Naam van het gegevensoverdrachtprotocol. Protocollen voor gegevensoverdracht via internet

Datatransmissie en conversie in modems worden uitgevoerd in overeenstemming met geaccepteerde protocollen.

Protocol voor gegevensoverdracht is een reeks regels die het gegevensformaat en de procedures voor de verzending ervan in een communicatiekanaal regelen. Het protocol kan in het bijzonder in detail specificeren hoe de data moeten worden gepresenteerd, welke methode van datamodulatie moet worden gekozen om de transmissie ervan te versnellen en te beveiligen, hoe verbinding moet worden gemaakt met het kanaal, hoe de ruis in het kanaal moet worden overwonnen en hoe de de betrouwbaarheid van de gegevensoverdracht.

Modemprotocollen zijn de taal waarin communicerende modems overeenstemming bereiken over een specifieke interactiemethode. Als resultaat van het onderhandelingsproces selecteren modems een protocol dat voor beide beschikbaar is en dat de maximale transmissiesnelheid levert in overeenstemming met de door de gebruikers gestelde voorwaarden.

Bij het maken van modems worden bepaalde signaaloverdrachtstandaarden gevolgd. Een standaard omvat doorgaans een reeks protocollen, of minder vaak één protocol.

De officiële wetgever op het gebied van datatransmissieprotocollen voor modems is CCITT - het International Advisory Committee on Telegraphy and Telephony. Deze commissie is onlangs omgedoopt tot het International Telecommunications Institute (ITU – International Telecommunication Union).

Bijna alle moderne datatransmissiestandaarden zijn door deze organisatie vastgesteld; Enkele kenmerken van de belangrijkste daarvan zijn weergegeven in Tabel 7.1.

De normen zijn onderverdeeld volgens de volgende criteria.

Op gegevensoverdrachtsnelheid(V.22, V32, V32bis). Hogere snelheden implementeren meestal eerdere signaaloverdrachtstandaarden en bieden bovendien back-upmodi met lagere snelheden.

Volgens foutcorrectieprotocollen- MNP-groepsprotocollen (Microcom Networking Protocol) MNP1-MNP10 Dit zijn hardwareprotocollen die automatische foutcorrectie en compressie van verzonden gegevens mogelijk maken. Momenteel wordt de CCITT V42-standaard gebruikt. Voor compatibiliteitsdoeleinden beschikt het V.42-modem over b MNP-functies.

Via datacompressiemethode– (MNP5, V.42bis). De MNP5-standaard, die slechts de helft van de informatiecompressie biedt, maakt plaats voor de CCITT V42bis-standaard, die vier keer zoveel informatiecompressie biedt. De V42bis-standaard omvat de MNP5-standaard als back-upgegevenscompressiemethode en de V42-standaard als foutcorrectiemethode.

De kwaliteit van een modem wordt bepaald door de protocollen die het ondersteunt.

Snelheids- en modulatiestandaarden worden ook wel modemcommunicatieprotocollen genoemd. Ze worden altijd op hardwareniveau in het modem geïmplementeerd en bepalen naast de snelheid de modulatiemethode.

Tabel 7.1. Protocollen voor gegevensoverdracht via telefonische communicatiekanalen.

Moderne hogesnelheidsmodems moeten:

voldoen aan protocollen niet lager dan V.34 of V.34 bis;

foutcorrectie uitvoeren met behulp van het V.42-protocol;

kunnen werken op luidruchtige en mobiele communicatielijnen;

ondersteunen protocollen die in oudere modems worden gebruikt.

Op basis van deze vereisten is het noodzakelijk dat hetzelfde modem een ​​combinatie van protocollen voor gegevensoverdracht en foutcontrole kan gebruiken om een ​​efficiëntere werking te garanderen.

Wanneer u bijvoorbeeld modems gebruikt op een asynchroon analoog kanaal tussen lokale netwerken, kunnen de volgende combinaties goede stabiele resultaten opleveren:

V.32bis – transmissie;

V42 – foutcontrole;

V.42bis – compressie.

Asynchrone modems zijn goedkoper dan synchrone modems omdat ze geen circuits of kits nodig hebben om de synchronisatie te regelen.

Het belangrijkste kenmerk van een modem is de maximaal mogelijke gegevensoverdrachtsnelheid via communicatielijnen, bepaald door de standaard.

Naast de lijnsnelheidsindicatoren is er een transmissiesnelheid op de poort, die wordt bepaald door de snelheid van de informatie-uitwisseling tussen de pc en de modem.

Bij de hardwarecompressiemethode moet de poortsnelheid ongeveer vier keer de vereiste lijnsnelheid zijn.

Om de tijd te verkorten en de betrouwbaarheid van de informatieoverdracht tijdens het informatie-uitwisselingsproces te vergroten, kunnen de volgende functies worden uitgevoerd:

informatie kan tijdens de verzending worden gecomprimeerd. Bij ontvangst wordt de informatie in de oorspronkelijke vorm hersteld;

biedt detectie en correctie van fouten die optreden tijdens de overdracht van informatie. Voor dit doel wordt alle informatie in afzonderlijke blokken (frames) verzonden. Naast hun eigen gegevens bevatten de blokken besturingscodes die door het verzendende modem zijn toegevoegd. Met deze codes kan het ontvangende modem verifiëren dat het ontvangen blok correct is. Als er een fout wordt gedetecteerd, vereist het ontvangende modem dat het blok opnieuw wordt verzonden.

