Смотреть что такое "Протоколы прикладного уровня" в других словарях. Способы измерения скорости

Самый верхний уровень в иерархии протоколов Интернет занимают следующие протоколы прикладного уровня:

• DNS - распределенная система доменных имен, которая по запросу, содержащему доменное имя хоста сообщает IP адрес;
• HTTP - протокол передачи гипертекста в Интернет;
• HTTPS - расширение протокола HTTP, поддерживающее шифрование;
• FTP (File Transfer Protocol - RFC 959) - протокол, предназначенный для передачи файлов в компьютерных сетях;
• Telnet (TELecommunication NETwork - RFC 854) - сетевой протокол для реализации текстового интерфейса по сети;
• SSH (Secure Shell - RFC 4251) - протокол прикладного, позволяющий производить удаленное управление операционной системой и передачу файлов. В отличие от Telnet шифрует весь трафик;
• POP3 – протокол почтового клиента, который используется почтовым клиентом для получения сообщений электронной почты с сервера;
• IMAP - протокол доступа к электронной почте в Интернет;
• SMTP – протокол, который используется для отправки почты от пользователей к серверам и между серверами для дальнейшей пересылки к получателю;
• LDAP - протокол для доступа к службе каталогов X.500, является широко используемым стандартом доступа к службам каталогов;
• XMPP (Jabber) - основанный на XML расширяемый протокол для мгновенного обмена сообщениями в почти реальном времени;
• SNMP - базовый протокол управления сети Internet.

Рассмотрим более подробно некоторые из этих протоколов.

FTP позволяет подключаться к серверам FTP, просматривать содержимое каталогов и загружать файлы с сервера или на сервер; кроме того, возможен режим передачи файлов между серверам; FTP позволяет обмениваться файлами и выполнять операции над ними через TCP-сети. Данный протокол работает независимо от операционных систем. Исторически протокол FTP предложил открытую функциональность, обеспечивая прозрачный перенос файлов с одного компьютера на другой по сети. Это не так тривиально, как может показаться, так как у разнотипных компьютеров могут различаться размеры слов, биты в словах могут храниться в неодинаковом порядке или использоваться разные форматы слов.

1. Telnet

Название "telnet" имеют также некоторые утилиты, реализующие клиентскую часть протокола. Протокол telnet работает в соответствии с принципами архитектуры "клиент-сервер" и обеспечивает эмуляцию алфавитно-цифрового терминала, ограничивая пользователя режимом командной строки. Приложение telnet предоставило язык для общения терминалов с удаленными компьютерами. Когда появилась сеть ARPANET, для каждой компьютерной системы требовались собственные терминалы. Приложение telnet стало общим знаменателем для терминалов. Достаточно было написать для каждого компьютера программное обеспечение, поддерживающее "терминал telnet ", чтобы один терминал мог взаимодействовать с компьютерами всех типов.

Сходен по функциональности с протоколами telnet и rlogin, но, в отличие от них, шифрует весь трафик, включая и передаваемые пароли. SSH-клиенты и SSH-серверы имеются для большинства операционных систем.

1. Почтовые протоколы .

Хотя telnet и FTP были (и остаются) полезными, первым приложением, совершившим переворот в сознании пользователей компьютеров сети ARPANET, стала электронная почта. До сети ARPANET существовали системы электронной почты, но все они были однокомпьютерными системами. В 1972 г. Рэй Томлинсон (Ray Tomlinson) из компании BBN написал первый пакет, предоставляющий распределенные почтовые услуги в компьютерной сети из нескольких компьютеров. Уже к 1973 г. исследования управления ARPA показали, что три четверти всего трафика сети ARPANET составляла электронная почта. Польза электронной почты оказалась столь велика, что все больше пользователей стремилось подключиться к сети ARPANET, в результате чего возрастала потребность в добавлении новых узлов и использовании высокоскоростных линий. Таким образом, появилась тенденция, сохраняющаяся и по сей день.

• POP3 (Post Office Protocol Version 3 - RFC 1939) - протокол, который используется почтовым клиентом для получения сообщений электронной почты с почтового сервера;
• IMAP (Internet Message Access Protocol - RFC 3501) - протокол доступа к электронной почте. Аналогичен POP3, однако предоставляет пользователю богатые возможности для работы с почтовыми ящиками, находящимися на центральном сервере. Электронными письмами можно манипулировать с компьютера пользователя (клиента) без необходимости постоянной пересылки с сервера и обратно файлов с полным содержанием писем.
• SMTP (Simple Mail Transfer Protocol - RFC 2821) - протокол, предназначенный для передачи электронной почты. Используется для отправки почты от пользователей к серверам и между серверами для дальнейшей пересылки к получателю. Для приема почты почтовый клиент должен использовать протоколы POP3 или IMAP.

Базовым протоколом сети гипертекстовых ресурсов Веб является протокол HTTP. В его основу положено взаимодействие "клиент-сервер ", то есть предполагается, что:

1. Потребитель-клиент инициировав соединение с поставщиком-сервером посылает ему запрос;
2. Поставщик-сервер , получив запрос, производит необходимые действия и возвращает обратно клиенту ответ с результатом.

При этом возможны два способа организации работы компьютера-клиента:

• Тонкий клиент - это компьютер-клиент, который переносит все задачи по обработке информации на сервер. Примером тонкого клиента может служить компьютер с браузером, использующийся для работы с веб-приложениями.
• Толстый клиент , напротив, производит обработку информации независимо от сервера , использует последний в основном лишь для хранения данных.

Прежде чем перейти к конкретным клиент-серверным веб-технологиям, рассмотрим основные принципы и структуру базового протокола HTTP.

Протоколы прикладного уровня служат для передачи информации конкретным клиентским приложениям, запущенным на сетевом компьютере. В IP-сетях протоколы прикладного уровня опираются на стандарт TCP и выполняют ряд специализированных функций, предоставляя пользовательским программам данные строго определенного назначения. Ниже мы кратко рассмотрим несколько прикладных протоколов стека TCP/IP.

Протокол FTP

Как следует из названия, протокол FTP (File Transfer Protocol) предназначен для передачи файлов через Интернет. Именно на базе этого протокола реализованы процедуры загрузки и выгрузки файлов на удаленных узлах Всемирной Сети. FTP позволяет переносить с машины па машину не только файлы, но и целые папки, включающие поддиректории на любую глубину вложений. Осуществляется это путем обращения к системе команд FTP, описывающих ряд встроенных функций данного протокола.

Протоколы РОРЗ и SMTP

Прикладные протоколы, используемые при работе с электронной почтой, называются SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) и РОРЗ (Post Office Protocol), первый «отвечает» за отправку исходящей корреспонденции, второй - за доставку входящей.
В функции этих протоколов входит организация доставки сообщений e-mail и передача их почтовому клиенту. Помимо этого, протокол SMTP позволяет отправлять несколько сообщений в адрес одного получателя, организовывать промежуточное хранение сообщений, копировать одно сообщение для отправки нескольким адресатам. И РОРЗ, и SMTP обладают встроенными механизмами распознавания адресов электронной почты, а также специальными модулями повышения надежности доставки сообщений.

Протокол HTTP

Протокол HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) обеспечивает передачу с удаленных серверов на локальный компьютер документов, содержащих код разметки гипертекста, написанный на языке HTML или XML, то есть веб-страниц. Данный прикладной протокол ориентирован прежде всего на предоставление информации программам просмотра веб-страниц, веб-браузерам, наиболее известными из которых являются такие приложения, как Microsoft Internet Explorer и Netscape Communicator.
Именно с использованием протокола HTTP организуется отправка запросов удаленным http-серверам сети Интернет и обработка их откликов; помимо
этого HTTP позволяет использовать для вызова ресурсов Всемирной сети адреса стандарта доменной системы имен (DNS, Domain Name System), то есть обозначения, называемые URL (Uniform Resource Locator) вида http:/ /www.domain.zone/page (l).

Протокол TELNET

Протокол TELNET предназначен для организации терминального доступа к удаленному узлу посредством обмена командами в символьном формате ASCII. Как правило, для работы с сервером по протоколу TELNET на стороне клиента должна быть установлена специальная программа, называемая telnet-клиентом, которая, установив связь с удаленным узлом, открывает в своем окне системную консоль операционной оболочки сервера. После этого вы можете управлять серверным компьютером в режиме терминала, как своим собственным (естественно, в очерченных администратором рамках). Например, вы получите возможность изменять, удалять, создавать, редактировать файлы и папки, а также запускать на исполнение программы на диске серверной машины, сможете просматривать содержимое папок других пользователей. Какую бы операционную систему вы ни использовали, протокол Telnet позволит вам общаться с удаленной машиной «на равных». Например, вы без труда сможете открыть сеанс UNIX на компьютере, работающем под управлением MS Windows.

Протокол UDP

Прикладной протокол передачи данных UDP (User Datagram Protocol) используется на медленных линиях для трансляции информации как дейтаграмм.
Дейтаграмма содержит полный комплекс данных, необходимых для ее отсылки и получения. При передаче дейтаграмм компьютеры не занимаются обеспечением стабильности связи, поэтому следует принимать особые меры для обеспечения надежности.
Схема обработки информации протоколом UDP, в принципе, такая же, как и в случае с TCP, но с одним отличием: UDP всегда дробит информацию по одному и тому же алгоритму, строго определенным образом. Для осуществления связи с использованием протокола UDP применяется система отклика: получив UDP-пакет, компьютер отсылает отправителю заранее обусловленный сигнал. Если отправитель ожидает сигнал слишком долго, он просто повторяет передачу.
На первый взгляд может показаться, что протокол UDP состоит сплошь из одних недостатков, однако есть в нем и одно существенное достоинство: прикладные интернет-программы работают с UDP в два раза быстрее, чем с его более высокотехнологичным собратом TCP.

Протоколы транспортного уровня TCP и UDP.

