Какой протокол обеспечивает надежную передачу пакетов в сети
Перейти к содержимому

Какой протокол обеспечивает надежную передачу пакетов в сети

  • автор:

Протоколы передачи данных: что это, какие бывают и в чём различия?

Задумывались ли вы, как происходит обмен данными в сети? Для этого нужны протоколы передачи. Об основных типах рассказываем в этой статье.

Интернет очень большой и комплексный. Но на базовом уровне это всего лишь связь между различными компьютерами (не только персональными). Эта связь представляет из себя сетевые протоколы передачи данных — набор правил, который определяет порядок и особенности передачи информации для конкретных случаев.

Протоколов большое множество. Про основные из них рассказано далее.

IP — Internet Protocol

Протокол передачи, который первым объединил отдельные компьютеры в единую сеть. Самый примитивный в этом списке. Он является ненадёжным, т. е. не подтверждает доставку пакетов получателю и не контролирует целостность данных. По протоколу IP передача данных осуществляется без установки соединения.

Основная задача этого протокола — маршрутизация датаграмм, т. е. определение пути следования данных по узлам сети.

Популярная версия на текущий момент — IPv4 с 32-битными адресами. Это значит, что в интернете могут хранится 4.29 млрд адресов IPv4. Число большое, но не бесконечное. Поэтому существует версия IPv6, которая поможет решить проблему переполнения адресов, ведь уникальных IPv6 будет 2 ^ 128 адресов (число с 38 знаками).

TCP/IP — Transmission Control Protocol/Internet Protocol

Это стек протоколов TCP и IP. Первый обеспечивает и контролирует надёжную передачу данных и следит за её целостностью. Второй же отвечает за маршрутизацию для отправки данных. Протокол TCP часто используется более комплексными протоколами.

UDP — User Datagram Protocol

Протокол, обеспечивающий передачу данных без предварительного создания соединения между ними. Этот протокол является ненадёжным. В нём пакеты могут не только не дойти, но и прийти не по порядку или вовсе продублироваться.

Основное преимущество UDP протокола заключается в скорости доставки данных. Именно поэтому чувствительные к сетевым задержкам приложения часто используют этот тип передачи данных.

FTP — File Transfer Protocol

Протокол передачи файлов. Его использовали ещё в 1971 году — задолго до появления протокола IP. На текущий момент этим протоколом пользуются при удалённом доступе к хостингам. FTP является надёжным протоколом, поэтому гарантирует передачу данных.

Этот протокол работает по принципу клиент-серверной архитектуры. Пользователь проходит аутентификацию (хотя в отдельных случаях может подключаться анонимно) и получает доступ к файловой системе сервера.

DNS

Это не только система доменных имён (Domain Name System), но и протокол, без которого эта система не смогла бы работать. Он позволяет клиентским компьютерам запрашивать у DNS-сервера IP-адрес какого-либо сайта, а также помогает обмениваться базами данных между серверами DNS. В работе этого протокола также используются TCP и UDP.

Что такое DNS? Введение в систему доменных имён

HTTP — HyperText Transfer Protocol

Изначально протокол передачи HTML-документов. Сейчас же он используется для передачи произвольных данных в интернете. Он является протоколом клиент-серверного взаимодействия без сохранения промежуточного состояния. В роли клиента чаще всего выступает веб-браузер, хотя может быть и, например, поисковый робот. Для обмена информацией протокол HTTP в большинстве случаев использует TCP/IP.

HTTP имеет расширение HTTPS, которое поддерживает шифрование. Данные в нём передаются поверх криптографического протокола TLS.

Предупреждён – значит вооружён: от чего не спасает HTTPS

NTP — Network Time Protocol

Не все протоколы передачи нужны для обмена классического вида информацией. NTP — протокол для синхронизации локальных часов устройства со временем в сети. Он использует алгоритм Марзулло. Благодаря нему протокол выбирает более точный источник времени. NTP работает поверх UDP — поэтому ему удаётся достигать большой скорости передачи данных. Протокол достаточно устойчив к изменениям задержек в сети.

Последняя версия NTPv4 способна достигать точности 10мс в интернете и до 0,2мс в локальных сетях.

