double arrow

Протокол://доменное имя компьютера/адрес в дереве директорий на компьютере/имя файла

В примерах

https://www.citmgu.ru/users/data/Letters.html

https://www.citmgu.ru/users/data/Letters.html#Markl

ftp://polyn.net.kiae.su/pub/0index.txt

Сетево́й протоко́л - набор правил, позволяющий осуществлять соединение и обмен данными между двумя и более включёнными в сеть устройствами. Функции любого узла сети разбиваются на семь уровней. Внутри каждого узла взаимодействие идет по вертикали. Взаимодействие между двумя узлами сети происходит по горизонтали - между двумя соответствущими уровнями. Обычно происходит спуск до нижнего уровня внутри узла, связь через физическую среду и подъем до соответствующего уровня в приемнике информации.

Каждый уровень обеспечивает свой набор сервисных функций, прикладная ценность которых возрастает с повышением уровня. На каждом уровне передаваемые данные снабжаются служебной информацией данного уровня и спускаются на нижний уровень. На нижнем уровне происходит передача информации и затем, в приемнике, происходит соответствующий подъем по уровням и освобождение от служебной информации каждого уровня. Служебная информация управляет процессом передачи и служит для контроля этого процесса.

Как и во всякой другой сети в Internet существует 7 уровней взаимодействия между компьютерами: физический, логический, сетевой, транспортный, уровень сеансов связи, представительский и прикладной уровень. Соответственно каждому уровню взаимодействия соответствует набор протоколов (т.е. правил взаимодействия).

Начнем описание уровней с самого нижнего - 1-го уровня и затем будем подниматься по структуре до самого верхнего - 7-го.

1. Физический уровень.
Обеспечивает физическую передачу информации в виде электрических или оптических сигналов по линиям связи. В Internet используются практически все известные в настоящее время способы связи от простого провода (витая пара) до волоконно-оптических линий связи (ВОЛС).

2. Канальный уровень.
Обеспечивает разбиение информации на фреймы - блоки информации, передаваемые на физический уровень. Осуществляет контроль ошибок и управление потоком данных.

Для каждого типа линий связи разработан соответствующий протокол логического уровня, занимающийся управлением передачей информации по каналу. К протоколам логического уровня для телефонных линий относятся протоколы SLIP (Serial Line Interface Protocol) и PPP (Point to Point Protocol). Для связи по кабелю локальной сети - это пакетные драйверы плат ЛВС.

РРР (Point to Point Protocol): Так называется новый протокол серийной передачи данных, используемый в Internet с 1991 года. Он позволяет проверить, не повреждены ли присланные нам пакеты данных и все ли они дошли до места назначения. Если какие-то пакеты испорчены, протокол РРР потребует, чтобы их прислали еще раз.

SLIP (Serial Line Internet Protocol): Это протокол серийной передачи данных, позволяющий совместить протокол ТСР/IР с модемом и обычной телефонной линией. Благодаря серийному протоколу мы можем подключиться к Internet через модем и передавать информацию со скоростью 9600 бит/сек и выше.

3. Сетевой уровень.
Отвечает за адресацию, снабжает передаваемые данные информацией о получателе, которому необходимо эти данные переслать. Осуществляет поиск пути от источника к получателю, установление и обслуживание логической связи между узлами.

Протоколы сетевого уровня отвечают за передачу данных между устройствами в разных сетях, то есть занимаются маршрутизацией пакетов в сети. К протоколам сетевого уровня принадлежат IP (Internet Protocol) и ARP (Address Resolution Protocol).

ARP - адресный протокол (Address Resolution Protocol). Он используется для преобразования IP-адресов в Ethernet-адреса, т.е. адреса узлов, принадлежащий к одной (локальной) сети. Пример Ethernet-адреса - 08:00:39:00:2F:C3, где каждая позиция отображается в 16-ричной системе счисления. Эти адреса уникальны и они назначаются производителями сетевых плат. При этом имеется жесткая привязка Ethernet-адреса к сетевой плате.

