что такое протокол зачем нужны протоколы информатика

Зачем компьютерам протоколы?

Компьютерные/сетевые протоколы — это своего рода язык, или набор правил, который компьютеры используют для обмена информацией и взаимодействия между собой.

Компьютеры отличаются друг от друга по производителю, типу операционной системы, программной начинке. Для того чтобы они понимали друг друга, процесс «общения» должен следовать определенным правилам. Например, есть правила для обмена сообщениями между почтовыми ящиками, для проведения видеоконференций или для передачи файлов. В компьютерных сетях их определяют протоколы передачи данных.

Компьютерные протоколы помогают зафиксировать:

какие данные и в каком формате передаются;

алгоритм действий на каждом этапе обмена информацией.

Что еще нужно помнить о протоколах

Каждый протокол определяет правила выполнения конкретных задач. К примеру, HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) дает возможность просматривать веб-страницы и файлы в интернете, а SSH (secure shell) используется для защищенного удаленного доступа к ОС.

Стандарты развиваются. Раньше для передачи данных через интернет компьютеры использовали сразу несколько моделей транспортных протоколов: TCP/IP, NWLink IPX/SPX, NetBEUI. Сейчас же есть единый стандарт — TCP/IP. В нем протокол TCP (Transmission Control Protocol) отвечает за надежность соединения между компьютерами и доставки сообщений, а IP (Internet Protocol) — за поиск компьютеров в рамках сети.

Для работы с каждым протоколом предназначено свое программное обеспечение. Например, для протокола HTTP это браузер.

Источник

Протоколы

Протоколы (protocols) – это набор правил и процедур, регулирующих порядок осуществления некоторой связи. В компьютерной среде протоколы – это правила и технические процедуры, позволяющие нескольким компьютерам при объединении в сеть общаться друг с другом.

Компьютер-отправитель в соответствии с протоколом выполняет следующие действия:

Компьютер-получатель в соответствии с протоколом выполняет те же действия, но только в обратном порядке:

И компьютеру-отправителю, и компьютеру-получателю необходимо выполнять каждое действие одинаковым способом, с тем чтобы пришедшие по сети данные совпадали с отправленными. Если, например, два протокола будут по-разному разбивать данные на пакеты и добавлять информацию (о последовательности пакетов, синхронизации и для проверки ошибок), тогда компьютер, использующий один из этих протоколов, не сможет успешно связаться с компьютером, на котором работает другой протокол.

Данные, передаваемые из одной локальной сети в другую по одному из возможных маршрутов, называются маршрутизированными. Протоколы, которые поддерживают передачу данных между сетями по нескольким маршрутам, называются маршрутизируемыми (routable) протоколами. Так как маршрутизируемые протоколы могут использоваться для объединения нескольких локальных сетей в глобальную сеть, их роль постоянно возрастает.

Несколько протоколов, которые работают в сети одновременно, обеспечивают следующие операции с данными:

Работа различных протоколов должна быть скоординирована так чтобы исключить конфликты или незаконченные операции. Этого можно достичь с помощью разбиения на уровни.

Стек протоколов (protocol stack) – это комбинация протоколов. Каждый уровень определяет различные протоколы для управления функциями связи или ее подсистемами. Каждому уровню присущ свой набор правил.

Так же как и уровни в модели 0SI, нижние уровни стека описывают правила взаимодействия оборудования, изготовленного разными производителями. А верхние уровни описывают правила для проведения сеансов связи и интерпретации приложений. Чем выше уровень, тем сложнее становятся решаемые им задачи и связанные с этими задачами протоколы.

В компьютерной промышленности в качестве стандартных моделей протоколов разработано несколько стеков. Вот наиболее важные из них:

Протоколы этих стеков выполняют работу, специфичную для своего уровня. Однако коммуникационные задачи, которые возложены на сеть, приводят к разделению протоколов на три типа:

Как видите, схема расположения этих типов составляет модели OSI.