Протоколы транспортного уровня в стеке TCP/IP представлены двумя протоколами TCP и UDP. Протокол TCP позволяет устанавливать виртуальный канал передачи данных между компьютерами. После установления канала, программа может направлять в него данные непрерывным потоком, как на стандартное устройство ввода-вывода.

Протокол TCP сам разобьет данные на пакеты, при помощи алгоритма «скользящего окна», обеспечит подтверждение факта получения пакетов принимающей стороной и повторную передачу пакетов, если в этом будет необходимость. Кроме того, в протоколе TCP реализованы достаточно сложные механизмы регулирования загрузки сети и устранения заторов в сети.

Протокол UDP более быстр, чем протокол TCP, однако ненадежен.

Данные передаются без установления виртуального канала, в предположении, что принимающая сторона ждет данные. Программа должна сама позаботиться о разбитии передаваемых данных на пакеты, протокол не содержит средств подтверждения файла доставки сообщения и средств коррекции ошибок – все эти задачи должна решать программа.

При рассмотрении протоколов транспортного уровня необходимо остановиться на понятиях «порт» и «сокет».

Порт в протоколах транспортного уровня – это не физически существующий порт ввода-вывода, а «виртуальный» порт, который программно изолирует данные, передаваемые по одному порту, от данных, передаваемых по другому порту.

Порты нумеруются от 0 до 65535.

Сокет (socket) – это описатель сетевого соединения между двумя сетевыми приложениями, которое включает в себя:

IP-адрес и номер порта локальной машины

IP-адрес и номер порта удаленной машины.

Сокет однозначно описывает сетевое соединение. У двух различных соединений, хотя бы один из приведенных выше параметров должен отличаться.

В соответствии с архитектурой клиент-сервер, программа делиться на две части (одна работает на сервера, вторая – на компьютере пользователя), функционирующие как единое целое.

Протоколы прикладного уровня описывают взаимодействие между клиентской и серверной частями программы.

1. Протокол HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) – протокол передачи гипертекста, работающий на 80 порту. При этом каждая HTML-страница загружается отдельно, причем соединение между загрузками прерывается и никакой информации о соединении не сохраняется. Это сделано для того, чтобы каждый из пользователей Web-страниц получал информацию «в порядке общей очереди». В противном случае могла бы создаться ситуация, например, когда один пользователь начинает качать страницу с большим содержанием рисунков высокого разрешения, а все остальные ждут, пока он это закончит.

2. Протокол FTP (File Transfer Protocol) – протокол передачи файлов, работающий на 20 и 21 порту. Он предназначен для копирования файлов между компьютерами. Полностью занимает канал, пока не будет получен файл, а далее сохраняет информацию о соединении. При сбое возможна докачка с того места, где произошел сбой.

3. Протоколы STMP, IMAP-4, POP3 – почтовые протоколы (электронная почта), работающие, SMTP – на 25 порту, IMAP-4 – на 143 порту, POP3 – на 110 порту. Отличие данных протоколов состоит в том, что протокол STMP предназначен на доставку почты до конкретного получателя, а протоколы IMAP-4 и POP3 – протоколы взаимодействия пользователя со своим почтовым ящиков на сервере..

При использовании STMP предполагается, что почтовый адрес указывает на компьютер конечного получателя, и на этом компьютере запущена специальная программа, которая принимает и обрабатывает почту.

Однако чаще всего бывает, что почта не доставляется на компьютер каждого отдельного пользователя, обрабатывается централизованно, на отдельном почтовом сервере. В таком случае, каждый пользователь имеет на почтовом сервере свой почтовый ящик. Почта доставляется до сервера по протоколу STMP (конечный получатель – сервер) и перемещается в почтовые ящики пользователей. Затем пользователи подключаются к своим почтовым ящикам по протоколу POP3 или IMAP-4 и забирают почту.

Таким образом, наиболее распространенный вариант работы с почтой для обычного пользователя состоит в следующем: отправка почты по протоколу STMP (на почтовый сервер получателя), получение почты – по протоколу POP3 или IMAP-4 (скачивание почты из почтового ящика на своем почтовом сервере).

4. Протокол TELNET – используется для подключения и управления удаленным компьютером, работает на 23 порту.

После подключения, каждый символ, введенный на локальной машине, обрабатывается так, как если бы он был введен на удаленной машине. Либо может использоваться командный режим – управление удаленной машиной при помощи специальных команд. Фактически TELNET – это протокол эмуляции терминала: при помощи TELNET можно подключиться, например, на 25 порт и вручную набрать все необходимые поля заголовка письма, изменив адрес отправителя (обычно эти поля заполняются автоматически специальными почтовыми программами) и отправить само письмо. Или, например, подключиться на 80 порт и «поиграть» роль Web-браузера Internet Explorer.

Основные протоколы и сервисы компьютерной сети Internet

Основные протоколы сети Internet . Internet многогранен, и с технической точки зрения – это объединение транснациональных компьютерных сетей, работающих по самым разнообразным протоколам, связывающих всевозможные типы компьютеров, физически передающих данные по телефонным проводам и оптическому волокну, через спутники и радиомодемы.

Подавляющее большинство компьютеров в Internet работает по протоколам TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internetwork Protocol – управляющий протокол пере дачи/межсетевой протокол), и именно это совместно с требованиями наличия подключения к глобальной сети является критерием присутствия в Internet.

Основой семейства протокола TCP/IP является сетевой уровень, представленный протоколом IP , а также различными протоколами маршрутизации. Этот уровень представляет адресное пространство, обеспечивающее перемещение пакетов в сети, а также управляет их маршрутизацией.

Размеры пакета, параметры передачи, контроль целостности осуществляются на транспортном уровне протоколом TCP .

Протокол UDP (User Datagram Protocol – протокол транспортного уровня) работает на том же уровне, но применяется в том случае, когда требования к надёжности передачи данных менее жёсткие (в отличие от протокола ТСР не обеспечивает безошибочной передачи пакета). Поскольку оба этих протокола в известной степени представляют собой единое целое, как правило, говорят о протоколах TCP/IP.

TCP дробит информацию на несколько частей, присваивает каждой части номер, по которому данные впоследствии соединяются воедино, добавляет к ней «служебную» информацию и укладывает всё это в отдельный «IP-конверт». Далее этот «конверт» отправляется по Сети – Internet обрабатывает IP-информацию. Размер передаваемых в Internet TCP/IP-пакетов составляет, как правило, от 1 до 1500 байт, что связано с техническими характеристиками Сети.

Данные, передаваемые по электронным сетям, могут теряться, а также зачастую искажаться из-за помех на линиях связи. Встроенные в TCP алгоритмы контроля за корректностью передачи данных решают эти проблемы. Одним из самых известных механизмов контроля за правильностью пересылки информации является циклический избыточный код, согласно которому в заголовок каждого передаваемого пакета записывается некая контрольная сумма, вычисленная компьютером-отправителем. Компьютер-получатель по аналогичной системе вычисляет контрольную сумму и сравнивает её с числом, имеющимся в заголовке пакета. Если цифры не совпадают, TCP инициирует повтор передачи.

Следует отметить также, что при отправке информационных пакетов протокол TCP требует от компьютера-получателя подтверждения приёма информации. Это организуется путём создания временных задержек при приёме-передаче – тайм-аутов, или ожиданий. Тем временем отправитель продолжает пересылать данные. Образуется некий объём уже переданных, но ещё не подтверждённых данных. Иными словами, TCP организует двунаправленный обмен информацией, что обеспечивает более высокую скорость её трансляции.

Следующий простой пример проясняет механизм работы протоколов TCP/IP. Когда человек получает телеграмму, весь текст в ней (и адрес, и сообщение) написан на ленте подряд, но есть правила позволяющие понять, где тут адрес, а где сообщение. Аналогично пакет в компьютерной сети представляет поток бит, а протокол IP определяет, где адрес и прочая служебная информация, а где сами передаваемые данные. Протокол TCP предназначен для контроля передачи и контроля целостности передаваемой информации.

Системы, использующие протоколы не TCP/IP подключаются к Internet через шлюзы.

Для того чтобы пакет с информацией не «заблудился» по дороге, узлы Internet, через которые он движется, имеют в своём распоряжении таблицы маршрутизации – электронные базы данных, в которых содержатся указания, куда именно отсылать тот или иной пакет информации, если он следует на такой-то адрес. Таблицы маршрутизации рассылаются на узлы централизованно, периодически меняются и дополняются. На серверах узлов, осуществляющие маршрутизацию, находятся маршрутизаторы, или роутеры (от англ, «router» – «маршрутизатор»). Правила маршрутизации описаны в протоколах ICMP (Internet Control Message Protocol), RIP (Routing Internet Protocol) и OSPF (Open Shortest Path First).

Протоколы TCP / IP являются протоколами нижнего уровня модели OSI. Помимо них существует целый ряд протоколов более высокого уровня, которые отвечают за передачу и обработку данных определённого назначения.

К наиболее важным прикладным протоколам относятся:

протокол удалённого управления Telnet ;

протокол передачи файлов FTP ;

протокол передачи гипертекста HTTP ;

протоколы для работы с электронной почтой:

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol),

POP (Post Office Protocol),

IMAP (Internet Message Access Protocol),

MIME ((Multiperposal Internet Mail Exchange).

На этом уровне работает система адресации доменных имён DNS, отвечающая за преобразование числовых IP – адресов в имена.

Telnet – протокол удалённого доступа. Даёт возможность абоненту работать в полном объёме на любом компьютере сети Internet, т.е. запускать программы, менять режим работы и т.д.

FTP (File Transfer Protocol) – протокол передачи файлов. Архивы являются одним из основных информационных ресурсов Internet. Фактически, это распределённый депозитарий текстов, программ, фильмов, фотографий, аудио записей и прочей информации, хранящейся в виде файлов на различных компьютерах во всем мире. FTP даёт возможность соединять компьютеры между собой и передавать по сети файлы с одного компьютера на другой. Компьютеры, на которых находится информация для передачи по протоколу FTP, называются FTP-серверами.

Программы FTP стали частью отдельного сервиса Internet. FTP настраивается таким образом, что соединение с ним может происходить не только под именем пользователя, но и под условным именем anonymous (аноним). Тогда становится доступна не вся файловая система компьютера, а некоторый набор файлов на сервере, которые составляют содержимое сервера anonymous FTP – публичного файлового архива.

Web-документы создаются с помощью гипертекстового языка описания документов HTML (Hypertext Markup Language), построенного на базе метаязыка SGML (Structured Generalized Markup Language – структурный универсальной язык разметки, стандарт ISO-8879 1986 года), который, в свою очередь, основан на языке GML (Generalized Markup Language, стандарт ISO c 1984 г.). Для создания конкретных прикладных наборов тегов было введено понятие «SGML-приложение». Так, популярный сегодня язык HTML является SGML-приложением.

HTML-документы могут содержать несколько уровней заголовков, абзацы, списки и их пункты, графику, Web-формы и гипертекстовые ссылки. При щелчке мышью по гипертекстовой ссылке выводится пользователю другой документ. Таким образом, эта ссылка содержит «указатель» на документ, который становится доступным при нажатии кнопки мыши. Такой указатель носит название унифицированного указателя ресурса – URL (Uniform Resource Locator) – фактически это адрес документа в Internet. Указатели URL обычно описывают транспортный протокол документа (например, HTTP или FTP) и имя хост-компьютера, на котором он находится. Кроме того, указатели URL могут включать в себя маршрут доступа к документу на данном компьютере. Эти маршруты указываются в конце строки URL.

С целью специализаций по разработке и стандартизаций Web-технологий в 1994 г. изобретателем Web Тимом Бернерсом-Ли (Tim Bemers-Lee) был основан Консорциумом W3C (WWW Consortium) при Лаборатории компьютерных наук Массачусетского технологического института США (MIT Laboratory for Computer Science) с участием ЦЕРНа (CERN) при поддержке агентства министерства обороны США DARPA (Department Advanced Research Projects Agency) и Европейской комиссии.

В апреле 1995 г. французский исследовательский институт информатики и автоматики INRIA (Institute National de Recherche et en Automatique) стал европейским базовым центром (хостом) для деятельности W3C.

В 1996 г. такие же функции взял на себя японский университет Keio University Shonan Fujisawa. В настоящее время консорциум объединяет более 400 различных организаций-членов, включая изготовителей продуктов ИТ, поставщиков ИТ- услуг и информационных контентов, корпоративных пользователей, исследовательские лаборатории, организации стандартизации, госбюджетные структуры – всех, кто готов работать для достижения стабильности в развитии Web-технологии.

В частности, долгосрочными целями консорциума W3C являются:

Обеспечение универсального доступа (Universal Access) каждому пользователю к технологиям и ресурсам Internet, учитывая различия людей в культуре, образовании, способностях, материальных возможностях, с учётом их физических ограничений.

Разработка программного обеспечения Web , позволяющего взаимодействовать с Internet на смысловом или семантическом уровне (Semantic Web).

Создание инфраструктуры, обеспечивающей необходимый уровень информационной защиты и приватности для решения правовых, экономических и социальных проблем информационного общества – создание доверия .

Консорциум W3C концентрирует свои усилия на решении следующих задач:

исследование перспектив развития и использования Web-технологий, формирование требований Web-сообщества к информационному пространству и его инфраструктуре;

реализация Web-технологий, удовлетворяющих требованиям Web-сообщества;

стандартизация Web-технологий посредством разработки спецификаций в виде Рекомендаций («Recommendations»), описывающих строительные модули Web.

При этом, рассматривая Web как некоторое приложение, построенное над Internet, W3C в своих разработках продолжает следовать принципам этой базовой технологии, а именно, интероперабельности функциональных компонентов, совместимости спецификаций языков и протоколов, способности эволюционировать и взаимодействовать с новыми технологиями (например, с мобильными Web-устройствами и цифровым телевидением), децентрализации функций и масштабируемости.

Процесс разработки и стандартизации спецификаций Web-технологий (W3C process), организован таким образом, чтобы обеспечить:

независимость от поставщиков (вендоров) технологий (Vendor neutrality);

выполнение принципов общедоступности и консенсуса для спецификаций на протяжении их жизненного цикла;

координацию усилий с другими организациями стандартизации и консорциумами (в первую очередь, с IETF (Internet Engineering Task Force), the WAP Forum (Wireless Application Protocols Forum), the Unicode Consortium, the Web3D Consortium, а также рядом комитетов ISO (International Standard Organization).

В 1996 г. Консорциумом W3C была утверждена рекомендованная спецификация CSS (Cascading Style Sheets – каскадные листы стилей), основанная на DSSSL (Document Style Semantics and Specification Language – язык для определения семантики стиля документов SGML). Каскадные листы стилей отделены от содержания Web-страниц для того, чтобы не мешать внутренней логики логической разметки документов. В основе технологии CSS лежит концепция разграничения содержания и представления. Полное разделение содержимого и его представления обеспечивает гарантированную текстуальную доступность материалов сайта, созданного с применением рекомендаций CSS, консорциумома W3C, в любых браузерах.

CSS2, утверждённый в качестве официальной рекомендации в 1998 году, обладает намного более серьёзными возможностями. В частности, в нём появилась модель визуального форматирования (блочная модель), позволяющая представить любую Web- страницу как набор прямоугольных областей с различными свойствами и тем самым избавиться от вёрстки шаблонов страниц при помощи таблиц. Кроме того, CSS2 позволяет определять индивидуальные и открытые пользователю правила представления информации для различных сред и устройств вывода – в частности, экрана настольного ПК или ноутбука, меньшего по размерам экрана КПК (карманного ПК) или смартфоны, речевых браузеров, механических строк Брайля, принтера и т.д.

Strict – строгий, предписывающий соблюдение чёткой логической структуры и подразумевающий отказ от большинства возможностей визуального форматирования;

Transitional – переходный, намного более «либеральный»;

Frameset – для страниц, использующих фреймы.

Фрейм (Frame) или область – самостоятельный фрагмент HTML-страницы, обладающий всеми её свойствами.

Развитием HTML 4 стал «расширяемый» (eXtensible) язык разметки гипертекста – XHTML 1.0, реализующий концепцию модуляризации и полностью упраздняющий типы документов Transitional и Frameset, который получает всё большее распространение.

HTTP (Hypertext Transfer Protocol) – это протокол передачи гипертекста, позволяющий Web-браузерам обращаться к файлам на любом Web-сервере. В Internet применяются стандарты, позволяющие «публиковать» информацию – размещать её на хост-узлах, где с ней могут работать другие пользователи. Система компьютеров, публикующих такую информацию, называется World Wide Web, а протокол, составляющий основу Web протоколом передачи гипертекста. Если TCP/IP даёт возможность пользователям обращаться к хост-узлам Internet, то HTTP обеспечивает их доступ к документам World Wide Web.

HTTP позволяет реализовать в рамках обмена данными набор методов доступа, базирующихся на спецификации универсального идентификатора ресурсов URI (Universal Resource Identifier), применяемого в форме универсального локатора ресурсов URL (Universe Resource Locator) или универсального имени ресурса (Universal Resource Name). Сообщения по сети при использовании протокола HTTP передаются в формате, схожим с форматом сообщений MIME с поддержкой графики, аудио- и видеофайлов. HTTP используется для взаимодействия программ-клиентов с программами-шлюзами, разрешающими доступ к ресурсам электронной почты Internet (SMTP, Simple Mail Transfer Protocol), спискам новостей (NNTP, Network News Transfer Protocol), файловым архивам (FTP, File Transfer Protocol), информационно-поисковым системам Gopher и Wais. Протокол разработан для доступа к этим ресурсам посредством промежуточных программ-серверов (proxy), которые позволяют передавать информацию между различными информационными службами без потерь. Протокол реализует принцип «запрос/ответ». Запрашивающая программа- клиент инициирует взаимодействие с отвечающей программой-сервером, и посылает запрос, включающий в себя метод доступа, адрес URI, версию протокола, сообщение с модификаторами типа передаваемой информации, информацию клиента, и содержимое сообщения клиента. Сервер отвечает строкой состояния, включающей версию протокола и код возврата, за которой следует сообщение. Данное сообщение содержит информацию сервера, метаинформацию и содержимое сообщения. Понятно, что в принципе, одна и та же программа может выступать и в роли сервера и в роли клиента (так собственно и происходит при использовании proxy-серверов).

Система WWW (World Wide Web, переводится как «мировая паутина»), разработана в крупнейшем Европейском центре ядерных исследований, расположенном в Женеве, Швейцария. При разработке WWW была поставлена цель создания гипертекстовой системы сетевого взаимодействия, которая доступным для непрофессионалов образом может связывать друг с другом пользователей, компьютеры и данные. Отличительной чертой WWW является ориентация на практически произвольные сетевые протоколы и на работу с документами неограниченной сложности и произвольной природы. Информация большой компании, которая обычно рассредоточена по всему миру, может быть опутана «паутиной» WWW так, что географически разделённые пользователи без особых усилий получают её, не покидая своих рабочих мест. Цель эта была достигнута, и сейчас WWW интенсивно используется для информационного обмена. WWW работает по технологии «клиент/серверы».

Информация в WWW состоит из страниц (документов). Страницы могут содержать графику, сопровождаться анимацией и звуком, воспроизводимыми непосредственно в процессе поступления информации на экран пользователя. Посредством WWW можно смотреть видеофильмы, слушать музыку, играть в компьютерные игры, обращаться к разнообразным информационным источникам. Информация в этой системе организована в форме гипертекста.

Распределённая информационная гипертекстовая система WWW включает технологии:

язык гипертекстовой разметки документов HTML (HyperText Markup Language);

универсальный способ адресации ресурсов в сети URL (Universal Resource Locator);

протокол обмена гипертекстовой информацией HTTP (HyperText Transfer Protocol);

универсальный интерфейс шлюзов CGI (Common Gateway Interface).

Спецификация CGI (Common Gateway Interface) – составляющая технологии WWW – это стандарт интерфейса (связи) внешней прикладной программы с информационным сервером типа HTTP, Web сервер. Обычно гипертекстовые документы, извлекаемые из WWW серверов, содержат статические данные. С помощью CGI можно создавать CGI- программы, называемые шлюзами, которые во взаимодействии с такими прикладными системами, как система управления базой данных, электронная таблица, деловая графика и др., смогут выдать на экран пользователя динамическую информацию. CGI была специально разработана для расширения возможностей WWW за счёт подключения всевозможного внешнего программного обеспечения. Такой подход логично продолжал принцип публичности и простоты разработки и наращивания возможностей WWW. При реализации CGI очень важное место заняли методы доступа, описанные в HTTP.

На стандартах коммуникации и доступа информации основываются другие стандарты, такие как протокол электронной почты SMTP (Simple Mail Transfer Protocol). SMTP даёт возможность подключенным к Internet пользователям и хост-узлам обмениваться электронной почтой. Благодаря этому и другим стандартам можно передавать электронную почту из одного места в другое, причём не только сообщения, но и программы, графику, звук, видео и другие типы данных.

Стандарт MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions, расширение почты Internet для различных целей) был разработан для того, чтобы обеспечить в Internet передачу данных, которые, кроме текста (в формате ASCII), поддерживают графику, аудио- и видеофайлы. Базовый протокол передачи электронной почты в Интернете, SMTP, допускает только 7-битные сообщения в кодировке ASCII. Это ограничивает электронную почту в Интернете сообщениями, которые при передаче содержат только символы, достаточные, чтобы писать на небольшом числе языков, в основном на английском.Другие языки, основанные на латинскомалфавите,часто включают диакритические знаки,не поддерживаемые в 7-битномASCII, а значит, текст на этих языках нельзя корректно отображать в стандартной электронной почте. MIME определяет механизмы для отправки разного рода информации с помощью электронной почты, включая текст на языках, отличных от английского, для которых используются символьные кодировки, отличные от ASCII, помимо этого, 8-битный бинарный контент, такой как картинки, музыка, фильмы и программы. MIME является также фундаментальным компонентом коммуникационных протоколов, таких как HTTP, которым нужно, чтобы данные передавались в контексте сообщений подобных e-mail, даже если данные реально не являются e-mail.

Отображение в и из MIME-формата в основном делается автоматически e-mail-клиентом или почтовыми серверами при посылке и получении электронных сообщений по Internet (SMTP/MIME).

Адресация и подключение в сети Internet . IP-адрес часто называют адресом Internet , он имеет длину 32 двоичных разряда и обычно записывается побайтно в виде четырех десятизначных идентификаторов, или октетов , разделённых точками, например, 136.203.91.0. Поскольку в десятичной форме один байт может принимать значения от 0 до 255, то все адреса Internet располагаются в диапазоне от 0.0.0.0 до 255.255.255.255, при этом в зависимости от типа (размеров) подсети используется 5 классов левого октета. Три из них: А, B, C – отражают группирование сетей по их мощности (по количеству узлов или подсетей, которые могут входить в сеть).

Четвёртый класс адресов (класс D) используется особо и не служит адресации конкретных сетей, а используется для обращения одновременно к группе адресов групповой адресации компьютеров, начиная с адреса 224.Х.Х.Х. Адреса класса Е пока не используются.

Класс определяется специальным информационным полем (идентификатором класса), занимающим в структуре адреса от одного до пяти старших бит. Значение оставшейся части адреса трактуется в зависимости от его класса (см. рисунок 1)

Рисунок 1. Определения класса

Значения поля идентификатора класса для каждого из пяти классов приведены на рисунке 2.

Адреса первых трех классов предназначены для адресации отдельных узлов (компьютеров и др. устройств). Структурно они состоят из трех частей (см. рисунок 3):

идентификатора класса;

номер сети;

номер узла.

Номер сети – число, уникальным образом определяющее сеть, которой принадлежит узел с данным IP-адресом. Все узлы, относящиеся к одной сети, должны иметь одинаковые номера сетей. Разрядность номера сети и его положение внутри IP-адреса определяется классом адреса.

Номер узла – число, определяющее узел сети. Для узлов одной сети, определяемой номером сети IP-адреса, должна соблюдаться уникальность номеров узлов. Разрядность номера узла также определяется классом, которому принадлежит IP-адрес.

Рисунок 2. Значения поля идентификатора класса

Рисунок 3 - Структура адреса первых трех классов (А, D, C)

Для сетей класса A (см. таблицу 1) на адресацию собственно сети используется один байт, причём первый его бит строго фиксирован.

Таблица 1. Сета класса A

Таким образом, сетей данного класса всего может быть 127 (на самом деле их меньше за счёт особо используемых адресов), однако, количество узлов в каждой из таких сетей может быть очень большим, поскольку на их адресацию отводится 24 двоичных разряда (16 777 216 различных кодов).

Для сетей класса B (см. таблицу 2) на адресацию собственно сетей используется два байта с фиксированными двумя первыми битами так, чтобы адреса этого класса не перекрывали адреса сети класса A.

Сетей этого класса существенно больше, поскольку на их адреса выделено 14 двоичных разрядов (16 384 различных кода), однако узлов в каждой из таких сетей меньше, хотя ещё достаточно много (16 двоичных разрядов – 65 536 различных кодов).

Таблица 2. Сети класса B

Для сетей класса C (см. таблицу 3) на адресацию собственно сети используется три байта с фиксированными тремя первыми битами, чтобы адреса этого класса не перекрывали адреса сетей класса A и B.

Таблица 7.4 - Сети класса С

Сетей класса C достаточно много, поскольку на их адресацию выделен 21 двоичный разряд (2 097 152 различных кода), однако на адресацию узлов при этом остаётся всего 8 двоичных разрядов (256 различных кодов, но фактически адресов не более 254, поскольку коды нулевой и единичный не используются).

Таким образом, в рамках стандарта IP различается несколько подвидов интрасетей, определяемых значением первого октета. Это значение характеризует максимально возможное количество подсетей и узлов, которые может включать такая сеть. В таблице 4 приведено соответствие классов сетей значению первого октета IP-адреса.

Таблица 4. Соответствие классов сетей значению первого октета IP-адреса

Согласованный набор протоколов разных уровней, достаточный для организации межсетевого взаимодействия, называется стеком протоколов. Для каждого уровня определяется набор функций–запросов для взаимодействия с вышележащим уровнем, который называется интерфейсом. Правила взаимодействия двух машин могут быть описаны в виде набора процедур для каждого из уровней, которые называются протоколами.

Существует достаточно много стеков протоколов, широко применяемых в сетях. Примерами популярных стеков протоколов могут служить стек IPX/SPX фирмы Novell, стек TCP/IP, используемый в сети Internet и во многих сетях на основе операционной системы UNIX, стек OSI международной организации по стандартизации, стек DECnet корпорации Digital Equipment и некоторые другие.

Стеки протоколов разбиваются на три уровня:

Сетевые;

Транспортные;

Прикладные.

Сетевые протоколы

Сетевые протоколы предоставляют следующие услуги: адресацию и маршрутизацию информации, проверку на наличие ошибок, запрос повторной передачи и установление правил взаимодействия в конкретной сетевой среде. Ниже приведены наиболее популярные сетевые протоколы.

- DDP (Datagram Delivery Protocol – Протокол доставки дейтаграмм).Протокол передачи данных Apple, используемый в Apple Talk.

- IP (Internet Protocol – Протокол Internet). Протокол стека TCP/IP, обеспечивающий адресную информацию и информацию о маршрутизации.

- IPX (Internetwork Packet eXchange – Межсетевой обмен пакетами) в NWLink.Протокол Novel NetWare, используемый для маршрутизации и направления пакетов.

- NetBEUI (NetBIOS Extended User Interface – расширенный пользовательский интерфейс базовой сетевой системы ввода вывода). Разработанный совместно IBM и Microsoft, этот протокол обеспечивает транспортные услуги для NetBIOS.

Транспортные протоколы

Транспортные протоколы предоставляют услуги надежной транспортировки данных между компьютерами. Ниже приведены наиболее популярные транспортные протоколы.

- ATP (Apple Talk Protocol – Транзакционный протокол Apple Talk) и NBP (Name Binding Protocol – Протокол связывания имен). Сеансовый и транспортный протоколы Apple Talk.

- NetBIOS (Базовая сетевая система ввода вывода).NetBIOS устанавливает соединение между компьютерами, а NetBEUI предоставляет услуги передачи данных для этого соединения.

- SPX (Sequenced Packet eXchange – Последовательный обмен пакетами) в NWLink.Протокол Novel NetWare, используемый для обеспечения доставки данных.

- TCP (Transmission Control Protocol – Протокол управления передачей).Протокол стека TCP/IP, отвечающий за надежную доставку данных.

Прикладные протоколы

Прикладные протоколы отвечают за взаимодействие приложений. Ниже приведены наиболее популярные прикладные протоколы.

- AFP (Apple Talk File Protocol – Файловый протокол Apple Talk).Протокол удаленного управления файлами Macintosh.

- FTP (File Transfer Protocol – Протокол передачи файлов). Протокол стека TCP/IP,используемый для обеспечения услуг по передачи файлов.

- NCP (NetWare Core Protocol – Базовый протокол NetWare). Оболочка и редиректоры клиента Novel NetWare.

- SNMP (Simple Network Management Protocol – Простой протокол управления сетью).Протокол стека TCP/IP, используемый дляуправления и наблюдения за сетевыми устройствами.

- HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) – протокол передачи гипертекста и другие протоколы.