики нагрузки и сети
Балансировщики нагрузки эффективно распределяют задачи, рабочие нагрузки и сетевой трафик между доступными серверами. Думайте о балансировщиках нагрузки как об управлении воздушным движением в аэропорту. Балансировщик нагрузки отслеживает весь трафик, поступающий в сеть, и направляет его на маршрутизатор или сервер, которые лучше всего подходят для управления им. Цели балансировки нагрузки – избежать перегрузки ресурсов, оптимизировать доступные ресурсы, сократить время отклика и максимально увеличить пропускную способность.
Полный обзор балансировщиков нагрузки см. в разделе Балансировка нагрузки: полное руководство.
Сети доставки контента
Сеть доставки контента (CDN) – это сеть с распределенными серверами, которая доставляет пользователям временно сохраненные или кэшированные копии контента веб-сайта в зависимости от их географического положения. CDN хранит этот контент в распределенных местах и предоставляет его пользователям, чтобы сократить расстояние между посетителями вашего сайта и сервером вашего сайта. Кэширование контента ближе к вашим конечным пользователям позволяет вам быстрее обслуживать контент и помогает веб-сайтам лучше охватить глобальную аудиторию. CDN защищают от всплесков трафика, сокращают задержки, снижают потребление полосы пропускания, ускоряют время загрузки и уменьшают влияние взломов и атак, создавая слой между конечным пользователем и инфраструктурой вашего веб-сайта.
Прямые трансляции мультимедиа, мультимедиа по запросу, игровые компании, создатели приложений, сайты электронной коммерции — по мере роста цифрового потребления все больше владельцев контента обращаются к CDN, чтобы лучше обслуживать потребителей контента.
Компьютерные сетевые решения и IBM
Компьютерные сетевые решения помогают предприятиям увеличить трафик, сделать пользователей счастливыми, защитить сеть и упростить предоставление услуг. Лучшее решение для компьютерной сети, как правило, представляет собой уникальную конфигурацию, основанную на вашем конкретном типе бизнеса и потребностях.
Сети доставки контента (CDN), балансировщики нагрузки и сетевая безопасность — все это упомянуто выше — это примеры технологий, которые могут помочь компаниям создавать оптимальные компьютерные сетевые решения. IBM предлагает дополнительные сетевые решения, в том числе:
-
— это устройства, которые дают вам улучшенный контроль над сетевым трафиком, позволяют повысить производительность вашей сети и повысить ее безопасность. Управляйте своими физическими и виртуальными сетями для маршрутизации нескольких VLAN, для брандмауэров, VPN, формирования трафика и многого другого. обеспечивает безопасность и ускоряет передачу данных между частной инфраструктурой, мультиоблачными средами и IBM Cloud. — это возможности безопасности и производительности, предназначенные для защиты общедоступного веб-контента и приложений до того, как они попадут в облако. Получите защиту от DDoS, глобальную балансировку нагрузки и набор функций безопасности, надежности и производительности, предназначенных для защиты общедоступного веб-контента и приложений до того, как они попадут в облако.
Сетевые сервисы в IBM Cloud предоставляют вам сетевые решения для повышения трафика, обеспечения удовлетворенности ваших пользователей и легкого предоставления ресурсов по мере необходимости.
Развить сетевые навыки и получить профессиональную сертификацию IBM, пройдя курсы в рамках программы Cloud Site Reliability Engineers (SRE) Professional.
Интернет и всемирная паутина – это дикие границы, в которых компьютерные языки и коды используются для поиска и обмена данными и информацией. Одним из самых фундаментальных инструментов Интернета является система доменных имен или DNS. (Хотя многие думают, что «DNS» означает «Сервер доменных имен», на самом деле это означает «Система доменных имен».) DNS — это протокол, входящий в набор стандартов того, как компьютеры обмениваются данными в Интернете и во многих частных сетях. известный как набор протоколов TCP/IP. Его цель жизненно важна, поскольку он помогает преобразовывать простые для понимания доменные имена, такие как «howstuffworks.com», в адрес интернет-протокола (IP), например 70.42.251.42, который компьютеры используют для идентификации друг друга в сети. Короче говоря, это система сопоставления имен с числами.
Концепция DNS похожа на телефонную книгу для Интернета. Без такой системы навигации вам пришлось бы прибегать к гораздо более сложным и эзотерическим средствам, чтобы просеять виртуальные открытые равнины и плотные города данных, разбросанных по всему Интернету. и вы можете поспорить, что это было бы не так весело, тем более что сейчас существуют сотни миллионов доменных имен [источник: VeriSign].
Компьютеры и другие сетевые устройства в Интернете используют IP-адрес для направления вашего запроса на сайт, который вы пытаетесь открыть. Это похоже на набор номера телефона, чтобы соединиться с человеком, которому вы пытаетесь позвонить. Однако благодаря DNS вам не нужно вести собственную адресную книгу IP-адресов. Вместо этого вы просто подключаетесь через сервер доменных имен, также называемый DNS-сервером или сервером имен, который управляет огромной базой данных, сопоставляющей доменные имена с IP-адресами.
Вне зависимости от того, заходите ли вы на веб-сайт или отправляете электронную почту, ваш компьютер использует DNS-сервер для поиска доменного имени, к которому вы пытаетесь получить доступ. Правильным термином для этого процесса является разрешение имени DNS, и вы бы сказали, что сервер DNS разрешает доменное имя в IP-адрес. Например, когда вы вводите «www.howstuffworks.com» в браузере, часть сетевого подключения включает преобразование доменного имени «howstuffworks.com» в IP-адрес, например 70.42.251.42, для веб-серверов HowStuffWorks.< /p>
Но вы, скорее всего, вспомните "howstuffworks.com", когда захотите вернуться позже. Кроме того, IP-адрес веб-сайта может со временем меняться, и некоторые сайты связывают несколько IP-адресов с одним доменным именем.
Без DNS-серверов Интернет очень быстро отключился бы. Но как ваш компьютер узнает, какой DNS-сервер использовать? Как правило, когда вы подключаетесь к домашней сети, интернет-провайдеру (ISP) или сети Wi-Fi, модем или маршрутизатор, который назначает сетевой адрес вашего компьютера, также отправляет важную информацию о конфигурации сети на ваш компьютер или мобильное устройство. Эта конфигурация включает один или несколько DNS-серверов, которые устройство должно использовать при преобразовании DNS-имен в IP-адрес.
К настоящему моменту вы ознакомились с некоторыми важными основами DNS. В оставшейся части этой статьи более подробно рассматриваются серверы доменных имен и разрешение имен. Он даже включает введение в управление собственным DNS-сервером. Начнем с того, как устроены IP-адреса и насколько это важно для процесса разрешения имен.
DNS-серверы и IP-адреса
Вы только что узнали, что основной задачей сервера доменных имен или DNS-сервера является разрешение (преобразование) доменного имени в IP-адрес. Звучит как простая задача, и она была бы такой, если бы не следующие моменты:
- В настоящее время используются миллиарды IP-адресов, и у большинства машин также есть удобочитаемые имена.
- DNS-серверы (в совокупности) обрабатывают миллиарды запросов через Интернет в любой момент времени.
- Каждый день миллионы людей добавляют и меняют доменные имена и IP-адреса.
С учетом стольких задач DNS-серверы полагаются на эффективность сети и интернет-протоколы. Частично эффективность IP заключается в том, что каждая машина в сети имеет уникальный IP-адрес в стандартах IPV4 и IPV6, управляемых Управлением по присвоению номеров в Интернете (IANA). Вот несколько способов узнать IP-адрес:
Откуда берется IP-адрес вашего компьютера? Если мы говорим о вашем настольном или портативном компьютере, он, вероятно, исходит от сервера протокола динамической конфигурации хоста (DHCP) в вашей сети. Работа DHCP-сервера состоит в том, чтобы убедиться, что ваш компьютер имеет IP-адрес и другую сетевую конфигурацию, необходимую ему, когда вы находитесь в сети. Поскольку это «динамический», IP-адрес вашего компьютера, вероятно, будет время от времени меняться, например, когда вы выключите компьютер на несколько дней. Как пользователь, вы, вероятно, никогда не заметите, как все это происходит. См. боковую панель на этой странице, чтобы узнать, где найти IP-адрес, присвоенный вашему компьютеру или мобильному устройству.
Веб-серверы и другие компьютеры, которым требуется постоянная точка контакта, используют статические IP-адреса. Это означает, что один и тот же IP-адрес всегда назначается сетевому интерфейсу этой системы, когда она подключена к сети. Чтобы убедиться, что интерфейс всегда получает один и тот же IP-адрес, IP связывает адрес с адресом управления доступом к среде (MAC) для этого сетевого интерфейса. Каждый сетевой интерфейс, как проводной, так и беспроводной, имеет уникальный MAC-адрес, встроенный производителем.
Теперь давайте посмотрим на другую сторону уравнения DNS: доменные имена.
Ниже приведены советы о том, как узнать IP-адрес вашего компьютера. Обратите внимание, что адрес будет периодически меняться, если только вы не выбрали статический IP-адрес (редко для конечных пользователей):
- Windows. Хотя вы можете щелкнуть в пользовательском интерфейсе, чтобы найти настройки своего сетевого интерфейса, одним из быстрых способов узнать свой IP-адрес является открытие приложения командной строки в разделе «Стандартные» и ввод следующей команды: ipconfig
- Mac: откройте «Системные настройки», нажмите «Сеть», убедитесь, что выбрано текущее сетевое подключение (с зеленой точкой рядом с ним), нажмите «Дополнительно» и перейдите на вкладку TCP/IP.
- Linux или UNIX. Если у вас еще нет командной строки, откройте терминальное приложение, например XTERM или iTerm. В командной строке введите следующую команду: ifconfig
- Смартфоны, использующие Wi-Fi. Посмотрите сетевые настройки вашего телефона. Это зависит от телефона и версии его операционной системы.
Обратите внимание, что если вы находитесь в домашней или небольшой локальной сети, ваш адрес, вероятно, будет иметь вид 192.168.x.x, 172.16.x.x или 10.x.x.x (где x – число от 0 до 255). Это зарезервированные адреса, используемые в каждой локальной сети, и маршрутизатор в этой сети затем подключает вас к Интернету [источники: Modi, Price, Rusen].
Если бы нам пришлось запоминать IP-адреса всех наших любимых веб-сайтов, мы бы, наверное, сошли с ума! Люди просто не так хорошо запоминают цепочки чисел. Однако мы хорошо запоминаем слова, и именно здесь нам на помощь приходят доменные имена. Вероятно, у вас в голове хранятся сотни доменных имен, например:
Вы распознаете доменные имена по строкам символов, разделенным точками (точками). Последнее слово в имени домена представляет собой домен верхнего уровня. Эти домены верхнего уровня контролируются IANA в так называемой базе данных корневой зоны, которую мы более подробно рассмотрим позже. Существует более 1000 доменов верхнего уровня, и вот некоторые из наиболее распространенных:
- COM — коммерческие веб-сайты, открытые для всех.
- NET — сетевые веб-сайты, открытые для всех.
- ORG – веб-сайты некоммерческих организаций, открытые для всех.
- EDU – только школы и образовательные организации.
- MIL — только для вооруженных сил США
- GOV – только для правительства США.
- США, Великобритания, Россия и другие двухбуквенные коды стран — каждый из них назначается уполномоченному органу по доменным именам в соответствующей стране.
В доменном имени каждое сочетание слов и точек, которое вы добавляете перед доменом верхнего уровня, указывает на уровень в структуре домена. Каждый уровень относится к серверу или группе серверов, которые управляют этим уровнем домена. Например, «howstuffworks» в нашем доменном имени — это домен второго уровня вне домена COM верхнего уровня. У организации может быть иерархия поддоменов, дополнительно организующая ее присутствие в Интернете, например, «bbc.co.uk», который является доменом BBC под CO, дополнительным уровнем, созданным органом по доменным именам, отвечающим за код страны Великобритании.
Самое левое слово в имени домена, например www или mail, является именем хоста. Он указывает имя конкретной машины (с определенным IP-адресом) в домене, обычно предназначенном для определенной цели. Определенный домен потенциально может содержать миллионы имен хостов, если все они уникальны для этого домена. (Часть «http» означает протокол передачи гипертекста и представляет собой протокол, по которому пользователь отправляет информацию на веб-сайт, который он посещает. В настоящее время вы, скорее всего, увидите «https», что является признаком того, что информация отправляется по защищенному протоколу, где информация зашифрована. Это особенно важно, если вы предоставляете номер кредитной карты веб-сайту [источник: EasyNews].)
Позже, когда мы рассмотрим, как создать доменное имя, мы увидим, что часть регистрации домена требует определения одного или нескольких серверов имен (DNS-серверов), которые имеют полномочия для разрешения имен хостов и поддоменов. в этом домене. Как правило, вы делаете это через службу хостинга, которая имеет свои собственные DNS-серверы. Далее мы рассмотрим, как эти DNS-серверы управляют вашим доменом и как DNS-серверы в Интернете работают вместе, чтобы обеспечить правильную маршрутизацию трафика между IP-адресами.
Распределенная система
Часть "www" в адресе домена означает "Всемирная паутина" и означает, что вы ищете что-то в Интернете (в отличие от другой части Интернета, например почты). Включение этих трех букв в адрес стало менее важным, чем раньше. Hemera Technologies/Getty Images
У каждого домена есть сервер доменных имен, обрабатывающий его запросы, и есть человек или ИТ-группа, которые ведут записи в базе данных этого DNS-сервера. Ни одна другая база данных на планете не получает столько запросов, сколько DNS-серверы, и они обрабатывают все эти запросы, а также ежедневно обрабатывают обновления данных от миллионов людей. Это одна из самых удивительных частей DNS — она полностью распределена по всему миру на миллионах машин, управляется миллионами людей, и при этом ведет себя как единая интегрированная база данных!
Поскольку управление DNS кажется такой сложной задачей, большинство людей предпочитают доверять ее ИТ-специалистам. Однако, узнав немного о том, как работает DNS и как DNS-серверы распределяются по Интернету, вы сможете уверенно управлять DNS. Первое, что нужно знать, это назначение DNS-сервера в сети, в которой он находится. В качестве основной задачи DNS-сервера будет выполняться одна из следующих задач:
- Поддерживать небольшую базу данных доменных имен и IP-адресов, которые чаще всего используются в собственной сети, и делегировать разрешение имен для всех остальных имен другим DNS-серверам в Интернете.
- Связать IP-адреса со всеми хостами и поддоменами, для которых этот DNS-сервер имеет полномочия.
Когда вы вводите URL-адрес в веб-браузер, ваш DNS-сервер использует свои ресурсы для преобразования имени в IP-адрес соответствующего веб-сервера.
DNS-серверы, выполняющие первую задачу, обычно управляются вашим интернет-провайдером (ISP). Как упоминалось ранее, DNS-сервер провайдера является частью конфигурации сети, которую вы получаете от DHCP, как только подключаетесь к сети. Эти серверы находятся в центрах обработки данных вашего интернет-провайдера и обрабатывают запросы следующим образом:
- Если в его базе данных есть доменное имя и IP-адрес, он сам разрешает имя.
- Если в его базе данных нет доменного имени и IP-адреса, он связывается с другим DNS-сервером в Интернете. Возможно, это придется сделать несколько раз.
- Если ему необходимо связаться с другим DNS-сервером, он кэширует результаты поиска на ограниченное время, чтобы можно было быстро разрешить последующие запросы к тому же доменному имени.
- Если ему не удается найти доменное имя после разумного поиска, он возвращает ошибку, указывающую, что имя недействительно или не существует.
Вторая категория DNS-серверов, упомянутых выше, обычно связана с веб-службами, почтовыми службами и другими службами хостинга доменов в Интернете. Хотя некоторые заядлые ИТ-гуру настраивают и управляют своими собственными DNS-серверами, услуги хостинга значительно упростили управление DNS для менее технической аудитории. DNS-сервер, который управляет определенным доменом, называется началом полномочий (SOA) для этого домена. Со временем результаты поиска хостов в SOA будут распространяться на другие DNS-серверы, которые, в свою очередь, распространяются на другие DNS-серверы и т. д. в Интернете.
Это распространение является результатом того, что каждый DNS-сервер кэширует результат поиска в течение ограниченного времени, известного как время жизни (TTL), которое варьируется от нескольких минут до нескольких дней. Люди, управляющие DNS-сервером, могут настроить его TTL, поэтому значения TTL будут различаться в Интернете. Таким образом, каждый раз, когда вы ищете «www.howstuffworks.com», возможно, что DNS-сервер вашего интернет-провайдера найдет результаты поиска «70.42.251.42» в своем собственном кеше, если вы или кто-то другой, использующий этот сервер, искал его раньше. в пределах TTL сервера.
Эта большая сеть DNS-серверов включает в себя корневые серверы имен, которые начинаются с вершины иерархии доменов для данного домена верхнего уровня. Для каждого домена верхнего уровня доступны сотни корневых серверов имен. Хотя запросы DNS не обязательно начинать с корневого сервера имен, они могут обратиться к корневому серверу имен в качестве крайней меры, чтобы помочь отследить SOA для домена.
Теперь, когда вы знаете, как взаимосвязаны DNS-серверы для улучшения процесса разрешения имен, давайте рассмотрим, как настроить DNS-сервер в качестве авторитетного для вашего домена.
Читайте также: