4. Протоколы передачи данных
В процессе передачи данных по данному протоколу файлы разбиваются на части — пакеты, чтобы не нагружать сеть.
Большой файл разбивается на мелкие части. Каждая часть нумеруется, происходит транспортировка в отдельных IP-пакетах до компьютера-получателя, на компьютере-получателе исходный файл собирается из отдельных частей в правильной последовательности.
IP (англ. Internet Protocol) — протокол маршрутизации.
Упаковывает сообщение в IP-пакет, записывает адреса отправителя и получателя. IP-пакет перемещается от сервера к серверу пока не достигнет пункта назначения.
HTTP (англ. HyperText Transfer Protocol) — прикладной протокол передачи гипертекста для службы WWW.
FTP (англ. File Transfer Protocol) — протокол, предназначенный для передачи файлов в компьютерных сетях.
Протоколы передачи данных: что это, какие бывают и в чём различия?
Задумывались ли вы, как происходит обмен данными в сети? Для этого нужны протоколы передачи. Об основных типах рассказываем в этой статье.
Интернет очень большой и комплексный. Но на базовом уровне это всего лишь связь между различными компьютерами (не только персональными). Эта связь представляет из себя сетевые протоколы передачи данных — набор правил, который определяет порядок и особенности передачи информации для конкретных случаев.
Протоколов большое множество. Про основные из них рассказано далее.
IP — Internet Protocol
Протокол передачи, который первым объединил отдельные компьютеры в единую сеть. Самый примитивный в этом списке. Он является ненадёжным, т. е. не подтверждает доставку пакетов получателю и не контролирует целостность данных. По протоколу IP передача данных осуществляется без установки соединения.
Основная задача этого протокола — маршрутизация датаграмм, т. е. определение пути следования данных по узлам сети.
Популярная версия на текущий момент — IPv4 с 32-битными адресами. Это значит, что в интернете могут хранится 4.29 млрд адресов IPv4. Число большое, но не бесконечное. Поэтому существует версия IPv6, которая поможет решить проблему переполнения адресов, ведь уникальных IPv6 будет 2 ^ 128 адресов (число с 38 знаками).
TCP/IP — Transmission Control Protocol/Internet Protocol
Это стек протоколов TCP и IP. Первый обеспечивает и контролирует надёжную передачу данных и следит за её целостностью. Второй же отвечает за маршрутизацию для отправки данных. Протокол TCP часто используется более комплексными протоколами.
UDP — User Datagram Protocol
Протокол, обеспечивающий передачу данных без предварительного создания соединения между ними. Этот протокол является ненадёжным. В нём пакеты могут не только не дойти, но и прийти не по порядку или вовсе продублироваться.
Основное преимущество UDP протокола заключается в скорости доставки данных. Именно поэтому чувствительные к сетевым задержкам приложения часто используют этот тип передачи данных.
FTP — File Transfer Protocol
Протокол передачи файлов. Его использовали ещё в 1971 году — задолго до появления протокола IP. На текущий момент этим протоколом пользуются при удалённом доступе к хостингам. FTP является надёжным протоколом, поэтому гарантирует передачу данных.
Этот протокол работает по принципу клиент-серверной архитектуры. Пользователь проходит аутентификацию (хотя в отдельных случаях может подключаться анонимно) и получает доступ к файловой системе сервера.
DNS
Это не только система доменных имён (Domain Name System), но и протокол, без которого эта система не смогла бы работать. Он позволяет клиентским компьютерам запрашивать у DNS-сервера IP-адрес какого-либо сайта, а также помогает обмениваться базами данных между серверами DNS. В работе этого протокола также используются TCP и UDP.
HTTP — HyperText Transfer Protocol
Изначально протокол передачи HTML-документов. Сейчас же он используется для передачи произвольных данных в интернете. Он является протоколом клиент-серверного взаимодействия без сохранения промежуточного состояния. В роли клиента чаще всего выступает веб-браузер, хотя может быть и, например, поисковый робот. Для обмена информацией протокол HTTP в большинстве случаев использует TCP/IP.
HTTP имеет расширение HTTPS, которое поддерживает шифрование. Данные в нём передаются поверх криптографического протокола TLS.
NTP — Network Time Protocol
Не все протоколы передачи нужны для обмена классического вида информацией. NTP — протокол для синхронизации локальных часов устройства со временем в сети. Он использует алгоритм Марзулло. Благодаря нему протокол выбирает более точный источник времени. NTP работает поверх UDP — поэтому ему удаётся достигать большой скорости передачи данных. Протокол достаточно устойчив к изменениям задержек в сети.
Последняя версия NTPv4 способна достигать точности 10мс в интернете и до 0,2мс в локальных сетях.
SSH — Secure SHell
Протокол для удалённого управления операционной системой с использованием TCP. В SSH шифруется весь трафик, причём с возможностью выбора алгоритма шифрования. В основном это нужно для передачи паролей и другой важной информации.
Также SSH позволяет обрабатывать любые другие протоколы передачи. Это значит, что кроме удалённого управления компьютером, через протокол можно пропускать любые файлы или даже аудио/видео поток.
SSH часто применяется при работе с хостингами, когда клиент может удалённо подключиться к серверу и работать уже оттуда.
Bce о компьютере
Горизонтальная линия. Заголовки целесообразно отделять от остального содержания страницы горизонтальной линией с помощью одиночного тэга .
Абзацы. Разделение текста на абзацы производится с помощью контейнера . При просмотре в браузере абзацы отделяются друг от друга интервалами. Для каждого абзаца можно задать определенный тип выравнивания и параметры форматирования шрифта.
Вставка изображений в Web-страницы.
На Web-страницы можно помещать изображения, хранящиеся в графических файлах трех форматов — GIF, JPG и PNG.
Вставка изображений. Для вставки изображения используется тэг с атрибутом SRC, который указывает на место хранения файла на локальном компьютере или в Интернете. Если графический файл находится на локальном компьютере в той же папке, что и файл Web-страницы, то в качестве значения атрибута SRC достаточно указать только имя файла. Например:
Если файл находится в другой папке на данном локальном компьютере, то значением атрибута должно быть полное имя файла, включая путь к нему в иерархической файловой системе. Например:
ЕСЛИ файл находится на удаленном сервере в Интернете, то должен быть указан Интернет-адрес этого файла. Например:
Положение рисунка относительно текста. Расположить рисунок относительно текста различным образом позволяет атрибут ALIGN, который может принимать пять различных значений: ТОР (верх), MIDDLE (середина), BOTTOM (низ), LEFT (слева) и RIGHT (справа).
Вставка альтернативного текста. Пользователи иногда, в целях экономии времени, отключают в браузере загрузку графических изображений и читают только тексты. Чтобы не терялся смысл страницы, вместо рисунка должен выводиться альтернативный текст.
Альтернативный текст выводится с помощью атрибута ALT, значением которого является текст, поясняющий, что должен был бы увидеть пользователь на рисунке:
Гиперссылки на Web-страницах.
Гиперссылки, размещенные на Web-странице, позволяют загружать в браузер другие Web-страницы, хранящиеся на локальном компьютере или в Интернете. Гиперссылка состоит из двух частей: адреса и указателя ссылки.
Гиперссылка создается с помощью тэга и его атрибута HREF, указывающего, в каком файле хранится загружаемая Web-страница:
Если загружаемая в браузер Web-страница размещена на локальном компьютере в той же папке, то вместо адреса указывается просто имя файла, например:
Если загружаемая в браузер Web-страница размещена в Интернете, то в качестве адреса указывается Интернет-адрес, например:
Указатель ссылки мы видим при просмотре Web-страницы в браузере. Указателем ссылки может быть текст или рисунок, обычно выделенный синим цветом и подчеркиванием. При указании на него мышью ее курсор превращается в значок «рука». Щелчок мышью по указателю вызывает переход на Web-страницу, указанную в гиперссылке.
Гиперссылки могут содержать адреса не только Web- страниц, но и адреса файлов других типов. Активизация таких гиперссылок будет приводить:
• к просмотру изображения в браузере:
• к запуску проигрывателя, встроенного в браузер и воспроизведению звукового файла:
• к сохранению файла на локальном компьютере, с использованием встроенного в браузер менеджера загрузки файлов:
Гиперссылка на адрес электронной почты. Полезно на начальной странице сайта создать ссылку на адрес электронной почты, по которому посетители могут связаться с администрацией сайта. Для этого необходимо атрибуту ссылки HREF присвоить адрес электронной почты и вставить ее в контейнер , который задает стиль абзаца, принятый для указания адреса:
Теперь по щелчку мышью по ссылке адреса электронной почты будет открываться почтовая программа OutlookExpress (или другая используемая по умолчанию почтовая программа), где в строке «Кому» будет указан заданный в ссылке адрес.
Списки на Web-страницах.
Довольно часто при размещении текста на Web-страницах удобно использовать списки в различных вариантах:
• нумерованные списки, где элементы списка идентифицируются с помощью чисел;
• маркированные списки, где элементы списка идентифицируются с помощью специальных символов (маркеров);
• списки определений — позволяют составлять перечни определений в так называемой словарной форме.
Возможно создание и вложенных списков, причем вкладываемый список может по своему типу отличаться от основного.
можно задать вид маркера списка: «disc» (диск), «square» (квадрат) или «circle» (окружность):
Интерактивные формы на Web-страницах.
Для того чтобы посетители сайта могли не только просматривать информацию, но и отправлять сведения его администраторам, на страницах сайта размещают интерактивные формы. Формы включают в себя элементы управления различных типов: текстовые поля, раскрывающиеся списки, флажки, переключатели и т. д.
Разместим на странице «Анкета» анкету для посетителей, чтобы выяснить, кто из наших посетителей, с какими целями и с помощью каких программ получает и использует информацию из сети Интернет, а также выясним, какую информацию они хотели бы видеть на нашем сайте.
Вся форма заключается в контейнер . В первую очередь выясним имя посетителя нашего сайта и его электронный адрес, чтобы иметь возможность ответить ему на замечания и поблагодарить за посещение сайта.
Текстовые поля. Для получения этих данных разместим в форме два однострочных текстовых поля для ввода информации.
Текстовые поля создаются с помощью тэга со значением атрибута TYPE=»text». Атрибут NAME является обязательным и служит для идентификации полученной информации. Значением атрибута SIZE является число, задающее длину поля ввода в символах.
Для того чтобы анкета «читалась», необходимо разделить строки с помощью тэга перевода строки .
Переключатели. Далее, мы хотим выяснить, к какой группе пользователей относит себя посетитель. Предложим выбрать ему один из нескольких вариантов: учащийся, студент, учитель.
Для этого необходимо создать группу переключателей («радиокнопок»). Создается такая группа с помощью тэга со значением атрибута TYPE=Mradio». Все элементы в группе должны иметь одинаковые значения атрибута NAME. Например, NAME=»group».
Еще одним обязательным атрибутом является VALUE, которому присвоим значения «учащийся», «студент» и «учитель». Значение атрибута VALUE должно быть уникальным для каждой «радиокнопки», так как при ее выборе именно оно передается серверу.
Флажки. Далее, мы хотим узнать, какими сервисами Интернета наш посетитель пользуется наиболее часто. Здесь из предложенного перечня он может выбрать одновременно несколько вариантов, пометив их флажками.
Флажки создаются с помощью тэга со значением атрибута TYPE=»checkbox». Флажки, объединенные в группу, могут иметь различные значения атрибута NAME. Например, NAME=»boxl», NAME=»box2″ и т. д.
Еще одним обязательным атрибутом является VALUE, которому присвоим значения «WWW», «e-mail» и «FTP». Значение атрибута VALUE должно быть уникальным для каждого флажка, так как при его выборе именно оно передается серверу.
Поля списков. Теперь выясним, какой из браузеров предпочитает посетитель сайта. Перечень браузеров представим в виде раскрывающегося списка, из которого можно выбрать только один вариант.
Для реализации раскрывающегося списка используется контейнер , в котором каждый элемент списка определяется тэгом .
B переключателях, флажках и списках выбранный по умолчанию элемент задается с помощью атрибута SELECTED.
Текстовая область. В заключение поинтересуемся, что хотел бы видеть посетитель на наших страницах, какую информацию следовало бы в них добавить. Так как мы не можем знать заранее, насколько обширным будет ответ читателя, отведем для него текстовую область с линейкой прокрутки. В такое поле можно ввести достаточно длинный текст.
Создается текстовая область с помощью тэга с обязательными атрибутами: NAME, задающим имя области, ROWS, определяющим число строк, и COLS — число столбцов области.
Отправка данных из формы. Отправка введенной в форму информации осуществляется с помощью щелчка по кнопке.
Кнопка создается с помощью тэга . Атрибуту TY РЕ необходимо присвоить значение » submit», а атрибуту VALUE, который задает надпись на кнопке, присвоить значение «Отправить».
Щелчком по кнопке Отправить можно отправить данные из формы на определенный адрес электронной почты. Для этого атрибуту ACTION контейнера надо присвоить значение адреса электронной почты. Кроме того, в атрибутах METOD и ENCTYPE необходимо указать метод и форму передачи данных:
Протоколы
Протоколы, используемые в интернете
ПРОТОКОЛ в информатике — это совокупность правил и соглашений, определяющая процесс обмена сообщениями в компьютерной сети либо между различными программами компьютера. Протокол служит для преобразования адресов (напр., логического адреса, подаваемого приложению, в физический адрес, используемый аппаратурой); маршрутизации сообщений; проверки целостности передаваемой информации; подтверждения приёма; обработки ошибок передачи; восстановления взаимного порядка сообщений и управления потоком информации. Наиболее распространённая система сетевых протоколов – Базовая эталонная модель взаимосвязи открытых систем, описывающая абстрактную семиуровневую иерархич. модель, в которой протокол любого уровня может взаимодействовать с протоколом либо своего уровня, либо непосредственно соседних уровней.
Другой популярный набор сетевых протоколов передачи данных, обеспечивающих правила обмена сообщениями между узлами сети Интернет, – семейство протоколов TCP/IP (англ. Transmission Control Protocol/Internet Protocol – протокол управления передачей/интернет-протокол), которые были разработаны и описаны первыми в данном стандарте; состоят из прикладного, транспортного, сетевого и канального уровней. Протокол TCP/IP также изредка упоминается как модель сетевого взаимодействия, разработанная Министерством обороны США в нач. 1970-х гг. (модель DoD – Department of Defense).
Прикладной уровень объединяет все службы, предоставляемые пользовательским приложениям, идентифицирует и устанавливает наличие предполагаемых партнёров для связи (англ. peers), определяет наличие ресурсов. Например, протокол SMTP (от англ. Simple Mail Transfer Protocol), применяемый для отсылки сообщений электронной почты.
Транспортный уровень предоставляет услуги по транспортировке данных между абонентами, не раскрывая подробностей топологической организации канала связи, т. е. обеспечивает взаимодействие двух приложений в рамках одного компьютера, межмашинное взаимодействие в пределах одной локальной вычислительной сети (ЛВС), взаимодействие посредством сети Internet, асимметричную маршрутизацию и другое.
Базовый протокол – UDP (сокр. от англ. User Datagram Protocol), организует пересылку сообщений (дейтаграмм) без предоставления гарантий соблюдения порядка отправки, целостности сообщений и доставки как таковой. Более сложные протоколы, например TCP, совершают надёжный сеанс связи между приложениями, устраняя все вышеупомянутые недостатки.
Сетевой уровень является основой межсетевого взаимодействия, обеспечивает передачу дейтаграмм между абонентами, принадлежащими к различным ЛВС. На этом уровне работает второй основной протокол стека – IP, задающий правила адресации и осуществляющий выбор наиболее оптимального в данный момент времени маршрута для пересылки пакетов от адресанта адресату.
Канальный уровень организует передачу данных внутри одной ЛВС, определяет правила трансляции IP адресов в локальные адреса и осуществляет двустороннее преобразование между пакетами IP и кадрами (англ. frame) применяемого протокола сетевого интерфейса (например, EtherNet, Token Ring). В модели TCP/IP предусмотрен специальный протокол с адресом (127.0.0.1), который зарезервирован для локального общения строго в пределах одного компьютера.
Новые протоколы для Интернета определяет инженерный совет Интернета (англ. Internet Engineering Task Force, IETF) – открытое международное сообщество проектировщиков, учёных, сетевых операторов и провайдеров, созданное Советом по архитектуре Интернета (англ. Internet Architecture Board, IAB) в 1986 и занимающееся развитием протоколов и архитектуры Интернета.