Информатика и выч. техника \ Системное программирование

Internet Protocol) и Internet, страница 2

Протоколами в мире коммуникаций называют распределенные алгоритмы, определяющие, каким образом осуществляется обмен данными между физическими устройствами или логическими объектами (процессами). Под семейством протоколов TCP/IP в широком смысле понимают обычно весь набор реализация стандартов RFC (RFC – Request For Comments, стандарты сети, разрабатываемые и утверждаемые «законодательным» органом Internet – Internet Engineering Task Force).

Однако общим и основополагающим элементом для для всех этих протоколов является Internet Protocol (IP). Этот протокол, собственно, и реализует распространение информации по IP-сети. Его значение как технологической основы сети Internet очень велико, и мы посвятим ему отдельное детальное обсуждение.

Протокол IP осуществляет передачу от узла к узлу сети в виде дискретных блоков – пакетов. Протокол IP не несет ответственности за надежность доставки информации, целостность или сохранение порядка потока пакетов. Наиболее близким аналогом для работы сетевых маршрутизаторов является почтовое ведомство (не телефон). Телефонные линии и сети эквивалентны автомобилям и самолетам службы доставки почты. Маршрутизаторы – это почтовые подстанции; они принимают решение о том, куда направлять данные («пакеты»). Каждый маршрутизатор связан с некоторым числом соседних подстанций, которым он и переправляет свои послания. Естественно, маршрутизатор оповещен о состоянии сети в целом и старается послать ваш пакет по пути, который с его точки зрения наилучшим образом приблизит его к конечному адресату.

При отправлении своего сообщения вы упаковываете его в конверт с указанием адреса. Функции конверта и выполняет сетевой протокол. В одном пакете обычно посылается небольшое число символов (около 1500). Это не дает возможности одному пользователю монополизировать сеть. В случае перегрузки сети качество ее работы ухудшится для всех пользователей равномерно. Если вы отсылаете несколько пакетов, то естественно, что порядок следования пакетов (и даже маршруты следования) могут быть отличны. Пакеты могут потеряться в пути (также как и обычные письма).

Поэтому задачу качественной передачи информации протокол IP обеспечить не может. Ее решают два других протокола – TCP(Transmission Control Protocol) и UDP (User Datagram Protocol). Они базируются на IP протоколе и добавляют к нему дополнительные функции.

TCP и UDP реализуют различные режимы доставки данных. TCP – протокол с установлением соединения. Это означает, что два узла, связывающиеся при помощи этого протокола, «договариваются» о том, что будут обмениваться потоком данных и принимают некоторое соглашение об управлении этим потоком. TCP протокол может собирать приходящие пакеты в единую совокупность информации, даже если пакеты прибывают в ином порядке, чем отправлялись. При этом может проверяться правильность данных в пакете (по контрольной сумме). Если какого-либо пакета из серии пакетов нет, TCP может запросить соседний узел именно об этом пакете, а тот, в свою очередь, может обратиться дальше.

UDP передает каждый блок информации от узла к узлу не как часть некоторого потока, а как независимую порцию информации. Разница между IP и UDP протоколами заключается в том, что IP может передавать пакеты от узла к узлу, а UDP умеет различать приложения. Так, на одном сервере может работать несколько сетевых приложений, и UDP сумеет распределить пакеты между ними.

Выше, над транспортными протоколами, лежат протоколы, реализующие те или иные прикладные службы, такие как обмен файлами (File Transfer Protocol, FTP) и сообщениями электронной почты (Simple Mail Transfer Protocol, SMTP), терминальный доступ к удаленным серверам (Telnet).

Иерархию управления в TCP/IP- сетях представляют в виде пятиуровневой диаграммы