О протоколах передачи данных по сети

Основные характеристики

PPP протокол был разработан на основе HDLC и дополнен некоторыми возможностями[какими?], которые до этого встречались только в проприетарных протоколах.

Автоматическая настройка

Link Control Protocol (LCP) обеспечивает автоматическую настройку интерфейсов на каждом конце (например, установка размера пакетов) и опционально проводит аутентификацию. Протокол LCP работает поверх PPP, то есть начальная PPP связь должна быть до работы LCP.

Другим вариантом аутентификации через PPP является Extensible Authentication Protocol (EAP).

После того, как соединение было установлено, поверх него может быть настроена дополнительная сеть. Обычно используется Internet Protocol Control Protocol (IPCP), хотя Internetwork Packet Exchange Control Protocol (IPXCP) и AppleTalk Control Protocol (ATCP) были когда-то популярны. Internet Protocol Version 6 Control Protocol (IPv6CP) получит большее распространение в будущем, когда IPv6 заменит IPv4 как основной протокол сетевого уровня.

Многопротокольная поддержка

PPP позволяет работать нескольким протоколам сетевого уровня на одном канале связи. Другими словами, внутри одного PPP-соединения могут передаваться потоки данных различных сетевых протоколов (IP, Novell IPX и т. д.), а также данные протоколов канального уровня локальной сети. Для каждого сетевого протокола используется Network Control Protocol (NCP), который его конфигурирует (согласовывает некоторые параметры протокола).

PPP NCP обеспечивает процесс создания соединения через PPP, инициирует и настраивает различные протоколы сетевого уровня такие как IP, IPX или AppleTalk.

Microsoft PPP поддерживает следующие NCP:

• Internet Protocol Control Protocol (IPCP) для настройки IP.
• Internetwork Packet Exchange Control Protocol (IPXCP) для настройки IPX.
• AppleTalk Control Protocol (ATCP) для настройки AppleTalk.
• NetBIOS Frames Control Protocol (NBFCP) для настройки NetBEUI.

Обнаружение закольцованных связей

PPP обнаруживает закольцованные связи, используя особенность, включающую magic numbers. Когда узел отправляет PPP LCP сообщения, они могут включать в себя магическое число. Если линия закольцована, узел получает сообщение LCP с его собственным магическим числом вместо получения сообщения с магическим числом клиента.

Телефонная линия

Если подключить абонента к сети через «оптику» не представляется возможным из-за его удаленности, то используется распространенная телефонная сеть. Подключение осуществляется по технологии ADSL либо Dial-up.

Это соединение имеет недостаток в виде малой скорости, исчисляемой десятком мегабит в секунду.

Однако он экономически оправдан, когда становится нецелесообразным тянуть на дальние расстояния оптический кабель.

С целью реализации этого варианта необходимы:

Сплиттер обеспечивает одновременное функционирование интернета в ПК и телефона.

Через него подключается маршрутизатор и телефон, а в компьютер поступает сигнал через порт «LAN» модема.

Dial-Up

Эта уже давно устаревшая технология, которую характеризует неудобство, заключающееся в невозможности одновременного использования телефона и интернета в компьютере.

Скорость передачи не превышает 60-ти килобит в секунду, поэтому о просмотре онлайн-видео можно забыть. При таких скоростях пользователь может только заниматься серфингом в интернете и просмотром картинок.

Вариации протокола LDAP

В начале мы упоминали, что LDAP на самом деле является лишь протоколом, определяющим интерфейс связи для работы со службами каталогов. Обычно он известен как LDAP, или протокол ldap.

Стоит упомянуть, что вы можете увидеть некоторые варианты в обычном формате:

• ldap://: Это основной протокол LDAP, позволяющий получить структурированный доступ к службе каталогов.
• ldaps://: Этот вариант используется для доступа к LDAP поверх SSL/TLS. Обычно трафик LDAP не шифруется, но большинство реализаций LDAP поддерживают подобный вариант доступа. Такой способ шифрования LDAP-соединений на самом деле устарел, и вместо него рекомендуется использовать шифрование STARTTLS. Если вы работаете с LDAP через незащищенную сеть, настоятельно рекомендуется шифрование.
• ldapi://: Это используется для указания LDAP через IPC. Это часто используется для безопасного соединения с локальной LDAP-системой в административных целях. Он связывается через внутренние сокеты вместо того, чтобы использовать открытый сетевой порт.

