Протоколы передачи информации по сети

Связь между двумя или несколькими независимыми устройствами, компьютерами, программами или процессами выполняется по коммуникационным протоколам – совокупности правил, регламентирующих формат и процедуру обмена информацией.

Для веб-информации используется протокол HTTP.

HTTP (англ. Hypertext Transfer Protocol) – протокол передачи данных в виде текстовых сообщений между клиентом и сервером по принципу «запрос – ответ». Потребитель(клиент, программа веб-обозреватель) инициирует соединение и посылает запрос, а отвечающий сервер веб-сайта ожидает соединение для получения запроса, производит необходимые действия и возвращает обратно сообщение, информацию с результатом: файлы веб-страниц и файлы рисунков к ним. В запросе клиента указывается адрес ресурса. Обычно ресурсами являются хранящиеся на сервере файлы, но могут быть логические объекты из баз данных. Имеется возможность указать в запросе и ответе способ представления ресурса по формату, кодировке, языку и другим параметрам. Указание способа кодирования сообщения позволяет клиенту и серверу обмениваться и двоичными данными, хотя протокол является текстовым. Предполагается, что пользователь заранее знает адрес необходимого документа (сайта), получает документ и продолжает с него производить навигацию благодаря гиперссылкам.

Есть и другие протоколы передачи сообщений: протокол передачи файлов FTP может явным образом запросить список доступных файлов, принять или выложить файл на сервер. Протокол электронной почты SMTP вообще не занимается файлами, а передает только текстовые сообщения. Передача информации по протоколам для Веб (HTTP), электронной почты(SMTP) и передачи файлов FTP опирается на протокол TCP/IP.

Протокол управления передачей TCP (Transmission Control Protocol) делит посылаемое сообщение на компьютере отправителя на пакеты данных (фрагменты до 1500 байт) и нумерует пакеты. Далее с помощью протокола межсетевого взаимодействия IP пакеты передаются получателю по сетям Интернета к конечному пункту назначения. У получателя по протоколу TCP проверяется, все ли пакеты получены, они располагаются в нужном порядке и собираются в единое целое.

На одном компьютере одновременно могут выполнять связь с сетью несколько программ: электронная почта, веб-обозреватель, папка удаленного сетевого диска. Чтобы различать данные, которые отправляют и ждут разные прикладные программы (получение письма, веб-страницы, файла), каждой программе на компьютере присваивается уникальный идентифицирующий номер – порт. Например, порт 80 – для веб-обозревателя, порт 25 – для электронной почты, порт 53 – для связи со службой доменных имен DNS. В каждый посылаемый пакет приписывается номер порта как обозначение программы, которая посылает сообщение («обратный адрес») или должна получить сообщение (адрес на компьютере назначения).

Доставку можно сравнить с пересылкой книги почтовыми голубями: разорвать книгу на страницы и отправить с каждым голубем конверт с отдельной страницей. Получатель примет голубей, вскроет конверты, соберет листы по номерам и сошьет книгу.

Пакеты одного сообщения могут двигаться разными маршрутами, автоматически обходить участки повреждения сети, но в результате достигают места назначения и у адресата складываются в исходную информацию. Нет необходимости резервировать линию связи для каждого отдельного сообщения, пакеты разных абонентов смешиваются в одном потоке. Это защищает сеть от монополизации одним пользователем.

Сервер Интернета – подключенный к глобальной сети компьютер или выполняющаяся на нем программа, предоставляющие клиентам доступ к общим ресурсам и управляющие этими ресурсами.

Основные типы серверов в Интернете:

· веб-сервер;

· сервер электронной почты;

· сервер FTP, предназначенный для передачи файлов;

· сервер, обеспечивающий работу интернет-телефонии;

· сервер трансляции радио и видео через Интернет.

Скорость обмена информацией в сети определяется не быстродействием компьютера, а качеством линий связи. Для обмена сетевой информацией на большие расстояния используются спутниковая связь, волоконно-оптические цифровые кабели, выделенные телефонные линии (для прямого соединения абонентов без набора номера), обычные коммутируемые телефонные линии (соединяют после набора номера провайдера) и модем.

Адресация в Интернете

Числовой адрес компьютера в Интернете

Чтобы позвонить кому-нибудь по телефону, необходимо знать номер абонента. Аналогично, чтобы компьютер мог послать данные на другой компьютер, он должен знать его числовой адрес. В изолированной сети адреса компьютерам можно присваивать произвольно, однако, когда сеть подключается к Интернету, чтобы не было путаницы и дублирования, устройствам нужны интернет-адреса, присвоенные по правилам.

Числовой адрес, или IP-адрес (адрес межсетевого протокола Internet Protocol) – уникальный адрес компьютера в сети Интернет в виде четырех чисел, разделенных точками. В общем виде – nnn.nnn.nnn.nnn. Каждая часть nnn в числовом адресе – число от 0 до 255 и поскольку 256=2^8, число описывается 1 байтом (например, 10101000), а весь числовой адрес – 4 байтами. Обычно первый и второй байты определяют адрес сети, третий байт определяет адрес подсети, а четвертый – адрес компьютера в подсети. В IP-адресе 168.212.226.204 первые числа 168.212 определяют адрес локальной сети, 226 – подсети, а 204 – номер компьютера сети.

Уникальность адреса означает, что в данный момент в сети может работать только один компьютер с таким адресом. Числовой адрес у компьютера, подключенного к Интернету, может быть статическим (постоянным) или динамическим (временным).

Статический IP-адрес – это постоянный адрес, который не меняется со временем. Провайдер услуг Интернета присваивает его такому серверу или компьютеру, владелец которого оплатил постоянное подключение к Интернету. У провайдера или сервера локальной сети ограниченное количество адресов, и если адрес записан за кем-то, но не используется, выгоднее передать адрес другому. Поэтому компьютеру-клиенту, соединяющемуся лишь иногда через модем, обычно присваивается временный адрес на время сеанса – динамический IP-адрес. Динамический адрес компьютера в сети допускает изменение со временем принадлежности адресов и позволяет эффективнее использовать имеющийся в распоряжении набор адресов.

Сервер локальной сети организации тоже выделяет рабочему компьютеру динамический адрес при соединении по скоростному каналу, чтобы отметить, какой из компьютеров местной сети с ним в данный сеанс работает и кому отвечать, пересылая информацию из Интернета. После отключения компьютера от сети сервер передает адрес другому подключающемуся компьютеру. В любом случае в момент связи с сетью компьютер имеет уникальный IP-адрес, который его идентифицирует и больше нигде не повторяется (по крайней мере, в момент работы данного компьютера в сети).

Доменное имя в качестве адреса

Домéнное имя в сети Интернет – уникальное буквенное (нечисловое) имя, отличающее компьютер или ресурс от других систем в сети, состоит из последовательности имен, разделенных точками. Доменное имя веб-сайта Интернета запомнить легче, чем числовое. Регистр букв (прописные или строчны́е – большие или маленькие) в доменных именах не учитывается.

Пример адреса с числовым и доменным именем

Числовое имя: 194.226.127.22

Имя сервера:www.kremlin.ru

Доменное имя: kremlin.ru

Домен 2-го уровня: kremlin

Домен 1-го (верхнего) уровня: ru

URL-адрес: http://www.kremlin.ru

В числовом виде: http://194.226.127.22/

Http: протокол доступа

Части, составляющие доменное имя, называются доменами (адрес сайта Президента России kremlin.ru). Домен верхнего уровня – последняя часть доменного имени в Интернете, крупная структурная единица Интернета. Бывает двух типов – соответствует стране или какой-либо большой структуре. Национальные домены – двухбуквенные коды стран, некоторых островов и территорий. Таких доменов - около 300, например:ru – Россия, ua – Украина, kz – Казахстан, by – Белоруссия, am – Армения, сn – Китай, uk – Великобритания,са – Канада. В домене su, выданном еще Советскому Союзу, до сих пор регистрируются новые сайты. Ответственность за доменные имена внутри страны несет страна. Домен верхнего уровня ru обслуживают несколько специальных «корневых» серверов, отвечающих за связь с компьютерами подчиненной зоны.

Родовые домены общего пользования (три или больше букв) изначально характеризовали тип информационного ресурса. Домен сom предназначался для коммерческих организаций, org– неправительственных и некоммерческих организаций (kreml.org – сайт сообщества политологов). Домен net связывался с развитием сетей и телекоммуникационных технологий, edu – с образованием. Однако со временем регистрация в этих зонах стала свободной, зарегистрировать домен в них может любой желающий, а содержание сайта не обязательно соответствует родовому домену как типу ресурса.

В помощь классификации доменное имя может включать и географический, и родовой домены, то есть указывать не только страну, но и тип сайта, например: premier.gov.ru и duma.gov.ru – сайты председателя правительства и Государственной Думы РФ (правительственный домен gov от англ. government); pacademy.edu.by – Академия управления (вуз) при Президенте Республики Беларусь. Великобритания использует для коммерческих сайтов домены co.uk, а научных и образовательных – ac.uk (academic United Kingdom). В США зарегистрированы домен верхнего уровня us и домены второго уровня для штатов (штату Флорида соответствует домен fl.us), но более популярны родовые домены верхнего уровня без кода страны: whitehouse.gov – сайт Белого дома, harvard.edu – Гарвардский университет.

Подчиненные домены отражают области интересов и ответственности. В имени из нескольких доменов [домен3.домен2.домен1] уровень общности доменов возрастает слева направо, самым всеобъемлющим является последний домен – верхнего уровня. Отдельные компьютеры в локальной сети сервера primer.ru могут иметь более длинное доменное имя. Имя сетевого компьютера klient.primer.ru содержит: в начале имя реального сетевого компьютера klient (со своим числовым адресом); затем – поддомен локальной сети primer, частью которой является вызываемый компьютер; в конце – имя домена верхнего уровня (в данном случае – ru).

Обычно пользователи запоминают название сайта, но не его написание латиницей. Так называемые киберсквоттеры и тайпсквоттеры («захватчики имен») создают сайты с похожими именами, зарабатывая деньги на посещении из-за ошибок пользователей при наборе доменного имени в английском написании. Пользователи не доходят до нужного ресурса, не получают информацию, на которую рассчитывали, бизнес терпит убытки.