Протоколы передачи - Компьютерные сети - Краткий теоретический справочник

Под протоколом передачи данных подразумевается набор соглашений, который обеспечивает обмен данными между компьютерами. Протоколы задают способы передачи данных и обработки ошибок в сети независимо от аппаратной платформы. Они строятся по многоуровневому принципу. На каждом уровне определяется одно из технических правил связи. Для описания взаимодействия сетевых протоколов используется абстрактная модель OSI (Open System Interconnection — модель взаимодействия открытых систем), определяющая уровни взаимодействия системы и работу, которую должен выполнять каждый уровень.

Модель OSI определяет семь уровней:

1. Физический уровень (механические, радио, оптические и электрические линии связи)

2. Канальный уровень (Ethernet, Token ring, HDSL и др.)

3. Сетевой уровень (IPv4, IPv6, ICMP, IPX и др.)

4. Транспортный уровень (TCP, UDP и др.)

5. Сеансовый уровень (NetBIOS, L2TP и др.)

6. Уровень представления данных (TLS, SSL и др.)

7. Прикладной уровень (FTP, DNS, HTTP, IMAP, POP3, SSH, SMTP, Telnet и др.)

Таким образом, при передаче данных с одного компьютера на другой по сети информация, генерируемая узлом-источником, проходит несколько уровней, начиная с прикладного и заканчивая физическим, затем передается по линии связи конечному узлу, где проходит те же уровни в обратном порядке.

В настоящее время сетевые протоколы работают друг с другом в стеке TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol). Данный стек разработан на основе модели сетевого взаимодействия DOD (Department of Defense) и включает в себя протоколы четырёх уровней, которые полностью реализуют функциональную модель OSI.

Протокол IP (Internet Protocol) — протокол межсетевого взаимодействия, отвечающий за адресацию и позволяющий пакету на пути к конечному пункту назначения проходить по нескольким сетям.

Протокол TCP (Transmission Control Protocol) — протокол управления передачей данных с установкой соединения между двумя узлами сети, использующий автоматическую повторную передачу потерянных или содержащих ошибки пакетов и устраняющий возможность их дублирования. Этот протокол отвечает за разбиение передаваемой информации на пакеты и правильное восстановление информации из пакетов получателем.

Протокол UDP (User Datagram Protocol) — протокол передачи данных в сетях IP без установления соединения, являющийся ненадёжным (то есть не гарантирующий доставку всех отправленных данных). С помощью этого протокола можно быстро и эффективно доставлять данные приложений, которым требуется большая пропускная способность линий связи или малое время доставки, и не чувствительных к потере некоторого количества данных в потоке.

Большинство сетевых приложений работает на прикладном уровне. В своей работе они используют различные протоколы верхнего уровня стека TCP/IP, например, HTTP — передача гипертекста, FTP — передача файлов со специального файлового сервера на компьютер пользователя, POP3 — стандартный протокол почтового соединения для обработки запросов на получение почты от клиентских почтовых программ, SMTP — отправка почты, TELNET — удалённый доступ. По большей части эти протоколы работают над протоколами TCP и UDP.