Все три формата используют протокол LDAP, но последние два указывают на дополнительную информацию о том, как он используется.

Общие сведения

Допускается иерархическое расположение почтовых ящиков в каталогах и их подкаталогах, причем имена каталогов и почтовых ящиков сами по себе не различаются. Почтовый ящик может быть только конечным элементом иерархической структуры, он не может содержать никаких нижестоящих элементов. Каталог может содержать подкаталоги и почтовые ящики, но он не содержит сообщений и не может быть выбран командой SELECT .

Символ, используемый в качестве иерархического разделителя, может различаться в зависимости от используемого на сервере программного обеспечения. Обычно это косая черта: , если сервер работает под управлением операционной системы, совместимой с UNIX , обратная косая черта: для операционной системы Windows и точка для имен групп новостей USENET.

Допускается использование различных пространств имен почтовых ящиков и, соответственно, разных иерархических разделителей. Например, если сервер IMAP предоставляет доступ к ящикам, расположенным в каталогах файловой системы UNIX и к группам новостей USENET , то в первом случае в качестве иерархического разделителя используется косая черта, а во втором – точка. Чтобы использовать и различать разные пространства имен на одном сервере IMAP , имена, принадлежащие каждому из используемых пространств, должны начинаться с некоторого префикса, обычно начинающегося символом «#». Естественно, запросы, в которых путь к ящику начинается с одного префикса, будут давать отличные результаты от таких же запросов, начинающихся с другого префикса. Используемое по умолчанию пространство имен может префикса не иметь.

Клиент может выяснить, какие именно пространства имен для почтовых ящиков каких типов поддерживаются данным сервером IMAP , если сервер поддерживает расширение NAMESPACE. Префикс и иерархический разделитель конкретного имени почтового ящика или каталога можно выяснить при помощи команды LIST.

Организация данных

Мы рассмотрели общие элементы, которые используются для построения записей в LDAP системе и поговорили о том, как эти «строительные блоки» определяются в системе. Однако мы еще не много говорили о том, как организована и структурирована сама информация в LDAP DIT.

Размещение записей в DIT

DIT — это просто иерархия, описывающая взаимосвязь существующих записей. После создания, каждая новая запись должна «подключаться» к существующему DIT, помещая себя в качестве дочерней по отношению к какой-либо существующей записи. Это создает древовидную структуру, которая используется для определения отношений и присвоения значения.

Верхний DIT — это самая широкая категория, под которой каждый последующий узел является чьим-то потомком. Обычно самая верхняя часть записи просто используется как метка, называющая организацию, для которой DIT используется. Эти записи могут быть иметь любой объектный класс, но обычно они строятся с использованием доменных компонентов ( для управляющей информации LDAP, связанной с ), местоположений ( для организации или сегмента в Нью-Йорке), или подразделений организации ().

Записи, используемые для организации (используемые как папки) часто используют объектный класс , что позволяет использовать простую описательную метку атрибута с названием . Такого рода записи часто используются для общих категорий в записи DIT верхнего уровня (пример часто используемых — , и ). LDAP оптимизирован для поиска информации по дереву в направлении «вправо-влево», а не «вверх-вниз», поэтому зачастую лучше поддерживать иерархию DIT не глубокой, с обобщенными организационными ветвями, и дальнейшим указанием на различия через задание определенных атрибутов.

Именование (Naming) и ссылочные записи (Referencing Entries) в DIT

Мы ссылаемся на записи по их атрибутам. Это означает, что каждая запись должна иметь однозначный атрибут или группу атрибутов на своем уровне в иерархии DIT. Этот атрибут или группа атрибутов называется относительное отличительное имя или RDN (от relative distinguished name), и несет ту же функцию, что и имя файла в каталоге.

