6. Основные принципы работы в сети. Протоколы Интернета.

Сеть Интернет объединяет десятки миллионов разнотипных компьютеров - от ПК разных моделей до огромных больших и сверхбольших компьютеров — мэйнфреймов, работающих под уп­равлением различных ОС. Обеспечение бесконфликтного их взаимодействия в Интернет - весьма сложная задача. (Слайд 12).

Международная организация по стандартизации (ISO), основываясь на опыте многомашинных систем, который был накоплен в разных странах, выдвинула концепцию архитектуры открытых систем – т.н. эталонную семиуровневую модель OSI (Open System Interconnection), используемую при разработке т.н. сетевых протоколов общения компьютеров, т.е. международных стандартов правил взаимодействия в сети.

Другими словами, работа компьютерных сетей основана на использовании сетевых протоколов - системы правил взаимодействия между собой различных технических и программных компонентов сети.

Основу этой системы составляет стек протоколов TCP/IP. В техническом понимании TCP/IP — два протокола, лежащих на разных уровнях:

• TCP (Transmission Control Protocol) — выполняет функции транспортного уровня модели взаимодействия открытых систем OSI. Он управляет передачей данных.

• IP (Internet Protocol) - межсетевой протокол, выполняет функции сетевого уровня модели OSI. IP - адресный протокол. Он определяет, куда происходит передача данных.

На основе TCP/IP разработаны многие сетевые прикладные сервисные протоколы:

• FTP (File Transfer Protocol) — протокол передачи файлов;

• Telnet — протокол удаленного доступа, то есть дистанционного исполнения команд на удаленном компьютере;

• SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) — простой протокол пересылки электрон­ной почты;

• HTTP (HyperText Transfer Protocol) — протокол передачи гипертекста (используется при передаче сообщений в World Wide Web);

• NNTP (Network News Transfer Protocol) — протокол передачи новостей (телеконференций).

Использование протоколов TCP/IP происходит следующим образом (Слайд 13):

Информация для передачи упаковывается средствами прикладной программы в пронумерованные блоки определенного формата, чтобы при получении можно было правильно собрать информацию. Текст информационного сообщения запаковывается в кодовый конверт, формируемый из специальных символов начала и конца и TCP - заголовка сообщения, в котором указываются адреса отправителя и получателя (так называемые IP-адреса), а также содержится информация об исправлении ошибок и о последовательности передачи пакетов. Кодовый конверт обеспечивает целостность сообщения и служит его проводником в сети.

Затем TCP - пакеты разделяются на еще более мелкие IP - пакеты.

Т.о., пакеты состоят из трех различных уровней, каждый из ко­торых содержит:

• данные приложения,

• информацию TCP,

• ин­формацию IP.

Принимающая программа объединяет пакеты IP в пакеты TCP, из которых реконструируются исходные данные.

Протоколы TCP / IP обеспечивают передачу информации между компьютерами. Все остальные протоколы с их помо­щью реализуют самые разные услуги Интернет.

• У каждого участника сети должен быть свой уникальный IP-адрес. Без этого нельзя говорить о точной доставке TCP - пакетов на нужное место.

• Структура IP-адреса организована так, что каждый компьютер, через который проходит какой-либо ТСР - пакет, может по этому адресу определить, кому из ближайших компьютеров сети надо переслать пакет, чтобы он оказался как бы ближе к получателю.

• В результате конечного числа перебросок ТСР - пакет достигает адресата.

Термин «близость» не является географическим. В расчет принимаются условия связи и про­пускная способность линии. Два компьютера, находящиеся на разных континен­тах, но связанные высокопроизводительной линией космической связи, считаются более близкими друг к другу, чем два компьютера из соседних посёлков, связан­ные телефонным проводом.

Оптимальный путь определяют компьютеры - маршрутизаторы, объединяющие отдельные участки сети между собой. Роль мар­шрутизаторов в сети обычно выполняют специализированные компьютеры, но это могут быть и специальные программы, работающие на узловых серверах сети.