Реферат: UNIX та Internet: робота з віддаленим комп’ютером

Тема:UNIXтаInternet:робота з віддаленимкомп’ютером

План

1.      UNIX –операційна система.

2.      Підтримкамережі в операційній системі UNIX:

-        ПротоколТСР/ІР

-        Модель OSI

-        ПротоколІР

-        Адресування

-        UserDatagram Protocol

3. Використана література.

Незабаромвиповниться 30 років з моменту створення операційної системи UNIX. Яка спочаткубула створена для комп’ютера PDP-7 з 4 Кб оперативної пам’яті, сьогодні UNIXпрацює на більшості апаратних платформах, розпочинавши зі звичайного РС ізавершуючи потужними багатопроцесорними системами.

За час свогоіснування система UNIX витримала значні зміни, стала потужнішою, складнішою ізручнішою.

Найбільш важливіверсії:

Перша редакція 1971Перша версія UNIX написана на асемблері для PDP-11. Включала в себе компілятор ібагато відомих команд і утиліт, в тому числі cat(1), chdir(1), chmod(1), cp(1), ed(1), find(1), mail(1) mkdir(1), mkfs(1M), mount(1M), mv(1), rm(1), rmdir(1), wc(1), who(1). В основному використовувалася,як інструментальний засіб обробки текстів для патентного відділу.

Третя редакція 1973В системі з’явилась команда сс(1), яка запускала компілятор С. Кількістьвстановлених систем досягло 16.

Четверта редакція1973 Перша система, в якій ядро написане на мові високого рівня С.

Шоста редакція 1975Перша версія системи, яка доступна за межами Bell Labs. Система повністюпереписана на мові С. З цього часу розпочинається поява нових версій,розроблених за межами Bell Labs, зростання популярності UNIX. Зокрема, ця версія системи булавстановлена Томпсоном в Каліфорнійському університеті в Берклі, і на її основі,незабаром, була видана перша версія BSD (BerkeleySoftware Distribution) UNIX.

Сьома редакція 1979Ця версія включала в себе командний інтерпретатор Bourne Shell і компілятор С від Кернінгана іРітчі. Ядро було переписане для спрощення переміщення системи на іншіплатформи. Ліцензія на цю версію була куплена фірмою Microsoft, яка розробила на її основіопераційну систему XENIX.

На кожному етапісвого розвитку операційна система UNIX вирішувала певні задачі, і сьогодні, незважаючи на появубільш простих і зручних, з точки зору адміністрування, систем, UNIX міцно утримується серед лідерів.Дивним є те, що в багатьох випадках мова йде не про конкретну версію, наприкладSolaris або SCO, а саме про систему UNIX як такої.

Перерахуємоосновні риси UNIX, які дозволяють зрозумітипричини тривалого життя цієї системи.

1.        Кодсистеми написаний на мові високого рівня С, що робило її досить простою длярозуміння, змін та переміщення на інші платформи. За оцінюванням одного зістворювачів UNIX, Денніса Рітчі, система намові С мала на 20-40% більший розмір, а продуктивність її була на 20% нижчоювід аналогічної системи, яка написана на асемблері. Але зрозумілість іпереміщуванність, а в результаті – і відкритість системи, відіграли вирішальнуроль в її популярності. Можна сміливо заявити, що UNIX є однією з найбільш відкритихсистем. Незважаючи на те, що більшість UNIX постачається сьогодні не впочаткових текстах, а у вигляді бінарних файлів, система залишається легко розширюваноюі налагоджуваною.

2.        UNIX – багатозадачна система зшироким спектром послуг. Один потужний сервер може обслуговувати запити великоїкількості користувачів. При цьому необхідне адміністрування лише однієїсистеми. Ваша система може виконувати різні функції – працювати якобчислювальний сервер, який обслуговує сотні користувачів, як сервер баз даних,як мережений сервер, який підтримує важливі сервери мережі (telnet, ftp, електрону пошту, службу імен DNS і ін.), або навіть як мережениймаршрутизатор.

3.        Наявністьстандартів. Незважаючи на різноманітність версій UNIX, основою всього сімейства єпринципово однакова архітектура і ряд стандартних інтерфейсів. Досвідченийадміністратор без великих зусиль зможе обслужити іншу версію системи, длякористувачів перехід на іншу версію зовсім може виявитися непомітним.

4.        Простий,але потужний модульний інтерфейс користувача. Маючи в своєму розпорядженнінабір утиліт, кожна з яких вирішує вузьку спеціалізовану задачу, ви маєтеможливість сконструювати з них складні комплекси.

5.        Використанняєдиної, легко обслуговуваної ієрархічної файлової системи. Файлова система – цене тільки доступ до даних, які зберігаються на диску. Через уніфікованийінтерфейс файлової системи здійснюється доступ до терміналів, принтерів,магнітних стрічок, мережі і навіть пам’яті.

6.        Дужевеликий обсяг додатків, у тому числі, вільно розповсюджуваних, розпочиная знайпростіших текстових редакторів і завершуючи потужними системами керуваннябазами даних.