Протокол IP используется для негарантированной доставки данных (разделяемых на так называемые пакеты) от одного узла сети к другому. Это означает, что на уровне этого протокола (третий уровень сетевой модели OSI) не даётся гарантий надёжной доставки пакета до адресата. В частности, пакеты могут прийти не в том порядке, в котором были отправлены, продублироваться (когда приходят две копии одного пакета; в реальности это бывает крайне редко), оказаться повреждёнными (обычно повреждённые пакеты уничтожаются) или не прибыть вовсе. Гарантии безошибочной доставки пакетов дают протоколы более высокого (транспортного) уровня сетевой модели OSI — например, TCP — которые IP используют в качестве транспорта.

4. Транспортный уровень.
Отвечает за непосредственную передачу данных от источника к получателю.

Протоколы транспортного уровня управляют передачей данных из одной программы в другую. К протоколам транспортного уровня принадлежат TCP (Transmission Control Protocol) и UDP (User Datagram Protocol).

Transmission Control Protocol (TCP) (протокол управления передачей) — один из основных сетевых протоколов Интернет, предназначенный для управления передачей данных в сетях и подсетях TCP/IP.

Выполняет функции протокола транспортного уровня упрощённой модели OSI. IP-идентификатор — 6.

TCP — это транспортный механизм, предоставляющий поток данных, с предварительной установкой соединения, за счёт этого дающий уверенность в достоверности получаемых данных, осуществляет повторный запрос данных в случае потери данных и устраняет дублирование при получении двух копий одного пакета. В отличие от UDP, гарантирует, что приложение получит данные точно в такой же последовательности, в какой они были отправлены, и без потерь.

TCP - протокол, обеспечивающий надежную передачу данных. Вместо ненадежной доставки датаграмм без установления соединений, он обеспечивает гарантированную доставку с установлением соединений в виде байтовых потоков. При этом сам сервис TCP не формирует пакетов, однако после отправки определенной части информации он требует подтверждения от получателя. TCP-соединение является дуплексным, т.е. разбивается на 2 потока, информация по которым может транспортироваться одновременно. При использовании протокола TCP каждое приложение также использует порты (TCP-порты).

UDP - протокол пользовательских датаграмм (User Datagram Protocol). UDP является одним из двух основных протоколов, расположенных непосредственно над IP. Он предоставляет прикладным процессам (например, MS Outlook Express, ICQ, Internet Explorer) транспортные услуги, которые не многим отличаются от услуг, предоставляемых протоколом IP. Протокол UDP обеспечивает ненадежную доставку датаграмм и не поддерживает соединений из конца в конец. К заголовку IP-пакета («маркеру») он добавляет два поля. Поле «порт», обеспечивает мультиплексирование информации между разными прикладными процессами, а именно позволяет нескольким программам одновременно использовать существующее соединение с Интернетом.

Будет уместным сравнить «мультиплексирование» с многополосным движением на автомагистралях. Интернет является своего рода магистралью с множеством полос, а каждая программа - своего рода автомобиль. Гораздо целесообразней каждому автомобилю двигаться по своей, заранее определенной, полосе. UDP для каждой программы назначает отдельную полосу (порт), по которой и происходит обмен информацией. При этом ширина полосы (количество информации, передаваемой по порту) - величина не постоянная и зависит целиком от свойств соединения.

Поле «контрольная сумма» позволяет поддерживать целостность данных (каждый IP-пакет, опять же, нумеруется и проставляется общее количество пакетов, формирующих один файл).

Каждый UDP-порт имеет свой номер, также отображаемый в заголовке UDP-пакета. Ряд приложений имеют фиксированные номера портов (например, ICQ - 5190), для некоторых номера портов присваиваются вручную. Основное правило нумерации UDP-портов - парность, т.е. номер порта во взаимодействующих приложениях на различных узлах должен совпадать, иначе пакет не достигнет получателя, так как каждое приложение отправляет и получает информацию ТОЛЬКО через один или несколько портов.

5. Сеансовый уровень.
Обеспечивает начало, поддержание о завершение сеанса связи между сетевыми устройствами.

