Основой сетевого взаимодействия компьютеров является использование единых протоколов TCP/IP. Весь комплекс сетевого программного обеспечения может быть представлен четырьмя вложенными уровнями.
1. У ровень канала данных, программные модули которого работают непосредственно с сетевым оборудованием (например, с сетевыми контроллерами, адаптерами волоконно-оптической связи). Программные модули этого уровня в большинстве своем являются драйверами сетевых контроллеров, которые выполняют задачу непосредственной передачи и приема байтов информации по физическим линиям связи. К этому же уровню можно отнести и программную реализацию контроллера удаленного доступа производства корпорации Microsoft в системе Windows 95.
2. С етевой уровень предназначен для управления программными модулями уровня канала данных, подчиняясь требованиям верхнего уровня. Протокол данного уровня получил название IP (Internet Protocol). Задачи, решаемые программными модулями по этому протоколу, сводятся к обеспечению собственно межсетевого взаимодействия. На этом уровне происходят адресация и выбор маршрутов передачи данных, которые передаются пакетами (IP-пакеты). Размер пакетов около 1500 байтов. Адрес пакета определяется программным модулем верхнего уровня и служит основанием для маршрутизации передачи пакета.
|
|
3. Задача разбиения информации на пакеты, их сборка, проверка целостности данных решается на транспортным уровне, где используются два протокола — TCP (Transmission Control Protocol) и UDP (User Datagram Protocol). Протокол TCP является более надежным в обеспечении целостности данных, нежели протокол UDP, образуя виртуальный канал для соединения удаленных машин. При этом используются различные механизмы для получения подтверждения целостности пакетов переданной информации, в случае необходимости вводятся задержки по времени и применяется повторная отправка пакетов.
4. Высший прикладной уровень протоколов используется программным обеспечением пользователя. Программные модули протоколов этого уровня формируют соответствующие запросы к протоколам нижних уровней и получают востребованную информацию. Передача информации от прикладной программы к модулю TCP и обратно происходит через порты, которые представляют собой не аппаратные порты ввода/вывода информации в компьютер, а точки ввода/вывода информации прикладному программному модулю. Каждый прикладной модуль ожидает поступление запросов на соответствующий порт, номер которого является общеизвестным и специально выделенным этому серверу. Например, сервер FTP обменивается информацией с клиентскими программами по порту с номером 21. Номера портов в пределах Internet обычно одинаковы для основных протоколов прикладного уровня, но провайдер может менять номера отдельных служб по своему усмотрению, чаще всего такое случается с номером порта proxy-сервера. Иногда встречается и нестандартный номер порта для отдельных служб на удаленном компьютере. В этих случаях за адресом такого компьютера через двоеточие следует номер порта, который нельзя опускать при вводе его адреса.
|
|
Три нижних уровня протоколов для пользователя обычно прозрачны. Существует множество программных реализаций этих протоколов для различных операционных систем и аппаратных платформ. Обычно протоколы сетевого и транспортного уровня реализуются в одном программном модуле по типу стека, как, например, стек протоколов TCP/IP в файле Winsock.dll, используемый в системе Windows 95.
Рассмотри более подробно протоколы прикладного уровня.
1. Одним из наиболее ранних прикладных протоколов Internet является протокол передачи файлов — FTP (File Transfer Protocol). Клиентские части программ этого протокола предоставляют пользователю возможность записи на локальный диск файлов с FTP-серверов в сети. Для поиска необходимого файла используются средства, реализуемые специальными протоколами — Archie, FTP Search. Для поиска и доступа к различным базам данных используется протокол WAIS (Wide Area Information Server). Служебная информация сетевого характера доступна с использованием протоколов Finger, PING, Whois.
2. Обмен сообщениями электронной почты реализуется специальными протоколами SMTP (Simple Mail Transport Protocol — простой протокол передачи почты), POP (Post Office Protocol — почтовый протокол) и IMAP (Internet Message Access Protocol — протокол доступа к сообщениям Internet). По своим возможностям к этим протоколам близок протокол NNTP (Net News Transfer Protocol — протокол передачи сетевых новостей), который используется для обмена сообщениями на электронных досках объявлений или для участия и обмена сообщениями в различных телеконференциях.
3. Средства обмена электронными сообщениями в режиме реального времени реализуются протоколами IRC (Internet Relay Chat — чередующаяся беседа Internet) и ICQ (I Seek You — "я ищу вас").
4. В 1993 появился протокол HTTP (HyperText Transfer Protocol — протокол передачи гипертекста), использующий гипертекстовую адресацию. Возможности, предоставляемые основанными на этом протоколе средствами WWW (World Wide Web), качественно изменили состояние сети Internet, превратив ее в средство, объединяющее в себе все лучшие достижения человеческой цивилизации.