Datacompressie en foutcorrectie kunnen zowel in software als hardware worden geïmplementeerd, en dat laatste is efficiënter. Om compressie en correctie in software uit te voeren, vereisen sommige schakelprogramma's de installatie van een speciaal stuurprogramma.

De compressiemethode en foutcorrectie zijn meestal met elkaar verbonden. Het tot stand brengen van een verbinding tussen twee modems begint met automatische overeenstemming in welke modus en met welke methode van compressie en foutcorrectie de verbinding tot stand zal worden gebracht.

Om een ​​dergelijke coördinatie te vergemakkelijken en de gebruiker er gedeeltelijke controle over te geven, zijn de meest voorkomende combinaties van duplex-compressie-correctieparameters genummerd en worden de protocollen MNP1 - MNP10 genoemd. Hoe hoger de standaard waaraan het modem voldoet, hoe meer MNP-protocollen het begrijpt.

MNP1 – maakt gebruik van een asynchrone half-duplex gegevensoverdrachtmethode met een byte-voor-byte-organisatie met een verhoogde mate van foutbescherming. Dit gaat ten koste van verminderde efficiëntie.

MNP2 is hetzelfde als MNP1, maar gebruikt een full-duplex datatransmissiemethode, waardoor de kanaaldoorvoer toeneemt.

MNP 3 - ondersteunt geen start- en stopbittechnologie, maar gebruikt een synchrone duplex-gegevensoverdrachtmethode met een byte-byte-organisatie. Nadat het modem een ​​asynchrone bit van de computer heeft ontvangen, verwijdert het de start-, stop- en besturingsbits ervan. Deze bytes worden vervolgens in blokken verzameld en voorzien van een controlesom en andere service-informatie. Hierdoor is het mogelijk om de efficiëntie van de gegevensoverdracht te vergroten. Efficiëntie – 108%

MNP4 combineerde in essentie al het beste van MNP 2 en MNP 3, net als MNP 2 is het in staat de grootte van het datablok te veranderen en net als MNP 3 kan het de kosten van het overbrengen van service-informatie verlagen. Hierdoor neemt de betrouwbaarheid en capaciteit van het kanaal toe.

MNP5 biedt de mogelijkheid om verzonden gegevens met de helft te comprimeren, wat in veel gevallen een aanzienlijke toename van de doorvoer mogelijk maakt.

MNP10 - ontworpen voor gebruik op zeer luidruchtige communicatielijnen, waardoor de transmissiesnelheid aanzienlijk wordt verlaagd.

Naast de genoemde MNP-protocollen hebben modems van de V 42-standaard hun eigen, efficiëntere LAPM-protocol, dat tegelijkertijd de MNP2-4-protocollen begrijpt. Het LAPM-protocol is ingeschakeld als de modem een ​​standaard heeft die niet lager is dan V 42. Modems van de V 42bis-standaard accepteren een effectief compressieprotocol, dat bovendien bestanden herkent die door het archiveringsapparaat zijn gecomprimeerd en, in tegenstelling tot het MNP5-protocol, deze verzendt in een soortgelijke vorm, zonder de hoeveelheid verzonden informatie te vergroten. Deze protocollen worden niet door hardware geïmplementeerd, maar door een communicatieprogramma en werken alleen bij het overbrengen van bestanden.

De functies van protocollen voor gegevensoverdracht omvatten:

gegevens in blokken splitsen, controlesom berekenen

hertransmissie van foutief ontvangen blokken, flexibele verandering in blokgroottes afhankelijk van de kwaliteit van de communicatie.

Veel modems voeren, naast het bieden van procedures voor informatieoverdracht, ook een aantal andere nuttige functies uit, zoals:

de naam, de grootte en de aanmaakdatum van het bestand doorgeven;

meerdere bestanden in één pakket versturen;

onthoudt in het geval van een verbindingsonderbreking tot welk moment het bestand werd overgedragen en hervat de overdracht de volgende keer vanaf dezelfde plaats.

Bestandsoverdracht heeft zijn eigen protocollen, die bovendien de procedures regelen voor het opsplitsen van informatie in blokken, het gebruik van codes met automatische detectie en correctie van fouten, het opnieuw verzenden van onjuist ontvangen blokken, het herstellen van de verzending na een pauze, enz.

De meest voorkomende protocollen in deze groep zijn de Xmodem-, Ymodem-, Kermit- en Zmodem-protocollen. De eerste drie werken niet erg efficiënt op Russische telefoonlijnen; Zmodem is nu misschien wel het meest voorkomende protocol voor bestandsoverdracht en kan met recht worden aanbevolen voor gebruik.

Xmodem gebruikt relatief kleine blokken (128 bytes) en een eenvoudige checksum-methode. De bestandsnaam wordt niet overgedragen, er is geen herstel na een pauze, nogal lage efficiëntie.

Kermit verzendt alle bestandskenmerken - naam, datum, grootte, kan meerdere bestanden in één pakket verzenden, gegevens comprimeren, foutcorrectie is betrouwbaarder dan Xmodem.

Ymodem verzendt alle bestandskenmerken en meerdere bestanden in één pakket, de blokgrootte is 1 K. Omdat het protocol deze waarde tijdens de verzending niet kan wijzigen, wordt het gekenmerkt door een lage efficiëntie.

Zmodem werd in 1986 gecreëerd - het eerste van de streamingprotocollen. Dit betekent dat het blokken gegevens met controlesommen verzendt zonder in een enkele stroom te stoppen, en pas nadat het hele blok is verzonden, verzendt de ontvanger de controlesom van de blokken en telt deze indien nodig op. Zmodem verzendt ook bestandskenmerken, verzendt meerdere bestanden in één pakket en herstel na een verbindingsverlies wordt eerst geïntroduceerd. Het is bijna ideaal voor modems met hardwarefoutcorrectie, omdat... besteedt minimale tijd aan het controleren van de juistheid van de verzending.

Tegenwoordig is het moeilijk om het bestaan ​​van de menselijke beschaving voor te stellen zonder het World Wide Web. Dit zijn ongeveer 400 miljoen gebruikers, voor wie tientallen miljoenen servers, met in totaal meer dan een miljoen pagina's, 24 uur per dag actief zijn. WWW is de grootste opslagplaats van openbaar beschikbare gegevens, de meest up-to-date media, elektronische winkels, belangenclubs en nog veel, veel meer.

Geen enkele analist kan voorspellen hoe het netwerk er over tien jaar uit zal zien. Maar één ding is duidelijk: als nu het WWW, dat vijftien jaar geleden nog niemand kende, op school wordt bestudeerd (ondanks het feit dat het schoolonderwijs zich altijd heeft onderscheiden door conservatisme), dan zal de mogelijkheid om een ​​browser te gebruiken binnenkort net zo belangrijk worden noodzakelijk in het schoolonderwijs, zoals het vermogen om te lezen en te schrijven.

Hoe treurig het ook is om dit te melden, het internet is net zo goed een product van militaire technologie geworden als de computer zelf. In de waanzinnige nucleaire testrace die de jaren vijftig van de vorige eeuw markeerde, produceerden de Verenigde Staten een ogenschijnlijk niet erg krachtige explosie op een hoogte van 20 kilometer. Maar de gevolgen ervan waren werkelijk angstaanjagend. De elektromagnetische puls die door de explosie werd gegenereerd, schakelde niet alleen telefoon- en telegraaflijnen uit, maar dompelde ook de hele staat Hawaï, gelegen op duizend mijl van de plaats van de explosie, gedurende meerdere dagen in duisternis. De moraal van het verhaal was behoorlijk triest voor het Amerikaanse leger: een nucleaire explosie op grote hoogte met niet erg veel kracht, uitgevoerd in het centrum van het land, berooft het volledig van communicatiesystemen en dus van controle. De enige oplossing voor het probleem was het creëren van een ultraveilig communicatiesysteem dat een enorme hoeveelheid informatie naar alle punten van het land kon verzenden.

De geschiedenis van internet kan in verschillende fasen worden verdeeld:

Een van de belangrijke data in de geschiedenis van internet kan worden beschouwd als 1957, toen een aparte structuur werd gecreëerd binnen het Amerikaanse ministerie van Defensie: de Advanced Research Projects Agency (DARPA). In de jaren zestig was het belangrijkste werk van DARPA gewijd aan het ontwikkelen van een methode om computers met elkaar te verbinden.

Het eerste onderzoeksprogramma naar het mondiale communicatiesysteem werd geleid door J.C.R. Licklider, die het werk "Galactic Network" publiceerde. Daarin voorspelde hij de mogelijkheid van een mondiale computerverbinding in de toekomst tussen mensen met directe toegang tot programma's en databases waar ook ter wereld. Zijn vooruitziende blik weerspiegelt de moderne structuur van het internationale internet. Licklider slaagde erin een groep wetenschappers te overtuigen van de realiteit van zijn concept, onder wie zijn toekomstige opvolger, onderzoeker Lawrence G. Roberts van het Massachusetts Institute of Technology (MIT). Het nieuw gecreëerde netwerk moest het bestuur van een enorm land verzekeren bij volledige afwezigheid van andere communicatiemiddelen, en daarom was de capaciteit ervan erg belangrijk.

Vanuit dit gezichtspunt was de theorie van pakketschakeling voor datatransmissie, die Leonard Kleinrock in 1961 ontwikkelde en voor het eerst publiceerde in juli 1964, van groot belang. Wanneer pakketschakeling plaatsvindt, worden de gegevens die nodig zijn voor de verzending in delen opgesplitst en langs verschillende paden door het netwerk verzonden. Aan elk deel wordt een header toegevoegd met volledige informatie over de bezorging van het pakket op de bestemming. Pakketschakeling zorgt voor een grotere kanaalcapaciteit en systeembetrouwbaarheid. Het volstaat te zeggen dat het gebruik van pakkettechnologie het mogelijk maakte om de voorgestelde transmissiesnelheid over de kanalen van het geplande ARPANET-netwerk te verhogen van 2,4 Kbps naar 50 Kbps.

In 1966 nodigde DARPA Larry Roberts uit om het ARPANET-computernetwerkproject te implementeren. De doelstellingen van het project waren het bestuderen van manieren om de communicatie in stand te houden onder omstandigheden van een nucleaire aanval en het ontwikkelen van het concept van gedecentraliseerde controle over militaire en civiele faciliteiten tijdens oorlogen. Decentralisatie was van fundamenteel belang omdat het ervoor zorgde dat het netwerk kon blijven functioneren, zelfs als verschillende knooppunten werden vernietigd. Om het probleem op te lossen, was het in de eerste fase de bedoeling om verschillende grote onderzoeksinstellingen (universiteiten) te verenigen en experimenten uit te voeren op het gebied van computercommunicatie.

Robert Kahn presenteerde de algemene architectuur van het ARPANET-netwerk, Lawrence Roberts ontwikkelde topologie en economische kwesties, Leonard Kleinrock (Network Measurement Center, UCLA) presenteerde alle netwerkmeet- en analysetools.

In 1968 werd het contract voor het project gegund aan Bolt Beranek en Newman (BBN), die het eind 1969 voltooiden door vier onderzoekscentra op één computernetwerk aan te sluiten: UCLA, SRI, UCSB en de Universiteit van Utah.
ARPANET ging live in 1969. Op 20 oktober 1969 stuurde professor Klenreuk een bericht naar zijn collega aan de Universiteit van San Francisco. Het bericht - het woord "LOG" (verbinden) - de professor verdeeld in 3 fasen - elk één letter. “We stuurden één brief en vroegen of deze was geslaagd. Toen we een positief antwoord kregen, stuurden we een tweede met dezelfde vraag. We kwamen erachter dat dit bericht ook was doorgegeven, stuurden de derde brief door, maar plotseling liep onze computer vast en de verbinding werd verbroken”, herinnerde de heer Kleinrock zich in een interview met de BBC.

20 oktober 1969 beschouwd als de eerste dag van internet.

Na het experiment werd al het onderzoek van Kleinrock gefinancierd onder een speciaal programma van de Amerikaanse overheid en werd het beschouwd als een van de meest veelbelovende gebieden bij het creëren van een defensie-informatiesysteem. In de daaropvolgende jaren groeide het aantal computers dat op het ARPANET was aangesloten snel.

De volgende stap was uiteraard het uitbreiden van het netwerk door het hele land, waardoor hoge militaire en politieke leiders een betrouwbaar communicatiekanaal zouden krijgen in geval van nood, wat in de eerste plaats een nucleaire aanval van de Sovjet-Unie betekende.

DARPA, geïnspireerd door het succes van ARPANET, nodigde Robert Kahn uit om een ​​nieuw programma te ontwikkelen, het ‘Internetting Project’, om methoden te bestuderen voor het met elkaar verbinden van verschillende netwerken.

In oktober 1972 organiseerde Robert Kahn een grote, zeer succesvolle demonstratie van ARPANET op de Internationale Conferentie over Computercommunicatie. Dit was de eerste openbare demonstratie van de nieuwe netwerktechnologie.

Ook in 1972 verscheen de eerste "hot" applicatie: e-mail.

In maart schreef Ray Tomlinson, gedreven door de noodzaak om ARPANET-ontwikkelaars te voorzien van een eenvoudig coördinatiemiddel, basisprogramma's voor het verzenden en lezen van elektronische berichten. In juli voegde Roberts aan deze programma's de mogelijkheid toe om berichten weer te geven, selectief te lezen, in een bestand op te slaan, door te sturen en een antwoord voor te bereiden. Sindsdien is e-mail de grootste netwerktoepassing van de afgelopen tien jaar geworden. Voor die tijd werd e-mail wat het World Wide Web nu is: een uiterst krachtige katalysator voor de groei van alle soorten interpersoonlijke gegevensstromen.

Interessante feiten

1971: Het eerste e-mailprogramma werd geschreven

1972: Het @-teken wordt uitgevonden

1973: Eerste internationale communicatie per e-mail. post tussen Engeland en Noorwegen

1974: De eerste commerciële versie van ARPANET werd geopend: het Telnet-netwerk

1976: Robert Metcalfe, een medewerker van het Xerox-onderzoekslaboratorium, creëert Ethernet, het eerste lokale computernetwerk.

1979: “Smileys” worden uitgevonden: afbeeldingen van een gezicht dat op zijn kant is gekeerd om berichten een emotionele kleur te geven. Bijvoorbeeld zo: :-)

In 1974 ontwikkelde de Internet Network Working Group (INWG), opgericht door DARPA en geleid door Vinton Cerf, het Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP), het hart van het internet.

In 1980 riep de INWG, onder leiding van Vinton Cerf, TCP/IP uit tot standaard en presenteerde een plan voor het verenigen van bestaande netwerken, waarbij de basisprincipes ervan werden verwoord:

De netwerken communiceren met elkaar via het TCP/IP-protocol.

Netwerken zijn verbonden via speciale “gateways”.

Alle aangesloten computers gebruiken dezelfde adresseringsmethoden.

In 1983 verplichtte DARPA het gebruik van het TCP/IP-protocol op alle ARPANET-computers, op basis waarvan het Amerikaanse ministerie van Defensie het netwerk in twee delen verdeelde: afzonderlijk voor militaire doeleinden - MILNET, en voor wetenschappelijk onderzoek - het ARPANET-netwerk. .

Om de bestaande zes grote computercentra te verenigen en de mondiale academische en onderzoeksgemeenschappen te ondersteunen, begon de Amerikaanse National Science Foundation (NSF) in 1985 met de ontwikkeling van een programma om een ​​interregionaal netwerk NSFNET op te bouwen. Steve Wolf werd in 1986 uitgenodigd om het project te leiden.

1991: Het Europese Fysische Laboratorium CERN creëerde het bekende WWW-protocol - World Wide Web. Deze ontwikkeling vond vooral plaats voor de uitwisseling van informatie tussen natuurkundigen. De eerste computervirussen die via internet worden verspreid, verschijnen.

1993: De eerste internetbrowser, Mozaïek, is gemaakt door Marc Andreesen aan de Universiteit van Illinois. Het aantal internethosts heeft de 2 miljoen overschreden. Er zijn 600 sites op het netwerk.

1996: Er begint concurrentie tussen de Netscape-browser, gemaakt onder leiding van Marc Andreesen, en Internet Explorer, ontwikkeld door Microsoft. Er zijn al 12,8 miljoen hosts en 500.000 websites in de wereld.

2002: Het internet verbindt 689 miljoen mensen en 172 miljoen hosts.

Het internet is een wereldwijd computernetwerk dat tienduizenden heterogene lokale en mondiale computernetwerken, die door bepaalde overeenkomsten (protocollen) met elkaar zijn verbonden, tot één geheel verenigt. Het doel is om iedereen constante toegang tot informatie te bieden. Dankzij internet is er een enorme hoeveelheid informatie beschikbaar gekomen. Zo kan een gebruiker in elk land in contact komen met mensen die zijn interesses delen, of waardevolle informatie verkrijgen uit digitale bibliotheken, zelfs als ze zich aan de andere kant van de wereld bevinden. De benodigde informatie zal binnen enkele seconden op zijn computer staan, nadat hij door een lange keten van tussenliggende computers is gegaan, door kabels en radio's, door bergen en zeeën, langs de bodem van de oceanen en door satellieten.

Het internet wordt gefinancierd door overheden, wetenschappelijke en onderwijsinstellingen, bedrijven en miljoenen individuen in alle delen van de wereld, maar niemand in het bijzonder is de eigenaar ervan. De technische kant van de netwerkorganisatie wordt gecontroleerd door de Federal Network Council (FNC), gevormd uit uitgenodigde vrijwilligers, die op 24 oktober 1995 een definitie heeft aangenomen van wat we bedoelen met de term ‘internet’:

Het internet is een wereldwijd computersysteem dat:

Logisch met elkaar verbonden door de ruimte van globale unieke adressen (elke computer die op het netwerk is aangesloten, heeft zijn eigen unieke adres);

In staat om communicatie te onderhouden (uitwisseling van informatie);

Zorgt voor de werking van diensten (services) op hoog niveau, bijvoorbeeld WWW, e-mail, teleconferenties, online gesprekken en andere.

Het internet is een peer-to-peer-netwerk, d.w.z. alle computers in het netwerk zijn gelijk en elke computer kan op elke andere computer worden aangesloten. Elke computer die op het netwerk is aangesloten, kan dus zijn diensten aan elke andere computer aanbieden.

In de knooppunten van deze wereldwijde verbinding staan ​​computers die de benodigde informatie bevatten en diverse informatie- en communicatiediensten aanbieden. Deze computers worden servers (hosts) genoemd.

De servercomputer levert diensten aan andere computers die om informatie vragen, deze worden clients (gebruikers, abonnees) genoemd. Werken op internet vereist dus de aanwezigheid van een informatiezender, een ontvanger en een communicatiekanaal daartussen. Wanneer we het internet ‘betreden’, fungeert onze computer als een client en vraagt ​​de informatie die we nodig hebben op bij de server die we hebben gekozen.

Om gebruik te kunnen maken van het wegvervoer moesten mensen het eens worden over universele regels waaraan het wegvervoer moest voldoen. Op dezelfde manier kan het internet niet bestaan ​​zonder uniforme regels die de volgorde bepalen waarin computers gegevens over het netwerk verzenden, aangezien computers op verschillende hardwareplatforms zijn gebouwd en door verschillende besturingssystemen worden bestuurd.

De verzonden gegevens worden opgedeeld in kleine stukjes die pakketten worden genoemd. Elk pakket reist onafhankelijk van andere pakketten door het netwerk. Ze gaan van het ene knooppunt naar het andere en worden vervolgens doorgestuurd naar een ander knooppunt dat zich “dichter” bij de ontvanger bevindt. Als het pakket zonder succes wordt verzonden, wordt de verzending herhaald. Het is theoretisch mogelijk dat verschillende berichten verschillende paden volgen, maar toch de ontvanger bereiken en in een compleet document worden verzameld. Het is mogelijk dat sommige documenten die vanuit Engeland naar Australië worden verzonden, van oost naar west de wereld rond zullen gaan, en andere van west naar oost.

Netwerken op internet communiceren allemaal met elkaar omdat alle computers die betrokken zijn bij gegevensoverdracht één enkel communicatieprotocol gebruiken: TCP/IP (uitgesproken als “TCP/IP”).

TCP/IP bestaat eigenlijk uit twee verschillende protocollen die verschillende aspecten van datatransmissie op een netwerk definiëren:

TCP (Transmission Control Protocol) is een controleprotocol voor gegevensoverdracht dat gebruikmaakt van automatische hertransmissie van pakketten die fouten bevatten; dit protocol is verantwoordelijk voor het opsplitsen van de verzonden informatie in pakketten en het correct herstellen van informatie uit de pakketten van de ontvanger.

Internet Protocol (IP) is een internetprotocol dat verantwoordelijk is voor de adressering en het mogelijk maken dat een pakket meerdere netwerken passeert op weg naar zijn eindbestemming.

Het schema voor het verzenden van informatie via het TCP/IP-protocol is als volgt:

Het TCP-protocol verdeelt informatie in pakketten en nummert alle pakketten;
vervolgens worden met behulp van het IP-protocol alle pakketten naar de ontvanger verzonden, waarbij met behulp van het TCP-protocol wordt gecontroleerd of alle pakketten zijn ontvangen;
Nadat alle pakketten zijn ontvangen, plaatst het TCP-protocol ze in de juiste volgorde en voegt ze samen tot één geheel.

Toepassingen als e-mail vereisen dat informatie niet alleen correct wordt verpakt en verzonden, maar dat er ook duidelijke afspraken moeten worden gemaakt over de inhoud van de pakketten en de manier waarop de pakketten worden uitgewisseld. Om bijvoorbeeld een brief te ontvangen, moet u het wachtwoord van de eigenaar van de mailbox opgeven, en dit is een hele reeks acties. Er zijn dus andere protocollen nodig.

Protocol voor hypertekstoverdracht

Protocol voor bestandsoverdracht

SMTP

Postkantoorprotocol 3

Protocol voor het ontvangen van e-mails

NNTP

Teleconferentieprotocol

Om informatie nauwkeurig van de ene computer naar de andere te kunnen verzenden, is het noodzakelijk om unieke adressen te hebben die kunnen worden gebruikt om de ontvanger van de informatie op unieke wijze te bepalen (identificeren). Net zoals reguliere post poststukken bezorgt op adressen die een regio, stad, straat, huis, appartement omvatten, zo worden op internet informatiepakketten afgeleverd op adressen, alleen het adres geeft geen huizen en straten aan, maar netwerknummers waarnaar de ontvangende computer is aangesloten en de nummers van de computers zelf in deze netwerken.

Elke computer die met internet is verbonden, heeft dus een fysiek adres (IP-adres).

Dit adres wordt van links naar rechts ontcijferd. Normaal gesproken zijn de eerste en tweede byte het netwerkadres, de derde byte definieert het subnetadres en de vierde byte is het adres van de computer in het subnet.

IP-adressen van aangesloten computers.

Een IP-adres is dus 4 bytes of 32 bits. Als je met één byte 2 8 = 256 opties kunt overbrengen, dan kun je met 4 bytes 2 32 = 4 miljard opties overbrengen. Zo kunnen maximaal 4 miljard gebruikers met internet worden verbonden. Omdat er momenteel een snelle groei is in het aantal internetgebruikers en bovendien de moderne technische vooruitgang het mogelijk maakt om niet alleen computers, maar ook mobiele telefoons, televisies en zelfs koelkasten op internet aan te sluiten, wordt deze adresruimte erg druk. Om het uit te breiden, is het de bedoeling om het internet over te zetten naar een 128-bits IP-adres (maximaal aantal gebruikers 2.128).

Tot op zekere hoogte lijkt een fysiek adres op een gewoon telefoonnummer, maar het is voor iemand lastig om het te gebruiken. Daarom werd internet geïntroduceerd Domeinnaamsysteem (DNS - Domeinnaamsysteem).

Domeinnamen en IP-adressen worden toegewezen door het International Coördinatiecentrum voor Domeinnamen en IP-adressen (ICANN), dat bestaat uit 5 vertegenwoordigers van elk continent.

Hoe is het domeinnaamsysteem opgebouwd?

Het belangrijkste voordeel van dit systeem is duidelijkheid. Het adres is verdeeld in verschillende velden en zowel het aantal velden als de grootte ervan is beperkt.

Het domeinnaamsysteem heeft een hiërarchische structuur: domeinen op het hoogste niveau - domeinen op het tweede niveau - domeinen op het derde niveau. Topniveaudomeinen zijn er in twee soorten: geografisch (twee letters - elk land heeft een tweeletterige code) en administratief (drie letters).

Rusland is eigenaar van het geografische domein ru. Lang bestaande servers kunnen tot het su (USSR) domein behoren.

Administratief

Type van organisatie

Geografisch

Landen

com

reclame

ca

Canada

leer

leerzaam

de

Domeinnamen worden van rechts naar links gelezen. Het topniveaudomein bevindt zich in het meest rechtse veld. Alle andere adresvelden zijn ter beoordeling van het land waaraan het topniveaudomein is toegewezen. Links van de landenindex kan er bijvoorbeeld een afgekorte naam van de stad staan: spb - Sint-Petersburg, e-burg - Jekaterinenburg, enz. Dan staat daar wellicht de naam van de organisatie die een lokaal netwerk heeft. Et is bijvoorbeeld een universiteit voor elektrotechniek. Het volgende kan de naam van de afdeling zijn: ok - HR-afdeling.

Laten we een specifiek adres bekijken: sch458.spb.ru. Het topniveaudomein ru betekent dat de computer met deze naam zich in de Russische Federatie bevindt, daarna komt het domein op het tweede niveau spb, wat betekent in Sint-Petersburg, en alleen het domein op het derde niveau - sch458 - een echte computer - komt overeen met de organisatie die eigenaar is van dit domeinadres - deze naam op internet is van onze school.

Alle DNS-adressen worden omgezet naar IP-adressen met behulp van speciale DNS-servers, die op netwerkknooppunten symbolische namen uit databases halen en deze vervangen door fysieke adressen van computers. Ook e-mailadressen en adressen van internetinformatiebronnen worden op basis van DNS-adressen opgebouwd.

Met een IP-adres of de bijbehorende domeinnaam kunt u een computer op internet uniek identificeren, maar feit is dat een computer veel verschillende informatie in verschillende formaten kan bevatten, bijvoorbeeld in de vorm van bestanden, e-mailberichten, pagina's , enz. Om de benodigde informatie nauwkeurig en in het vereiste formaat te verkrijgen, wordt een reeks tekens gebruikt, de zogenaamde Universal Resource Locator. Deze tekenreeks identificeert op unieke wijze elke bron op internet. Dit is precies de regel die wordt weergegeven in het veld "Adres" van Internet Explorer als we op internet "lopen".

In dit voorbeeld wordt het meest gebruikte protocol gebruikt, http://, het Hypertext Transfer Protocol.

Let op: als de bestandsnaam niet is opgegeven, wordt de standaard bestandsnaam index.htm (index.html) of default.htm (default.html) gebruikt.

De test die u wordt aangeboden, bevat dertien vragen met elk drie mogelijke antwoorden. Vragen worden in een apart venster weergegeven. Wanneer u een vraag beantwoordt, plaatst u de muiscursor op de geselecteerde antwoordoptie (deze wordt wit weergegeven) en klikt u erop. Op basis van de resultaten van de test worden het aantal goede antwoorden, herhaalde antwoordpogingen en de score weergegeven.

Om de test te starten, klikt u op de knop

Een netwerkprotocol is een reeks regels die verbinding en gegevensuitwisseling mogelijk maken tussen twee of meer computers die op een netwerk zijn aangesloten.

In feite beschrijven verschillende protocollen vaak slechts verschillende aspecten van hetzelfde type communicatie; samen vormen ze de zogenaamde protocolstack. De namen "protocol" en "protocolstack" duiden ook de software aan die het protocol implementeert.

Wie ontwikkelt en standaardiseert al deze protocollen en software?

Nieuwe protocollen voor internet worden goedgekeurd door de IETF (Internet Engineering Task Force), en andere protocollen worden goedgekeurd door IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) of ISO (International Organization for Standardization). ITU-T (International Telecommunication Union) houdt zich bezig met telecommunicatieprotocollen en -formaten.

Het meest gebruikelijke classificatiesysteem voor netwerkprotocollen is het zogenaamde OSI-model. In overeenstemming hiermee zijn protocollen onderverdeeld in 7 niveaus, afhankelijk van hun doel - van fysiek (opwekking en herkenning van elektrische of andere signalen) tot applicatie (API voor het overbrengen van informatie door applicaties):

• Applicatielaag. Het bovenste (7e) niveau van het model zorgt voor interactie tussen het netwerk en de gebruiker. Via deze laag hebben gebruikerstoepassingen toegang tot netwerkdiensten, zoals de verwerking van databasequery's, bestandstoegang en het doorsturen van e-mail. Het is ook verantwoordelijk voor het verzenden van service-informatie, het voorzien van applicaties van informatie over fouten en het genereren van verzoeken naar de presentatielaag. Voorbeeld: HTTP, POP3, SMTP.
• Presentatie laag. Laag 6 is verantwoordelijk voor protocolconversie en gegevenscodering/decodering. Het converteert applicatieverzoeken die zijn ontvangen van de applicatielaag naar een formaat voor verzending via het netwerk, en converteert gegevens die zijn ontvangen van het netwerk naar een formaat dat applicaties kunnen begrijpen. De presentatielaag kan gegevens comprimeren/decomprimeren of coderen/decoderen, en verzoeken omleiden naar een andere netwerkbron als deze niet lokaal kunnen worden verwerkt.
• Sessie laag. Niveau 5 van het model is verantwoordelijk voor het onderhouden van een communicatiesessie, waardoor applicaties gedurende lange tijd met elkaar kunnen communiceren. De sessielaag beheert het maken/beëindigen van sessies, informatie-uitwisseling, taaksynchronisatie, bepaling van rechten voor gegevensoverdracht en sessie-onderhoud tijdens perioden van inactiviteit van de applicatie. Transmissiesynchronisatie wordt verzekerd door het plaatsen van controlepunten in de datastroom, van waaruit het proces wordt hervat als de interactie wordt verstoord.
• Transport laag. Het vierde niveau van het model is ontworpen om gegevens te leveren zonder fouten, verliezen en duplicatie in de volgorde waarin ze zijn verzonden. Het maakt niet uit welke gegevens worden verzonden, van waar en waar, dat wil zeggen, het zorgt zelf voor het transmissiemechanisme. Het verdeelt datablokken in fragmenten, waarvan de grootte afhangt van het protocol, combineert korte tot één en splitst lange. Protocollen op dit niveau zijn ontworpen voor point-to-point-communicatie. Voorbeeld: TCP, UDP
• Netwerklaag De derde laag van het OSI-netwerkmodel is ontworpen om het pad voor gegevensoverdracht te bepalen. Verantwoordelijk voor het vertalen van logische adressen en namen naar fysieke, het bepalen van de kortste routes, schakelen en routeren, het monitoren van problemen en congestie in het netwerk. Een netwerkapparaat zoals een router werkt op dit niveau.
• Datalinklaag. Dit niveau wordt vaak het kanaalniveau genoemd. Deze laag is ontworpen om de interactie van netwerken op de fysieke laag te garanderen en controlefouten die kunnen optreden te voorkomen. Het verpakt de gegevens die van de fysieke laag worden ontvangen in frames, controleert de integriteit, corrigeert indien nodig fouten en stuurt deze naar de netwerklaag. De datalinklaag kan communiceren met een of meer fysieke lagen en deze interactie monitoren en beheren. De IEEE 802-specificatie verdeelt deze laag in 2 sublagen: MAC (Media Access Control) regelt de toegang tot het gedeelde fysieke medium, LLC (Logical Link Control) biedt netwerklaagservice. Op dit niveau werken schakelaars en bruggen. Bij het programmeren vertegenwoordigt dit niveau de netwerkkaartdriver; in besturingssystemen is er een software-interface voor de interactie van de kanaal- en netwerklagen met elkaar; dit is geen nieuw niveau, maar eenvoudigweg een implementatie van het model voor een specifiek besturingssysteem . Voorbeelden van dergelijke interfaces: ODI, NDIS
• Fysieke laag. Het laagste niveau van het model is direct bedoeld voor het verzenden van de datastroom. Verzendt elektrische of optische signalen naar een kabel- of radio-uitzending en ontvangt deze dienovereenkomstig en zet deze om in databits in overeenstemming met digitale signaalcoderingsmethoden. Met andere woorden, het biedt een interface tussen de netwerkmedia en het netwerkapparaat. Op dit niveau werken signaalconcentrators (hubs), signaalrepeaters (repeaters) en mediaconverters. Fysieke laagfuncties worden geïmplementeerd op alle apparaten die op het netwerk zijn aangesloten. Aan de computerzijde worden de functies van de fysieke laag uitgevoerd door de netwerkadapter of seriële poort.