Протоколы уровня сеансов связи отвечают за установку, поддержание и уничтожение соответствующих каналов. В Internet этим занимаются уже упомянутые TCP и UDP протоколы, а также протокол UUCP (Unix to Unix Copy Protocol).

6. Уровень представления данных.
Обеспечивает кодирование и шифрование предоставляемой информации.

7. Прикладной уровень.
Обеспечивает пользовательской программе доступ к сетевым ресурсам.

К протоколам прикладного уровня относятся сетевые услуги и программы их предоставления.

К таким программам относятся: telnet-сервер, FTP-сервер, Gopher-сервер, NFS-сервер, NNTP (Net News Transfer Protocol), SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), POP2 и POP3 (Post Office Protocol) и т.д

TELNET - один из старейших протокол на базе TCP. То есть в качестве системы транспортировки данных он использует надежное соединение двух узлов. TELNET обеспечивает передачу информации строчного типа, но также позволяет передавать файлы. Наиболее известным приложением на базе протокола TELNET является Hyper Terminal, позволяющий двум ПК через модемное соединение (друг с другом) обмениваться текстовой информацией и файлами.

FTP - протокол передачи файлов (File Transfer Protocol). Он является одним из старейших протоколов семейства TCP/IP. Также как TELNET он пользуется транспортными услугами TCP. Существует множество реализаций для различных операционных систем, которые хорошо взаимодействуют между собой (Total Commander, большинство браузеров, Проводник Windows наконец). Пользователь FTP может вызывать несколько команд, которые позволяют ему посмотреть каталог удаленной машины, перейти из одного каталога в другой, а также скопировать один или несколько файлов.

SMTP - простой протокол передачи почты (Simple Mail Transfer Protocol). Поддерживает передачу сообщений (электронной почты) между произвольными узлами сети Интернет. Имея механизмы промежуточного хранения почты и механизмы повышения надежности доставки, протокол SMTP допускает использование различных транспортных служб. Он может работать даже в сетях, не использующих протоколы семейства TCP/IP. Протокол SMTP обеспечивает как группирование сообщений в адрес одного получателя, так и размножение нескольких копий сообщения для передачи в разные адреса.

NFS - сетевая файловая система (Network File System). впервые была разработана компанией Sun Microsystems Inc. NFS использует транспортные услуги UDP и позволяет монтировать в единое целое файловые системы нескольких машин с ОС UNIX. Бездисковые рабочие станции получают доступ к дискам файл-сервера так, как будто это их локальные диски.

NFS значительно увеличивает нагрузку на сеть. Если в сети используются медленные линии связи, то от NFS мало толку. Однако, если пропускная способность сети позволяет NFS нормально работать, то пользователи получают большие преимущества. Поскольку сервер и клиент NFS реализуются в ядре ОС, все обычные несетевые программы получают возможность работать с удаленными файлами, расположенными на подмонтированных NFS-дисках, точно также как с локальными файлами.

Несколько разных протоколов, работающих в одной системе и взаимодействующих между собой называются протокольным стеком.

В современных компьютерных сетях используются различные протокольные стеки - TCP/IP, IPX/SPX, AppleTalk.
Мы подробно рассмотрим протокольный стек TCP/IP как самый распространенный стек, используемый при построении множества локальных сетей и в глобальной сети Итнернет.

TCP/IP - Transmission Control Protocol/Internet Protocol разрабатывался как протокол для сети Интернет.

Передача данных в Интернете основана на принципе коммутации пакетов, в соответствии с которым поток данных, передаваемых от одного узла к другому, разбивается на пакеты, передающимися через систему коммуникаций и маршрутизаторов независимо друг от друга и снова собирающихся на приемной стороне.

Весь стек базируется на протколе IP (Intenet Protocol)- протоколе передачи данных. Этот протокол осуществляет негарантированную передачу пакетов от одного узла к другому. Негарантированная передача означает, что протокол IP не заботит результат передачи. Отправитель один раз отправляет пакет получателю и забывает о нем, его не интересует - получил ли его получатель или нет. Этот протокол относится к 3 - сетевому - уровню сетевой модели.

