Классификация сетевых протоколов
Наиболее распространённой системой классификации сетевых протоколов является так называемая модель OSI, в соответствии с которой протоколы делятся на 7 уровней по своему назначению — от физического (формирование и распознавание электрических или других сигналов) до прикладного (интерфейс программирования приложений для передачи информации приложениями).
1) физический уровень — определяются физические (механические, электрические, оптические) характеристики линий связи;
2) канальный уровень — определяются правила использования физического уровня узлами сети;
3) сетевой уровень — отвечает за адресацию и доставку сообщений;
4) транспортный уровень — контролирует очередность прохождения компонентов сообщения;
5) задача сеансового уровня — координация связи между двумя прикладными программами, работающими на разных рабочих станциях;
6) уровень представления — служит для преобразования данных из внутреннего формата компьютера в формат передачи;
7) прикладной уровень — является пограничным между прикладной программой и другими уровнями — обеспечивает удобный интерфейс связи сетевых программ пользователя.
Основные протоколы, используемые в Интернете.
Протокол TCP/IP. (Transmission Control Protocol/Internet Protocol — Протокол Управления Передачей/Интернет протокол) На данном протоколеоснован весь Интернет.
Если быть точными, TCP/IP — это не один, а два протокола:
· Протокол TCP является транспортным протоколом, который обеспечивает гарантированную передачу данных по сети.
· Протокол IP является адресным протоколом, который отвечает за адресацию всей сети. Именно благодаря использованию протокола IP, каждый компьютер (устройство) в сети имеет свой индивидуальный IP-адрес. По этим адресам и осуществляется передача данных. Широко используемые в Интернете URL-адреса Uniform Resource Locator (www.yandex.ru, www.mail.ru и т.п.) являются лишь словесными обозначениями IP-адресов.
За сопоставление словесных URL-адресов и числовых IP-адресов отвечает специальная служба DNS.
Протокол ICMP (Internet Control Message Protocol) — протокол межсетевых управляющих сообщений. С помощью этого протокола компьютеры и устройства в сети обмениваются друг с другом управляющей информацией. К примеру, этот протокол используется для передачи сообщений об ошибках, проверки доступности узла и т.д.
Протокол FTP(File Transfer Protocol) — протокол передачи файлов. Служит для обмена файлами между компьютерами. Например, вам нужно передать файл на сервер или, наоборот, скачать файл с сервера. Для этого вам нужно подключиться к файловому серверу (он же FTP-сервер) и выполнить необходимую вам операцию скачивания или закачки. Подключение к FTP-серверу обычно осуществляется с помощью FTP-клиента. Простейший FTP-клиент входит в состав практически любой операционной системы. Кстати, просматривать FTP-сервера могут и обычные браузеры.
Протокол HTTP(Hyper Text Transfer Protocol) — протокол обмена гипертекстовой информацией, то есть документами HTML. Вы наверное слышали, что HTML является базовым языком создания web-страниц. Так вот, протокол HTTP предназначен для их передачи в сети. Таким образом, протокол HTTP используется Web-серверами. Соответственно браузеры, используемые для блуждания по Интернету, являются НТТР-клиентами.
Протоколы POP и SMTP.Протокол POP(Post Office Protocol) — протокол почтового отделения. Этот протокол используется для получения электронной почты с почтовых серверов. А для передачи электронной почты служит протокол SMTP(Simple Mail Transfer Protocol) — протокол передачи сообщений электронной почты.
Протокол IMAP.Для чтения почты существует и другой протокол — IMAP.Его отличие от протокола POP состоит в том, что пользователь читает сообщения электронной почты, не загружая их на свой компьютер. Все сообщения хранятся на сервере. При удалении сообщения оно удаляется с сервера.
Протокол SLIP(Serial Line Internet Protocol) — протокол подключения к сети Интернет по последовательной линии. Используется для установления связи с удаленными узлами через низкоскоростные последовательные интерфейсы. В настоящее время вытеснен протоколом РРР и практически не используется.
Протокол РРР(Point-to-Point Protocol) — обеспечивает управление конфигурацией, обнаружение ошибок и повышенную безопасность при передаче данных на более высоком уровне, чем протокол SLIP. Поэтому при настройке сервера рекомендуется использовать именно этот протокол.
Протокол RIP(Routing Information Protocol) — используется для маршрутизации пакетов в компьютерных сетях. Для маршрутизации также используется протокол OSPF (Open Shortest Path First), который являетcя более эффективным, чем RIP.
Еще хотел сказать об одном протоколе (даже правильнее сказать о технологии), которая сейчас очень распространена.
Ethernet — семейство технологий «пакетной» передачи данных для компьютерных сетей.
На физическом уровне Ethernet определяет проводные соединения и электрические сигналы.
На канальном уровне Ethernet определяет — формат кадров и протоколы управления доступом к среде.
Дата добавления: 2018-06-01 ; просмотров: 2094 ; Мы поможем в написании вашей работы!
Тема 2.2. Понятие о сетевых протоколах и службах.
Понятия: сетевой протокол, сетевая служба. Виды сетевых протоколов и служб, их назначение.
Самостоятельная работа: Ознакомиться с ОС Linux
Сетевой протокол-это такой определенный набор правил и условий, который дает возможность осуществлять обмен и соединение между несколькими компьютерами, которые включены в сеть. Различные протоколы способны описывать разные стороны одного вида связи.
