Какой набор протоколов используется при подключении к сети интернет
Перейти к содержимому

Какой набор протоколов используется при подключении к сети интернет

  • автор:

Что такое Internet?

Для взаимодействия между собой программ в Internet используют протоколы.

Протокол — это набор правил и соглашений, используемых при передаче данных.

Таким образом, каждая программа, претендующая на работу в сети, должна следовать определенным правилам для приема и передачи данных.

Основополагающим протоколом сети Internet является протокол TCP/IP. TCP/IP это два различных протокола, тесно связанных между собой. TCP (Transmission Control Protocol) — протокол управления передачей. Он определяет, каким образом информация должна быть разбита на пакеты и отправлена по каналам связи. TCP располагает пакеты в нужном порядке, а также проверяет каждый пакет на наличие ошибок при передаче.

Каждый информационный пакет содержит IP-адреса (IP – Internet Protocol) компьютера-отправителя и компьютера-получателя. Специальные компьютеры, называемые маршрутизаторами, используя IP-адреса, направляют информационные пакеты в нужную сторону, то есть к указанному в них получателю.

Для работы прикладных программ, таких как программы электронной почты, требуется не только правильно упаковать информацию в пакеты и отправить их, но и необходимо четко договориться о содержимом этих пакетов, а также о процедуре обмена пакетами. Так, например, для получения письма необходимо предъявить пароль обладателя почтового ящика, а это уже целая последовательность действий. Таким образом, необходимы и другие протоколы.

Что такое протокол TCP/IP

Протокол TCP/IP – это стандарт цифровой связи, который позволяет прикладным программам и вычислительным устройствам обмениваться сообщениями по сети. Он отвечает за отправку пакетов данных через интернет и их успешную доставку до адресата.

В этой статье разберем, какие функции выполняет TCP/IP и какие компоненты он включает.

Что такое TCP/IP?

Сервер

Без протокола TCP/IP невозможно передать данные между пользователями

TCP/IP расшифровывается как Transmission Control Protocol/Internet Protocol и представляет собой набор коммуникационных протоколов, используемых для соединения сетевых устройств в интернете. TCP/IP также применяют в качестве протокола связи в локальной компьютерной сети Ethernet.

Протокол интернета TCP/IP определяет, как происходит весь процесс обмена данными: разделение на пакеты, адресация, передача, маршрутизация и получение в точке назначения. TCP/IP требует минимального централизованного управления. Этот протокол обеспечивает надежность сетей с возможностью автоматического восстановления после сбоя любого устройства.

Два основных протокола в пакете TCP/IP отвечают за определенные функции:

  • TCP определяет, как приложения могут создавать каналы связи в сети, как сообщение разделяется на более мелкие пакеты, прежде чем они будут переданы через интернет и снова собраны в правильном порядке по адресу назначения.
  • IP определяет, как адресовать и маршрутизировать каждый пакет, чтобы убедиться, что он достиг нужного пункта назначения. Каждый шлюз в сети проверяет IP-адрес и определяет, куда переслать сообщение.

Кроме того, к TCP/IP относятся общие протоколы:

  • HTTP – протокол передачи гипертекста, обеспечивающий связь между веб-сервером и веб-браузером.
  • HTTP Secure – отвечает за шифрование данных между веб-сервером и веб-браузером.
  • File Transfer Protocol – протокол передачи файлов, который обрабатывает передачу файлов между устройствами.

TCP и IP – это отдельные протоколы, которые работают вместе, чтобы обеспечить доставку данных по назначению в сети. IP получает и определяет IP-адрес приложения или устройства, куда должны быть отправлены данные. TCP отвечает за транспортировку и маршрутизацию данных через сетевую архитектуру и обеспечение их доставки целевому приложению или устройству, определенному IP.

Другими словами, IP-адрес подобен номеру телефона, а TCP – компьютерная сетевая версия технологии, используемой для того, чтобы телефон звонил и позволял пользователю разговаривать с другим человеком. Эти два протокола часто используют вместе, чтобы данные имели пункт назначения и безопасно доходили до него.

Спасибо!
Ваша заявка отправлена!

Как работает TCP/IP?

Ноутбук на столе

Без TCP/IP сегодня невозможна передача информации в интернете

Базовый протокол интернета TCP/IP использует модель связи клиент – сервер, в которой пользователю или машине (клиенту) предоставляется услуга, например отправка веб-страницы другим компьютером (сервером) в сети.

В совокупности набор протоколов TCP/IP классифицируется как не сохраняющий состояние. Это означает, что каждый запрос клиента считается новым, поскольку он не связан с предыдущими запросами. Отсутствие состояния освобождает сетевые пути, чтобы их можно было использовать постоянно.

Однако транспортный уровень имеет состояние. Он передает одно сообщение, и его соединение остается в силе до тех пор, пока все пакеты сообщения не будут получены и собраны в пункте назначения.

Протокол передачи TCP/IP не является частной собственностью и не контролируется какой-либо компанией. Пакет IP можно изменить и преобразовать. Он совместим со всеми операционными системами и может одинаково взаимодействовать с любой из них. Пакет IP также совместим со всеми типами компьютерного оборудования и сетей.

TCP/IP обладает высокой масштабируемостью. Это позволяет определить наиболее эффективный маршрут в сети.

Четыре уровня модели TCP/IP

Функциональность TCP/IP включает в себя стек протоколов, разделенный на четыре уровня:

  1. Прикладной уровень – предоставляет приложениям стандартизированный обмен данными. Его протоколы включают HTTP, FTP, протокол POP3 для обмена электронной почтой и простой протокол управления сетью. На прикладном уровне полезной нагрузкой являются фактические данные приложения.
  2. Транспортный уровень – отвечает за поддержание сквозной связи в сети. TCP управляет связью между хостами и обеспечивает управление потоком, передачу нескольких потоков и надежность. К транспортным протоколам относятся TCP и протокол пользовательских блоков информации, который иногда используется вместо TCP.
  3. Сетевой уровень или интернет-уровень – управляет пакетами и соединяет независимые сети для передачи данных через границы сети. Протоколами сетевого уровня являются IP и протокол управляющих сообщений интернета, который используется для отчетов об ошибках.
  4. Физический уровень или уровень сетевого интерфейса (канальный уровень) – состоит из протоколов, работающих на сетевом компоненте соединения узлов или хостов в сети. Протоколы этого уровня включают Ethernet для локальных сетей и протокол разрешения адресов.

4-уровневая модель позволяет использовать TCP/IP для широкого круга задач:

  • удаленный вход в систему по сети;
  • интерактивная передача файлов;
  • доставка электронной почты;
  • доступ к веб-страницам;
  • удаленный доступ к файловой системе хост-сервера.

В TCP/IP подробно описаны основные протоколы или методы связи на каждом уровне по мере прохождения информации.

Плюсы и минусы TCP/IP

Ноутбук с кодом

Протокол TCP/IP легко масштабировать без чрезмерной нагрузки на сеть

Как и любая сетевая модель, TCP/IP имеет преимущества и недостатки.

  • помогает установить связь между разными типами компьютеров;
  • работает независимо от ОС;
  • поддерживает множество протоколов маршрутизации;
  • использует клиент-серверную архитектуру с высокой масштабируемостью;
  • не создает ненужной нагрузки на сеть или компьютер.
  • сложность в настройке и управлении;
  • транспортный уровень не гарантирует доставку пакетов;
  • сложность в замене внутренних протоколов;
  • нет четкого разделения при описании сервисов, интерфейсов и протоколов, поэтому TCP/IP не подходит для описания новых технологий в новых сетях;
  • особенно уязвим для SYN-flood-атак типа «отказ в обслуживании».

Чем отличаются TCP/IP и IP?

IP – низкоуровневый интернет-протокол, облегчающий передачу данных через интернет. Его цель – доставить пакеты данных под заголовком, в котором содержится необходимая маршрутная информация: источник и место назначения данных, а также их полезная нагрузка.

IP ограничен объемом данных, которые можно отправить. Максимальный размер одного пакета данных IP вместе с заголовком – от 20 до 24 байтов. Более длинные строки должны быть разбиты на несколько пакетов данных, которые отправляются независимо друг от друга и собираются в правильном порядке.

Поскольку IP – это протокол отправки/получения данных, в нем нет встроенной проверки получения пакетов информации.

Иконки приложений

TCP/IP – это центральный узел между приложениями, веб-страницами и веб-серверами

В отличие от IP, TCP/IP – это протокол интеллектуальной связи более высокого уровня. TCP/IP по-прежнему использует IP как средство передачи пакетов данных, но он также соединяет компьютеры, приложения, веб-страницы и веб-серверы. TCP целостно понимает все потоки данных, которые требуются этим активам для работы, и обеспечивает отправку всего объема данных с первого раза. TCP также выполняет проверки, обеспечивающие доставку данных.

При выполнении своей работы TCP может контролировать размер и скорость потока данных. Это гарантирует, что сети свободны от любых перегрузок, которые могут заблокировать получение данных.

