Μετάδοση δεδομένων μέσω πρωτοκόλλου tcp ip. Τι είναι το πρωτόκολλο TCP-IP

Chercher

Το Διαδίκτυο λειτουργεί με βάση την οικογένεια πρωτοκόλλων επικοινωνίας TCP/IP, που σημαίνει Πρωτόκολλο Ελέγχου Μετάδοσης/Πρωτόκολλο Διαδικτύου. Το TCP/IP χρησιμοποιείται για μετάδοση δεδομένων τόσο στο Διαδίκτυο όσο και σε πολλά τοπικά δίκτυα. Αυτό το κεφάλαιο περιγράφει εν συντομία τα πρωτόκολλα TCP/IP και τον τρόπο ελέγχου της μεταφοράς δεδομένων.

Φυσικά, η εργασία με το Διαδίκτυο ως χρήστης δεν απαιτεί ειδικές γνώσεις των πρωτοκόλλων TCP/IP, αλλά η κατανόηση των βασικών αρχών θα σας βοηθήσει να επιλύσετε πιθανά γενικά προβλήματα που προκύπτουν, ιδίως κατά τη ρύθμιση ενός συστήματος email. Το TCP/IP συνδέεται επίσης στενά με δύο άλλες βασικές εφαρμογές Διαδικτύου, το FTP και το Telnet. Τέλος, η κατανόηση ορισμένων από τις θεμελιώδεις έννοιες του Διαδικτύου θα σας βοηθήσει να κατανοήσετε πλήρως την πολυπλοκότητα αυτού του συστήματος, όπως ακριβώς η κατανόηση της λειτουργίας ενός κινητήρα εσωτερικής καύσης σας βοηθά να εκτιμήσετε τη λειτουργία ενός αυτοκινήτου.

Τι είναι το TCP/IP

Το TCP/IP είναι το όνομα μιας οικογένειας πρωτοκόλλων δικτύωσης. Ένα πρωτόκολλο είναι ένα σύνολο κανόνων που πρέπει να τηρούν όλες οι εταιρείες για να διασφαλίσουν τη συμβατότητα του υλικού και του λογισμικού που παράγουν. Αυτοί οι κανόνες διασφαλίζουν ότι ένα μηχάνημα Ψηφιακού Εξοπλισμού που εκτελεί TCP/IP μπορεί να επικοινωνεί με έναν υπολογιστή Compaq που εκτελεί επίσης TCP/IP. Εφόσον πληρούνται ορισμένα πρότυπα για τη λειτουργία ολόκληρου του συστήματος, δεν έχει σημασία ποιος είναι ο κατασκευαστής λογισμικού ή υλικού. Η ιδεολογία των ανοιχτών συστημάτων περιλαμβάνει τη χρήση τυπικού υλικού και λογισμικού. Το TCP/IP είναι ένα ανοιχτό πρωτόκολλο, που σημαίνει ότι όλες οι πληροφορίες που αφορούν το πρωτόκολλο δημοσιεύονται και μπορούν να χρησιμοποιηθούν ελεύθερα.

Ένα πρωτόκολλο ορίζει τον τρόπο με τον οποίο μια εφαρμογή επικοινωνεί με μια άλλη. Αυτή η επικοινωνία λογισμικού είναι σαν μια συνομιλία: "Σου στέλνω αυτήν την πληροφορία, μετά μου στείλεις πίσω αυτήν, μετά θα σου στείλω αυτό. Πρέπει να αθροίσεις όλα τα κομμάτια και να στείλεις πίσω το συνολικό αποτέλεσμα, και εάν υπάρχουν προβλήματα, πρέπει να μου στείλετε το αντίστοιχο μήνυμα." Το πρωτόκολλο καθορίζει τον τρόπο με τον οποίο τα διαφορετικά μέρη του συνολικού πακέτου ελέγχουν τη μεταφορά πληροφοριών. Το πρωτόκολλο υποδεικνύει εάν το πακέτο περιέχει ένα μήνυμα email, ένα άρθρο ομάδας συζητήσεων ή ένα μήνυμα υπηρεσίας. Τα πρότυπα πρωτοκόλλου διατυπώνονται με τέτοιο τρόπο ώστε να λαμβάνουν υπόψη πιθανές απρόβλεπτες περιστάσεις. Το πρωτόκολλο περιλαμβάνει επίσης κανόνες χειρισμού σφαλμάτων.

Ο όρος TCP/IP περιλαμβάνει τα ονόματα δύο πρωτοκόλλων - Πρωτόκολλο Ελέγχου Μετάδοσης (TCP) και Πρωτοκόλλου Διαδικτύου (IP). Το TCP/IP δεν είναι ένα πρόγραμμα, όπως λανθασμένα πιστεύουν πολλοί χρήστες. Αντίθετα, το TCP/IP αναφέρεται σε μια ολόκληρη οικογένεια σχετικών πρωτοκόλλων που έχουν σχεδιαστεί για τη μετάδοση πληροφοριών μέσω ενός δικτύου ενώ ταυτόχρονα παρέχουν πληροφορίες για την κατάσταση του ίδιου του δικτύου. Το TCP/IP είναι το στοιχείο λογισμικού του δικτύου. Κάθε μέρος της οικογένειας TCP/IP εκτελεί μια συγκεκριμένη εργασία: αποστολή email, παροχή υπηρεσιών απομακρυσμένης σύνδεσης, μεταφορά αρχείων, δρομολόγηση μηνυμάτων ή χειρισμός αστοχιών δικτύου. Η χρήση του TCP/IP δεν περιορίζεται στο παγκόσμιο Διαδίκτυο. Αυτά είναι τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα πρωτόκολλα δικτύου σε όλο τον κόσμο, που χρησιμοποιούνται τόσο σε μεγάλα εταιρικά δίκτυα όσο και σε τοπικά δίκτυα με μικρό αριθμό υπολογιστών.

Όπως μόλις αναφέρθηκε, το TCP/IP δεν είναι ένα πρωτόκολλο, αλλά μια οικογένεια από αυτά. Γιατί ο όρος TCP/IP χρησιμοποιείται μερικές φορές όταν σημαίνουν μια υπηρεσία διαφορετική από το TCP ή IP; Συνήθως το γενικό όνομα χρησιμοποιείται όταν συζητείται ολόκληρη η οικογένεια πρωτοκόλλων δικτύου. Ωστόσο, ορισμένοι χρήστες, όταν μιλούν για TCP/IP, εννοούν μόνο μερικά από τα πρωτόκολλα της οικογένειας: υποθέτουν ότι το άλλο μέρος στον διάλογο κατανοεί τι ακριβώς συζητείται. Στην πραγματικότητα, είναι καλύτερο να αποκαλούμε κάθε μία από τις υπηρεσίες με το όνομά της για να δώσουμε μεγαλύτερη σαφήνεια στο θέμα.

Στοιχεία TCP/IP

Οι διάφορες υπηρεσίες που περιλαμβάνονται στο TCP/IP και οι λειτουργίες τους μπορούν να ταξινομηθούν ανάλογα με το είδος της εργασίας που εκτελούν. Ακολουθεί μια περιγραφή των ομάδων πρωτοκόλλου και του σκοπού τους.

Μεταφοράnπρωτόκολλα έκδοσηςδιαχείριση της μεταφοράς δεδομένων μεταξύ δύο μηχανών.

TCP (Transmission Control Protocol). Ένα πρωτόκολλο που υποστηρίζει τη μεταφορά δεδομένων με βάση μια λογική σύνδεση μεταξύ των υπολογιστών αποστολής και λήψης.

UDP (User Datagram Protocol). Ένα πρωτόκολλο που υποστηρίζει τη μεταφορά δεδομένων χωρίς να δημιουργεί μια λογική σύνδεση. Αυτό σημαίνει ότι τα δεδομένα αποστέλλονται χωρίς να δημιουργηθεί πρώτα σύνδεση μεταξύ των υπολογιστών παραλήπτη και αποστολέα. Μπορεί να γίνει μια αναλογία με την αποστολή αλληλογραφίας σε κάποια διεύθυνση, όταν δεν υπάρχει εγγύηση ότι αυτό το μήνυμα θα φτάσει στον παραλήπτη, αν υπάρχει καθόλου. (Τα δύο μηχανήματα συνδέονται με την έννοια ότι είναι και τα δύο συνδεδεμένα στο Διαδίκτυο, αλλά δεν επικοινωνούν μεταξύ τους μέσω μιας λογικής σύνδεσης.)

Πρωτόκολλα δρομολόγησηςεπεξεργάζεται τη διευθυνσιοδότηση δεδομένων και προσδιορίζει τις καλύτερες διαδρομές προς τον προορισμό. Μπορούν επίσης να διασφαλίσουν ότι τα μεγάλα μηνύματα χωρίζονται σε πολλά μικρότερα μηνύματα, τα οποία στη συνέχεια μεταδίδονται διαδοχικά και συγκεντρώνονται σε ένα ενιαίο σύνολο στον υπολογιστή προορισμού.

IP (Πρωτόκολλο Διαδικτύου). Παρέχει πραγματική μεταφορά δεδομένων.

ICMP (Internet Control Message Protocol). Χειρίζεται μηνύματα κατάστασης για IP, όπως σφάλματα και αλλαγές στο υλικό δικτύου που επηρεάζουν τη δρομολόγηση.

RIP (Πρωτόκολλο πληροφοριών δρομολόγησης). Ένα από τα πολλά πρωτόκολλα που καθορίζουν την καλύτερη διαδρομή για την παράδοση ενός μηνύματος.

OSPF (Άνοιξε πρώτα τη συντομότερη διαδρομή). Ένα εναλλακτικό πρωτόκολλο για τον καθορισμό διαδρομών.

Υποστήριξη διεύθυνση δικτύου -Αυτός είναι ένας τρόπος για να αναγνωρίσετε ένα αυτοκίνητο με μοναδικό αριθμό και όνομα. (Δείτε αργότερα σε αυτό το κεφάλαιο για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τις διευθύνσεις.)

ARP (Address Resolution Protocol). Καθορίζει μοναδικές αριθμητικές διευθύνσεις μηχανών στο δίκτυο.

DNS (Domain Name System). Καθορίζει αριθμητικές διευθύνσεις από ονόματα μηχανημάτων.

RARP (Reverse Address Resolution Protocol). Καθορίζει τις διευθύνσεις των μηχανημάτων στο δίκτυο, αλλά με αντίστροφο τρόπο στο ARP.

Υπηρεσίες εφαρμογής -Πρόκειται για προγράμματα που χρησιμοποιεί ένας χρήστης (ή υπολογιστής) για πρόσβαση σε διάφορες υπηρεσίες. (Δείτε "Εφαρμογές TCP/IP" παρακάτω σε αυτό το κεφάλαιο για περισσότερες πληροφορίες.)

Το BOOTP (Boot Protocol) εκκινεί ένα μηχάνημα δικτύου διαβάζοντας πληροφορίες εκκίνησης από τον διακομιστή.

Το FTP (File Transfer Protocol) μεταφέρει αρχεία μεταξύ υπολογιστών.

Το TELNET παρέχει απομακρυσμένη πρόσβαση τερματικού σε ένα σύστημα, δηλαδή, ένας χρήστης σε έναν υπολογιστή μπορεί να συνδεθεί με έναν άλλο υπολογιστή και να αισθάνεται σαν να εργάζεται στο πληκτρολόγιο ενός απομακρυσμένου μηχανήματος.

