4. Протоколы прикладного уровня
На практике нередко протоколы сеансового, представительского и прикладного уровня объединяются и рассматриваются совместно.
В соответствии с архитектурой клиент-сервер, программа делится на две части (одна работает на сервере, вторая – на компьютере пользователя), функционирующие как единое целое. Протоколы прикладного уровня описывают взаимодействие клиентской и серверной частью программы.
4.1 Протоколы http, ftp
HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) - протокол передачи гипертекста, работает на 80ом порту. Используется в Интернете для передачи гипертекстовых HTML страниц. При работе по этому протоколу, каждый элемент HTML – страницы загружается отдельно, причем соединение между загрузками прерывается и никакой информации о соединении не сохраняется. Это сделано для того, чтобы пользователя Web-страниц каждый получал по чуть-чуть, в порядке общей очереди.
FTP (File Transfer Protocol.) – протокол передачи файлов, работает на 20ом и 21ом порту. Предназначен для копирование файлов между компьютерами. Полностью занимает канал, пока не будет получен файл, сохраняет информацию о соединении. При сбое возможна докачка с того места, где произошел сбой.
4.2 Протоколы передачи электронной почты
SMTP, IMAP-4, POP3 – почтовые протоколы (электронная почта). SMTP – 25ый порт, IMAP-4 – 143ий порт, POP3 – 110ый порт. Отличие:
SMTP – почтовый протокол, рассчитанный на доставку почты до конкретного получателя.
POP3 и IMAP-4 – протоколы взаимодействия пользователя со своим почтовым ящиком на сервере. Протокол POP3 требует полностью скачать себе всю почту, а протокол IMAP-4 позволяет просматривать на сервере заголовки писем и скачивать с сервера только необходимые письма или даже часть некоторого письма.
При использовании SMTP предполагается, что почтовый адрес указывает на компьютер конечного получателя, и на этом компьютере запущена специальная программа, которая принимает и обрабатывает почту. Однако чаще всего бывает, что почта не доставляется на компьютер каждого отдельного пользователя, а обрабатывается централизованно, на отдельном почтовом сервере. В таком случае, каждый пользователь имеет на почтовом сервере свой почтовый ящик. Почта доставляется до сервера по протоколу SMTP (конечный получатель – сервер) и помещается в почтовые ящики пользователей. Затем пользователи подключаются к своим почтовым ящикам по протоколу POP3 или IMAP-4 и забирают почту.
5. Взаимодействие компьютеров в сети и инкапсуляция пакетов
Взаимодействие компьютеров в сети начинается с того, что приложение (программа пользователя) одного компьютера обращается к прикладному уровню другого компьютера, например, к файловой системе. Приложение первого компьютера формирует с помощью операционной системы сообщение стандартного формата, состоящее из заголовка и поля данных. Заголовок содержит служебную информацию, которую необходимо предать через сеть прикладному уровню другого компьютера, чтобы сообщить ему, какую работу необходимо выполнить. Кроме этого в заголовке имеется информация для следующего нижнего уровня, чтобы он "знал", что делать с этим сообщением. В поле данных находится информация, которую необходимо поместить в найденный файл. Сформировав сообщение, прикладной уровень направляет его вниз представительному уровню. Прочитав заголовок, представительный уровень выполняет требуемые действия над сообщением и добавляет к сообщению собственную служебную информацию – заголовок представительного уровня, в котором содержаться указания для протоколов представительного уровня второго компьютера. Полученное в результате сообщение передается вниз сеансовому уровню, который в свою очередь добавляет свой заголовок и т.д. При достижении сообщением нижнего, физического уровня, у него имеется множество заголовков, добавленных на каждом предыдущем уровне. В таком виде оно и передается по сети.
Второй компьютер принимает его на физическом уровне и последовательно перемещает его вверх с уровня на уровень. Каждый уровень анализирует и обрабатывает заголовок своего уровня, выполняя соответствующие этому уровню функции, а затем удаляет этот заголовок и передает сообщение дальше вышележащему уровню. В результате взаимодействия протоколов всех уровней и их единому стандарту на прикладном уровне второго компьютера получаются данные, переданные первым компьютером.
Таким образом, при отправке, пакет более высокого уровня помещается в пакет (кадр) более низкого уровня (инкапсулируется), и так до физического уровня, который и обеспечивает аппаратное взаимодействие сетевых карт, снимая эту задачу с протокола сетевого уровня. При получении выполняется обратная операция (деинкапсуляция), в итоге которой на прикладном уровне восстанавливается переданный пакет.
Одним из следствий инкапсуляции является то, что при одном и том же протоколе канального уровня, может существовать несколько протоколов сетевого (транспортного, прикладного) уровня.
В
стандарте OSI для обозначения единиц
данных, с которыми имеют дело протоколы
различных уровней, используются
специальные названия: кадр
(frame) – канальный уровень, пакет
(packet) – сетевой уровень, дейтаграмма
(datagram) – транспортный уровень, сегмент
(segment) – сеансовый уровень.
Частичная карта Интернета, основанная на данных от 15 января 2005 года с сайта www.opte.org/maps. Каждая линия нарисована между двумя узлами, соединяяIP-адреса. Длина линии показывает временную задержку (пинг) между узлами. Карта представляет менее чем 30 % сетей класса C, доступных для сбора данных в2005 году. Цвет линии соответствует её местоположению согласно RFC 1918. Используются следующие цвета:
|
тёмно-синий: net, ca, us зелёный: com, org |
красный: mil, gov, edu жёлтый: jp, cn, tw, au, de |
фиолетовый: uk, it, pl, fr золотой: br, kr, nl белый: неизвестно |
Список использованных источников
1. Олифер В., Олифер Н. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. – СПб.: БХВ-Петербург, 2003
2. Информатика: Учебник / Под ред. проф. Н.В. Макаровой. – 2-е изд. – М.: Финансы и статистика, 1998
3. Таненбаум Э. Компьютерные сети / Таненбаум Э. – М. "Вильямс", 2003
4. Стахнов А. Сетевое администрирование Linux. - СПб.: Питер-пресс, 2004
5. Зотов С. Протоколы Internet / Зотов С. – Спб: BHV – Санкт-Петербург, 1998.