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

Какими бывают протоколы Интернета?

Для примера пояснения того, что такое протокол Интернета, рассмотрим наиболее распространенные компьютерные системы, работающие под управлением Windows (Mac OS X и другие UNIX-подобные системы типа Linux мы сейчас затрагивать не будем).

На сегодняшний день известно несколько основных типов -это TCP/IP, UDP, FTP, ICMP, DNS, HTTP и т.д. Продолжать можно достаточно долго. Чем же все они отличаются?

Различие состоит только в уровнях назначения. Так, например, существуют физические уровни (создание соединения при помощи витой пары или оптоволокна), ARP-уровень, включающий драйверы устройств, сетевой уровень (стандартные протоколы IP и ICMP), транспортный уровень (TCP и UDP), а также прикладной, куда входят протоколы типа HTTP, FTP, DNS, NFS и т.д.

Тут, кстати, стоит заметить, что абсолютно все протоколы (даже те, по которым осуществляется проверка Интернета) стандартизированы по системе ISO/OSI, чтобы при их использовании на разных платформах никогда не возникало сбоев даже в случае разнящихся операционных систем или оборудования различных производителей, применяемого для установки связи. Нетрудно понять, что на данный момент абсолютно не имеет значения, какая операционка установлена на компьютере или ноутбуке или какие сетевые компоненты в виде роутеров, сетевых карт, модемов и т.д. предназначаются для установки связи.

Транспортный уровень

Транспортный уровень устанавливает основные каналы данных, которые приложения используют для обмена данными для конкретных задач. Уровень устанавливает связь между хостами в форме услуг сквозной передачи сообщений, которые не зависят от базовой сети и от структуры пользовательских данных и логистики обмена информацией. Возможности подключения на транспортном уровне можно разделить на две категории: ориентированные на установление соединения , реализованные в TCP, или не связанные с установлением соединения , реализованные в UDP. Протоколы в этом слое могут обеспечить контроль ошибок , сегментацию , управление потоком , управление перегрузкой и применение адресации ( номера портов ).

С целью предоставления специфичных для процесса каналов передачи для приложений уровень устанавливает понятие сетевого порта . Это пронумерованная логическая конструкция, выделенная специально для каждого из каналов связи, необходимых приложению. Для многих типов служб эти номера портов стандартизированы, так что клиентские компьютеры могут обращаться к конкретным службам серверного компьютера без участия службы обнаружения служб или служб каталогов .

Поскольку IP обеспечивает доставку только с максимальной эффективностью , некоторые протоколы транспортного уровня обеспечивают надежность.

TCP — это протокол с установлением соединения, который решает многочисленные проблемы надежности при обеспечении надежного потока байтов :

• данные поступают по порядку
• данные имеют минимальную ошибку (т.е. правильность)
• повторяющиеся данные отбрасываются
• потерянные или отброшенные пакеты повторно отправляются
• включает контроль пробок на дорогах

Новый протокол передачи управления потоком (SCTP) также является надежным транспортным механизмом, ориентированным на установление соединения. Он ориентирован на поток сообщений, а не на поток байтов, как TCP, и обеспечивает несколько потоков, мультиплексированных через одно соединение. Она также обеспечивает Многодомность поддержку, в котором соединительный конец может быть представлен несколькими IP — адресами (представляющих несколько физических интерфейсов), так что , если один выходит из строя, соединение не прерывается. Первоначально он был разработан для приложений телефонии (для передачи SS7 по IP).

Надежность также может быть достигнута за счет использования IP по надежному протоколу передачи данных, например, высокоуровневому управлению каналом передачи данных (HDLC).

User Datagram Protocol (UDP) является установление соединения дейтаграммы протокола. Как и IP, это ненадежный протокол, требующий максимальных усилий. Надежность достигается путем обнаружения ошибок с использованием алгоритма контрольной суммы. UDP обычно используется для таких приложений, как потоковая передача мультимедиа (аудио, видео, передача голоса по IP и т. Д.), Где своевременность прибытия более важна, чем надежность, или для простых приложений запросов / ответов, таких как поиск DNS , где накладные расходы на настройку надежное соединение непропорционально велико. Транспортный протокол реального времени (RTP) — это протокол дейтаграмм, который используется поверх UDP и предназначен для данных в реальном времени, таких как потоковая передача мультимедиа .

Приложения на любом заданном сетевом адресе различаются по их TCP- или UDP-порту. По соглашению, некоторые хорошо известные порты связаны с конкретными приложениями.

Транспортный уровень модели TCP / IP или уровень хост-хост примерно соответствует четвертому уровню в модели OSI, также называемому транспортным уровнем.

PRO MPEG FEC

Система помехозащиты PRO MPEG FEC работает следующим образом. Пакеты выстраиваются в матрицу N*M, последовательно заполняя ряд за рядом, а затем для каждого ряда и для каждой колонки вычисляются помехозащитные коды. Коды в колонках защищают от разовых потерь, а коды в столбцах — от групповых. Степень защиты регулируется размерностью матрицы. В последней версии помехозащитного кода Pro-MPEG CoP #3 FEC добавлена возможность формирование матриц не из последовательных пакетов, а из периодически выбираемых из потока. Это повышает устойчивость к групповым ошибкам без увеличения объема контрольной информации, которая в среднем составляет около 30%.

Протокол RTP работает на базе UDP, но дополнительно передает информацию о порядковых номерах пакетов. Это позволяет восстановить порядок следования пакетов и выявить пропажи. Но для восстановления пакетов требуются дополнительные механизмы. Один из них —помехоустойчивое кодирование средствами PRO MPEG FEC. Достоинство этого метода заключается в низкой вносимой задержке, обусловленной только дополнительными вычислениями. Она составляет от 100 до 500 мс. Тем не менее помехоустойчивое кодирование хорошо подходит только для каналов с прогнозируемым или более-менее стабильным уровнем потерь, таких как вещательные. В условиях непредсказуемости состояния транспортного канала PRO MPEG FEC неэффективен. При плохом канале он может не сработать, а при хорошем — неоправданно загрузить линию передачей ненужных контрольных бит. Поэтому PRO MPEG FEC в основном используется для переброса с одной головной станции на другую, при сомнительном качестве выделенного IP-канала или при передаче по спутниковому каналу в IP-формате, где отсутствует обратная связь. Рассматривать это решение как надежный и эффективный способ доставки через открытый интернет нельзя.

Полноценные технологии на базе RTP для доставки видео через открытый интернет включают комплекс механизмов защиты от потерь. До недавнего времени в сегменте профессиональной доставки предлагались только корпоративные решения. Самое известное из них — от компании ZIXI. Им
множество крупных студий и операторов. Это закрытое решение, и подробности его технической реализации неизвестны. Производитель сообщает только, что в технологии используется комбинация адаптивного помехоустойчивого кодирования, системы восстановления пакетов (Automatic Repeat reQuest, ARQ), параллельной доставки по нескольким каналам и бесшовного переключения при сбоях с одного канала на другой. Эти инструменты могут применяться в разных сочетаниях в зависимости от требований к параметрам передачи. Если приоритетна скорость доставки, то, по словам разработчиков, платформу несложно настроить так, что прохождение потока будет занимать менее секунды вне зависимости от расстояния между передатчиком и приемником. А при другой конфигурации платформа может гарантировать надежность доставки 99,9999 % в отношении джиттера и потерь. Этот показатель подтвержден тестами. Скорость доставки при такой надежности падает, но по-прежнему может составлять конкуренцию вещательным сетям. Использование ARQ позволяет оператору точно задать уровень задержки из диапазона, достижимого при требуемой надежности, например чтобы синхронизировать поток с другим, передаваемым по вещательному каналу. Платформа поддерживает конфигурации точка—точка или точка—многоточка.

Похожее решение предлагает компания VideoFlow. Оба они многократно проверены на практике и востребованы на рынке, так как расценки на них сопоставимы со стоимостью спутниковых каналов с такой же пропускной способностью.

Помимо них на рынке есть множество других решений для профессиональной доставки видео через интернет. Это протокол LRT разработки LiveU, платформа MultiPipe компании QARVA, Transporter от компании «Майкроимпульс». Большинство из них обеспечивают надежность работы за счет использования ARP и разбиения одного логического канала на несколько потоков с отправкой по разным маршрутам.

Но в любом развивающемся сегменте рано или поздно появляется потребность в индустриальных стандартах.

Уровни сетей и модель OSI

Обычно, сети обсуждаются в горизонтальной плоскости, рассматриваются протоколы сети интернет верхнего уровня и приложения. Но для установки соединений между двумя компьютерами используется множество вертикальных слоев и уровней абстракции. Это означает, что существует несколько протоколов, которые работают друг поверх друга для реализации сетевого соединения. Каждый следующий, более высокий слой абстрагирует передаваемые данные и делает их проще для восприятия следующим слоем, и в конечном итоге приложением.

Существует семь уровней или слоев работы сетей. Нижние уровни будут отличаться в зависимости от используемого вами оборудования, но данные будут передаваться одни и те же и будут иметь один и тот же вид. На другую машину данные всегда передаются на самом низком уровне. На другом компьютере, данные проходят все слои в обратном порядке. На каждом из слоев к данным добавляется своя информация, которая поможет понять что делать с этим пакетом на удаленном компьютере.

Модель OSI

Так сложилось исторически, что когда дело доходит до уровней работы сетей, используется модель OSI или Open Systems Interconnect. Она выделяет семь уровней:

• Уровень приложений – самый верхний уровень, представляет работу пользователя и приложений с сетью Пользователи просто передают данные и не задумываются о том, как они будут передаваться;
• Уровень представления – данные преобразуются в более низкоуровневый формат, чтобы быть такими, какими их ожидают получить программы;
• Уровень сессии – на этом уровне обрабатываются соединения между удаленным компьютерами, которые будут передавать данные;
• Транспортный уровень – на этом уровне организовывается надежная передача данных между компьютерами, а также проверка получения обоими устройствами;
• Сетевой уровень – используется для управления маршрутизацией данных в сети пока они не достигнут целевого узла. На этом уровне пакеты могут быть разбиты на более мелкие части, которые будут собраны получателем;
• Уровень соединения – отвечает за способ установки соединения между компьютерами и поддержания его надежности с помощью существующих физических устройств и оборудования;
• Физический уровень – отвечает за обработку данных физическими устройствами, включает в себя программное обеспечение, которое управляет соединением на физическом уровне, например, Ehternet или Wifi.

Как видите, перед тем, как данные попадут к аппаратному обеспечению им нужно пройти множество слоев.

Модель протоколов TCP/IP

Модель TCP/IP, еще известная как набор основных протоколов интернета, позволяет представить себе уровни работы сети более просто. Здесь есть только четыре уровня и они повторяют уровни OSI:

• Приложения – в этой модели уровень приложений отвечает за соединение и передачу данными между пользователям. Приложения могут быть в удаленных системах, но они работают как будто бы находятся в локальной системе;
• Транспорт – транспортный уровень отвечает за связь между процессами, здесь используются порты для определения какому приложению нужно передать данные и какой протокол использовать;
• Интернет – на этом уровне данные передаются от узла к узлу по сети интернет. Здесь известны конечные точки соединения, но не реализуется непосредственная связь. Также на этом уровне определяются IP адреса;
• Соединение – этот уровень реализует соединение на физическом уровне, что позволяет устройствам передавать между собой данные не зависимо от того, какие технологии используются.

Эта модель менее абстрактная, но мне она больше нравиться и ее проще понять, поскольку она привязана к техническим операциям, выполняемым программами. С помощью каждой из этих моделей можно предположить как на самом деле работает сеть. Фактически, есть данные, которые перед тем, как будут переданы, упаковываются с помощью нескольких протоколов, передаются через сеть через несколько узлов, а затем распаковываются в обратном порядке получателем. Конечные приложения могут и не знать что данные прошли через сеть, для них все может выглядеть как будто обмен осуществлялся на локальной машине.

Формат заголовка IP-пакета

Для того чтобы понять, как протокол IP реализует эту задачу, рассмотрим формат заголовка IP пакета.

Номер версии

Первое поле номер версии. Сейчас используется две версии протокола IP 4 и 6. Большая часть компьютеров использует IPv4. Длина  адреса в этой версии 4 байта. Формат адреса IP версии 4 мы рассматривали подробно. Проблема в том, что адресов IPv4, четыре с небольшим миллиарда, что уже сейчас не хватает для всех устройств в сети, а в будущем точно не хватит. Поэтому была предложена новая версия IPv6 в которой длина IP адреса составляет 16 байт. Сейчас эта версия вводится в эксплуатацию, но процесс занимает очень долгое время.

Длина заголовка

Следующее поле длина заголовка. В отличии от Ethernet заголовок IP включает обязательные поля, а также может включать дополнительные поля, которые называются опции. В поле длина заголовка записывается полная длина, как обязательной части, так и опции.

Тип сервиса

Следующее поле тип сервиса. Это поле нужно для обеспечения необходимого качества обслуживания, но сейчас на практике используется очень редко.

Общая длина

Следующее поле общая длина. Общая длина содержит длину всего IP пакета, включая заголовок и данные. Максимальная длина пакета 65 535 байт, но на практике такие большие пакеты не используются, а максимальный размер ограничен размером кадра канального уровня, а для Ethernet это 1 500 байт. В противном случае для передачи одного IP пакета необходимо было бы несколько кадров канального уровня что неудобно.

Время жизни

Дальше идет поле время жизни. Время жизни Time To Live или TTL — это максимальное время в течение которого пакет может перемещаться по сети. Оно введено для того чтобы пакеты не гуляли по сети бесконечно, если в конфигурации сети возникла какая-то ошибка. Например, в результате неправильной настройке маршрутизаторов в сети, может образоваться петля. Раньше, время жизни измерялось в секундах, но сейчас маршрутизаторы обрабатывают пакет значительно быстрее чем за секунду, поэтому время жизни уменьшается на единицу на каждом маршрутизаторе, и оно измеряется в количествах прохождения через маршрутизаторы по-английски (hop) от слова прыжок. Таким образом название время жизни сейчас стало уже некорректным.

Тип протокола

После времени жизни, указывается тип протокола следующего уровня. Это поле необходимо для реализации функции мультиплексирования и демультиплексирования, то есть передачи с помощью протокола IP данных от разных протоколов следующего уровня. В этом поле указывается код протокола следующего уровня, некоторые примеры кодов для TCP код 6, UDP — 17 и ICMP — 1.

Контрольная сумма

Затем идет контрольная сумма, которая используется для проверки правильности доставки пакета, если при проверке контрольные суммы обнаруженные ошибки, то пакет отбрасывается, никакой информации отправителю пакета не отправляется. Контрольная сумма рассчитывается только по заголовку IP пакета и она пересчитывается на каждом маршрутизаторе из-за того что данные в заголовке меняются. Как минимум изменяется время жизни пакета, а также могут измениться некоторые опции.

IP адрес получателя и отправителя

После контрольной суммы идут IP адрес  отправителя, и IP адрес получателя. В IPv4 длина IP адреса четыре байта, 32 бита на этом обязательная часть IP заголовка заканчивается, после этого идут не обязательные поля которые в IP называются опции.

Опции

Некоторые примеры опций. Для диагностики работы сети используется опция — записать маршрут, при которой в IP пакет записывается адрес каждого маршрутизатора через которую он проходит.

И опция — временные метки, при установке которой, каждый маршрутизатор записывает время прохождения пакеты.

Также опции позволяют отказаться от автоматической маршрутизации, и задать маршрут отправитель:

• Это может быть жесткая маршрутизация, где в пакете явно указывается перечень маршрутизаторов через которые необходимо пройти.
• И свободные маршрутизации в этом случае указываются только некоторые маршрутизаторы, через которые пакет должен пройти обязательно, также при необходимости он может пройти через другие маршрутизаторы.

Опции в заголовке IP может быть несколько и они могут иметь разный размер. В то же время длина IP заголовка должна быть кратна 32, поэтому при необходимости, в конце IP заголовок заполняются нулями до выравнивание по границе 32 бита. Следует отметить, что сейчас опции в заголовке IP почти не используются.

В статье был рассмотрен протокол IP (Internet Protocol) — протокол межсетевого взаимодействия. Протокол IP является основой интернета. В OSI находится на сетевом уровне.

Связующий слой

Протоколы канального уровня работают в рамках локального сетевого подключения, к которому подключен хост. Этот режим на языке TCP / IP называется каналом и представляет собой самый нижний компонентный уровень пакета. Ссылка включает все хосты, доступные без прохождения через маршрутизатор. Таким образом, размер канала определяется конструкцией сетевого оборудования. В принципе, TCP / IP разработан как аппаратно-независимый и может быть реализован поверх практически любой технологии канального уровня. Это включает не только аппаратные реализации, но и уровни виртуальных каналов, такие как виртуальные частные сети и сетевые туннели .

Канальный уровень используется для перемещения пакетов между интерфейсами Интернет-уровня двух разных хостов по одному и тому же каналу. Процессами передачи и приема пакетов по каналу можно управлять в драйвере устройства для сетевой карты , а также в прошивке или с помощью специализированных наборов микросхем . Они выполняют такие функции, как кадрирование, для подготовки пакетов Интернет-уровня к передаче и, наконец, передают кадры на физический уровень и через среду передачи . Модель TCP / IP включает спецификации для преобразования методов сетевой адресации, используемых в Интернет-протоколе, в адреса канального уровня, такие как адреса управления доступом к среде (MAC). Однако все другие аспекты ниже этого уровня неявно предполагаются существующими и явно не определены в модели TCP / IP.

Канальный уровень в модели TCP / IP имеет соответствующие функции на уровне 2 модели OSI.

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:

MAC (Media Access Control) — необходим для идентификации устройств в локальной сети, получая от каждого из них уникальный MAC-адрес, который есть у каждого компьютера, телефона; ICMP (Internet Control Message Protocol) — благодаря нему устройства могут обмениваться друг с другом информационными сообщениями и ошибками, используется для диагностики, данные не передает; TCP (Transmission Control Protocol) — работает аналогично ICMP, но передает именно данные, отличается высокой надежностью, несмотря на большое количество доступных путей, ведь после передачи информации она приводится к правильному порядку, только после этого отправляется в приложение; UDP (User Datagram Protocol) — похож на TCP, также является частью транспортного уровня, но предусматривает ненадежную передачу данных, при которой может быть потеряна часть данных, но отличается высокой скорость работы; HTTP (Hypertext Transfer Protocol) — запрашивает определенные ресурсы у удаленной системы, после чего формирует код в текст, понятный человеку, стандартный протокол сети интернет, обязательный на всех сайтах в интернете; FTP (File Transfer Protocol) — используется для передачи данных, работает с приложениями, отличается низкой безопасностью, поэтому не применяется для передачи важной личной информации; DNS (Domain Name System) — преобразует IP-адреса в простые для человеческого понимания доменные имена и наоборот, за счет чего можно ввести в поисковую строку адрес сайта и перейти на желаемую страницу; SSH (Secure Shell) — обеспечивает удаленное управление системой с использование защищенного канала. Адресная строка начинается с названия протокола http или https

Адресная строка начинается с названия протокола http или https

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.

Все о IT
Самое интересное и полезное. информационно-коммуникационные технологии Ежедневно новое ПЕРЕЙТИ телеграмм канал ITUMNIK

TCP, IP и UDP

TCP (Transmission Control Protocol, протокол управления передачей данных) распространенный протокол, разработанный много лет назад. Он используется не только в локальных сетях, но и в сети Интернет, что однозначно характеризует TCP с хорошей стороны.

Главным достоинством протокола является его надежность, достигаемая путем использования подтверждающих пакетов, которые присылаются каждый раз и ответ на полученное сообщение. При этом в первую очередь устанавливается логическая связь между компьютером-отправителем и компьютером-получателем, что гарантирует успешную доставку пакетов.

Еще одним механизмом надежности передачи данных является механизм,отслеживающий время жизни пакета. — TTL (Time То Live, время жизни). Если по истечении заданного времени компьютер-получатель не пришлет подтверждение о доставке очередного пакета данных, то компьютер-отправитель перешлет эти данные повторно. Кроме того, данные будут повторно посланы, если пакет оказался поврежденным и компьютер-получатель его отклоняет, о чем сообщает отправителю.

IP (Internet Protocol, протокол межсетевого взаимодействия) — протокол, который обычно применяется вместе с протоколом TCP Для работы он использует готовые данные маршрутизации, поэтому не контролирует доставку сообщений адресату. Располагая информацией о маршрутизации между выбранными компьютерами. этот протокол просто добавляет к пакету адрес отправителя и получателя, и пересылает его дальше. Дальнейшая судьба отправленных данных неизвестна, поэтому функцию контроля должен выполнять другой протокол, н частности

TCP. Чтобы хоть как-то повысить надежность, протокол IP вкладывает в пакет контрольную сумму, что позволяет компьютеру-получателю удостовериться в том. что пакет принят без ошибок или, в противном случае, отвергнуть его.Преимуществом протокола является возможность фрагментации (разделения на компьютере-отправителе большого пакета на более мелкие) с последующей их дефрагментацией на компьютере-получателе.

UDP( User Datagram Protocol, протокол пользовательских дейтаграмм) — один из самых быстрых, но не очень надежных протоколов, которые используют в сети для передачи данных. Он работает практически так же. как и протокол IP, однако после удачного приема пакета компьютер-получатель присылает соответствующее подтверждение. При этом логическое соединение между компьютерами не требуется. то есть пакет отсылается в надежде (или с уверенностью) на то, что нужный компьютер находится в сети и может его принять. Если подтверждение доставки не получено, значит, через некоторое время компьютер-отправитель повторно вышлет необходимый пакет данных.