Πρωτόκολλα πύληςβοηθούν στη μετάδοση μηνυμάτων δρομολόγησης και πληροφοριών κατάστασης δικτύου μέσω του δικτύου, καθώς και στην επεξεργασία δεδομένων για τοπικά δίκτυα. (Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τα πρωτόκολλα πύλης, ανατρέξτε στην ενότητα "Πρωτόκολλα πύλης" παρακάτω σε αυτό το κεφάλαιο.)

Το EGP (Exterior Gateway Protocol) χρησιμοποιείται για τη μετάδοση πληροφοριών δρομολόγησης για εξωτερικά δίκτυα.

Το GGP (Gateway-to-Gateway Protocol) χρησιμοποιείται για τη μετάδοση πληροφοριών δρομολόγησης μεταξύ των πυλών.

Το IGP (Interior Gateway Protocol) χρησιμοποιείται για τη μετάδοση πληροφοριών δρομολόγησης για εσωτερικά δίκτυα.

Το NFS (Network File System) σάς επιτρέπει να χρησιμοποιείτε καταλόγους και αρχεία σε έναν απομακρυσμένο υπολογιστή σαν να υπήρχαν στον τοπικό υπολογιστή.

Το NIS (Network Information Service) διατηρεί πληροφορίες για χρήστες πολλών υπολογιστών σε ένα δίκτυο, διευκολύνοντας τη σύνδεση και τον έλεγχο των κωδικών πρόσβασης.

Το RPC (Remote Procedure Call) επιτρέπει σε προγράμματα απομακρυσμένων εφαρμογών να επικοινωνούν μεταξύ τους με απλό και αποτελεσματικό τρόπο.

Το SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) είναι ένα πρωτόκολλο που μεταφέρει μηνύματα email μεταξύ μηχανημάτων. Το SMTP συζητείται με περισσότερες λεπτομέρειες στο Κεφ. 13 "Πώς λειτουργεί το ηλεκτρονικό ταχυδρομείο στο Διαδίκτυο."

Το SNMP (Simple Network Management Protocol) είναι ένα διαχειριστικό πρωτόκολλο που στέλνει μηνύματα σχετικά με την κατάσταση του δικτύου και των συσκευών που είναι συνδεδεμένες σε αυτό.

Όλοι αυτοί οι τύποι υπηρεσιών μαζί συνθέτουν το TCP/IP - μια ισχυρή και αποτελεσματική οικογένεια πρωτοκόλλων δικτύου.

Αριθμητική διεύθυνση υπολογιστή

Κάθε μηχάνημα που είναι συνδεδεμένο στο Διαδίκτυο ή σε οποιοδήποτε άλλο δίκτυο TCP/IP πρέπει να προσδιορίζεται μοναδικά. Χωρίς ένα μοναδικό αναγνωριστικό, το δίκτυο δεν γνωρίζει πώς να παραδώσει το μήνυμα στον υπολογιστή σας. Εάν πολλοί υπολογιστές έχουν το ίδιο αναγνωριστικό, το δίκτυο δεν θα μπορεί να απευθυνθεί στο μήνυμα.

Στο Διαδίκτυο, οι υπολογιστές σε ένα δίκτυο αναγνωρίζονται με εκχώρηση Διευθύνσεις Διαδικτύουή, πιο σωστά, διευθύνσεις IP.Οι διευθύνσεις IP έχουν πάντα μήκος 32 bit και αποτελούνται από τέσσερα μέρη των 8 bit. Αυτό σημαίνει ότι κάθε τμήμα μπορεί να πάρει μια τιμή μεταξύ 0 και 255. Τα τέσσερα μέρη συνδυάζονται σε μια σημείωση στην οποία κάθε τιμή οκτώ bit χωρίζεται από μια τελεία. Για παράδειγμα, το 255.255.255.255 ή το 147.120.3.28 είναι δύο διευθύνσεις IP. Όταν μιλάμε για μια διεύθυνση δικτύου, συνήθως εννοούμε μια διεύθυνση IP.

Εάν χρησιμοποιούνταν και τα 32 bit μιας διεύθυνσης IP, θα υπήρχαν πάνω από τέσσερα δισεκατομμύρια πιθανές διευθύνσεις - υπεραρκετές για τη μελλοντική επέκταση του Διαδικτύου! Ωστόσο, ορισμένοι συνδυασμοί bit δεσμεύονται για ειδικούς σκοπούς, γεγονός που μειώνει τον αριθμό των πιθανών διευθύνσεων. Επιπλέον, τα 8-bit quads ομαδοποιούνται με ειδικούς τρόπους ανάλογα με τον τύπο του δικτύου, έτσι ώστε ο πραγματικός αριθμός των πιθανών διευθύνσεων να είναι ακόμη μικρότερος.

Οι διευθύνσεις IP δεν εκχωρούνται με βάση την αρχή της καταχώρισης κεντρικών υπολογιστών στο δίκτυο -1, 2, 3, ... Στην πραγματικότητα, μια διεύθυνση IP αποτελείται από δύο μέρη: τη διεύθυνση δικτύου και τη διεύθυνση κεντρικού υπολογιστή σε αυτό το δίκτυο. Χάρη σε αυτή τη δομή της διεύθυνσης IP, οι υπολογιστές σε διαφορετικά δίκτυα μπορούν να έχουν τους ίδιους αριθμούς. Δεδομένου ότι οι διευθύνσεις δικτύου είναι διαφορετικές, οι υπολογιστές προσδιορίζονται μοναδικά. Χωρίς ένα τέτοιο σχήμα, η αρίθμηση γίνεται γρήγορα πολύ δύσκολη.

Οι διευθύνσεις IP κατανέμονται ανάλογα με το μέγεθος του οργανισμού και το είδος των δραστηριοτήτων του. Εάν πρόκειται για έναν μικρό οργανισμό, τότε πιθανότατα υπάρχουν λίγοι υπολογιστές (άρα και διευθύνσεις IP) στο δίκτυό του. Αντίθετα, μια μεγάλη εταιρεία μπορεί να έχει χιλιάδες υπολογιστές οργανωμένους σε πολλά διασυνδεδεμένα τοπικά δίκτυα. Για να εξασφαλιστεί η μέγιστη ευελιξία, οι διευθύνσεις IP κατανέμονται ανάλογα με τον αριθμό των δικτύων και των υπολογιστών στον οργανισμό και χωρίζονται σε κλάσεις A, B και C. Υπάρχουν επίσης κλάσεις D και E, αλλά χρησιμοποιούνται για συγκεκριμένους σκοπούς.

Τρεις κατηγορίες διευθύνσεων IP επιτρέπουν την κατανομή τους με βάση το μέγεθος του δικτύου ενός οργανισμού. Δεδομένου ότι τα 32 bit είναι το νόμιμο πλήρες μέγεθος μιας διεύθυνσης IP, οι κλάσεις διαχωρίζουν τα τέσσερα μέρη 8-bit της διεύθυνσης σε μια διεύθυνση δικτύου και μια διεύθυνση κεντρικού υπολογιστή ανάλογα με την κλάση. Ένα ή περισσότερα bit είναι δεσμευμένα στην αρχή της διεύθυνσης IP για την αναγνώριση της κλάσης.

Διευθύνσεις κατηγορίας Α - αριθμοί μεταξύ 0 και 127

Διευθύνσεις κατηγορίας Β - αριθμοί μεταξύ 128 και 191

Διευθύνσεις κατηγορίας Γ - αριθμοί μεταξύ 192 και 223

Εάν η διεύθυνση IP του μηχανήματός σας είναι 147.14.87.23, τότε γνωρίζετε ότι το μηχάνημά σας βρίσκεται σε δίκτυο κατηγορίας Β, το αναγνωριστικό δικτύου είναι 147.14 και ο μοναδικός αριθμός του υπολογιστή σας σε αυτό το δίκτυο είναι 87.23. Εάν η διεύθυνση IP είναι 221.132.3.123, τότε το μηχάνημα βρίσκεται σε δίκτυο κατηγορίας C με αναγνωριστικό δικτύου 221.132.3 και αναγνωριστικό κεντρικού υπολογιστή 123.

Κάθε φορά που αποστέλλεται ένα μήνυμα σε οποιονδήποτε κεντρικό υπολογιστή στο Διαδίκτυο, η διεύθυνση IP χρησιμοποιείται για να υποδείξει τις διευθύνσεις αποστολέα και παραλήπτη. Φυσικά, δεν χρειάζεται να θυμάστε μόνοι σας όλες τις διευθύνσεις IP, αφού υπάρχει μια ειδική υπηρεσία TCP/IP για αυτό, που ονομάζεται Σύστημα Ονομάτων Τομέα.

Ονόματα τομέα

Όταν μια εταιρεία ή οργανισμός θέλει να χρησιμοποιήσει το Διαδίκτυο, πρέπει να ληφθεί μια απόφαση. είτε απευθείας συνδεθείτε στο Διαδίκτυο μόνοι σας είτε αναθέστε όλα τα ζητήματα σύνδεσης σε άλλη εταιρεία, που ονομάζεται πάροχος υπηρεσιών. Οι περισσότερες εταιρείες επιλέγουν το δεύτερο μονοπάτι για να μειώσουν την ποσότητα του εξοπλισμού, να εξαλείψουν προβλήματα διαχείρισης και να μειώσουν το συνολικό κόστος.

Εάν μια εταιρεία αποφασίσει να συνδεθεί απευθείας στο Διαδίκτυο (και μερικές φορές όταν συνδέεται μέσω ενός παρόχου υπηρεσιών), μπορεί να θέλει να αποκτήσει ένα μοναδικό αναγνωριστικό για τον εαυτό της. Για παράδειγμα, η ABC Corporation μπορεί να θέλει να αποκτήσει μια διεύθυνση ηλεκτρονικού ταχυδρομείου Διαδικτύου που περιέχει τη συμβολοσειρά abc.com. Αυτό το αναγνωριστικό, το οποίο περιλαμβάνει το όνομα της εταιρείας, επιτρέπει στον αποστολέα να αναγνωρίσει την εταιρεία του παραλήπτη.

Για να αποκτήσει ένα από αυτά τα μοναδικά αναγνωριστικά, που ονομάζεται όνομα τομέα, μια εταιρεία ή οργανισμός στέλνει ένα αίτημα στην αρχή που ελέγχει τις συνδέσεις στο Διαδίκτυο, το Κέντρο πληροφοριών δικτύου (InterNIC). Εάν η InterNIC εγκρίνει το όνομα της εταιρείας, προστίθεται στη βάση δεδομένων του Διαδικτύου. Τα ονόματα τομέα πρέπει να είναι μοναδικά για την αποφυγή συγκρούσεων.

