7.2. Протоколы информационного взаимодействия абонентских систем в сети Интернет

Глобальная сеть Интернет объединяет миллионы абонентс-ких систем, оснащенных компьютерами разных типов (от персональных компьютеров до больших и сверхбольших компьютеров ‑ мэйнфреймов). Для обеспечения их информационного взаимодействия между собой используется специальная система протоколов. Основу этой системы составляют два главных протокола:

Internet Protocol (IP) ‑ протокол межсетевого взаимодействия, выполняет функции сетевого уровня модели OSI.

Transmission Control Protocol (ТСР) ‑ протокол управления передачей, выполняет функции транспортного уровня модели OSI.

Функции протокола IР:

- организует разбиение сообщений на электронные пакеты (IР-дейтаграммы);

- маршрутизирует отправляемые пакеты;

- обрабатывает получаемые пакеты.

Функции протокола TCP:

- управляет потоком информационных пакетов;

- обрабатывает ошибки в пакетах;

- гарантирует получение и сборку информационных пакетов в нужном порядке.

Реализация стека протоколов TCP/IP включает следующие процедуры:

- передаваемая информация упаковывается средствами прикладной программы в блоки заданного формата;

- протокол IР разделяет эти блоки на информационные пакеты. Пакеты имеют стандартный размер. Одно длинное сообщение может размещаться в нескольких пакетах или в один пакет может быть помещено несколько коротких сообщений, если у них одинаковый адрес получателя;

- каждому пакету присваивается индивидуальный номер и заголовок. Номера пакетов позволяют в дальнейшем контролировать полноту получения информации;

- каждый пакет доставляется адресату независимо от всех других пакетов по оптимальному на текущий момент времени маршруту, т.е. пакеты могут передаваться разными путями, что позволяет повысить общую эффективность использования каналов телекоммуникационной сети и надежность доставки пакетов;

- полученные пакеты контролируются средствами протокола TCP на наличие ошибок. В случае искажения или потери пакета организуется его повторная передача;

- все пакеты одного сообщения группируются вместе, проверяется наличие всех пакетов этого сообщения. В случае полноты и достоверности пакетов, они объединяются в единое сообщение.

Поскольку сообщение восстанавливается только после получения всех неискаженных пакетов, последовательность их получения может быть произвольной и значения не имеет.

Протоколы IP и TCP тесно связаны между собой и часто указываются под одним названием ‑ протоколы стека TCP/IP.

На основе стека протоколов TCP/IP разработаны следующие широко применяемые в сети Internet сервисные протоколы:

- протокол передачи файлов (FTP, File Transfer Protocol);

- протокол удаленного доступа, т.е. дистанционного исполнения команд на удаленном компьютере (Telnet);

- простой протокол пересылки электронной почты (SMTP, Simple Mail Transfer Protocol);

- протокол передачи гипертекста в World Wide Web (HTTP, Hyper Text Transfer Protocol);

- протокол передачи новостей (NNTP, Network News Transfer Protocol).

Эти протоколы порождают в сети соответствующие им прикладные процессы. Информационное взаимодействие между процессами реализуется протоколом TCP. Одновременно в сети может выполняться несколько процессов. Для идентификации процессов им присваиваются номера, называемые номерами портов. Номера портов могут жестко закрепляться за конкретными процессами или динамично присваиваться процессам сервером портов при их активизации.

Пример жесткого закрепления номеров портов:

- порт 21 ‑ закреплен за процессом передачи файлов протоколом FTP;

- порт 23 ‑ закреплен за процессом удаленного доступа к файлам протоколом Telnet.

Номер порта и IP-адрес однозначно определяют процесс, выполняемый в сети.