StudyFi Lab · Информатика

Сети и интернет

Сети и интернет — бесплатная интерактивная симуляция из StudyFi Lab. Работает прямо в браузере, без регистрации и установки.

Как пакет находит путь: DNS, TCP/IP и маршрутизаторы

Эксперименты

Что происходит, когда вводишь адрес

Сначала браузеру нужен IP-адрес: DNS-резолвер узнаёт его, по очереди спрашивая корневой сервер, сервер зоны .com и авторитативный сервер. Затем браузер устанавливает TCP-соединение с веб-сервером (SYN, SYN-ACK, ACK), договаривается о шифровании TLS и отправляет запрос HTTP GET. Сервер отвечает 200 OK с HTML, и браузер отрисовывает страницу. Каждое сообщение проходит через несколько маршрутизаторов.

Попробуй: Посчитай, сколько сообщений отправляется ещё до того, как браузер пошлёт GET. Какие шаги исчезли бы, если бы адрес уже был в кэше?

Пакеты и маршрутизация

Маршрутизаторы ищут самый дешёвый путь алгоритмом Дейкстры: каждый раз фиксируют узел с наименьшим известным расстоянием и через него пытаются улучшить расстояния соседей (d(v) = min(d(v), d(u) + стоимость)). Сообщение делится на пронумерованные пакеты, которые могут идти разными путями одинаковой стоимости и приходить не по порядку. Получатель восстанавливает порядок в своём буфере.

Попробуй: Отправь сообщение из A в G и посмотри, какой пакет придёт первым. Потом разорви связи D–E и D–F — каким путём и с какой стоимостью теперь?

Уровни TCP/IP

При движении вниз по стеку каждый уровень заворачивает данные в свой заголовок (инкапсуляция): TCP добавляет порты, IP — адреса и TTL, Ethernet — кадр с MAC-адресами и контрольной суммой FCS. При движении вверх получатель снимает их по одному. Модель OSI делит ту же работу на 7 уровней. (В HTTPS данные были бы ещё и зашифрованы TLS.)

Попробуй: Останови анимацию на проводе и найди порт 443 и IP-адрес получателя. Потом включи OSI и посмотри, какие три уровня OSI покрывает прикладной уровень.

IP-адреса и подсети

IPv4-адрес состоит из 32 бит. Длина префикса /n показывает, сколько старших бит задают сеть; остальные 32 − n бит нумеруют устройства. У адреса сети все биты узла равны 0, у широковещательного (broadcast) — 1, поэтому пригодных адресов 2³²⁻ⁿ − 2. Два адреса в одной сети, если совпадают все их сетевые биты.

Попробуй: Задай 192.168.1.130/26 и проверь, что сеть начинается с .128 и заканчивается на .191. Потом двигай префикс: как меняется число узлов, если добавить один бит?

Частые вопросы

Что такое «Сети и интернет»?

Сети и интернет — бесплатная интерактивная симуляция из StudyFi Lab. Работает прямо в браузере, без регистрации и установки. Как пакет находит путь: DNS, TCP/IP и маршрутизаторы

Приложение «Сети и интернет» бесплатное?

Да. Приложение «Сети и интернет» полностью бесплатное. Оно работает в браузере на компьютере, планшете и телефоне, аккаунт не нужен.

Что можно изучить в приложении «Сети и интернет»?

Что происходит, когда вводишь адрес, Пакеты и маршрутизация, Уровни TCP/IP, IP-адреса и подсети.

Что показывает эксперимент «Что происходит, когда вводишь адрес»?

Сначала браузеру нужен IP-адрес: DNS-резолвер узнаёт его, по очереди спрашивая корневой сервер, сервер зоны .com и авторитативный сервер. Затем браузер устанавливает TCP-соединение с веб-сервером (SYN, SYN-ACK, ACK), договаривается о шифровании TLS и отправляет запрос HTTP GET. Сервер отвечает 200 OK с HTML, и браузер отрисовывает страницу. Каждое сообщение проходит через несколько маршрутизаторов.

Что показывает эксперимент «Пакеты и маршрутизация»?

Маршрутизаторы ищут самый дешёвый путь алгоритмом Дейкстры: каждый раз фиксируют узел с наименьшим известным расстоянием и через него пытаются улучшить расстояния соседей (d(v) = min(d(v), d(u) + стоимость)). Сообщение делится на пронумерованные пакеты, которые могут идти разными путями одинаковой стоимости и приходить не по порядку. Получатель восстанавливает порядок в своём буфере.

Готовишься к контрольной?

Загрузи свои конспекты, и StudyFi превратит их в карточки, тесты и подкасты.

Попробуй StudyFi бесплатно