Что такое порт протокола

Обновлено: 16.05.2024

Со́кет (англ. socket — разъём) — название программного интерфейса для обеспечения обмена данными между процессами. Процессы при таком обмене могут исполняться как на одной ЭВМ, так и на различных ЭВМ, связанных между собой сетью. Сокет — абстрактный объект, представляющий конечную точку соединения.

Инкапсуля́ция в компью́терных сетя́х — это метод построения модульных сетевых протоколов, при котором логически независимые функции сети абстрагируются от нижележащих механизмов путём включения или инкапсулирования этих механизмов в более высокоуровневые объекты.

Файл регистрации (протокол, журнал, лог; англ. log) — файл с записями о событиях в хронологическом порядке, простейшее средство обеспечения журналирования. Различают регистрацию внешних событий и протоколирование работы самой программы — источника записей (хотя часто всё записывается в единый файл).

Упоминания в литературе

– 602 Указанный порт уже открыт – COM-порт, который должен использоваться сетевым соединением, уже используется другим активным сетевым соединением или процессом (например, программой мониторинга телефонной линии, вроде факс-программы). Необходимо завершить работу с приложением, блокирующим COM-порт.

• 602 Указанный порт уже открыт – COM-порт, который должен использоваться сетевым соединением, уже используется другим активным сетевым соединением или процессом (например, программой мониторинга телефонной линии, вроде факс-программы). Необходимо завершить работу с приложением, блокирующим COM-порт.

Через некоторое время обязательно просмотрите статистику работы каждого компонента. Если, например, вы активно пользуетесь электронной почтой, а соответствующий компонент показывает, что обработано малое количество писем, он, возможно, настроен неправильно. Так, для проверки почты и веб-трафика антивирус применяет стандартные номера портов, поэтому если сервис использует другой порт, то проходящая информация анализироваться не будет. Всегда есть вероятность, что вирус будет остановлен файловым антивирусом или проактивной защитой, однако вредоносные сценарии, ориентированные на уязвимость в веб-браузере или почтовом клиенте, могут остаться незамеченными, поэтому, если вы знаете, что сервис использует нестандартный порт, его номер следует занести в список.

В списке Последовательный порт перечислены порты, к которым может быть подключено устройство ИК-связи. Два порта: COM1 и COM2 – являются реальными, физически существующими портами. В приведенном примере адаптер Tekram IRMate-210 действительно подключен к последовательному порту COM2. Если в списке присутствует еще один порт, COM3, то он является виртуальным. Для устройства ИК-связи, подключенного через USB, нужно выбрать именно этот порт. Если ИК-адаптер работает без создания виртуального COM-порта, данная настройка недоступна.

COM-порт, или, как его еще называют, последовательный порт (рис. 1.27), разработан уже давно и до сих пор с успехом используется, например, для подключения модемов. Скорость передачи информации через этот порт невелика, но она все же выше, чем скорость передачи информации при подключении модема к существующим телефонным линиям. COM-портов в вашем компьютере может быть несколько, но выглядят они совершенно одинаково.

Связанные понятия (продолжение)

Анализатор трафика, или сниффер (от англ. to sniff — нюхать) — программа или устройство для перехвата и анализа сетевого трафика (своего и/или чужого).

Клие́нт — это аппаратный или программный компонент вычислительной системы, посылающий запросы серверу.

Се́рверное програ́ммное обеспечение (се́рвер, англ. server от to serve — служить; множественное число се́рверы, в разговорном языке также употребляется сервера́) — в информационных технологиях — программный компонент вычислительной системы, выполняющий сервисные (обслуживающие) функции по запросу клиента, предоставляя ему доступ к определённым ресурсам или услугам.

Сетевой шлюз (англ. Gateway) — аппаратный маршрутизатор или программное обеспечение для сопряжения компьютерных сетей, использующих разные протоколы (например, локальной и глобальной).

Межсетево́й экра́н, сетево́й экра́н — программный или программно-аппаратный элемент компьютерной сети, осуществляющий контроль и фильтрацию проходящего через него сетевого трафика в соответствии с заданными правилами.

Взаимодействие компьютеров между собой, а также с другим активным сетевым оборудованием, в TCP/IP-сетях организовано на основе использования сетевых служб, которые обеспечиваются специальными процессами сетевой операционной системы (ОС) — демонами в UNIX-подобных ОС, службами в ОС семейства Windows и т. п. Примерами сетевых сервисов являются веб-серверы (в т.ч. сайты всемирной паутины), электронная почта, FTP-серверы для обмена файлами, приложения IP-телефонии и многое другое.

Узел сети (англ. node) — устройство, соединённое с другими устройствами как часть компьютерной сети.. Узлами могут быть компьютеры, мобильные телефоны, карманные компьютеры, а также специальные сетевые устройства, такие как маршрутизатор, коммутатор или концентратор.

Сервер баз данных (БД) выполняет обслуживание и управление базой данных и отвечает за целостность и сохранность данных, а также обеспечивает операции ввода-вывода при доступе клиента к информации.

Общий ресурс, или общий сетевой ресурс, — в информатике, это устройство или часть информации, к которой может быть осуществлён удалённый доступ с другого компьютера, обычно через локальную компьютерную сеть или посредством корпоративного интернета, как если бы ресурс находился на локальной машине.

Монтирование файловой системы — системный процесс, подготавливающий раздел диска к использованию операционной системой.

Удалённый вызов процедур, реже Вызов удалённых процедур (от англ. Remote Procedure Call, RPC) — класс технологий, позволяющих компьютерным программам вызывать функции или процедуры в другом адресном пространстве (как правило, на удалённых компьютерах). Обычно реализация RPC-технологии включает в себя два компонента: сетевой протокол для обмена в режиме клиент-сервер и язык сериализации объектов (или структур, для необъектных RPC). Различные реализации RPC имеют очень отличающуюся друг от друга архитектуру.

Сетевой мост (также бридж с англ. bridge) — сетевое устройство второго уровня модели OSI, предназначенное для объединения сегментов (подсети) компьютерной сети в единую сеть.

Широковещательный адрес — условный (не присвоенный никакому устройству в сети) адрес, который используется для передачи широковещательных пакетов в компьютерных сетях.

Файловый дескриптор — это неотрицательное целое число. Когда создается новый поток ввода-вывода, ядро возвращает процессу, создавшему поток ввода-вывода, его файловый дескриптор.

Софтфо́н (калька с англ. software telephone, программный телефон) — класс программного обеспечения для персонального компьютера для совершения телефонных (голосовых) или видеозвонков через Интернет (в общем случае через любую IP-сеть) без использования дополнительного аппаратного обеспечения, за исключением гарнитуры, USB-телефона, микрофона и аудиоколонок, вебкамеры (в случае видеосвязи).

Код ответа, Код причины завершения или Код возврата (в англоязычной литературе также Cause code, Reason code, Status code, Disconnect code и т. д.) — в телекоммуникациях и программном обеспечении — цифровой код, сформированный узлом в результате выполнения запроса, который характеризует то или иное событие протокола или технологии, произошедшее на отвечающей стороне: успешное или неуспешное выполнение и т. д. Нередко коды ответа сопровождаются лаконичным комментарием на английском языке, а в ответном.

Маршрутиза́тор (проф. жарг. рýтер транслитерация от англ. router /ˈɹu:tə(ɹ)/ или /ˈɹaʊtəɹ/, /ˈɹaʊtɚ/) — специализированный компьютер, который пересылает пакеты между различными сегментами сети на основе правил и таблиц маршрутизации. Маршрутизатор может связывать разнородные сети различных архитектур. Для принятия решений о пересылке пакетов используется информация о топологии сети и определённые правила, заданные администратором.

В компьютерных сетях пакет — это определённым образом оформленный блок данных, передаваемый по сети в пакетном режиме. Компьютерные линии связи, которые не поддерживают пакетный режим, как, например, традиционная телекоммуникационная связь точка-точка, передают данные просто в виде последовательности байтов, символов или битов поодиночке. Если данные сформированы в пакеты, битрейт коммуникационной среды можно более эффективно распределить между пользователями, чем в сети с коммутацией каналов. При.

Сетевой уровень (англ. Network layer) — 3-й уровень сетевой модели OSI, предназначается для определения пути передачи данных. Отвечает за трансляцию логических адресов и имён в физические, определение кратчайших маршрутов, коммутацию и маршрутизацию, отслеживание неполадок и заторов в сети. На этом уровне работает такое сетевое устройство, как маршрутизатор.

Интернет-безопасность — это отрасль компьютерной безопасности, связанная специальным образом не только с Интернетом, но и с сетевой безопасностью, поскольку она применяется к другим приложениям или операционным системам в целом. Её цель — установить правила и принять меры для предотвращения атак через Интернет. Интернет представляет собой небезопасный канал для обмена информацией, который приводит к высокому риску вторжения или мошенничества, таких как фишинг, компьютерные вирусы, трояны, черви и.

Де́мон (daemon, dæmon, др.-греч. δαίμων божество) — компьютерная программа в системах класса UNIX, запускаемая самой системой и работающая в фоновом режиме без прямого взаимодействия с пользователем.

Стек протоколов — это иерархически организованный набор сетевых протоколов, достаточный для организации взаимодействия узлов в сети. Протоколы работают в сети одновременно, значит работа протоколов должна быть организована так, чтобы не возникало конфликтов или незавершённых операций. Поэтому стек протоколов разбивается на иерархически построенные уровни, каждый из которых выполняет конкретную задачу — подготовку, приём, передачу данных и последующие действия с ними.

Поток данных (англ. stream) в программировании — абстракция, используемая для чтения или записи файлов, сокетов и т. п. в единой манере.

Широковещательный канал, широковещание (англ. broadcasting) — метод передачи данных в компьютерных сетях, при котором определенный поток данных (каждый переданный пакет в случае пакетной передачи) предназначен для приёма всеми участниками сети.

Кадр (жарг. фрейм, от англ. frame — кадр) — фрагмент данных протокола канального уровня модели OSI, передаваемый по линии связи.

Контроллер домена в компьютерных сетях построенных на Microsoft Server — сервер, контролирующий область компьютерной сети (домен).

Канальный уровень (англ. Data Link layer) — второй уровень сетевой модели OSI, предназначенный для передачи данных узлам, находящимся в том же сегменте локальной сети. Также может использоваться для обнаружения и, возможно, исправления ошибок, возникших на физическом уровне. Примерами протоколов, работающих на канальном уровне, являются: Ethernet для локальных сетей (многоузловой), Point-to-Point Protocol (PPP), HDLC и ADCCP для подключений точка-точка (двухузловой).

Технология единого входа (англ. Single Sign-On) — технология, при использовании которой пользователь переходит из одного раздела портала в другой без повторной аутентификации.

Оппортунистическое шифрование (OE) относится к любой системе, которая, при подключении к другой системе, пытается зашифровать канал передачи, а иначе переходит к незашифрованной связи. Этот метод не требует никакой предварительной подготовки между этими двумя системами.

Динамический сайт — сайт, состоящий из динамичных страниц — шаблонов, контента, скриптов и прочего, в большинстве случаев в виде отдельных файлов (в Lotus Notes/Domino данные и все элементы дизайна, включая пользовательские скрипты, хранятся в одном файле).

Сокеты Беркли — интерфейс программирования приложений (API), представляющий собой библиотеку для разработки приложений на языке C с поддержкой межпроцессного взаимодействия (IPC), часто применяемый в компьютерных сетях.

Расширение браузера — компьютерная программа, которая в некотором роде расширяет функциональные возможности браузера. В зависимости от браузера, термин может отличаться от условленных обозначений, к примеру, plug-in (плагин), add-on (дополнение) или extension (расширение). Mozilla Firefox был разработан с целью создания маленького и простого в использовании веб-браузера, который расширялся бы за счёт продвинутых функций расширений. Microsoft Internet Explorer начал поддерживать расширения начиная.

Упоминания в литературе (продолжение)

Pablo Commander предлагает лишь базовые возможности для работы с FTP. FTP-клиент, который имеется в этой программе, максимально упрощен. Пользователь может указать адрес и порт для подключения к серверу, имя пользователя и пароль для защищенных серверов, а также включить использование пассивного режима. Серверы, которые уже занесены в список, можно редактировать или удалять.

Индексация одних и тех же документов, выдаваемых Web-серверами в разных кодировках, лишена особого смысла. При этом русские поисковые системы держат в базах документы только в одной из кодировок, другие рекомендуется исключать из индексирования. Если кодировки распределяются по портам сервером, на разных портах (серверах) следует выдавать разный robots.txt. Это значит, что во всех портах/серверах, кроме основного, должно быть написано:

Любой модем должен быть присоединен к одному из портов компьютера. В случае с внешним модемом все ясно. Это либо один из СОМ-портов, либо USB-порт, в зависимости от марки модема. Встроенные модемы присоединяются к материнской плате напрямую, поэтому для них создаются виртуальные порты. Так, если в компьютере всего два СОМ-порта, называемых также последовательными, то для встроенного модема автоматически создается виртуальный, ненастоящий порт COM3.

Если же установка операционной системы будет производиться с flash-накопителя, подход аналогичен, только в этом случае могут появиться некоторые нюансы. В списке устройств USB-устройство может отображаться по-разному, например USB, USB-HDD, HDD1 и т. п., поэтому нельзя сказать наперед, как оно будет называться у вас в списке. Кроме того, некоторые BIOS отображают USB-устройство в списке только в том случае, если оно уже подключено к USB-порту. Поэтому рекомендуется сначала подключить flash-накопитель к порту, а уже потом заходить в BIOS Setup. В любом случае вам необходимо поднять нужную запись в самый верх списка, используя для этого тот способ, который предусматривает BIOS материнской платы.

• Значение Serial Port 1 позволяет соединить первый COM-порт эмулятора с реальным портом рабочей станции или маппировать его на файл.

В некоторых моделях сканеров (например, профессиональных) используется интерфейс FireWire, который характеризуется высокой скоростью передачи данных. Чтобы подключить такой сканер к компьютеру, необходим порт FireWire. Не на всех материнских платах он есть, но его можно добавить, установив соответствующую плату расширения.

Действительно возросшая способность групп обеспечивать организацию и мобилизацию криминальных ресурсов, а также нанимать специалистов на краткосрочной основе в кратчайший срок ведет к появлению новых взаимосвязей между установившимися и появляющимися формами преступной деятельности. Например, что касается транснационального оборота наркотических средств, то было установлено, как одна преступная группа наняла на двухлетний срок, начиная с середины 2011 года, специальных хакеров для обеспечения оборота запрещенных наркотических средств через один европейский порт. Путем проникновения в компьютерные системы порта с помощью вредоносных компьютерных программ, засланных через электронную почту сотрудников порта, злоумышленники помогли организованной преступной группе получить доступ к информации о месте нахождения и системе охраны контейнеров порта, а также закамуфлировать свою противоправную деятельность.

Любой POS-терминал, как правило, состоит из следующих функциональных блоков: монитор, системный блок, имеющий в своем составе все присущие обычному PC-совместимому компьютеру узлы – корпус, дисковод, жесткий диск, сетевую карту, порты и т. д. Далее начинаются отличия от обычного компьютера. К специализированным устройствам можно отнести: программируемую клавиатуру, дисплей покупателя, считыватель магнитных карт, принтер чеков, денежный ящик.

1. Лекция - Введение. Адресация. Протоколы (IP, TCP, UDP). Порты.

Официальная документация по Internet

Все разработчики должны придерживаться этой документации, но на практике, не всегда так происходит.

Адресация в сети Internet.

Типы адресов.

Физический (MAC-адрес)

Сетевой (IP-адрес)

Символьный (DNS-имя)

Компьютер в сети TCP/IP может иметь адреса трех уровней (но не менее двух):

Локальный адрес компьютера. Для узлов, входящих в локальные сети - это МАС-адрес сетевого адаптера. Эти адреса назначаются производителями оборудования и являются уникальными адресами.

IP-адрес, состоящий из 4 байт, например, 109.26.17.100. Этот адрес используется на сетевом уровне. Он назначается администратором во время конфигурирования компьютеров и маршрутизаторов.

IPv4 - адрес является уникальным 32-битным идентификатором IP-интерфейса в Интернет.

IP-адреса принято записывать разбивкой всего адреса по октетам (8), каждый октет записывается в виде десятичного числа, числа разделяются точками. Например, адрес

10100000010100010000010110000011
записывается как

Перевод адреса из двоичной системы в десятичную

IP-адрес хоста состоит из номера IP-сети, который занимает старшую область адреса, и номера хоста в этой сети, который занимает младшую часть.

160.81.5. - номер сети

131 - номер хоста

Базовые протоколы (IP, TCP, UDP)

Стек протоколов TCP/IP

TCP/IP - собирательное название для набора (стека) сетевых протоколов разных уровней, используемых в Интернет. Особенности TCP/IP:

Открытые стандарты протоколов, разрабатываемые независимо от программного и аппаратного обеспечения;

Независимость от физической среды передачи;

Система уникальной адресации;

Стандартизованные протоколы высокого уровня для распространенных пользовательских сервисов.

Стек протоколов TCP/IP

Стек протоколов TCP/IP делится на 4 уровня:

Физический и канальный.

Позже была принята 7-ми уровневая модель ISO.

Данные передаются в пакетах. Пакеты имеют заголовок и окончание, которые содержат служебную информацию. Данные, более верхних уровней вставляются, в пакеты нижних уровней.

Пример инкапсуляции пакетов в стеке TCP/IP

Физический и канальный уровень.

Стек TCP/IP не подразумевает использования каких-либо определенных протоколов уровня доступа к среде передачи и физических сред передачи данных. От уровня доступа к среде передачи требуется наличие интерфейса с модулем IP, обеспечивающего передачу IP-пакетов. Также требуется обеспечить преобразование IP-адреса узла сети, на который передается IP-пакет, в MAC-адрес. Часто в качестве уровня доступа к среде передачи могут выступать целые протокольные стеки, тогда говорят об IP поверх ATM, IP поверх IPX, IP поверх X.25 и т.п.

Межсетевой уровень и протокол IP.

Основу этого уровня составляет IP-протокол.

IP (Internet Protocol) – интернет протокол.

Первый стандарт IPv4 определен в RFC-760 (DoD standard Internet Protocol J. Postel Jan-01-1980)

Последняя версия IPv4 - RFC-791 (Internet Protocol J. Postel Sep-01-1981).

Первый стандарт IPv6 определен в RFC-1883 (Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification S. Deering, R. Hinden December 1995)

Последняя версия IPv6 - RFC-2460 (Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification S. Deering, R. Hinden December 1998).

Протокол IP доставляет блоки данных от одного IP-адреса к другому.

Программа, реализующая функции того или иного протокола, часто называется модулем, например, “IP-модуль”, “модуль TCP”.

Когда модуль IP получает IP-пакет с нижнего уровня, он проверяет IP-адрес назначения.

Если IP-пакет адресован данному компьютеру, то данные из него передаются на обработку модулю вышестоящего уровня (какому конкретно - указано в заголовке IP-пакета).

Также может потребоваться, на границе сетей с различными характеристиками, разбить IP-пакет на фрагменты (фрагментация), а потом собрать в единое целое на компьютере-получателе.

Структура дейтограммы IP. Слова по 32 бита.

Версия - версия протокола IP (например, 4 или 6)

Длина заг. - длина заголовка IP-пакета.

Тип сервиса (TOS - type of service) - Тип сервиса (подробнее рассмотрен в лекции 8).

TOS играет важную роль в маршрутизации пакетов. Интернет не гарантирует запрашиваемый TOS, но многие маршрутизаторы учитывают эти запросы при выборе маршрута (протоколы OSPF и IGRP).

Идентификатор дейтаграммы, флаги (3 бита) и указатель фрагмента - используются для распознавания пакетов, образовавшихся путем фрагментации исходного пакета.

Время жизни (TTL - time to live) - каждый маршрутизатор уменьшает его на 1, что бы пакеты не блуждали вечно.

Протокол - Идентификатор протокола верхнего уровня указывает, какому протоколу верхнего уровня принадлежит пакет (например: TCP, UDP).

Коды некоторые протоколов RFC-1700 (1994)

Протокол IP является маршрутизируемый, для его маршрутизации нужна маршрутная информация.

Маршрутная информация, может быть:

Статической (маршрутные таблицы прописываются вручную)

Динамической (маршрутную информацию распространяют специальные протоколы)

Протоколы динамической маршрутизации:

RIP (Routing Information Protocol) - протокол передачи маршрутной информации, маршрутизаторы динамически создают маршрутные таблицы.

OSPF (Open Shortest Path First) - протокол "Открой кротчайший путь первым", является внутренним протоколом маршрутизации.

IGP (Interior Gateway Protocols) - внутренние протоколы маршрутизации, распространяет маршрутную информацию внутри одной автономной системе.

EGP (Exterior Gateway Protocols) - внешние протоколы маршрутизации, распространяет маршрутную информацию между автономными системами.

BGP (Border Gateway Protocol) - протокол граничных маршрутизаторов.

Другие служебные IP-протоколы

IGMP (Internet Group Management Protocol) - позволяет организовать многоадресную рассылку средствами IP.

RSVP (Resource Reservation Protocol) - протокол резервирования ресурсов.

ARP (Address Resolution Protocol) - протокол преобразования IP-адреса и адреса канального уровня.

Транспортный уровень

Протоколы транспортного уровня обеспечивают прозрачную доставку данных между двумя прикладными процессами. Процесс, получающий или отправляющий данные с помощью транспортного уровня, идентифицируется на этом уровне номером, который называется номером порта. Таким образом, роль адреса отправителя и получателя на транспортном уровне выполняет номер порта (или проще - порт).

Анализируя заголовок своего пакета, полученного от межсетевого уровня, транспортный модуль определяет по номеру порта получателя, какому из прикладных процессов направлены данные, и передает эти данные соответствующему прикладному процессу. Номера портов получателя и отправителя записываются в заголовок транспортным модулем, отправляющим данные; заголовок транспортного уровня содержит также и другую служебную информацию; формат заголовка зависит от используемого транспортного протокола.

На транспортном уровне работают два основных протокола: UDP и TCP.

Первая и последняя версия TCP - RFC-793 (Transmission Control Protocol J. Postel Sep-01-1981).

Посылает запрос на следующий пакет, указывая его номер в поле "Номер подтверждения" (AS). Тем самым, подтверждая получение предыдущего пакета.

Делает проверку целостности данных, если пакет битый посылает повторный запрос.

Структура дейтограммы TCP. Слова по 32 бита.

Длина заголовка - задается словами по 32бита.

Размер окна - количество байт, которые готов принять получатель без подтверждения.

Контрольная сумма - включает псевдо заголовок, заголовок и данные.

Указатель срочности - указывает последний байт срочных данных, на которые надо немедленно реагировать.

URG - флаг срочности, включает поле "Указатель срочности", если =0 то поле игнорируется.

ACK - флаг подтверждение, включает поле "Номер подтверждения, если =0 то поле игнорируется.

PSH - флаг требует выполнения операции push, модуль TCP должен срочно передать пакет программе.

RST - флаг прерывания соединения, используется для отказа в соединении

SYN - флаг синхронизация порядковых номеров, используется при установлении соединения.

FIN - флаг окончание передачи со стороны отправителя

UDP (Universal Datagram Protocol) - универсальный протокол передачи данных, более облегченный транспортный протокол, чем TCP.

Основные отличия от TCP:

Отсутствует соединение между модулями UDP.

При потере пакета запрос для повторной передачи не посылается

UDP используется если не требуется гарантированная доставка пакетов , например, для потокового видео и аудио, DNS (т.к. данные небольших размеров). Если проверка контрольной суммы выявила ошибку или если процесса, подключенного к требуемому порту, не существует, пакет игнорируется (уничтожается). Если пакеты поступают быстрее, чем модуль UDP успевает их обрабатывать, то поступающие пакеты также игнорируются.

Структура дейтограммы UDP. Слова по 32 бита.

Не все поля UDP-пакета обязательно должны быть заполнены. Если посылаемая дейтаграмма не предполагает ответа, то на месте адреса отправителя могут помещаться нули.

Протокол реального времени RTP

RTP (Real Time Protocol) - транспортный протокол для приложений реального времени.

RTCP (Real Time Control Protocol) - транспортный протокол обратной связи для приложения RTP..

Назначение портов

По номеру порта транспортные протоколы определяют, какому приложению передать содержимое пакетов.

Порты могут принимать значение от 0-65535 (два байта 2^16).

Некоторые заданные порты RFC-1700 (1994)

Программа Ping

Программа для проверки соединения и работы с удаленным хостом.

Программа TraceRoute - позволяет проверить маршрут до удаленного хоста.

Вам когда-нибудь приходилось простыми словами объяснять то, что происходит, когда вы подключаете компьютер к сети? Или может вас просили рассказать о таких терминах как протокол, IP или порт? И вы не знали как объяснить происходящее словами, понятными даже новичку? Или может иногда вам нужно быстро пояснить фундаментальные концепции, лежащие в основе сети интернет? Какие бы причины у вас не были, вы всегда можете сделать это перечисленными ниже способами.

Примечание: Задачей данной статьи является не детальное раскрытие терминов, а предложение различных способов, которые позволят пользователям за короткий промежуток времени вникнуть в основы интернета. Конечно, они не узнают большинство важных деталей. Но, в большинстве случаев, даже простых объяснений бывает более, чем достаточно.

Что такое интернет-адрес и Url

Самым простым способом является пояснения на фоне всем известных альтернатив. В данном случае, одной из таких альтернатив может служить нумерация домов и названий городов. С этими понятиями все знакомы с детства. Под названиями городов можно подразумевать доменные имена. Под названиями улиц и номерами домов можно подразумевать интернет-адреса конкретных страниц. Если вам нужно пояснить механизм поиска, то в качестве dns-серверов можно подразумевать справочные службы, которые подсказывают компьютерам пользователей, как добраться до конкретных страниц сайтов. Если вопрос будет касаться построения Url, то его так же просто объяснить. Вначале идет домен (город), затем конкретный адрес страницы (названия улиц и номера домов).

Такие ассоциации, позволят пользователям не только быстро освоиться с построением интернет-адресов, но и самостоятельно находить ответы, на основе сравнений с альтернативой. Например, под номерами квартир подразумевать - параметры, которые идут после знака вопроса.

Примечание: Как бы эти объяснения не казались банальными, но, часто, пользователи ждут именно их. Для того, чтобы искать информацию, просматривать свои любимые сайты и общаться по сети, совершенно, не нужно знать о том, что за одним и тем же доменом может скрываться несколько IP-адресов, и что сайты располагаются на хостингах, с поддержкой php и других языков. Все что им для этого необходимо - это уметь правильно обращаться с адресами, а именно вставлять вначале строки "http://", затем писать доменное имя и, возможно, конкретный адрес страницы.

Примечание: Если существует необходимость углубиться в какую-либо сферу, то это означает, что и время на прочтение такого рода статей должно быть.

Примечание: Сутью данного сравнения является то, что с различными рамками в общении все знакомы. И, в той или иной мере, все знакомы с тем, что будет происходить, если эти рамки нарушать.

Что такое интернет порты

Попытка начать объяснения с развернутого ответа о протоколе IP и его портах приведет лишь к длительному объяснению вопросов построения топологии сети. Конечно, данная информация была бы интересна пользователям. Но, времени на ее объяснение уйдет не мало.

Каждый компьютер, подключенный к сети, не только к интернету, должен уметь параллельно общаться с другими компьютерами, иначе бы смысла в сети просто не было. При этом данные, которыми обмениваются программы на компьютерах, никак не должны пересекаться, в противном случае могут возникать ошибки. Самым простым способом сравнения будет сравнение с телефонными номерами. Под IP-адресами можно понимать код страны, а под номерами порты. Такое сравнение так же поможет легко ответить на такие вопросы, как использование нескольких адресов (несколько номеров), что такое NAT (перенаправление с одного телефона на другой через станцию) и другие.

Примечание: Использование альтернатив, построенных на цифровом построении, позволит пользователем намного легче проводить аналогии с интернет портами.

Теперь, вы знаете как быстро и просто объяснить термины интернет-адрес, протокол и порт. А так же знаете, чем чреваты попытки использовать терминологию.

Cтек протоколов TCP/IP широко распространен. Он используется в качестве основы для глобальной сети интернет. Разбираемся в основных понятиях и принципах работы стека.

Основы TCP/IP

Стек протоколов TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol, протокол управления передачей/протокол интернета) — сетевая модель, описывающая процесс передачи цифровых данных. Она названа по двум главным протоколам, по этой модели построена глобальная сеть — интернет. Сейчас это кажется невероятным, но в 1970-х информация не могла быть передана из одной сети в другую, с целью обеспечить такую возможность был разработан стек интернет-протоколов также известный как TCP/IP.

Разработкой этих протоколов занималось Министерство обороны США, поэтому иногда модель TCP/IP называют DoD (Department of Defence) модель. Если вы знакомы с моделью OSI, то вам будет проще понять построение модели TCP/IP, потому что обе модели имеют деление на уровни, внутри которых действуют определенные протоколы и выполняются собственные функции. Мы разделили статью на смысловые части, чтобы было проще понять, как устроена модель TCP/IP:

Уровневая модель TCP/IP

Три верхних уровня — прикладной, транспортный и сетевой — присутствуют как в RFC, так и у Таненбаума и других авторов. А вот стоит ли говорить только о канальном или о канальном и физическом уровнях — нет единого мнения. В RFC они объединены, поскольку выполняют одну функцию. В статье мы придерживаемся официального интернет-стандарта RFC и не выделяем физический уровень в отдельный. Далее мы рассмотрим четыре уровня модели.

Канальный уровень (link layer)

Предназначение канального уровня — дать описание тому, как происходит обмен информацией на уровне сетевых устройств, определить, как информация будет передаваться от одного устройства к другому. Информация здесь кодируется, делится на пакеты и отправляется по нужному каналу, т.е. среде передачи.

Этот уровень также вычисляет максимальное расстояние, на которое пакеты возможно передать, частоту сигнала, задержку ответа и т.д. Все это — физические свойства среды передачи информации. На канальном уровне самым распространенным протоколом является Ethernet, но мы рассмотрим его на примере в конце статьи.

Межсетевой уровень (internet layer)

Каждая индивидуальная сеть называется локальной, глобальная сеть интернет позволяет объединить все локальные сети. За объединение локальных сетей в глобальную отвечает сетевой уровень. Он регламентирует передачу информации по множеству локальных сетей, благодаря чему открывается возможность взаимодействия разных сетей.

Межсетевое взаимодействие — это основной принцип построения интернета. Локальные сети по всему миру объединены в глобальную, а передачу данных между этими сетями осуществляют магистральные и пограничные маршрутизаторы.

Маска подсети и IP-адреса

Маска подсети помогает маршрутизатору понять, как и куда передавать пакет. Подсетью может являться любая сеть со своими протоколами. Маршрутизатор передает пакет напрямую, если получатель находится в той же подсети, что и отправитель. Если же подсети получателя и отправителя различаются, пакет передается на второй маршрутизатор, со второго на третий и далее по цепочке, пока не достигнет получателя.

Протокол интернета — IP (Internet Protocol) используется маршрутизатором, чтобы определить, к какой подсети принадлежит получатель. Свой уникальный IP-адрес есть у каждого сетевого устройства, при этом в глобальной сети не может существовать два устройства с одинаковым IP. Он имеет два подвида, первым был принят IPv4 (IP version 4, версии 4) в 1983 году.

IPv4 предусматривает назначение каждому устройству 32-битного IP-адреса, что ограничивало максимально возможное число уникальных адресов 4 миллиардами (2 32 ). В более привычном для человека десятичном виде IPv4 выглядит как четыре блока (октета) чисел от 0 до 255, разделенных тремя точками. Первый октет IP-адреса означает его класс, классов всего 4: A, B, C, D.

IPv6 имеет вид восьми блоков по четыре шестнадцатеричных значения, а каждый блок разделяется двоеточием. IPv6 выглядит следующим образом:

Так как IPv6 адреса длинные, их разрешается сокращать по следующим правилам: ведущие нули допускается опускать, например в адресе выше :00FF: позволяется записывать как :FF:, группы нулей, идущие подряд тоже допустимо сокращать и заменять на двойное двоеточие, например, 2DAB:FFFF::01AA:00FF:DD72:2C4A. Допускается делать не больше одного подобного сокращения в адресе IPv6.

IP предназначен для определения адресата и доставки ему информации, он предоставляет услугу для вышестоящих уровней, но не гарантирует целостность доставляемой информации.

ICMP и IGMP

ICMP никогда не вызывается сетевыми приложениями пользователя, кроме случаев диагностики сети, к примеру, пинг (ping) или traceroute (tracert). ICMP не передает данные, это отличает его от транспортных TCP и UDP, расположенных на L3, которые переносят любые данные. ICMP работает только с IP четвертой версии, с IPv6 взаимодействует ICMPv6.

Сетевые устройства объединяются в группы при помощи IGMP, используемый хостами и роутерами в IPv4 сетях. IGMP организует multicast-передачу информации, что позволяет сетям направлять информацию только хостам, запросившим ее. Это удобно для онлайн-игр или потоковой передаче мультимедиа. IGMP используется только в IPv4 сетях, в сетях IPv6 используется MLD (Multicast Listener Discovery, протокол поиска групповых слушателей), инкапсулированный в ICMPv6.

Транспортный уровень (transport layer)

Постоянные резиденты транспортного уровня — протоколы TCP и UDP, они занимаются доставкой информации.

TCP (протокол управления передачей) — надежный, он обеспечивает передачу информации, проверяя дошла ли она, насколько полным является объем полученной информации и т.д. TCP дает возможность двум хостам производить обмен пакетами через установку соединения. Он предоставляет услугу для приложений, повторно запрашивает потерянную информацию, устраняет дублирующие пакеты, регулируя загруженность сети. TCP гарантирует получение и сборку информации у адресата в правильном порядке.

UDP (протокол пользовательских датаграмм) — ненадежный, он занимается передачей автономных датаграмм. UDP не гарантирует, что всех датаграммы дойдут до получателя. Датаграммы уже содержат всю необходимую информацию, чтобы дойти до получателя, но они все равно могут быть потеряны или доставлены в порядке отличном от порядка при отправлении.

UDP обычно не используется, если требуется надежная передача информации. Использовать UDP имеет смысл там, где потеря части информации не будет критичной для приложения, например, в видеоиграх или потоковой передаче видео. UDP необходим, когда делать повторный запрос сложно или неоправданно по каким-то причинам.

Протоколы L3 не интерпретируют информацию, полученную с верхнего или нижних уровней, они служат только как канал передачи, но есть исключения. RSVP (Resource Reservation Protocol, протокол резервирования сетевых ресурсов) может использоваться, например, роутерами или сетевыми экранами в целях анализа трафика и принятия решений о его передаче или отклонении в зависимости от содержимого.

Прикладной уровень (application layer)

В модели TCP/IP отсутствуют дополнительные промежуточные уровни (представления и сеансовый) в отличие от OSI. Функции форматирования и представления данных делегированы библиотекам и программным интерфейсам приложений (API) — своего рода базам знаний. Когда службы или приложения обращаются к библиотеке или API, те в ответ предоставляют набор действий, необходимых для выполнения задачи и полную инструкцию, каким образом эти действия нужно выполнять.

Зачем нужен порт и что означает термин сокет

IP присваивается каждому компьютеру межсетевым уровнем, но обмен данными происходит не между компьютерами, а между приложениями, установленными на них. Чтобы получить доступ к тому или иному сетевому приложению недостаточно только IP, для идентификации приложений применяют порты. Комбинация IP-адреса и порта называется сокетом или гнездом (socket). Поэтому обмен информацией происходит между сокетами. Нередко слово сокет употребляют как синоним для хоста или пользователя, также сокетом называют гнездо подключения процессора.

Из привилегий у приложений на прикладном уровне можно выделить наличие собственных протоколов для обмена данными, а также фиксированный номер порта для обращения к сети. Администрация адресного пространства интернет (IANA), занимающаяся выделением диапазонов IP-адресов, отвечает еще за назначение сетевым приложениям портов.

Процесс, кодирования данных на прикладном уровне, передача их на транспортном, а затем на межсетевом и, наконец, на канальном уровне называется инкапсуляцией данных. Обратная передача битов информации по иерархии, с канального на прикладной уровни, называют декапсуляцией. Оба процесса осуществляются на компьютерах получателя и отправителя данных попеременно, это позволяет долго не удерживать одну сторону канала занятой, оставляя время на передачу информации другому компьютеру.

Стек протоколов, снова канальный уровень

После ознакомления с уровневой структурой модели становится понятно, что информация не может передаваться между двумя компьютерами напрямую. Сначала кадры передаются на межсетевой уровень, где компьютеру отправителя и компьютеру получателя назначается уникальный IP. После чего, на транспортном уровне, информация передается в виде TCP-фреймов либо UDP-датаграмм.

На каждом этапе, подобно снежному кому, к уже имеющейся информации добавляется служебная информация, например, порт на прикладном уровне, необходимый для идентификации сетевого приложения. Добавление служебной информации к основной обеспечивают разные протоколы — сначала Ethernet, поверх него IP, еще выше TCP, над ним порт, означающий приложение с делегированным ему протоколом. Такая вложенность называется стеком, названным TCP/IP по двум главным протоколам модели.

Point-to-Point протоколы

Отдельно расскажем о Point-to-Point (от точки к точке, двухточечный) протоколе также известном как PPP. PPP уникален по своим функциям, он применяется для коммуникации между двумя маршрутизаторами без участия хоста или какой-либо сетевой структуры в промежутке. При необходимости, PPP обеспечивает аутентификацию, шифрование, а также сжатие данных. Он широко используется при построении физических сетей, например, кабельных телефонных, сотовых телефонных, сетей по кабелю последовательной передачи и транк-линий (когда один маршрутизатор подключают к другому для увеличения размера сети).

У PPP есть два подвида — PPPoE (PPP по Ethernet) и PPPoA (PPP через асинхронный способ передачи данных — ATM), интернет-провайдеры часто их используют для DSL соединений.

PPP и его старший аналог SLIP (протокол последовательной межсетевой связи) формально относятся к межсетевому уровню TCP/IP, но в силу особого принципа работы, иногда выделяются в отдельную категорию. Преимущество PPP в том, что для установки соединения не требуется сетевая инфраструктура, а необходимость маршрутизаторов отпадает. Эти факторы обуславливают специфику использования PPP протоколов.

Заключение

Стек TCP/IP регламентирует взаимодействие разных уровней. Ключевым понятием в здесь являются протоколы, формирующие стек, встраиваясь друг в друга с целью передать данные. Рассмотренная модель по сравнению с OSI имеет более простую архитектуру.

Сама модель остается неизменной, в то время как стандарты протоколов могут обновляться, что еще дальше упрощает работу с TCP/IP. Благодаря всем преимуществам стек TCP/IP получил широкое распространение и использовался сначала в качестве основы для создания глобальной сети, а после для описания работы интернета.

Читайте также: