Для чего нужен протокол в компьютерных сетях

Протоколы и IP: что нужно знать программисту

Работа устройств с Сетью требует от программиста грамотного подключения и реализации. Обычно эти процессы осуществляются посредством специальных «скриптов». Они работают по особым правилам и принципам. Носят название протоколов.

В данной статье будет рассказано о том, что собой представляет TCP IP. Также изучим виды протоколов, встречающиеся на практике. Предложенная информация будет одинакова полезна и разработчикам, и системным администраторам. Рядовым пользователям, увлекающимся Сетью и интернетом, соответствующие материалы тоже помогут.

Понятие протокола

Протокол – это специальный набор правил, который помогает проводить упорядочивание обмена данными между устройствами. Пример – телефоны или компьютеры. Сегодня существуют различные среды передачи данных. Один из наиболее популярных вариантов – стек протоколов TCP IP.

Он помогает поддерживать передачу файлов, а также удаленный вход в ту или иную систему. Электронная почта через этот «свод правил» тоже успешно реализовывается.

Что это

Протоколы TCP IP дают возможность проведения реализации модели соединения пакетов. Это – база для работы всего интернета. При применении соответствующего термина подразумевается вся Сеть, функционирующая за счет нескольких отдельных протоколов. А именно – TCP и IP.

Это – один из важнейших моментов в системном администрировании, веб разработке и коддинге. Набор протоколов предусматривает некоторые соглашения о межсетевом взаимодействии и маршрутизации. Через соответствующий инструментарий получается налаживать связь между посетителями университетов, исследовательских организаций, а также предприятий и государственных учреждений.

TCP – это…

Изучая протоколы TCP IP, пользователь должен понимать, о каких вообще элементах идет речь. Ранее было сказано, что под соответствующим термином подразумевают весь интернет, работающий через TCP, а также IP. Поэтому далее каждому понятию будет дано отдельное описание.

TCP – это протокол управления передачей. Он помогает устанавливать и поддерживать надежное соединение между девайсами. Отвечает за передачу электронных материалов, а также ведет контроль за объемом перенаправляемых файлов. При сбое начинает повторно отправлять документацию.

О характеристиках

Стоит обратить внимание на то, что у протокола TCP несколько характеристик. Они заключаются в следующем:

• обеспечение взаимодействия на уровне логического соединения;
• потоковая рассылка данных;
• двунаправленная взаимосвязь;
• функции отправки отдельных пакетов электронных материалов;
• использование принципа «скользящего окна» для увеличения скорости обмена информацией.

TCP передает данные, а также является одним из ключевых при рассмотрении принципов работы Сети. С этим «сводом правил» должен быть знаком каждый системный администратор.

Несколько слов об IP

Следующий важный компонент – это IP. Он расшифровывается как «Интернет протокол». Выступает в качестве базы передачи пакета данных. Нужен для отправки сетевых сведений по заданному адресу. Последний носит названием «ip-адрес». Все собранные материалы сначала необходимо поделить на несколько отдельных пакетов. Они будут отправляться получателю независимо друг от друга.

Параметры и характеристики

Ключевыми характеристиками протоколов сетевого типа (IP) выступают следующие моменты:

• организация обмена данными через сегменты;
• взаимодействие девайсов без логического соединения;
• проведение фрагментации АйПи-сегментов, если это необходимо;
• отсутствие средств для управления скоростью передачи информации.

Таким образом рассматриваемые компоненты – это неотделимая часть обмена данными по интернету или через компьютерные сети.

Стеки сетевых протоколов – ключевые особенности

Стек сетевых протоколов TCP/IP нужен для того, чтобы можно было поддерживать связь компьютеров (хостов), которые будут подключены предварительно к Сети. Такой набор имеет одну особенность. Это – аппаратная независимость. Ее не удастся получить при применении иных сетевых технологий и манипуляций.

Протоколы TCP IP не будет зависеть от характеристик имеющегося аппаратного обеспечения. Эта особенность дает возможность найти оптимальный способ передачи обмена информацией между сетями с разными технологиями отправки и получения электронных материалов.

Стоит также обратить внимание, что в рассматриваемой «связке» АйПи играет немаловажную роль. За счет применения соответствующих адресов ведется поддержка соединения между двумя произвольными девайсами.

Основные команды

Протоколы TCP/IP предусматривают в процессе своей работы выполнение тех или иных команд. Вот основные из них:

• передача документов и файлов в иные системы;
• выполнение операций и заданных команд удаленно;
• отправка сообщений удаленным пользователям;
• удаленная печать файлов;
• вход в удаленную систему;
• управление заданной системой.

Стек протоколов TCP IP – это сетевая модель, описывающая весь процесс передачи имеющихся цифровых материалов. До ее изобретения соответствующие операции были невозможны. До 70-х годов прошлого века проблему решить не удавалось. Стековая разработка помогла ее устранить, причем весьма успешно.

Разработка велась под руководством Минобороны США. Иногда рассматриваемая «технология» носит название DoD-системы. Некоторые специалисты говорят, что система похожа на представление уровня модели OSI. Связано это с тем, что оба варианта опираются на принцип деления по уровням, чтобы после выполнять отдельные функции и операции на каждом «слое».

