Протоколы обмена информацией в сети Интернет

Сетевые технологии в управлении

Компьютерные сети

В настоящее время большинство компьютеров используется не изолированно от других компьютеров, а постоянно или время от времени подключаются к локальным или глобальным компьютерным сетям для получения той или иной информации, посылки и получения сообщений и т. д.

Компьютерная сеть — это совокупность компьютеров, объединенных каналами связи. Компьютерные сети используются для организации коллективной работы, доступа к общим информационным ресурсам и организации общения между пользователями сети.

Сеть состоит из двух основополагающих компонентов: непосредственно компьютеры и связывающие их каналы (провода, радиосвязь, спутник).

Аппаратными ресурсами могут быть память, процессор, дисковое пространство и различные устройства, подключенные к компьютерам.

Основное назначение сети – обеспечение доступа пользователя к общесетевым ресурсам и организация их коллективного использования при надежной защите от несанкционированного доступа, а также обеспечение удобных и надежных средств передачи данных между пользователями сети.

Следовательно, любой компьютер, включенный в сеть может пользоваться различными устройствами, программами и информацией, находящихся на других компьютерах.

Каналы связи различаются как по типу проводящей среды (проводная и беспроводная), так и по физической реализации (коаксиальный кабель, оптическое волокно, спутниковый канал, радиосвязь, лазерный или инфракрасный сигнал и др.).

Для подключения компьютера к сетевой среде необходимо устройство, называемое картой сетевого интерфейса или сетевой картой. ПК, подключенный к сети, называется рабочей станцией сети или сетевой станцией.

Протоколы обмена информацией в сети Интернет

Процедура передачи информации в сети определяется протоколом связи. Протокол связи — набор стандартных правил, описывающих единую для пользователей данной сети структуру представления информации и механизмы обмена ею между узлами сети. Стандарты описывают коммуникации на различных уровнях: физическом, канальном, сетевом, транспортном, прикладном. Для каждого уровня есть соответствующий протокол связи.

Обмен информации в сети Интернет, включающей аппаратуру самых различных производителей, стал возможен благодаря применению многоуровневой системы стандартизации правил её обработки - протоколов, а также характеристик сигналов. Эти стандарты реализуются при создании оборудования (сетевых плат, модемов, коммутаторов, маршрутизаторов и т.д.) и программного обеспечения (драйверов сетевых плат, операционных систем компьютеров, прикладных программ и т.д.).

Протоколы имеют многоуровневую структуру. Функционирование Интернет базируется на использовании семейства (стека) протоколов TCP/IP –Transmission Control Protocol/Internet Protocol (Протокол управления передачей данных/Протокол Интернета). В стеке TCP/IP определены четыре уровня: прикладной, транспортный, межсетевого взаимодействия, сетевых интерфейсов.

Каждый из уровней представляет определённую группу функций, необходимых для работы компьютерной сети. Эти уровни являются как бы вложенными друг в друга, каждый следующий, более верхний использует функции предыдущего.

Однако основными протоколами стека, давшими ему название, являются протоколы TCP и IP. Эти протоколы относятся к транспортному и межсетевому уровням соответственно.

Протокол TCP решает задачу обеспечения надёжной информационной связи между двумя конечными узлами сети. Протокол делит поток байт на пакеты и передаёт их нижележащему уровню межсетевого взаимодействия. После того как эти пакеты будут доставлены средствами уровня межсетевого взаимодействия в пункт назначения, протокол TCP снова собирает их в надлежащем порядке, осуществляет проверку целостности данных.

Размер пакетов информации невелик, обычно около 1500 байтов. Разбиение информации на небольшие пакеты позволяет повысить надёжность передачи информации. Это связано со следующим. Пакеты до адресата могут идти разными путями. Если происходит сбой при передаче пакетов, то протокол ТСР запрашивает повторную передачу только испорченных пакетов. Кроме того, протокол ТСР исключает монополизацию каналов передачи данных отдельными пользователями. Если для передачи скапливается большое количество пакетов от разных пользователей, то они отправляются вперемешку и работа сети для каждого пользователя просто замедляется.

Протокол IP обеспечивает продвижение информации по составной сети Интернет, состоящей из большого количества локальных сетей. Это достигается за счёт того, что протокол присваивает каждому пакету информации уникальные адреса отправителя и получателя сообщения. Система адресации компьютеров в сети Интернет будет описана ниже.

Протоколы трёх нижних уровней незаметны для обычного пользователя. С ними он имеет дело только при настройке операционных систем персональных компьютеров для работы в компьютерных сетях.

На протоколы обмена информацией верхнего прикладного уровня обычный пользователь обращает внимание чаще, так как они реализованы программными средствами по схеме клиент-сервер.

Согласно этой схеме, на компьютере пользователя устанавливается клиентская часть прикладной программы определённого ресурса или протокола, серверная часть которого установлена на удалённом компьютере (сервере) сети Интернет. По запросу пользователя клиентская часть с компьютера пользователя отправляет запрос по сети серверной части, получает ответ и предоставляет пользователю результаты действий.

При этом для каждого ресурса используется собственный протокол обмена информацией, название которого пользователь вводит при отправке запроса по сети. Многие клиентские программы в соответствии со своим назначением автоматически подставляют название протокола обмена информацией.

Уровень прикладных протоколов обмена информацией постоянно расширяется за счёт предоставления пользователям новых информационных услуг (сервисов, служб). Основные прикладные протоколы обмена информацией, применяемые в сети Интернет, сведены в таблице 1.

Таблица 1

Обозначение протокола	Назначение протокола
FTP	File Transfer Protocol - Протокол передачи файлов. Запись на локальный диск компьютера пользователя файлов с FTP-серверов.
WAIS	Wide Area Information Server. Поиск и доступ к базам данных, рассеянным по сети.
TELNET	Терминальное использование ресурсов удалённого компьютера.
SMTP	Simple Mail Transport Protocol - простой протокол передачи почты.
POP3	Post Office Protocol - почтовый протокол. Этот протокол требует загрузки сообщений с почтового сервера на компьютер пользователя.
IMAP	Internet Message Access Protocol - протокол доступа к сообщениям Internet. Этот протокол позволяет сохранять и обрабатывать сообщения на почтовом сервере без их загрузки на компьютер пользователя
NNTP	Net News Transfer Protocol - протокол передачи сетевых новостей. Обмен сообщениями в телеконференциях (группах новостей), размещаемых на серверах новостей.
IRC	Internet Relay Chat – чередующаяся беседа Internet. Обмен тестовыми сообщениями в реальном времени.
GOPHER	Gopher – суслик. Протокол обращения к GOPHER-серверам, реализующим технологию обращения ко всем ресурсам сети через древовидное пользовательское меню.
HTTP	HyperText Transfer Protocol. Протокол передачи гипертекста.