Протокол TCP (Transmission Control Protocol) - обеспечивает гарантированную передачу данных между узлами, установившими соединение. Гарантированная передача означает, что отправителя интересует результат передачи данных. Пока от приемника не придет подтверждение получения, отправитель будет отправлять пакет снова и снова. Этот протокол обычно относят к 4 - транспортному - уровню сетевой модели.

Протокол TCP обеспечивает надежность передачи, устанавливает связь между сетевыми устройствами, организует повторную передачу в случае обнаружения ошибок, выстраивает пакеты в нужном порядке.

Кроме того в стеке TCP/IP используется целый ряд вспомогательных протоколов, покрывающих оставшиеся уровни сетевой модели. Но протоколы TCP и IP являются основными.

Обычно в стеке TCP/IP верхние 3 уровня (прикладной, представительный и сеансовый) модели OSI объединяют в один — прикладной. Поскольку в таком стеке не предусматривается унифицированный протокол передачи данных, функции по определению типа данных передаются приложению. Упрощенно интерпретацию стека TCP/IP можно представить так:

  Прикладной «7 уровень» напр. HTTP, FTP, DNS (RIP, работающий поверх UDP, и BGP, работающий поверх TCP, являются частью сетевого уровня)
  Транспортный напр. TCP, UDP, RTP, SCTP, DCCP (протоколы маршрутизации, подобные OSPF, что работают поверх IP, являются частью сетевого уровня)
  Межсетевой Для TCP/IP это IP (IP) (вспомогательные протоколы, вроде ICMP и IGMP работают поверх IP, но являются частью сетевого уровня; ARP не работает поверх IP)
  Канальный напр. Ethernet, Token ring, и подобные.
  Физический напр. физическая среда и принципы кодирования информации,

Структура протоколов TCP/IP имеет четыре уровня и приведена на рис. 1

Рис. 1 Стек TCP/IP

Самый нижний (уровень IV) соответствует уровню доступа к сети. В протоколах TCP/IP он не регламентируется, но поддерживает все популярные стандарты протоколов физического и канального уровня, такие, как Ethernet, Token Ring, SLIP, PPP и другие (по причинам, которые станут понятны ниже, пока не будем расшифровывать эти аббревиатуры). Протоколы данного уровня обеспечивают передачу пакетов данных в сети на уровне аппаратных средств.

Следующий уровень (уровень III) — это уровень межсетевого взаимодействия, который обеспечивает передачу пакетов данных из одной подсети в другую. В качестве протокола в стеке используется протокол IP.

Следующий уровень (уровень II) называется основным. На этом уровне функционирует протокол управления передачей TCP, который обеспечивает надежную передачу сообщений между удаленными друг от друга различными прикладными программами за счет образования виртуальных соединений между ними.

За долгие годы использования в сетях различных стран и организаций стек TCP/IP накопил большое количество протоколов и сервисов прикладного уровня. Предметом нашего детального рассмотрения будут следующие четыре: протокол копирования файлов FTR (File Transfer Protocol), протокол эмуляции терминала telnet, протокол Gopher для доступа к ресурсам всемирного пространства GopherSpace и наиболее популярный на данный момент протокол HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) доступа к удаленным гипертекстовым базам данных во всемирный паутине WWW (World Wide Web).

Для того чтобы предотвратить путаницу в терминах, связанную с одинаковыми именами протоколов, программ и информационных ресурсов, сделаем несколько замечаний.

Так, под термином FTR понимается как сам стандарт так и программа-клиент на компьютере пользователя, которая инициирует соединение с одноименной (или с добавлением буквы «d» - ftpd) программой-сервером. Последняя в свою очередь исполняется на машине-сервере и пребывает в режиме постоянною ожидания запроса от клиента. Кроме того, о самих ресурсах, доступ к которым осуществляется по протоколу ftp, принято говорить как об ftp-архивах. Аналогичная ситуация характерна и для остальных протоколов.



Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: