Протоколы и сервисы сети Интернет

Размещено на http://www.allbest.ru/

2

Размещено на http://www.allbest.ru/

Ульяновский Финансово-экономический колледж-Филиал Федерального государственного образовательного бюджетного учреждения Финансовый университет при Правительстве РФ

Реферат по информатике

Тема: «Протоколы и сервисы сети интернет»

г. Ульяновск, 2011г.

Содержание

1. Протоколы сети интернет

2. Протокол интернет(IP)

3. Протокол управления передачей (TCP) Transmission Control Protocol

4. Сервисы сети интернет

1. Протоколы сети Интернет

Основное, что отличает Интернет от других сетей - это ее протоколы -- TCP/IP. Вообще, термин TCP/IP обычно означает все, что связано с протоколами взаимодействия между компьютерами в Интернете.

Он охватывает целое семейство протоколов, прикладные программы и даже саму сеть. TCP/IP -- это технология межсетевого взаимодействия. Сеть, которая использует технологию TCP/IP, называется «internet».

Если речь идет о глобальной сети, объединяющей множество сетей с технологией TCP/IP, то ее называют Интернетом.

Несмотря на то, что в сети Интернет используется большое число других протоколов, сеть Интернет часто называют TCP/IP-СЕТЬЮ, так как эти два протокола, безусловно, являются важнейшими.

Как и во всякой другой сети, в Интернете существует 7 уровней взаимодействия между компьютерами: физический, логический, сетевой, транспортный, уровень сеансов связи, представительский и прикладной.

Каждому уровню взаимодействия соответствует набор протоколов (т. е. правил взаимодействия). протокол маршрутизация пакет сеть

Протоколы физического уровня определяют вид и характеристики линий связи между компьютерами. В Internet используются практически все известные в настоящее время способы связи от простого провода (витая пара) до волоконно-оптических линий связи (ВОЛС).

Для каждого типа линий связи разработан соответствующий протокол логического уровня, занимающийся управлением передачей информации по каналу. К протоколам логического уровня для телефонных линий относятся протоколы SLIP (Serial Line Interface Protocol) и PPP (Point to Point Protocol). Для связи по кабелю локальной сети - это пакетные драйверы плат ЛВС.

Протоколы сетевого уровня отвечают за передачу данных между устройствами в разных сетях, то есть занимаются маршрутизацией пакетов в сети. К протоколам сетевого уровня принадлежат IP (Internet Protocol) и ARP (Address Resolution Protocol).

Протоколы транспортного уровня управляют передачей данных из одной программы в другую. К протоколам транспортного уровня принадлежат TCP (Transmission Control Protocol) и UDP (User Datagram Protocol).

Протоколы уровня сеансов связи отвечают за установку, поддержание и уничтожение соответствующих каналов. В Internet этим занимаются уже упомянутые TCP и UDP протоколы, а также протокол UUCP (Unix to Unix Copy Protocol).

Протоколы представительского уровня занимаются обслуживанием прикладных программ. К программам представительского уровня принадлежат программы, запускаемые, к примеру, на Unix-сервере, для предоставления различных услуг абонентам. К таким программам относятся: telnet-сервер, FTP-сервер, Gopher-сервер, NFS-сервер, NNTP (Net News Transfer Protocol), SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), POP2 и POP3 (Post Office Protocol) и т.д.

К протоколам прикладного уровня относятся сетевые услуги и программы их предоставления.

2. Протокол Интернет (IP)

Адрес в Интернете состоит из 4 байт. При записи байты отделяются друг от друга точками: 123.45.67.89 или 3.33.33.3. В действительности адрес состоит из нескольких частей. Так как Интернет есть сеть сетей, начало адреса говорит узлам Интернета, частью какой из сетей вы являетесь. Правый конец адреса говорит этой сети, какой компьютер или хост должен получить пакет. Каждый компьютер в Интернете имеет в этой схеме уникальный адрес (аналогично обычному почтовому адресу, а еще точнее -- индексу).

Обработка пакета согласно адресу также аналогична. Почтовая служб знает, где находится указанное в адресе почтовое отделение, а почтовое отделение подробно знает подопечный район. Интернет знает, где искать указанную сеть, а эта сеть знает, где Е ней находится конкретный компьютер. Для определения, где в локальной сети находится компьютер с данным числовым IP-адресом, локальные-сети используют свои собствен! we протоколы сетевого уровня.

