5.3.3. Транспортные и сетевой протоколы

На этом уровне вступают в действие транспортные протоколы. Самый распространенный из них – протокол TCP (Transfer Control Protocol – Протокол управления передачей).

Как уже говорилось, во всемирной сети информация передается не в виде файлов произвольного размера, а в виде стандартных пакетов, называемых датаграммами. Размер датаграмм составляет в среднем 1,5 Кбайта. Файлы нарезаются на пакеты, каждый из которых далее передается отдельно. К каждой датаграмме прикрепляется заголовок, в котором указано ее место в общей сборке. Далее пакеты путешествуют в Интернете порознь, их маршруты могут быть любыми.

Отличительное свойство протокола ТСР – высокая точность передачи данных. Если при приеме одного пакета не окажется, передача будет повторяться до тех пор, пока весь передаваемый материал не будет принят без ошибок. Именно это происходит, когда какая-то веб-страница медленно грузится, происходит ожидание недостающих пакетов. Часто бывает так, что если отменить загрузку и назначить ее вновь, то страница появляется быстрее. Это значит, что пакеты-датаграммы пошли другим путем, где задержек на маршруте не было.

Интернет обладает высокой устойчивостью и способностью самозалечивать повреждения. Если при передаче данных из Москвы в Нью-Йорк вдруг что-то случилось на промежуточном сервере в Берлине, застрявшие датаграммы пойдут обходным путем через Париж. Поскольку сегодня существует очень много линий связи, от кабельных до космических, пакеты легко находят новые маршруты и превать связь между двумя точками непросто. Говорят даже, что Интернет-соединения способны пережить атаку ядерной бомбы.

Помимо ТСР, в Интернете используется еще один протокол – UDP (Universal Datagram Protocol – Универсальный пакетный протокол).UDPотличается от ТСР тем, что он не строгий и предназначен для работы в реальном времени: при трансляции радиопередач, музыки, видео.UDPназывают такжепотоковым форматом. Пакеты следуют непрерывным потоком, и если при этом выпадает какой-то звук или кадр, то ничего страшного не случается, важнее, чтобы не было задержек.

3. Сетевой уровень. На этом уровне действует только один протокол, благодаря которому Интернет и является Интернетом – протокол IP (Internet Protocol).IPсоединяет между собой все составляющие Интернета, если сетевой протокол изменится, то это будет не Интернет, а что-то другое.

Устроен IPочень просто.У каждого компьютера, находящегося во Всемирной сети, есть свой уникальный, неповторяющийся адрес. Адрес записывается четырьмя числами в диапазоне от 0 до 255, то есть четырьмя байтами, например 195.57.144.12.

При такой системе можно получить 256⁴ адресов, то есть всего около 4,3 миллиардов. В обозримом будущем этого должно хватить. Население Земли сейчас составляет где-то 6,5 миллиардов. Из них, конечно, большая часть Интернетом не охвачена. Но даже в самой компьютеризированной стране мира – США насчитывается около немногим более 100 миллионов компьютеров, и это число практически уже не растет.В США компьютеры дома имеют не более 50% семей…хотя раздают почти даром.

Кроме того, компьютеров с постоянными IPадресами в Интернете меньшинство. Большая часть выходит в Интернет на какое-то время и на это время провайдер дает компьютеруIPадрес. В 2000 году в среднем в Интернете одновременно работало щкщло 80 миллионов человек. То есть, существующей адресации хватит очень надолго.

Однако на практике часть адресов зарезервирована для различных служебных нужд, и реально для первичных участников сети имеется порядка 2 миллиардов. Но этого тоже явно хватает.

В частности, диапазон от 192.168.0.0 до 192.168.254.254выделен для локальных сетейИнтранет. Это корпоративная сеть, работающая по протоколам, аналогичным используемым в Интернете. Здесь можно устроить все как в Интернете. Но Интранет – сеть локальная и возможно сколь угодно много сетей Интранет с одинаковыми номерами. При подключении Интранета к Интернету конфликтов не возникает, однако для Интернета эти номера не существуют.

На сетевом уровне каждый ТСР-пакет снабжается адресами получателя и отправителя. Когда пакет путешествует в Интернете по цепочке между серверами, то сервер считывает IP-заголовок и определяет, на какой из связанных с ним участников Всемирной сети надо переслать пакет, чтобы он оказался "ближе" а получателю.

Причем оценивается не только географическая близость, но еще и характеристики линии связи. Два компьютера, находящиеся на разных континентах, но связанные высокопроизводительной линией космической связи могут считаться более "близкими", чем два компьютера из соседних поселков, связанных простым телефонным проводом. Решением о том, что считать "ближе" и "дальше" занимаются специальные программно-аппаратные средства – маршрутизаторы Интернета.

Каждый сервер – участник Интернета обязан круглосуточно пересылать всю поступающую к нему информацию по оптимальному маршруту. А поступающую на его адрес информацию он передает в связанную с ним локальную сеть или еще как-то использует по назначению.