Το τελευταίο τμήμα του ονόματος τομέα ονομάζεται αναγνωριστικό τομέα ανώτατου επιπέδου (για παράδειγμα, .corn). Υπάρχουν έξι τομείς ανώτατου επιπέδου που έχουν δημιουργηθεί από την InterNIC:

Αναγνωριστικό δικτύου Agra ARPANET

Εμπορικές Εταιρείες Καλαμποκιού

Εκπαιδευτικά Ιδρύματα Edu

Κυβερνητικές υπηρεσίες ή οργανισμούς

Στρατιωτικές εγκαταστάσεις

Οργανισμοί που δεν ανήκουν σε καμία από τις αναφερόμενες κατηγορίες

υπηρεσία WWW

Ο Παγκόσμιος Ιστός (WWW, World Wide Web) είναι ο πιο πρόσφατος τύπος υπηρεσιών πληροφοριών Διαδικτύου που βασίζεται σε αρχιτεκτονική πελάτη-διακομιστή. Στα τέλη της δεκαετίας του '80, το CERN (Ευρωπαϊκό Κέντρο Σωματιδιακής Φυσικής) άρχισε να εργάζεται για τη δημιουργία μιας υπηρεσίας πληροφοριών που θα επέτρεπε σε κάθε χρήστη να βρίσκει και να διαβάζει εύκολα έγγραφα που φιλοξενούνται σε διακομιστές οπουδήποτε στο Διαδίκτυο. Για το σκοπό αυτό, αναπτύχθηκε μια τυπική μορφή εγγράφου που καθιστά δυνατή την οπτική παρουσίαση πληροφοριών σε οθόνη υπολογιστή οποιουδήποτε τύπου, καθώς και τη δυνατότητα εγκατάστασης συνδέσμων προς άλλα έγγραφα σε ορισμένα έγγραφα.

Αν και το WWW αναπτύχθηκε για χρήση από υπαλλήλους του CERN, μόλις δημοσιοποιήθηκε αυτός ο τύπος υπηρεσίας, η δημοτικότητά του άρχισε να αυξάνεται ασυνήθιστα γρήγορα. Έχουν αναπτυχθεί πολλά προγράμματα εφαρμογών που χρησιμοποιούνται ως πελάτες WWW, δηλαδή παρέχουν πρόσβαση σε διακομιστές WWW και παρουσιάζουν έγγραφα στην οθόνη. Διατίθεται λογισμικό πελάτη που βασίζεται τόσο σε γραφική διεπαφή χρήστη (το Mosaic είναι ένα από τα πιο δημοφιλή) όσο και σε αλφαριθμητική εξομοίωση τερματικού (το Lynx είναι ένα παράδειγμα). Οι περισσότεροι πελάτες WWW σάς επιτρέπουν να χρησιμοποιείτε τη διεπαφή τους για πρόσβαση σε άλλους τύπους υπηρεσιών Διαδικτύου, όπως FTP και Gopher.

Τα έγγραφα που βρίσκονται σε διακομιστές WWW δεν είναι απλώς έγγραφα κειμένου στο πρότυπο ASCII. Αυτά είναι αρχεία ASCII που περιέχουν εντολές σε μια ειδική γλώσσα που ονομάζεται HTML (HyperText Markup Language). Οι εντολές HTML σάς επιτρέπουν να δομήσετε ένα έγγραφο επισημαίνοντας λογικά διαφορετικά μέρη του κειμένου (επικεφαλίδες διαφορετικών επιπέδων, παραγράφους, καταχωρίσεις κ.λπ.). Ως αποτέλεσμα, κάθε πρόγραμμα πελάτη WWW μπορεί να μορφοποιήσει το κείμενο του εγγράφου για να το εμφανίσει καλύτερα σε μια συγκεκριμένη οθόνη. Για να γίνουν τα έγγραφα πιο εκφραστικά, το κείμενο συνήθως μορφοποιείται χρησιμοποιώντας μεγαλύτερα μεγέθη γραμματοσειράς για επικεφαλίδες, έντονη γραφή και πλάγια γραφή για σημαντικούς όρους, επισήμανση κουκκίδων κ.λπ χρησιμοποιώντας μια γραφική διεπαφή χρήστη.

Μία από τις πιο σημαντικές ιδιότητες της HTML είναι η δυνατότητα να περιλαμβάνει συνδέσμους υπερκειμένου σε ένα έγγραφο. Αυτοί οι σύνδεσμοι επιτρέπουν στο χρήστη να πραγματοποιήσει λήψη ενός νέου εγγράφου στον υπολογιστή του κάνοντας απλά κλικ στον δείκτη του ποντικιού όπου βρίσκεται Σύνδεσμος.Οποιοδήποτε έγγραφο μπορεί να περιέχει συνδέσμους προς άλλα έγγραφα. Το έγγραφο στο οποίο οδηγεί η σύνδεση μπορεί να βρίσκεται είτε στον ίδιο διακομιστή WWW με το έγγραφο προέλευσης είτε σε οποιονδήποτε άλλο υπολογιστή στο Διαδίκτυο. Η περιοχή του εγγράφου που χρησιμοποιείται ως σύνδεσμος μπορεί να είναι μια λέξη, μια ομάδα λέξεων, μια γραφική εικόνα ή ακόμα και ένα καθορισμένο τμήμα μιας εικόνας. Τα περισσότερα προγράμματα περιήγησης WWW μπορούν επίσης να έχουν πρόσβαση σε πόρους από άλλες υπηρεσίες πληροφοριών όπως το FTP και το Gopher. Επιπλέον, τα προγράμματα προβολής WWW σάς επιτρέπουν να εργάζεστε με αρχεία πολυμέσων που περιέχουν βίντεο και ήχο χρησιμοποιώντας προγράμματα υποστήριξης πολυμέσων που είναι εγκατεστημένα στον τοπικό σας υπολογιστή.

ΣωρόςTCP/ IP.

Η στοίβα TCP/IP είναι ένα σύνολο ιεραρχικά ταξινομημένων πρωτοκόλλων δικτύου. Η στοίβα πήρε το όνομά της από δύο σημαντικά πρωτόκολλα - TCP (Πρωτόκολλο Ελέγχου Μετάδοσης) και IP (Πρωτόκολλο Διαδικτύου). Εκτός από αυτά, η στοίβα περιλαμβάνει αρκετές δεκάδες ακόμη διαφορετικά πρωτόκολλα. Επί του παρόντος, τα πρωτόκολλα TCP/IP είναι τα κύρια για το Διαδίκτυο, καθώς και για τα περισσότερα εταιρικά και τοπικά δίκτυα.

Στο λειτουργικό σύστημα Microsoft Windows Server 2003, η στοίβα TCP/IP επιλέγεται ως η κύρια, αν και υποστηρίζονται και άλλα πρωτόκολλα (για παράδειγμα, η στοίβα IPX/SPX, το πρωτόκολλο NetBIOS).

Η στοίβα πρωτοκόλλου TCP/IP έχει δύο σημαντικές ιδιότητες:

ανεξαρτησία πλατφόρμας, δηλαδή η εφαρμογή της είναι δυνατή σε μεγάλη ποικιλία λειτουργικών συστημάτων και επεξεργαστών.

ανοιχτότητα, δηλαδή τα πρότυπα με τα οποία δημιουργείται η στοίβα TCP/IP είναι διαθέσιμα σε οποιονδήποτε.

Ιστορία της δημιουργίαςTCP/ IP.

Το 1967, η Υπηρεσία Προηγμένων Ερευνητικών Έργων του Υπουργείου Άμυνας των ΗΠΑ (ARPA - Advanced Research Projects Agency) ξεκίνησε την ανάπτυξη ενός δικτύου υπολογιστών που υποτίθεται ότι συνδέει μια σειρά από πανεπιστήμια και ερευνητικά κέντρα που εκτελούσαν εντολές από τον Οργανισμό. Το έργο ονομάστηκε ARPANET. Μέχρι το 1972, το δίκτυο συνέδεσε 30 κόμβους.

Ως μέρος του έργου ARPANET, τα κύρια πρωτόκολλα της στοίβας TCP/IP - IP, TCP και UDP - αναπτύχθηκαν και δημοσιεύθηκαν το 1980–1981. Ένας σημαντικός παράγοντας στη διάδοση του TCP/IP ήταν η εφαρμογή αυτής της στοίβας στο λειτουργικό σύστημα UNIX 4.2 BSD (1983).

Στα τέλη της δεκαετίας του '80, το σημαντικά διευρυμένο δίκτυο ARPANET έγινε γνωστό ως Διαδίκτυο (Διασυνδεδεμένα δίκτυα) και ένωσε πανεπιστήμια και ερευνητικά κέντρα στις ΗΠΑ, τον Καναδά και την Ευρώπη.

Το 1992, εμφανίστηκε μια νέα υπηρεσία Διαδικτύου - WWW (World Wide Web), βασισμένη στο πρωτόκολλο HTTP. Σε μεγάλο βαθμό χάρη στο WWW, το Διαδίκτυο, και μαζί του τα πρωτόκολλα TCP/IP, έλαβαν ταχεία ανάπτυξη στη δεκαετία του '90.

Στις αρχές του 21ου αιώνα, η στοίβα TCP/IP αποκτά ηγετικό ρόλο στα μέσα επικοινωνίας όχι μόνο των παγκόσμιων, αλλά και των τοπικών δικτύων.

ΜοντέλοOSI.

Το μοντέλο Διασύνδεσης Ανοικτών Συστημάτων (OSI) αναπτύχθηκε από τον Διεθνή Οργανισμό Τυποποίησης (ISO) για να παρέχει μια συνεπή προσέγγιση για την κατασκευή και τη διασύνδεση δικτύων. Η ανάπτυξη του μοντέλου OSI ξεκίνησε το 1977 και ολοκληρώθηκε το 1984 με την έγκριση του προτύπου. Έκτοτε, το μοντέλο αποτελεί το σημείο αναφοράς για την ανάπτυξη, την περιγραφή και τη σύγκριση διαφόρων στοίβων πρωτοκόλλων.

Ας δούμε συνοπτικά τις λειτουργίες κάθε επιπέδου.

Το μοντέλο OSI περιλαμβάνει επτά επίπεδα: φυσική, σύνδεση δεδομένων, δίκτυο, μεταφορά, συνεδρία, παρουσίαση και εφαρμογή.

Το φυσικό επίπεδο περιγράφει τις αρχές της μετάδοσης σήματος, την ταχύτητα μετάδοσης και τις προδιαγραφές των καναλιών επικοινωνίας. Το επίπεδο υλοποιείται από υλικό (προσαρμογέας δικτύου, θύρα διανομέα, καλώδιο δικτύου).

Το επίπεδο σύνδεσης δεδομένων επιλύει δύο κύριες εργασίες: ελέγχει τη διαθεσιμότητα του μέσου μετάδοσης (το μέσο μετάδοσης διαιρείται συχνότερα μεταξύ πολλών κόμβων δικτύου) και επίσης εντοπίζει και διορθώνει σφάλματα που συμβαίνουν κατά τη διαδικασία μετάδοσης.

Η υλοποίηση του επιπέδου είναι υλικό και λογισμικό (για παράδειγμα, ένας προσαρμογέας δικτύου και το πρόγραμμα οδήγησης του). Το επίπεδο δικτύου διασφαλίζει την ενοποίηση των δικτύων που λειτουργούν χρησιμοποιώντας διαφορετικά πρωτόκολλα της ζεύξης δεδομένων και των φυσικών επιπέδων σε ένα σύνθετο δίκτυο. Σε αυτήν την περίπτωση, κάθε ένα από τα δίκτυα που περιλαμβάνονται σε ένα μόνο δίκτυο καλείταιυποδίκτυο (υποδίκτυο).Σε επίπεδο δικτύου, δύο βασικά προβλήματα πρέπει να επιλυθούν: δρομολόγηση(δρομολόγηση, επιλογή της βέλτιστης διαδρομής για τη μετάδοση ενός μηνύματος) και απευθύνοντας(για τη διεύθυνση, κάθε κόμβος σε ένα σύνθετο δίκτυο πρέπει να έχει ένα μοναδικό όνομα). Συνήθως, οι λειτουργίες του επιπέδου δικτύου υλοποιούνται από μια ειδική συσκευή -

δρομολογητή

Το επίπεδο συνεδρίας σάς επιτρέπει να θυμάστε πληροφορίες σχετικά με την τρέχουσα κατάσταση μιας συνεδρίας επικοινωνίας και, σε περίπτωση διακοπής σύνδεσης, να συνεχίσετε τη συνεδρία από αυτήν την κατάσταση.

Το επίπεδο παρουσίασης διασφαλίζει τη μετατροπή των μεταδιδόμενων πληροφοριών από μια κωδικοποίηση σε άλλη (για παράδειγμα, από ASCII σε EBCDIC).

Το επίπεδο εφαρμογής υλοποιεί τη διεπαφή μεταξύ των άλλων επιπέδων του μοντέλου και των εφαρμογών χρήστη.

ΔομήTCP/ IP. Η δομή TCP/IP δεν βασίζεται στο μοντέλο OSI, αλλά στο δικό της μοντέλο, που ονομάζεται DARPA (Defense ARPA - το νέο όνομα της Υπηρεσίας Προηγμένων Ερευνητικών Έργων) ή DoD (Department of Defense - Υπουργείο Άμυνας των ΗΠΑ). Αυτό το μοντέλο έχει μόνο τέσσερα επίπεδα. Η αντιστοιχία του μοντέλου OSI με το μοντέλο DARPA, καθώς και τα κύρια πρωτόκολλα της στοίβας TCP/IP, φαίνεται στο Σχ. 2.2.

Πρέπει να σημειωθεί ότι το κατώτερο επίπεδο του μοντέλου DARPA - το επίπεδο διεπαφής δικτύου - αυστηρά μιλώντας, δεν εκτελεί τις λειτουργίες της σύνδεσης δεδομένων και των φυσικών επιπέδων, αλλά παρέχει μόνο επικοινωνία (διεπαφή) των ανώτερων επιπέδων DARPA με τις τεχνολογίες δικτύου περιλαμβάνονται στο σύνθετο δίκτυο (για παράδειγμα, Ethernet, FDDI, ATM ).

Όλα τα πρωτόκολλα που περιλαμβάνονται στη στοίβα TCP/IP είναι τυποποιημένα σε έγγραφα RFC.

ΤεκμηρίωσηRFC.

Τα εγκεκριμένα επίσημα πρότυπα Διαδικτύου και TCP/IP δημοσιεύονται ως έγγραφα RFC (Request for Comments). Τα πρότυπα αναπτύσσονται από ολόκληρη την κοινότητα ISOC (Internet Society, ένας διεθνής δημόσιος οργανισμός). Οποιοδήποτε μέλος ISOC μπορεί να υποβάλει ένα έγγραφο προς εξέταση για δημοσίευση σε RFC. Στη συνέχεια, το έγγραφο εξετάζεται από τεχνικούς εμπειρογνώμονες, ομάδες ανάπτυξης και τον επεξεργαστή RFC και περνά από τα ακόλουθα στάδια, που ονομάζονται επίπεδα ωριμότητας, σύμφωνα με το RFC 2026:

προσχέδιο(Σχέδιο Διαδικτύου) – σε αυτό το στάδιο, οι ειδικοί εξοικειώνονται με το έγγραφο, γίνονται προσθήκες και αλλαγές.

προτεινόμενο πρότυπο(Προτεινόμενο πρότυπο) - στο έγγραφο εκχωρείται ένας αριθμός RFC, οι ειδικοί επιβεβαίωσαν τη βιωσιμότητα των προτεινόμενων λύσεων, το έγγραφο θεωρείται πολλά υποσχόμενο, είναι επιθυμητό να δοκιμαστεί στην πράξη.

προσχέδιο προτύπου(Draft Standard) - ένα έγγραφο γίνεται προσχέδιο προτύπου εάν τουλάχιστον δύο ανεξάρτητοι προγραμματιστές έχουν εφαρμόσει και εφαρμόσει με επιτυχία τις προτεινόμενες προδιαγραφές.

Σε αυτό το στάδιο, επιτρέπονται ακόμη μικρές διορθώσεις και βελτιώσεις.(Internet Standard) - το υψηλότερο στάδιο έγκρισης του προτύπου, οι προδιαγραφές του εγγράφου έχουν γίνει ευρέως διαδεδομένες και έχουν αποδειχθεί στην πράξη. Ένας κατάλογος προτύπων Διαδικτύου δίνεται στο RFC 3700. Από τις χιλιάδες RFC, μόνο μερικές δεκάδες είναι έγγραφα με την κατάσταση «Πρότυπο Διαδικτύου».

Εκτός από τα πρότυπα, τα RFC μπορούν επίσης να είναι περιγραφές νέων εννοιών και ιδεών δικτύωσης, κατευθυντήριες γραμμές, αποτελέσματα πειραματικών μελετών που παρουσιάζονται για πληροφόρηση κ.λπ. Σε αυτά τα RFC μπορεί να εκχωρηθεί μία από τις ακόλουθες καταστάσεις:

πειραματικός(Πειραματικό) - ένα έγγραφο που περιέχει πληροφορίες σχετικά με την επιστημονική έρευνα και ανάπτυξη που μπορεί να ενδιαφέρουν τα μέλη του ISOC.

ενημερωτική(Πληροφοριακό) - ένα έγγραφο που δημοσιεύεται για την παροχή πληροφοριών και δεν απαιτεί έγκριση από την κοινότητα ISOC.

καλύτερη σύγχρονη εμπειρία(Best Current Practice) - ένα έγγραφο που προορίζεται να μεταφέρει εμπειρία από συγκεκριμένες εξελίξεις, όπως υλοποιήσεις πρωτοκόλλων.

Η κατάσταση υποδεικνύεται στην κεφαλίδα του εγγράφου RFC μετά τη λέξη Κατηγορία (Κατηγορία). Για έγγραφα σε κατάσταση προτύπων (Προτεινόμενο πρότυπο, Πρότυπο Πρότυπο, Πρότυπο Διαδικτύου), υποδεικνύεται το όνομα Πρότυπα Πίστα, καθώς το επίπεδο ετοιμότητας μπορεί να διαφέρει.

Οι αριθμοί RFC εκχωρούνται διαδοχικά και δεν επανεκδίδονται ποτέ. Το αρχικό RFC δεν ενημερώνεται ποτέ. Η ενημερωμένη έκδοση δημοσιεύεται με νέο αριθμό. Ένα παρωχημένο και αντικατασταθέν RFC γίνεται ιστορικός(Ιστορικός).

Όλα τα υπάρχοντα έγγραφα RFC σήμερα μπορούν να προβληθούν, για παράδειγμα, στον ιστότοπο www.rfc-editor.org . Υπήρχαν πάνω από 5.000 τον Αύγουστο του 2007. Οι RFC που αναφέρονται σε αυτό το μάθημα παρατίθενται στο Παράρτημα I.

Επισκόπηση των κύριων πρωτοκόλλων.

Πρωτόκολλο IP (Διαδίκτυο Πρωτόκολλο) – Αυτό είναι το κύριο πρωτόκολλο επιπέδου δικτύου που είναι υπεύθυνο για τη διευθυνσιοδότηση σε σύνθετα δίκτυα και τη μετάδοση πακέτων μεταξύ των δικτύων. Το πρωτόκολλο IP είναι datagramπρωτόκολλο, δηλαδή δεν εγγυάται την παράδοση των πακέτων στον κόμβο προορισμού. Το πρωτόκολλο επιπέδου μεταφοράς TCP παρέχει εγγυήσεις.

Πρωτόκολλα ΞΗΛΩΜΑ. (Δρομολόγηση Πληροφορίες Πρωτόκολλο – Πρωτόκολλο δρομολόγησης πληροφοριών ) ΚαιOSPF (Ανοιξε Το πιο σύντομο Μονοπάτι Πρώτα – « Πρώτα ανοίγουν οι πιο σύντομες διαδρομές» ) – πρωτόκολλα δρομολόγησης σε δίκτυα IP.

Πρωτόκολλο ICMP (Διαδίκτυο Ελεγχος Μήνυμα Πρωτόκολλο – Πρωτόκολλο μηνυμάτων ελέγχου σε σύνθετα δίκτυα) έχει σχεδιαστεί για την ανταλλαγή πληροφοριών σφαλμάτων μεταξύ των δρομολογητών δικτύου και του κόμβου προέλευσης του πακέτου. Χρησιμοποιώντας ειδικά πακέτα, αναφέρει την αδυναμία παράδοσης ενός πακέτου, τη διάρκεια συναρμολόγησης ενός πακέτου από θραύσματα, ανώμαλες τιμές παραμέτρων, αλλαγές στη διαδρομή προώθησης και τον τύπο υπηρεσίας, την κατάσταση του συστήματος κ.λπ.

Πρωτόκολλο ARP (Διεύθυνση Ανάλυση Πρωτόκολλο – Address Translation Protocol) μετατρέπει τις διευθύνσεις IP σε διευθύνσεις υλικού τοπικών δικτύων. Η αντίστροφη μετατροπή πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας το πρωτόκολλο RAPR (Αντίστροφο ARP).

TCP (Μετάδοση Ελεγχος Πρωτόκολλο – πρωτόκολλο ελέγχου μετάδοσης) εξασφαλίζει αξιόπιστη μετάδοση μηνυμάτων μεταξύ απομακρυσμένων κόμβων δικτύου μέσω του σχηματισμού λογικών συνδέσεων. Το TCP σάς επιτρέπει να παραδώσετε μια ροή byte που δημιουργείται σε έναν υπολογιστή χωρίς σφάλματα σε οποιονδήποτε άλλο υπολογιστή που περιλαμβάνεται στο σύνθετο δίκτυο. Το TCP διαιρεί τη ροή byte σε μέρη - τμήματακαι τα μεταδίδει στο επίπεδο δικτύου. Μόλις αυτά τα τμήματα παραδοθούν στον προορισμό τους, το TCP τα επανασυναρμολογεί σε μια συνεχή ροή byte.

UDP (Χρήστης Datagram Πρωτόκολλο – User Datagram Protocol) παρέχει μετάδοση δεδομένων με τρόπο datagram.

HTTP (ΥπερΚείμενο ΜΕΤΑΦΟΡΑ Πρωτόκολλο – πρωτόκολλο μεταφοράς υπερκειμένου) – πρωτόκολλο παράδοσης εγγράφων web, το κύριο πρωτόκολλο της υπηρεσίας WWW.

FTP (Αρχείο ΜΕΤΑΦΟΡΑ Πρωτόκολλο – πρωτόκολλο μεταφοράς αρχείων) – ένα πρωτόκολλο για τη μεταφορά πληροφοριών που είναι αποθηκευμένες σε αρχεία.

ΚΡΟΤΟΣ 3 (Θέση Γραφείο Πρωτόκολλο εκδοχή 3 – πρωτόκολλο ταχυδρομείου) και SMTP (Απλός Ταχυδρομείο ΜΕΤΑΦΟΡΑ Πρωτόκολλο – Simple Mail Forwarding Protocol) – πρωτόκολλα για την παράδοση εισερχόμενων email (POP3) και αποστολής εξερχόμενων email (SMTP).

