KAKO DELUJE INTERNET

Svetovni prodor Interneta se je začel z vključitvijo programske izvedbe protokola TCP/IP v operacijski sistem Unix. Leta 1983 je bila vključena v inačico Unixa, ki jo razvijajo na kalifornijski univerzi Berkeley. Ker je operacijski sistem mogoče dobiti v izvorni kodi, se je razširil na najrazličnejše računalniške sestave, ki so pridobile sposobnost vklopa v omrežje Internet. Danes je TCP/IP uporabljen v praktično vseh sodobnejših operacijskih sistemih, zato ni več daleč dan, ko bodo vsi računalniki tega sveta stalno ali občasno priključeni v Omrežje.

Protokol IP (Internet Protocol)

Temljni protokol interneta. Odgovoren je za promet podatkovnih paketov med računalniki in v ali med omrežji. Upravlja naslovni del vsakega podatkovnega paketa in na ta način poskrbi, da pridejo od izvornega računalnika prek omrežji do naslovljenega računalnika, na podlagi njegovega številčnega naslova IP. Vsak paket obravnava neodvisno, kar pomeni, da mora vsak paket vsebovati vse informacije o naslovu. Zato tudi te naslove imenujemo naslove IP. Omrežje TCP/IP je medij za komunikacije in prenos paketov IP od izvornga do naslovljenega računalnika. Promet podatkovnih paketov med omrežji usmerjajo, na podlagi naslovov v paketih t.i. usmerjevalniki, ki navadno povezujejo različna omrežja v Internet.

Protokol TCP (Transmission Control Protocol)

Upravlja pajiranje podatkov v pakete, ki jih usmerjevalniki usmerjajo po različnih poteh prek Interneta in se zbirajo na njihovih ciljih. TCP je odgovoren za nadzorovanje pravilnega prenosa podatkovnih paketov od odjemalca k strežniku in obratno. Podatkovni paketi se lahko v vmesnih omrežjih izgubijo. TCP odkrije napake ali izgubljene podatke in sproži ponoven prenos podatkovnih paketov, da jih naslovnik pravilno in v celoti prejme. Protokol TCP zagotavlja zanesljive omrežne povezave, ki odpravljajo pomankljivosti protokola IP.

Howard Gilbert: Introduction to TCP/IP

Naslavljanje

Podobno, kakor ima vsaka hiša svoj naslov in vsak telefon svojo številko, imajo tudi vse naprave, priključene v Internet, svoj naslov, številko IP (Internet Protocol number). Ta je sestavljena iz štirih zlogov (32 bitov), kar omogoča več kakor štiri milijarde različnih naslovov. Zasnova Interneta kot omrežja več omrežij določa, da številka IP vsebuje tako oznako omrežja kakor številko naprave v njem. Oznako omrežja lahko primerjamo s pozivno telefonsko številko za omrežno skupino, številka naprave pa je po tej analogiji naročniška številka telefona. Če sta dve naročniški številki lahko enaki, pa se kombinacija pozivne in naročniške številke ne more ponoviti. Številke IP so iz zgodovinskih vzrokov razdeljene na poseben način, ki precej razdrobi razpoložljivi naslovni prostor in je za današnjo stopnjo širitve omrežja komaj še primeren.

Razredi

Naslov, sestavljen iz štirih zlogov, zapišemo s pikami med številkami. Zgled naslova naprave, vključene v Internet, je npr. 192.160.15.39. Pri naslovih ločujemo tri različne vrste delitve na omrežje in napravo, razrede A, B in C. Naslovi, ki sodijo v razred A, se začnejo s številkami od 1.*.*.* do 126.*.*.* (najpomembnejši bit naslova ima vrednost 0). Tako lahko določimo 126 podomrežij, ki vključujejo velikansko število naprav. Razred A je primeren za najobširnejša podomrežja, kot npr. ARPAnet. V razredu B so naslovi, ki se začnejo s pari od 128.1.*.* do 191.254.*.* (najpomembnejša bita naslova imata vrednost 10). Za naprave v nekaj nad 16.000 omrežji razreda B je na voljo 64.516 prostih mest, seveda pa je za bolj obširna omrežja mogoče dobiti več naslovov razreda B. Največ omrežij je razreda C, ki jih določa začetna trojica med 192.1.1.* in 223.254.254.* (najpomembnejši trije biti imajo vrednost 110). V teh omrežjih je lahko največ 254 naprav, vendar je skupno število različnih omrežij razreda C zelo veliko. Z malo matematične telovadbe lahko ugotovimo, da je s sedanjim načinom naslavljanja v Internetu prostora le za nekaj več kakor 2 milijona omrežij, večino od teh razreda C.

