1.5. Коммуникационные протоколы Интернет.

1.5.1. Протокол tcp

Фактически днем рождения Интернет, как сети, объединяющей глобальные компьютерные сети, является 1 января 1983 года, когда был принят единый Протокол Обмена Данными - TCP/IP (Transfer Control Protocol/Internet Protocol).

Протокол - это "язык", используемый компьютерами для обмена данными при работе в сети. Это означает, что различные компьютеры сети "разговаривают" на одном "языке", т.е. используют один и тот же протокол.

Интернет - это глобальная компьютерная сеть, построенная на использовании протоколов TCP/IP.

1. Верхний уровень (прикладной уровень). 2. TCP (транспортный уровень). 3. Протокол Internet (межсетевой уровень). 4. Коммуникационная сеть (от хоста к сети).

Протоколы транспортного уровня (TCP) позволяют отправлять и получать сегменты информации переменной длины, заключенные в оболочку Internet дейтаграмм. Основная функция транспортного уровня – принять информацию от протокола верхнего уровня, при необходимости разбить данные на фрагменты и гарантировать, что эти части в правильном виде прибудут по назначению. На этом уровне используются два протокола.

Протокол TCP (Transmission Control Protocol – протокол управления передачей) является надежным протоколом на основе соединений, позволяющим без ошибок доставлять байтовый поток с одной машины на любую другую машину объединенной сети. Он разбивает входной поток байт на отдельные сообщения и передает их межсетевому уровню (протоколу IP). На пункте назначения получающий TCP-процесс восстанавливает из полученных сообщений выходной поток. Кроме того, TCP осуществляет управление потоком, чтобы быстрый отправитель не завалил информацией медленного получателя.

Чтобы обеспечить уникальность адресов для каждой программы протокола TCP, мы объединяем идентифицирующий эту программу Internet адрес (IP-адрес) и идентификатор порта (TCP-протокол). В результате получаем сокет, который будет уникален во всех локальных сетях, объединенных в единое целое. Соединение полностью определяется парой сокетов (TCP/IP) на своих концах. Задача протоколов верхнего (прикладного) уровня – предоставление высокоуровневого сервиса. К ним относятся протоколы FTP (File Transfer Protocol– протокол передачи файлов), HTTP (Hypertext Transfer Protocol– протокол передачи гипертекста), SMTP (Simple Mail Transfer Protocol– почтовый протокол) и другие.

1.5.2. Технология передачи данных в сети.

Передача информации в Интернет имеет две главных особенностей:

1. Пакетная передача. В исходном узле сети сообщение разделяется на части - пакеты. Каждый пакет снабжается служебным заголовком, который содержит отправителя, адрес получателя, номер пакета, контрольную сумму и другую информацию. В конечном пункте из полученных пакетов сообщение восстанавливается.

2. Коммутация пакетов. Информационные пакеты в каждом узде передаются следующему доступному узлу по маршруту следования. Прохождение пакеты по сети управляет служебная часть пакета - заголовок.

Протокол TCP (Transmission Control Protocol) является базовым протоколом Интернет. Он объединяет в себе два протокола - TCP и IP. Протокол TCP разбивает информацию на порции (пакеты) и нумерацию их, чтобы при получении можно было правильно собрать их сообщение. Далее протокол IP (Internet Protocol) снабжает пакеты адресами отправителя и получателя, контрольной суммой, другой служебной информацией и отправляет образовавшиеся IP-пакеты в сеть. В конечной точке протокол TCP проверяет, все ли части сообщения получены. А так как разные пакеты приходят в конечную точку разными путями, порядок их получения может быть нарушен. После получения всех частей TCP сортирует в правильном порядке и собирает в единое целое.

Протокол HTTP (Hypertext transfer protocol - протокол передачи гипертекста) является представителем протоколов Интернет прикладного уровня. Этот протокол работает в соответствии с моделью клиент/сервер. При выполнении работы два сетевых процесса работают вместе, пересылая друг другу информацию. При этом один процесс, являющийся инициатором диалога, является клиентом. Процесс, ожидающий запроса и обрабатывающий запросы клиентов, является сервером.

Протокол HTTP - это протокол запросов/ответов. Клиент посылает запрос серверу, который его обрабатывает и посылает ответ. HTTP- соединение обычно происходит путем TCP/IP-соединений. Заданный по умолчанию порт – 80, хотя может использоваться и другие порты. Таким образом, в соответствии с моделью стека протоколов Интернета, прикладная программа, использующая протокол HTTP, должна по определенным правилам сформировать запрос, по протоколу TCP установить соединение, передать серверу сформированный запрос, получить по протоколу TCP ответ, оформленный по правилам протокола HTTP.

1.5.3. IP-адрес.

Для того чтобы связаться с некоторым компьютером в сети Интернет, надо знать его уникальный Интернет - адрес. Существуют два равноценных формата адресов, которые различаются лишь по своей форме: IP-адрес и DNS-адрес. В современной сети Интернет используется IP(Internet Protocol) четвертой версии (IPv4). В протоколе IP этой версии IP-адрес состоит из четырех блоков цифр, разделенных точками. Он может иметь такой вид: 75.43.62.1. Каждый блок может содержать число от 0 до 255. Благодаря такой организации можно получить свыше четырех миллиардов возможных адресов.

C понятием IP-адреса тесно связано понятие "хост". Под хостом понимается любое устройство, использующее протокол TCP/IP для общения с другим оборудованием. Это может не только компьютер, но и маршрутизатор, концентратор и т.п. Все эти устройства, подключенные в сеть, обязаны иметь свой уникальный IP-адрес.

Все компьютеры, подключенные к Интернету, имеют собственный адрес. У пользовательских компьютеров как правило адреса динамические. Постоянные неизменяемые адреса обычно имеют серверы. Это необходимо для того, чтобы пользователь войдя в Интернет, мог найти необходимый ему сервер. Можно за деньги купить постоянный адрес, но пользователю он не нужен. IP-адрес имеет числовой вид, так как его используют в своей работе компьютеры. Но он очень сложен для запоминания, поэтому была разработана доменная система имен: DNS(Domain Name System). DNS-адрес включает более удобные для пользователя буквенные сокращения, которые также разделяются точками на отдельные информационные блоки (домены).Доменная система позволяет преобразовать символьные адреса доменов в IP-адреса (и наоборот) в сетях TCP/IP.