Александр Ватаманюк - Домашние и офисные сети под Vista и XP

• SPX (Sequenced Packet Exchange) – протокол транспортного уровня, отвечающий за установку соединения между выбранными компьютерами и передающий сообщения – датаграммы.

• SAP (Service Advertising Protocol) – отвечает за работу сразу трех уровней: прикладного, представления данных и сеансового. Однако одна из основных его функций – рассылка сообщений о доступных сервисах, благодаря чему все сетевые устройства знают об имеющихся сетевых сервисах. SAP – очень мощное средство организации службы поддержки, однако это и его основной недостаток. Поскольку любое сетевое устройство сети постоянно посылает о себе информацию, это приводит к повышению трафика сети и соответственно – снижению ее эффективности. Для уменьшения засорения сети используют возможности маршрутизаторов, позволяющих фильтровать SAP-сообщения.

• NCP (NetWare Core Protocol) – протокол верхнего (прикладного) уровня, отвечающий за взаимодействие сервера операционной системы Novell NetWare и рабочей станции. С его помощью пользователь видит любую нужную информацию о ресурсах сети, работает с файлами, меняет их атрибуты, удаляет, копирует и т. д.

Протокол TCP/IP

TCP/IP – самый распространенный протокол транспортного уровня и в локальных, и в глобальных сетях, разработанный Министерством обороны США более 20 лет назад.

Протокол TCP/IP имеет открытый интерфейс. Это означает, что вся информация об этом протоколе открыта и любой может использовать ее посвоему желанию и назначению.

В названии данного протокола есть разделитель, то есть оно состоит из наименований двух протоколов. Первый из них – TCP (Transmission Control Protocol), второй – IP (Internet Protocol). Следовательно, в данном протоколе участвует по меньшей мере два протокола (рис. 5.3).

Рис. 5.3. Распределение протоколов стека TCP/IP по уровням модели ISO/OSI (в сравнении)

На самом деле в стеке TCP/IP участвует намного больше протоколов, так как каждый из них предназначен для выполнения определенных задач. Как известно, лучше иметь несколько механизмов, работа которых отлажена до мелочей, чем один большой, но вызывающий неполадки.

Стек TCP/IP состоит из следующих протоколов.

• TCP (Transmission Control Protocol) – осуществляет обмен данными между двумя компьютерами с предварительно установленной логической связью. Он постоянно используется в Интернете, так как надежность соединения в этом случае играет очень большую роль. Кроме того, TCP обеспечивает надежность доставки сообщений, принимая подтверждения доставки каждой порции сведений, что достигается путем подтверждающих пакетов, каждый раз присылаемых в ответ на полученное сообщение. При этом в самом начале устанавливается логическая связь между компьютером-отправителем и компьютером-получателем, что уже гарантирует доставку пакетов.

• UDP (User Datagram Protocol) – при использовании этого протокола не нужно иметь установленное логическое соединение двух компьютеров. Когда передаются данные другому компьютеру, предполагается, что он где-то есть, то есть подключен к сети. В этом случае нет никакой гарантии, что обмен данными произойдет. При этом к отсылаемому пакету просто добавляется IP-адрес компьютера, которому нужно отослать сообщение. Если сообщение принято, то присылается подтверждение об этом, иначе отсылка данных повторяется через некоторый промежуток времени. Как ни странно, но протокол UDP применяется в сети достаточно часто благодаря скорости, с которой он работает. Данная скорость достигается за счет того, что не устанавливаются соединения с другими компьютерами, что позволяет использовать трафик в нужном направлении. Так, этот протокол часто применяется в сетевых играх, для передачи звуковых данных с Интернет-радио и в других случаях, где надежность доставки пакетов не играет большой роли.

• IP (Internet Protocol) – протокол более высокого уровня, чем TCP и UDP. Он используется непосредственно для передачи данных по ранее установленному (или неустановленному) соединению и имеет механизмы маршрутизации. Пользуясь информацией о маршрутизации между выбранными компьютерами, он просто добавляет адрес отправителя и получателя к пакету и отсылает его дальше. Еще одна часто используемая функция протокола – разбитие большого пакета на более мелкие составляющие на одном компьютере и соответственно соединение всех частей в одно целое на другом, что является большим плюсом данного протокола. IP не контролирует доставку сообщений конечному адресату. IP-адреса машины-отправителя и машины-получателя включаются в заголовок датаграммы и используются для ее передачи между шлюзами. При этом информация о маршрутизации, находящаяся на шлюзе, указывает, куда передать датаграмму на каждом этапе.

• ICMP (Internet Control Message Protocol) – отвечает за контроль над протоколом IP. Он отслеживает любые изменения, влияющие на процесс маршрутизации. При возникновении каких-либо ошибок об этом узнают и отправитель, и получатель, при этом в сообщении указывается причина сбоя.

• RIP (Routing Information Protocol) – родной «брат» протокола IP (они оба связаны с маршрутизацией). Тем не менее протокол RIP отвечает за выбор наилучшего пути маршрута доставки данных.

• OSPF (Open Shortest Path First) – еще один протокол, выполняющий те же действия, что и RIP.

• ARP (Address Resolution Protocol) – работает с адресами компьютеров, то есть определяет фактический адрес машины, расположенной в той или иной ветке сети. Например, если нужно узнать физический адрес в сети Ethernet, имея при этом IP-адрес, то ARP конвертирует 32-битный IP-адрес в 48-битный Ethernet-адрес.

• DNS (Domain Name System) – это также «адресный» протокол, позволяющий определять адрес компьютера на основе его логического имени.

• RARP (Revere Address Resolution Protocol) – протокол, определяющий адрес компьютера в сети. Работает аналогично протоколу ARP, однако конвертирование происходит в обратном порядке, то есть 48-битный Ethernet-адрес преобразуется в 32-битный IP-адрес.

• ВООТР (Boot Protocol) – относится к прикладному уровню. С его помощью можно запустить сетевой компьютер, используя данные о загрузке с сетевого сервера.

• FTP (File Transfer Protocol) – очень известный протокол, позволяющий загружать файлы с одного компьютера на другой.

• TELNET – позволяет налаживать связь между двумя компьютерами, используя удаленный доступ. При этом пользователь получает полный контроль над компьютером, с которым связывается.

• EGP (Exterior Gateway Protocol) – служит шлюзом, если данные необходимо передать из локальной сети во внешнюю. При этом кроме информации передаются дополнительные служебные сведения о состоянии сети.

• IGP (Interior Gateway Protocol) – еще один шлюзовой протокол, необходимый для передачи информации о маршрутизации внутри сети.

• GGP (Gateway-to-Gateway Protocol) – передает информацию о сети и текущей маршрутизации, только в этом случае данные сведения предназначены для других существующих внутренних или внешних шлюзов.

Кроме описанных, существует набор протоколов, отвечающих за разные аспекты функционирования сети, в частности администрирование, работу с электронной почтой и т. п.

Имея в составе мощный набор вспомогательных протоколов, TCP/IP не зря пользуется популярностью. К тому же сегодня это единственный эффективный протокол, который используется для работы в Интернете.

Протоколы работы с электронной почтой

Описываемые протоколы являются теми протоколами, без которых невозможна работа электронной почты. Особенность данных протоколов – их узкая направленность, то есть их использование для других целей принципиально невозможно, да и не имеет смысла. Их задача – организация обмена электронными сообщениями, с чем они отлично справляются.

Еще одна особенность почтовых протоколов – их «однозадачность»: например, протокол, умеющий отсылать сообщения, не умеет их принимать, и наоборот. Именно поэтому такие протоколы работают парами.

SMTP (Simple Message Transfer Protocol) – почтовый протокол для передачи электронных сообщений. Он накапливает письма и рассылает их по адресам, указанным в заголовках.

Благодаря своей простоте[13] и возможностям SMTP завоевал себе достойное место в компьютерном мире. Есть у него, конечно, и недостатки, основной из которых – отсутствие механизма аутентификации входящих соединений и шифрования передачи данных между серверами.

SMTP рассчитан на передачу только текстовой информации, поэтому для отсылки файлов разработан стандарт UUENCODE. Благодаря этому дополнению также появляется возможность использовать разную кодировку писем. Однако и UUENCODE не является полноценным дополнением, так как при кодировании файла в текстовый формат теряется информативность, то есть его характер, формат и т. п. Поэтому вместе с SMTP работает еще одно расширение почты – MIME (Multipurpose Internet Mail Extension), выполняющее больше разнообразных функций.

Достоинство протокола SMTP – возможность отправлять сообщения с любым форматом вложения, будь то простой текстовый файл или любимая песня. Однако у всего есть свои недостатки – сообщение, прошедшее через кодовую обработку UUENCODE, увеличивается в размере в среднем на 30 %.