Например, приложение хочет отправить большой объем данных через интернет. Если оно использовало только IP, данные пришлось бы разбивать на несколько IP-пакетов. Для этого понадобится несколько запросов на отправку и получение данных, поскольку IP-запросы выдаются для каждого пакета.

При использовании TCP понадобится только один запрос на отправку всех данных. В отличие от IP, TCP может обнаружить проблемы в IP и запрашивать повторную передачу потерянных пакетов данных. TCP также реорганизовывает пакеты, чтобы они передавались в правильном порядке, и минимизирует нагрузку сети.

Именно на основе протоколов TCP/IP основана технология VoIP – передача голосовых данных в сети IP-телефонии. TCP/IP отвечает за быструю доставку голосовых пакетов по коротким маршрутам и зашифрованное соединение, которое предотвращает утечку передаваемой информации.

Какой набор протоколов используется при подключении к сети интернет

СЕТИ ЭВМ И ТЕХНОЛОГИИ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ .

Протоколы сети Internet.

В сети Internet объединено множество компьютеров различных типов. Эти компьютеры могут использовать разные операционные системы, но все они должны поддерживать принятый для обмена данными в Internet стандарт реализованный на базе стека протоколов TCP/IP(Transmission Control Protocol / Internet Protocol — Протокол управления передачей / Протокол Internet) . Стек протоколов — разделенный на уровни набор протоколов, которые работают совместно, реализуя определенную коммуникационную архитектуру. Обычно задачи того или иного уровня реализуются одним или несколькими протоколами. Стеком протоколов TCP/IP называют набор сетевых протоколов, используемых в технологии интернет. В этом стеке различают несколько уровней, и протоколы высокого уровня всегда базируются на протоколах более низких уровней. Нижними являются протоколы физического и канального уровней. Например, протокол Ethernet, описывающий передачу данных витой паре.
Выше идёт сетевой уровень, где находится протокол IP, описывающий структуру сети и доставку пакетов. Ещё выше — транспортный уровень, где находится протокол TCP, использующийся для передачи данных. На самом верху находится множество протоколов прикладного уровня, выполняющих конкретные прикладные задачи. Обычно они программируются в отдельных приложениях. Например: HTTP, FTP, Telnet и т.д.

Протокол TCP определяет, каким образом передаваемые по сети данные разделяются на части — пакеты и распространяются в Internet. TCP н умерует каждую часть, чтобы позже восстановить порядок. Для пересыл ки эт ой нумераци и вместе с данными, TCP обкладывает каждый кусочек информации своей обложкой — конвертом ( TCP -конверт ) , который содержит соответствующую информацию. Получившийся TCP пакет помещается в отдельный IP-конверт и получается IP-пакет . Каждый пакет нумеруется и передается независимо, поэтому пройденные пакетами пути могут не совпадать и последовательность их доставки адресату может отличаться от исходной. Получатель распаковывает IP-конверты , содержащие TCP-конверты, распаковывает последние и помещает данные в требуемом порядке . В конце концов информация собирается и полностью восстанавливается. Этот массив пересылается пользователю (на диск, на экран, на печать). Таким образом , передача информации по протоколу TCP/IP состоит из четырех этапов:

протокол ТСР: разбиение информации на нумерованные пакеты;
протокол IP: передача пакетов получателю;
протокол TCP на стороне получателя: проверка комплектности полученных пакетов;
протокол TCP: восстановление искомой информации.

Протокол IP используется для адресации компьютеров в сети. В каждом пакете передаваемом по сети указан адрес компьютера. Этот адрес должен быть уникальным и называется IP-адресом (Internet Pointer).

Для пользования услугами, предоставляемыми Internet протокола TCP/IP недостаточно: для каждой услуги существует свой протокол, посредством которого пользователь общается с поставщиком услуги.

Протокол HTTP

Протокол HTTP (Hipertext Transfer Protocol — Протокол передачи гипертекста) предназначен для передачи гипертекстов. Гипертекст это текст, содержащий специальные элементы, при обращении к которым выполняется непосредственный переход в другой текст. Эти элементы называются гиперссылками. В настоящее время HTTP наиболее популярный протокол Internet, т.к. обеспечивает простую и эффективную навигацию в сети. Поэтому сегмент Internet, использующий данный протокол называют World Wide Web (Всемирная паутина) или сокращенно WWW.

Необходимо отметить, что существует еще протокол HTTP-S ( HTTP Secure ) — сетевой протокол защищенной передачи гипертекста.

