4.9 Сімейство протоколів tcp/ip

Робота мережі Internet заснована на використанні сімейства комунікаційних протоколів TСР/IР, що розшифровується як Transmission Control Protocol/Internet Protocol (Протокол керування переданням даних/Протокол Internet). TCP/IP використовується для передання даних як у глобальній мережі Internet, так і у багатьох локальних мережах. Розглянемо протоколи TCP/IP і застосовувані у них способи керування передачею даних.

Зрозуміло, для роботи з Internet користувачу не потрібно ніяких спеціальних знань про протоколи TCP/IP, але розуміння основних принципів допоможе вам у рішенні можливих проблем загального характеру, що виникають, зокрема, при настроюванні системи електронної пошти. TCP/IP також тісно зв'язаний із двома іншими базовими додатками Internet: FTP і Telnet. Нарешті, знання ряду основних концепцій Internet допоможе вам повною мірою оцінити ступінь складності цієї системи.

TCP/IP – це назва сімейства протоколів передання даних у мережі. Протокол – це набір правил, яких повинні дотримувати всі компанії, щоб забезпечити сумісність виробленого апаратного і програмного забезпечення. Ці правила гарантують, що машина фірми Digital Equipment, що працює з пакетом TCP/IP, зможе спілкуватися з PC Compaq, що також працює з TCP/IP. При дотриманні визначених стандартів для функціонування всієї системи не має значення, хто є виробником програмного чи забезпечення апаратних засобів. Ідеологія відкритих систем припускає використання стандартних апаратних засобів і програмного забезпечення. TCP/IP – відкритий протокол, і це значить, що вся спеціальна інформація про протокол видана і може бути вільно використана.

Протокол визначає, яким чином один додаток пов'язується із іншим. Цей зв'язок програмного забезпечення подібний діалогу: «Я посилаю вам цю порцію інформації, потім ви надісла мені назад те і те, потім я відправлю вам це. Ви повинні скласти всі біти і надіслати назад загальний результат, а якщо виникнуть проблеми, ви повинні послати мені відповідне повідомлення». Протокол визначає, як різні частини повного пакета керують переданням інформації. Протокол указує, чи містить пакет повідомлення електронної пошти, статті чи службове повідомлення телеконференцій. Стандарти протоколу сформульовані таким чином, що беруть до уваги можливі непередбачені обставини. Протокол також включає правила обробки помилок.

Термін TCP/IP включає назви двох протоколів – Transmission Control Protocol (TCP) і Internet Protocol (IP). TCP/IP не є однією програмою, навпроти, TCP/IP відноситься до цілого сімейства пов'язаних між собою протоколів, розроблених для передання інформації із мережі й одночасного забезпечення інформацією про стан самої мережі. TCP/IP є програмним компонентом мережі. Кожна частина сімейства TCP/IP вирішує визначену задачу: відправлення електронної пошти, забезпечення вилученого обслуговування входу у систему, пересилання файлів, маршрутизацію повідомлень чи обробку збоїв у мережі. Застосування TCP/IP не обмежене глобальною мережею Internet. Це найбільш широко використовувані в усьому світі мережні протоколи, застосовувані як у великих корпоративних мережах, так і у локальних мережах із невеликим числом комп'ютерів.

Компоненти TCP/IP

Різний сервіс, що включається до TCP/IP і його функції можуть бути класифіковані за типом виконуваних задач. Далі приводиться опис груп протоколів і їхнє призначення.

Транспортні протоколи керують переданням даних між двома машинами:

– TCP (Transmission Control Protocol). Протокол, що підтримує передання даних, засноване на логічному з'єднанні між комп'ютерами.

– UDP (User Datagram Protocol). Протокол, що підтримує передачу даних без установлення логічного з'єднання.

Це означає, що дані посилаються без попереднього встановлення з'єднання між комп'ютерами одержувача і відправника. Можна провести аналогію з відправленням пошти за якоюсь адресою, коли немає ніякої гарантії, що це повідомлення прибуде до адресата, якщо він взагалі існує. (Дві машини з'єднані завдяки підключенню до Internet, але вони не підтримують зв'язок між собою через логічне з'єднання.)

Протоколи маршрутизації обробляють адресацію даних і визначають найкращі шляхи до адресата. Вони також можуть забезпечувати розбивку великих повідомлень на кілька повідомлень меншої довжини, що потім послідовно передаються і компонуються в єдине ціле на комп'ютері-адресаті.

IP (Internet Protocol). Забезпечує фактичне передання даних.

ICMP (Internet Control Message Protocol). Обробляє повідомлення стану для IP, наприклад, помилки і зміни в мережних апаратних засобах, що впливають на маршрутизацію.

RIP (Routing Information Protocol). Один з декількох протоколів, що визначають найкращий маршрут доставки повідомлення.

OSPF (Open Shortest Path First). Альтернативний протокол для визначення маршрутів.

Підтримка мережної адреси – це спосіб ідентифікації машини з унікальним номером і ім'ям.

ARP (Address Resolution Protocol). Визначає унікальні числові адреси машин у мережі.

DNS (Domain Name System). Визначає числові адреси за іменами машин.

RARP (Reverse Address Resolution Protocol). Визначає адреси машин у мережі, але способом, зворотним ARP.

Прикладні сервіси – це програми, що користувач (чи комп'ютер) використовує для одержання доступу до різних послуг.

ВООТР (Boot Protocol) завантажує мережну машину, читаючи інформацію для початкового завантаження із сервера.

FTP (File Transfer Protocol) передає файли між комп'ютерами.

TELNET забезпечує вилучений термінальний доступ до системи, тобто користувач одного комп'ютера може з'єднуватися з іншим комп'ютером і почувати себе так, начебто він працює за клавіатурою вилученої машини.

Шлюзові протоколи допомагають передавати мережею повідомлення про маршрутизації та інформацію про стан мережі, а також обробляти дані для локальних мереж.

EGP (Exterior Gateway Protocol) служить для передання маршрутизаційной інформації для зовнішніх мереж.

GP (Gateway-to-Gateway Protocol) служить для передання маршрутизаційной інформації між шлюзами.

IGP (Interior Gateway Protocol) служить для передачі маршрутизаційной інформації для внутрішніх мереж.

Інші протоколи не відносяться до категорій, згаданим вище, але відіграють важливу роль у мережі.

NFS (Network File System) дозволяє використовувати каталоги і файли вилученого комп'ютера так, ніби вони існували на локальній машині.

NIS (Network Information Service) підтримує умережі інформацію про користувачів декількох комп'ютерів, спрощуючи вхід у систему і перевірку паролів.

RPC (Remote Procedure Call) дозволяє вилученим прикладним програмам зв'язуватися простим і ефективним способом.

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) – це протокол, який передає надсилання повідомлень електронною пошти від однієї машини до іншої.

SNMP (Simple Network Management Protocol) – протокол для адміністрування, що посилає повідомлення про стан мережі і про підключені до неї пристрої.

Усі ці види сервісу у сукупності складають TCP/IP – могутнє й ефективне сімейство мережних протоколів.