Настройка сети в операционной системе Windows 7. Часть 2 – Сетевые клиенты, службы и протоколы

• Введение
• Сетевые клиенты
• Сетевые службы
• Сетевые протоколы
• Заключение

Введение

В предыдущей части статьи вы узнали об основном компоненте средства конфигурирования сетевых свойств операционных систем Windows – компоненте «Центр управления сетями и общим доступом». Были рассмотрены такие основные понятия, как сетевое расположение и сетевые карты. Коротко было описано окно сетевых подключений, которое позволяет конфигурировать сетевые подключения на локальном компьютере. Из этой статьи вы узнаете о сетевых клиентах, службах и протоколах – компонентах системы, которые привязаны к сетевым подключениям, позволяющие осуществлять коммуникации вашим хостам. Вы сможете для себя почеркнуть общую информацию, которая поможет вам в дальнейшем изучении сетевых технологий компании Microsoft.

Сетевые клиенты

По определению, сетевой клиент – это компьютер или программное обеспечение, у которого есть доступ к услугам сервера, а также получающее или обменивающееся с ним информацией. В операционных системах Windows сетевые клиенты представляют собой компоненты программного обеспечения, которые позволяют локальному компьютеру подключаться к сетям отдельных операционных систем. Наряду со всеми подключениями по локальным сетям в системах Windows, сетевым клиентом по умолчанию является компонент «Клиенты для сетей Microsoft». Данный компонент позволяет подключаться к общим ресурсам на других компьютерах, оснащенных операционной системой Windows. По умолчанию, данный сетевой клиент не нуждается в дальнейшей настройке. Однако, если вы захотите изменить настройки клиента для сетей Microsoft, установленные по умолчанию, выполните следующие действия:

1. Откройте диалоговое окно свойств подключения к сети;
2. На вкладке «Общие», в списке «Отмеченные компоненты используются этим подключением» выберите службу «Клиент для сетей Microsoft» и нажмите на кнопку «Свойства» (в случае подключения по виртуальной частной сети (VPN) вам нужно перейти на вкладку «Сеть»);
3. В диалоговом окне «Свойства: Клиент для сетей Windows» вы можете изменить поставщика службы имен и сетевой адрес для службы удаленного вызова процедур (Remote Procedure Call (RPC)). RPC – это класс технологий, позволяющий компьютерным программам вызывать функции или процедуры в другом адресном пространстве. Идея вызова удалённых процедур состоит в расширении хорошо известного и понятного механизма передачи управления и данных внутри программы, выполняющейся на одной машине, на передачу управления и данных через сеть. Средства удалённого вызова процедур предназначены для облегчения организации распределённых вычислений и создания распределенных клиент-серверных информационных систем. Наибольшая эффективность использования RPC достигается в тех приложениях, в которых существует интерактивная связь между удалёнными компонентами с небольшим временем ответов и относительно малым количеством передаваемых данных.

Из раскрывающегося списка «Поставщик службы имен» доступны поставщики «Локатор Windows», который является поставщиком служб имен по умолчанию, а также «Служба каталогов ячеек DCE», которую нужно использовать только в том случае, если в сети используется программное обеспечение компании The Open Group, например клиент или сервер DCE (Distributed Computing Environment). В этом случае, вам нужно будет в поле «Сетевой адрес» ввести сетевой адрес поставщика служб имен.






Рис. 1. Свойства сетевого клиента «Клиент для сетей Microsoft»

Сетевые службы

Также как и сетевые клиенты, сетевые службы являются компонентами операционной системы. Сетевые службы операционных систем Windows – это специальные процессы, которые создают прослушивающий сокет и привязывают его к определенному порту, обеспечивающие дополнительную функциональность для сетевых подключений. Системные службы запускаются операционной системой автоматически в процессе загрузки компьютера или по мере необходимости при выполнении стандартных операций. Понятное имя службы отображается в оснастке «Службы», а настоящее имя службы используется в программах с интерфейсом командной строки. По умолчанию в операционных системах Microsoft ко всем локальным подключениям привязаны две сетевые службы:

• Служба доступа к файлам и принтерам сетей Microsoft. Данная служба позволяет другим компьютерам, расположенным в одной сети с вами, обращаться к ресурсам данного компьютера по сети. О назначении общего сетевого доступа к своим папкам и файлам вы узнаете из материала одной из следующих статей;
• Планировщик пакетов QoS. Эта служба содержит набор стандартов и механизмов, предназначенных для обеспечения производительности для важных приложений. Обычно механизм QoS используется для настройки приоритетов и управления скоростью отправки исходящего сетевого трафика. Начиная с операционных систем Windows Vista и Windows Server 2008, службы QoS настраиваются при помощи групповых политик. О настройке планировщика пакетов QoS на основе политики вы также узнаете из материала следующих статей.

Сетевые протоколы

Основной составляющей коммуникаций сетевых подключений являются протоколы. Протоколами называются стандарты, на основе которых выполняются программы, которые осуществляют сетевые коммуникации. Протоколы задают способы передачи сообщений и обработки ошибок в сети, а также позволяют разрабатывать стандарты, не привязанные к конкретной аппаратной платформе. Разные протоколы зачастую описывают лишь разные стороны одного типа связи. Сетевые протоколы предписывают правила работы компьютерам, которые подключены к сети. Они строятся по многоуровневому принципу и, несмотря на то, что каждый протокол предназначен для приема конкретных входных данных и генерирования определенного результата, все протоколы в системе можно заменять другими протоколами.