Протокол FTP

Протокол FTP (File Transfer Protocol — Протокол передачи файлов) позволяет передавать файлы клиентам сети. Суть процесса коммуникации с использованием протокола FTP состоит в следующем. Существует некий компьютер, который выполняет роль FTP-cepвepa. В принципе, FTP-сервером может служить любой компьютер. Для этого нужно всего лишь установить на нем соответствующее программное обеспечение. Единственное, о чем нужно позаботиться особо, — это о достаточной мощности компьютера, поскольку FTP-сервер предназначен для того, чтобы обрабатывать запросы, приходящие от других компьютеров, — как правило, весьма многочисленные. Когда вы хотите загрузить файл из сети по протоколу FTP, вы пользуетесь программой, которая является FTP-клиентом.Эта программа посылает запрос FTP-серверу, который либо выполняет его (в этом случае вы видите, например, окно с индикатором процесса загрузки файла), либо отказывается и возвращает сообщение об ошибке (например, из-за чрезмерной загруженности сервера). Если FTP-клиенту удается начать процесс соединения с FTP-сервером, он должен сообщить последнему имя пользователя (login или logon) и пароль (password). Эти обязательные параметры соединения позволяют владельцу сервера быть уверенным в том, что доступ к файлам, расположенным там, имеет не кто попало, а лишь те, кому они предназначены.

Поскольку FTP является самым удобным и популярным средством передачи файлов через Интернет, существует множество FTP-серверов, на которых собрано большое количество файлов, предназначенных для всеобщего пользования. Это могут быть хранилища программного обеспечения, распространяемого бесплатно или архивы программ крупных компаний, программы которых распространены по всему миру, например, Microsoft, Netscape или Symantec. Понятно, что надобность в каком-то особенном имени пользователя и засекреченном пароле для доступа к такому серверу отпадает. Чтобы пользователь не испытывал затруднений при попытке загрузить общедоступную программу, было принято соглашение об универсальном способе входа на FTP-сервер, который был назван анонимным (anonymous). При таком способе входа FTP-клиент всегда сообщает серверу одно и то же имя — anonymous. Паролем обычно служит любое слово (которое просто игнорируется сервером). Фактически это означает, что пользователи ничего не сообщают серверу при соединении. Естественно, при анонимном доступе предоставляется доступ только к тем файлам, которые предназначены для всех. Прочие разделы файловой структуры сервера, защищенные «настоящими» паролями, доступными не будут.

Протокол Telnet

С помощью этого протокола можно подключиться к удаленному компьютеру как пользователь (если известно имя пользователя, пароль) и производить действия над его файлами, приложениями точно так же, как если бы работали на основном компьютере. Telnet является протоколом эмуляции терминала. Работа с ним ведется из командной строки. Telnet-клиент поставляется в комплекте Windows 98. Чтобы дать команду клиенту Telnet соединиться с удаленным компьютером, необходимо подключится к Интернету, выбрать в меню Пуск (Start) команду Выполнить (Run) и набрать в строке ввода: telnet.lib.ru. После этого запустится программа Telnet и начнется сеанс связи.

Протокол WAIS

WAIS расшифровывается как Wide-Area Information Servers. Этот протокол был разработан для поиска информации в базах данных. Информационная система WAIS представляет собой распределенную базу данных, где отдельные базы данных хранятся на разных серверах. Сведения об их содержании и расположении хранятся в специальной базе данных — каталоге серверов. Просмотр информационных ресурсов осуществляется с помощью программы — клиента WAIS. Поиск информации ведется по ключевым словам, которые задает пользователь. Эти слова вводятся для определенной базы данных, и система находит все соответствующие им фрагменты текста на всех серверах, где располагаются данные этой базы. Результат представляется в виде списка ссылок на документы с указанием того, насколько часто встречается в данном документе искомое слово и все искомые слова в совокупности. Даже в наши дни, когда систему WAIS можно считать морально устаревшей, специалисты во многих областях при проведении научных исследований обращаются к ней в поисках специфической информации, которую не могут найти традиционными средствами.

Протокол Gopher.

Протокол Gopher — протокол уровня приложения, разработанный в 1991 году. До повсеместного распространения гипертекстовой системы World Wide Web Gopher использовался для извлечения информации (в основном текстовой) иерархической файловой структуры. Gopher был провозвестником WWW, позволявшим с помощью меню передвигаться от одной страницы к другой, постепенно сужая круг отображаемой информации. Программы-клиенты Gopher имели текстовый интерфейс. Однако пункты меню Gopher могли указывать и не только на текстовые файлы, но также, например, на telnet-соединения или базы данных WAIS. Сейчас ресурсы Gopher можно просматривать с помощью обычного Web-браузера, так как современные браузеры поддерживают этот протокол.

Протокол WAP.

WAP (Wireless Application Protocol) был разработан в 1997 году группой компаний Ericsson, Motorola, Nokia и Phone.corn (бывшей Unwired Planet) для того, чтобы предоставить доступ к службам Internet пользователям беспроводных устройств — таких как мобильные телефоны, пейджеры, электронные органайзеры и других, использующих различные стандарты связи. К примеру, если мобильный телефон поддерживает протокол WAP, то, набрав на его клавиатуре адрес нужной Web-страницы, можно увидеть ее (в упрощенном виде) прямо на дисплее телефона. В настоящее время подавляющее большинство производителей устройств уже перешли к выпуску моделей с поддержкой WAP, который также продолжает совершенствоваться.

Протокол SMTP

Протокол SMTP (Simple Mail Transfer ProtocolПротокол простой почтовой передачи) обеспечивает отправление электронного сообщения. Вследствие некоторой функциональной ограниченности (разработан он был достаточно давно) SMTP не способен накапливать сообщения на стороне получателя. Поэтому при получении почты необходим еще один из почтовых протоколов — протокол POP3.

Протокол POP3

Протокол POP3 (Post Office Protocol 3Протокол почтовой службы 3) обеспечивает получение электронного сообщения адресатом. В соответствии с ним почта принимается сервером и накапливается на нем. Программа — почтовый клиент — периодически проверяет почту на сервере и загружает сообщения на локальный компьютер.

Таким образом, отправление почты осуществляется с помощью SMTP, а прием с помощью РОРЗ. Вот почему в процессе создания учетной записи почты необходимо вводить названия как сервера SMTP, так и сервера РОРЗ.

Протокол IMAP

IMAP ( Internet Message Access Protocol — «Протокол доступа к электронной почте Интернета») Аналогично POP3, служит для работы с входящими письмами, однако обеспечивает дополнительные функции, в частности, возможность поиска по ключевому слову без сохранения почты в локальной памяти. IMAP предоставляет пользователю богатые возможности для работы с почтовыми ящиками, находящимися на центральном серевере. Почтовая программа, использующая этот протокол, получает доступ к хранилищу корреспонденции на сервере так, как будто эта корреспонденция расположена на компьютере получателя. Электронными письмами можно манипулировать с компьютера пользователя ( клиента ) без постоянной пересылки с сервера и обратно файлов с полным содержанием писем. Для отправки писем используется протокол SMTP .

Протокол IRC

Протокол IRC ( Internet Relay Chat) используется в сервисной системе, при помощи которой можно общаться с другими пользователями Internet в режиме реального времени.

Протокол IrDA.

Ассоциация Infrared Data Association (IrDA) определила группу двусторонних высокоскоростных беспроводных протоколов для обмена информацией в инфракрасном диапазоне, обычно называемых IrDA. Протоколы IrDA обеспечивают взаимодействие компьютеров со множеством устройств: цифровыми камерами, принтерами, карманными компьютерами типа PocketPC и др. В Windows XP и Windows Server 2003 включена поддержка IrDA.

Протоколы

В сеть Интернет входят миллионы ПК и сетей ПК, работающих под управлением разных операционных систем, с разными форматами данных, на разных аппаратных платформах. Однако при обмене информацией все ПК должны пользоваться едиными соглашениями (протоколами).
Протоколы — это стандарты, определяющие формы представления и способы пересылки сообщений, процедуры их интерпретации, правила совместной работы различного оборудования в сетях.
Понятие “протокол” непривычно для начинающего пользователя и, по-видимому, требует разъяснения. На самом деле в этом понятии нет ничего страшного, каждый человек использует различные протоколы каждый день. Например, предположим, вам нужно ночью получить информацию с помощью телевизора. Вы открываете дверь (протокол №1), включаете свет (протокол №2), проходите в комнату и включаете телевизор (протокол №3). Вот она — вожделённая информация — вы можете любоваться на экране тюбиком со своей любимой зубной пастой, перебиваемую врезками из новостей, кинофильмов и других передач!
Вы, очевидно, заметили, что протоколы надстраиваются один над другим, то есть перед тем, как выполнить действия по протоколу №3, были выполнены протоколы №1 и №2. При подключении к телекоммуникационной сети используется множество протоколов: для передачи электронных сообщений, для автоматического набора номера, для сжатия данных и другие.

Можешь пополнить материал раздела актуальной информацией. Пиши на e-mail: leniza@hotbox.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *