Протоколы сети Интернет. Протоколы сети Интернет образуют модель, отличающуюся от модели взаимодействии открытых систем, разработанной ISO

Протоколы сети Интернет образуют модель, отличающуюся от модели взаимодействии открытых систем, разработанной ISO. В отличие от этой семиуровневой модели функционирование Интернет описывается моделью, состоящей всего из четырех уровней' (рис. 3.8). Эта модель определяется стандартом Американского национального института стандартизации (ANSI).

Приложение

Транспортный

Межсетевого взаимодействия

Сетевого взаимодействия

Уровни протоколов сети Интернет

Применяемые вести Интернет протоколы распределяются поданным уровням, следующим образом.

На нижнем уровне (сетевого взаимодействия) находятся протоколы типа Ethernet, описывающие взаимодействие внутри локальных сетей, из которых и состоит есть Интернет.

Следующему уровню (межсетевого взаимодействия) соответствует протокол передачи данных IР (Internet Protocol). На этом же уровне располагается и специальный протокол защиты передаваемых данных IPCec.

Протоколы ТСР и UDР располагаются на транспортном уровне.

Уровню приложений соответствуют все протоколы Интернет, с которыми работает конечный пользователь: FТР, Теlnet, SMTP, DNS, Gopher и пр.

Рассмотрим данную модель более подробно.

Протоколы сетевого взаимодействия (Ethernet, Token Ring, Arknet) были достаточно полно разобраны в разделе 3.2, посвященном локальным сетям, поэтому здесь мы перейдем сразу ко второму уровню и протоколу IР.

Протокол IР предназначен для организации обмена данными между различными локальными сетями.

При работе по протоколу IР в сети передаются так называемые IР-пакеты. В заголовках этих пакетов указываются IР-адреса получателя и отправителя. IР-адрес представляет собой комбинацию из четырех десятичных чисел. Данные адреса делятся на пять классов в зависимости оттого, сколько адресуется сетей и сколько узлов в этих сетях. Например, IР-адреса первого класса (класс А) позволяют адресовать до 126 сетей с числом узлов в сети до 16 777 216. Класс В соответствует сетям среднего размера с числом узлов до 65 536. Класс С применяется для малых сетей, состоящих не более чем из 255 узлов. Адреса двух последних классов (D, Е) используются для специальных нужд обслуживания сети. Непосредственно протокол IР не позволяет решать вопросы, свя­занные с очередностью доставки пакетов, разбивкой крупного сообщения на несколько пакетов, гарантированной доставкой пакета по нужному адресу. Все эти и многие другие вопросы решаются на следу­ющем уровне средствами соответствующих протоколов.

Протокол ТСР является протоколом транспортного уровня. Вместе с протоколом IР он составляет основу передачи данных в сети Интернет.

Протокол ТСР реализовывает следующие функции.

1. Разбивка длинного сообщения на части и формирование IР пакетов. При этом каждый такой пакет снабжается соответствующим номером, чтобы на приемной стороне можно было последовательно восстановить псе сообщение, даже если пакеты были получены не по порядку.

2. Обеспечение достоверности передаваемой информации: если некоторые пакеты не дошли до получателя или есть подозрение, что данные в процессе передачи были искажены (для выявления этого есть специальные механизмы — контрольные суммы), протокол посылает на передающую сторону запрос на повторную передачу соответствующих пакетов.

3. Управление потоками данных: получатель может управлять количеством посылаемых ему данных.

4. Разделение каналов и управление соединениями: протокол устанавливает соединение, т.е. некоторую «выделенную» линию связи между двумя абонентами. Протокол гарантирует, что информация, отправленная на одном конце, будет получена на другом.

Протокол UDР. Данный протокол также располагается на транспортном уровне. Он применяется, когда абонентам не важна гарантированность доставки отправляемой информации. Как правило, протокол UDР и используется теми программами, которые обмениваются короткими сообщениями и могут повторить передачу данных в случае задержки ответа. Протокол UDР используется, например, протоколами файловой системы NFS.

Вес протоколы сети Интернет, с которыми непосредственно взаимодействует конечный пользователь, располагаются на верхнем уровне — уровне приложений.

Протокол SMTP предназначен для организации обмена сообщениями электронной почты.

Протокол Telnet используется для подключения к удаленным системам, присоединенным к сети, применяет базовые возможности по эмуляции терминала. Данный протокол позволяет пользователю, находясь за клавиатурой одного компьютера, входить по сети в другую систему. Если пользователь устанавливает связь по протоколу Telnet, то он может работать за удаленным компьютером так, как будто клавиатура ЭВМ пользователя подключена непосредственно к нему. Это означает, что он может пользоваться всеми средствами, которые удаленный компьютер представляет своими рабочим станциям, проводить обычный диалоговый сеанс (входить в систему, выдавать ей ко­манды), а также получать доступ ко множеству специальных сервисных средств.

FТР — протокол передачи файлов, используется для приема или передачи файлов между системами вести. Как и Telnet, протокол FТР обусловил появление целого ряда специальных баз данных и сервисных программ. FТР — сложная программа, реализующая обработку файлов различных типов. Способы хранения файлов (в двоичном или ASCII форматах, в сжатом или несжатом виде и т. п.) могут создавать проблемы, для решения которых требуется более глубокое знание принципов работы данного протокола и дополнительные усилия по преобразованию файлов различных типов.

DNS — служба сетевых имен, которая используется Telnet, FTР и другими сервисами для трансляции имен удаленных машин в IP-адреса.

Кроме того, сеть Интернет предлагает и другие информационные сервисы, такие как:

• Gopher — средство поиска и просмотра информации с помощью системы меню, которое может обеспечить дружественный интерфейс по отношению к другим информационным сервисам; данная программа сама определяет, какой тип протокола (Telnet, FTP и др.) необходим для получения данных из выбранного пользователем ресурса;
• WAIS — глобальный информационный сервис, используется для индексирования и поиска в базах данных файлов; точнее говоря, данная программа позволяет осуществлять поиск в Интернет-архивах статей, содержащих указанные пользователем группы слов;
• WWW — объединение FТР, Gopher, WAIS и других информационных сервисов, использующее протокол передачи гипертекста (пир) и программы Netscape Navigator, Microsoft Internet Explorer и Mosaic в качестве клиентских программ.

Гипертекстом называются документы, содержащие в себе ссылки на другие документы. Вызов ссылки автоматически открывает связан­ный с ней документ.

Сюда можно отнести также и развитую систему телеконференций. Телеконференция — это некий эквивалент дискуссионной группы, которая обсуждает определенный круг вопросов. Данная система организует для своих пользователей публичные обсуждения по целому ряду направлений. Программа для чтения телеконференции представляет эти материалы в упорядоченном по темам виде. Также она отделяет статьи, которые уже были просмотрены пользователем и показывает только новые, полученные после окончания последнего сеанса работы. Программу чтения телеконференций можно настроить таким образом, чтобы она просматривала или наоборот отбрасывала определенные материалы, например статьи конкретного автора.

В сети Интернет существует категория сервисов, работающих на основе удаленного вызова процедур (RPC). К ним относятся сервисы:

· NFS— сетевая файловая система, позволяет системам совместно использовать директории и диски, при этом удаленная директория или диск рассматриваются как находящиеся на локальной машине;

· NIS — сетевые информационные сервисы, которые позволяют нескольким системам совместно использовать базы данных.

В состав сервисов NIS входят система X Windows и так называемые r-сервисы.

Система X Windows — графическая оконная среда и набор прикладных библиотек, используемых на рабочих станциях. Как таковая X Windows не является сетевой прикладной программой. Это особый стандарт представления графической информации и чтения данных с устройств ввода графической информации и клавиатуры.

Сервисы rlogin, rsh и другие r-сервисы реализуют концепцию доверяющих друг другу компьютеров, позволяют выполнять команды на других компьютерах, не вводя пароль. R-команды удобны, имеют простой строчно-командный интерфейс и позволяют работать с уда­ленной системой, не нарушая системы защиты данных.

Получение нужной информации - одна из основных целей пользователей глобальной сети Интернет. В связи с этим закономерно возникает проблема поиска нужной информации среди огром­ных массивов данных. Для решения данной проблемы были разра­ботаны специальные информационно-поисковые системы (ИПС), которые позволяют быстро и достаточно эффективно проводить отбор необходимой информации. Информационно-поисковых систем достаточно много, одна отдельно взятая ИПС может охватывать, по некоторым оценкам, до 30 % информационных ресурсов глобальной сети.

После того как произошла загрузка ИПС, для начала работы пользователю необходимо ввести в строку поиска спои запрос - слово или словосочетание или выбрать определенную тему. В последнее время также появилась возможность вести поиск по ключевым словам не только внутри документа, но и в пределах его сетевого адреса — URL, т. е. среди имен серверов, каталогов и конечных информацион­ных файлов.

По запросу пользователя ИПС предоставляет ему список со ссылками на адреса нужных документов, т. с. документов, соответствую­щих, сточки зрения логики ИПС, указанному пользователем запросу. По представленным адресам пользователь может самостоятельно ознакомиться с содержанием электронных документов и оценить их соответствие своему запросу. В случае, если данная информация не соответствует его потребностям, пользователь может л ибо последовательно открывать другие ссылки, либо, если представленная информация абсолютно не соответствует интересующей его тематике, сделать новый запрос, сформулировав его иначе.