Комплект протоколов TCP/IP

Спрос на открытые сети привел к необходимости создания опубликованных стандартов, которыми могли бы руководствоваться производители оборудования и программного обеспечения, чтобы оно могло работать с продуктами других производителей. Один из стандартов, разработанный Международной организацией по стандартизации, называется 05/ (Open System Interconnection — взаимодействие открытых систем). Он основывается на иерархии из семи уровней, в отличие от четырех уровней, которые используются в Интернете. На эту модель часто ссылаются, поскольку она была разработана ISO, но используют ее не так часто, потому что она была создана уже после того, как был опубликован и внедрен комплект протоколов TCP/IP, зарекомендовавший себя как надежный протокол для Интернета.

Комплект протоколов TCP/IP — это совокупность протоколов, представляющих собой точное описание взаимодействия четырех уровней иерархии Интернета. В действительности TCP (Transmission Control Protocol — протокол управления передачей) и IP (Internet Protocol — протокол Интернета) — это названия только двух протоколов этого набора. Протокол TCP определяет версию транспортного уровня. Здесь мы употребляем слово «версия», так как комплект протоколов TCP/IP предусматривает два возможных способа реализации транспортного уровня. Второй протокол транспортного уровня — протокол UDP (User Datagram Protocol — протокол передачи дейтаграмм пользователя). Выбор протокола транспортного уровня аналогичен выбору почтовой службы, каждая из которых предлагает похожие услуги, но разного качества. Следовательно, в зависимости от необходимого качества услуг программа прикладного уровня может выбрать: отправить данные с помощью TCP- или UDP-протокола транспортного уровня (рис. 3.20).

Существует два основных различия между протоколами TCP и UDP. Первое состоит в том, что транспортный уровень, в основе которого находится протокол TCP, прежде чем послать сообщение по требованию прикладного уровня, посылает свое собственное сообщение транспортному уровню пункта назначения с предупреждением о том, что он отправляет сообщение. Затем он ждет подтверждения приема этого сообщения, прежде чем начать отправку сообщения прикладного уровня. Таким образом, транспортный уровень с протоколом TCP устанавливает соединение до отправки сообщения. Транспортный уровень, в основе которого лежит протокол UDP, не устанавливает соединение, прежде чем отправить сообщение, он просто посылает сообщение по указанному адресу. Ему даже не обязательно знать, что машина в пункте назначения работает. Поэтому протокол UDP называется протоколом без установления соединения.

Второе различие между протоколами TCP и UDP заключается в том, что при использовании протокола TCP транспортные уровни пункта назначения и пункта отправки с помощью подтверждения доставки и повторных передач пакетов удостоверяются, что все сегменты сообщения успешно достигли пункта назначения. Поэтому протокол TCP считается достоверным, в то время как протокол UDP, не предлагающий возможности повторной передачи, считается недостоверным. Это не означает, что протокол UDP хуже. На самом деле транспортный уровень, использующий протокол UDP, работает быстрее, чем транспортный уровень, использующий протокол TCP. Следовательно, если приложение подготовлено к обработке возможных последствий использования протокола UDP, то лучше выбрать именно этот протокол. Например, обычно электронная почта передается с помощью протокола TCP, но взаимодействие с серверами доменных имен при преобразовании имен из мнемонической формы в IP-адрес осуществляется с помощью протокола UDP.