Чтобы однозначно ссылаться на запись, вы используете её RDN в сочетании со всеми RDN её родительских записей. Эта цепочка RDN ведет назад, вверх по иерархии DIT и указывает однозначный путь к соответствующему элементу. Мы называем эту цепочку RDN различимым именем или DN (от distinguished name). Вы должны указать DN для записи во время создания, чтобы система LDAP знала, где разместить новую запись, и могла убедиться, что RDN записи уже не используется другой записью.

По аналогии, вы можете считать RDN относительным именем файла или директории, как если бы вы работали с ними в файловой системе. DN, с другой стороны, больше похоже на абсолютный путь. Важным отличием является то, что LDAP DN содержит наиболее уточнящие значение слева, в то время как файловые пути содержат наиболее уточняющую информацию справа. DN-ы разделяют значения RDN запятой.

Например, запись для человека по имени Джон Смит может быть помещена под запись «People» в организации . Так как в организации может быть несколько Джонов Смитов, идентификатор пользователя может быть лучшим выбором для RDN записи. Запись может быть указана вот так:

Нам пришлось использовать объектный класс , чтобы получить доступ к атрибуту в данном случае (кроме того, мы ещё имеем доступ ко всем атрибутам, определенным в объектном классе , причина этого будет понятна в следующем разделе).

Маска ip адреса, адрес подсети.

Владение двоичной арифметикой обязательно для любого профессионального администратора. Нужно уметь безошибочно переводить IP-адреса из десятичной формы в двоичную и обратно. Это может делаться в уме или на бумажке. Обходиться в таких вопросах без калькулятора — это требование суровой действительности.

Адрес 192.168.8.0 называется адресом подсети

Обратите внимание на все обнулённые биты на позициях, которые соответствуют нулям в маске. Адрес подсети обычно нельзя использовать в качестве адреса для интерфейса того или иного хоста

Если, наоборот эти же биты превратить в единицы, то получится адрес 192.168.15.255. Такой адрес называется направленным бродкастом (то есть широковещательным) для данной сети. Сейчас особого смысла в нём нет, но когда-то раньше считалось, что все хосты в подсети должны на него откликаться. Сейчас это неактуально, однако этот адрес тоже (обычно) нельзя использовать как адрес хоста.

Получается, из каждой подсети выбрасывается два адреса. Остальные адреса в диапазоне от 192.168.8.1 до 192.168.15.254 включительно — это полноправные адреса хостов внутри подсети 192.168.8.0/21. Их, все без исключения, можно использовать для назначения на компьютерах.

Зрительно адрес как бы делится на две части. Та часть адреса, которой соответствуют единицы в маске, является идентификатором подсети — или адресом подсети. Обычно её называют «префикс».

Вторая часть, которой соответствуют нули в маске — это идентификатор хоста внутри подсети.

Очень часто встречается адрес подсети в таком виде:

Когда маршрутизатор прокладывает в сети маршруты для передачи трафика, он оперирует именно префиксами.

Как ни странно, он не интересуется местонахождением хостов внутри подсетей. Об этом знает только шлюз по умолчанию конкретной подсети (технологии канального уровня могут отличаться).

Главное: в отрыве от подсети адрес хоста не используется совсем.

Какими бывают протоколы Интернета

На сегодняшний день известно несколько разновидностей протоколов Интернета. Они имеют следующие обозначения:

• HTTP;
• DNS;
• ICMP;
• FTP;
• UDP;
• TCP/IP — название протокола, являющегося основным для интернет-сетей.

Обратите внимание! Различия между этими решениями кроются в уровнях назначения

И здесь можно разделить решения по нескольким веткам:

• физические уровни. Предполагают, что соединение создаётся при помощи витой пары, оптических волокон;
• ARP-уровень с драйверами устройств;
• сетевой уровень со стандартными ICMP, IP;
• транспортный уровень — UDP и TCP;
• прикладной. Сюда входят стандартные протоколы сети Интернет типа NFS, DNS, FTP, HTTP.

