Протоколы

Протоколы (protocols) – это набор правил и процедур, регулирующих порядок осуществления некоторой связи. В компьютерной среде протоколы – это правила и технические процедуры, позволяющие нескольким компьютерам при объединении в сеть общаться друг с другом.

Компьютер-отправитель в соответствии с протоколом выполняет следующие действия:

– разбивает данные на небольшие блоки, называемые пакетами, с которыми может работать протокол;
– добавляет к пакетам адресную информацию, чтобы
– компьютер – получатель мог определить, что это данные предназначены именно ему;
– подготавливает данные передачи через плату сетевого адаптера и далее – по сетевому кабелю;

Компьютер-получатель в соответствии с протоколом выполняет те же действия, но только в обратном порядке:

– принимает пакеты данных из сетевого кабеля;
– через плату сетевого адаптера передает пакеты в компьютер;
– удаляет из пакета всю служебную информацию, добавленную компьютером-отправителем;
– копирует данные из пакетов в буфер – для их объединения в исходный блок данных;
– передает приложениям этот блок данных в том формате, который она использует.

И компьютеру-отправителю, и компьютеру-получателю необходимо выполнять каждое действие одинаковым способом, с тем чтобы пришедшие по сети данные совпадали с отправленными. Если, например, два протокола будут по-разному разбивать данные на пакеты и добавлять информацию (о последовательности пакетов, синхронизации и для проверки ошибок), тогда компьютер, использующий один из этих протоколов, не сможет успешно связаться с компьютером, на котором работает другой протокол.

Данные, передаваемые из одной локальной сети в другую по одному из возможных маршрутов, называются маршрутизированными. Протоколы, которые поддерживают передачу данных между сетями по нескольким маршрутам, называются маршрутизируемыми (routable) протоколами. Так как маршрутизируемые протоколы могут использоваться для объединения нескольких локальных сетей в глобальную сеть, их роль постоянно возрастает.

Несколько протоколов, которые работают в сети одновременно, обеспечивают следующие операции с данными:

– подготовку;
– передачу;
– прием;
– последующие действия.

Работа различных протоколов должна быть скоординирована так чтобы исключить конфликты или незаконченные операции. Этого можно достичь с помощью разбиения на уровни.

Стек протоколов (protocol stack) – это комбинация протоколов. Каждый уровень определяет различные протоколы для управления функциями связи или ее подсистемами. Каждому уровню присущ свой набор правил.

Так же как и уровни в модели 0SI, нижние уровни стека описывают правила взаимодействия оборудования, изготовленного разными производителями. А верхние уровни описывают правила для проведения сеансов связи и интерпретации приложений. Чем выше уровень, тем сложнее становятся решаемые им задачи и связанные с этими задачами протоколы.

В компьютерной промышленности в качестве стандартных моделей протоколов разработано несколько стеков. Вот наиболее важные из них:

– набор протоколов ISO/OSI;
– IBM System Network Architecture (SNA);
– Digital DECnet;
– Novell NetWare;
– Apple AppleTalk;
– набор протоколов Интернета, TCP/IP.

Протоколы этих стеков выполняют работу, специфичную для своего уровня. Однако коммуникационные задачи, которые возложены на сеть, приводят к разделению протоколов на три типа:

– прикладной;
– транспортный;
– сетевой.

Как видите, схема расположения этих типов составляет модели OSI.

Прикладные протоколы работают на верхнем уровне модели OSI. Они обеспечивают взаимодействие приложений и обмен данными между ними. К наиболее популярным прикладным протоколам относятся:

– APPC (Аdvanced Program-to-Program Communication) – одноранговый SNA – протокол фирмы IBM, используемый в основном на AS/400;
– FTAM (File Transfer Access and Management) – протокол OSI доступа к файлам;
– X.400 – протокол CCITT для международного обмена электронной почтой;
– X.500 – протокол CCITT служб файлов и каталогов на нескольких системах;
– SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) – протокол Интернета для обмена электронной почтой;
– FTP (File Transfer Protocol) – протокол Инетрнета для передачи файлов;
– SNMP (Simple Network Management Protocol) – протокол Интернета для мониторинга сети и сетевых компонентов;
– Telnet – протокол Интернета для регистрации на удаленных хостах и обработки данных на них;
– Microsoft SMBs (Server Message Blocks, блоки сообщений сервера) и клиентские оболочки или редиректоры;
– NCP (Novell NetWare Core Protocol) и клиентские оболочки или редиректоры фирмы Novell;
– Apple Talk и Apple Share – набор сетевых протоколов фирмы Apple;
– AFP (Apple Talk Filling Protocol) – протокол удаленного доступа к файлам фирмы Apple;
– DAP (Data Access Protocol) – протокол доступа к файлам сетей DECnet.

Транспортные протоколы поддерживают сеансы связи между компьютерами и гарантируют надежный обмен данных между ними. К популярным транспортным протоколам относятся:

– TCP (Transmission Control Protocol) – TCP/IP – протокол для гарантированной доставки данных, разбитых на последовательность фрагментов;
– SPX – часть набора протоколов IPX/SPX (Internetwork Packet Exchange/Sequential Packet Exchange) для данных, разбитых на последовательность фрагментов, фирмы Novell;
– NWLink – реализация протокола IPX/SPX от фирмы Microsoft;
– NetBEUI [NetBIOS (Network Basic Input/Output System) Extended User Interface – расширенный интерфейс пользователя] – устанавливает сеансы связи между компьютерами (NetBIOS) и предоставляет верхним уровням транспортные услуги (NetBEUI);
– ATP (Apple Talk Transaction Protocol), NBP (Name Binding Protocol) – протокол сеансов связи и транспортировки данных фирмы Apple.

Сетевые протоколы обеспечивают услуги связи. Эти протоколы управляют несколькими типами данных: адресацией, маршрутизацией, проверкой ошибок и запросами на повторную передачу. Сетевые протоколы, кроме того, определяют правила для осуществления связи в конкретных сетевых средах, например, Ethernet или Token Ring. К наиболее популярным сетевым протоколам относятся:

– IP (Internet Protocol) – TCP/IP – протокол для передачи пакетов;
– IPX (Internetwork Protocol Exchange) – протокол фирмы NerWare для передачи и маршрутизации пакетов;
– NWLink – реализация протокола IPX/SPX фирмой Microsoft;
– NetBEUI – траспортный протокол, обеспечивающий услуги транспортировки данных для сеансов и приложений NetBIOS;
– DDP (Datagram Delivery Protocol) – Apple Talk – протокол транспортировки данных.
Добавить комментарий