Для сетевых протоколов используется модель Open System Interconnection (OSI). Данная модель состоит из семи уровней:

• Физический уровень. На данном уровне определяются физические характеристики линий связи;
• Канальный уровень. На этом уровне определяются правила использования физического уровня узлами сети
• Сетевой уровень. Этот уровень отвечает за адресацию и доставку сообщений;
• Транспортный уровень. Этот уровень обеспечивает контроль очередности прохождения компонентов сообщения;
• Сеансовый уровень. Данный уровень предназначен для координации связи между двумя прикладными программами, работающими на разных рабочих станциях;
• Представительский уровень. Этот уровень служит для преобразования данных из внутреннего формата компьютера в формат передачи;
• Прикладной уровень. Текущий уровень обеспечивает удобный интерфейс связи сетевых программ пользователя.

Протоколы TCP/IP — это два протокола нижнего уровня, являющиеся основой связи в сети Интернет. Протокол TCP (Transmission Control Protocol) разбивает передаваемую информацию на порции и нумерует их. С помощью протокола IP (Internet Protocol) все части передаются получателю. Данные протоколы основаны на модели OSI и функционируют на более низком уровне, чем прикладные протоколы. Концепция уровней модели TCP/IP (многослойной сетевой модели) позволяет заменять отдельные протоколы на одном уровне другими протоколами, совместимыми на соседних уровнях протоколами. На следующей иллюстрации отображен стек (совокупность протоколов) протоколов TCP/IP:

Увеличить рисунок

Рис. 2. Уровни модели стека TCP/IP

Рассмотрим подробно каждый из четырех уровней модели TCP/IP:

Уровень сетевого интерфейса (уровень 2). Данный уровень содержит протоколы, которые обеспечивают передачу данных между узлами связи, физически напрямую соединенными друг с другом. Другими словами, осуществляют коммуникацию для сетевых адаптеров и физических (MAC) адресов, которые назначены для этого адаптера, концентраторов, коммутаторов и пр. Существующие стандарты определяют, каким образом должна осуществляться передача данных семейства TCP/IP с использованием этих протоколов. К этому уровню относятся протоколы Ethernet, маркерное кольцо Token Ring, SLIP, PPP и прочее.

Уровень Интернета (уровень 3). Этот уровень обеспечивает доставку информации от сетевого узла отправителя к сетевому узлу получателя без установления виртуального соединения с помощью датаграмм и не является надежным. Основным протоколом данного уровня является IP (Internet Protocol). Вся информация, поступающая к нему от других протоколов, оформляется в виде IP-пакетов данных (IP datagrams). На этом уровне был реализован стек TCP/IP. На уровне 3 в стеке TCP/IP используются две версии протокола Интернета:

• IPv4. В современной сети Интернет используется IP четвёртой версии, также известный как маршрутизируемый сетевой протокол IPv4. В протоколе IP этой версии каждому узлу сети ставится в соответствие IP-адрес длиной 32 байта (т.е. 4 октета по 4 байта). При этом компьютеры в подсетях объединяются общими начальными битами адреса. В связи с тем, что количество адресов ограничено, вскоре может быть дефицит IPv4 адресов.
• IPv6. Шестая версия протокола — IPv6 позволяет адресовать значительно большее количество узлов, чем IPv4. Протокол Интернета версии 6 отличается повышенной разрядностью адреса и использует 128-разрядные адреса, и может определить значительно больше адресов.

Также на данном уровне оперирует физическое устройство – маршрутизатор, который блокирует физическое широковещание сообщений сети, вычитывает программный адрес, а затем перенаправляет этот адрес по соответствующему пути.

Транспортный уровень (уровень 4). Транспортный уровень модели TCP/IP предназначен для отправки и получения данных. В набор данного уровня входят два протокола – TCP и UDP. Рассмотрим подробно каждый из них:

• TCP. Реализует потоковую модель передачи информации с прикладного уровня, а также ее обработку побайтно. Получившиеся байты группируются TCP в пронумерованные сегменты последовательности для доставки на сетевой хост. Протокол TCP обеспечивает проверку контрольных сумм, передачу подтверждения в случае правильного приема сообщения, повторную передачу пакета данных в случае неполучения подтверждения в течение определенного промежутка времени, правильную последовательность получения информации, полный контроль скорости передачи данных.
• UDP. Данный протокол наоборот, является способом связи ненадежным, ориентированным на передачу сообщений (датаграмм). Данный протокол позволяет быстро транспортировать датаграммы, поскольку в нем не предусмотрены такие компоненты надежности, как гарантии доставки и подтверждение последовательности передачи. В связи с этим, данные для приложений доставляются гораздо быстрее.

Прикладной уровень (уровень 7). Данный, последний, уровень модели TCP/IP осуществляет упаковку и передачу данных через порты транспортного уровня. К этому уровню можно отнести протоколы TFTP (Trivial File Transfer Protocol), FTP (File Transfer Protocol), Telnet, SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), HTTP, DNS, POP3 (Post Office Protocol 3) и другие, которые поддерживаются соответствующими системными утилитами.

Заключение

В этой статье вы узнали о сетевых клиентах, сетевых службах и о протоколах. Была описана модель взаимодействия открытых систем (OSI) и рассмотрены четыре уровня модели протокола TCP/IP. В соответствии с моделью OSI, сетевой уровень именуется как уровень 2, уровень Интернета – уровень 3, транспортный уровень – уровень 4 и прикладной уровень называется уровнем 7. В следующих статьях вы подробно познакомитесь с сетевыми клиентами, а также с протоколами Интернета версии 4 и 6.