Числовой адрес компьютера в Интернете аналогичен почтовому индексу отделения связи. Пгрьые цифры индекса говорят о регионе (например, 83 - это Донецк, 00 -- Киев И т. д.), последние две цифры -- номер почтового отделения в городе, области, или районе. Промежуточные цифры могут относиться как к региону, так и к отделению, в зависимости от территориального деления и вида населенного пункта. Аналогично существует несколько типов адресов Интернет (типы: А, В, С, D, Е), которые по-разному делят адрес на поля номера сети и номера узла; от типа такого деления зависит количество возможных различных сетей и машин в таких сетях.

Из-за ограничений оборудования информация, пересылаемая по сетям IP, делится на части (по границам байтов), раскладываемые в отдельные пакеть;. Длина информации внутри пакета обычно составляет 1 --1500 байт. Это защищает сеть от монополизирования каким-либо пользователем и предоставляет всем примерно равные права. Поэтому же, если сеть недостаточно быстра, чем больше пользователей ею одновременно пользуются, тс\ медленнее она будет общаться с каждым.
Одно из достоинств Интернета состоит в том, что протокола IP самого по себе уже вполне достаточно для работы. Как только данные помещаются в оболочку IP, сеть имеет всю необходимую информацию для передачи их с исходного компьютера получателю, однако чрезвычайна неудобную для пользователя. Поэтому нужно построить на основе услуг, предоставляемых IP, более совершенную и удобную систему. Для этого сначала следует разобраться с некоторыми важными проблемами, которые имеют место при пересылке информации: большая часть пересылаемой информации длиннее 1500 символов. Что было бы, если бы почта пересылала только почтовые карточки и отказывалась бы от пересылки чего-либо большего, например писем длиннее одной страницы. Практической пользы от такой почты было бы очень немного возможны и неудачи. Нередко бывает, что почта теряет письма; сеть тоже иногда теряет пакеты или искажает в пути информацию в них.

В отличие от почты, Интернет может с честью выходить из таких затруднительных положений пакеты могут приходить в последовательности, отличной от начальной. Пара писем, отправленных друг за другом,  не всегда приходит к получателю в том же порядке, то же верно и для Интернет.

Таким образом, следующий уровень Интернета должен обеспечить способ пересылки больших массивов информации и позаботиться об устранении искажений, которые могут возникать по вине сети.

3. Протокол управления передачей (TCP) Transmission Control Protocol

Это протокол, тесно связанный с IP, который используется в аналогичных целях, но на более высоком уровне -- транспортном уровне. Часто эти протоколы, по причине их тесной связи, именуются вместе -- TCP/IP. Термин «TCP/IP» обычно означает все, что связано с протоколами TCP и IP. Он охватывает целое семейство протоколов, прикладные программы и даже саму сеть. В состав семейства входят протоколы TCP, UDP, ICMP, telnet, FTP и многие другие. TCP/IP -- это технология межсетевого взаимодействия, технология internet. Сеть, которая использует технологию internet, называется Internet.

Сам протокол TCP занимается проблемой пересылки больших объемов информации, основываясь на возможностях протокола IP. Как можно переслать книгу по почте, если та принимает только письма и ничего более? Очень просто: разделить ее на страницы и отправить страницы отдельными конвертами. Получатель, руководствуясь номерами страниц, легко сможет книгу восстановить. Этим же простым и естественным методом и пользуется TCP,TCP делит информацию, которую надо переслать, на несколько частей. Нумерует каждую часть, чтобы позже восстановить порядок.

Чтобы пересылать эту нумерацию вместе с данными, он обкладывает каждый кусочек информации своей обложкой -- конвертом, который содержит соответствующую информацию. Это и есть TCP-конверт. Получившийся ТСР-пакет помешается в отдельный IP-конверт и получается IP-пакет, с которым сеть уже умеет обращаться.

Получатель распаковывает IP-конверты и видит ТСР-конверты, распаковывает и их и помещает данные в последовательность частей в соответствующее место. Если чего-то не достает, он требует переслать этот кусочек снова. В конце концов, информация собирается в нужном порядке и полностью восстанавливается. Вот теперь этот массив пересылается выше к пользователю (на диск, на экран, на печать).

Это слегка упрощенный взгляд на TCP. В реальности пакеты не только теряются, но и могут искажаться при передаче из-за наличия помех на линиях связи. TCP решает и эту проблему. Для этого он пользуется системой кодов, исправляющих ошибки, Существует целая наука о таких кодировках. Простейшим примером такового служит код с добавлением к каждому пакету контрольной суммы (и к каждому байту бита проверки на четность). При помещении в ТСР-конверт вычисляется контрольная сумма, которая записывается с TCP-заголовок. Если при приеме заново вычисленная сумма не совпадает с той, что указана на конверте, значит, что-то тут не то, где-то в пути имели место искажения, так что надо переслать этот пакет заново, что и делается.