Telnet – Πρωτόκολλο εξομοίωσης τερματικού 1, που επιτρέπει στο χρήστη να συνδεθεί με άλλους απομακρυσμένους σταθμούς και να εργαστεί μαζί τους από το μηχάνημά του, σαν να ήταν το απομακρυσμένο τερματικό του.

SNMP (Απλός Δίκτυο Διαχείριση Πρωτόκολλο – απλό πρωτόκολλο διαχείρισης δικτύου) έχει σχεδιαστεί για τη διάγνωση της απόδοσης διαφόρων συσκευών δικτύου.

Δεδομένου ότι η οικογένεια πρωτοκόλλων TCP/IP είναι η βάση για τη δημιουργία του Διαδικτύου, ας δούμε αυτά τα πρωτόκολλα με περισσότερες λεπτομέρειες.

Μέσα σε κάθε φυσικό δίκτυο υπολογιστών, οι υπολογιστές που είναι συνδεδεμένοι σε αυτό χρησιμοποιούν τη μία ή την άλλη τεχνολογία δικτύου: Ethernet, Token Ring, FDDI, ISDN, σύνδεση σημείου προς σημείο και πρόσφατα έχουν προστεθεί σε αυτήν τη λίστα τεχνολογίες δικτύου και ασύρματων ATM. Το λογισμικό είναι ενσωματωμένο μεταξύ των μηχανισμών επικοινωνίας που εξαρτώνται από τα φυσικά δεδομένα δικτύου και των συστημάτων εφαρμογών για να καταστεί δυνατή η σύνδεση διαφορετικών φυσικών δικτύων μεταξύ τους. Επιπλέον, οι λεπτομέρειες μιας τέτοιας σύνδεσης «κρύβονται» από τους χρήστες, στους οποίους δίνεται η ευκαιρία να εργαστούν σαν σε ένα μεγάλο φυσικό δίκτυο.

Για τη σύνδεση δύο ή περισσότερων δικτύων, χρησιμοποιούνται δρομολογητές - υπολογιστές που συνδέουν φυσικά δίκτυα μεταξύ τους και, χρησιμοποιώντας ειδικό λογισμικό, μεταδίδουν πακέτα από το ένα δίκτυο στο άλλο.

Η τεχνολογία του Διαδικτύου δεν επιβάλλει κάποια συγκεκριμένη τοπολογία διασύνδεσης. Η προσθήκη ενός νέου δικτύου στο Διαδίκτυο δεν συνεπάγεται τη σύνδεσή του σε κάποιο κεντρικό σημείο μεταγωγής ή τη δημιουργία άμεσων φυσικών συνδέσεων με όλα τα δίκτυα που είναι ήδη στο Διαδίκτυο. Ο δρομολογητής «γνωρίζει» την τοπολογία του Διαδικτύου πέρα ​​από τα φυσικά δίκτυα που συνδέει και, με βάση τη διεύθυνση στο δίκτυο προορισμού, προωθεί το πακέτο κατά τη μία ή την άλλη διαδρομή.

Το Διαδίκτυο χρησιμοποιεί καθολικά αναγνωριστικά (διευθύνσεις) για υπολογιστές που είναι συνδεδεμένοι στο Διαδίκτυο, έτσι ώστε οποιαδήποτε δύο μηχανήματα να μπορούν να επικοινωνούν μεταξύ τους. Εφαρμόζει επίσης την αρχή της ανεξαρτησίας της διεπαφής χρήστη από το φυσικό δίκτυο, δηλαδή, υπάρχουν πολλοί τρόποι δημιουργίας συνδέσεων και μεταφοράς δεδομένων, το ίδιο για όλες τις τεχνολογίες φυσικού δικτύου.

Από την άποψη των τελικών χρηστών, το Διαδίκτυο είναι ένα ενιαίο εικονικό δίκτυο στο οποίο είναι συνδεδεμένοι όλοι οι υπολογιστές - ανεξάρτητα από τις πραγματικές φυσικές τους συνδέσεις.

Η θεμελιώδης αρχή του Διαδικτύου είναι η ισοδυναμία όλων των φυσικών δικτύων που συνδέονται μέσω αυτού: κάθε σύστημα επικοινωνίας θεωρείται ως στοιχείο του Διαδικτύου, ανεξάρτητα από τις φυσικές του παραμέτρους, το μέγεθος των μεταδιδόμενων πακέτων δεδομένων και τη γεωγραφική κλίμακα.

Η οικογένεια πρωτοκόλλων TCP/IP καθιστά δυνατή τη δημιουργία ενός καθολικού δικτύου που εφαρμόζει τις παραπάνω αρχές. Περιλαμβάνει πρωτόκολλα 4 επιπέδων επικοινωνιών (Εικ. 2.2).

Ρύζι. 2.2. Επίπεδα της στοίβας πρωτοκόλλου TCP/IP

Το επίπεδο διεπαφής δικτύου είναι υπεύθυνο για τη δημιουργία συνδεσιμότητας δικτύου σε ένα συγκεκριμένο φυσικό δίκτυο. Σε αυτό το επίπεδο, λειτουργεί το πρόγραμμα οδήγησης συσκευής στο λειτουργικό σύστημα και η αντίστοιχη κάρτα δικτύου του υπολογιστή.

Το επίπεδο δικτύου είναι η βάση του TCP/IP. Σε αυτό το επίπεδο εφαρμόζεται η αρχή της διαδικτυακής εργασίας, ιδίως η δρομολόγηση πακέτων μέσω του Διαδικτύου. Στο επίπεδο δικτύου, το πρωτόκολλο υλοποιεί μια αναξιόπιστη υπηρεσία παράδοσης πακέτων χωρίς σύνδεση μέσω του δικτύου από σύστημα σε σύστημα. Αυτό σημαίνει ότι όλα τα απαραίτητα για την παράδοση των δεμάτων θα γίνουν, αλλά η παράδοση δεν είναι εγγυημένη. Τα πακέτα μπορούν να χαθούν, εκτός λειτουργίας, να αντιγραφούν κ.λπ. Μια υπηρεσία χωρίς σύνδεση επεξεργάζεται πακέτα ανεξάρτητα το ένα από το άλλο. Αλλά το κύριο πράγμα είναι ότι σε αυτό το επίπεδο λαμβάνεται η απόφαση σχετικά με τη δρομολόγηση πακέτων μέσω συνδέσεων διαδικτύου.

Η αξιόπιστη μετάδοση δεδομένων υλοποιείται από το επόμενο επίπεδο μεταφοράς, στο οποίο δύο κύρια πρωτόκολλα, το TCP και το UDP, επικοινωνούν μεταξύ του μηχανήματος που στέλνει τα πακέτα και του μηχανήματος που λαμβάνει τα πακέτα.

Τέλος, το επίπεδο εφαρμογής είναι μια εφαρμογή πελάτη-διακομιστή που βασίζεται στα πρωτόκολλα των κατώτερων επιπέδων. Σε αντίθεση με τα άλλα τρία επίπεδα, τα πρωτόκολλα επιπέδου εφαρμογής ασχολούνται με τις λεπτομέρειες μιας συγκεκριμένης εφαρμογής και συνήθως δεν ασχολούνται με τον τρόπο μετάδοσης των δεδομένων μέσω του δικτύου. Μεταξύ των βασικών εφαρμογών του TCP/IP, που διατίθενται σχεδόν σε κάθε υλοποίηση, είναι το πρωτόκολλο εξομοίωσης τερματικού Telnet, το πρωτόκολλο μεταφοράς αρχείων FTP, το πρωτόκολλο email SMTP, το πρωτόκολλο διαχείρισης δικτύου SNMP, το πρωτόκολλο μεταφοράς υπερκειμένου HTTP που χρησιμοποιείται στο σύστημα World Wide Web κ.λπ.

Στο Σχ. Το σχήμα 2.3 δείχνει πώς αλληλεπιδρούν δύο υπολογιστές από διαφορετικά δίκτυα χρησιμοποιώντας τη στοίβα πρωτοκόλλου TCP/IP. Το λογισμικό πρωτοκόλλου IP χρησιμοποιεί έναν δρομολογητή για τη μετάδοση πακέτων από ένα δίκτυο Ethernet σε άλλο. Τα πρωτόκολλα ανώτερου επιπέδου, εφαρμογή και μεταφορά, παρέχουν συνδέσεις μεταξύ των υπολογιστών, του πελάτη και του διακομιστή εφαρμογών, ενώ το IP παρέχει επικοινωνία μεταξύ των τελικών και ενδιάμεσων συστημάτων.

Ρύζι. 2.3. Αλληλεπίδραση μεταξύ δύο υπολογιστών που χρησιμοποιούν τη στοίβα πρωτοκόλλου TCP/IP

Επειδή το Διαδίκτυο αποκρύπτει τις λεπτομέρειες των φυσικών συνδέσεων από τις εφαρμογές, το επίπεδο εφαρμογής δεν ενδιαφέρεται καθόλου ότι ο πελάτης και ο διακομιστής της εφαρμογής εκτελούνται σε διαφορετικά δίκτυα και ότι το πρωτόκολλο σύνδεσης και στα δύο δίκτυα είναι Ethernet. Μεταξύ των τελικών συστημάτων μπορεί να υπάρχουν πολλές δεκάδες δρομολογητές και πολλά ενδιάμεσα φυσικά δίκτυα διαφόρων τύπων. Σε κάθε περίπτωση, η εφαρμογή θα αντιληφθεί αυτόν τον όμιλο ετερογενών δραστηριοτήτων ως ένα ενιαίο φυσικό δίκτυο. Αυτή είναι η βασική δύναμη και ελκυστικότητα της τεχνολογίας του Διαδικτύου.

Ένα σύστημα επικοινωνίας θεωρείται καθολικό εάν επιτρέπει σε δύο υπολογιστές να επικοινωνούν μεταξύ τους. Προκειμένου να επιτευχθεί μια τέτοια καθολικότητα, είναι απαραίτητο να καθιερωθεί μια συνολική μέθοδος για την αναγνώριση των υπολογιστών σε ένα κατανεμημένο σύστημα προκειμένου να έχουν πρόσβαση σε αυτούς. Το TCP/IP χρησιμοποιεί ένα σχήμα αναγνώρισης παρόμοιο με τη διευθυνσιοδότηση σε φυσικά δίκτυα. Σε κάθε διεπαφή δικτύου εκχωρείται μια μοναδική διεύθυνση 32-bit (διεύθυνση IP). Η διεύθυνση IP ενός υπολογιστή έχει μια συγκεκριμένη δομή. Καθορίζει το αναγνωριστικό του δικτύου στο οποίο είναι συνδεδεμένος ο υπολογιστής και το μοναδικό αναγνωριστικό του ίδιου του υπολογιστή. Στο Σχ. Το σχήμα 2.4 δείχνει τις διαφορετικές κατηγορίες διευθύνσεων IP.

Ρύζι. 2.4. Τάξεις διευθύνσεων IP

Οι διευθύνσεις IP 32-bit χρησιμοποιούν δεκαδικό συμβολισμό, στον οποίο καθένα από τα τέσσερα byte της διεύθυνσης γράφεται ως δεκαδικός αριθμός. Οι διευθύνσεις κατηγορίας C, για παράδειγμα, καλύπτουν το εύρος από 192.0.0.0 έως 223.255.255.255. Η δομή των διαφορετικών κατηγοριών διευθύνσεων κάνει την εφαρμογή τους αρκετά προφανή. Οι διευθύνσεις κλάσης C, στις οποίες εκχωρούνται 21 bit για το αναγνωριστικό δικτύου και μόνο 8 bit για το αναγνωριστικό του τερματικού κόμβου δικτύου (κεντρικός υπολογιστής), εκχωρούνται σε υπολογιστές τοπικών δικτύων μικρών οργανισμών που ενώνουν έως και 255 μηχανές. Οι μεγαλύτεροι οργανισμοί μπορούν να αποκτήσουν διευθύνσεις κατηγορίας Β που μπορούν να εξυπηρετήσουν έως και 256 δίκτυα, τα οποία περιλαμβάνουν έως και 64 χιλιάδες σταθμούς εργασίας. Τέλος, οι διευθύνσεις κλάσης Α εκχωρούνται σε υπολογιστές που είναι συνδεδεμένοι σε περιορισμένο αριθμό πολύ μεγάλων δικτύων ευρείας περιοχής, όπως το Arpanet.

Οι υπολογιστές που είναι συνδεδεμένοι σε πολλά φυσικά δίκτυα (multihomed) έχουν πολλαπλές διευθύνσεις IP - μία για κάθε διεπαφή δικτύου. Κατά συνέπεια, αυτές οι διευθύνσεις IP διακρίνονται από τα αναγνωριστικά δικτύου τους. Έτσι, η διεύθυνση δεν χαρακτηρίζει ένα μεμονωμένο μηχάνημα, αλλά τη σύνδεσή του στο δίκτυο.

Εκτός από τις διευθύνσεις που προορίζονται για έναν μεμονωμένο κεντρικό υπολογιστή (unicast), υπάρχουν επίσης διευθύνσεις εκπομπής (εκπομπής) και ομαδικές (πολλαπλής εκπομπής).

Μια μοναδική διεύθυνση IP εκχωρείται σε κάθε διεπαφή δικτύου. Η εκχώρηση αναγνωριστικών κεντρικού υπολογιστή είναι συνήθως ευθύνη του διαχειριστή συστήματος ή του παρόχου υπηρεσιών Διαδικτύου και η εκχώρηση διευθύνσεων σε δίκτυα συνδεδεμένα στον Παγκόσμιο Ιστό είναι υπό τη δικαιοδοσία ενός ειδικού οργανισμού - InterNIC (Internet Network Information Center Internet).

Λόγω της ραγδαίας ανάπτυξης του Διαδικτύου, το σχήμα διευθύνσεων 32 bit της τρέχουσας έκδοσης IP - IPv4, δεν ανταποκρίνεται πλέον στις ανάγκες του Παγκόσμιου Ιστού. Μια νέα έκδοση, το IPv6, ένα προσχέδιο της οποίας παρουσιάστηκε το 1991, στοχεύει να λύσει αυτά τα προβλήματα. Το IPv6 θα παρέχει μια μορφή διεύθυνσης IP 128-bit και θα υποστηρίζει την αυτόματη εκχώρηση διευθύνσεων.

Το TCP/IP δίνει στους χρήστες τη δυνατότητα να εργάζονται όχι μόνο με τις διευθύνσεις υπολογιστών, αλλά και με τα ονόματά τους. Αυτό επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας μια κατανεμημένη βάση δεδομένων, το Domain Name System (DNS), το οποίο αντιστοιχίζει τις διευθύνσεις IP σε ονόματα κεντρικών υπολογιστών. Αυτή η βάση δεδομένων διανέμεται επειδή καμία μεμονωμένη οντότητα στο Διαδίκτυο δεν έχει όλες τις πληροφορίες σχετικά με τα ονόματα των υπολογιστών. Κάθε αντικείμενο διατηρεί τη δική του βάση δεδομένων και έχει ένα πρόγραμμα διακομιστή στον οποίο μπορούν να έχουν πρόσβαση άλλα συστήματα (πελάτες) στο δίκτυο.

Το άνοιγμα, η επεκτασιμότητα, η ευελιξία και η ευκολία χρήσης είναι τα αναμφισβήτητα πλεονεκτήματα του TCP/IP, αλλά αυτή η οικογένεια πρωτοκόλλων έχει επίσης προφανή μειονεκτήματα. Αυτή η ελκυστική ευκολία πρόσβασης μετατρέπεται σε σοβαρό πρόβλημα ασφάλειας πληροφοριών για το Διαδίκτυο, το οποίο γίνεται ιδιαίτερα οξύ τώρα που ο Παγκόσμιος Ιστός χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο για το ηλεκτρονικό εμπόριο. Η διαταραχή της μετάδοσης πακέτων και η αδυναμία παρακολούθησης της διαδρομής της προόδου τους είναι επίσης σημαντικά προβλήματα, καθώς εμποδίζουν την εφαρμογή τέτοιων δυνατοτήτων που είναι απαραίτητες στις σύγχρονες επικοινωνίες, όπως η μεταφορά δεδομένων πολυμέσων σε πραγματικό χρόνο. Τέλος, όπως ήδη αναφέρθηκε, ο όγκος του χώρου διευθύνσεων που παρέχεται από την τρέχουσα έκδοση του πρωτοκόλλου IP, ειδικά λόγω της αναποτελεσματικής χρήσης του, ήδη καθιστά δύσκολη την κάλυψη των αναγκών ενός γιγαντιαίου και συνεχώς διευρυνόμενου Δικτύου.

Πολλά από αυτά τα προβλήματα θα πρέπει να επιλυθούν με την εφαρμογή του ήδη αναφερθέντος πρωτοκόλλου IPv6. Εκτός από τον τετραπλασιασμό του μεγέθους διευθύνσεων, το οποίο θα παρέχει χώρο διευθύνσεων περίπου 4 τετράσεκα δισεκατομμυρίων διευθύνσεων σε σύγκριση με τα σημερινά 4 δισεκατομμύρια, το νέο πρότυπο παρέχει ενσωματωμένες δυνατότητες προστασίας από παραβίαση, υποστήριξη για μεταφορά πολυμέσων σε πραγματικό χρόνο και δυνατότητες αυτόματης αναδιαμόρφωσης διευθύνσεων .

Σήμερα, αρκετοί οργανισμοί εμπλέκονται στην παρακολούθηση της χρήσης του TCP/IP, στον καθορισμό των κύριων κατευθύνσεων ανάπτυξης και στην ανάπτυξη και έγκριση προτύπων. Η κυριότερη είναι η ISOC (Internet Society) - μια επαγγελματική κοινωνία που ασχολείται με γενικά θέματα εξέλιξης και ανάπτυξης του Διαδικτύου ως παγκόσμιας υποδομής για ερευνητικές επικοινωνίες.

Η ISOC λειτουργεί το IAB (Internet Architecture Board), έναν οργανισμό που επιβλέπει τον τεχνικό έλεγχο και τον συντονισμό του Διαδικτύου. Το IAB συντονίζει την έρευνα και τις νέες εξελίξεις για το TCP/IP και είναι η τελική αρχή για τον καθορισμό νέων προτύπων για το Διαδίκτυο.

Το IAB αποτελείται από δύο κύριες ομάδες: IETF (Internet Engineering Task Force) και IRTF (Internet Research Task Force). Το IETF είναι μια ομάδα μηχανικών αφιερωμένη στην επίλυση των άμεσων τεχνικών προκλήσεων του Διαδικτύου. Χωρίζεται σε εννέα υποομάδες ανάλογα με τους κύριους τομείς (εφαρμογές, δρομολόγηση και διευθύνσεις, ασφάλεια πληροφοριών κ.λπ.) και ορίζει προδιαγραφές που στη συνέχεια γίνονται πρότυπα Διαδικτύου. Ειδικότερα, τα πρωτόκολλα IPv6 και DHCP είναι το αποτέλεσμα των προσπαθειών του IETF. Με τη σειρά του, το IRTF συντονίζει μακροπρόθεσμα ερευνητικά έργα για τα πρωτόκολλα TCP/IP και την τεχνολογία του Διαδικτύου γενικά.

Μια ποικιλία εγγράφων που σχετίζονται με το Διαδίκτυο, προτάσεις προτύπων και τα ίδια τα επίσημα πρότυπα πρωτοκόλλου TCP/IP δημοσιεύονται στη σειρά τεχνικών μηνυμάτων Internet Request for Comments ή RFC. Τα RFC μπορεί να είναι σύντομα ή μεγάλα, να περιγράφουν παγκόσμιες έννοιες ή να περιγράφουν τις λεπτομέρειες ενός έργου, να διατυπώνουν ένα επίσημο πρότυπο ή να παρέχουν προτάσεις για νέα πρωτόκολλα.

Εν ολίγοις, αυτό είναι ένα σύνολο κανόνων που διέπουν την «επικοινωνία» των υπολογιστών μεταξύ τους μέσω του δικτύου. Υπάρχουν περίπου δώδεκα από αυτά και καθένα από αυτά ορίζει τους κανόνες για τη μεταφορά ενός συγκεκριμένου τύπου δεδομένων. Αλλά για ευκολία στη χρήση, όλα συνδυάζονται σε μια λεγόμενη «στοίβα», που την ονομάζει ως το πιο σημαντικό πρωτόκολλο - το πρωτόκολλο TCP/IP (Πρωτόκολλο Ελέγχου Μετάδοσης και Πρωτόκολλο Διαδικτύου). Η λέξη "στοίβα" υποδηλώνει ότι όλα αυτά τα πρωτόκολλα είναι σαν μια "στοίβα πρωτοκόλλων" στην οποία το πρωτόκολλο ανώτερου επιπέδου δεν μπορεί να λειτουργήσει χωρίς το πρωτόκολλο κατώτερου επιπέδου.

Η στοίβα TCP/IP περιλαμβάνει 4 επίπεδα:

1. Εφαρμογή - Πρωτόκολλα HTTP, RTP, FTP, DNS. Το ανώτερο επίπεδο? είναι υπεύθυνος για τη λειτουργία εφαρμογών εφαρμογών, όπως υπηρεσίες email, εμφάνιση δεδομένων σε πρόγραμμα περιήγησης κ.λπ.

2. Μεταφορές - Πρωτόκολλα TCP, UDP, SCTP, DCCP, RIP. Αυτό το επίπεδο πρωτοκόλλου διασφαλίζει τη σωστή αλληλεπίδραση των υπολογιστών μεταξύ τους και είναι ένας αγωγός δεδομένων μεταξύ διαφορετικών συμμετεχόντων στο δίκτυο.

3. Δίκτυο - Πρωτόκολλο IP. Αυτό το επίπεδο παρέχει αναγνώριση υπολογιστών στο δίκτυο δίνοντας σε καθένα από αυτούς μια μοναδική ψηφιακή διεύθυνση.

4. Κανάλι - Ethernet, IEEE 802.11, Πρωτόκολλα ασύρματου Ethernet. Χαμηλότερο επίπεδο; αλληλεπιδρά με φυσικό εξοπλισμό, περιγράφει το μέσο μετάδοσης δεδομένων και τα χαρακτηριστικά του.

Επομένως, ο υπολογιστής σας χρησιμοποιεί τη στοίβα πρωτοκόλλου HTTP - TCP - IP - Ethernet για την εμφάνιση αυτού του άρθρου.

Πώς μεταδίδονται οι πληροφορίες μέσω του Διαδικτύου

Κάθε υπολογιστής στο δίκτυο ονομάζεται κεντρικός υπολογιστής και, χρησιμοποιώντας το ομώνυμο πρωτόκολλο, λαμβάνει μια μοναδική διεύθυνση IP. Αυτή η διεύθυνση είναι γραμμένη με την ακόλουθη μορφή: τέσσερις αριθμοί από το 0 έως το 255 που χωρίζονται από μια τελεία, για παράδειγμα, 195.19.20.203. Για την επιτυχή επικοινωνία μέσω δικτύου, η διεύθυνση IP πρέπει επίσης να περιλαμβάνει έναν αριθμό θύρας. Δεδομένου ότι δεν ανταλλάσσουν πληροφορίες οι ίδιοι οι υπολογιστές, αλλά τα προγράμματα, κάθε τύπος προγράμματος πρέπει να έχει επίσης τη δική του διεύθυνση, η οποία εμφανίζεται στον αριθμό θύρας. Για παράδειγμα, η θύρα 21 είναι υπεύθυνη για το FTP, η θύρα 80 για το HTTP. Ο συνολικός αριθμός θυρών σε έναν υπολογιστή είναι περιορισμένος και ίσος με 65536, αριθμημένοι από 0 έως 65535. Οι αριθμοί θυρών από 0 έως 1023 δεσμεύονται από εφαρμογές διακομιστή και η θέση των θυρών από 1024 έως 65535 καταλαμβάνεται από θύρες πελάτη, οι οποίες προγράμματα είναι ελεύθεροι να χρησιμοποιούν όπως θέλουν. Οι "θύρες πελάτη" εκχωρούνται δυναμικά.

Συνδυασμός Διευθύνσεις IP και αριθμοί θυρώνπου ονομάζεται " πρίζα". Σε αυτό, οι τιμές διεύθυνσης και θύρας διαχωρίζονται με άνω και κάτω τελεία, για παράδειγμα, 195.19.20.203:110

Έτσι, για να λάβει email ένας απομακρυσμένος υπολογιστής με IP 195.19.20.203, χρειάζεται απλώς να παραδώσει δεδομένα στη θύρα 110. Και δεδομένου ότι αυτή η θύρα «ακούει» μέρα νύχτα το πρωτόκολλο POP3, το οποίο είναι υπεύθυνο για τη λήψη email, μετά περαιτέρω - "θέμα τεχνολογίας".

Για ευκολία, όλα τα δεδομένα στο δίκτυο χωρίζονται σε πακέτα. Ένα πακέτο είναι ένα αρχείο μεγέθους 1-1,5 MB, το οποίο περιέχει δεδομένα διεύθυνσης του αποστολέα και του παραλήπτη, μεταδιδόμενες πληροφορίες και δεδομένα υπηρεσίας. Ο διαχωρισμός των αρχείων σε πακέτα μπορεί να μειώσει σημαντικά το φορτίο στο δίκτυο, επειδή η διαδρομή καθενός από τον αποστολέα στον παραλήπτη δεν θα είναι απαραίτητα η ίδια. Εάν προκύψει κυκλοφοριακή συμφόρηση σε ένα σημείο του δικτύου, τα πακέτα μπορούν να το παρακάμψουν χρησιμοποιώντας άλλες διαδρομές επικοινωνίας. Αυτή η τεχνολογία καθιστά δυνατή τη χρήση του Διαδικτύου όσο το δυνατόν πιο αποτελεσματικά: εάν κάποιο τμήμα μεταφοράς του καταρρεύσει, οι πληροφορίες μπορούν να συνεχίσουν να μεταδίδονται, αλλά κατά μήκος άλλων μονοπατιών. Όταν τα πακέτα φτάσουν στον υπολογιστή-στόχο, αρχίζει να τα συγκεντρώνει ξανά σε ένα μόνο αρχείο χρησιμοποιώντας τις πληροφορίες υπηρεσίας που περιέχουν. Η όλη διαδικασία μπορεί να συγκριθεί με κάποιο είδος μεγάλου παζλ, το οποίο, ανάλογα με το μέγεθος του μεταφερόμενου αρχείου, μπορεί να φτάσει σε πραγματικά τεράστια μεγέθη.

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, το πρωτόκολλο IP δίνει σε κάθε συμμετέχοντα δικτύου, συμπεριλαμβανομένων των ιστότοπων, μια μοναδική αριθμητική διεύθυνση. Ωστόσο, κανένας δεν μπορεί να θυμηθεί εκατομμύρια διευθύνσεις IP! Επομένως, δημιουργήθηκε η υπηρεσία ονομάτων τομέα του συστήματος ονομάτων τομέα (DNS), η οποία μεταφράζει τις αριθμητικές διευθύνσεις IP σε αλφαριθμητικά ονόματα που είναι πολύ πιο εύκολο να θυμάστε. Για παράδειγμα, αντί να πληκτρολογείτε κάθε φορά τον τρομερό αριθμό 5.9.205.233, μπορείτε να πληκτρολογήσετε www.site στη γραμμή διευθύνσεων του προγράμματος περιήγησής σας.

Τι συμβαίνει όταν πληκτρολογούμε τη διεύθυνση του ιστότοπου που αναζητούμε στο πρόγραμμα περιήγησης; Από τον υπολογιστή μας, ένα πακέτο με αίτημα αποστέλλεται στον διακομιστή DNS στη θύρα 53. Αυτή η θύρα είναι δεσμευμένη από την υπηρεσία DNS, η οποία, αφού επεξεργαστεί το αίτημά μας, επιστρέφει τη διεύθυνση IP που αντιστοιχεί στο αλφαριθμητικό όνομα του ιστότοπου. Μετά από αυτό, ο υπολογιστής μας συνδέεται στην υποδοχή 5.9.205.233:80 του υπολογιστή 5.9.205.233, η οποία φιλοξενεί το πρωτόκολλο HTTP που είναι υπεύθυνο για την εμφάνιση τοποθεσιών στο πρόγραμμα περιήγησης, και στέλνει ένα πακέτο με αίτημα λήψης της σελίδας www.site. Πρέπει να δημιουργήσουμε μια σύνδεση στη θύρα 80, καθώς είναι αυτή που αντιστοιχεί στον διακομιστή Web. Εάν θέλετε πραγματικά, μπορείτε να καθορίσετε τη θύρα 80 απευθείας στη γραμμή διευθύνσεων του προγράμματος περιήγησής σας - http://www.site:80. Ο διακομιστής ιστού επεξεργάζεται το αίτημα που έλαβε από εμάς και παράγει πολλά πακέτα που περιέχουν κείμενο HTML που εμφανίζει το πρόγραμμα περιήγησής μας. Ως αποτέλεσμα, βλέπουμε την κύρια σελίδα στην οθόνη

Το Διαδίκτυο, το οποίο είναι ένα δίκτυο δικτύων και ενώνει έναν τεράστιο αριθμό διαφορετικών τοπικών, περιφερειακών και εταιρικών δικτύων, λειτουργεί και αναπτύσσεται μέσω της χρήσης ενός ενιαίου πρωτοκόλλου μεταφοράς δεδομένων TCP/IP. Ο όρος TCP/IP περιλαμβάνει το όνομα δύο πρωτοκόλλων:

Πρωτόκολλο ελέγχου μετάδοσης (TCP) - πρωτόκολλο μεταφοράς.

Το Πρωτόκολλο Διαδικτύου (IP) είναι ένα πρωτόκολλο δρομολόγησης.

Πρωτόκολλο δρομολόγησης. Το πρωτόκολλο IP διασφαλίζει τη μεταφορά πληροφοριών μεταξύ υπολογιστών σε ένα δίκτυο. Ας εξετάσουμε τη λειτουργία αυτού του πρωτοκόλλου κατ' αναλογία με τη μεταφορά πληροφοριών με χρήση κανονικού ταχυδρομείου. Για να φτάσει η επιστολή στον προορισμό της, στον φάκελο αναγράφεται η διεύθυνση του παραλήπτη (στον οποίο απευθύνεται η επιστολή) και η διεύθυνση του αποστολέα (από τον οποίο προέρχεται η επιστολή).

Ομοίως, οι πληροφορίες που μεταδίδονται μέσω του δικτύου «συσκευάζονται σε φάκελο» στον οποίο «γράφονται οι διευθύνσεις IP των υπολογιστών του παραλήπτη και του αποστολέα», για παράδειγμα «Προς: 198.78.213.185», «Από: 193.124.5.33». Τα περιεχόμενα του φακέλου στη γλώσσα του υπολογιστή ονομάζονται πακέτο IP και είναι μια συλλογή από byte.

Κατά τη διαδικασία αποστολής τακτικών επιστολών, παραδίδονται πρώτα στο ταχυδρομείο που βρίσκεται πλησιέστερα στον αποστολέα και στη συνέχεια μεταβιβάζονται κατά μήκος της αλυσίδας των ταχυδρομικών γραφείων στο ταχυδρομείο που βρίσκεται πιο κοντά στον παραλήπτη. Στα ενδιάμεσα ταχυδρομεία, οι επιστολές ταξινομούνται, δηλαδή καθορίζεται σε ποιο επόμενο ταχυδρομείο πρέπει να σταλεί μια συγκεκριμένη επιστολή.

Στο δρόμο προς τον υπολογιστή παραλήπτη, τα πακέτα IP περνούν επίσης από πολλούς ενδιάμεσους διακομιστές Διαδικτύου όπου εκτελείται η λειτουργία δρομολόγησης. Ως αποτέλεσμα της δρομολόγησης, τα πακέτα IP κατευθύνονται από έναν διακομιστή Διαδικτύου σε έναν άλλο, πλησιάζοντας σταδιακά τον υπολογιστή παραλήπτη.

Το Πρωτόκολλο Διαδικτύου (IP) παρέχει δρομολόγηση πακέτων IP, δηλαδή παράδοση πληροφοριών από τον υπολογιστή αποστολής στον υπολογιστή λήψης.

Καθορισμός της διαδρομής για τη διέλευση πληροφοριών.

Η «γεωγραφία» του Διαδικτύου διαφέρει σημαντικά από τη γεωγραφία που έχουμε συνηθίσει.

Η ταχύτητα λήψης πληροφοριών δεν εξαρτάται από την απόσταση του διακομιστή Web, αλλά από τον αριθμό των ενδιάμεσων διακομιστών και την ποιότητα των γραμμών επικοινωνίας (την χωρητικότητά τους) μέσω των οποίων οι πληροφορίες μεταδίδονται από κόμβο σε κόμβο.

Μπορείτε να εξοικειωθείτε με τη διαδρομή των πληροφοριών στο Διαδίκτυο πολύ απλά. Το ειδικό πρόγραμμα tracert.exe, το οποίο περιλαμβάνεται στα Windows, σας επιτρέπει να παρακολουθείτε μέσω ποιους διακομιστές και με ποια καθυστέρηση μεταφέρονται πληροφορίες από τον επιλεγμένο διακομιστή Διαδικτύου στον υπολογιστή σας.

Ας δούμε πώς υλοποιείται η πρόσβαση σε πληροφορίες στο τμήμα "Μόσχα" του Διαδικτύου σε έναν από τους πιο δημοφιλείς διακομιστές αναζήτησης στο ρωσικό Διαδίκτυο www.rambler.ru.