V naslovih ne uporabljamo številk 0 in 255, izogibamo pa se tudi 127, saj imajo vse te številke poseben pomen. Odvisno od izvedbe omrežne programske opreme, številki 0 oziroma 255 rabita za široko razpošiljanje (broadcasting) na več naslovov hkrati. Višje začetne številke (nad 223) so rezervirane za nadaljnjo rabo, najverjetneje bodo uporabljene pri širitvi prostora naslovov IP, ki je kot predlog že pripravljen pod nazivom IPng (IP novega rodu). Čeprav Internet nima osrednjega nadzornega telesa, je treba za ustrezen naslov omrežja, ki mora biti enolično določen za ves svet, zaprositi območno organizacijo, zadolženo za dodeljevanje številk IP na določenem zemljepisnem območju. Pri nas za to skrbi Arnes, akademsko raziskovalno omrežje Slovenije.

 

Podomrežja

Internetovski naslovi so določeni tako, da ima vsak naslov oznako omrežja in številko naprave v njem. Za kar največjo medsebojno povezljivost morajo biti usmerjevalnikom, ki določajo način povezave med pošiljateljem in naslovnikom, znane oznake vseh vključenih omrežij, kar je pri današnjem številu omrežij v Internetu nesmotrno. Tako zaradi prepočasnega usmerjanja prometa kakor tudi zaradi prepočasnega dodajanja novih omrežij v Internet zaradi upravnih težav. Hkrati ima večina organizacij (večja podjetja, univerze, raziskovalne organizacije) več krajevnih računalniških omrežij, ki so navzven povezana prek malo povezav, včasih celo prek enega samega računalnika. Zato je bila osnovna shema naslavljanja izboljšana z uvedbo podomrežij. Podomrežja (subnets) omogočajo več omrežjem, da so navzven vidna pod eno samo oznako.

 

Del internetovskega naslova, ki pripada označevanju naprave, je pri uporabi podomrežij razdeljen na oznako podomrežja in oznako naprave v njem. Ta razdelitev je opazna samo na napravah, ki so vključene v podomrežja. Vsem zunanjim napravam notranja razdelitev na podomrežja ni vidna in vsa skupaj obravnavajo kot eno samo omrežje. Tako je mogoče bolj učinkovito usmerjati promet. Sporočila so dostavljena omrežju, to pa samo poskrbi za usmeritev v pravo podomrežje. Podomrežja omogočajo mnogo večjo avtonomnost pri dodeljevanju naslovnega prostora znotraj določene organizacije, ki je dobila svojo omrežno številko za vklop v Internet.

 

 

Organizacija s podmrežji

Denimo, da smo Arnes zaprosili za naslov našega omrežja. Odobren nam je bil naslov razreda C. Tako nam je v naslovnem prostoru ostalo 8 bitov, ki jih lahko porabimo za vklop 254 naprav (ne pozabimo, da številk 0 in 255 ne uporabljamo za naslov naprave). Lahko se odločimo, da bomo odobreni naslovni prostor razdelili na podomrežja. Ker želimo v omrežje vključiti 13 podomrežij, potrebujemo 4 bite naslovnega prostora za določitev podomrežja. Vsako od teh podomrežij lahko zdaj vključuje največ 14 naprav.

Da bi usmerjanje pravilno delovalo, mora sistem poznati masko podomrežja (subnet mask). Ta določa, kateri del naslova pripada podomrežju in kateri določa napravo v njem. Pri usmerjanju znotraj našega omrežja je maska potrebna, da sistem pravilno določi podomrežje. Bite, ki pripadajo naslovu podomrežja, doda naslovu omrežja razreda C. Ista maska je zatem uporabljena za določitev naprave v podomrežju, vzamejo se preostali biti. Pri zunanjih naslovih maske podomrežja ne uporabljamo. Za oznako omrežja vzamemo del naslova, ki ustreza njegovemu razredu. V zgoraj opisanem zgledu bi imela maska podomrežja vrednost 255.255.255.240. Podomrežja so zelo pogosta pri naslovih razreda B, vendar so, kakor smo videli, mogoča tudi pri naslovu razreda C.

 

Protokoli in sloji

V omrežju, še posebej tako obširnem, kakor je Internet, je vrsta različnih računalnikov. Da bi se lahko med seboj pogovarjali in si izmenjevali informacije, je nujno, da govorijo isti jezik. Jezik pa definira skupek pravil, ki jim pravimo protokol. Čeprav se na prvi pogled zdi, da bi v omrežju najbolje deloval en sam dorečen jezik, burna računalniška zgodovina govori v prid razslojenim protokolom. Zato v omrežnih pogovorih ne srečamo le enega, ampak celo vrsto protokolov ali slojev (protocol layer). Osnovna značilnost sloja je v tem, da skrbi sam zase in poizkuša svoje delo opraviti tako, da ukazuje sloju niže in uboga ukaze sloja više. Enaka je razslojenost tudi na drugi strani omrežne povezave. Navidez med seboj komunicirata le dva sloja na isti ravni, ki vzpostavita logični kanal. Seveda fizična komunikacija vedno poteka enako, prek najnižjega sloja. Internet kot omrežje najrazličnejših omrežij ne predpisuje natančno, s kakšnim protokolom naj bo izvedena fizična povezava.

Dovolj je, da se ta zna prilagoditi internetovskemu protokolu TCP/IP.

Kadar se pogovarjamo po telefonu, se nam zdi, da v pogovoru sodelujeta zgolj dva človeka, ki govorita isti jezik. Skrbimo le za to, da ne govorimo hkrati kakor naš sogovornik, spoštujemo po sloju najvišji protokol, ki je zapisan v bontonu, hkrati pa tudi vsiljen s tehnološkimi omejitvami telefonskih zvez. Kaj se dogaja v žicah, ki naš pogovor omogočajo, nas ne zanima. Podobno tudi žice ne zanima, o čem govorimo. Njihova naloga je, da zvesto prenesejo električne impulze, ki jih povzroči naš glas. Res se lahko zgodi, da jih prenesejo še kam drugam kakor do zvočnika ob ušesu sogovornika, ampak zasebnost pogovorov moramo reševati na vmesnih sloj ih, denimo, z vmesnim kodiranjem. Zasebnost pogovorov je tudi ena izmed hudih pomanjkljivosti Interneta, ki pa jo je mogoče izboljšati.

 

Internet pozna štiri protokolarne sloje:

 

1. Aplikacijski sloj. Zgled protokola na tem sloju je npr. FTP, protokol za prenos datotek. Uporabnik ima stik le z aplikacijskim slojem in ga uporablja za delo z elektronsko pošto, prenosom datotek itn.

2. Prenosni sloj. Na prenosnem sloju srečamo TCP (Transmission Control Protocol, protokol za nadzor prenosa), osnovni, vendar ne edini internetovski prenosni protokol. Ta sloj skrbi za prenos sporočila ali datoteke.

3. Omrežni sloj. Pri Internetu je na omrežnem sloju vedno IP (Internet protocol, protokol Interneta). Da sporočilo lahko prispe od pošiljatelja k naslovniku, mora omrežni sloj zagotoviti ustrezno prenosno pot.

4. Povezovalni sloj opravi dejanski prenos podatkov in je edini, ki mora biti izveden tudi v strojni opremi, saj prav gotovo vsebuje fizični vod. V krajevnih omrežjih (LAN) gre ponavadi za omrežni vmesnik Ethernet, medcelinske povezave pa so izvedene povsem drugače, npr. prek satelitskih zvez. Specifikacija povezovalnega sloja ni del internetovskih protokolov.

Čeprav internetovski protokol najpogosteje označujemo s parom TCPJIP, je edini protokol, ki je skupen vsem pogovorom v Internetu, samo omrežni Internet protocol, IP. Ker pri večini programov najvišjega sloja res uporabljamo TCP, je nastala oznaka TCP/IP; označuje “protokol”, ki omogoča povezavo v Internet.

Internet povezuje najrazličnejše računalnike, ki uporabljajo svojevrstne strojne arhitekture. Pri obravnavi protokolov, ki morajo delovati na vsaki napravi, zato za 8 bitov dolgo število uporabljamo pojem oktet (octet) in ne zlog (byte). Zlogi so na različnih računalnikih pač različno dolgi. Znameniti Digitalov stroj, PDP-10, denimo, pozna zloge dolžine 36 bitov.

Natančno si oglejmo, kako se vsak izmed slojev spopade z zadanimi nalogami. Aplikacijski sloj bomo zaenkrat izpustili, ker si ga bomo podrobneje ogledali pozneje. Zaenkrat si predstavljamo, da smo napisali sporočilo in ga z naslovom na steklenici vrgli v razburkano morje Interneta.

Prenosni sloj

Prenosni sloj mora poskrbeti, da se poslano sporočilo v celoti in brez napak prenese od pošiljatelja k naslovniku. Pri protokolu TCP ni nujno, da se sporočilo prenese enem kosu. Zaradi različne arhitekture raznovrstnih fizičnih slojev, ki vzdržujejo povezave v Internetu, se prenosna sloja na obeh koncih omrežne povezave najprej dogovorita za največjo, za oba sprejemljivo dolžino posameznega kosa sporočila, ki ga imenujemo datagram. TCP zatem razseka sporočilo na ustrezno število datagramov, pred predajo nižjemu sloju — IP — pa vsakega izmed njih opremi še z nekaj dodatnimi informacijami. Najprej je treba datagram opremiti z zaporedno oznako, da bo mogoče posamezne datagrame na drugem koncu omrežne povezave spet zložiti v prvotno sporočilo v pravem vrstnem redu. Kakor bomo videli pri obravnavi omrežnega sloja, lahko posamezni datagrami potujejo različno dolgo. Zaporedna oznaka ne šteje datagramov, temveč oktete. Ce je posamezen datagram dolg 512 oktetov, so zaporedne oznake datagramov 512, 1024, 1536 itn.

Omrežje Internet je bilo zasnovano tako, da omogoča več hkratnih povezav med dvema napravama. Ta pristop je še posebej pomemben pri delu odjemalec/strežnik, ki ga bomo še spoznali. Ker ima vsaka naprava natančno en naslov, posamezno povezavo določimo še s parom vrat. Vrata (port) so 16-bitno število, ki ga določimo na obeh straneh omrežne povezave in ni nujno enako za pošiljatelja in naslovnika. Naslov in vrata dokončno določita komunikacijski kanal. Tudi odpiranje vrat je naloga protokola TCP, ki v glavo datagrama zapiše še številko pošiljateljevih in naslovnikovih vrat.

Ker se datagramu med potjo po omrežju lahko marsikaj zgodi, se na poseben način izračuna nadzorna vsota. Ta omogoča preverjanje pravilnosti prenosa na naslovnikovi strani. Ce se nadzorna vsota ne ujema z vsebino, TCP na naslovnikovi strani zahteva ponovitev prenosa pokvarjenega datagrama. Naslovnikova stran mora potrjevati sprejete datagrame. Ker bi potrjevanje vsakega datagrama vzelo preveč časa, je v rabi načelo okna. Okno (window) določa, koliko datagramov se odpošlje pred čakanjem na potrditev. Potrditev, ki pride od naslovnika, pove, do katerega datagrama je sprejem potekal brez težav. Če pošiljatelj v doglednem času ne prejme potrditve, samodejno ponovi nepotrjeni del sporočila.

Protokol TCP zagotavlja zelo zanesljiv prenos, vendar je zato nekoliko počasnejši. V posebne namene so razvili še dodatne prenosne protokole. Za prenos kratkih sporočil uporabljamo UDP (User Datagram Protocol), ki mu sporočil ni treba razkosati, saj so dovolj kratka za en sam datagram. V glavi, ki jo datagramu doda UDP, zato ni zaporedne oznake datagrama. UDP se uporablja npr. za omrežni datotečni sistem NFS, kjer je hitrost nadvse pomembna, prenosne razdalje pa kratke.

Posebna vrsta protokola je tudi ICMP (Internet Control Message Protocol), ki se uporablja za izmenjavo sistemskih sporočil protokolov TCPJIP, kot so napake zaradi nedostopnosti ali sporočila za usk1aditev obeh strani omrežne povezave, in ni namenjen končnemu uporabniku na najvišjem sloju. Ker so sporočila ICMP vedno obdelana na sistemski ravni, glava v tem primeru ne vsebuje niti številk vrat. Tudi sporočila ICMP so dovolj kratka, da se stlačijo v en sam datagram. Pri poenostavljenih protokolih zato odpade potreba po potrjevanju sprejema. Če sprejemnik odgovora ne dobi v dovolj kratkem času, enostavno ponovi pošiljanje.

Protokol ICMP je sicer nad omrežnim slojem, vendar ga določena strokovna literatura uvršča kar ob bok protokolu IP.

Pri prenosnem protokolu omenimo še težavo, ki izvira iz anarhistične narave Interneta, ki je potrebna za preživetje komunikacijskih povezav v vojnih razmerah. Ker v njem ni osrednjega nadzornika, se neredko dogaja, da so posamezne prenosne poti enostavno preobremenjene. Ko je Microsoft v svojem strežniku za anonimni prenos datotek objavil popravek za Okna 95, ki so jih prodali 40 milijonov izvodov, so se v nekaj urah namnožile zahteve za prenos, ki so po hitrih povezavah prihajale z vseh koncev sveta in popolnoma zapolnile sicer široko komunikacijsko povezavo. TCP/IP deluje po načelu, da so napake običajne in jih je po večini moč prezreti, zato presežek datagramov na zapolnjenem vozlišču omrežja preprosto zavržemo. Na ramenih protokola TCP je, da vztraja pri pošiljanju nepotrjenih datagramov, ki niso prispeli na cilj. Omrežje Internet nima vpeljanih formalnih standardov, ki bi težave odpravljali na nižjih slojih, čeprav so na voljo improvizirane rešitve. Edini ukrep za izboljšanje kakovosti komunikacijskih storitev je zato zgolj širitev prepustnosti, torej zmogljivejše komunikacijske poti.

Omrežni sioj

Datagrami, ki se pripravijo na prenosnem sloju, se skupaj s ciljnim naslovom posredujejo nižjemu, omrežnemu sloju. Ta sloj mora delovati po protokolu IP za katero koli napravo, ki želi biti del Interneta. Protokola IP vsebina datagrama ne zanima. Njegova naloga je, da mu najde ustrezno pot skozi omrežje.

Pri tem uporabljamo načelo prenosa brez trajno vzpostavljene povezave (connectionless oriented protocol). Oglejmo si pogovor P0 telefonu, ki je zgled komunikacije po trajno vzpostavljeni zvezi. Od trenutka, ko se na drugi strani oglasi sogovornik, pa do trenutka, ko kličoči odloži slušalko, je med naročnikoma vzpostavljena trajna povezava. V tem času s tema osebama ne more kontaktirati nihče drug, prav tako ves čas pogovora zasedeta povezovalno linijo. Tak način vzpostavitve zveze je uporaben za pogovor v realnem času, vendar je s stališča izkoriščenosti povezave povsem neprimeren.

