Wprowadzenie

Internet został zaprojektowany jako sieć łączności, która mogłaby działać także w okresie wojny. Chociaż Internet ewoluował w zupełnie innych kierunkach, niż wyobrażali to sobie jego twórcy, nadal jego podstawę stanowi zestaw protokołów TCP/IP. Architektura protokołów TCP/IP doskonale nadaje się do wykorzystania w zdecentralizowanej i odpornej na błędy sieci. Taką siecią jest Internet. Wiele z używanych aktualnie protokołów zostało opartych na czterowarstwowym modelu TCP/IP.

Warto poznać zarówno model sieciowy TCP/IP, jak i model OSI. Każdy z nich ma własną strukturę, wyjaśniającą działanie sieci, ale modele te mają wiele wspólnych cech. Bez zrozumienia obydwu tych modeli administrator może dysponować zbyt małą wiedzą, aby rozumieć, dlaczego sieć działa w taki, a nie inny sposób.

Każde urządzenie w Internecie, które komunikuje się z innymi urządzeniami internetowymi, musi mieć unikatowy identyfikator. Identyfikator ten jest nazywany adresem IP, ponieważ routery w celu znalezienia najlepszej trasy do danego urządzenia używają protokołu IP, należącego do trzeciej warstwy. Aktualnie używana wersja protokołu IP, czyli IPv4, została zaprojektowana w okresie, gdy zapotrzebowanie na adresy nie było duże. Gwałtowny rozwój Internetu zaczął grozić wyczerpaniem puli dostępnych adresów IP. Do zwiększenia możliwości wykorzystania adresów IP bez wyczerpania dostępnej puli adresów wykorzystywany jest podział na podsieci, translacja adresów sieciowych NAT (Network Address Translation) oraz adresy prywatne. Inna wersja protokołu IP (protokół IPv6) ma dużo większą przestrzeń adresową, co pozwala na uwzględnienie lub rezygnację z metod wykorzystywanych do wyeliminowania niedostatków protokołu IPv4.

Aby stać się częścią Internetu, każdy komputer potrzebuje nie tylko fizycznego adresu MAC, ale i unikatowego adresu IP, nazywanego również adresem logicznym. Istnieje kilka metod przypisywania urządzeniu adresu IP. Niektóre urządzenia zawsze mają adres statyczny, podczas gdy innym przydzielany jest tymczasowy adres za każdym razem, gdy łączą się z siecią. Gdy potrzebny jest adres IP przypisywany dynamicznie, urządzenie może go otrzymać przy użyciu kilku metod.

Aby efektywnie routować pakiety pomiędzy urządzeniami, trzeba także rozwiązać inne problemy. Na przykład powtórzone adresy IP mogą uniemożliwić efektywne przekazywanie danych.

Po zakończeniu tego modułu uczestnicy kursu powinni umieć:

  • Wyjaśnić, w jakim celu utworzono Internet i w jaki sposób protokół TCP/IP spełnia wymagania Internetu.
  • Określić cztery warstwy modelu TCP/IP.
  • Opisać funkcje każdej z czterech warstw modelu TCP/IP.
  • Porównać model OSI z modelem TCP/IP.
  • Opisać funkcję i strukturę adresów IP.
  • Rozumieć, czemu służy podział na podsieci.
  • Wyjaśnić różnicę pomiędzy adresami publicznymi i prywatnymi.
  • Zrozumieć przeznaczenie zarezerwowanych adresów IP.
  • Wyjaśnić zastosowanie adresów statycznych i dynamicznych.
  • Zrozumieć, w jaki sposób można korzystać z adresów dynamicznych przy użyciu protokołów RARP, BOOTP i DHCP.
  • Używać protokołu ARP do pobrania adresu MAC urządzenia, aby wysłać do niego pakiet danych.
  • Zrozumieć zagadnienia związane z adresowaniem pomiędzy sieciami.