Протоколи інтернет. Ethernet. Token Ring. IP протокол. Транспортний рівень. Transmission Control Protocol

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 37 из 37

2 Протоколи інтернет

З появою мереж була усвідомлена необхідність створення правил і процедур, що визначають принципи взаємодії користувачів у мережі. Такі правила називаються прото-колами.

Мережевий протокол в комп'ютерних мережах — заснований на стандартах набір правил, що визначає принципи взаємодії комп'ютерів в мережі. Для того, щоб прийняти і обробити відповідним чином повідомлення, їм необхідно знати, як сформовані повідомлення і що вони означають. Прикладами використання різних форматів повідомлень в різних протоколах можуть бути встановлення з'єднання з віддаленою машиною, відправка повідомлень електронною поштою, передача файлів.

Протокол описує формат повідомлення і спосіб обміну повідомленнями між комп'ютерами в контексті визначеної дії, як, наприклад, пересилка повідомлення по мережі.

Для мереж розроблена семирівнева ієрархічна структура протоколів. Відповідно до цієї структури протоколів потік інфо-рмації в мережах має дискретну структуру, логічною одиницею якої є пакет (кадр). Вся інформації між вузлами мережі передається у вигляді пакетів, що мають інформаційні і керуючі поля: порядковий номер, адреса одержувача, контрольна сума і т.д.

1. Фізичний рівень

- найнижчий рівень мережевої моделі OSI, призначений безпосередньо для передачі потоку даних. Здійснює інтерфейс між мережевим носієм і мережевим пристроєм (концентратори (хаби), повторювачі, медіаконвертори).

Функції фізичного рівня реалізуються на усіх пристроях, підключених до мережі. З боку комп'ютера функції фізичного рівня виконуються мережевим адаптером або послідовним портом.

RS-232

RS-232 — стандарт інтерфейсу обміну даними між пристроєм передачі інформації (модемом) і комп'ютером шляхом послідовної передачі даних (асинхронний зв'язок). Стандарт визначає тип конектора, призначення його контактів і напруги, що використовуються для з'єднання двох пристроїв.

Цей стандарт з'єднання устаткування був розроблений в 1969 році рядом великих промислових корпорацій і опублікований Асоціацією електронної промисловості США (Electronic Industries Association — EIA).

ISDN

Основне призначення ISDN — передача даних зі швидкістю до 64 Кбіт/с по 4-кілогерцній провідній лінії й забезпечення інтегрованих телекомунікаційних послуг (телефон, факс, і ін.).

2. Канальний рівень

Канальний рівень (англ. Data Link layer) - рівень мережевої моделі OSI, який призначений для забезпечення взаємодії мереж на фізичному рівні і контролю за помилками, які можуть виникнути. Отримані з фізичного рівня дані він упаковує у фрейми, перевіряє на цілісність, якщо треба виправляє помилки (посилає повторний запит пошкодженого кадру) і відправляє на мережевий рівень.

На цьому рівні працюють комутатори, мости.

У програмуванні цей рівень представляє драйвер мережевої плати.

Ethernet

Ethernet (езернет, від лат. aether — етер) — базова технологія локальних обчислювальних (комп'ютерних) мереж з комутацією пакетів, що використовує протокол CSMA/CD (множинний доступ з контролем несучої та виявленням колізій). Цей протокол дозволяє в кожний момент часу лише один сеанс передачі в логічному сегменті мережі. При появі двох і більше сеансів передачі одночасно виникає колізія, яка фіксується станцією, що ініціює передачу. Станція аварійно зупиняє процес і очікує закінчення поточного сеансу передачі, а потім знову намагається повторити передачу. Ethernet-мережі функціонують на швидкостях 10Мбіт/с, 100Мбіт/с, 1000Мбіт/с, 10Гбіт/с.

Token Ring

Token Ring- тип мережі, в якій всі комп'ютери схематично об'єднані в кільце. По кільцю від комп'ютера до комп'ютера (станції мережі) передається спеціальний блок даних, званий маркером (англ. token). Коли якій-небудь станції потрібна передача даних, маркер нею модифікується і більше не розпізнається іншими станціями, як спецблок, поки не дійде до адресата. Адресат приймає дані і запускає новий маркер по кільцю. На випадок втрати маркера або нескінченного ходіння даних (коли адресат даних не знаходиться) в мережі присутня машина із спеціальними повноваженнями, що вміє видаляти безадресні дані і запускати новий маркер.

3. Мережевий рівень

Мережевий рівень (англ. Network layer) — 3-й рівень мережевої моделі OSI, призначається для визначення шляху передачі даних. Відповідає за трансляцію логічних адрес і імен у фізичні, визначення найкоротших маршрутів, комутацію і маршрутизацію, відстежування неполадок і заторів в мережі. На цьому рівні працює такий мережевий пристрій як маршрутизатор.

IP протокол

IP протокол (англ. IP - Internet protocol) - найбільш широко розповсюджена реалізація ієрархічної схеми мережної адресації. Протокол відповідає за адресацію пакетів, але не відповідає за встановлення з'єднань, не є надійним і дозволяє реалізувати тільки негарантовану доставку даних. Термін "протокол без встановлення з'єднань" (англ. connectionless) означає, що протокол для взаємодії не потребує виділеного каналу, як це відбувається під час телефонної розмови і не існує процедури виклику перед початком передачі даних між мережними вузлами. Протокол IP вибирає найбільш ефективний шлях з числа доступних на основі рішень прийнятих протоколом маршрутизації. Протокол IP не докладає ніяких зусиль, щоб перевірити чи був пакет доставлений за призначенням. Ці функції делеговані протоколам транспортного та вищих рівнів. Транспортний рівень також відповідає за збірку пакетів у повідомлення..

ICMP

ICMP використовується для передачі повідомлень про помилки й інші виняткові ситуації, що виникли при передачі даних. На основі цього протоколу заснована дія таких загальновідомих утиліт як ping та traceroute.

ICMP повідомлення (тип 3) генеруються маршрутизатором при відсутності маршруту до адресата.

2.4 Транспортний рівень

(Transport layer) - 4-й рівень моделі OSI, призначений для доставки даних без помилок, втрат і дублювання в тій послідовності, як вони були передані. При цьому неважливо, які дані передаються, звідки й куди, тобто він надає сам механізм передачі. Блоки даних він розділяє на фрагменти, розмір яких залежить від протоколу, короткі поєднує в один, довгі розбиває. Протоколи цього рівня призначені для взаємодії типу точка-точка.

Прото́кол керува́ння переда́чею — основний мережевий протокол, призначений для управління передачею даних в мережах і підмережах TCP/IP.

Інформацію TCP розбиває на порції, які нумеруються, щоб можна було перевірити, чи вся інформація отримана, і розташувати її у правильному порядку. Для передачі порядкового номера у протоколу є свій власний сегмент даних, в якому зокрема написана службова необхідна інформація. Порція даних розміщується в сегмент TCP. Сегмент TCP в свою чергу розміщується в сегменті IP і передається в мережу.

На приймаючій стороні програмне забезпечення протоколу TCP збирає сегменти, витягує з них дані і розташовує їх в правильному порядку. Коли якихось сегментів немає, програма просить відправника передати їх ще раз. Після розміщення всієї інформації в правильному порядку ці дані передаються тій програмі, яка використовує послуги TCP.

UDP

Протокол дейтаграм користувача — один із протоколів в стеку TCP/IP. Від протоколу TCP він відрізняється тим, що працює без встановлення з'єднання. UDP — це один з найпростіших протоколів транспортного рівня, який виконує обмін дейтаграмами без підтвердження та гарантії доставки.

Протокол UDP використовують сервіси та протоколи вищого рівня.

Також цей протокол може використовуватися для різноматніх мережевих ігор реального часу, потокового відео та аудіо, інших типів даних.

2.5 Сеансовий рівень

Сеансовий рівень (англ. Session layer) — 5-й рівень мережевої моделі OSI, відповідає за підтримку сеансу зв'язку, дозволяючи додаткам взаємодіяти між собою тривалий час.

NetBIOS

NetBIOS (1983 р.) забезпечує: реєстрацію і перевірку мережних імен, встановлення й розрив з'єднань,зв'язок із гарантованою доставкою інформації, зв'язок з негарантованою доставкою інформації, підтримку керування й моніторингу драйвера й мережної карти

PAP

PAP (англ. Password Authentication Protocol) - протокол простої перевірки достовірності, що передбачає відправку імені користувача і пароля на сервер віддаленого доступу відкритим текстом (без шифрування).

2.6 Представницький рівень.

Цей рівень відповідає за перетворення протоколів і кодування/декодування даних. Запити додатків, отримані з рівня додатків, він перетворить у формат для передачі по мережі, а отримані з мережі дані перетворить у формат, зрозумілий додаткам.

Наприклад, є дві системи. Одна використовує для представлення даних розширений двійковий код обміну інформацією EBCDIC, наприклад, це може бути мейнфрейм компанії IBM, а інша - американський стандартний код обміну інформацією ASCII. Якщо цим двом системам необхідно обмінятися інформацією, то потрібний рівень представлень, який виконає перетворення і здійснить переклад між двома різними форматами.

SSL

SSL - криптографічний протокол, забезпечує встановлення безпечного з'єднання між клієнтом і сервером.На підставі протоколу SSL 3.0 був розроблений і прийнятий стандарт RFC, що отримав ім'я TLS.

Протокол забезпечує конфіденційність обміну даними між клієнтом і сервером, використовуючими TCP/IP, причому для шифрування використовується асиметричний алгоритм з відкритим ключем, коливикористовується два ключі, причому будь-який з них може використовуватися для шифрування повідомлення. Якщо використати один ключ для шифрування, то, відповідно, для розшифровки треба використати інший ключ. У такій ситуації ми можемо отримати захищені повідомлення, публікуючи відкритий ключ, і зберігаючи в таємниці секретний ключ.

SSL складається з двох під-протоколів: SSL запису і рукостискання. Протокол SSL запису визначає формат для передачі даних. Протокол SSL рукостискання з протоколом SSL запису використовується для обміну серіями повідомлень між сервером і клієнтом під час встановлення першого з'єднання. Для роботи SSL потрібно, щоб на сервері був SSL -сертифікат.

SSL надає канал, що має 3 основних властивості: аутентифікація, надійність (перевірка цілісності), частковість каналу. Шифрування використовується після встановлення з'єднання і використовується для усіх наступних повідомлень.

2.7 Прикладний рівень

· протоколи забезпечують взаємодію мережі і користувача. Рівень дозволяє додаткам користувача мати доступ до мережевих служб, таких, як обробник запитів до баз даних, доступ до файлів, пересилки електронної пошти. Також відповідає за передачу службової інформації, надає додаткам інформацію про помилки і формує запити до рівня представлення.

HTTP

HTTP - протокол прикладного рівня передачі даних (спочатку - у вигляді гіпертекстових документів). Основою HTTP є технологія "клієнт-сервер"(споживачі (клієнти) ініціюють з'єднання і посилають запит, апостачальники (сервери), які чекають з'єднання для отримання запиту, виконують необхідні дії і повертають назад сполучення з результатом. HTTP нині повсюдно використовується у всесвітній павутині.

Основним об'єктом маніпуляції в HTTP є ресурс, на який вказує URI (англ. Uniform Resource Identifier) в запиті клієнта. Зазвичай такими ресурсами є файли на сервері, ними можуть бути і логічні об'єкти або щось абстрактне. Особливістю протоколу HTTP є можливість вказати спосіб представлення одного і того ж ресурсу по різних параметрах : формату, кодуванню, мові і т. д. Завдяки можливості вказівки способу кодування повідомлення клієнт і сервер можуть обмінюватися двійковими даними, хоча цей протокол є текстовим.

Обмін повідомленнями йде за звичайною схемою "запит-відповідь". Для ідентифікації ресурсів HTTP використовує глобальні URI. На відміну від багатьох інших протоколів, HTTP не зберігає свого стану. Це означає відсутність збереження проміжного стану між парами "запит-відповідь". Компоненти, використовуючі HTTP, можуть самостійно здійснювати збереження інформації про стан, пов'язаної з останніми запитами і відповідями. Браузер, що посилає запити, може відстежувати затримки відповідей. Сервер може зберігати IP -адреси і заголовки запитів останніх клієнтів. Проте сам протокол не обізнаний про попередні запити і відповіді, в нім не передбачена внутрішня підтримка стану, до нього не пред'являються такі вимоги.

POP3

Post Office Protocol Version 3 - протокол поштового відділення, використовується поштовим клієнтом для отримання повідомлень електронної пошти з сервера. Зазвичай використовується в парі з протоколом SMTP.

У протоколі POP3 передбачено 3 стани сеансу: авторизація, аутентифікація, транзакція

Клієнт отримує інформацію про стан поштової скриньки, приймає і видаляє пошту.

Сервер видаляє вибрані листи і закриває з'єднання.

FTP

File Transfer Protocol призначений для передачі файлів. FTP дозволяє підключатися до серверів FTP, переглядати каталоги, завантажувати файли; крім того, можливий режим передачі файлів між серверами (див. FXP).

FTP з'явився у 1971 році. До початку 90-х років FTP припадала на частку близько половини трафіку в мережі Інтернет. Він і сьогодні широко використовується для поширення ПО і доступу до видалених хостам.

Протокол FTP відноситься до протоколів прикладного рівня і для передачі даних використовує транспортний протокол TCP. Команди і дані, на відміну від більшості інших протоколів передаються по різних портах. Порт 20 використовується для передачі даних, порт 21 для передачі команд.Протокол передбачає засоби для докачки файлу.

Протокол не шифрується, при аутентифікації передаються логін і пароль відкритим текстом. У разі побудови мережі з використанням хаба[1] зловмисник за допомогою пасивного сніфера може перехоплювати логіни і паролі користувачів FTP, що знаходяться в тому ж сегменті мережі, або, за наявності спеціального ПО, отримувати передавані по FTP файли без авторизації. Щоб запобігти перехопленню трафіку, необхідно використовувати протокол шифрування даних SSL, який підтримується багатьма сучасними FTP -серверами і деякими FTP -клієнтами.

Познавательные статьи:



Коммуникативные барьеры и пути их преодоления

Рынок недвижимости. Сущность недвижимости

Решение задач с использованием генеалогического метода

История происхождения и развития детской игры