Семейство протоколов TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol - Протокол управления передачей данных/Протокол Интернета) - это множество коммуникационных протоколов, которые определяют набор правил, позволяющих компьютерам обмениваться данными.
Работа в сети Интернет ( а также и в локальных сетях) основана на использовании семейства коммуникационных протоколов (или протоколов связи) TCP/IP. Семейство протоколов TCP/IP включает все промежуточные протоколы между уровнем приложений и уровнем канала данных модели OSI. Общее их количество составляет несколько десятков. Основными среди них являются:
§ Транспортные протоколы: TCP (Transmission Control Protocol - Протокол управления передачей данных) и другие - управляют передачей данных между компьютерами.
§ Протоколы маршрутизации: IP (Internet Protocol - Протокол Интернета) и другие - обеспечивают фактическую передачу данных, обрабатывают адресацию данных, определяют наилучший путь к адресату.
§ Протоколы поддержки сетевого адреса: DNS (Domain Name System - Доменная система имен) и другие - обеспечивают определение уникального адреса компьютера.
§ Протоколы прикладных сервисов: FTP (File Transfer Protocol - Протокол передачи файлов), HTTP (Hyper Text Transfer Protocol - Протокол передачи гипертекста).
§ Шлюзовые протоколы: EGP (Exterior Gateway Protocol - Внешний шлюзовый протокол) и другие - помогают передавать по сети сообщения о маршрутизации и информацию о состоянии сети, а также обрабатывать данные для локальных сетей.
• Почтовые протоколы: POP (Post Office Protocol - Протокол приема почты), SMTP (Simple Mail Transfer Protocol - Протокол передачи почты) - используются для приема/передачи почтовых сообщений.
Протоколы TPC/IP используют несколько уровней, по которым движется сообщение от одного компьютера к другому.
1) Межсетевой уровень определяет межсетевой протокол IP и формат пакета. Назначение межсетевого уровня в TCP/IP доставить IP пакет по назначению.
2) Транспортный уровень обеспечивает связь точка-точка между двумя компьютерами. В рамках TCP/IP модели было разработано два транспортных протокола: надежный протокол с соединением (TCP) и ненадежный протокол без соединения UDP (User Datagram Protocol).
3) Уровень приложений, предоставляющий пользователю средства для решения конкретных задач (пересылка файлов, электронная почта, просмотр Web-страниц и т.д.). Этот уровень включает следующие протоколы: передачу файлов - FTP, электронную почту – SMTP, службу имен домена - DNS, протокол для передачи новостей - NNTP, виртуальный терминал - TELNET, и протокол для работы с гипертекстовыми документами - HTTP.
Модель ISO OSI предписывает очень сильную стандартизацию вертикальных межуровневых взаимодействий. Такая стандартизация гарантирует совместимость продуктов, работающих по стандарту какого-либо уровня, с продуктами, работающими по стандартам соседних уровней, даже в том случае, если они выпущены разными производителями.
| Модель ISO OSI | Интернет. Уровни и протоколы | ||||
| Уровни | ПО ПК "А" | ПО ПК "В" | Уровни | ||
| 7 | Прикладной | Application protocol | Прикладной | Приложений. HTTP, FTP, Тelnet, Gopher, NFS, NNTP, SMTP, РОРЗ | |
| Представления данных | Presentation protocol | Представления данных | |||
| Сеансовый | Session protocol | Сеансовый | Транспортный. TCP, UDP,UUCP | ||
| Транспортный | Transport protocol | Транспортный | |||
| Сетевой | Network protocol | Сетевой | Межсетевой. IP, ARP, IPSec | ||
| Канальный (MAC + LLC) | Data link protocol | Канальный (MAC + LLC) | Сетевые адаптеры. Cтандарты IEEE 802, ISO/DIS 8802/2.2 - ISO/DIS 8802/5 и др. SLIP, РРР | ||
| Физический | Physical protocol | Физический | |||
| Проводящая среда |
Физическая связь между компьютерами реально имеет место только на самом нижнем уровне. Горизонтальные связи между всеми остальными уровнями являются виртуальными, реально они осуществляются передачей информации сначала вниз, последовательно до самого нижнего уровня, где происходит реальная передача, а потом, на другом конце, обратная передача вверх последовательно до соответствующего уровня.