Сьогодніізольований комп’ютер має досить обмежувальну здатність. Справа навіть невтому, що користувачі позбавлені можливості доступу до широких інформаційних іобчислювальних ресурсів, які розташовані в віддалених системах. Ізольованасистема не має потрібної в наш час гнучкості і масштабності. Можливість обмінуданими між віддаленими системами відкрила нові горизонти для побудовивіддалених ресурсів, їх адміністрування і поповнення, розпочавши відвіддаленого зберігання інформації (мережеві файлові системи, файлові архіви,інформаційні системи з віддаленим доступом), і завершуючи мереженимобчислювальним середовищем. UNIX – одна з найперших операційних систем, яка забезпечила можливість роботив мережі.

ПротоколТСР/ІР

Хоча багатоверсій UNIX на сьогоднішній деньпідтримують декілька мережевих протоколів, ми розглянемо більш відомий ірозповсюджений в своєму сімействі під назвою ТСР/ІР. Ці протоколи булирозроблені, а пізніше пройшли довгий шлях вдосконалення для забезпечення потребХХ століття – глобальної мережі Ethernet або FDDI, до надшвидкісних мереж АТМ, від телефонних каналів, до трансатлантичнихліній зв’язку з пропускною здатністю в сотні Мегабіт за секунду.

В 1983 роціТСР/ІР став стандартом, і в той же час агентство DAPRA розпочинає фінансування проектуКаліфорнійського університету в Берклі по підтримці ТСР/ІР в операційнійсистемі UNIX.

Основнідостоїнства ТСР/ІР:

o       Сімействопротоколів базується на відкритих стандартах, вільно доступних і розробленихнезалежно від конкретного обладнання або операційної системи. Завдяки цьому ТСР/ІРє найбільш розповсюдженим засобом обєднання різнорідного обладнання тапрограмного забезпечення.

o       ПротоколиТСР/ІР не залежать від конкретного мережевого обладнання фізичного рівня. Цедозволяє використовувати ТСР/ІР в фізичних мережах різних видів: Ethernet, Token-Ring, x.25, тобто практично в різномусередовищі передачі даних.

o       Протоколицього сімейства мають гнучку систему адресації, яка дозволяє любому пристроюадресувати на інший пристрій мережі.

o       Всімейство ТСР/ІР стандартизовані протоколи високого рівня для підтримкиприкладних мережевих послуг, таких як передача файлів, віддалений термінальнийдоступ, обмін повідомленнями електронної пошти і ін.

Історія створенняі розвитку протоколів ТСР/ІР нерозривно пов’язана з Internet – найцікавішим досягненням світовогоспівтовариства в області комунікаційних технологій. Internet є глобальним об’єднанням різноріднихкомп’ютерних мереж, які використовують протоколи ТСР/ІР і які мають одинадресний простір.

Рівень Internet складають протоколи, якізабезпечують передачу даних між хостами, котрі підключені до різних мереж.Однією з функцій, яка повинна бути реалізована протоколами цього рівню, є вибірмаршруту прямування даних, або маршрутизація.

При розробцісімейства протоколів було чітко розмежовано зобов’язання між окремимипротоколами, які представили їх у вигляді декількох рівнів. Розробниками булообрано 4 рівні:

1.     Рівеньдодатків (Application/processlayer)

2.     Транспортнийрівень(Host-to-host layer)

3.      Рівень Internet (Internet layer)

4.     Рівень мережевогоінтерфейсу (Network interface layer)

Рівень мережевогоінтерфейсу складають протоколи, які забезпечують доступ до фізичної мережі. Задопомогою цих протоколів здійснюється передача даних між комунікаційнимивузлами, підключених до одного й того ж самого мережевого сегменту (наприклад,сегменту Ethernet). Протоколи цього рівняповинні підтримуватися всіма активними пристроями, які підключені до мережі(наприклад, мостами).

МодельOSI

Модель OSI (Open System Interconnection) являється основною для об’єднаннярізних комп’ютерів в мережеву структуру. Дана архітектура виявляє можливістьвстановлення з’єднання між двома системами, яка задовольняє моделі і підтримуєвідповідні стандарти.

Модель OSI складається з семи рівнів:

Назва рівня Опис

Рівень додатків

(Application layer)

Забезпечує інтерфейс користувача, доступу до віддалених ресурсів.

Рівень представлення

(Presentation layer)

Забезпечує незалежність додатків від відмінностей в засобах представлення даних.

Рівень сеансу

(Session layer)

Забезпечує взаємодію прикладних програм в мережі.

Транспортний рівень

(Transport layer)

Забезпечує прозору передачу даних між кінцевими точками мережевих комунікацій. Відповідає за відновлення помилок і контроль за потоком даних.

Мережевий рівень

(Network layer)

Забезпечує незалежність верхніх рівнів від конкретної реалізації способу передачі даних по фізичному середовищу. Відповідає за встановлення, підтримку і завершення мережевого з’єднання.

