Введение в TCP/IP-сети

TCP/IP ведет свою историю от проекта, инициированного и финансируемого американским оборонным агентством DARPA (Оборонное Агентство Продвинутых Исследований) в 1969 году. Этот проект назывался ARPANET и являлся экспериментальной сетью. Целью создания ARPANET было обеспечение надежной коммуникации между военными учреждениями в условиях возможных ядерных атак. По мере развития и успешного применения ARPANET в военных и научных целях, к 1975 году он был преобразован в эксплуатационную сеть.

В 1983 году протокол TCP/IP стал обязательным стандартом для всех участников ARPANET. С этого момента начался активный рост и развитие сети, которая впоследствии превратилась в глобальный Интернет. ARPANET прекратил свое существование как отдельная сеть в 1990 году, однако его технологическое наследие продолжает жить в современном Интернете.

Давайте представим учебный пример. Предположим, у нас есть университет под названием "Groucho Marx Университет" (GMU), который расположен в стране Fredland. В этом университете многие отделы имеют свои локальные сети, некоторые из которых объединены в единую сетевую структуру. Все эти сети связаны между собой и имеют выход в глобальный Интернет через одно быстродействующее соединение.

Представим также, что у вас есть компьютер с операционной системой Linux, который входит в сеть Отдела Математики. Этот компьютер имеет имя "erdos". Для доступа к компьютеру в Отделе Физики, который имеет имя "quark", вы можете использовать команду:

$ rlogin quark.physics

После ввода этой команды система приветствует вас и предлагает войти, вводя имя пользователя и пароль. После успешной аутентификации вы получаете доступ к командной строке компьютера "quark". Этот процесс называется удаленным входом, и он является одним из диалоговых приложений, предоставляемых протоколом TCP/IP.

Находясь на "quark", вы можете запустить графическое приложение, используя X11. Для этого необходимо настроить среду таким образом, чтобы графический вывод приложения направлялся на ваш экран:

$ export DISPLAY=erdos.maths:0.0

После этого любое графическое приложение, запущенное на "quark", будет отображать свои окна на вашем компьютере, создавая иллюзию работы на удаленной системе.

Еще одной важной технологией в сетях на основе TCP/IP является NFS (Network File System) - сетевая файловая система. Она позволяет монтировать директории с других компьютеров так, как если бы они были локальными. Например, домашние каталоги пользователей могут располагаться на централизованном сервере, и каждый компьютер в сети может монтировать эти каталоги как свои собственные.

Такие возможности, как удаленный вход, графическая работа и сетевые файловые системы, лишь верхушка айсберга в мире TCP/IP. В следующих разделах мы более подробно рассмотрим принципы работы и настройки TCP/IP, начиная с аппаратного уровня и постепенно переходя к программному.