Что такое сетевой протокол и какие они бывают

Виды сетевых протоколов

Протоколом называется набор инструкций, по которым происходит взаимодействие одноименных уровней модели в абонентских ЭВМ. Существует семь уровней протоколов модели ISO. Их совокупность называется стеком сетевых протоколов. Рассмотрим в иерархическом порядке данные уровни.

Виды сетевых протоколов и их сравнение

1. Физический уровень – проще говоря, физическая среда, в которой происходит обмен информацией. На этом уровне происходит преобразование электрических импульсов в бинарный код (нули и единицы), и передача их по проводам на более высокий уровень. На этом уровне работают хабы, ретрансляторы сигналов и медиаконверторы.
2. Канальный уровень – здесь информация поступает на хост для ее обработки. Для однозначной идентификации устройства используется так называемый MAC адрес, состоящий из 12 шестнадцатеричных знаков, поделенных на 6 октетов. Второй подуровень LLC отвечает за обслуживание сетевого уровня.
3. Сетевой уровень – здесь полноправным хозяином является IP-адрес, идентифицирующий уже пользователя в глобальной сети Internet. Информация сюда поступает в виде пакетов, которые после коммутации и маршрутизации переходят на следующий уровень.
4. Транспортный уровень – если на сетевом уровне происходи обязательная доставка пакетов до адресата, то протокол этого уровня следит за тем, чтобы информация дошла в целом и удобоваримом виде. Для этого он фрагментирует большие блоки данных или, наоборот, объединяет их. Взаимодействие данных на этом уровне регулируется такими протоколами как TCP по принципу «точка-точка».
5. Сессионный уровень – протоколы этого уровня отвечают за поддержание сеанса связи, синхронизацию начала и конца сеанса, проверку прав доступа.
6. Уровень представления – здесь поступившие данные декодируются/кодируются, а также сжимаются/распаковываются. В общем-то, на этом уровне происходит перевод информации на понятный браузеру или приложению язык или, наоборот, криптографические преобразования данных для их отправки на более низкий уровень.
7. Прикладной уровень – протоколы данного уровня регулируют взаимодействие сети и пользователя, разрешают приложениям доступ к обработчику запросов БД, файлам и сетевым службам. Здесь в силу вступают протоколы верхнего уровня, такие как HTTP, FTP, POP3, Telnet и др. Подробнее о них.

HTTP – протокол передачи данных в сети Internet. Он использует клиент-серверную модель, то есть существует клиент, передающий запрос серверу, который, в свою очередь, отвечает на этот запрос. На прикладном уровне, поддерживаемом этим протоколом, в качестве клиентов используются, как правило, браузеры, а в качестве серверов выступают Apache, Microsoft IIS и др.

FTP – протокол передачи файлов. Старейший протокол, разработанный в начале 70-х годов, не теряет своей актуальности и в наши дни. В нем также используется модель «клиент-сервер». В настоящее время разработано несколько модификаций данного протокола, поддерживающих туннелирование (защищенную передачу данных) и шифрование.

DNS – система доменных имен. Если говорить проще, то данный протокол хранит информацию об именах запрашиваемых пользователем ресурсов и IP-адресах, соответствующих им. К примеру, вы хотите зайти на сайт yandex.ru. Ваше устройство не знает, что такое yandex.ru, так как в качестве адреса назначения, как мы рассматривали выше, используется IP. Поэтому DNS обращается к одноименному серверу, откуда получает IP адрес, после чего отправляется запрос на данный адрес и происходит перенаправление на него.

SMTP — почтовый протокол, предназначенный для обмена электронными письмами. Работает аналогично другим популярным почтовым протоколам POP3 и IMAP, но для передачи информации использует 25 порт.

Related posts:

Источник

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

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.

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.

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.

Источник