SSH — Secure SHell

Протокол для удалённого управления операционной системой с использованием TCP. В SSH шифруется весь трафик, причём с возможностью выбора алгоритма шифрования. В основном это нужно для передачи паролей и другой важной информации.

Также SSH позволяет обрабатывать любые другие протоколы передачи. Это значит, что кроме удалённого управления компьютером, через протокол можно пропускать любые файлы или даже аудио/видео поток.

SSH часто применяется при работе с хостингами, когда клиент может удалённо подключиться к серверу и работать уже оттуда.

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.

Сетевые протоколы: базовые понятия и описание самых востребованных правил

Рассказываем о самых часто используемых правилах взаимодействия устройств в сети.

Эта инструкция — часть курса «Как работают сетевые протоколы».

Смотреть весь курс

Изображение записи

В мире существует более 7 000 протоколов, и их число продолжает расти. Рассказываем о самых часто используемых правилах взаимодействия устройств в сети.

Понятие протокола сети

Сетевой протокол — это набор правил, определяющий принципы взаимодействия устройств в сети. Чтобы отправка и получение информации прошли успешно, все устройства-участники процесса должны принимать условия протокола и следовать им. В сети их поддержка встраивается или в аппаратную часть (в «железо»), или в программную часть (в код системы), или и туда, и туда.

Для взаимодействия протоколов между собой существует модель OSI, или Open Systems Interconnection. Дословно название переводится как «взаимодействие открытых систем».

OSI — эталонная модель взаимодействия устройств в сети

Модель OSI — это модель, позволяющая разным системам связи коммуницировать между собой по общепринятым стандартам. Ее можно сравнить с английским, то есть глобальным, универсальным языком в мире сетей.

Модель основана на принципе разделения коммуникационной системы на семь отдельных уровней. Подробнее о ней вы можете прочитать здесь.

семь уровней модели OSI

Если в передачи информации случаются сбои, модель помогает быстрее и легче локализовать проблему на конкретном уровне и значительно ускорить процесс восстановления работоспособности системы.

Модель OSI является эталонным стандартом, но на данный момент она устарела, поскольку современные протоколы работают сразу на нескольких уровнях модели OSI. На смену модели OSI пришла модель TCP/IP, на основе которой работает большая часть устройств в современном мире.

TCP/IP — модель, на которой работает сеть Интернет

Модель TCP/IP помогает понять принцип работы и взаимодействия узлов в сети Интернет. Ее название включает в себя два основных протокола, на которых построен интернет. TCP/IP расшифровывается как Transmission Control Protocol/Internet Protocol, или протокол управления передачей (данных)/интернет-протокол.

Модель используется во всем современном интернете, новые сетевые протоколы разрабатываются с опорой на модель TCP/IP. Например, подключаясь к сайту Selectel, вы используете протоколы IP, TCP и HTTPS, которые работают в рамках упомянутой модели.

сравнение моделей

Подробнее о модели TCP/IP можно прочитать в блоге.

Далее мы рассмотрим основные протоколы межсетевого, транспортного уровней, а также уровня приложений. Именно с ними мы сталкиваемся чаще всего, анализируя какие-либо проблемы в сети или на сервере.

Протоколы транспортного уровня: краткое описание

Интернет-протокол и IP-адреса

Internet Protocol (IP) — это наиболее простой протокол, объединивший отдельные компьютеры в глобальную сеть. Главной его задачей является маршрутизация дейтаграмм — определение маршрута следования пакетов по узлам сети. Каждое устройство — ваш ПК, принтер и т.д. — имеет IP-адрес, чтобы данные попадали к нужному адресату. Так, например, отправленный на печать файл не окажется вместо принтера в личном ПК вашего коллеги.

В качестве минусов протокола можно отметить низкую надежность. Он не определяет факт передачи пакета и не контролирует целостность данных. IP просто осуществляет пересылку.

Для пересылки пакетов необходимо определить, на какой порт отправить пакет. Для этого протокол имеет свою систему адресации. В качестве адресов выступает 32-битные (IPv4) или 128-битные (IPv6) адреса. Перед отправкой пакета в него добавляются header (заголовок) и payload (данные для доставки).

