Введення в TCP / IP
Робота мережі Internet заснована на використанні сімейства комунікаційних протоколів TCP / IP, що розшифровується як Transmission Control Protocol / Internet Protocol (Протокол управління передачею даних / Протокол Internet). TCP / IP використовується для передачі даних як в глобальній мережі Internet, так і в багатьох локальних мережах. У цьому розділі коротко розглядаються протоколи TCP / IP і приємним в них способи управління передачею даних.
Зрозуміло, для роботи з Internet в якості користувача не потрібно ніяких спеціальних знань про протоколах TCP / IP, але розуміння основних принципів допоможе вам у вирішенні можливих проблем загального характеру, що виникають, зокрема, під час налаштування системи електронної пошти. TCP / IP також тісно пов'язаний з двома іншими базовими додатками Internet FTP і Telnet. Нарешті, знання ряду основоположних концепцій Internet допоможе вам в повній мірі оцінити ступінь складності цієї системи, подібно до того як уявлення про роботу двигуна внутрішнього згоряння допомагає перейнятися повагою до пристрою автомобіля.
Що таке TCP / IP
TCP / IP - це назва сімейства протоколів передачі даних в мережі. Протокол - це набір правил, яких повинні дотримуватися всі компанії, щоб забезпечити сумісність виробленого апаратного та програмного забезпечення. Ці правила гарантують, що машина фірми Digital Equipment, що працює з пакетом TCP / IP, зможе спілкуватися з PC Compaq, також працюють з TCP / IP. При дотриманні певних стандартів для функціонування всієї системи не має значення, хто є виробником програмного забезпечення або апаратних засобів. Ідеологія відкритих систем передбачає використання стандартних апаратних засобів і програмного забезпечення. TCP / IP - відкритий протокол, і це значить, що вся спеціальна інформація про протокол видана і може бути вільно використана.
Протокол визначає, яким чином один додаток зв'язується з іншим. Цей зв'язок програмного забезпечення подібна діалогу: "Я посилаю вам цю порцію інформації, потім ви посилаєте мені назад то-то, потім я відправлю вам це. Ви повинні скласти всі біти і послати назад загальний результат, а якщо виникнуть проблеми, ви повинні послати мені відповідне повідомлення. " Протокол визначає, як різні частини повного пакету управляють передачею інформації. Протокол вказує, чи містить пакет повідомлення електронної пошти, статтю телеконференції або службове повідомлення. Стандарти протоколу сформульовані таким чином, що беруть до уваги можливі непередбачені обставини. Протокол також включає правила обробки помилок.
Термін TCP / IP включає назви двох протоколів - Transmission Control Protocol (TCP) і Internet Protocol (IP). TCP / IP не є однією програмою, як помилково вважають багато користувачів. Навпаки, TCP / IP відноситься до цілого сімейства пов'язаних між собою протоколів, розроблених для передачі інформації по мережі і одночасного забезпечення інформацією про стан самої мережі. TCP / IP є програмним компонентом мережі. Кожна частина сімейства TCP / IP вирішує певне завдання: відправлення електронної пошти, забезпечення віддаленого обслуговування входу в систему, пересилання файлів, маршрутизацію повідомлень або обробку збоїв в мережі. Застосування TCP / IP не обмежена глобальною мережею Internet. Це найбільш широко використовувані в усьому світі мережеві протоколи, що застосовуються як в великих корпоративних мережах, так і в локальних мережах з невеликим числом комп'ютерів.
Як тільки що говорилося, TCP / IP - не один протокол, а їх сімейство. Чому іноді вживають термін TCP / IP, хоча мається на увазі сервіс, відмінний від TCP або IP? Зазвичай загальна назва використовують при обговоренні всього сімейства мережевих протоколів. Однак деякі користувачі, кажучи про TCP / IP, мають на увазі лише деякі з протоколів сімейства: вони припускають, що інша сторона в діалозі розуміє, про що конкретно йде мова. Насправді краще називати кожен з сервісів своїм ім'ям, щоб внести велику ясність в предмет розмови.
Різний сервіс, що включається в TCP / IP, і їх функції можуть бути класифіковані за типом виконуваних завдань. Далі наводиться опис груп протоколів і їх призначення.
Транспортні протоколи управляють передачею даних між двома машинами.
• TCP (Transmission Control Protocol). Протокол, що підтримує передачу даних, осно-ванну на логічному поєднанні між державою, що посилає і приймає комп'ютерами.
• IP (Internet Protocol). Забезпечує фактичну передачу даних.
• ICMP (Internet Control Message Protocol). Обробляє повідомлення стану для IP, наприклад, помилки і зміни в мережевих апаратних засобах, які впливають на маршрутизацію.
• RIP (Routing Information Protocol). Один з декількох протоколів, які визначають найкращий маршрут доставки повідомлення.
• OSPF (Open Shortest Path First). Альтернативний протокол для визначення маршрутів.
Прикладні сервіси - це програми, які користувач (або комп'ютер) використовує для отримання доступу до різноманітних послуг. (Детальніше див. "Прикладні програми TCP / IP" пізніше в цьому розділі.)
• ВООТР (Boot Protocol) завантажує мережеву машину, читаючи інформацію для початкового завантаження з сервера.
• FTP (File Transfer Protocol) передає файли між комп'ютерами.
• TELNET забезпечує віддалений термінальний доступ до системи, т. Е. Користувач одного комп'ютера може з'єднуватися з іншим комп'ютером і відчувати себе так, як ніби він працює за клавіатурою віддаленої машини.
Шлюзові протоколи допомагають передавати по мережі повідомлення про маршрутизації та інформацію про стан мережі, а також обробляти дані для локальних мереж. (Більш докладно про шлюзових протоколах см. "Шлюзові протоколи" пізніше в цьому розділі.)
• EGP (Exterior Gateway Protocol) служить для передачі маршрутізаціонной інформації для зовнішніх мереж.
• GGP (Gateway-to-Gateway Protocol) служить для передачі маршрутізаціонной інформації між шлюзами.
• IGP (Interior Gateway Protocol) служить для передачі маршрутізаціонной інформації для внутрішніх мереж.
• NFS (Network File System) дозволяє використовувати каталоги і файли віддаленого комп'ютера так, як якщо б вони існували на локальній машині.
• RPC (Remote Procedure Call) дозволяє віддаленим прикладним програмам зв'язуватися один з одним простим і ефективним способом.
• SNMP (Simple Network Management Protocol) - протокол для адміністрування, який посилає повідомлення про стан мережі і підключених до неї пристроїв.
Всі ці види сервісу в сукупності складають TCP / IP - потужне і ефективне сімейство мережевих протоколів.
Коли компанія або організація хоче використовувати Internet, то потрібно прийняти рішення; або самим безпосередньо підключатися до Internet, або покласти вирішення всіх питань підключення на іншу компанію, яка називається сервіс-провайдером. Більшість компаній вибирають другий шлях, щоб зменшити кількість обладнання, зняти питання адміністрування і знизити загальні витрати.
Щоб отримати один з цих унікальних ідентифікаторів, званих доменним ім'ям, кому-панія або організація надсилає запит до органу, який контролює підключення до Internet - Network Information Center (InterNIC). Якщо InterNIC стверджує ім'я компанії, то воно додається в базу даних Internet. Доменні імена повинні бути унікальні, щоб запобігти колізії.
Остання частина доменного імені називається ідентифікатором домену верхнього рівня (наприклад. Corn). Існують шість доменів верхнього рівня, встановлених InterNIC:
агра Ідентифікатор мережі ARPANET
corn Комерційні компанії
edu Освітні установи
gov Урядові установи або організації
mil Військові установи
World Wide Web (WWW, Всесвітня павутина) - це новітній вид інформаційних послуг Internet, заснований на архітектурі клієнт-сервер. В кінці 80-х років в CERN (Європейський центр фізики елементарних частинок) почалися роботи зі створення інформаційного сервісу, який дозволив би будь-якому користувачеві легко знайти і прочитати документи, розміщені на серверах в будь-якій частині Internet. Для цього був розроблений стандартний формат документів, що дозволяє наочно представити інформацію на дисплеї комп'ютера будь-якого типу, а також забезпечити можливість установки всередині одних документів посилань на інші документи.
Хоча WWW був розроблений з метою застосування співробітниками CERN, після того як цей вид сервісу був оприлюднений, його популярність стала рости надзвичайно швидко. Було розроблено безліч прикладних програм, що використовуються в якості WWW-клієнтів, т. Е. Забезпечують доступ до WWW-серверів і уявлення документів на екрані. Є клієнтське програмне забезпечення, засноване як на графічному інтерфейсі користувача (однієї з найбільш популярних є програма Mosaic), так і на емуляції алфавітно-цифрового термінала (прикладом є програма Lynx). Більшість WWW-клієнтів дозволяють використовувати їх інтерфейс і для доступу до інших видів сервісу Internet, таким як FTP і Gopher.