ISO/OSI — система стандартизации, которая используется абсолютно для всех решений. Благодаря этому не возникает сбоев у разнообразных платформ, даже если используются разные операционные системы, оборудование поставляют разные производители. Сейчас такие детали практически не имеют значения.

Обратите внимание! Для функционирования Интернета используется протокол каждого уровня

NetBEUI

Данный сетевой протокол применяется в сетях малых размеров. Его впервые представили в Windows NT 3.1, а также в нескольких последующих версиях этой системы, где он использовался по умолчанию. В последних версиях систем его место занял уже известный нам TCP/IP. Этот протокол довольно прост, ему не хватает многих функций, используемых в более продвинутых вариантах. Он не подходит для межсетевого обмена данными. Он может пригодиться для простой одноранговой сети, однако теперь он даже не представлен в качестве стандартного компонента ОС, его требуется устанавливать самостоятельно с диска.

NetBEUI – это удобное средство для создания прямого кабельного подключения, и в этом смысле это минимальный протокол, который требуется для формирования одноранговой сети в версиях Windows 9x.

Протокол IPv4 в эталонной модели сетевого взаимодействия OSI 7

Модель OSI описывает общие принципы взаимодействия сетевых устройств по иерархическому признаку, состоящему из семи уровней: физического, канального, сетевого, транспортного, сеансового, представления, прикладного.

Как видим, протокол интернета TCP/IPv4 относится к третьему по счету уровню, сетевому. На этом уровне модели OSI происходит формирование оптимальных маршрутов и путей передачи данных между устройствами с учетом нагрузки на узлы сети. Здесь же происходит процесс трансляции – преобразования логических сетевых адресов в физические и наоборот. На программно-физическом уровне эту задачу выполняют роутеры, установленные у провайдеров и в конечной точке подключения интернета. Каждый уровень взаимодействует с верхним и нижним в обе стороны, выполняя определенную функцию обработки и передачи данных. Так третий уровень модели OSI, получив закодированную информацию от четвертого, делит ее на фрагменты, добавляя служебную информацию, и передает на второй уровень. Либо наоборот, при поступлении данных со второго сегмента на сетевом уровне происходит обработка и объединение пакетов, их передача на вышестоящий по иерархической цепочке модели OSI.

Данную модель не зря называют идеальной, так как она описывает общие принципы сетевого взаимодействия. На момент ее появления весь мир уже активно использовал стек протоколов IPv4. Причем модель TCP/IP более точно и правильно описывает существующие процессы передачи данных по сетям взаимодействия.  

Любопытно. Разделением и присвоением IP-адресов занимаются четыре некоммерческих организации, разделенные по региональному принципу: RIPE NCC отвечает за Европу, ARIN действует на территории Америки, APNIC – в Азии и Тихоокеанском регионе, LACNIC – в Латинской Америке и на Карибах. Причем Россию отнесли в данной классификации к европейской RIPE. На самом деле полномочия выдачи ip-адресов делегированы локальным интернет-регистраторам (LIR), коими являются наиболее крупные провайдеры. Именно они работают с конечными пользователями в этом вопросе, в том числе финансово содержат вышестоящего регистратора за счет роялти.

Локальная сеть

Абонент соединяется с использованием сети LAN Ethernet и при этом отсутствуют дополнительные подключения.

Просто компьютер подсоединяется одним из двух видов кабеля:

Необходимо отметить, что этот вид подключения имеет два следующих подвида:

1. Динамический – DHCP, который можно отнести к простым видам, так как у пользователя нет необходимости во вводе параметров настроек. Достаточно вставить провод в ПК и все нужные характеристики поступят в автоматическом режиме.
2. Статический – IP. В этом случае IP-адрес фиксированный и нужно вручную ввести параметры сети. Настройки прописаны в контрактных документах поставщика услуг связи с клиентом. Нужно указать следующие обязательные характеристики конфигурации: IP, маску подсети, ДНС и шлюз.