Рівень каналу даних

(Data link layer)

Забезпечує надійну передачу даних по фізичній мережі. Відповідає за передачу пакетів даних – кадрів і забезпечує необхідну синхронізацію, оброблення помилок і керуванням потоку даних.

Фізичний рівень

(Physical layer)

Відповідає за передачу неструктурованого потоку даних в фізичному середовищі. Визначає фізичні характеристики середовища передачі даних.

Розглянемо процеспередачі даних між віддаленими системами в рамках моделі OSI. Нехай користувачу А системи С1необхідно передати дані додатку В системи С2. Обробка прикладних даних розпочинаєтьсяна рівні додатку. Рівень додатку передає оброблені дані і керуючу інформацію нанаступний рівень – рівень представлення і т. д., доки дані нарешті не досягнутьдо фізичного рівня і не будуть передані по фізичній мережі. Система С2 приймаєці дані і обробляє їх у зворотному порядку, розпочинаючи з фізичного рівня ізавершуючи рівнем додатку, після чого вихідні прикладні дані будуть отриманікористувачем В.

Для того щобкожен рівень міг правильно обробити отримані дані, останні містять також керуючуінформацію. Ця керуюча інформація інтерпретирується лише тим рівнем, для якоговона призначена, у відповідності з його протоколом і невидима для інших рівнів:для верхніх, тому що після обробки вона видаляється, а для нижніх – тому щопредставляється їм як звичайні дані. Завдяки цьому кожен рівень спілкується зрозташованим на відділеній системі рівнем йому рівнем. Таким чином, взаємодіюміж віддаленими системами можна уявити такими, які складаються з декількохлогічних каналів, які відповідають рівням моделі, передача даних в кожному зяких визначається протоколом свого рівня.

ПротоколІР

Міжмережевийпротокол ІР (Internet Protocol) забезпечує доставку фрагменту даних(датаграми) від джерела до отримувача через систему пов’язаних між собою мереж.В протоколі ІР відсутні функції підтвердження контролю передачі, збереженняпослідовної передачі датаграм і ін. В цьому розумінні протокол ІР забезпечуєпотенційно не недійну передачу. Надійність і інші функції, відсутні в ІР, принеобхідності реалізуються протоколами верхнього рівня. Наприклад, протокол ТСРдоповнює ІР функціями підтвердження і керування передачею., дозволяє додаткам(або протоколам більш високого рівня) розраховувати на впорядкований потікданих, вільних від помилок. Ця функціональність може бути реалізована іпротоколами більш високого рівня, як наприклад це зроблено в реалізаціїрозподільчої файлової системи NFS, традиційно працюючої на базі «не надійного» транспортного протоколу UDP.

В рамках моделі OSI протокол ІР займає 3-ій рівень і такимчином, взаємодіє з протоколами керування передачею знизу і транспортнимипротоколами зверху. В рамках цієї моделі ІР виконує три основні функції:адресацію, фрагментацію і маршрутизацію даних.

Адресування

Кожен ІР — адресможна уявити складеним з двох частин: адресу або ідентифікатора мережі і адресухосту в цій мережі. Існує п’ять можливих форматів ІР – адресу, яківідрізняються кількістю біт, які відводяться на адресу мережі і адресу хосту.Ці формати визначають класу адресів, отримавши назву від А до D.

Взаємозв’язанімережі (Internet), повинні забезпечуватизагальний адресований простір. ІР – адреса кожного хосту цих мереж повинна бутиунікальною. На практиці це досягається з використанням ієрархії, яка закладенав базовий формат адреси. За призначенням адреси мереж, відповідає центральнаорганізація ІАNA, яка має регіональні інаціональні представництва.

UserDatagramProtocol(UDP)

UDP є протоколом транспортногорівня і виходячи з назви, забезпечує логічний комунікаційний канал між джереломі отримувачем даних без попереднього встановлення зв’язку. Іншими словами,повідомлення, які обробляються протоколом не мають один до одного ніякоговідношення з точки зору UDP. Для передачі дата грам UDP використовує протокол ІР і також, як і останній, не забезпечує надійноїпередачі. Тому додатки, які використовують цей транспортний протокол повинніпри необхідності забезпечити надійність доставки, наприклад, шляхом обмінупідтвердженнями і повторною передачею недоставлених повідомлень.

В якостіприкладів протоколів рівня додатків, які використовують в якості транспортногопротоколу UDP, можна навести:

ü   Протоколвзаємодії з сервером доменних імен UDP, порт 53.

ü   Протоколсинхронізації часу NetworkTime Protocol, порт 123.

ü   Протоколвіддаленого завантаження BOOTP, порти 67 і 68 для клієнта і сервера відповідно.

Використаналітература:

1.        ЗлобінГ.Г., Рикалюк Р.Є. Архітектура та апаратне забезпечення ПЕОМ: Навч. посіб. –К.: Каравела, 2006

2.        УгрюмовЕ.П. Цифровая схемотехника. — СПб.: БХВ — Петербург, 2001

3.        ЛеонтьевВ.П. Новейшая энциклопедия персонального компьютера 2006. – М.: ОЛМА-ПРЕССОбразование, 2006. – 896 с.