Как ни странно, протокол UDP применяется в сети достаточно часто. Благодарить за это нужно скорость, с которой оп работает. Эта скорость достигается за счет отсутствия необходимости соединения с другими компьютерами, что позволяет использовать трафик сети в нужном направлении. Так. протокол UDP часто используется. например, в сетевых играх или для передачи звуковых данных с интернет- радио (когда надежность доставки пакетов не играет большой роли).

Краткое описание протоколов Интернет

TCP/IP

Над созданием протоколов, необходимых для существования глобальной сети, трудились лучшие умы человечества. Одним из них был Винтон Серф (Vinton G. Cerf). Сейчас этого человека называют «отцом Интернета». В 1997 году Президент США Билл Клинтон наградил Винтона Серфа и его коллегу Роберта Кана (Robert E. Kahn) Национальной медалью за заслуги в области технологии, отметив их вклад в становление и развитие Интернета. Ныне Винтон Серф занимает пост старшего вице-президента по Интернет-архитектуре в корпорации MCI WorldCom Inc.

В 1972 году группа разработчиков под руководством Винтона Серфа разработала протокол TCP/IP — Transmission Control Protocol/Internet Protocol (Протокол управления передачей/Протокол Интернета).

Эксперимент по разработке этого протокола проводился по заказу Министерства обороны США. Данный проект получил название ARPANet (Advanced Research Projects Agency Network — Сеть агентства важных исследовательских проектов). Очевидно, что в обстановке войны, когда необходимость в обмене информацией встает как никогда остро, возникает проблема непредсказуемости состояния пути, по которому будет передана та или иная информация — любой из узлов передачи в любой момент может быть выведен из строя противником. Поэтому главной задачей при разработке сетевого протокола являлась его «неприхотливость» — он должен был работать с любым сетевым окружением и, кроме того, обладать гибкостью в выборе маршрута при доставке информации.

Позже TCP/IP перерос свое изначальное предназначение и стал основой стремительно развивавшейся глобальной сети, ныне известной как Интернет, а также небольших сетей, использующих технологии Интернета — интранет. Стандарты TCP/IP являются открытыми и непрерывно совершенствуются.

На самом деле TCP/IP является не одним протоколом, а целым набором протоколов, работающих совместно. Он состоит из двух уровней. Протокол верхнего уровня, TCP, отвечает за правильность преобразования сообщений в пакеты информации, из которых на приемной стороне собирается исходное послание. Протокол нижнего уровня, IP, отвечает за правильность доставки сообщений по указанному адресу. Иногда пакеты одного сообщения могут доставляться разными путями.

HTTP

Протокол HTTP (Hypertext Transfer Protocol — Протокол передачи гипертекста) является протоколом более высокого уровня по отношению к протоколу TCP/IP — протоколом уровня приложения. HTTP был разработан для эффективной передачи по Интернету Web-страниц. Именно благодаря HTTP мы имеем возможность созерцать страницы Сети во всем великолепии. Протокол HTTP является основой системы World Wide Web.

Вы отдаете команды HTTP, используя интерфейс броузера, который является HTTP-клиентом. При щелчке мышью на ссылке броузер запрашивает у Web-сервера данные того ресурса, на который указывает ссылка — например, очередной Web-страницы.

Чтобы текст, составляющий содержимое Web-страниц, отображался на них определенным образом — в соответствии с замыслом создателя страницы — он размечается с помощью особых текстовых меток — тегов языка разметки гипертекста (HyperText Markup Language, HTML).

Адреса ресурсов Интернета, к которым вы обращаетесь по протоколу HTTP, выглядит примерно следующим образом: http://www.tut.by

FTP

Протокол FTP (File Transfer Protocol — Протокол передачи файлов) специально разработан для передачи файлов по Интернету. Позже мы поговорим о нем подробно. Сейчас скажем лишь о том, что адрес FTP-ресурса в Интернете выглядит следующим образом: ftp://ftp.netscape.com

TELNET

С помощью этого протокола вы можете подключиться к удаленному компьютеру как пользователь (если наделены соответствующими правами, то есть знаете имя пользователя и пароль) и производить действия над его файлами и приложениями точно так же, как если бы работали на своем компьютере.