Pri Internetu zato za prenos sporočila nikoli ni rezervirana trajna zveza. Namesto tega je vsak datagram na milost in nemilost prepuščen zasedenosti posameznih podatkovnih poti. Ker je v samo omrežje vgrajena redundanca povezav, to pomeni, da do istega naslova vodi več poti in datagrami se lahko prenašajo različno dolgo po različnih poteh. Ta učinek omrežja je najbolj opazen pri prenosu spletnih strani, ki vsebujejo več slik. Novejši brskalniki znajo prikazovati sliko že med prenosom. Nemalokrat se zgodi, da se slika, ki se je sicer začela prenašati med prvimi, dokončno izriše šele na koncu, za vsemi drugimi. Vzrok je v daljši zakasnitvi posameznih datagramov, ki so zaradi začasne zgostitve prometa v posameznem segmentu omrežja morali potovati po nadomestni in počasnejši poti.

Tudi IP doda datagramu nekaj dodatnih informacij. Najpomembnejša sta internetovska naslova pošiljatelja in naslovnika. Gre za nam že dobro znani 32-bitni števili IP. Ker se na prenosnem sloju lahko uporabijo različni protokoli, se doda še oznaka uporabljenega prenosnega protokola. Tudi IP izračuna svojo nadzorno vsoto datagrama. Ta omogoča preverjanje pravilnosti naslovov in oznak protokola, sicer bi bila sporočila lahko posredovana na napačen naslov ali pa napačnemu prenosnemu protokolu.

V glavi, ki jo datagramu doda povezovalni sloj, pa je še en pomemben podatek:

življenjska doba. Ko datagram išče svoj cilj, potuje skozi več vmesnikov. To so prehodi (gateways) in usmerjevalniki (routers). Prehodi skrbijo za nemoteno pot datagrama skozi različno izvedene fizične sloje omrežja, usmerjevalniki pa, kakor pove že ime, usmerjajo datagram do cilja. Usmerjevalniki so posebne naprave, ki povezujejo več poti omrežja, predstavljamo si jih lahko kot njegova vozlišča. Vsak usmerjevalnik analizira ciljni naslov, ki je zapisan v glavi datagrama. Na podlagi naslova se odloči, po kateri poti bo datagram posredoval naprej. Najbolj neumni usmerjevalniki vedno uporabljajo statično določene poti, bolj inteligentni pa merijo promet in usmerjajo datagrame po manj obremenjenih poteh.

Tovrstni usmerjevalniki lahko med seboj izmenjujejo usmerjevalne tabele, samodejno izločajo začasno neoperativne dele omrežja in računajo optimalne poti. Temelj učinkovitosti Interneta in odgovor na zahteve eksponenčno večajočega se prometa leži prav v kakovosti usmerjanja datagramov.

Če se spomnimo na sestavo internetovskih naslovov, vidimo, da naslov že določa omrežje, v katero je naprava vključena. Glavni usmerjevalnik mora zato datagram samo dostaviti ustreznemu usmerjevalniku, ki ima na skrbi določeno omrežje. Usmerjevalne tabele so zato precej manj obsežne, kakor bi bile pri neposrednem usmerjanju, še posebej ker so omrežja lahko naprej razdeljena na podomrežja (glej zgoraj). Očitno je torej, da datagram prepotuje veliko število naprav, preden doseže svoj cilj. Zlahka pa se zgodi, da se določen datagram začne vrteti v krogu, saj ga zaradi začasno prekinjene ali prezasedene povezave ni mogoče posredovati proti cilju. Kaj hitro bi se lahko zgodilo, da bi nekaj nesrečnih datagramov zapolnilo zmogljivosti omrežja. Vsak datagram ima v glavi zapisano življenjsko dobo. To je celo število, ki se pri vsakem prehodu skozi posrednika (usmerjevalnik ali prehod) zmanjša za 1. Ko doseže ničlo, se datagram zavrže. Za pravilnost prenosa poskrbi prenosni sloj, ki zavrženi datagram spet odda.

Sama zgradba protokola IP omogoča tudi nadaljnje razkosanje datagrama, če je to zaradi specifičnosti fizičnega sloja potrebno, vendar se v natančnejšo obravnavo ne bomo spuščali, saj je način razkosanja sporočila jasen že iz naše obravnave prenosnega sloja.

 

Povezovalni sloj

Povezovalni sloj vsebuje nosilec, ki podatke prenaša, in protokol, ki skrbi za njihovo pravilno dostavo. V vsem omrežju Interneta bi verjetno našli več deset različnih izvedb povezovalnih slojev, v večini krajevnih omrežij (LAN, Local Area Network) pa srečamo Ethernet. Včasih je treba datagrame za prenos po fizičnem sloju dodatno razkosati (npr. pri protokolu X.25). Protokolu IP zato ni mar, kako se podatki fizično prenašajo, zahteva le, da jih na drugi strani znova dobi v obliki, ki je primerna za nadaljnjo obdelavo.

Pri prehajanju datagrama skozi različna podomrežja se srečamo s prehodi (gateways). Prehod rabi za pravilno usmerjanje datagramov med istovrstnimi omrežji, lahko pa tudi med omrežji različnih tipov (npr. Ethernet in X.25). Prehod je ponavadi računalnik, ki ima več omrežnih vmesnikov in zmore prenašati pakete iz enega v drugega.

Kakšna je razlika med paketom in datagramom? Kadar govorimo o protokolih na višjih slojih, se pogovarjamo v datagramih, ki so deli sporočila. Znotraj povezovalnega sloja datagrami preidejo v pakete. Paket je nekaj, kar potuje po žici, koaksialnem vodniku, radijskih valovih ali kakem drugem nosilcu. Večinoma je paket enak datagramu, če pa je povezovalni sloj izveden po kakem specifičnem protokolu, npr. X.25, se datagrami dodatno razkosajo na 128-zložne pakete. Postopek je za višji, prenosni sloj neviden, saj se na koncu poti paketi znova sestavijo v datagram.

Sistem domen

Kdor se je z Internetom že srečal, je prav gotovo pošiljal sporočila ali imel dostop do podatkovnaopisnihnaslovih,kotstabbs.pasadena.si aliftp.javasoft.com. Cebi bilo v omrežje vključenih le nekaj deset računalnikov, bi si lahko zapomnili številčne naslove vsakega izmed njih, v širokih prostranstvih Interneta pa se v številih, ki se nam zdijo vsa enaka, hitro izgubimo.

Zato so vzpostavili sistem domen (domain name system), ki omogočajo naslavljanje naprav v Internetu z berljivimi naslovi, kot sta zgoraj omenjena.

Kakor smo videli, mora za pravilno pot datagrama prenosni sloj omrežnemu sporočiti naslov ciljne naprave, ki je 32-bitno število. Da lahko namesto naslova IP uporabimo berljivo, simbolično ime, mora biti na voljo način, kako ga prevesti v številsko obliko, razumljivo omrežnemu protokolu. Zal ni nobene matematične formule, ki bi omogočala hitro prevajanje naslovov. Treba je uporabiti tabelo. Dokler je bilo število računalnikov, vključenih v ARPAnet, še dovolj majhno, je bilo mogoče v vsak računalnik shranjevati tabelo za prevajanje. S povečevanjem števila računalnikov in naslovov je bilo treba tabelo porazdeliti med več strežnikov za domene, s kartico imenovanih DNS (Domain Name Server). Domenski strežniki so urejeni v drevesno strukturo, v kateri izhodiščni strežnik pozna naslove poddomenskih strežnikov.