Прикладные протоколы работают на верхнем уровне модели OSI. Они обеспечивают взаимодействие приложений и обмен данными между ними. К наиболее популярным прикладным протоколам относятся:

Транспортные протоколы поддерживают сеансы связи между компьютерами и гарантируют надежный обмен данных между ними. К популярным транспортным протоколам относятся:

Сетевые протоколы обеспечивают услуги связи. Эти протоколы управляют несколькими типами данных: адресацией, маршрутизацией, проверкой ошибок и запросами на повторную передачу. Сетевые протоколы, кроме того, определяют правила для осуществления связи в конкретных сетевых средах, например, Ethernet или Token Ring. К наиболее популярным сетевым протоколам относятся:

Источник

Что такое протокол и зачем он нужен

Что такое протокол и зачем он нужен

В предыдущем разделе была очень кратко рассмотрена модель ISO/OSI, которая описывает работу любого сетевого оборудования и сети в целом. Однако это всего лишь модель, рисунок на бумаге. Чтобы все это начало работать, необходим реализующий ее механизм, которым является протокол передачи данных, точнее, множество протоколов.

Таким образом, протокол – набор правил, используя которые можно передать данные между компьютерами. Все эти правила работают в рамках модели ISO/OSI и не могут отступать от нее ни на шаг, так как это может повлечь за собой несовместимость оборудования и программного обеспечения.

Поскольку каждый из уровней модели ISO/OSI обладает своими особенностями, реализация всех этих особенностей невозможна в рамках одного протокола. Мало того, она даже невыгодна, так как значительную часть логики можно создавать на уровне аппаратного обеспечения, что приводит к ускорению обработки данных. Исходя из этих соображений было разработано множество узконаправленных протоколов, каждый из которых выполняет свою задачу и делает это с максимальной отдачей и быстродействием.

Все протоколы можно разделить на низкоуровневые и высокоуровневые.

Низкоуровневые реализованы давно, и никаких кардинальных изменений в них не вносится, что за длительное время их использования позволило найти и устранить все возможные дыры и ошибки.

Примечание

Низкоуровневые протоколы реализуются на аппаратном уровне, что позволяет добиться максимального быстродействия и безошибочности.

Высокоуровневые протоколы разрабатывают и совершенствуют постоянно. В этом нет ничего плохого, даже наоборот: всегда существует возможность придумать новый, более эффективный способ передачи данных.

Примечание

Как правило, высокоуровневые протоколы реализуются в виде драйверов к сетевому оборудованию под разные операционные системы.

Существует множество разных протоколов, каждый из которых имеет свои особенности. Одни из них узконаправленные, другие имеют более широкое применение. Протоколы разрабатывают несколько фирм, поэтому неудивительно, что каждая из них создает свой собственный стек (набор) протоколов. Хотя эти стеки по умолчанию между собой несовместимы, существуют дополнительные протоколы, являющиеся мостами между ними, что позволяет использовать в одной операционной системе несколько несовместимых между собой протоколов.

Стоит также упомянуть, что не все протоколы могут применяться в одинаковых условиях. Случается, применение одного из них выгодно для небольшой группы компьютеров и крайне невыгодно для большого количества машин с несколькими маршрутизаторами и подключением к Интернету.

Наибольшую популярность приобрели такие стеки протоколов, как NetBIOS/NetBEUI, IPX/SPX, TCP/IP, DECnet и др.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Читайте также

Зачем нужен break flag [%] при описании policy

Зачем нужен break flag [%] при описании policy Для версий netams 3.1.xx, 3.2.xx и 3.3.xx до build 2117:Если вы задаете последовательность из нескольких политик фильтрации трафика подряд, то по умолчанию их действие суммируется, т.е. в случаеservice processorpolicy name all–ip target proto ippolicy name tcp target proto tcpunit host name HOST1 ip

1.3. Что такое Windows Product Activation, и зачем он нужен?

1.3. Что такое Windows Product Activation, и зачем он нужен? Это новая технология, разработанная Microsoft для борьбы с нелегальными копиями их программного обеспечения. Впервые подобный механизм был опробован на Terminal Service, из W2k Server, теперь же, похоже, подобным образом будут защищаться

Зачем вашей компании может быть нужен корпоративный блог?

Зачем вашей компании может быть нужен корпоративный блог? Не знают, зачем нужен корпоративный блог, всего семь человек. «Создание имиджа компании» повторяется в ответах категории «Другое» несколько раз как дополнение к влиянию на соискателей, инвесторов. Один из

Зачем нужен Интернет?

Зачем нужен Интернет? Не буду утверждать, что практически все пользователи на русскоязычном пространстве знакомы с Интернетом. Но буду утверждать, что практически все что-либо о нем слышали. Говорят же о нем разное. Например, что в Интернет входят и потом там бродят, что

Зачем Windows нужен свой собственный голосовой мессенджер?

Зачем Windows нужен свой собственный голосовой мессенджер? Разработчики Windows почему-то решили, что в их операционной системе обязательно должно быть все свое, как говорится, родное. Все самые интересные компьютерные возможности: запись CD/DVD-дисков, монтаж фильмов, голосовое и

Зачем нужен Radmin

Зачем нужен Radmin Radmin — это сокращение от Remote Administrator, что дословно переводится как удаленный администратор. Да, существуют такие программы, которые позволяют нам, находясь за своим компьютером, видеть рабочий стол другого, и не только видеть, но и управлять его мышью и

7.1. Что такое бастион и зачем он нужен?

7.1. Что такое бастион и зачем он нужен? Бастион (он же брандмауэр, он же firewall) – это пакетный фильтр, позволяющий защитить ваш компьютер от действия вредоносных программ, сетевых червей, нежелательного трафика и всевозможных атак.Разберемся, как работает бастион. Данные по

1.3. Зачем нужен интернет-маркетинг

1.3. Зачем нужен интернет-маркетинг Почему бы нам не использовать другие способы маркетинга, вообще не привлекая для этого Интернет? Казалось бы, если коммуникация через Интернет столь затруднена, людей, пользующихся им, значительно меньше, чем тех, кто смотрит телевизор,

Зачем нужен файловый менеджер

Зачем нужен файловый менеджер Файловый менеджер необходим как для разработчиков, так и для пользователей. С его помощью можно просматривать содержимое папок, удалять лишние файлы, создавать новые папки и выполнять другие операции с файлами. Трудно сказать, почему Microsoft

26.1. Зачем нужен Web-сервер в домашней сети?

26.1. Зачем нужен Web-сервер в домашней сети? Некоторым Linux-пользователям Ubuntu не нравится: уж больно она проста. Но простота не означает примитивность, что мы и докажем в этой главе, превратив обычную рабочую станцию в сервер сети — настроим Web-сервер с поддержкой PHP, FTP-сервер и

Зачем нужен дистрибьютор, или Кому полезен кризис Леваков Владимир

Зачем нужен дистрибьютор, или Кому полезен кризис Леваков Владимир Дистрибуция воспринимается многими как достаточно «инертный» по сравнению с другими сегментами ИТ-рынка бизнес. Это не совсем так: безусловно, дистрибьютор может занимать пассивную

Глава 1 Кому и зачем нужен ноутбук

Глава 1 Кому и зачем нужен ноутбук Ответ прост: скорее всего, ноутбук нужен именно вам! Так же, как и большинству пользователей, проводящим за компьютером значительную часть времени.Сказанное требует внятной и доходчивой аргументации. Причем объяснять необходимость

Зачем нужен кулер

Зачем нужен кулер Вернемся к неприятному разговору о перегреве процессора. Как и обещали, сейчас мы расскажем о том, почему так происходит, а также о методах борьбы с этим пагубным и, увы, постоянным явлением.Почему процессор нагревается в процессе работы? Из курса

Что это такое и зачем оно вам

Что это такое и зачем оно вам У Интернета есть много различных определений, в том числе и таких, которые могут только напугать. Я предпочитаю следующее: « Интернет – это огромное хранилище информации, которая содержится на разных компьютерах по всему миру, а также способы

Источник

Протокол в информатике: что такое, каким может быть, характеристика

Содержание:

Передача информации в компьютерной сети подчинена ряду правил. Они зависят от типа сведений, решаемых в сети задач, определяют условия работы оборудования, входящего в сеть. Рассмотрим, что такое протокол (стандарт) передачи данных в информатике, их виды, кратко опишем наиболее используемые.