В компьютере на операционной системе Windows эти параметры вводятся в «Свойствах протокола Интернета» версии 4.

В этом меню можно легко изменить характеристики в соответствии с указанными в договоре с провайдером данными.

Примечание: Нередко в этих двух подвидах применяется привязка по адресу «МАС».

Сегодня кабельный тип подключения к интернету через WAN разъем пока занимает лидирующую позицию в рейтинге популярности среди пользователей.

Главное достоинство – высокая скорость при сравнительно низких ценах на тарифы обслуживающей компании.

Провайдеры подключают клиентов в этом случае следующими способами:

а) с использованием оптоволоконного кабеля;

б) через витую пару.

Как работает HTTPS протокол сайта

HTTPS является расширенной версией HTTP. Главное отличие в том, что теперь запросы от клиента отправляются не в голом виде, а в зашифрованном благодаря криптографическим механизмам SSL и TLS. Использование этого протокола позволяет добиться такого результата, при котором запрос от клиента может быть действительно прочтен только на стороне сервера, и никак не может быть перехвачен третьей стороной где-то по середине. Этой третьей стороной могут выступать хакеры, вирусы-трояны, недобросовестные провайдеры, спецслужбы любых стран и так далее. Перехватив ваш незащищенный, отправленный по HTTP протоколу запрос, похититель может его видоизменить, может просто узнать ценную информацию и воспользоваться ей в корыстных целях. На данный момент HTTPS протокол является полностью нескомпрометированным методом взаимодействия устройств в интернете, и может выстоять против любой хакерской атаки, тем самым обеспечив максимально безопасное взаимодействие устройств в сети.

Общие сведения

Сетевой протокол – это набор правил, который позволяет обмениваться данными нескольким устройствам связанным сетью. Ни одно удалённое подключение не может обойтись без работы протоколов, без них система просто не знала бы как взаимодействовать и общаться. Если обобщать, то можно сказать что это семейство стандартов, предписывающее методы общения, а также спецификации оборудования.

Для описания и деления протоколов используется семиуровневая модель OSI (Open System Interconnection — взаимодействие открытых систем, ВОС). В этой классификации описываются все формы взаимодействия необходимые для полноценной работы оборудования:
• Приложение;
• Представление;
• Сеанс;
• Транспорт;
• Сеть;
• Передача данных;
• Физическое воплощение.

Что такое TCP/IP

TCP/IP — это набор протоколов, специальных правил, которые упорядочивают и обеспечивают надежный обмен информацией среди устройств, объединенных в сеть. Это может быть локальная сетка из двух компьютеров, так и глобальная паутина.

Полностью пишется, как, Transmission Control Protocol/Internet Protocol, что в переводе означает — Протокол управления передачи/Интернета.

Позволяет взаимодействовать между собой устройствам, находящимся в разных сетях и с различными операционными системами, например, между Windows, Mac OS, Linux и т.д.

Название данного стека — набора правил сложилось из основных двух:

• Протокол IP — берет на себя задачу по адресации, определяет, где в передаваемых данных: адрес, содержимое.
• Протокол TCP — обеспечивает и контролирует надежную передачу информации и ее целостность.

Также включает в себя и другие, но так, как эти являются базовыми, закрепилось именно такое называние. Как видите, все оказалось довольно просто.

Как работает TCP/IP — принцип работы

У каждого компьютера и ноутбука в сети есть свой уникальный ip адрес. Программы, которые используются на компьютере применяют свой уникальный порт для их идентификации. Порт необходим, чтобы программы различали друг друга, т.к. только по айпи будет не понятно, какой софт запрашивает информацию и куда ее следует отправлять.

Так обмениваются между собой программы по сети:

Программа 1 — отправитель:
IP адрес: 192.168.0.32
Порт: 2054

Программа 2 — получатель:
IP адрес: 192.168.0.34
Порт: 2071

Пересылаемые данные пакета:
— — —

IP — это уникальный адрес компьютера. Порт — это идентификатор приложение установленного на нем. Связка, IP + порт называется — сокет.