Če si za zgled ogledamo naslov ntfgam.uni-lj.si, je najvišja domena naslova si, ki pove, da gre za napravo v Sloveniji. Osnovni domenski strežnik prepusti nadaljnje prevajanje tega naslova “dobro znani vstopni točki” (WEP, Well-known Entry Point) v Sloveniji, ki je računalnik v Arnesu. Ta ve, da so naslovi poddomene uni -1j.si zapisani v računalniku računskega centra univerze v Ljubljani. Ta spet preda tolmačenje končnega naslova računalnika v pod-poddomeni ntfgam.uni-1j.si strežniku na Naravoslovno tehnični fakulteti, saj tej pripada skrb za dodeljevanje imen v domeni ntfgam.uni-lj.si. Tako končno pridemo do naslova 193.2.99.68.

Ponavadi postopek ni tako dolgotrajen, ker lahko že višjenivojski strežnik pozna naslove znotraj poddomen. Računalnik v Arnesu prav gotovo natančno ve, kje iskati naslove za naprave v domeni uni-lj.si. Poleg tega se pogosto rabljeni naslovi shranjujejo v medpomnilniku in obnavljajo le od časa do časa. Prevajanje imen lahko še dodatno pospešimo z lokalno datoteko (ponavadi se imenuje hosts), ki shranjuje tabelo najpogosteje rabljenih naslovov. Prevajanje imena (name resolving) lahko v sistemih z operacijskim sistemom Unix izvedemo tudi ročno, z ukazom nsl ookup. Izvedba tega ukaza je na voljo tudi za vse druge platforme, ki poznajo protokol TCP/IP.

Domene so lahko razporejene po območnem ali organizacijskem ključu. Ker je bil

Internet spočet v ZDA, se tamkajšnje organizacije delijo na glavne domene.mil

(vojaška infrastruktura), . edu (izobraževalne organizacije), . gov (vladne službe) in com (komercialni uporabniki). Naslove v domeni .com najdemo tudi drugod po svetu. Organizacijski ključ prinaša še domene, kot sta .org za organizacije in .net za večja omrežja. Vsaki državi, vključeni v Internet, pripada tudi območno določena domena. Sloveniji pripada .si, zato nas kiberščaki včasih zamešajo s Singapurom, ki ima domeno .sg.

Po imenih poizvedujemo prek prenosnega protokola UDP, ki je hitrejši od TCP. Zanje ponavadi poskrbi program na zgornjem, aplikacijskem sloju. Dodeljevanju naslovov IP je podobno tudi dodeljevanje domen v rokah območnih organizacij, praviloma tudi lastnikov WEP. Pri nas je to Arnes.

 

IP NOVE GENERACIJE

Novi standard IP se imenuje IPv6 in ima kar nekaj sprememb, ki bodo prinesle v delovanje Intreneta nekatere velike spremembe. Prava najpomemebnejša lastnost je da namesto 32 bitnih naslovov, sedaj uporabljamo 128 bitne. Naslovi IPv6 so predstavljeni kot zaporedje štirih šestnajstiških števil, ločenih z dvopičji.

Seveda je potrebno poskrbeti tudi za sklsdnost s starimi naslovi, določenimi z IPv4. Nalovi IPv6, preslikani v naslove IPv4, so videti nekako takole: 0:0:0:0:0:ffff:9.180.214.114. Gre za 96 bitni prefiks in 32 bitni naslov IPv4, ki mu sledi.Poznamo tri vrste naslovov IPv6.Prvi so naslovi, združljivi z IPv4.Ti imajo prefiks, ki je omenjen zgoraj, torej 0:0:0:0:0:ffff.Potem so tu naslovi, preslikani iz različice 4 v različico 6.Ti imajo za prefiks kar same ničle, takole: 0:0:0:0:0:0.Seveda so potem tu še pravi naslovi IPv6, ki ne vsebujejo omembe 32- bitnega naslova, prefiks pa je različen od 0:0:0:0:0:0 ali 0:0:0:0:0:ffff.

Pri novi različici IP-ja se spreminja tudi kopica drugih stvari, od brskanja po omrežju, topologije omrežij, pošiljanja oddajnih (broadcast) sporočil, glave sporočil, velikosti paketov ipd.

Nazaj