Καθορισμός της διαδρομής ροής πληροφοριών

1. Συνδεθείτε στο Internet, πληκτρολογήστε την εντολή [Programs-MS-DOS Session].

2. Στο παράθυρο MS-DOS Session, σε απόκριση στο μήνυμα συστήματος, εισαγάγετε την εντολή. 3. Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, θα εμφανιστεί ένα ίχνος μεταφοράς πληροφοριών, δηλαδή μια λίστα κόμβων μέσω των οποίων μεταδίδονται πληροφορίες στον υπολογιστή σας και ο χρόνος μετάδοσης μεταξύ των κόμβων.

Ανίχνευση διαδρομήςΗ μετάδοση πληροφοριών δείχνει ότι ο διακομιστής www.rambler.ru βρίσκεται σε "απόσταση" 7 μεταβάσεων από εμάς, δηλαδή οι πληροφορίες μεταδίδονται μέσω έξι ενδιάμεσων διακομιστών Διαδικτύου (μέσω των διακομιστών των παρόχων της Μόσχας MTU-Inform και Demos). Η ταχύτητα μεταφοράς πληροφοριών μεταξύ των κόμβων είναι αρκετά υψηλή.

Μια παρόμοια κατάσταση συμβαίνει συχνά στο Διαδίκτυο όταν οι υπολογιστές ανταλλάσσουν μεγάλα αρχεία. Εάν στείλετε ένα τέτοιο αρχείο στο σύνολό του, μπορεί να «φράξει» το κανάλι επικοινωνίας για μεγάλο χρονικό διάστημα, καθιστώντας το απρόσιτο για την αποστολή άλλων μηνυμάτων.

Για να μην συμβεί αυτό, στον υπολογιστή αποστολής είναι απαραίτητο να χωρίσετε το μεγάλο αρχείο σε μικρά μέρη, να τα αριθμήσετε και να τα μεταφέρετε σε ξεχωριστά πακέτα IP στον υπολογιστή λήψης.

Στον υπολογιστή παραλήπτη, είναι απαραίτητο να συναρμολογήσετε το αρχείο προέλευσης από μεμονωμένα μέρη με τη σωστή σειρά.

Το πρωτόκολλο ελέγχου μετάδοσης (TCP), δηλαδή ένα πρωτόκολλο μεταφοράς, διασφαλίζει ότι τα αρχεία χωρίζονται σε πακέτα IP κατά τη μετάδοση και ότι τα αρχεία συγκεντρώνονται κατά τη λήψη.

Προσδιορισμός του χρόνου ανταλλαγής πακέτων IP. Ο χρόνος για την ανταλλαγή πακέτων IP μεταξύ του τοπικού υπολογιστή και του διακομιστή Διαδικτύου μπορεί να προσδιοριστεί χρησιμοποιώντας το βοηθητικό πρόγραμμα ping, το οποίο αποτελεί μέρος του λειτουργικού συστήματος Windows..

Το βοηθητικό πρόγραμμα στέλνει τέσσερα πακέτα IP στην καθορισμένη διεύθυνση και εμφανίζει τον συνολικό χρόνο μετάδοσης και λήψης για κάθε πακέτο 73. Αναζήτηση πληροφοριών στο ΔιαδίκτυοΥπάρχει μια εν πολλοίς δίκαιη άποψη ότι σήμερα το Διαδίκτυο «έχει τα πάντα» και το μόνο πρόβλημα είναι πώς να βρείτε τις απαραίτητες πληροφορίες. Η πολύ ανοιχτή αρχιτεκτονική του Δικτύου σημαίνει ότι δεν έχει καμία συγκέντρωση και τα πιο πολύτιμα δεδομένα για εσάς, τα οποία έχετε αναζητήσει ανεπιτυχώς σε όλο τον κόσμο, μπορεί να καταλήξουν να βρίσκονται σε έναν διακομιστή στην ίδια πόλη με εσάς. Υπάρχουν δύο συμπληρωματικές προσεγγίσεις για τη συλλογή πληροφοριών σχετικά με πόρους του Διαδικτύου::

δημιουργία ευρετηρίων Καιδημιουργία καταλόγων

Με την πρώτη μέθοδο, ισχυρή κατάλογος της βιβλιοθήκης, που περιέχει μια ιεραρχία ενοτήτων και υποενοτήτων που αποθηκεύουν συνδέσμους σε έγγραφα που αντιστοιχούν στο θέμα της υποενότητας. Ο κατάλογος συνήθως αναπληρώνεται από τους ίδιους τους χρήστες μετά από έλεγχο των δεδομένων που έχουν εισαγάγει από τη διοίκηση του διακομιστή. Ένας κατάλογος πόρων είναι πάντα καλύτερα οργανωμένος και δομημένος, αλλά χρειάζεται χρόνος για να βρεθεί η σωστή κατηγορία, η οποία, επιπλέον, δεν είναι πάντα εύκολο να οριστεί. Επιπλέον, το μέγεθος του καταλόγου είναι συνήθως μικρότερο από τον αριθμό των τοποθεσιών που ευρετηριάζονται από τη μηχανή αναζήτησης.

Εργασία με διακομιστές αναζήτησης. Κατά την είσοδο στην κύρια σελίδα του διακομιστή αναζήτησης, απλώς πληκτρολογήστε το ερώτημά σας στο πεδίο εισαγωγής με τη μορφή ενός συνόλου λέξεων-κλειδιών και πατήστε Enter ή το κουμπί έναρξης αναζήτησης.

Τα ερωτήματα μπορούν να περιέχουν οποιεσδήποτε λέξεις και δεν είναι απαραίτητο να ανησυχείτε για περιπτώσεις και κλίσεις - για παράδειγμα, τα ερωτήματα "δοκίμιο φιλοσοφίας" και "δοκίμιο φιλοσοφίας" είναι αρκετά σωστά.

Οι σύγχρονοι διακομιστές αναζήτησης κατανοούν αρκετά καλά τη φυσική γλώσσα, ωστόσο, πολλοί από αυτούς διατηρούν προηγμένες ή ειδικές δυνατότητες αναζήτησης που σας επιτρέπουν να αναζητάτε λέξεις με μάσκα, να συνδυάζετε λέξεις ερωτήματος με λογικές πράξεις "AND", "OR" κ.λπ.

Μετά την ολοκλήρωση της αναζήτησης στη βάση δεδομένων, ο διακομιστής εμφανίζει την πρώτη παρτίδα 10 ή περισσότερων εγγράφων που περιέχουν τις λέξεις-κλειδιά. Εκτός από τη σύνδεση, υπάρχουν συνήθως πολλές γραμμές κειμένου που περιγράφουν το έγγραφο ή απλώς την αρχή του. Ανοίγοντας συνδέσμους σε ένα νέο ή το ίδιο παράθυρο του προγράμματος περιήγησης, μπορείτε να μετακινηθείτε στα επιλεγμένα έγγραφα και η γραμμή συνδέσμων στο κάτω μέρος της σελίδας σας επιτρέπει να μεταβείτε στο επόμενο τμήμα των εγγράφων.

Αυτή η γραμμή μοιάζει κάπως έτσι: Διαφορετικοί διακομιστές ταξινομούν τα έγγραφα που βρέθηκαν με διαφορετικούς τρόπους - κατά ημερομηνία δημιουργίας, κατά κίνηση εγγράφων, με την παρουσία όλων ή μέρους των λέξεων ερωτήματος στο έγγραφο (συνάφεια

), ορισμένοι διακομιστές σάς επιτρέπουν να περιορίσετε την αναζήτησή σας επιλέγοντας την κατηγορία του εγγράφου που αναζητάτε στην κύρια σελίδα - για παράδειγμα, το ερώτημα "τράπεζες" στην κατηγορία "επιχειρηματικός κόσμος" είναι απίθανο να βρει πληροφορίες σχετικά με δοχεία. Μεταξύ των δημοφιλών εργαλείων αναζήτησης στη ρωσική γλώσσα μπορούμε να ονομάσουμε διακομιστές, YandexΥπάρχει μια εν πολλοίς δίκαιη άποψη ότι σήμερα το Διαδίκτυο «έχει τα πάντα» και το μόνο πρόβλημα είναι πώς να βρείτε τις απαραίτητες πληροφορίες. Προς τα αριστεράΠεριπλανώμενος υποκείμενο , ευρετηρίαση δεκάδων χιλιάδων διακομιστών και δεκάδων εκατομμυρίων εγγράφων. Δημοφιλές από ξένους διακομιστές, Αλταβίστα, Διεγείρω, Hotbot, Λύκος, WebCrawler.

OpenText Τέλος, υπάρχουν πολλές σελίδες στο Διαδίκτυο γιαμετααναζήτηση , που σας επιτρέπει να έχετε πρόσβαση σε πολλούς δημοφιλείς διακομιστές αναζήτησης ταυτόχρονα με το ίδιο ερώτημα - κοιτάξτε, για παράδειγμα, στις σελίδες http://www.find.ru/ http://www.rinet.ru/buki/.

Εργασία με καταλόγους πόρων. Όταν μπαίνουμε στην κεντρική σελίδα του καταλόγου, βρισκόμαστε σε ένα εκτενές μενού ή πίνακα για την επιλογή κατηγοριών, καθεμία από τις οποίες μπορεί να περιέχει ένθετες υποκατηγορίες. Δεν υπάρχει κανένα πρότυπο εδώ, αλλά και πάλι οι δομές του καταλόγου είναι πολύ παρόμοιες, παντού μπορείτε να βρείτε ενότητες "business" ή "business world", "υπολογιστές", "προγραμματισμός" ή "Internet", "χιούμορ" ή "χόμπι" κ.λπ. . Μεταβαίνοντας σε κατηγορίες, μπορείτε να φτάσετε σε συνδέσμους προς συγκεκριμένα έγγραφα, τα οποία, όπως ακριβώς σε έναν διακομιστή αναζήτησης, εκδίδονται τμηματικά και συνοδεύονται από σύντομες πληροφορίες.

Σήμερα υπάρχουν πολλοί μεγάλοι κατάλογοι με δεκάδες χιλιάδες συνδέσμους, από εγχώριους καταλόγους μπορούμε να ονομάσουμε http://www.list.ru/, http://www.weblist.ru/, http://www.stars.ru/, http://www.au.ru/, http://www.ru/, http://www.ulitka.ru/και από ξένα - Yahoo, Μαγγελάνος.

Συχνά ο κατάλογος έχει επίσης μια φόρμα για αναζήτηση με λέξεις-κλειδιά μεταξύ των εγγράφων που αναφέρονται σε αυτόν.

Κανόνες αναζήτησης.Μερικές απλές συμβουλές για την αναζήτηση στο Διαδίκτυο.

ορίστε με σαφήνεια εκ των προτέρων το θέμα της αναζήτησής σας, τις λέξεις-κλειδιά και τον χρόνο που είστε διατεθειμένοι να αφιερώσετε σε αυτήν την αναζήτηση. επιλέξτε έναν διακομιστή αναζήτησης - είναι χρήσιμο να αποθηκεύετε συνδέσμους προς τους καλύτερους από αυτούς στα Αγαπημένα.

Μην φοβάστε τη φυσική γλώσσα, αλλά ελέγξτε την ορθογραφία των λέξεων, για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας το Microsoft Word.

Χρησιμοποιήστε κεφαλαία γράμματα μόνο σε ονόματα και τίτλους.