Общая терминология и понятия

Чтобы свести ошибки, связанные с пониманием рассматриваемой темы, к минимуму, необходимо запомнить несколько ключевых терминов. Они – база, без которой более углубленное изучение не представляется возможным:

1. Стек (стек протоколов TCP/IP в том числе). Это – гибкое средство для организации сетевого взаимодействия. За счет стека юзер сможет применять собственные параметры и настройки.
2. TCP/IP. Специальное ПО, которое помогает в отладке Сети. Устанавливается на устройство вместе с базовой операционной системой. Для применения соответствующей «технологии» не придется проводить инициализацию дополнительного программного обеспечения.
3. Карта сетевых адаптеров. Физическое устройство, подключаемое к сетевому кабелю.
4. Настройка протоколов. Так называется процесс отладки работы соответствующих «технологий». Обычно подобная настройка осуществляется при помощи инициализации базовой операционной системы. Дополнительные манипуляции для успешного проведения процедуры от юзера не потребуются.
5. Схема IP-адресации. Технология, позволяющая однозначно идентифицировать хосты и сети, с которыми будет установлено соединение.
6. Демоны TCP/IP протоколов. Это – серверы. Процессы, которые работают в фоновом режиме. Отвечают за выполнение запросов других операций.

Это всего лишь введение в весьма важную тему. Программеру и системному администратору потребуются большие знания в принципах работы Сети. Лишь это поможет настроить в заданном стандарте процесс обмена информацией.

Назначение

У многих возникает вопрос, какую задачу решает рассматриваемый тип протокола. Процесс передачи информации между устройствами требует, чтобы все подключенные компьютеры использовали одни и те же «технологии».

Каждый протокол будет применять собственные методы устранения ошибок, возникающих в процессе обмена информацией. Принципиальная схема корректировок будет сохраняться во всех случаях.

Файлы, которые были отправлены, будут разбиваться на отдельные пакеты, передаваемые на конечные устройства. Соединяются оные в строго установленной последовательности. Каждый пакет дополнительно имеет так называемый «контрольный байт». Это – компонент, позволяющий удостовериться в отсутствии ошибок. Если устройство обнаруживает баг в процессе обмена данными, пакет будет запрашиваться у «источника» снова.

Подобный процесс обеспечивает безопасность и стабильность передачи электронных материалов и приложений. Но передаваться документы смогут с ограниченной скоростью.

Стек протоколов TCP/IP – это совершенная модель. Она дает возможность настраивать взаимодействие компьютеров, подключать к ним разного рода сетевые устройства. Ключевое назначение «технологии» — обеспечение трафика крупных сетей, а также поддержка функционирования всего интернета.

Продолжение статьи читайте тут.

P. S. Интересуют компьютерные сети, сетевые технологии, протоколы передачи данных? Обратите внимание на следующие курсы в Otus:

Источник

Сетевой протокол и видеонаблюдение

Сетевой протокол – это набор правил, который позволяет обмениваться данными нескольким устройствам связанным сетью. Ни одно удалённое подключение не может обойтись без работы протоколов, без них система просто не знала бы как взаимодействовать и общаться. Если обобщать, то можно сказать что это семейство стандартов, предписывающее методы общения, а также спецификации оборудования.

Для описания и деления протоколов используется семиуровневая модель OSI (Open System Interconnection — взаимодействие открытых систем, ВОС). В этой классификации описываются все формы взаимодействия необходимые для полноценной работы оборудования:
• Приложение;
• Представление;
• Сеанс;
• Транспорт;
• Сеть;
• Передача данных;
• Физическое воплощение.

Стандраты и группы

Некоторые протоколы образуют отдельные группы, с подгруппами в которые входит ряд непосредственно протоколов. Всем известный TCP/IP включает в себя десятки протоколов разного уровня в том числе для работы оборудования, некоторые из них вы наверняка слышали: DNS, HTTPS, IPv6, POP3 и много других. Сюда же входит RTSP (Потоковый протокол реального времени (англ. real time streaming protocol, сокр. RTSP) который используется для управления потоками медиаданных, в нем включены методы play, pause, record и прочие что очень важно в видеонаблюдении, и в том числе используется в программах клиентах: Skype, Медиапроигрыватель VLC и т.д.

Технологии и альянсы

ONVIF

Из-за сложности структуры, переплетения стека технологий некоторые вещи мы называем протоколами, хотя она таковыми не являются. ONVIF – эту аббревиатуру часто можно встретить в видеорегистраторах и камерах видеонаблюдения, на самом деле не протокол. Open Network Video Interface Forum – это организация, которая занимается разработкой стандартов и протоколов для систем безопасности. Их спецификации построены на веб-сервисах, описываемых языком WSDL, протоколах RTP/RTSP, SOAP (XML), стандартах видеосжатия H.264, MPEG-4, MJPEG. Прелесть ONVIF заключается в совместимости оборудования поддерживающего этот стандарт.

ZigBee

Покупая умный дом можете встретить протокол ZigBee который описывает спецификации сетевых протоколов верхнего уровня. Эта технология отличается поддержкой высокого уровня безопасности передачи данных в сочетании с невысокими скоростями и возможностью длительной автономной работы устройств. В ZigBee реализована поддержка ячеистой (mesh) топологии, кроме стандартных: «точка-точка», «дерево» и «звезда». Протоколы разработаны на алгоритмах AODV и NeuRFon. ZigBee – это целый альянс, который сотрудничает с рядом разработчиков и приводит работу оборудования к единому стандарту.

PPPoE

Говоря о видеонаблюдении, да и не только, нужно упомянуть PPP (Point-to-Point Protocol), который объединяет целый ряд протоколов, в том числе PPPoE – где последние буквы — over Ethernet, он служит для передачи данных внутри сети от одно части к другой, может настраивать или инкапсулировать другие протоколы.

Да, все немного запутанно, мы окунулись в объемную тему, которая описывает работу всех устройств, передающих данные, свои протоколы есть для мобильных сетей, для IP телефонии, это большая тема, неразрывно связанная, с современными технологиями и их развитием.

Новый протокол XVI (AXVI) от известного разработчика XM Xiongmai Technology.

Источник