Протоколы это совокупность правил регулирующих порядок обмена данными в сети

Обновлено: 07.07.2024

Протокол не следует путать с интерфейсом подключения и вообще с физическим уровнем (хотя такой термин и встретится нам в рассматриваемой далее модели). Протокол это уровень логический.

Сетевые протоколы

Сетевые протоколы регулируют обмен связи между двумя соединенными в сеть устройствами. Вообще, что мы в данном случае подразумеваем под сетью? Соединение компьютера и монитора это сеть? Нет, поскольку в данном случае монитор — это устройства вывода. Происходит вывод информации на экран, но не обмен ею. Соответственно, под сетью мы подразумеваем связь двух и более устройств, способных хранить и обрабатывать информацию.

Чаще всего сетевые протоколы классифицируют по модели OSI (Open Systems Interconnection Basic Reference Model). Модель состоит из семи уровней и упрощает понимание функционирования сети. Уровни располагаются вертикально друг над другом. Уровни взаимодействуют друг с другом по вертикали через интерфейсы, и могут взаимодействовать с параллельным уровнем другой системы по горизонтали с помощью протоколов. Каждый уровень может взаимодействовать только со своими соседями и с себе подобным.

Уровень	Что передаётся
Прикладной	Данные
Представления	Данные
Сеансовый	Данные
Транспортный	Блоки
Сетевой	Пакеты
Канальный	Кадры
Физический	Биты

Нетрудно догадаться, что прикладной уровень является самым верхним (седьмым), а физический лежит в основе основ (первый уровень).

Пойдем снизу вверх.

1. Физический уровень — на этом уровне работают хабы и ретрасляторы сигнала. Здесь осуществляется передача данных по проводам или беспроводным путём. Происходит кодировка сигнала. Осуществляется стандартизация сетевого интерфейса (пример, разъем RJ-45).

2. Канальный уровень — уровень коммутаторов, мостов и драйверов сетевых карт. Данные упаковываются во фреймы, проверяются ошибки и данные отправляются на сетевой уровень.

Протоколы: Ethernet, FDDI, PPP, PPTP, L2TP, xDSL и др.

3. Сетевой уровень — здесь определяется путь передачи данных, определяется кратчайший маршрут, происходит контроль неисправностей сетей. Это уровень маршрутизаторов.

Протоколы: IPv4, IPv6, ARP, ICMP.

4. Транспортный уровень отвечает за механизм передачи. Блоки данных разбиваются на фрагменты, избегаются потери и дублирование.

Протоколы: TCP, UDP, RDP, SPX, SCTP и др.

5. Сеансовый уровень отвечает за поддержание сеанс связи. Создание и завершение сеанса, права передачи данных и поддержание сеанса в момент неактивности приложений — всё происходит на этом уровне.

Протоколы: SSL, NetBIOS.

6. Уровень представления занимается кодированием и декодированием данных. Данные из приложения преобразуются в формат для транспортировки по сети, а пришедшие из сети в формат, понятный приложению.

Протоколы: FTP, SMTP, Telnet, NCP, ASN.1 и др.

7. Прикладной уровень — это уровень взаимодействия сети и пользователя. На этом уровне различные программы, которыми пользуется человек, получают доступ к сети.

Что такое протокол передачи данных

Протокол передачи данных — набор соглашений, позволяющий совершать обмен данными между различными компьютерами, сетями и программами.

Каждый из протоколов должен быть согласован с теми, кто ими пользуется. Поэтому для достижения соглашения протокол внедряют в технические стандарты. Обработкой протоколов и форматов для сети занимаются различные целевые группы и организации: IETF, IEEE, ISO, МСЭ, ТСОП.

Интернет работает по сложным правилам

Разновидности сетевых протоколов

При рассмотрении работы интернета сеть рассматривается только в горизонтальной плоскости, обращая внимание только на верхние уровни и приложения. Но на самом деле установка соединения между двумя компьютерами требует взаимодействия множества вертикальных слоев и уровней.

Только из нескольких протоколов, которые работают друг поверх друга (в строгой иерархии), можно реализовать сетевое соединение. Каждый из слоев позволяет абстрагировать передаваемые данные, упрощая их для передачи на следующий уровень, чтобы в итоге приложение смогло выдать информацию в таком виде, котором ее может воспринимать человек.

Определено 7 уровней протоколов интернета модели ISO. Все они отличаются по используемому оборудованию, хотя передаются одни и те же данные, вид которых не изменяется.

Если с устройства отправителя файл проходит путь от 1 к 7 уровню, то со стороны получателя все слои будут представлены в обратном порядке.

Их совокупность является стеком сетевых протоколов. Как и в любой другой системе, они имеют свою иерархию, в которой уровни и представлены аналогично нижеприведенному списку. Каждый из них добавляет свою информацию к изначальному набору данных, чтобы новый уровень понимал, что именно необходимо делать с передаваемым пакетом.

Уровни в соответствии с моделью Open System Interconnect

7 уровней в соответствии с моделью OSI (Open System Interconnect), которые составляют весь путь информации из одного устройства на другое:

На каждом из уровней можно подключить свои протоколы, которые в связке друг с другом и позволяют информации перемещаться из одного устройства в другое, чтобы в итоге попасть к аппаратному обеспечению для ее отображения человеку.

Знакомство с миром стеков протоколов было начато с ICO неспроста. Ведь рассмотрев более подробную схему легче понять построение другой схемы, в которой одно различие — количество слоев.

При рассмотрении сетевой модели TCP/IP уровни работы сети представляются в более простом виде. Стек получил название по двум основным протоколам, ведь они являются основной для передачи информации в глобальной сети. Ее разработкой занималось Министерство обороны США, поэтому также можно услышать альтернативное название DoD (Department of Defence).

До появления интернет-протоколов пользователи не могли передать информацию из одной сети в другую. Поэтому все сети были изолированы друг от друга, не могли быть объединены во Всемирную.

Но в 1970-ых появился TCP/IP, где выделяют только 4 уровня:

Интересным нюансом является то, что официальный стандарт RFC 1122 (именно на нем построен стек протоколов TCP/IP) включает в себя 4 уровня, хотя согласно учебникам (в особенности за авторством Э. Таненбаума) принято раскрывать 5 уровней, ведь также следует учитывать физический уровень, который и становится дополнительным. Но из-за того, что этот слой не считается официальным, рассматривать его стоит только при глубоком изучении тематики.

Какой является основным в сети интернет

Существует множество протоколов интернета и их назначение для передачи данных, которые получили широкое распространение. Каждый из них устанавливает собственные правила, синтаксис, семантику, синхронизацию связи и методы устранения ошибок. Протоколы могут реализовываться посредством аппаратного или программного обеспечения, или их комбинации.

На самом деле одного основного протокола в сети интернет не существует. Работа по передачи данных является возможной только благодаря совмещению технологий, чтобы на каждом этапе выполнялась строго поставленная задача. Понять это можно, если рассматривать сеть в вертикальной плоскости, обращая внимание на каждый из уровней.

Интернет протокол IP

Назначения других протоколов

Работа интернета — это совместное использование множества протоколов. Чтобы понять, по какому протоколу осуществляется передача файлов в сети интернет, необходимо ознакомиться с кратким списком инструментов для глобальной сети:

На этом используемые нами протоколы не ограничиваются. Все они имеют свои преимущества и недостатки, что позволяет им выполнять определенные задачи, например, быстро передавать данные, но с их частичной потерей или создавать полностью защищенное соединение при помощи шифрования.