5. Протоколы обмена информацией в Internet

Основой сетевого взаимодействия компьютеров является использование единых протоколов TCP/IP. Весь комплекс сетевого программного обеспечения может быть представлен четырьмя вложенными уровнями.

1. Уровень канала данных, программные модули которого работают непосредственно с сетевым обору­дованием (например, с сетевыми контроллерами, адаптерами волоконно-оптической связи). Программные модули этого уровня в большинстве своем являютсядрайверамисетевых контроллеров, которые выполняют задачу не­посредственной передачи и приема байтов информации по физическим ли­ниям связи. К этому же уровню можно отнести и программную реализациюконтроллера удаленного доступапроизводства корпорацииMicrosoftв систе­меWindows95.

2. Сетевой уровеньпредназначен для управления программными модулями уровня канала данных, подчиня­ясь требованиям верхнего уровня. Протокол данного уровня получил названиеIP(InternetProtocol). Задачи, решаемые про­граммными модулями по этому протоколу, сводятся к обеспечению собст­венно межсетевого взаимодействия. На этом уровне происходятадресацияи выбормаршрутовпередачи данных, которые передаются пакетами (IP-пакеты). Размер пакетов около 1500 байтов. Адрес пакета определяется программным модулем верхнего уровня и служит основанием для маршрутизации передачи пакета.

3. Задача разбиения информации на пакеты, их сборка, проверка целостности данных решается на транспортным уровне, где используются два протокола —TCP(TransmissionControlProtocol) иUDP(UserDatagramProtocol). ПротоколTCPявляется более надежным в обеспечении целостности данных, нежели протокол UDP, образуя виртуальный канал для соединения удаленных машин. При этом используются различные механизмы для получения подтверждения целостности пакетов переданной информации, в случае необходимости вводятся задержки по времени и применяется повторная отправка пакетов.

4. Высший прикладной уровеньпротоколов использу­ется программным обеспечением пользователя. Программные модули прото­колов этого уровня формируют соответствующие запросы к протоколам нижних уровней и получают востребованную информацию. Передача информации от прикладной про­граммы к модулюTCPи обратно происходит через порты, которые пред­ставляют собой не аппаратные порты ввода/вывода информации в компьютер, а точки ввода/вывода информации прикладному программному модулю. Каждый прикладной модуль ожидает поступление запросов на со­ответствующий порт, номер которого является общеизвестным и специаль­но выделенным этому серверу. Например,сервер FTPобменивается инфор­мацией с клиентскими программами по порту с номером 21. Номера портов в пределахInternetобычно одинаковы для основных протоколов приклад­ного уровня, но провайдер может менять номера отдельных служб по своему усмотрению, чаще всего такое случается с номером порта proxy-сервера. Иногда встречается и нестандартный номер порта для отдельных служб на удаленном компьютере. В этих случаях за адресом такого компью­тера через двоеточие следует номер порта, который нельзя опускать при вводе его адреса.

Три нижних уровня протоколов для пользователя обычно прозрачны. Существует множество программных реализаций этих протоколов для различных операционных систем и аппаратных платформ. Обычно протоколы сетевого и транспортного уровня реализуются в одном программном модуле по типу стека,как, например, стек протоколов TCP/IP в файлеWinsock.dll, используемый в системеWindows95.

Рассмотри более подробно протоколы прикладного уровня.

1. Одним из наиболее ранних прикладных протоколов Internetявляетсяпрото­кол передачи файлов —FTP(FileTransferProtocol). Клиентские части про­грамм этого протокола предоставляют пользователю возможность записи на локальный диск файлов сFTP-серверов в сети. Для по­иска необходимого файла используются средства, реализуемые специальными протоколами —Archie, FTP Search. Для поиска и доступа к различным базам данных используется протоколWAIS(WideAreaInformationServer). Служебная информация сетевого характера доступна с использованием про­токоловFinger,PING,Whois.

2. Обмен сообщениями электронной почты реализуется специальными протоколами SMTP(SimpleMailTransportProtocol— простой протокол передачи почты),POP(PostOfficeProtocol— почтовый протокол) иIMAP(InternetMessageAccessProtocol— протокол доступа к сообщениямInternet). По своим возможностям к этим протоколам близок протоколNNTP(NetNewsTransferProtocol— протокол передачи сетевых новостей), который используется для обмена сообщениями наэлектронных досках объ­явленийили для участия и обмена сообще­ниями в различныхтелеконференциях.

3. Средства обмена электронными сообщениями в режиме реального времени реализуются протоколами IRC(InternetRelayChat— чередующая­ся беседаInternet) иICQ(ISeekYou— "я ищу вас").

4. В 1993 появился протокол HTTP(HyperTextTransferProtocol— протокол передачи гипертекста), использующийгипертекстовую адресацию. Возможности, предоставляемые основанными на этом протоколе средствамиWWW(WorldWideWeb), качественно изменили состояние сетиInternet, превратив ее в средство, объединяющее в себе все лучшие достижения человеческой ци­вилизации.