Стек протоколов TCP/IP

Стек разделяется на четыре уровня, в каждом из которых свои протоколы. Все они функционируют одновременно, поэтому у каждого есть свои правила, чтобы они работали без перебоев и конфликтов.

1. Прикладной / Для приложений. Это: HTTP, SMTP, DNS, FTP и т.д. Т.е. Веб, почта, передача файлов и прочее.2. Транспортный. Это: TCP, UPD и т.д. Отвечает за связь между компьютерами и за доставку данных.3. Сетевой (межсетевой). IP, IGMP и т.д. Отвечает за адресацию.4. Канальный / Сетевые интерфейсы. Это: Ethernet, Wi-Fi, DSL.

На этом стеке и реализовано все взаимодействие пользователей в IP сетях. Также, существуют и другие стеки: OSI, IPX/SPX, IPX/SPX.

В заключение

Вот вы и узнали, что это такое, постарался объяснить все просто, для «чайников». Следующие материалы также будут посвящены технологии передачи данных в интернете.

Методы выделения кадров

Чтобы определить, где в потоке бит начинаются и заканчиваются отдельные frame, были придуманы следующие методы: 

• Указание количества байт; 
• Вставка байтов (byte stuffing) и битов (bit stuffing);
• Средства физического уровня. 

Указатель количества байт

Наипростейший способ определить, где начинается и заканчивается кадр — добавлять длину этого кадра в начало кадра. Например, на картинке ниже показано 3 кадра выделенных разным цветом. В начале каждого кадра указано количество байт. Синим цветом — 6, желтым — 8, зеленым — 4. 

Этот метод прост в реализации,  но есть недостаток, искажение данных при передаче по сети. Например, при передаче первого кадра появилось искажение и вместо длины кадра шесть байт,  получатель получил семь байт. 

Получатель посчитает, что семь это длина кадра. Далее идет длина следующего кадра. Здесь она два байта, затем длина следующего кадра семь. Если у нас произошла хоть одна ошибка, то будет нарушена последовательность чтений. Следовательно такой метод на практике не годится к  применению. 

Вставка byte и bit

Чтобы определить начало и конец кадра, в начале и конце каждого кадра используют специальные последовательности байт или бит. Вставка байтов применялась в протоколах BSC компании IBM, в котором отправлялись обычные текстовые символы. 

Перед передачей каждого фрейма добавлялись байты DLE STX (start of text), а после окончания передачи фрейма DLE ETX (end of text). Проблема может возникнуть в том, что в данных тоже может встретиться точно такая же последовательность. 

Чтобы отличать последовательность, которая встречается в данных от управляющих символов используются Escape последовательности. В протоколе BSC это тоже последовательность символов DLE (data link escape). Если какая-то последовательность управляющих символов встречается в данных перед ними добавляются escape последовательности DLE, чтобы протокол понимал, что в реальности это данные, а не управляющие символы. 

Вставка битов применяется в более современных протоколах, таких как HDLC и PPP. Здесь перед началом и концом каждого кадра добавляется последовательность бит состоящая из 01111110. Может возникнуть проблема, если в данных встречаются подряд идущие 6 или более единиц. Чтобы решить эту задачу в данные, после каждых пяти последовательно идущих 1 добавляется 0. Затем, как получатель прочитал 5 последовательно идущих 1 и встретил 0, то он, этот 0 игнорирует. 

Средства физического уровня

Другой вид определения начала и конца кадра, это использование средств физического уровня и он применяется в технологии Ethernet. В первом варианте технологии ethernet использовалась преамбула — это последовательность данных, которая передается перед началом каждого кадра. Она состоит из 8 байт. Первые семь байт состоят из чередующихся 0 и 1: 10101010. Последний байт содержит чередующиеся 0 и 1, кроме двух последних бит в котором две единицы. И именно такая последовательность говорит, что начинается новый кадр. 

В более старых версиях используется избыточное кодирование, позволяющее определить ошибки, но при этом не все символы являются значащими. В технологии Fast Ethernet применили эту особенность кода и используют символы, которые не применяются для представления данных в качестве сигналов о начале и конце кадра. 

Перед отправкой каждого кадра передаются символы J (11000) и K (10001), а после окончания отправки кадра передается символ T (01101).

Активации канала PPP и его фазы

• Link Dead. Эта фаза наступает, когда связь нарушена либо одной из сторон указали не подключаться (например, пользователь завершил модемное соединение.)
• Link Establishment Phase. В данной фазе проводится настройка Link Control. Если настройка была успешной, управление переходит в фазу аутентификации либо в фазу Network-Layer Protocol, в зависимости от того, требуется ли аутентификация.
• Authentication Phase. Данная фаза является необязательной. Она позволяет сторонам проверить друг друга перед установкой соединения. Если проверка успешна, управление переходит в фазу Network-Layer Protocol.
• Network-Layer Protocol Phase. В данной фазе вызывается NCP для желаемого протокола. Например, IPCP используется для установки IP сервисов. Передача данных по всем успешно установленным протоколам также проходит в этой фазе. Закрытие сетевых протоколов тоже включается в данную фазу.
• Link Termination Phase. Эта фаза закрывает соединение. Она вызывается в случае ошибок аутентификации, если было настолько много ошибок контрольных сумм, что обе стороны решили закрыть соединение, если соединение неожиданно оборвалось либо если пользователь отключился. Данная фаза пытается закрыть всё настолько аккуратно, насколько возможно в данных обстоятельствах.

Терминология

Сетевой протокол – это установленный язык, на котором происходит общение программ. Пересылка данных представляет собой перемещение какого-то потока битов по кабелю. Для того чтобы он доходил до целевого компьютера и представлялся в нем в виде данных, требуется определенный набор правил. Именно они и прописаны в стандартных протоколах. Про них обычно говорят, что они имеют уровень вложенности. Как это понимать? Есть физический уровень, который представляет собой перечень определений, к примеру, каким может быть сетевой кабель, толщина его жил и прочие параметры. Допустим, речь идет об исправном кабеле. Тогда пакеты данных будут отправляться по нему. Но какой из компьютеров будет их принимать? Тут в работу включается канальный уровень, при этом в заголовке пакетов указывается физический адрес каждой машины – определенное число, вшитое в сетевую карту. Его называют MAC-адресом.

Какие ещё протоколы используются в Интернете

Помимо выше указанных, для сети существуют и другие решения. У каждого свои особенности:

• MAC, или Media Access Control отвечает за идентификацию устройств в Сети на одном из самых низких уровней. Уникальным MAC-адресом снабжается каждое приспособление, которое подключается к Сети. Эту информацию задаёт ещё производитель. Физические адреса используются в случае с локальными сетями, по которым передают сведения. Это один из немногих протоколов, до сих пор остающийся достаточно популярным.
• DNS — протокол для передачи файлов. Отвечает за преобразование в сложные IP-адреса данных, которые раньше были легко понятны и читаемы. Обратный порядок преобразования тоже работает. Благодаря этому становится просто получать доступ к сайтам с помощью доменного имени.
• SSH реализуется для удалённого управления системой с участием защищённого канала. Этот вариант для работы используют многие технологии.

Важно! При выборе того или иного метода отталкиваться нужно от того, для чего предназначен тот или иной элемент. Одинаковым остаётся способ настройки в разных операционных системах

Только в некоторых специализированных компонентах заметно отличие.

Системы Windows изначально были настроены так, чтобы в качестве универсального протокола использовать TCP/IP. Все остальные функции не настраиваются вообще либо настраиваются, но автоматически.

Чёткая определённость и структурированность — главные условия для организации правильного обмена информацией по Сети между компьютерами. По этой причине применяются различные стандарты. Первоначально для установки протоколов использовались международные соглашения. Различные задачи, типы информации, протоколы могут быть разными в зависимости от того, что нужно пользователям или самим сетям.

Обратите внимание! Настройки в большинстве случаев автоматические, никаких проблем с работой возникнуть не должно. Хотя и ручная корректировка не доставляет хлопот, если следовать простым инструкциям

Пользователю, как правило, все равно, какие существуют виды для подсоединения его девайсов к интернету, так как потребителю всегда важно лишь удобство качество связи и ее стоимость. Но существуют ситуации, когда требуется уметь дать ответ на этот вопрос, например, в случае необходимости самостоятельно настроить работу домашнего маршрутизатора

Но существуют ситуации, когда требуется уметь дать ответ на этот вопрос, например, в случае необходимости самостоятельно настроить работу домашнего маршрутизатора.

Инкапсуляция данных

Взаимодействие между одноименными уровнями модели OSI осуществляется логически с использованием правил того или иного протокола. Это взаимодействие происходит в форме передачи сообщений, которые называются блоками данных протокола (protocol data units, PDU). Каждый PDU имеет специальный формат, определенный в соответствии с функциями и требованиями конкретного протокола.

Для организации передачи данных, протокол уровня N должен передать PDU на нижележащий уровень N-1. Протокол уровня N-1 предоставит сервис вышележащему уровню N, т.е. он примет PDU протокола уровня N, который станет для него данными,обработает их и передает дальше на уровень N-2. На уровне N-1 PDU протокола уровня N будет называться блоком данных сервиса (service data unit, SDU). Чтобы обеспечить сервис, протокол уровня N-1 помещает SDU, полученный от уровня N, в поле данных своего PDU и добавляет служебную информацию (заголовки и/или концевики), необходимую протоколу для реализации своей функции. Этот процесс называется инкапсуляцией данных.

Инкапсуляция — это процесс, при котором к данным добавляется служебная информация определенного протокола (уровня) перед отправкой в сеть.

Для обозначения PDU некоторых протоколов используются специальные термины. Сегментом (segment) называется PDU протокола TCP, который работает на транспортном уровне модели OSI и стека TCP/IP. Пакетом (packet) или IP-дейтаграммой называют блок данных протокола IP, работающего на сетевом уровне модели OSI и уровня Интернет стека TCP/IP. На канальном уровне модели OSI и уровне доступа к сети стека TCP/IP PDU называются кадрами (frame).

Рассмотрим процесс инкапсуляции при передаче данных между узлами, показанный на рисунке 2.4. Когда приложение на компьютере А отправляет сообщение приложению на компьютер В, то оно передает его на уровень приложений компьютера А. Затем с уровня приложений, данные передаются на уровень представлений, который отправляет их ниже на сеансовый уровень. Сеансовый уровень пересылает данные транспортному уровню, который в свою очередь формирует сегмент путем добавления служебной информации, и передает его сетевому уровню модели OSI. Сетевой уровень принимает сегмент и добавляет свой заголовок, образуя пакет, и передает его нижележащему уровню. Канальный уровень в свою очередь создает кадр путем добавления заголовка канального уровня и концевика, затем передает его физическому уровню. На физическом уровне поток битов преобразуется в электрические, электромагнитные или оптические сигналы, которые отправляются через среду передачи компьютеру В.

Физический уровень компьютера В принимает сигналы из физической среды, извлекает из них информацию в виде потока битов. Далее из этого потока формируется кадр, который передается выше на канальный уровень. Канальный уровень принимает кадр и анализирует служебную информацию, предназначенную для него. В случае отсутствия каких-либо ошибок, канальный уровень извлекает из сообщения данные, предназначенные для вышележащего сетевого уровня, и передает их ему. Этот процесс повторяется на каждом вышележащем уровне вплоть до уровня приложений. Уровень приложений компьютера В передает информацию приложению-приемнику и процесс обмена данными завершается. Другими словами, достигнув узла-получателя, сообщение проходит через все уровни в обратном порядке (от 1-го до 7-го), последовательно преобразовываясь на каждом из них с использованием соответствующей служебной информации, пока не достигнет приложения-приемника. Этот процесс называется декапсуляцией данных.