Прикладные протоколы ТСР, IP

Прикладные  протоколы ТСР, IP

     Почему  существуют два транспортных протокола TCP и UDP, а  не один из них?

     Дело  в том, что они предоставляют  разные услуги прикладным процессам. Большинство  прикладных программ пользуются только одним из них. Вы, как программист, выбираете тот протокол, который  наилучшим образом соответствует  вашим потребностям.

     Если  вам нужна надежная доставка, то лучшим может быть TCP.

     Если  вам нужна доставка датаграмм, то лучше может быть UDP.

     Если  вам нужна эффективная доставка по длинному и ненадежному каналу передачи данных, то лучше может  подойти протокол TCP.

     Если  нужна эффективность на быстрых  сетях с короткими соединениями, то лучшим может быть протокол UDP.

       Если ваши потребности не попадают  ни в одну из этих категорий,  то выбор транспортного протокола  не ясен.

     Однако  прикладные программы могут устранять  недостатки выбранного протокола. Например, если вы выбрали UDP, а вам необходима надежность, то прикладная программа  должна обеспечить надежность. Если вы выбрали TCP, а вам нужно передавать записи, то прикладная программа должна вставлять маркеры в поток  байтов так, чтобы можно было различить  записи

     Какие же прикладные программы  доступны в сетях  с TCP/IP?

     Общее их количество велико и продолжает постоянно увеличиваться. Некоторые  приложения существуют с самого начала развития internet. Например, TELNET, FTP и др. Некоторые появились недавно: X-Window, SNMP.

     Протоколы прикладного уровня ориентированы  на конкретные прикладные задачи. Они  определяют как процедуры по организации  взаимодействия определенного типа между прикладными процессами, так  и форму представления информации при таком взаимодействии. В этом разделе мы коротко опишем некоторые  из прикладных протоколов.

     Прикладные  протоколы

     Протоколы прикладного уровня служат для передачи информации конкретным клиентским приложениям, запущенным на сетевом компьютере. В IP-сетях протоколы прикладного  уровня опираются на стандарт TCP и  выполняют ряд специализированных функций, предоставляя пользовательским программам данные строго определенного  назначения. Ниже мы кратко рассмотрим несколько прикладных протоколов стека TCP/IP.

     Протокол FTP

     Протокол FTP (File Transfer Protocol) является одним из старейших протоколов семейства TCP/IP. Также как TELNET он пользуется транспортными услугами TCP. Предназначен для передачи файлов через Интернет. Именно на базе этого протокола реализованы процедуры загрузки и выгрузки файлов на удаленных узлах Всемирной Сети. FTP позволяет переносить с машины па машину не только файлы, но и целые папки, включающие поддиректории на любую глубину вложений. Осуществляется это путем обращения к системе команд FTP, описывающих ряд встроенных функций данного протокола.

     Протокол HTTP

     Протокол HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) обеспечивает передачу с удаленных серверов на локальный компьютер документов, содержащих код разметки гипертекста, написанный на языке HTML или XML, то есть веб-страниц. Данный прикладной протокол ориентирован прежде всего на предоставление информации программам просмотра веб-страниц, веб-браузерам, наиболее известными из которых являются такие приложения, как Microsoft Internet Explorer и Netscape Communicator.

       Именно с использованием протокола  HTTP организуется отправка запросов  удаленным http-серверам сети Интернет и обработка их откликов; помимо

     HTTP позволяет использовать для вызова  ресурсов Всемирной сети адреса стандарта доменной системы имен (DNS, Domain Name System), то есть обозначения, называемые URL (Uniform Resource Locator) вида http:/ /www.domain.zone/page.

     Протоколы РОРЗ и SMTP

     Прикладные  протоколы, используемые при работе с электронной почтой, называются SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) и РОРЗ (Post Office Protocol), первый «отвечает» за отправку исходящей корреспонденции, второй — за доставку входящей.

       В функции этих протоколов  входит организация доставки  сообщений e-mail и передача их почтовому клиенту. Помимо этого, протокол SMTP позволяет отправлять несколько сообщений в адрес одного получателя, организовывать промежуточное хранение сообщений, копировать одно сообщение для отправки нескольким адресатам. Он может работать даже в сетях, не использующих протоколы семейства TCP/IP. Протокол SMTP обеспечивает как группирование сообщений в адрес одного получателя, так и размножение нескольких копий сообщения для передачи в разные адреса. Над модулем SMTP располагается почтовая служба конкретных вычислительных систем. И РОРЗ, и SMTP обладают встроенными механизмами распознавания адресов электронной почты, а также специальными модулями повышения надежности доставки сообщений.

     Протокол TELNET

     Протокол TELNET позволяет обслуживающей машине рассматривать все удаленные  терминалы как стандартные "сетевые  виртуальные терминалы" строчного  типа, работающие в коде ASCII, а также  обеспечивает возможность согласования более сложных функций (например, локальный или удаленный эхо-контроль, страничный режим, высота и ширина экрана и т.д.). Как правило, для работы с сервером по протоколу TELNET на стороне  клиента должна быть установлена  специальная программа, называемая telnet-клиентом, которая, установив связь с удаленным узлом, открывает в своем окне системную консоль операционной оболочки сервера. После этого вы можете управлять серверным компьютером в режиме терминала, как своим собственным (естественно, в очерченных администратором рамках). Например, вы получите возможность изменять, удалять, создавать, редактировать файлы и папки, а также запускать на исполнение программы на диске серверной машины, сможете просматривать содержимое папок других пользователей. Какую бы операционную систему вы ни использовали, протокол Telnet позволит вам общаться с удаленной машиной «на равных». Например, вы без труда сможете открыть сеанс UNIX на компьютере, работающем под управлением MS Windows. Протокол TELNET работает на базе протокола TCP. Протокол TELNET существует уже давно. Он хорошо опробован и широко распространен.

     Работа  с TELNET походит на набор телефонного  номера. Пользователь набирает на клавиатуре что-то вроде telnet delta и получает на экране приглашение на вход в машину delta.

     Протокол UDP

     Прикладной  протокол передачи данных UDP (User Datagram Protocol) используется на медленных линиях для трансляции информации как дейтаграмм.

       Дейтаграмма содержит полный  комплекс данных, необходимых для  ее отсылки и получения. При  передаче дейтаграмм компьютеры  не занимаются обеспечением стабильности  связи, поэтому следует принимать  особые меры для обеспечения  надежности.

       Схема обработки информации протоколом UDP, в принципе, такая же, как и  в случае с TCP, но с одним  отличием: UDP всегда дробит информацию  по одному и тому же алгоритму,  строго определенным образом.  Для осуществления связи с  использованием протокола UDP применяется  система отклика: получив UDP-пакет,  компьютер отсылает отправителю  заранее обусловленный сигнал. Если  отправитель ожидает сигнал слишком  долго, он просто повторяет  передачу.

       На первый взгляд может показаться, что протокол UDP состоит сплошь из одних недостатков, однако есть в нем и одно существенное достоинство: прикладные интернет-программы работают с UDP в два раза быстрее, чем с его более высокотехнологичным собратом TCP.

     NFS

     Сетевая файловая система NFS (Network File System) впервые была разработана компанией Sun Microsystems Inc. NFS использует транспортные услуги UDP и позволяет монтировать в единое целое файловые системы нескольких машин с ОС UNIX. Бездисковые рабочие станции получают доступ к дискам файл-сервера так, как будто это их локальные диски.

     NFS значительно  увеличивает нагрузку на сеть. Если в сети используются медленные  линии связи, то от NFS мало толку.  Однако, если пропускная способность сети позволяет NFS нормально работать, то пользователи получают большие преимущества. Поскольку сервер и клиент NFS реализуются в ядре ОС, все обычные несетевые программы получают возможность работать с удаленными файлами, расположенными на подмонтированных NFS-дисках, точно также как с локальными файлами.

     X-Window

     Система X-Window использует протокол X-Window, который работает на базе TCP, для многооконного отображения графики и текста на растровых дисплеях рабочих станций. X-Window - это гораздо больше, чем просто утилита для рисования окон; это целая философия человеко-машинного взаимодействия.

     Протокол SNMP

     Протокол SNMP (Simple Network Management Protocol - простой протокол управления сетью) работает на базе UDP и предназначен для использования сетевыми управляющими станциями. Он позволяет управляющим станциям собирать информацию о положении дел в сети internet. Протокол определяет формат данных, их обработка и интерпретация остаются на усмотрение управляющих станций или менеджера сети.