Для организации сетевого взаимодействия необходимо аппаратное и программное обеспечение. Аппаратное обеспечение - это физическое оборудование, подключенное к физической сети. Программное обеспечение - это программы и драйверы устройств, предназначенные для работы в конкретной системе.
Аппаратное обеспечение системы включает карты адаптеров или другие устройства, обеспечивающие связь между программным обеспечением системы и физической сетью. Необходимо, чтобы в системе имелось гнездо ввода/вывода для карты адаптера. Другие устройства, например, модемы, могут подключаться к одному из стандартных портов компьютера.
Карты адаптеров обеспечивают поддержку стандартов физических сетей (например, EIA 232D, Smartmodem, V.25 bis, EIA 422A, X.21 или V.35), и могут также поддерживать некоторые программные протоколы (например, SDLC, HDLC и бисинхронные протоколы). Если адаптер не включает поддержку программного обеспечения, то такая поддержка должна обеспечиваться драйвером адаптера.
Все программное обеспечение средств связи использует протоколы, представляющие собой наборы семантических и синтаксических правил, которые определяют работу различных устройств при установлении связи. Протоколы указывают, каким образом осуществляется доставка информации, как она должна быть организована для отправки в пункт назначения, и по какому маршруту она должна передаваться. Кроме того, в протоколах определены правила обмена сообщениями и подтверждениями.
Протоколы существуют на разных уровнях внутри ядра и с ими нельзя работать непосредственно. Однако с протоколами можно работать косвенным путем, задавая необходимые действия на уровне интерфейса прикладных программ (API). Выбирая какие-либо опции и команды при запуске программ передачи файлов, удаленного входа в систему или эмуляции терминала, пользователь тем самым определяет набор применяемых протоколов.
Адреса присваиваются как программному обеспечению, так и аппаратным устройствам. Адрес представляет собой средство, с помощью которого передающая или управляющая система выбирает систему, на которую необходимо отправить данные. Адреса идентифицируют расположения отправителя и получателя. Физический адрес - это уникальный код, присваиваемый каждому устройству или рабочей станции, подключенной к сети.
Например, в сети Token-Ring просмотреть физический адрес адаптера можно командой netstat -iv. Это адрес физической сети. Кроме него команда netstat -iv позволяет просмотреть информацию об адресах уровня класса и пользователя. Адреса часто определяются программным обеспечением, но могут также задаваться и пользователем.
Во многих сетях применяется принцип адресации, основанный на концепции доменов. Например, структура сети Internet наглядно показывает, каким образом структура доменов определяет адрес протокола Internet (IP-адрес). Internet представляет собой обширную сеть, объединяющую множество различных сетей меньшего размера. Для осуществления маршрутизации и адресации в Internet адреса классифицируются в соответствии с иерархией доменов; на верхнем уровне этой иерархии находятся такие домены, как com - для пользователей из коммерческих фирм, edu - для пользователей из образовательных учреждений, и gov - для пользователей из правительственных организаций.
Внутри домена com имеется множество доменов меньшего размера, соответствующих отдельным компаниям, например домен ibm. Внутри домена ibm.com есть еще более мелкие домены, соответствующие IP-адресам разных филиалов, например, austin.ibm.com или raleigh.ibm.com. На этом уровне мы начинаем различать имена хостов. В данном контексте хост - это любой компьютер, подключенный к сети. Внутри домена austin.ibm.com могут быть хосты с именами hamlet или lear; их адреса имеют вид hamlet.austin.ibm.com и lear.austin.ibm.com, соответственно.
Сеть Internet состоит из множества сетей разных типов, в которых часто используется различное аппаратное и программное обеспечение. Шлюзы и мосты позволяют соединять такие сети друг с другом. Мост - это устройство, соединяющее две локальные сети, которые, возможно, используют одну и ту же процедуру управления логическим каналом связи (LLC), например, Ethernet, но разные процедуры управления доступом к среде передачи данных (MAC). Шлюз - это более широкое понятие, чем мост. Он действует на более высоком уровне, чем уровень передачи данных, и может преобразовывать протоколы и интерфейсы, применяемые в соединяемых сетях. Шлюзы позволяют передавать данные через сети различного типа, входящие в состав Internet.
Применение доменных имен для адресации и шлюзов для преобразования сильно упрощает маршрутизацию передаваемых данных. Маршрутизация - это определение маршрута, по которому сообщение доставляется в пункт назначения, определяемый именем домена. В большой сети, такой, как Internet, информация передается из одной сети в другую сеть до тех пор, пока не достигнет пункта назначения. Каждая сеть проверяет имя пункта назначения и, сравнивая его с известными ей именами, направляет информацию на следующий логический пункт. Таким образом. каждая сеть, которая принимает данные, вносит свой вклад в процесс маршрутизации.
Хосты, находящиеся в данной сети, используют физическую сеть. Каждый хост представляет собой узел сети. Узел представляет собой подключенное к сети устройство, к которому можно обращаться по его адресу, и на котором могут запускаться службы хостов. С точки зрения связи узлы делятся на локальные и удаленные. Локальным может быть устройство, файл или система, к которым можно обращаться непосредственно из вашей системы, без использования линии связи. Удаленным может быть устройство, файл или система, к которым ваша система должна обращаться по линии связи. Локальные файлы находятся в вашей системе, а удаленные - на файловом сервере или на другом узле, с которым вы соединяетесь с помощью физической сети, например, сети Ethernet, Token-Ring или телефонной линии.
С понятиями локальных и удаленных объектов связаны понятия клиент и сервер. Сервер - это компьютер, на котором хранятся данные, или который выполняет определенные служебные функции для других компьютеров сети. Вот некоторые широко распространенные типы серверов: файловые серверы, на которых хранятся файлы; серверы имен, на которых хранятся имена и адреса хостов; серверы приложений, на которых хранятся программы и приложения; серверы печати, хранящие и передающие задания клиентов на печать.
Клиент - это компьютер, запрашивающий некоторую функцию или данные у сервера. Клиент, например, может запрашивать с сервера обновленные версии программ или загружать приложения с базового сервера. Для получения имени или адреса клиент может обращаться к серверу имен. Для ввода данных, формирования запросов или обновлении записей клиент может обращаться к файловому серверу.