Каждый компьютер, подключенный к сети, имеет свой уникальный IP-адрес. IP-адрес представляет собой четыре трехзначных числа, разделенных точками. Каждое число может принимать значение от 0 до 255.
В зависимости от IP-адреса сети подразделяются на классы:
§ Класс "А" – сети со значением первого байта от 1 до 126, значения второго, третьего и четвертого байтов определяют номер узла в сети класса "А".
§ Класс "В" – сети со значением первого байта от 128 до 191, второго – от 0 до 255, значения третьего и четвертого байтов определяют номер узла в сети класса "В".
§ Класс "С" – сети со значением первого байта от 192 до 223, второго – от 0 до 255, третьего – от 0 до 255, значения четвертого байта определяют номер узла в сети класса "С".
Доменная система имен
Поскольку IP-адрес трудно запомнить и набрать без ошибок, была создана доменная система имен (Domain Name System, DNS). Доменная система имён представляет собой метод назначения имён путём возложения на разные группы провайдеров ответственности за подмножества имён. Каждый уровень в этой системе называется доменом. Каждый последующий домен в имени (если смотреть слева направо) старше предыдущего. Первая часть - обычно тип сервера, следующая – имя домена компании и последняя - имя домена страны или одного из специальных доменов, обозначающих профиль деятельности организации (для США):
coin Коммерческие организации
edu Образовательные учреждения
gov Правительственные организации (кроме военных)
mil Военные организации
net Поставщики сетевых услуг
org Организации (все прочие)
Примеры международных доменных обозначений:
ru Россия
uk Великобритания
us США
Основные сервисы Интернет
Сервис WWW (World Wide Web - Всемирная паутина) - это всемирная информационная система, использующая технологию размещения информации на серверах в виде набора связанных документов - Web-страниц.
Сервис FTP позволяет передавать по сети файлы и используется с целью копирования (скачивания) файлов с удаленных серверов на компьютер пользователя.
Электронная почта (E-mail) используется для пересылки данных.
Новости (Usenet) позволяют абонентам сети участвовать в групповых дискуссиях. В настоящее время в сети существует более десятка тысяч групп новостей.
Чаты (Chat) - программы для обмена сообщения в реальном времени.
Видеоконференции по каналам Интернет могут быть привлекательны для дистанционного обучения и медицинской диагностики.
Браузеры и Поисковые системы
Для просмотра World Wide Web требуется специальная программа с графическим интерфейсом, называемая браузером (browser). К наиболее популярным браузерам относятся: Opera, Mozilla и Microsoft Internet Explorer.
Для создания гипертекстных документов, формат которых не зависит от ЭВМ или используемой ОС, используется язык программирования HTML (Hypertext Markup Language). HTML-документы являются SGML-документами (Standard Generalized Markup Language, [ISO 8879]) с семантикой, пригодной для представления информации от широкого круга доменов. HTML-документ можно редактировать в текстовом редакторе.
Файлы HTML-документов должны иметь расширение .html или .htm. Данный формат пригоден для представления почтовых сообщений, новостей, меню, опций, гипермедийных документов, результатов запросов к базам данных, графических документов и т.д.
Поисковые системы являются базами данных, содержащими тематически сгруппированную информацию об информационных ресурсах Internet. Такие поисковые системы позволяют находить Web-сайты или Web-страницы по ключевым словам в базе данных или путем поиска в системе каталогов. Примеры: Google, Aport, Rambler, Яndex.
Электронная цифровая подпись (ЭЦП) – реквизит электронного документа, предназначенный для защиты данного электронного документа от подделки, полученный в результате криптографического преобразования информации с использованием закрытого ключа электронной цифровой подписи и позволяющий пользователю открытого ключа установить целостность и неизменность этой информации, а также идентифицировать владельца закрытого ключа. Если исправить хотя бы одну букву в исходном тексте документа, то при проверке подписи, программа установит, что «Документ искажен после подписания»!
Вопросы по данной лекции:
1) Перечислите протоколы сети Интернет.
2) Перечислите уровни модели ISO OSI.
3) Назовите основные сервисы Интернет.
4) Какой вид защиты представляет Электронная подпись?
Литература по теме:
1. Максимов Н.В. Компьютерные сети: Уч. пос.-2-е изд., испр. и доп.-М.: ФОРУМ: ИНФРА-М,2007
2. Пескова С.А.Сети и телекоммуникации: Учебное пособие. - М.: Академия, 2006. - 352с.