IPv4 является 32-разрядной системой, состоящей из четырех разделов (123.123.123.123). Он поддерживает до 4 294 967 296 адресов и является протоколом по умолчанию. Основным его преимуществом является простота. В недостатках — ограниченное адресное пространство, также называемое «исчерпанием адресов».

IPv6, напротив, — 128-битное адресное пространство, которое обеспечивает приблизительно 2^128 степени адресов. Формат записи состоит из восьми разделов, в каждый из которых записывается четыре 16-ричных цифры. Недостаток протокола — в сложности сетевого администрирования. При аренде сервера или виртуальной машины в Selectel выдается IPv4, однако можно запросить и IPv6-адреса, в облаке на базе VMware выдаются только IPv4-адреса.

Один из основных протоколов, который работает поверх IP, — это протокол TCP, из-за чего его часто обозначают как TCP/IP. Но это не единственный протокол, который является частью интернет-протокола.

TCP — протокол обмена сообщениями в сети Интернет

TCP помогает устройствам в сети обмениваться сообщениями. Он работает на четвертом, транспортном, уровне модели OSI.

Для передачи информации происходит дробление исходного файла на части, которые передаются получателю, а далее собираются обратно. Например, человек запрашивает веб-страницу, далее сервер обрабатывает запрос и высылает в ответ HTML-страницу при помощи протокола HTTP. Он, в свою очередь, запрашивает уровень TCP для установки требуемого соединения и отправки HTML-файла. TCP конвертирует данные в блоки, передавая их на уровень TCP пользователя, где происходит подтверждение передачи.

Свойства протокола TCP:

структура пакета

  1. Система нумерации сегментов (Segment Numbering System). TCP отслеживает передаваемые или принимаемые сегменты, присваивая номера каждому из них. Байтам данных, которые должны быть переданы, присваивается определенный номер байта, в то время как сегментам присваиваются порядковые номера.
  2. Управление потоком. Эта функция ограничивает скорость, с которой отправитель передает данные. Это делается для обеспечения надежности доставки. Получатель постоянно сообщает отправителю о том, какой объем данных может быть получен.
  3. Контроль ошибок. Данная функция реализуется для повышения надежности путем проверки байтов на целостность.
  4. Порт источника и порт назначения. Протокол TCP использует специальные порты для связи различных протоколов. Например протокол SSH использует 22й порт, HTTP — 80, HTTPS — 443, Gopher — 70. Все порты делятся на три диапазона — общеизвестные (0—1023), зарегистрированные (1024—49151) и динамические (49152—65535).

UDP — аналог TCP: описание отличий в поведении протокола в сети

В отличие от протокола ТСР User Datagram Protocol обеспечивает передачу данных без получения подтверждения от пользователя о результате действия. Благодаря этому достигается большая скорость работы и передачи данных в ущерб надежности и безопасности.

Особенности протокола диктуют специфику его применения. Так, он подходит для приложений, например, Skype, Discord и другие, которые работают в реальном времени и где задержка передачи данных может быть проблемой. Также его предпочтительно использовать в приложениях с большим количеством подключенных клиентов — например, в играх, голосовых или видеоконференциях, а также при потоковой передаче мультимедиа.

UDP работает путем сбора данных в UDP-пакете и добавления в пакет собственной информации заголовка. Заголовок UDP включает четыре поля, объем которых составляет 2 байта каждый: номер порта источника, номер порта назначения, длина заголовка и контрольная сумма блока.

заголовок UDP

Протокол UDP любят злоумышленники при организации DDOS — или DOS-атак. Из-за того, что данный протокол не требует подтверждения от сервера, открывается возможность просто «залить» сервер запросами. Стандартная атака подразумевает отправку большого количества дейтаграмм. Это заставляет сервер отвечать на каждый из них, расходуя вычислительные мощности.

SCTP — протокол передачи управления потоком

Еще один протокол, который относится к транспортному уровню. SCTP обеспечивает надежную последовательную передачу данных. Поддерживает многоадресное соединение, когда один или оба конечных узла могут состоять из более чем одного IP-адреса. Это обеспечивает прозрачное переключение между резервными сетевыми путями.

SCTP аналогичен протоколам UDP и TCP, которые обеспечивают функции транспортного уровня для некоторых интернет-приложений. Так как преимущество протокола SCTP — в быстром переключении между интерфейсами, на него переходят только компании, для которых критична недоступность приложений. SCTP работает поверх бесконтактной пакетной сети, такой как IP, и поддерживает передачу данных в случаях с одним или несколькими IP.

RTP — транспортный протокол реального времени

Real-time Transfer Protocol — это протокол, который используется при передаче потокового аудио и видео и применяется при передаче голоса преимущественно в IP-телефонии. RTP применяется в совокупности с протоколом управления RTCP. Когда RTP транслирует медиа, RTCP применяется при анализе статистик QoS (Quality of Service) и обеспечивает синхронизацию разных потоков. RTP отправляется и принимается с помощью четных номеров портов, а RTCP использует нечетные номера.

Также протокол считают главным стандартом, применяемым при передаче аудио и видео по IP-сети. Поскольку RTP может осуществлять ее нескольким конечным адресатам одновременно при помощи многоадресной IP-рассылки.

Протоколы межсетевого уровня: краткое описание

ICMP — протокол управляющих сообщений в сети

Задача протокола — диагностика проблем при взаимодействии устройств. Он определяет, достигли ли данные места назначения или нет.

Основная цель ICMP — сообщать об ошибках. Если какие-либо данные не попали по назначению, ICMP генерирует ошибки для обмена с отправляющим устройством. Например, если объем передаваемых данных слишком велик для маршрутизатора, маршрутизатор отбросит пакет и отправит ICMP-сообщение исходному источнику данных.

Как и в случае UDP, протокол ICMP можно использовать для сетевых атак, таких как ICMP flood и ping of death, где главный прием — генерация большого количества ICMP-сообщений.

OSPF — протокол маршрутизации состояния канала сети

Open Shortest Path First используется для поиска наилучшего пути между исходным и конечным маршрутизатором. Работает на межсетевом уровне модели OSI.

После настройки OSPF будет анализировать соседние маршрутизаторы и собирать все доступные данные о состоянии канала для построения топологической карты всех доступных путей в своей сети. Затем он сохранит информацию в своей базе данных топологии, также известной как База данных состояния канала (LSDB).

На основе собранной информации он вычислит наилучший кратчайший путь к каждой доступной подсети/сети, используя алгоритм под названием Shortest Path First (SFP).

Протоколы прикладного уровня: краткое описание

FTP — протокол передачи данных в сети

FTP — это клиент-серверный протокол, который использует два канала для передачи данных: командный, управляющий процессом передачи, и транспортный, непосредственно передающий информацию. Для FTP-протокола устройство конечного пользователя называется локальным хостом, а второй компьютер — удаленным хостом, играющим роль сервера. Для работы протокола требуется его правильная настройка со стороны хоста и специальный клиент на локальном хосте.

Описание работы протокола в сети Интернет

Пользователю нужно войти на FTP-сервер. Здесь нужно учитывать, что некоторые серверы разрешают доступ к части или всем своим данным без авторизации. Это называется «анонимным FTP». При этом файлы с сервера можно будет только передавать на компьютер клиента.

Далее клиент начинает диалог с сервером — запрашивает разрешение на изменение файлов на сервере. Использую авторизованный FTP-клиент, можно скачивать файлы с сервера, отгружать их на него и выполнять другие манипуляции.

FTP-сессии работают в двух режимах — активном и пассивном:

  • При активном режиме сервер после инициализации, путем вызова командного канала, открывает транспортный канал и начинает передачу данных.
  • При пассивном режиме сервер при помощи командного канала отправляет клиенту данные, требующиеся для открытия канала передачи данных.

Из-за того, что клиент создает все подключения в пассивном режиме, этот протокол хорошо подходит для работы с брандмауэрами.

DNS — справочник сети Интернет

Браузеры взаимодействуют между собой через IP-адреса. Люди, пытаясь подключиться к сайту, используют его доменное имя — например, https://selectel.ru/. Domain Name System преобразует домены в IP-адреса, чтобы сделать возможной загрузку интернет-ресурса через браузер. Каждому устройству в сети назначается свой IP-адрес, который используется другими устройствами для подключения к нему, а DNS-сервер позволяет людям не запоминать их.

На данный момент существуют четыре основных DNS-сервера, которые участвуют в загрузке веб-страниц:

  • DNS recursor — своеобразный справочник, отвечающий за прием запросов от компьютеров пользователей, например, приложений браузеров;
  • Root nameserver, или корневой сервер, является первым в процессе конвертации имени хоста в IP-адрес и позволяет получить список DNS-серверов.
  • TLD nameserver — следующий шаг при поиске IP; хранит информацию про все доменные имена с общим расширением (.ru, .com и т.д.);
  • Authoritative nameserver дает окончательные ответы на запросы о DNS.

Бесплатный DNS-хостинг от Selectel

Размещайте домены и записи на наших DNS-серверах. Запуск за несколько минут.

HTTP(S) — протокол передачи гипертекста

HTTP является основой интернета и используется для загрузки веб-страниц с использованием гипертекстовых ссылок. Относится к прикладным протоколам и работает поверх других уровней стека сетевых протоколов.

Обычно принцип передачи данных по протоколу HTTP включает в себя компьютер клиента (например, ваш ПК), отправляющий запрос на сервер, который затем возвращает ответ. Каждый HTTP-запрос включает в себя ряд закодированных данных, содержащих различную информацию, в том числе:

  • версию HTTP,
  • URL-адрес,
  • метод HTTP-запроса — указание на ожидание запроса от сервера (например, PUT- и GET-запросы),
  • заголовок — он передает основную информацию о запросе и содержит пары ключ-значение,
  • тело запроса (опционально, это любая отправляющаяся информация).

После получения запроса сервер должен дать ответ. В его стандартную структуру входят: код состояния, заголовок и тело ответа.

Код состояния HTTP-запроса — это трехзначные коды, которые, как правило, указывают на успешность его выполнения. Они разбиваются на пять основных блоков:

  1. 1xx* Информация (Informational),
  2. 2хх Успешность выполнения (Success),
  3. 3хх Перенаправление (Redirection),
  4. 4xx Ошибка клиента (Client Error),
  5. 5xx Ошибка сервера (Server Error),

*ХХ обозначают цифры от 00 до 99.

Аналогично запросу, ответ имеет заголовок, который содержит различную информацию — например, язык отправляемых данных. В большинстве случаев там содержатся HTML-данные, которые веб-браузер клиента преобразует в страницу.

При разговоре про HTTP нельзя не упомянуть важный аспект — незащищенность протокола. При передаче данных все происходит открыто, в результате чего злоумышленник может перехватить данные. Для исключения этой проблемы был разработан протокол HTTPS. Подробное сравнение этих протоколов есть в нашем блоге.

SSH — основное средство подключения к серверам

SSH, или Secure Shell, — это защищенный протокол, который используется как основное средство подключения к серверам. С помощью него при подключении к серверу пользователь входит в уже существующую учетную запись, где выполняются все отправленные команды.

Данное соединение реализовано по схеме «клиент-сервер». Для его создания на удаленном устройстве должна быть запущена программа, называемая демоном. Демон выполняет подключение к определенному сетевому порту, проверяет подлинность запросов на подключение и создает соответствующую среду, если пользователь вводит правильные учетные данные. Также со стороны клиента должно быть установлено соответствующее ПО.

В панели управления Selectel пользователь может загрузить собственный SSH-ключ для повышения надежности и безопасности подключения или сгенерировать его на месте. Подробнее — в нашей базе знаний.

Устаревшие протоколы: Telnet, Gopher, FTP

На сегодняшний день существует более 7 000 тысяч различных протоколов. Сеть постоянно развивается, поэтому некоторые протоколы устаревают — например, Gopher, FTP, Telnet. Последний рассмотрим подробнее.

Telnet — это старый, но очень надежный протокол связи. Первоначально он был разработан как символьно-ориентированный протокол эмуляции терминала, используемый в среде UNIX. Сегодня Telnet широко используется для системного администрирования маршрутизаторов, коммутаторов и удаленных серверов, а также для базовой текстовой связи, в которой графика не требуется.

Заключение

В данной статье мы рассмотрели популярные протоколы взаимодействия устройств и программ в сети. В реальной жизни на одном только вашем ПК используются сотни протоколов, поскольку каждый выполняет определенные задачи. Узнать о задачах и принципах работы протокола можно в специальном документе, который называется RFC-стандартом.

Какие бывают протоколы передачи данных?

Сложно представить современную жизнь без интернета. Но на базовом уровне глобальная сеть — это, по сути, просто связь между разными компьютерами. Обеспечивают эту связь сетевые протоколы передачи данных — перечень правил, определяющих особенности и порядок передачи информации.

Вообще, протоколов передачи данных существует довольно много. Мы же поговорим о самых основных.

IP — Internet Protocol

Первым объединил отдельные ПК в единую сеть. Можно сказать, что этот протокол является наиболее простым. А еще он ненадежен, ведь он не подтверждает доставку пакетов получателю, как и не контролирует целостность данных. По IP-протоколу передача данных происходит без установки соединения.

Главная задача IP — маршрутизация датаграмм, то есть речь идет об определении пути следования данных по узлам сети. До сего дня наиболее популярной версией являлся IPv4 с 32-битными адресами. Но, как известно, 4.29 млрд IPv4-адресов — это много, но уже давно недостаточно. Поэтому существует IPv6, который призван решить проблему переполнения адресов.

TCP/IP — Transmission Control Protocol/Internet Protocol

Это уже стек протоколов TCP и IP. TCP обеспечивает и контролирует передачу данных и следит за надежностью и целостностью. IP отвечает за маршрутизацию. Протокол TCP нередко используется другими, более комплексными протоколами.

UDP — User Datagram Protocol

Обеспечивает передачу данных, не создавая предварительного соединения между ними. UDP считают недостаточно надежным, т. к. пакеты могут не только не дойти, но и продублироваться либо прийти не по порядку.

Но есть и преимущество: скорость доставки данных. Именно поэтому в приложениях, особо чувствительных к сетевым задержкам, нередко применяют UDP.

FTP — File Transfer Protocol

Служит для передачи файлов. Этот протокол не новый — его успешно применяли задолго до появления IP. Он и сегодня используется при организации удаленного доступа к хостингам.

Надежен, гарантирует передачу данных, функционирует по принципу клиент-серверной архитектуры. Для работы с файловой системой сервера пользователь проходит аутентификацию (анонимный вариант тоже возможен), после чего получает доступ.

DNS

DNS представляет собой не только систему доменных имён (Domain Name System). Это еще и протокол, без которого данная система работать бы не смогла. Протокол дает возможность клиентским компьютерам запрашивать у DNS-сервера IP-адрес какого-нибудь сайта, плюс он помогает осуществлять обмен БД между серверами DNS. В работе системы также используются протоколы TCP и UDP.

HTTP — HyperText Transfer Protocol

Поначалу это был протокол передачи HTML-документов. Сейчас он задействуется в целях передачи произвольных данных в сети. Считается протоколом клиент-серверного взаимодействия без сохранения промежуточного состояния. В качестве клиента обычно выступает web-браузер, хотя это может быть и поисковый робот. При обмене информацией протокол HTTP чаще всего использует TCP/IP.

Протокол HTTP имеет расширение HTTPS, поддерживающее шифрование. В нем данные уже передаются поверх криптографического протокола TLS.

NTP — Network Time Protocol

На самом деле, не все протоколы передачи используются для обмена классического вида информацией. Протокол NTP служит для синхронизации локальных часов устройства со временем в глобальной/локальной сети. NTP задействует алгоритм Марзулло, в результате чего выбирается наиболее точный источник времени. А еще NTP работает поверх UDP, что позволяет ему достигать максимальной скорости передачи данных. В целом протокол довольно устойчив к изменениям задержек в глобальной/локальной сети.

SSH — Secure SHell

Обеспечивает удаленное управление ОС с применением TCP. В SSH шифруют весь трафик, при этом сохраняется возможность выбора алгоритма шифрования. Это необходимо для передачи паролей и прочей важной информации.

А еще SSH дает возможность обрабатывать любые другие протоколы передачи данных. Таким образом, кроме удаленного управления компьютером, через этот протокол вы сможете пропускать любые файлы либо даже аудио/видео-потоки.

SSH обычно применяют при работе с хостингами (клиент получает возможность удаленно подключиться к серверу и работать с ним).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *