© 2002 Rus Shuler @ Pomeroy IT Solutions, Kaikki oikeudet pidätetään

sisältö

1. Johdanto
2. mistä aloittaa? Internet-osoitteet
3. Protokollapinot ja-paketit
4. verkkoinfrastruktuuri
5. Internetin Reitityshierarkia
6. verkkotunnukset ja osoitteen resoluutio
7. Internet-protokollat Revisited
8. Sovellusprotokollat: HTTP ja World Wide Web
9. Sovellusprotokollat: SMTP ja sähköposti
10. Transmission Control Protocol
11. Internet Protocol
12. Wrap Up
13. Resources
14. bibliografia

Johdanto

miten Internet toimii? Hyvä kysymys! Internetin kasvusta on tullut räjähdysmäistä, ja pommituksilta tuntuu olevan mahdotonta välttyä www.com sitä on nähty televisiossa, kuultu radiossa ja nähty lehdissä. Koska Internetistä on tullut niin suuri osa elämäämme, tarvitaan hyvää ymmärrystä käyttää tätä uutta työkalua tehokkaimmin.

tämä valkopaperi selittää taustalla olevan infrastruktuurin ja teknologiat, jotka saavat Internetin toimimaan. Siinä ei mennä kovin syvällisesti, mutta se kattaa riittävästi kutakin alaa, jotta voidaan antaa perusymmärrys asiaan liittyvistä käsitteistä. Vastaamattomien kysymysten osalta luettelo resursseista on paperin lopussa. Kaikki kommentit, ehdotukset, kysymykset, jne. kannustetaan ja voidaan ohjata kirjailija klo [email protected].

mistä aloittaa? Internet-osoitteet

koska Internet on maailmanlaajuinen tietokoneiden verkko, jokaisella internetiin liitetyllä tietokoneella on oltava yksilöllinen osoite. Internetosoitteet ovat muotoa nnn.ei.ei.NNN, jossa nnn on oltava numero 0-255. Tätä osoitetta kutsutaan IP-osoitteeksi. (IP tarkoittaa Internet-protokollaa; lisää tästä myöhemmin.)

alla oleva kuva havainnollistaa kahta internetiin kytkettyä tietokonetta; sinun tietokonettasi, jonka IP-osoite on 1.2.3.4, ja toista tietokonetta, jonka IP-osoite on 5.6.7.8. Internet esitetään abstraktina objektina siltä väliltä. (Tämän asiakirjan edetessä kaavion 1 Internet-osuus selitetään ja piirretään uudelleen useita kertoja Internetin yksityiskohtien paljastuessa.)

Kaavio 1

-istunto alkaa. Jos muodostat yhteyden Internetiin lähiverkosta (LAN), tietokoneellasi voi olla pysyvä IP-osoite tai se voi saada väliaikaisen DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) – palvelimelta. Joka tapauksessa, jos olet yhteydessä Internetiin, tietokoneessasi on ainutlaatuinen IP-osoite.

Check It Out-Ping-ohjelma

Jos käytät Microsoft Windowsia tai Unixin makua ja sinulla on yhteys Internetiin, on kätevä ohjelma, jolla näet, onko internetissä oleva tietokone elossa. Sitä kutsutaan pingiksi, luultavasti vanhempien sukellusveneiden kaikuluotainten äänen mukaan.1 Jos käytät Windowsia, Käynnistä komentokehoteikkuna. Jos käytät Unixin makua, siirry komentokehotteeseen. Tyyppi ping www.yahoo.com. Ping-ohjelma lähettää ’ping’ (itse asiassa ICMP (Internet Control Message Protocol) echo request message) – viestin nimetylle tietokoneelle. Pingattu tietokone vastaa vastauksella. Ping-ohjelma laskee vanhentuneen ajan, kunnes vastaus tulee takaisin (jos tulee). Myös, jos annat verkkotunnus (ts. www.yahoo.com) IP-osoitteen sijaan ping ratkaisee verkkotunnuksen nimen ja näyttää tietokoneen IP-osoitteen. Lisää verkkotunnuksia ja osoitteen resoluutio myöhemmin.

Protokollapinot ja-paketit

joten tietokoneesi on yhteydessä Internetiin ja sillä on ainutlaatuinen osoite. Miten se ’puhuu’ muille tietokoneille, jotka ovat yhteydessä Internetiin? Esimerkin pitäisi palvella tässä: oletetaan, että IP-osoitteesi on 1.2.3.4 ja haluat lähettää viestin tietokoneelle 5.6.7.8. Viesti jonka haluat lähettää on ” Hello computer 5.6.7.8!”. On selvää, että viesti on välitettävä millä tahansa langalla, joka yhdistää tietokoneen Internetiin. Oletetaan, että olet soittanut ISP kotoa ja viesti on välitettävä puhelinlinjan. Siksi viesti on käännettävä aakkostetusta tekstistä sähköisiksi signaaleiksi, välitettävä Internetin kautta ja käännettävä sitten takaisin aakkostetuksi tekstiksi. Miten tämä tapahtuu? Käyttämällä protokollapinoa. Jokainen tietokone tarvitsee yhden kommunikoidakseen Internetissä ja se on yleensä rakennettu tietokoneen käyttöjärjestelmään (esim.Windows, Unix jne.). Internetissä käytettävä protokollapino on nimetty TCP / IP-protokollapinoksi käytettyjen kahden suuren tietoliikenneprotokollan vuoksi. TCP/IP-pino näyttää tältä:

Protokollakerros
Sovellusprotokollakerros	Sovellusprotokollakerros	Sovellusprotokollakerros	Sovellusprotokollat, kuten WWW, e-mail, FTP jne.
Transmission Control Protocol Layer	TCP ohjaa paketteja tiettyyn tietokoneeseen portin numeron avulla.
Internet Protocol Layer	IP ohjaa paketteja tiettyyn tietokoneeseen IP-osoitteen avulla.
Laitteistokerros	muuntaa binääripaketin datan verkkosignaaleiksi ja takaisin. (esim. ethernet – verkkokortti, modeemi puhelinlinjoille jne.)

jos seuraisimme polkua, että viesti ”Hello computer 5.6.7.8!”taken from our computer to the computer with IP address 5.6.7.8, it would happen something like this:

li>viesti alkaisi tietokoneen protokollapinon yläreunasta ja toimisi sen verran alaspäin.
1. Jos lähetettävä viesti on pitkä, jokainen pinokerros, jonka läpi viesti kulkee, voi hajottaa viestin pienempiin datakokonaisuuksiin. Tämä johtuu siitä, että internetin (ja useimpien tietoverkkojen) kautta lähetetyt tiedot lähetetään hallittavissa olevissa paloissa. Internetissä näitä tietopaloja kutsutaan paketeiksi.
2. paketit kulkisivat sovelluskerroksen läpi ja jatkuisivat TCP-kerrokseen. Jokaiselle paketille annetaan porttinumero. Portit selitetään myöhemmin, mutta riittää sanoa, että monet ohjelmat voivat käyttää TCP/IP-pinoa ja lähettää viestejä. Meidän täytyy tietää, mikä ohjelma kohdetietokoneessa tarvitsee vastaanottaa viestin, koska se kuuntelee tietyssä portissa.
3. käytyään TCP-kerroksen läpi paketit etenevät IP-kerrokseen. Tässä jokainen paketti saa kohdeosoitteensa, 5.6.7.8.
4. nyt kun viestipaketeissamme on porttinumero ja IP-osoite, ne voidaan lähettää Internetin kautta. Laitteistokerros huolehtii viestimme aakkosellisen tekstin sisältävien pakettien kääntämisestä sähköisiksi signaaleiksi ja niiden lähettämisestä puhelinlinjan kautta.
5. puhelinlinjan toisessa päässä on suora yhteys Internetiin. ISPs-reititin tutkii kunkin paketin kohdeosoitteen ja määrittää, minne se lähetetään. Usein paketin seuraava pysäkki on toinen reititin. Lisää reitittimistä ja Internet-infrastruktuurista myöhemmin.
6. lopulta paketit päätyvät tietokoneelle 5.6.7.8. Tässä, paketit alkavat alareunassa kohdetietokoneen TCP / IP pino ja työskennellä ylöspäin.
7. kun paketit kulkevat pinosta ylöspäin, kaikki reititystiedot, jotka lähettävän tietokoneen pinoon on lisätty (kuten IP-osoite ja portin numero), poistetaan paketeista.
8. kun TIEDOT saavuttavat pinon huipun, paketit on koottu uudelleen alkuperäiseen muotoonsa, ” Hello computer 5.6.7.8!”

Verkostoitumisinfrastruktuuri

joten nyt tiedät, miten paketit kulkevat tietokoneelta toiselle Internetin välityksellä. Mutta mitä siinä välissä on? Mistä Internet oikeastaan muodostuu? Katsotaanpa toista kaaviota:

kaavio 3

Tässä näemme kaavion 1 uudelleen piirrettynä yksityiskohtaisemmin. Fyysinen yhteys puhelinverkon kautta Internet – palveluntarjoaja olisi voinut olla helppo arvata, mutta sen jälkeen saattaa kantaa jonkinlainen selitys.

ISP ylläpitää modeemivarastoa puhelinverkkoasiakkailleen. Tätä hallinnoi jonkinlainen tietokone (yleensä oma tietokone), joka ohjaa datavirtaa modeemipoolista runkoverkkoon tai dedikoituun reitittimeen. Tämä asetus voidaan viitata porttipalvelimeksi, koska se ”palvelee” pääsyä verkkoon. Laskutus-ja käyttötiedot kerätään yleensä myös täällä.

kun pakettisi kulkevat puhelinverkossa ja ISP: n paikallisissa laitteissa, ne ohjataan ISP: n selkärankaan tai selkärankaan, jolta ISP ostaa kaistanleveyttä. Täältä paketit kulkevat yleensä useiden reitittimien läpi ja useiden selkärankojen, dedikoitujen linjojen ja muiden verkkojen kautta, kunnes ne löytävät määränpäänsä, tietokoneen, jonka osoite on 5.6.7.8. Mutta eikö olisi mukavaa, jos tietäisimme tarkan reitin, jolla pakettimme valtaavat Internetin? On olemassa keino…

Check It Out – Traceroute-ohjelma

Jos käytät Microsoft Windowsia tai Unixin makua ja sinulla on yhteys Internetiin, tässä on toinen kätevä Internet-ohjelma. Tämä on nimeltään traceroute ja se näyttää polun paketit vievät tiettyyn Internet-kohteeseen. Kuten ping, sinun on käytettävä traceroutea komentokehotteesta. Käytä Windowsissa tracertia www.yahoo.com. Kirjoita Unix-kehotteesta traceroute www.yahoo.com. kuten ping, voit myös syöttää IP-osoitteita verkkotunnusten sijaan. Traceroute tulostaa listan kaikista reitittimistä, tietokoneista ja muista Internet-yhteisöistä, joiden kautta pakettien on kuljettava päästäkseen määränpäähänsä.

Jos käytät traceroutea, huomaat, että pakettien on kuljettava monen asian läpi päästäkseen määränpäähänsä. Useimmilla on pitkät nimet, kuten sjc2-core1-h2-0-0.atlas.digex.net ja fddi0-0.br4.SJC.globalcenter.net. nämä ovat Internet-reitittimiä, jotka päättävät, minne lähetät pakettisi. Kuvassa 3 on useita reitittimiä, mutta vain muutamia. Kaaviossa 3 on tarkoitus esittää yksinkertainen verkkorakenne. Internet on paljon monimutkaisempi.

Internet-infrastruktuuri

Internetin selkäranka koostuu monista suurista verkoista, jotka liittyvät toisiinsa. Näitä suuria verkkoja kutsutaan verkkopalvelujen tarjoajiksi tai NSP: ksi. Suuria NSP: Itä ovat muun muassa UUNet, CerfNet, IBM, BBN Planet, SprintNet, PSINet. Nämä verkot vertaavat toisiaan pakettiliikenteen vaihtamiseksi. Kunkin NSP: n on liityttävä kolmeen verkon liityntäpisteeseen tai Päiväuniverkostoon. Päiväunilla pakettiliikenne saattaa hypätä yhden NSP: n selkärangasta toisen NSP: n selkärankaan. Kansalliset keskuspankit ovat yhteydessä toisiinsa myös pääkaupunkiseudun pörsseissä tai MAEs: issa. MAEs palvelee samaa tarkoitusta kuin päiväunet, mutta ne ovat yksityisomistuksessa. Päiväunet olivat alkuperäiset Internetin yhdyspisteet. Sekä päiväunista että MAEs: ista käytetään nimitystä Internet Exchange Points tai IXs. NSP: t myyvät kaistanleveyttä myös pienemmille verkoille, kuten ISP: ille ja pienemmille kaistanleveyden tarjoajille. Alla on kuva, joka osoittaa tämän hierarkkisen infrastruktuurin.

kaavio 4

tämä ei ole todellinen esitys todellisesta internetistä. Kaavion 4 tarkoituksena on vain osoittaa, miten kansalliset maksupalveluntarjoajat voisivat liittyä toisiinsa ja pienempiin Internet-palveluntarjoajiin. Kaaviossa 4 ei esitetä yhtäkään verkon fyysistä komponenttia, kuten kaaviossa 3. Tämä johtuu siitä, että yhden NSP: n runkoinfrastruktuuri on itsessään monimutkainen piirustus. Useimmat NSP: t julkaisevat verkkosivuillaan karttoja verkkoinfrastruktuuristaan, ja ne löytyvät helposti. Varsinaisen kartan piirtäminen Internetistä olisi lähes mahdotonta sen koon, monimutkaisuuden ja alati muuttuvan rakenteen vuoksi.

Internetin Reitityshierarkia

Joten miten paketit löytävät tiensä Internetin yli? Tietääkö jokainen Internetiin kytketty tietokone, missä muut tietokoneet ovat? Saavatko paketit yksinkertaisesti ’lähetyksen’ jokaiseen tietokoneeseen Internetissä? Vastaus molempiin edeltäviin kysymyksiin on ”ei”. Mikään tietokone ei tiedä, missä muut tietokoneet ovat, eikä paketteja lähetetä jokaiseen tietokoneeseen. Tiedot, joita käytetään pakettien kuljettamiseen määränpäähänsä, sisältyvät reititystaulukoihin, joita kukin Internetiin kytketty reititin pitää.

reitittimet ovat pakettikytkimiä. Reititin on yleensä kytketty verkkojen välillä reitittämään paketteja niiden välillä. Jokainen reititin tietää sen aliverkoista ja mitä IP-osoitteita ne käyttävät. Reititin ei yleensä tiedä, mitkä IP-osoitteet ovat sen yläpuolella. Tarkastellaan alla olevaa kaaviota 5. Taustalukuja yhdistävät mustat laatikot ovat reitittimiä. Huipulla olevat suuremmat NSP: n selkäluut ovat yhteydessä toisiinsa TORKULLA. Niiden alla on useita aliverkkoja ja niiden alla Lisää aliverkkoja. Alareunassa on kaksi lähiverkkoa, joihin on liitetty tietokoneet.

kaavio 5

kun paketti saapuu reitittimeen, reititin tutkii IP-protokollakerroksen sinne laittaman IP-osoitteen alkuperäistietokoneessa. Reititin tarkistaa reititystaulun. Jos IP-osoitteen sisältävä verkko löytyy, paketti lähetetään kyseiseen verkkoon. Jos IP-osoitteen sisältävää verkkoa ei löydy, reititin lähettää paketin oletusreittiä pitkin, yleensä runkohierarkiaa ylöspäin seuraavaan reitittimeen. Toivottavasti seuraava reititin tietää, minne lähettää paketin. Jos näin ei ole, jälleen paketti reititetään ylöspäin, kunnes se saavuttaa NSP-selkärangan. NSP-runkoihin kytketyissä reitittimissä on suurimmat reititystaulukot, ja tässä paketti reititetään oikeaan selkärankaan, josta se aloittaa matkansa ”alaspäin” yhä pienempien verkkojen kautta, kunnes se löytää määränpäänsä.

verkkotunnukset ja osoitteen resoluutio

, mutta entä jos et tiedä sen tietokoneen IP-osoitetta, johon haluat muodostaa yhteyden? Mitä jos sinun täytyy käyttää web-palvelimen kutsutaan www.anothercomputer.com? miten web-selain tietää, missä Internetissä tämä tietokone asuu? Vastaus kaikkiin näihin kysymyksiin on Verkkotunnuspalvelu tai DNS. DNS on hajautettu tietokanta, joka pitää kirjaa tietokoneen nimistä ja niitä vastaavista IP-osoitteista Internetissä.

monet DNS-tietokannan Internet-isäntäosaan liitetyt tietokoneet ja ohjelmisto, jolla muut pääsevät siihen käsiksi. Näitä tietokoneita kutsutaan DNS-palvelimiksi. Mikään DNS-palvelin ei sisällä koko tietokantaa; ne sisältävät vain osajoukon siitä. Jos DNS-palvelin ei sisällä toisen tietokoneen pyytämää verkkotunnusta, DNS-palvelin ohjaa pyytävän tietokoneen uudelleen toiselle DNS-palvelimelle.

kaavio 6

Verkkotunnuspalvelu rakentuu IP-reitityshierarkian kaltaiseksi hierarkiaksi. Nimen resoluutiota pyytävä tietokone ohjataan uudelleen hierarkiaan ”ylöspäin”, kunnes löytyy DNS-palvelin, joka voi ratkaista pyynnön verkkotunnuksen. Kuva 6 kuvaa osaa hierarkiasta. Puun latvassa ovat verkkotunnuksen juuret. Osa vanhemmista, yleisemmistä verkkotunnuksista nähdään lähellä huippua. Mitä ei näy ovat lukuisia DNS-palvelimia ympäri maailmaa, jotka muodostavat muun hierarkian.

kun internetyhteys asennetaan (esim. lähiverkkoa tai puhelinverkkoa varten Windowsissa), yksi ensisijainen ja yksi tai useampia toissijaisia DNS-palvelimia määritetään yleensä osana asennusta. Näin kaikki Internet-sovellukset, jotka tarvitsevat verkkotunnuksen nimen resoluutiota, voivat toimia oikein. Esimerkiksi, kun syötät web-osoitteen selaimeesi, selain muodostaa ensin yhteyden ensisijaiseen DNS-palvelimeen. Kun olet saanut antamasi verkkotunnuksen IP-osoitteen, selain muodostaa yhteyden kohdetietokoneeseen ja pyytää haluamaasi web-sivua.

Check It Out – Disable DNS in Windows

Jos käytät Windows 95 / NT: tä ja käytät Internetiä, voit tarkastella DNS-palvelimiasi ja jopa poistaa ne käytöstä.

Jos käytät Dial-Up Networkingia:
avaa Dial-Up Networking-ikkunasi (joka löytyy Resurssienhallinnasta CD-ROM-aseman alta ja verkon naapurustosta). Napsauta Internet-yhteyttä hiiren kakkospainikkeella ja valitse Ominaisuudet. Yhteyden Ominaisuudet-ikkunan alareunassa paina TCP / IP-asetuksia… painike.

Jos sinulla on pysyvä yhteys Internetiin:
napsauta hiiren oikealla painikkeella verkon naapurustoa ja valitse Ominaisuudet. Valitse Ominaisuudet TCP / IP. Valitse DNS Configuration-välilehti yläreunasta.

nyt kannattaa katsoa DNS-palvelinten IP-osoitteita. Täällä voit poistaa DNS tai asettaa DNS-palvelimet 0.0.0.0. (Kirjoita DNS-palvelinten IP-osoitteet ensin. Sinun täytyy todennäköisesti käynnistää Windows samoin.) Kirjoita nyt osoite selaimeesi. Selain ei pysty ratkaisemaan verkkotunnuksen nimeä ja saat todennäköisesti ikävän valintaikkunan, jossa selitetään, että DNS-palvelinta ei löytynyt. Jos kuitenkin annat vastaavan IP-osoitteen verkkotunnuksen sijaan, selain pystyy hakemaan halutun web-sivun. (Käytä ping saada IP-osoite ennen käytöstä DNS.) Muut Microsoftin käyttöjärjestelmät ovat samankaltaisia.

Internet-protokollat Revisited

kuten aiemmin protokollapinoja käsittelevässä osiossa on vihjattu, voidaan olettaa, että Internetissä käytetään monia protokollia. Tämä on totta; Internetin toiminta edellyttää monia viestintäprotokollia. Näitä ovat TCP-ja IP-protokollat, reititysprotokollat, medium access control-protokollat, sovellustason protokollat jne. Seuraavissa osissa kuvataan joitakin tärkeämpiä ja yleisesti käytettyjä protokollia Internetissä. Ylemmän tason protokollia käsitellään ensin, minkä jälkeen alemman tason protokollia.

Sovellusprotokollat: HTTP ja World Wide Web

yksi internetin yleisimmin käytetyistä palveluista on World Wide Web (WWW). Sovellusprotokolla, joka saa Webin toimimaan, on Hypertext Transfer Protocol tai HTTP. Älä sekoita tätä Hypertext Markup Language (HTML). HTML on web-sivujen kirjoittamiseen käytetty kieli. HTTP on protokolla, jota Verkkoselaimet ja verkkopalvelimet käyttävät kommunikoidakseen keskenään Internetin välityksellä. Se on sovellustason protokolla, koska se istuu TCP-kerroksen päällä protokollapinossa ja tietyt sovellukset käyttävät sitä keskustellakseen keskenään. Tällöin sovellukset ovat verkkoselaimia ja WWW-palvelimia.

HTTP On yhteydetön tekstipohjainen protokolla. Asiakkaat (verkkoselaimet) lähettävät www-palvelimille pyyntöjä web-elementeistä, kuten verkkosivuista ja kuvista. Kun palvelin on huoltanut pyynnön, yhteys asiakkaan ja palvelimen välillä Internetissä katkeaa. Jokaiseen pyyntöön on tehtävä uusi yhteys. Useimmat protokollat ovat yhteysorientoituneita. Tämä tarkoittaa sitä, että kaksi keskenään kommunikoivaa tietokonetta pitää yhteyden auki Internetissä. HTTP ei kuitenkaan. Ennen kuin asiakas voi tehdä HTTP-pyynnön, palvelimeen on muodostettava uusi yhteys.

kun kirjoitat URL-osoitteen verkkoselaimeen, tapahtuu näin:

1. Jos URL sisältää verkkotunnuksen nimen, selain muodostaa ensin yhteyden verkkotunnuspalvelimeen ja hakee vastaavan IP-osoitteen www-palvelimelle.
2. verkkoselain muodostaa yhteyden WWW-palvelimeen ja lähettää HTTP-pyynnön (protokollapinon kautta) halutulle verkkosivulle.
3. verkkopalvelin vastaanottaa pyynnön ja tarkistaa halutun sivun. Jos sivu on olemassa, www-palvelin lähettää sen. Jos palvelin ei löydä pyydettyä sivua, se lähettää HTTP 404-virheviestin. (404 tarkoittaa ’sivua ei löydy’, kuten jokainen netissä surffaillut luultavasti tietää.)
4. verkkoselain saa sivun takaisin ja yhteys on suljettu.
5. tämän jälkeen selain jäsentää sivua ja etsii muita sivuelementtejä, joita se tarvitsee täydentääkseen www-sivun. Näitä ovat yleensä kuvat, sovelmat jne.
6. jokaisen tarvittavan elementin kohdalla selain tekee palvelimelle lisäyhteyksiä ja HTTP-pyyntöjä jokaisesta elementistä.
7. kun selain on lopettanut kaikkien kuvien, sovelmien jne.lataamisen. sivu ladataan kokonaan selainikkunaan.

Check It Out – käytä Telnet-asiakastasi verkkosivun hakemiseen HTTP

Telnet on Internetissä käytettävä etäpäätepalvelu. Sen käyttö on vähentynyt viime aikoina, mutta se on erittäin hyödyllinen työkalu tutkia Internetiä. Windowsissa etsi Telnet-ohjelman oletusarvo. Se voi sijaita Windows-hakemistossa nimeltä telnet.exe. Kun se on avattu, vedä Päätevalikko alas ja valitse Asetukset. Tarkista asetukset-ikkunassa paikallinen kaiku. (Tämä on, jotta näet HTTP-pyyntösi, kun kirjoitat sen.) Vedä Yhteysvalikko alas ja valitse Remote System. Anna www.googleta.com Isännimelle ja 80 portille. (Web-palvelimet yleensä kuunnella portti 80 oletuksena.) Paina Connect. Kirjoita nyt

GET/HTTP/1.0

ja paina Enter kahdesti. Tämä on yksinkertainen HTTP-pyyntö web-palvelimelle sen juurisivulle. Sinun pitäisi nähdä web-sivun flash ja sitten valintaikkuna pitäisi pop up kertoa yhteys katkesi. Jos haluat tallentaa haetun sivun, Käynnistä kirjautuminen Telnet-ohjelmaan. Voit sitten selata web-sivun ja nähdä HTML, jota käytettiin sen kirjoittamiseen.

useimmat Internetprotokollat määritellään Internet-asiakirjoissa, joita kutsutaan Kommenttipyynnöiksi tai RFC-asiakirjoiksi. RFC: itä voi olla useissa paikoissa Internetissä. Katso alla olevasta Resurssiosiosta sopiva URL: n. HTTP versio 1.0 on määritelty RFC 1945: ssä.

Sovellusprotokollat: SMTP ja sähköposti

toinen yleisesti käytetty Internet-palvelu on sähköposti. Sähköposti käyttää sovellustason protokollaa nimeltä Simple Mail Transfer Protocol tai SMTP. SMTP on myös tekstipohjainen protokolla, mutta toisin kuin HTTP, SMTP on yhteysorientoitunut. SMTP on myös monimutkaisempi kuin HTTP. SMTP: ssä on paljon enemmän komentoja ja huomioita kuin HTTP: ssä.

kun sähköpostiohjelman avaa lukemaan sähköpostia, tapahtuu tyypillisesti näin:

1. sähköpostiohjelma (Netscape Mail, Lotus Notes, Microsoft Outlook jne.) avaa yhteyden sen oletuspostipalvelimeen. Sähköpostipalvelimen IP-osoite tai toimialuenimi asennetaan tyypillisesti sähköpostiohjelman asennuksen yhteydessä.
2. sähköpostipalvelin lähettää aina ensimmäisen viestin tunnistautuakseen.
3. asiakas lähettää SMTP-HELIKOPTERIKOMENNON, johon palvelin vastaa 250 OK-viestillä.
4. riippuen siitä, onko asiakas tarkastamassa postia, lähettämässä postia jne. asianmukaiset SMTP-komennot lähetetään palvelimelle, joka vastaa vastaavasti.
5. tämä pyyntö / vastaustapahtuma jatkuu, kunnes asiakas lähettää SMTP QUIT-komennon. Tämän jälkeen palvelin hyvästelee ja yhteys suljetaan.

alla on esitetty yksinkertainen ”keskustelu” SMTP-asiakkaan ja SMTP-palvelimen välillä. R: palvelimen lähettämät viestit (vastaanottaja) ja S: asiakkaan lähettämät viestit (lähettäjä).

 This SMTP example shows mail sent by Smith at host USC-ISIF, to Jones, Green, and Brown at host BBN-UNIX. Here we assume that host USC-ISIF contacts host BBN-UNIX directly. The mail is accepted for Jones and Brown. Green does not have a mailbox at host BBN-UNIX. ------------------------------------------------------------- R: 220 BBN-UNIX.ARPA Simple Mail Transfer Service Ready S: HELO USC-ISIF.ARPA R: 250 BBN-UNIX.ARPA S: MAIL FROM:<[email protected]> R: 250 OK S: RCPT TO:<[email protected]> R: 250 OK S: RCPT TO:<[email protected]> R: 550 No such user here S: RCPT TO:<[email protected]> R: 250 OK S: DATA R: 354 Start mail input; end with <CRLF>.<CRLF> S: Blah blah blah... S: ...etc. etc. etc. S: . R: 250 OK S: QUIT R: 221 BBN-UNIX.ARPA Service closing transmission channel

tämä SMTP-transaktio on otettu RFC 821: stä, joka määrittää SMTP: n.

Transmission Control Protocol

sovelluskerroksen alla protokollapinossa on TCP-kerros. Kun sovellukset avaavat yhteyden toiseen tietokoneeseen Internetissä, niiden lähettämät viestit (käyttäen tiettyä sovelluskerroksen protokollaa) siirtyvät pinosta TCP-kerrokseen. TCP vastaa sovellusprotokollien reitittämisestä oikeaan sovellukseen kohdetietokoneessa. Tämän saavuttamiseksi käytetään porttinumeroita. Portteja voidaan ajatella kunkin tietokoneen erillisinä kanavina. Netissä voi esimerkiksi surffata samalla, kun lukee sähköpostia. Tämä johtuu siitä, että nämä kaksi sovellusta (verkkoselain ja sähköpostiohjelma) käyttivät eri porttinumeroita. Kun paketti saapuu tietokoneelle ja etenee protokollapinoon, TCP-kerros päättää, mikä sovellus paketin vastaanottaa porttinumeron perusteella.

TCP toimii näin:

• kun TCP-kerros vastaanottaa sovelluskerroksen protokollatiedot ylhäältä, se jakaa ne hallittaviin ”paloihin” ja lisää sitten TCP-otsikon, jossa on tietyt TCP-tiedot jokaiseen ”palaan”. TCP-otsikon sisältämä tieto sisältää sen sovelluksen porttinumeron, johon tiedot on lähetettävä.
• kun TCP-kerros vastaanottaa paketin sen alapuolella olevalta IP-kerrokselta, TCP-kerros riisuu TCP-otsaketiedot paketista, tekee tarvittaessa jonkin verran data-rekonstruktiota ja lähettää sitten tiedot oikeaan sovellukseen käyttäen TCP-otsakkeesta otettua porttinumeroa.

näin TCP reitittää protokollapinon läpi kulkevan tiedon oikeaan sovellukseen.

TCP ei ole tekstimuotoinen protokolla. TCP on yhteyden suuntainen, luotettava, tavuvirtapalvelu. Yhteyskeskeisyys tarkoittaa sitä, että kahden TCP: tä käyttävän sovelluksen on ensin luotava yhteys ennen tietojen vaihtoa. TCP on luotettava, sillä jokaisesta vastaanotetusta paketista lähetetään lähettäjälle kuittaus toimituksen vahvistamiseksi. TCP: n otsikossa on myös tarkistussumma vastaanotettujen tietojen virhetarkistamista varten. TCP-otsikko näyttää tältä:

kaavio 7

huomaa, ettei IP-osoitteelle ole sijaa TCP-otsikossa. Tämä johtuu siitä, että TCP ei tiedä IP-osoitteista mitään. TCP: n tehtävä on saada sovellustason tiedot sovelluksesta toiseen luotettavasti. Tietojen saaminen tietokoneelta tietokoneelle on IP: n tehtävä.

tarkista se – tunnetut Internet-porttinumerot

alla on lueteltu joidenkin yleisemmin Käytettyjen Internet-palvelujen porttinumerot. FTP 20/21 Telnet 23 SMTP 25 HTTP 80 Quake III Arena 27960

Internet Protocol

Unlike TCP, IP is an unreliable, connectionless protocol. IP ei välitä, pääseekö paketti perille vai ei. IP ei myöskään tiedä yhteyksistä ja porttinumeroista. IP: n tehtävä on liian lähettää ja reitittää paketteja muihin tietokoneisiin. IP-paketit ovat itsenäisiä kokonaisuuksia ja voivat saapua epäkunnossa tai ei lainkaan. TCP: n tehtävä on varmistaa, että paketit saapuvat ja ovat oikeassa järjestyksessä. Suurin piirtein ainoa asia, mikä IP: llä on yhteistä TCP: n kanssa, on se, miten se vastaanottaa dataa ja lisää TCP-dataan omia IP-otsikkotietoja. IP-otsikko näyttää tältä:

kaavio 8

yllä näkyy lähettävien ja vastaanottavien tietokoneiden IP-osoitteet IP-otsikossa. Alla on, miltä paketti näyttää sen jälkeen, kun se on kulkenut sovelluskerroksen, TCP-kerroksen ja IP-kerroksen läpi. Sovelluskerroksen tiedot segmentoidaan TCP-kerrokseen, TCP-otsikko lisätään, paketti jatkuu IP-kerrokseen, IP-otsikko lisätään ja sitten paketti lähetetään Internetin kautta.

kaavio 9

Wrap Up

now you know how the Internet works. Mutta kuinka kauan se pysyy tällaisena? Tällä hetkellä Internetissä käytössä oleva IP-versio (versio 4) sallii vain 232 osoitetta. Lopulta ei ole mitään ilmaisia IP-osoitteita jäljellä. Yllätyitkö? Älä huoli. IP-versiota 6 testataan parhaillaan tutkimuslaitosten ja yritysten yhteenliittymän tutkimusrungolla. Entä sen jälkeen? Kuka tietää. Internet on kulkenut pitkän matkan alusta lähtien puolustusministeriön tutkimusprojektina. Kukaan ei oikein tiedä, mikä Internetistä tulee. Yksi asia on kuitenkin varma. Internet yhdistää maailman kuin mikään muu mekanismi koskaan. Tiedon aikakausi on täydessä vauhdissa, ja olen iloinen voidessani olla osa sitä.

Rus Shuler, 1998
Updates made 2002

Resources

alla on joitakin mielenkiintoisia linkkejä, jotka liittyvät joihinkin käsiteltyihin aiheisiin. (Toivon, että ne kaikki toimivat edelleen. Kaikki auki uuteen ikkunaan.)

http://www.ietf.org/ on Internet Engineering Task Forcen Kotisivu. Tämä elin on suuresti vastuussa Internet-protokollien ja vastaavien kehittämisestä.

http://www.internic.org/ on verkkotunnusten hallinnoinnista vastaava organisaatio.

http://www.nexor.com/public/rfc/index/rfc.html on erinomainen RFC-hakukone, joka on hyödyllinen minkä tahansa RFC: n löytämiseen.

http://www.internetweather.com/ näyttää animoituja karttoja Internetin latenssista.

http://routes.clubnet.net/iw/ on Clubnetin Internetsää. Tällä sivulla näkyy pakettihäviö eri kantajille.

http://navigators.com/isp.html on Russ Haynalin ISP-sivu. Tämä on loistava sivusto, jossa on linkkejä useimpiin NSP: iin ja niiden runkoinfrastruktuurikarttoihin.

bibliografia

seuraavat kirjat ovat erinomaisia resursseja ja auttoivat suuresti tämän paperin kirjoittamisessa. Uskon Stevensin kirjan olevan paras TCP / IP-viittaus koskaan ja sitä voidaan pitää internetin raamattuna. Sheldonin kirja kattaa paljon laajemman alueen ja sisältää valtavan määrän verkostoitumistietoa.

• TCP / IP kuvitettu, Osa 1, protokollat.
  W. Richard Stevens.
  Addison-Wesley, Reading, Massachusetts. 1994.
• Encyclopedia of Networking.
  Tom Sheldon.
  Osbourne McGraw-Hill, New York. 1998.

vaikka sitä ei käytetä tämän paperin kirjoittamiseen, tässä on muutamia muita hyviä kirjoja Internetin ja verkostoitumisen aiheista:

• palomuurit ja Internet-Turvallisuus; Wiley-hakkerin torjuminen.
  William R. Cheswick, Steven M. Bellovin.
  Addison-Wesley, Reading, Massachusetts. 1994.
• tietoliikenne, tietokoneverkot ja avoimet järjestelmät. Neljäs Painos.
  Fred Halsall.
  Addison-Wesley, Harlow, Englanti. 1996.
• Televiestintä: protokollat ja suunnittelu.
  John D. Spragins Joseph L. Hammondin ja Krzysztof Pawlikowskin kanssa.
  Addison-Wesley, Reading, Massachusetts. 1992.