Lagen communiceren top-down en bottom-up via interfaces en kunnen ook via protocollen communiceren met dezelfde laag van een ander systeem.

Protocollen voor gegevensoverdracht

Een protocol is een reeks overeenkomsten die de uitwisseling van gegevens tussen verschillende programma's definiëren. Protocollen bepalen hoe berichten worden verzonden en hoe fouten worden afgehandeld in een netwerk, en maken ook de ontwikkeling mogelijk van standaarden die niet gebonden zijn aan een specifiek hardwareplatform.

Netwerkprotocollen schrijven regels voor voor de werking van computers die op het netwerk zijn aangesloten. Οʜᴎ zijn gebouwd op een principe op meerdere niveaus. Een protocol definieert op een bepaald niveau een van de technische communicatieregels. Tegenwoordig gebruiken netwerkprotocollen het OSI-model.

Het OSI-model is een logisch netwerkmodel met zeven niveaus. Het OSI-model wordt geïmplementeerd door een groep protocollen en communicatieregels, georganiseerd in verschillende lagen.

Op fysiek niveau worden de fysieke (mechanische, elektrische, optische) kenmerken van communicatielijnen bepaald.

Op de datalinklaag worden de regels voor het gebruik van de fysieke laag door netwerkknooppunten bepaald.

De netwerklaag is verantwoordelijk voor het adresseren en bezorgen van berichten.

De transportlaag bepaalt de volgorde waarin berichtcomponenten worden verzonden.

De taak van de sessielaag is het coördineren van de communicatie tussen twee applicatieprogramma's die op verschillende werkstations draaien.

De presentatielaag wordt gebruikt om gegevens van het interne formaat van de computer naar een transmissieformaat te converteren. De applicatielaag vormt de grens tussen het applicatieprogramma en andere niveaus.

De applicatielaag biedt een handige communicatie-interface voor gebruikersnetwerkprogramma's.

Het TCP/IP-protocol bestaat uit twee protocollen op een lager niveau die de basis vormen van internetcommunicatie. Het TCP-protocol (Transmission Control Protocol) verdeelt de verzonden informatie in gedeelten en nummert alle gedeelten. Via het IP-protocol (Internet Protocol) worden alle onderdelen naar de ontvanger verzonden. Vervolgens wordt via het TCP-protocol gecontroleerd of alle onderdelen zijn ontvangen. Wanneer alle delen zijn ontvangen, plaatst TCP ze in de gewenste volgorde en voegt ze samen tot één geheel.

Laten we eens kijken naar de meest bekende protocollen die op internet worden gebruikt.

HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) - protocol voor hypertekstoverdracht. Het HTTP-protocol wordt gebruikt om webpagina's van de ene computer naar de andere te verzenden.

FTP (File Transfer Protocol) is een protocol voor het overbrengen van bestanden van een speciale bestandsserver naar de computer van de gebruiker. Met FTP kan de abonnee binaire bestanden en tekstbestanden uitwisselen met elke computer op het netwerk. Nadat de gebruiker een verbinding tot stand heeft gebracht met een externe computer, kan hij een bestand van de externe computer naar zijn eigen computer kopiëren of een bestand van zijn computer naar de externe computer kopiëren.

POP (Post Office Protocol) is een standaardprotocol voor e-mailcommunicatie. POP-servers verwerken inkomende e-mail en het POP-protocol is ontworpen om e-mailverzoeken van client-mailprogramma's af te handelen.

De SMTP-standaard (Simple Mail Transfer Protocol) definieert een reeks regels voor e-mailoverdracht. De SMTP-server retourneert een ontvangstbevestiging of een foutmelding, of vraagt ​​om aanvullende informatie.

UUCP (Unix to Unix Copy Protocol) is een inmiddels verouderd maar nog steeds gebruikt protocol voor gegevensoverdracht, incl. voor e-mail. Dit protocol omvat het gebruik van een pakketmethode voor informatieoverdracht, waarbij eerst een client-serververbinding tot stand wordt gebracht en een datapakket wordt verzonden, en vervolgens onafhankelijk wordt verwerkt, bekeken of voorbereid.

TELNET is een protocol voor externe toegang. Met TELNET kan de abonnee op elke computer op internet werken alsof deze de zijne is, dat wil zeggen programma's starten, de bedieningsmodus wijzigen, enz. In de praktijk worden de mogelijkheden beperkt door het toegangsniveau dat is ingesteld door de beheerder van de externe machine.

Protocollen voor gegevensoverdracht - concept en typen. Classificatie en kenmerken van de categorie "Datatransmissieprotocollen" 2017, 2018.