Большие возможности TCP требуют большой производительности процессора и большой пропускной способности сети. Когда прикладной процесс начинает использовать TCP, то начинают общаться модуль TCP на машине пользователя и модуль на машине сервера. Эти два оконечных модуля TCP поддерживают информацию о состоянии соединения -- виртуального канала. Этот виртуальный канал потребляет ресурсы обоих оконечных модулей TCP. Один прикладной процесс пишет данные в TCP-порт, откуда они модулями соответствующих уровней по цепочке передаются по сети и выдаются в TCP-порт на другом конце канала, и другой прикладной процесс читает их отсюда -- из своего TCP-порта.

Все это создает видимость выделенной линии связи двух пользователей. Гарантирует неизменность передаваемой информации. Что входит на одном конце, выйдет с другого. Хотя в действительности никакая прямая линия отправителю и получателю в безраздельное владение не выделяется (другие клиенты могут пользоваться теми же узлами и каналами связи в сети в промежутках между пакетами этих), но извне это именно так и выглядит.

Существует и упрощенная версия протокола TCP, предназначенная для пересылки небольших порций данных -- протокол UDP (User Datagram Protocol -- протокол пользовательских дейтаграмм). UDP проще TCP, поскольку он не заботится о возможной пропаже данных, пакетов, о сохранении правильного порядка данных и т. д. UDP используется для клиентов, которые посылают только короткие сообщения и могут просто заново послать сообщение, если отклик подтверждения не придет достаточно быстро.

Предположим, что вы пишите программу, которая просматривает базу данных с телефонными номерами где-нибудь в другом месте сети. Совершенно незачем устанавливать TCP-связь, чтобы передать десяток байт в каждом направлении. Вы можете просто уложить имя в UDP-пакет, запаковать это в IP-пакет и послать. На другом конце прикладная программа получит пакет, прочитает имя, посмотрит телефонный номер, положит его в другой UDP-пакет и отправит обратно. Что произойдет, если пакет по пути потеряется? Ваша программа тогда должна действовать так: если она ждет ответа слишком долго и становится ясно, что пакет затерялся, она просто повторяет запрос, т. е. посылает еще раз то же послание. Так обеспечивается надежность передачи при использовании протокола UDP.

4. Сервисы сети Интернет

Протоколы семейства TCP/IP реализуют всевозможные сервисы (услуги) Интернет.

Все услуги, предоставляемые сетью Internet, можно условно поделить на две категории: обмен информацией между абонентами сети и использование баз данных сети.

К числу услуг связи между абонентами принадлежат:

Telnet -- удаленный доступ. Дает возможность абоненту работать на любой ЭВМ сети Internet, как на своей собственной. То есть запускать программы, менять режим работы и т.д.

FTP (File Transfer Protocol) -- протокол передачи файлов. Дает возможность абоненту обмениваться двоичными и текстовыми файлами с любым компьютером сети. Установив связь с удаленным компьютером, пользователь может скопировать файл с удаленного компьютера на свой или скопировать файл со своего компьютера на удаленный.

NFS (Network File System) -- распределенная файловая система. Дает возможность абоненту пользоваться файловой системой удаленного компьютера, как своей собственной.

Электронная почта -- обмен почтовыми сообщениями с любым абонентом сети Internet. Существует возможность отправки как текстовых, так и двоичных файлов. На размер почтового сообщения в сети Internet накладывается следующее ограничение -- размер почтового сообщения не должен превышать 64 килобайт.

Новости -- получение сетевых новостей и электронных досок объявлений сети и возможность помещения информации на доски объявлений сети. Электронные доски объявлений сети Internet формируются по тематике. Пользователь может по своему выбору подписаться на любые группы новостей.

Rsh (Remote Shell) -- удаленный доступ. Аналог Telnet, но работает только в том случае, если на удаленном компьютере стоит ОС UNIX.

Rexec (Remote Execution) -- выполнение одной команды на удаленной UNIX-машине.

Lpr -- сетевая печать. Отправка файла на печать на удаленном (сетевом) принтере.

Lpq -- сетевая печать. Показывает файлы, стоящие в очереди на печать на сетевом принтере.

Ping -- проверка доступности удаленной ЭВМ по сети.

Talk -- дает возможность открытия "разговора" с пользователем удаленной ЭВМ. При этом на экране одновременно виден вводимый текст и ответ удаленного пользователя.

Iptunnel -- дает возможность доступа к серверу ЛВС NetWare с которым нет непосредственной связи по ЛВС, а имеется лишь связь по сети Internet.

Whois -- адресная книга сети Internet. По запросу абонент может получить информацию о принадлежности удаленного компьютера, о пользователях.

Finger -- получение информации о пользователях удаленного компьютера.

Кроме вышеперечисленных услуг, сеть Internet предоставляет также следующие специфические услуги:

Webster -- сетевая версия толкового словаря английского языка.

Факс-сервис -- дает возможность пользователю отправлять сообщения по факсимильной связи, пользуясь факс-сервером сети.

Электронный переводчик -- производит перевод присланного на него текста с одного языка на другой. Обращение к электронным переводчикам происходит посредством электронной почты.

Шлюзы -- дают возможность абоненту отправлять сообщения в сети, не работающие с протоколами TCP\IP (Fido, Goldnet, AT50) .

К системам автоматизированного поиска информации в сети Internet принадлежат следующие системы:

Gopher -- наиболее широко распространенное средство поиска информации в сети Internet, позволяющее находить информацию по ключевым словам и фразам. Работа с системой Gopher напоминает просмотр оглавления, при этом пользователю предлагается пройти сквозь ряд вложенных меню и выбрать нужную тему. В Internet в настоящее время свыше 2000 Gopher-систем, часть из которых является узкоспециализированной, а часть содержит более разностороннюю информацию.

Gopher позволяет получить информацию без указания имен и адресов авторов, благодаря чему пользователь не тратит много времени и нервов. Он просто сообщает системе Gopher, что именно ему нужно, и система находит соответствующие данные. Gopher-серверов свыше двух тысяч, поэтому с их помощью не всегда просто найти требуемую информацию. В случае возникших затруднений можно воспользоваться службой VERONICA. VERONICA осуществляет поиск более чем в 500 системах Gopher, освобождая пользователя от необходимости просматривать их вручную.

WAIS -- еще более мощное средство получения информации, чем Gopher, поскольку оно осуществляет поиск ключевых слов во всех текстах документов. Запросы посылаются в WAIS на упрощенном английском языке. Это значительно легче, чем формулировать их на языке алгебры логики, и это делает WAIS более привлекательной для пользователей-непрофессионалов.

В сети Internet существует более 200 WAIS-библиотек. Но поскольку информация представляется преимущественно сотрудниками академических организаций на добровольных началах, большая часть материалов относится к области исследований и компьютерных наук.

WWW -- система для работы с гипертекстом. Потенциально она является наиболее мощным средством поиска. Гипертекст соединяет различные документы на основе заранее заданного набора слов. Например, когда в тексте встречается новое слово или понятие, система, работающая с гипертекстом, дает возможность перейти к другому документу, в котором это слово или понятие рассматривается более подробно.

WWW часто используется в качестве интерфейса к базам данных WAIS, но отсутствие гипертекстовых связей ограничивает возможности WWW до простого просмотра, как у Gopher.

Пользователь со своей стороны может задействовать возможность WWW работать с гипертекстом для связи между своими данными и данными WAIS и WWW таким образом, чтобы собственные записи пользователя как бы интегрировались в информацию для общего доступа. На самом деле этого, конечно, не происходит, но воспринимается именно так.

WWW -- это относительно новая система. Установлены несколько демонстрационных серверов, в том числе Vatican Exibit в библиотеке Конгресса США и мультфильм о погоде "Витки спутника" в Мичиганском государственном университете. В качестве демонстрационных также работают серверы into. funet. fi (Финляндия); into. cern. ch. (Швейцария) и eies2. njit. edu (США) .

Практически все услуги сети построены на принципе клиент-сервер. Сервером в сети Internet называется компьютер способный предоставлять клиентам (по мере прихода от них запросов) некоторые сетевые услуги. Взаимодействие клиент-сервер строится обычно следующим образом. По приходу запросов от клиентов сервер запускает различные программы предоставления сетевых услуг. По мере выполнения запущенных программ сервер отвечает на запросы клиентов.

Все программное обеспечение сети также можно поделить на клиентское и серверное. При этом программное обеспечение сервера занимается предоставлением сетевых услуг, а клиентское программное обеспечение обеспечивает передачу запросов серверу и получение ответов от него.

Размещено на Allbest.ru