Протокол передачи данных: что это в информатике

Различают прикладные и базовые протоколы. Прикладные – специализированные – отвечают за передачу текста, новостей, потокового мультимедиа. Их часть может не участвовать в работе компьютера либо не поддерживаться.

Базовые – обеспечивают передачу пакетов (блоков) данных между узлами сети (компьютерами, мобильными устройствами). Яркий пример – стек TCP/IP. Разделяет пакеты на части – блоки с идентификаторами, снабжается заголовками – адреса получателя и отправителя, ID сообщения. За доставку отвечает Internet Protocol – IP. Пакеты могут передаваться по разным маршрутам с различной скоростью. Принимаются программным обеспечением и собираются в нужной последовательности.

Структура

OSI представлена семиуровневой моделью функционирования компьютерной сети. В неё входят следующие уровни взаимодействия между узлами:

Модель со стеком стандартов TCP/IP включает четыре уровня: канальный, сетевой, транспортный и прикладной.

Виды протоколов передачи данных в компьютерных сетях

Один из старейших наборов правил FTP применяется для файлового обмена с 1971 года, разработан до создания IP и HTTP. Актуален для распространения программного обеспечения, работы с удалёнными хостами, загрузки файлов на хостинги.

HTTP – разработан как свод правил для передачи содержимого гипертекстовых страниц, сейчас применяется для обмена любой информацией. Требует наличие поставщиков и потребителей контента – работает по схеме клиент-сервер.

HTTPS – расширенный HTTP с усовершенствованной системой безопасности. Не отдельный протокол, а надстройка обычный HTTP, работающий посредством TLS и SSL.

IP – основа для объединения компьютеров и иных устройств в интернете. Объединяет локальные сети, их сегменты в одну глобальную систему, отвечает за обмен информацией между её узлами. Не гарантирует целостность и правильный порядок её отправки, за это отвечают стандарты более высоких уровней. Протокол маршрутизации IP обеспечивает доставку пакетов от одного ПК или сервера к другому.

NTP – служит для высокоточной синхронизации времени, практичен для установки точного времени на серверах. Учитывает задержки, необходимые для отправки, обработки запроса, приёма ответа.

POP3, IMAP – распространённые стандарты для получения электронной почты соответствующими клиентами по TCP. Для извлечения сообщений применяется протокол POP, используемый почти всеми почтовыми серверами.

SMTP – протокол, функционирующий по TCP/IP, используемый для отправки исходящих почтовых сообщений.

SSH – создан для организации удалённого управления ОС, туннелирования TCP – создания защищённого передовыми алгоритмами шифрования тоннеля между двумя компьютерами.

TCP – основополагающий транспортный протокол, обеспечивает работу интернета: разбивку документов на пакеты во время отправки, а также сборку файлов во время их получения. Применяется для контроля передачи процесса переноса информации между клиентами сети с предварительной установкой связи. Исключает получение дубликатов блоков, отправляет запрос на их получение вследствие потери – гарантирует целостность данных.

TELNET – предшественник SSH – применялся для удалённого администрирования, но стал неактуальным из-за проблем с безопасностью.

UDP – схож с IP. Предоставляет сетевым службам транспортные услуги, доставляет блоки информации, не требуя подтверждения их получения. Гарантирует целостность переданных сведений.

Дайте определение протокола в информатике, назовите структуры и уровни двух основных их них: OSI и TCP/IP.

Источник

Протоколы передачи данных: что это, какие бывают и в чём различия?

Авторизуйтесь

Протоколы передачи данных: что это, какие бывают и в чём различия?

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.

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.

Источник