Telnet является протоколом эмуляции терминала. Работа с ним ведется из командной строки. Если вам нужно воспользоваться услугами этого протокола, не стоит рыскать по дебрям Интернета в поисках подходящей программы. Telnet-клиент поставляется, например, в комплекте Windows 98.

Чтобы дать команду клиенту Telnet соединиться с удаленным компьютером, подключитесь к Интернету, выберите в меню Пуск (Start) команду Выполнить (Run) и наберите в строке ввода, например, следующее: telnet lib.ru

(Вместо lib.ru вы, разумеется, можете ввести другой адрес.) После этого запустится программа Telnet, и начнется сеанс связи.

Знаете ли Вы,

Названия слоев и количество слоев в литературе

В следующей таблице показаны различные сетевые модели. Количество слоев варьируется от трех до семи.

Некоторые сетевые модели взяты из учебников, которые являются вторичными источниками, которые могут противоречить цели RFC 1122 и других первичных источников IETF .

Протокол RIST

Через год после появления Альянса SRT компании, имеющие корпоративные решения в области IP-доставки, создали еще один альянс для разработки более продвинутой технологии. Новый протокол получил название Reliable Internet Stream Transport (RIST), как и сам альянс. Он организован в рамках консорциума Video Services Forum, занимающегося разработкой и стандартизацией сетевых технологий для передачи медиа. К слову, в этот альянс в качестве ключевого участника
и Haivision.

RIST задуман как многопрофильный стандарт, однако пока выпущен только базовый профиль. По функциональности он уступает SRT. В частности, не поддерживает мультиплексирование каналов на одном UDP-порту и имеет только один режим установления соединения (Push). В результате для передачи каждого потока приходится открывать по UDP-порту на приемнике и на передатчике. Кроме того, в отличие от SRT, базовый профиль RIST не поддерживает шифрование и файловую передачу. В то же время в протокол заложена передача множественных каналов. Она реализована в двух режимах. Один поддерживает разбиение логического канала на несколько физических, отправляемых разными маршрутами. Второй обеспечивает резервирование потоков и бесшовное переключение с одного на другой.

А схожи SRT и базовая версия RIST в том, что оба используют ARQ с настраиваемым соотношением между задержкой и защищенностью. Кроме того, они практически одинаковы в плане мониторинга потоков и сбора статистики. Однако у RIST есть все шансы опередить конкурента. Уже подготовлен основной профиль протокола, и живую демонстрацию его работы можно было увидеть на IBC-2019. При разработке профиля учитывались разные сценарии его применения, в том числе дистанционные интервью, сбор новостей из удаленных точек, передача видео в облако и передача мультикастовых трансляций.

Перечислим основные усовершенствования, появившиеся в этом профиле. Во-первых, добавилась поддержка мультиплексирования потоков на одном UDP-порту. Во-вторых, реализовано GRE-туннелированние (Generic Routing Encapsulation). GRE-шлюзы могут использоваться для организации двухстороннего обмена между RIST-устройствами базовой версии, умеющими взаимодействовать только в режиме Push. Шлюзы также могут применяться для передачи управляющих данных, например SNMP, для туннелирования мультикастового трафика и решения других задач. В-третьих, добавлены механизмы скремблирования, авторизации и аутентификации. Для скремблирования и авторизации выбран протокол DTLS, другими словами, версия TLS для UDP-протокола. Она адаптирована для приложений, чувствительных к временным задержкам. В рамках TLS могут использоваться разные алгоритмы шифрования, но в качестве основных для RIST предложены AES 128/256 бит.

Из других улучшений отметим оптимизацию транспортной полосы за счет исключения нулевых пакетов. Они не несут информации, но нужны для сохранения синхронизации. Поэтому перед передачей они заменяются метками и восстанавливаются на приемной стороне. Кроме того, добавлена возможность расширить заголовок RTP для увеличения цикла нумерации пакетов. Эта нумерация используется в ARQ при запросе потерянных пакетов, а при высокой скорости передачи стандартного цикла может не хватить.

Перспективы сосуществования SRT и RIST пока непонятны. С учетом того, что Haivision оказался одним из основных участников RIST, не исключен вариант слияния протоколов. Но может быть, каждый из них найдет свою нишу. Ясно одно — транспортные технологии для передачи видео через IP-сети с негарантированным качеством будут и дальше активно развиваться, а их доля во всех сегментах передачи медиа будет расти.