Протоколы. По своей сущности компьютерная сеть является совокупностью компьютеров и сетевого оборудования, соединенных каналами связи

По своей сущности компьютерная сеть является совокупностью компьютеров и сетевого оборудования, соединенных каналами связи. Поскольку компьютеры и сетевое оборудование могут быть разных производителей, то возникает проблема их совместимости. Без принятия всеми производителя общепринятых правил построения оборудования создание компьютерной сети было бы невозможно. Поэтому разработка и создание компьютерных сетей может происходить только в рамках утвержденных стандартов.

В основу стандартизации компьютерных сетей положен принцип декомпозиции, т.е. разделения сложных задач на отдельные более простые подзадачи. Каждая подзадача имеет четко определенные функции и строго установленные связи между подзадачами. При более внимательном рассмотрении работы компьютера в сети можно выделить две основные подзадачи:

- взаимодействие программного обеспечения пользователя с физическим каналом связи (посредством сетевой карты) в пределах одного компьютера

- взаимодействие компьютера через канал связи с другим компьютером.

Современное программное обеспечение компьютера имеет многоуровневую модульную структуру, т.е. программный код, написанный программистом и видимый на экране монитора (модуль верхнего уровня), проходит несколько уровней обработки, прежде чем превратится в электрический сигнал (модуль нижнего уровня), передаваемый в канал связи.

При взаимодействии компьютеров через канал связи оба компьютера должны выполнять ряд соглашений. Например, они должны согласовать величину и форму электрических сигналов, длину сообщений, методы контроля достоверности и т.д. Соглашения должны быть такими, чтобы они были поняты каждым модулем на соответствующе уровне каждого компьютера.

Формализованные правила, определяющие последовательность и формат сообщений, которыми обмениваются модули, лежащие на одном уровне, но в различных компьютерах называются протоколами.

Иерархически организованный набор протоколов для взаимодействия компьютеров в сети называется стеком коммуникационных протоколов.

TCP/IP расшифровывается как Transmission Control Protocol/Internet Protocol (Протокол управления передачей/Интернет Протокол) - это промышленный стандарт стека протоколов, разработанный для глобальных сетей. Этот стек родился на свет в 1974 году и уже через шесть лет был признан единым стандартом передачи данных для Интернета (тогда ещё АРПАнета), а ещё через три года DARPA обязала использовать этот протокол на всех компьютерах подключённых к Интернету. Все стандарты TCP/IP опубликованы в серии документов, которые называются Request for Comment (RFC). Данные документы описывают внутреннюю работу сети Internet. Некоторые RFC описывают сетевые сервисы или протоколы и их реализацию, в то время как другие обобщают условия применения. Стандарты TCP/IP всегда публикуются в виде документов RFC, но не все RFC определяют стандарты.

Довольно большой вклад в развитие этого протокола внёс университет Беркли. Его работники реализовали протоколы TCP/IP в своей собственной версии ОС UNIX, а так как UNIX была очень популярна в то время, то и стек начал становится популярным. Сейчас протокол TCP/IP является стандартным набором протоколов для Интернета.

Стек разделяется на семь уровней:

1) Физический уровень - описывает среду передачи данных, физические характеристики такой среды и принцип передачи данных.

2) Канальный уровень – описывает каким образом передаются пакеты данных через физический уровень, включая кодирование.

3) Сетевой уровень – здесь в действие вступает протокол IP, на котором работают вспомогательные протоколы типа ICMP, IGMP. Изначально разработан для передачи данных из одной подсети в другую. Примерами такого протокола является X.25 и IPC в сети ARPANET. Сейчас же он разросся до того, что может передавать любую информацию в любую сеть.

4) Транспортный уровень – к работе подключаются протоколы маршрутизации, которые являются частью сетевого уровня и работают поверх IP. Они могут решать проблему негарантированной доставки сообщений, а также гарантировать правильную последовательность прихода данных. В стеке TCP/IP транспортные протоколы определяют для какого именно приложения предназначены эти данные.

5) Сеансовый уровень – предоставляет сеансовый доступ к чему-либо в Интернете. Здесь трудятся NetBIOS, SSH, ASP и другие.

6) Представительный уровень – XML, SMB и т.д.

7) Прикладной уровень - На прикладном уровне работает большинство сетевых приложений. Эти программы имеют свои собственные протоколы обмена информацией, например, HTTP для WWW, FTP (передача файлов), SMTP (электронная почта), SSH (безопасное соединение с удалённой машиной), DNS (преобразование символьных имён в IP-адреса) и многие другие.

Рассмотрим некоторые протоколы более подробно.

HTTP (от англ. Hypertext Transfer Protocol — «протокол передачи гипертекста») — один из самых распространённых сетевых протоколов Интернета, основа WWW. HTTP используется для передачи информации в различных форматах, на различных языках и с различным набором символов.

FTP (от англ. File Transfer Protocol - «протокол передачи файлов») — сетевой протокол, предназначенный для передачи файлов в компьютерных сетях. Протокол FTP позволяет подключаться к серверам FTP, просматривать содержимое каталогов и загружать файлы с сервера или на сервер. Разработан протокол был в 1971 году и он является одним из самых старых протоколов.

SMTP используется для отправки почты от пользователей к серверам и между серверами для дальнейшей пересылки к получателю. Данные передаются при помощи TCP, при этом используются порты 25 или 587. Широкое распространение SMTP получил в начале 1980-х годов.

POP3 (от англ. Post Office Protocol Version 3 — протокол почтового отделения, версия 3) — это сетевой протокол, используемый для доставки сообщений электронной почты адресатам в сетях TCP/IP. Обычно используется в паре с протоколом SMTP. По умолчанию использует TCP-порт 110.

Дата добавления: 2014-01-14