Главная цель, которая преследуется при соединении компьютеров в сеть — это возможность использования ресурсов каждого компьютера всеми пользователями сети. Для того, чтобы реализовать эту возможность, компьютеры, подсоединенные к сети, должны иметь необходимые для этого средства взаимодействия с другими компьютерами сети. Задача разделения сетевых ресурсов является сложной, она включает в себя решение множества проблем — выбор способа адресации компьютеров и согласование электрических сигналов при установление электрической связи, обеспечение надежной передачи данных и обработка сообщений об ошибках, формирование отправляемых и интерпретация полученных сообщений, а также много других не менее важных задач.
Обычным подходом при решении сложной проблемы является ее декомпозиция на несколько частных проблем — подзадач. Для решения каждой подзадачи назначается некоторый модуль. При этом четко определяются функции каждого модуля и правила их взаимодействия.
Частным случаем декомпозиции задачи является многоуровневое представление, при котором все множество модулей, решающих подзадачи, разбивается на иерархически упорядоченные группы — уровни. Для каждого уровня определяется набор функций-запросов, с которыми к модулям данного уровня могут обращаться модули выше лежащего уровня для решения своих задач. Такой формально определенный набор функций, выполняемых данным уровнем для выше лежащего уровня, а также форматы сообщений, которыми обмениваются два соседних уровня в ходе своего взаимодействия, называется интерфейсом.
Интерфейс определяет совокупный сервис, предоставляемый данным уровнем выше лежащему уровню.
При организации взаимодействия компьютеров в сети каждый уровень ведет «переговоры» с соответствующим уровнем другого компьютера. При передаче сообщений оба участника сетевого обмена должны принять множество соглашений. Например, они должны согласовать уровни и форму электрических сигналов, способ определения длины сообщений, договориться о методах контроля достоверности и т.п. Другими словами, соглашения должны быть приняты для всех уровней, начиная от самого низкого уровня передачи битов, до самого высокого уровня, детализирующего, как информация должна быть интерпретирована.
Правила взаимодействия двух машин могут быть описаны в виде набора процедур для каждого из уровней. Такие формализованные правила, определяющие последовательность и формат сообщений, которыми обмениваются сетевые компоненты, лежащие на одном уровне, но в разных узлах, называются протоколами.
Из приведенных определений можно заметить, что понятия «интерфейс» и «протокол», в сущности, обозначают одно и то же, а именно — формализовано заданные процедуры взаимодействия компонент, решающих задачу связи компьютеров в сети. Однако довольно часто в использовании этих терминов имеется некоторый нюанс: понятие «протокол» чаще применяют при описании правил взаимодействия компонент одного уровня, расположенных на разных узлах сети, а «интерфейс» — при описании правил взаимодействия компонентов соседних уровней, расположенных в пределах одного узла.
Согласованный набор протоколов разных уровней, достаточный для организации межсетевого взаимодействия, называется стеком протоколов.
Программные средства, реализующие некоторый протокол, также называют протоколом. При этом соотношение между протоколом — формально определенной процедурой взаимодействия, и протоколом — средством, реализующим эту процедуру, аналогично соотношению между алгоритмом решения некоторой задачи и программой, решающей эту задачу. Понятно, что один и тот же алгоритм может быть запрограммирован с разной степенью эффективности. Точно также и протокол может иметь несколько программных реализаций, например, протокол IPX, реализованный компанией Microsoft для Windows NT в виде программного продукта NWLink, имеет характеристики, отличающиеся от реализации этого же протокола компанией Novell. Именно поэтому, при сравнении протоколов следует учитывать не только логику их работы, но и качество программных решений. Более того, на эффективность взаимодействия устройств в сети влияет качество всей совокупности протоколов, составляющих стек, то есть, насколько рационально распределены функции между протоколами разных уровней и насколько хорошо определены интерфейсы между ними.
Протоколы реализуются не только программно-аппаратными средствами компьютеров, но и коммуникационными устройствами. Действительно, в общем случае связь компьютеров в сети осуществляется не напрямую — «компьютер-компьютер», а через различные коммуникационные устройства такие, например, как концентраторы, коммутаторы или маршрутизаторы. В зависимости от типа устройства, в нем должны быть встроены средства, реализующие некоторый набор сетевых протоколов.
При организации взаимодействия могут быть использованы два основных типа протоколов. В протоколах с установлением соединения(connection-oriented network service, CONS) перед обменом данными отправитель и получатель должны сначала установить логическое соединение, то есть договориться о параметрах процедуры обмена, которые будут действовать только в рамках данного соединения. После завершения диалога они должны разорвать это соединение. Когда устанавливается новое соединение, переговорная процедура выполняется заново. Телефон — это пример взаимодействия, основанного на установлении соединения.
Вторая группа протоколов — протоколы без предварительного установления соединения (connectionless network service, CLNS).
Такие протоколы называются также дейтаграммными протоколами. Отправитель просто передает сообщение, когда оно готово. Опускание письма в почтовый ящик — это пример связи без установления соединения.
Основные сетевые протоколы
Протокол Интернета осуществляет свою работу в основном на сетевом уровне. Он используется для передачи датаграмм между несколькими компьютерами. Каждая из них имеет полную информацию о том, куда необходимо доставить датаграмму. Каждая из них должна передаваться отдельно от остальных. Они могут передаваться по разным маршрутам. И соответственно могут быть получены не в том порядке, в котором их посылали.
Протоколы приложений могут соответствовать нескольким уровням ISO OSI. На данный момент известно множество различных протоколов приложений. Также они подразделяются на два основных типа: