1. Основные протоколы Интернет: TCP/ IP, прикладные протоколы

Интернет (Internet) – это глобальная информационная система, которая:

  • логически связана единым адресным пространством;
  • может поддерживать соединения с коммутацией пакетов на основе семейства специализированных протоколов;
  • предоставляет услуги высокого уровня.

Несмотря на то что в сети Интернет используется большое число других протоколов , сеть Интернет часто называют TCP/IP-СЕТЬЮ, так как протоколы передачи данных TCP и IP, безусловно, являются важнейшими.

1.1. Стек протоколов TCP/IP

Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) - это набор протоколов передачи данных. Часто эти протоколы, по причине их тесной связи, именуются вместе - TCP/IP. TCP - это промышленный стандарт стека протоколов, разработанный для глобальных сетей.

Стандарты TCP/IP опубликованы в серии документов, названных Request for Comment (RFC). Документы RFC описывают внутреннюю работу сети Internet. Некоторые RFC описывают сетевые сервисы или протоколы и их реализацию, в то время как другие обобщают условия применения. Стандарты TCP/IP всегда публикуются в виде документов RFC, но не все RFC определяют стандарты.

Стек был разработан по инициативе Министерства обороны США (Department of Defence, DoD) более 20 лет назад для связи экспериментальной сети ARPAnet с другими сателлитными сетями как набор общих протоколов для разнородной вычислительной среды.

Большой вклад в развитие стека TCP/IP внес университет Беркли, реализовав протоколы стека в своей версии ОС UNIX. Широкое распространение ОС UNIX привело и к широкому распространению протокола IP и других протоколов стека. На этом же стеке работает всемирная информационная сеть Internet, чье подразделение Internet Engineering Task Force (IETF) вносит основной вклад в совершенствование стандартов стека, публикуемых в форме спецификаций RFC.

TCP/IP - это семейство сетевых протоколов, ориентированных на совместную работу. В состав семейства входит несколько компонентов:

  • IP (Internet Protocol - межсетевой протокол) - обеспечивает транспортировку пакетов данных с одного компьютера на другой;
  • ICMP (Internet Control Message Protocol - протокол управляющих сообщений в сети Internet) - отвечает за различные виды низкоуровневой поддержки протокола IP, включая сообщения об ошибках, вспомогательные маршрутизирующие запросы и подтверждения о получении сообщений;
  • ARP (Address Resolution Protocol - протокол преобразования адресов) - выполняет трансляцию IP-адресов в аппаратные MAC-адреса;
  • UDP (User Datagram Protocol - протокол передачи дейтаграмм пользователя) и TCP (Transmission Control Protocol - протокол управления передачей) - обеспечивают доставку данных конкретным приложениям на указанном компьютере. Протокол UDP реализует передачу отдельных сообщений без подтверждения доставки, тогда как TCP гарантирует надёжный полнодуплексный канал связи между процессами на двух разных компьютерах с возможностью управления потоком и контроля ошибок.

Лидирующая роль стека TCP/IP объясняется следующими его свойствами:

  • Это наиболее завершенный стандартный и в то же время популярный стек сетевых протоколов, имеющий многолетнюю историю.
  • Почти все большие сети передают основную часть своего трафика с помощью протокола TCP/IP.
  • Это метод получения доступа к сети Internet.
  • Этот стек служит основой для создания intranet- корпоративной сети, использующей транспортные услуги Internet и гипертекстовую технологию WWW, разработанную в Internet.
  • Все современные операционные системы поддерживают стек TCP/IP.
  • Это гибкая технология для соединения разнородных систем как на уровне транспортных подсистем, так и на уровне прикладных сервисов.
  • Это устойчивая масштабируемая межплатформенная среда для приложений клиент-сервер.

1.2. Структура стека TCP/IP. Краткая характеристика протоколов

Как и во всякой другой сети, в Интернете существует 7 уровней взаимодействия между компьютерами: физический, логический, сетевой, транспортный, уровень сеансов связи, представительский и прикладной. Каждому уровню взаимодействия соответствует набор протоколов (т. е. правил взаимодействия)(Протокол передачи данных)

Так как стек TCP/IP был разработан до появления модели взаимодействия открытых систем ISO/OSI, то, хотя он также имеет многоуровневую структуру, соответствие уровней стека TCP/IP уровням модели OSI достаточно условно.

Структура протоколов TCP/IP приведена на рисунке 1. Протоколы TCP/IP делятся на 4 уровня:

Верхний уровень (уровень I)- Прикладной

Прикладной уровень стека TCP/IP соответствует трем верхним уровням модели OSI: прикладному, представления и сеансовому. Он объединяет сервисы, предоставляемые системой пользовательским приложениям. За долгие годы применения в сетях различных стран и организаций стек TCP/IP накопил большое количество протоколов и служб прикладного уровня. К ним относятся такие распространенные протоколы, как протокол передачи файлов (File Transfer Protocol, FTP), протокол эмуляции терминала telnet, простой протокол передачи почты (Simple Mail Transfer Protocol, SMTP), протокол передачи гипертекста (Hypertext Transfer Protocol, HTTP) и многие другие. Протоколы прикладного уровня развертываются на хостах.

Следующий уровень (уровень II) - Транспортный

Этот уровень называется основным. На этом уровне функционируют протокол управления передачей TCP (Transmission Control Protocol) и протокол дейтаграмм пользователя UDP (User Datagram Protocol). Протокол TCP обеспечивает надежную передачу сообщений между удаленными прикладными процессами за счет образования виртуальных соединений. Протокол UDP обеспечивает передачу прикладных пакетов дейтаграммным способом, как и IP, и выполняет только функции связующего звена между сетевым протоколом и многочисленными прикладными процессами.

Для того чтобы обеспечить надежную доставку данных, протокол TCP предусматривает установление логического соединения, что позволяет ему нумеровать пакеты, подтверждать их прием квитанциями, в случае потери организовывать повторные передачи, распознавать и уничтожать дубликаты, доставлять прикладному уровню пакеты в том порядке, в котором они были отправлены. Благодаря этому протоколу объекты на хосте-отправителе и хосте-получателе могут поддерживать обмен данными в дуплексном режиме. TCP дает возможность без ошибок доставить сформированный на одном из компьютеров поток байтов на любой другой компьютер, входящий в составную сеть. Второй протокол этого уровня, UDP, является простейшим дейтаграммным протоколом, который используется тогда, когда задача надежного обмена данными либо вообще не ставится, либо решается средствами более высокого уровня - прикладным уровнем или пользовательскими приложениями. В функции протоколов TCP и UDP входит также исполнение роли связующего звена между прилегающими к транспортному уровню прикладным и сетевым уровнями. От прикладного протокола транспортный уровень принимает задание на передачу данных с тем или иным качеством прикладному уровню-получателю. Нижележащий сетевой уровень протоколы TCP и UDP рассматривают как своего рода инструмент, не очень надежный, но способный перемещать пакет в свободном и рискованном путешествии по составной сети. Программные модули, реализующие протоколы TCP и UDP, подобно модулям протоколов прикладного уровня, устанавливаются на хостах.

Следующий уровень (уровень III) - Сетевой

Сетевой уровень, называемый также уровнем Интернета, является стержнем всей архитектуры TCP/IP. Это уровень межсетевого взаимодействия, который занимается передачей пакетов с использованием различных транспортных технологий локальных сетей, территориальных сетей, линий специальной связи и т. п.

В качестве основного протокола сетевого уровня (в терминах модели OSI) в стеке используется протокол IP, который изначально проектировался как протокол передачи пакетов в составных сетях, состоящих из большого количества локальных сетей, объединенных как локальными, так и глобальными связями. Поэтому протокол IP хорошо работает в сетях со сложной топологией, рационально используя наличие в них подсистем и экономно расходуя пропускную способность низкоскоростных линий связи. Протокол IP является дейтаграммным протоколом, то есть он не гарантирует доставку пакетов до узла назначения, но старается это сделать.В отличие от протоколов прикладного и транспортного уровней, протокол IP развертывается не только на хостах, но и на всех маршрутизаторах (шлюзах).

На сетевом уровне в семействе протоколов TCP/IP предусмотрено два обширных класса служб, которые используются во всех приложениях.

  • Служба доставки пакетов, не требующая установки соединения;
  • Надёжная потоковая транспортная служба.

Основное различие состоит в том, что службы, в которых устанавливается надёжное соединение, сохраняют информацию о состоянии и таким образом отслеживают информацию о передаваемых пакетах. В службах же, не требующих надёжного соединения, пакеты передаются независимо друг от друга.
Данные передаются по сети в форме пакетов, имеющих максимальный размер, определяемый ограничениями канального уровня. Каждый пакет состоит из заголовка и полезного содержимого (сообщения). Заголовок включает сведения о том, откуда прибыл пакет и куда он направляется. Заголовок, кроме того, может содержать контрольную сумму, информацию, характерную для конкретного протокола, и другие инструкции, касающиеся обработки пакета. Полезное содержимое – это данные, подлежащие пересылке.
Имя базового блока передачи данных зависит от уровня протокола. На канальном уровне это кадр или фрейм, в протоколе IP – пакет, а в протоколе TCP – сегмент. Когда пакет передаётся вниз по стеку протоколов, готовясь к отправке, каждый протокол добавляет в него свой собственный заголовок. Законченный пакет одного протокола становится полезным содержимым пакета, генерируемого следующим протоколом.

Работа протокола с установлением соединения включает в себя три основные фазы:

  • Установление соединения;
  • Обмен данными;
  • Разрыв соединения.

К уровню межсетевого взаимодействия относятся и все протоколы, связанные с составлением и модификацией таблиц маршрутизации, такие как протоколы сбора маршрутной информации RIP (Routing Internet Protocol) и OSPF (Open Shortest Path First), а также протокол межсетевых управляющих сообщений ICMP (Internet Control Message Protocol). Последний протокол предназначен для обмена информацией об ошибках между маршрутизаторами сети и узлом - источником пакета. С помощью специальных пакетов ICMP сообщается о невозможности доставки пакета, о превышении времени жизни или продолжительности сборки пакета из фрагментов, об аномальных величинах параметров, об изменении маршрута пересылки и типа обслуживания, о состоянии системы и т.п.

Самый нижний (уровень IV) - Уровень сетевых интерфейсов

У нижнего уровня стека TCP/IP задача существенно проще - он отвечает только за организацию взаимодействия с подсетями разных
технологий, входящими в составную сеть. Соответствует физическому и канальному уровням модели OSI. Этот уровень в протоколах TCP/IP не регламентируется, но поддерживает все популярные стандарты физического и канального уровня: для локальных сетей это Ethernet, Token Ring, FDDI, Fast Ethernet, 100VG-AnyLAN, для глобальных сетей - протоколы соединений "точка-точка" SLIP и PPP, протоколы территориальных сетей с коммутацией пакетов X.25, frame relay. Разработана также специальная спецификация, определяющая использование технологии ATM в качестве транспорта канального уровня. Обычно при появлении новой технологии локальных или глобальных сетей она быстро включается в стек TCP/IP за счет разработки соответствующего RFC, определяющего метод инкапсуляции пакетов IP в ее кадры.

TCP/IP рассматривает любую подсеть, входящую в составную сеть, как средство транспортировки пакетов между двумя соседними
маршрутизаторами. Задачу организации интерфейса между технологией TCP/IP и любой другой технологией
промежуточной сети упрощенно можно свести к двум задачам:

  • Упаковка (инкапсуляция) IP-пакета в единицу передаваемых данных промежуточной сети;
  • Преобразование сетевых адресов в адреса технологии данной промежуточной сети.

1.3. Прикладные протоколы

За долгие годы использования в сетях различных стран и организаций стек TCP/IP накопил большое количество протоколов и сервисов прикладного уровня. К ним относятся такие широко используемые протоколы, как протокол копирования файлов FTP, протокол эмуляции терминала telnet, почтовый протокол SMTP, используемый в электронной почте сети Internet, гипертекстовые сервисы доступа к удаленной информации, такие как WWW и многие другие.

Протокол пересылки файлов FTP

До появления службы WWW сетевая файловая служба на основе протокола FTP (File Transfer Protocol - протокол передачи файлов), описанная в спецификации RFC 959, долгое время была самой популярной службой доступа к удаленным данным в Интернете и
корпоративных IP-сетях. FTP-серверы и FTP-клиенты имеются практически в каждой ОС, кроме того, для доступа ко все еще популярным FTP-архивам используются FTP-клиенты, встроенные в браузеры.

Протокол FTP позволяет целиком переместить файл с удаленного компьютера на локальный, и наоборот. FTP также поддерживает
несколько команд просмотра удаленного каталога и перемещения по каталогам удаленной файловой системы. Поэтому FTP особенно
удобно использовать для доступа к тем файлам, данные которых нет смысла просматривать удаленно, а гораздо эффективней целиком переместить на клиентский компьютер (например, файлы исполняемых модулей приложений).

Для того, чтобы обеспечить надежную передачу, FTP использует в качестве транспорта протокол с установлением соединений - TCP. Кроме пересылки файлов протокол FTP предлагает и другие услуги. Так, пользователю предоставляется возможность интерактивной работы с удаленной машиной, например, он может распечатать содержимое ее каталогов. Наконец, FTP выполняет аутентификацию пользователей. Прежде, чем получить доступ к файлу, в соответствии с протоколом пользователи должны сообщить свое имя и пароль. Для доступа к публичным каталогам FTP-архивов Internet парольная аутентификация не требуется, и ее обходят за счет использования для такого доступа предопределенного имени пользователя Anonymous.

В стеке TCP/IP протокол FTP предлагает наиболее широкий набор услуг для работы с файлами, однако он является и самым сложным для программирования. Приложения, которым не требуются все возможности FTP, могут использовать другой, более экономичный протокол - простейший протокол пересылки файлов TFTP (Trivial File Transfer Protocol). Этот протокол реализует только передачу файлов, причем в качестве транспорта используется более простой, чем TCP, протокол без установления соединения - UDP.

Протокол Telnet

Он обеспечивает передачу потока байтов между процессами, а также между процессом и терминалом. Наиболее часто этот протокол используется для эмуляции терминала удаленного компьютера. При использовании сервиса telnet пользователь фактически управляет удаленным компьютером так же, как и локальный пользователь, поэтому такой вид доступа требует хорошей защиты. Поэтому серверы telnet всегда используют как минимум аутентификацию по паролю, а иногда и более мощные средства защиты, например, систему Kerberos. Кроме того, администратору трудно контролировать потребление ресурсов компьютера, находящегося под удаленным управлением.

При нажатии клавиши соответствующий код перехватывается клиентом telnet, помещается в TCP-сообщение и отправляется через сеть узлу, которым пользователь хочет управлять. При поступлении на узел назначения код нажатой клавиши извлекается из TCP-сообщения сервером telnet и передается операционной системе (ОС) узла. ОС рассматривает сеанс telnet как один из сеансов локального пользователя. Если ОС реагирует на нажатие клавиши выводом очередного символа на экран, то для сеанса удаленного пользователя этот символ также упаковывается в TCP-сообщение и по сети отправляется удаленному узлу. Клиент telnet извлекает символ и
отображает его в окне своего терминала, эмулируя терминал удаленного узла.

Протокол SNMP

Simple Network Management Protocol используется для организации сетевого управления. Изначально протокол SNMP был разработан для удаленного контроля и управления маршрутизаторами Internet, которые традиционно часто называют также шлюзами. С ростом популярности протокол SNMP стали применять и для управления любым коммуникационным оборудованием - концентраторами, мостами, сетевыми адаптерами и т.д. и т.п. Проблема управления в протоколе SNMP разделяется на две задачи:

  • Первая задача связана с передачей информации. Протоколы передачи управляющей информации определяют процедуру взаимодействия SNMP-агента, работающего в управляемом оборудовании, и SNMP-монитора, работающего на компьютере администратора, который часто называют также консолью управления. Протоколы передачи определяют форматы сообщений, которыми обмениваются агенты и монитор.
  • Вторая задача связана с контролируемыми переменными, характеризующими состояние управляемого устройства. Стандарты регламентируют, какие данные должны сохраняться и накапливаться в устройствах, имена этих данных и синтаксис этих имен. В стандарте SNMP определена спецификация информационной базы данных управления сетью. Эта спецификация, известная как база данных MIB (Management Information Base), определяет те элементы данных, которые управляемое устройство должно сохранять, и допустимые операции над ними.

Протокол

9P (или протокол файловой системы Plan 9 или Styx) - сетевой протокол, разработанный для распределённой операционной системы Plan 9 для организации соединения компонентов операционной системы Plan 9. Ключевыми объектами системы Plan 9 являются файлы - ими представлены окна, сетевые соединения, процессы, и почти всё, что доступно в операционной системе Plan 9. В отличие от NFS, 9P поддерживает кэширование и обслуживание синтетических файлов (например /proc для представления процессов).
Исправленная версия 9P для 4 редакции Plan 9, которая была значительно улучшена, получила имя 9P2000. В последней версии операционной системы Inferno также используется 9P2000, который носит название Styx, но технически он всегда являлся вариантом реализации 9P.
Другая версия 9P, 9p2000.u, была переработана для лучшей поддержки окружения Unix. Серверная реализация 9P для Unix, u9fs, включена в дистрибутив Plan 9. Драйвер клиента для Linux является частью проекта v9fs. Протокол 9P и его производные реализации находят применение во встраиваемых системах, как, к примеру, Styx в проекте Brick.

Протокол BitTorrent

BitTórrent (букв. англ. «битовый поток») - пиринговый (P2P) сетевой протокол для кооперативного обмена файлами через Интернет.
Файлы передаются частями, каждый torrent-клиент, получая (скачивая) эти части, в то же время отдаёт (закачивает) их другим клиентам, что снижает нагрузку и зависимость от каждого клиента-источника и обеспечивает избыточность данных.
Протокол был создан Брэмом Коэном, написавшим первый torrent-клиент «BitTorrent» на языке Python 4 апреля 2001 года. Запуск первой версии состоялся 2 июля 2001 года.
Существует множество других программ-клиентов для обмена файлами по протоколу BitTorrent.

Протокол BOOTP

BOOTP (от англ. bootstrap protocol) - сетевой протокол, используемый для автоматического получения клиентом IP-адреса. Это обычно происходит во время загрузки компьютера. BOOTP определён в RFC 951 .
BOOTP позволяет бездисковым рабочим станциям получать IP-адрес прежде, чем будет загружена полноценная операционная система. Исторически это использовалось для Unix-подобных бездисковых станций, которые в том числе могли получать информацию о местоположении загрузочного диска посредством этого протокола. А также большими корпорациями для установки предварительно настроенного программного обеспечения (например, операционной системы) на новоприобретённые компьютеры.
Изначально предполагалось использование дискет для установки предварительного сетевого соединения, но позже поддержка протокола появилась в BIOS некоторых сетевых карт и во многих современных материнских платах.
DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) - протокол, основанный на BOOTP, предоставляющий некоторые дополнительные возможности и являющийся более сложным. Многие DHCP-серверы поддерживают и BOOTP.
Инкапсуляция происходит следующим образом: BOOTP->UDP->IP->…

Протокол DNS

DNS (англ. Domain Name System - система доменных имён) - компьютерная распределённая система для получения информации о доменах. Чаще всего используется для получения IP-адреса по имени хоста (компьютера или устройства), получения информации о маршрутизации почты, обслуживающих узлах для протоколов в домене (SRV-запись).
Распределённая база данных DNS поддерживается с помощью иерархии DNS-серверов, взаимодействующих по определённому протоколу.
Основой DNS является представление об иерархической структуре доменного имени и зонах. Каждый сервер, отвечающий за имя, может делегировать ответственность за дальнейшую часть домена другому серверу (с административной точки зрения - другой организации или человеку), что позволяет возложить ответственность за актуальность информации на серверы различных организаций (людей), отвечающих только за «свою» часть доменного имени.
Начиная с 2010 года, в систему DNS внедряются средства проверки целостности передаваемых данных, называемые DNS Security Extensions (DNSSEC). Передаваемые данные не шифруются, но их достоверность проверяется криптографическими способами. Внедряемый стандарт DANE обеспечивает передачу средствами DNS достоверной криптографической информации (сертификатов), используемых для установления безопасных и защищённых соединений транспортного и прикладного уровней.

Протокол HTTP

HTTP (англ. HyperText Transfer Protocol - «протокол передачи гипертекста») - протокол прикладного уровня передачи данных (изначально - в виде гипертекстовых документов). Основой HTTP является технология «клиент-сервер», то есть предполагается существование потребителей (клиентов), которые инициируют соединение и посылают запрос, и поставщиков (серверов), которые ожидают соединения для получения запроса, производят необходимые действия и возвращают обратно сообщение с результатом.
HTTP в настоящее время повсеместно используется во Всемирной паутине для получения информации с веб-сайтов. В 2006 году в Северной Америке доля HTTP-трафика превысила долю P2P-сетей и составила 46 %, из которых почти половина - это передача потокового видео и звука.
HTTP используется также в качестве «транспорта» для других протоколов прикладного уровня, таких как SOAP, XML-RPC, WebDAV.
Основным объектом манипуляции в HTTP является ресурс, на который указывает URI (англ. Uniform Resource Identifier) в запросе клиента. Обычно такими ресурсами являются хранящиеся на сервере файлы, но ими могут быть логические объекты или что-то абстрактное. Особенностью протокола HTTP является возможность указать в запросе и ответе способ представления одного и того же ресурса по различным параметрам: формату, кодировке, языку и т. д. (В частности для этого используется HTTP-заголовок.) Именно благодаря возможности указания способа кодирования сообщения клиент и сервер могут обмениваться двоичными данными, хотя данный протокол является текстовым.
HTTP - протокол прикладного уровня, аналогичными ему являются FTP и SMTP. Обмен сообщениями идёт по обыкновенной схеме «запрос-ответ». Для идентификации ресурсов HTTP использует глобальные URI. В отличие от многих других протоколов, HTTP не сохраняет своего состояния. Это означает отсутствие сохранения промежуточного состояния между парами «запрос-ответ». Компоненты, использующие HTTP, могут самостоятельно осуществлять сохранение информации о состоянии, связанной с последними запросами и ответами (например, «куки» на стороне клиента, «сессии» на стороне сервера). Браузер, посылающий запросы, может отслеживать задержки ответов. Сервер может хранить IP-адреса и заголовки запросов последних клиентов. Однако сам протокол не осведомлён о предыдущих запросах и ответах, в нём не предусмотрена внутренняя поддержка состояния, к нему не предъявляются такие требования.

Протокол NFS

Network File System (NFS) - протокол сетевого доступа к файловым системам, первоначально разработан Sun Microsystems в 1984 году. Основан на протоколе вызова удалённых процедур (ONC RPC, Open Network Computing Remote Procedure Call, RFC 1057 , RFC 1831). Позволяет подключать (монтировать) удалённые файловые системы через сеть, описан в RFC 1094 , RFC 1813 , RFC 3530 и RFC 5661 .
NFS абстрагирована от типов файловых систем как сервера, так и клиента, существует множество реализаций NFS-серверов и клиентов для различных операционных систем и аппаратных архитектур. В настоящее время используется наиболее зрелая версия NFS v.4 (RFC 3010 ,RFC 3530), поддерживающая различные средства аутентификации (в частности, Kerberos и LIPKEY с использованием протокола RPCSEC GSS) и списков контроля доступа (как POSIX, так и Windows-типов).
NFS предоставляет клиентам прозрачный доступ к файлам и файловой системе сервера. В отличие от FTP, протокол NFS осуществляет доступ только к тем частям файла, к которым обратился процесс, и основное достоинство его в том, что он делает этот доступ прозрачным. Это означает, что любое приложение клиента, которое может работать с локальным файлом, с таким же успехом может работать и с NFS файлом, без каких либо модификаций самой программы.
NFS клиенты получают доступ к файлам на NFS сервере путем отправки RPC-запросов на сервер. Это может быть реализовано с использованием обычных пользовательских процессов - а именно, NFS клиент может быть пользовательским процессом, который осуществляет конкретные RPC вызовы на сервер, который так же может быть пользовательским процессом.
Важной частью последней версии стандарта NFS (v4.1) стала спецификация pNFS, нацеленная на обеспечение распараллеленной реализации общего доступа к файлам, увеличивающая скорость передачи данных пропорционально размерам и степени параллелизма системы.

Протокол POP, POP3

POP3 (англ. Post Office Protocol Version 3 - протокол почтового отделения, версия 3) - стандартный Интернет-протокол прикладного уровня, используемый клиентами электронной почты для извлечения электронного сообщения с удаленного сервера по TCP/IP-соединению.
POP и IMAP (Internet Message Access Protocol) - наиболее распространенные Интернет-протоколы для извлечения почты. Практически все современные клиенты и сервера электронной почты поддерживают оба стандарта. Протокол POP был разработан в нескольких версиях, нынешним стандартом является третья версия (POP3). Большинство поставщиков услуг электронной почты (такие как Hotmail, Gmail и Yahoo! Mail) также поддерживают IMAP и POP3. Предыдущие версии протокола (POP, POP2) устарели.
Альтернативным протоколом для сбора сообщений с почтового сервера является IMAP.

Протокол SMPT

SMTP (англ. Simple Mail Transfer Protocol - простой протокол передачи почты) - это широко используемый сетевой протокол, предназначенный для передачи электронной почты в сетях TCP/IP.
SMTP впервые был описан в RFC 821 (1982 год); последнее обновление в RFC 5321 (2008) включает масштабируемое расширение - ESMTP (англ. Extended SMTP). В настоящее время под «протоколом SMTP», как правило, подразумевают и его расширения. Протокол SMTP предназначен для передачи исходящей почты с использованием порта TCP 25.
В то время, как электронные почтовые серверы и другие агенты пересылки сообщений используют SMTP для отправки и получения почтовых сообщений, работающие на пользовательском уровне клиентские почтовые приложения обычно используют SMTP только для отправки сообщений на почтовый сервер для ретрансляции. Для получения сообщений клиентские приложения обычно используют либо POP (англ. Post Office Protocol - протокол почтового отделения), либо IMAP (англ. Internet Message Access Protocol), либо патентованные системы (такие как Microsoft Exchange и Lotus Notes/Domino) для доступа к учетной записи своего почтового ящика на сервере.

Протокол X.400

X.400 - протокол, представляет собой набор рекомендаций по построению системы передачи электронных сообщений, не зависящей от используемых на сервере и клиенте операционных систем и аппаратных средств. Рекомендации X.400 являются результатом деятельности международного комитета по средствам телекоммуникаций (CCITT во французской транскрипции или ITU в английской), созданного при Организации Объединённых Наций.
Рекомендации X.400 охватывают все аспекты построения среды управления сообщениями: терминологию, компоненты и схемы их взаимодействия, протоколы управления и передачи, форматы сообщений и правила их преобразования. В рекомендациях X.400 наиболее полно отражается накопленный в индустрии компьютеров и телекоммуникаций опыт создания и применения информационных систем. В настоящее время существуют три редакции рекомендаций:
рекомендации 1984 года, известные также как «Красная книга» (Red Book);
рекомендации 1988 года, известные также как «Голубая книга» (Blue Book);
рекомендации 1992 года, известные также как «Белая книга» (White Book).
Более поздние рекомендации описывают дополнительные протоколы и форматы передачи данных, корректируют неточности и/или изменяют трактовку более ранних. Исправления и дополнения к указанным спецификациям выпускаются ежегодно, однако существующие системы в подавляющем большинстве поддерживают рекомендации 1984 и/или 1988 годов. Эти спецификации не являются свободно доступными и распространяются за довольно высокую плату.
Рекомендации X.400 опираются на семиуровневую модель и семейство протоколов OSI международной организации по стандартам (ISO). Согласно этой модели, каждый из уровней использует сервисы только находящегося непосредственно под ним и предоставляет сервисы только находящемуся непосредственно над ним уровню. Это обеспечивает системам, построенным на основе такой модели, высокую степень независимости от среды передачи данных. Поскольку рекомендации X.400 определяют набор спецификаций для самого верхнего уровня (Application), отвечающие этим рекомендациям приложения должны свободно взаимодействовать друг с другом, вне зависимости от применяемых операционных систем, аппаратуры и сетевых протоколов.
Для разделения входящего потока данных между приложениями на каждом из уровней, транспортом (Transport), сеанса (Session) и представлений (Presentation), используется механизм так называемых точек доступа (access point). Каждая точка доступа имеет уникальный идентификатор, или селектор (selector), который может быть либо символьной строкой, либо последовательностью шестнадцатеричных цифр. Длина селектора транспортного уровня - 32 символа (64 цифры), уровня сеансов - 16 символов (32 цифры) и уровня представлений - 8 символов (16 цифр). Чтобы два приложения в сети могли взаимодействовать, каждое из них должно знать набор селекторов другого.
Протокол X.400 используется в тех случаях, когда требуется высокая надёжность, например, в банковских информационных системах. Из-за высокой сложности стандартов, практические реализации X.400 весьма дорогостоящи и не получили большого распространения.
Устаревшие версии Microsoft Exchange Server поддерживали X.400 и использовали его в качестве своего проприетарного внутреннего формата. Позднее поддержка X.400 была удалена из продукта.

Протокол X.500

X.500 - серия стандартов ITU-T (1993 г.) для службы распределенного каталога сети. Каталоги X.500 предоставляют централизованную информацию обо всех именованных объектах сети (ресурсах, приложениях и пользователях) (рекомендации MKKTT для каталогов). Изначально стандарт X.500 планировался для использования именований узлов, адресов и почтовых ящиков, предусмотренных стандартом X.400.
Каталоги, как правило, содержат статические и редко изменяемые элементы, так как каталоги изначально оптимизированы для очень быстрого отклика на запросы поиска и чтения данных.
Каталоги полностью структурированы. Каждый элемент данных имеет имя, которое, одновременно определяет положение элемента в иерархии каталога. Каждый атрибут элемента, как правило, может иметь несколько значений и это является нормальным поведением, в отличие от обычных баз данных.
Каталоги являются очень специфическими системами хранения данных. Их удобно использовать для иерархически скомпонованных объектов. Каталоги могут быть реплицированы между несколькими серверами, для удобного доступа и распределения нагрузки. Текстовая информация очень хорошо подходит для каталогов, так как легко поддается поиску, но данные могут быть представлены и в любой другой форме.
Очень удобно использовать каталоги для управления пользовательскими аккаунтами, машинами, схемами доступа, приложениями и многим другим, поскольку механизмы управления чаще всего только считывают данные из центрального храни

Протокол SPDY

SPDY (читается как «speedy», «спиди») - протокол прикладного уровня для передачи веб-контента. Протокол разработан корпорацией Google. По замыслу разработчиков, данный протокол позиционируется как замена некоторых частей протокола HTTP - таких, как управление соединениями и форматы передачи данных.
Основной задачей SPDY является снижение времени загрузки веб-страниц и их элементов. Это достигается за счет расстановки приоритетов и мультиплексирования передачи нескольких файлов таким образом, чтобы требовалось только одно соединение для каждого клиента.
Документация по проекту уже доступна, было проведено первое лабораторное тестирование. Тесты проходили таким образом: создатели сымитировали сеть и загрузили по SPDY-протоколу 25 крупнейших мировых сайтов. Статистика говорит о том, что в ряде случаев веб-страницы загружались на 55 % быстрее, чем при использовании HTTP-протокола. В документации также сказано, что время загрузки страниц стало меньше на 36 %.

1.4. Адресация в сети Интернет

Адреcация в сети Интернет организована очень просто. Каждой точке подключения любого устройства (интерфейсу) к сети TCP/IP (Интернет), присваивается уникальный номер, который называют IP-адресом. Он нужен для того, чтобы маршрутизаторы могли определять, куда направлять каждый конкретный пакет информации, передаваемый по сети.

IP-адрес

Для программно-аппаратных устройств IP-адрес - это просто целое число, для хранения которого выделяется ровно 4 байта памяти. То есть число в диапазоне от 0 до 4294967295. Человеку запоминать такие громоздкие числа сложно. Поэтому для наглядности IP-адрес записывается в виде последовательности четырех чисел, разделенных точками, в диапазоне от 0.0.0.0 до 255.255.255.255. Каждое из этих четырех чисел соответствует значению отдельно каждого байта из тех четырех, в котором хранится все число. Такой способ нумерации позволяет иметь в сети более четырех миллиардов компьютеров.

Отдельным компьютерам или локальной сети, которые впервые подключаются к сети Интернет, специальная организация, занимающейся администрированием доменных имен, присваивает IP – адреса.

"Белые" и "серые" IP-адреса

Общее количество возможных IP-адресов ограничено. Во времена создания сети Интернет и разработки основных протоколов ее работы никто и подумать не мог, что более чем 4 миллиарда допустимых адресов могут быть использованы. Но с развитием сети Интернет этого количества уже давно не хватает. Поэтому предпринимаются различные меры для экономии IP-адресов.

Одним из способов экономии является разделение всего пула адресов на так называемые приватные «серые» и реальные «белые» IP-адреса.

В Интернет-сообществе существует договоренность, что часть адресов разрешено использовать только для устройств, работающих в локальных IP-сетях, не имеющих выхода в глобальную сеть Интернет. Эти IP-адреса принято называть приватными или «серыми».

Для того, чтобы пакеты с «серыми» адресами в заголовке не попадали в глобальную сеть Интернет, на устройствах, установленных на границах локальных и глобальной сетей такие пакеты просто отфильтровываются. Поэтому в разных локальных сетях могут работать устройства с одним и тем же «серым» IP-адресом и друг другу они «мешать не будут».

Динамические и статические IP-адреса

Еще один способ экономии IP-адресов, используемый в основном провайдерами, – применение динамически выделяемых IP-адресов.

В идеальном случае каждое устройство в сети должно иметь постоянный (статический) IP-адрес. Но закреплять за устройствами, которые подключаются к сети только время от времени, статические IP-адреса слишком расточительно. Большинству пользователей совершенно безразлично, какой именно IP-адрес им будет выделен, поэтому провайдеры обычно раздают динамические IP-адреса.

Это значит, что провайдер заранее выделяет некоторое количество адресов для временного подключения пользователей. Причем общее количество таких адресов обычно значительно меньше, чем общее количество пользователей. При подключении очередного пользователя, ему выдается произвольный и на данный момент свободный IP-адрес из зарезервированного списка. При отключении пользователя от сети Интернет IP-адрес освобождается и может быть выдан другому, вновь подключившемуся пользователю.

IP-сети и маски подсетей

Для обеспечения правильности работы маршрутизаторов и коммутаторов в сети IP-адреса распределяются между интерфейсами не произвольно, а, как правило, группами, называемыми сетями или подсетями. Причем IP-адреса могут группироваться в сети и подсети только по строго определенным правилам.

Количество IP-адресов в любой подсети всегда должно быть кратно степени числа 2. То есть – 4, 8, 16, 32 и т.д. Других размеров подсетей быть не может. Причем, первым адресом подсети должен быть такой адрес, последнее (из четырех) чисел которого должно делиться без остатка на размер сети.

При использовании любой IP-сети нужно всегда помнить, что первый и последний адреса подсети – служебные, использовать их в качестве IP-адресов интерфейсов нельзя.

Для сокращения и упрощения описания подсетей, существует понятие «маска подсети» . Маска указывает на размер подсети и может быть описана двумя вариантами записи – коротким и длинным.

Например, описать подсеть, размером в 4 адреса, начинающейся с адреса 80.255.147.32 с помощью маски можно следующими вариантами:

Короткий – 80.255.147.32/30
Длинный – сеть 80.255.147.32, маска 255.255.255.252

2. Режимы работы и способы подключения к Интернет

2.1. Режимы работы в Интернет

Выбор способа подключения к Internet зависит не только от Ваших технических возможностей, но и от технических возможностей провайдера. Здесь можно говорить о том, что речь идет не о подключении к Internet как к чему-то виртуальному, а конкретно о подключении к провайдеру, к оборудованию провайдера.

В Internet можно работать в нескольких режимах. Подавляющее большинство популярных служб Internet работают в режиме on-line (режим постоянного подключения к сети).

On-line – режим работы, означающий непосредственное подключение к сети на все время запроса, поиска, обработки, получения и просмотра информации.

Off-line – режим работы, подразумевающий подключение к сети только на время отправки запроса или получения информации по запросу. Подготовка запроса и обработка информации происходит в режиме отключения от сети.

В таком режиме работает, например, электронная почта. Сообщения, приходящие на ваш адрес электронной почты, хранятся в почтовом ящике, созданном для вас на сервере. Вы готовите ваши письма автономно (не подключаясь к сети) с помощью почтового клиента. В определенный момент нужно установить соединение с Internet, затем подключиться к почтовому серверу, отправить подготовленную вами корреспонденцию и забрать накопившуюся почту. Читать полученную почту и готовить ответы вы можете, отключившись от сети (в режиме off-line).

2.2. Способы подключения к Интернет

Существуют следующие способы подключения к сети Интернет.

  • Подключение через Dial-Up модем.
  • Подключение через ADSL модем.
  • Подключение через мобильный телефон.
  • Подключение через кабельное телевидение.
  • Подключение через выделенный канал.
  • Радиоинтернет - подключение с помощью специальной антенны.
  • Подключение через CDMA или GSM модем.
  • Спутниковый интернет - подключение через спутник.

Подключение через Dial-Up модем

Это самый старый, но всё ещё широко используемый способ подключения. Модемное (dial-up) подключение сейчас используется только там, где есть операторы абонентской телефонной связи, предоставляющие услуги dial-up подключения, и нет других способов подключения.

Телефонная связь через модем не требует никакой дополнительной инфраструктуры, кроме телефонной сети. Поскольку телефонные пункты доступны во всём мире, такое подключение остается полезным для путешественников. Подключение к сети с помощью модема по обычной коммутируемой телефонной линии связи - единственный выбор, доступный для большинства сельских или отдалённых районов, где получение широкополосной связи невозможно из-за низкого населения и требований.

Для подключения этим способом необходимо наличие dial-up модема и стационарного телефона.
У этого способа подключения плюсы такие: это сама возможность подключения к интернету, низкая стоимость модема, простота настройки и установки. А вот минусов гораздо больше:

  • низкая скорость передачи данных: у современных модемных подключений максимальная теоретическая скорость составляет 56 кбит/сек, хотя на практике скорость редко превышает 40-45 кбит/сек, а в подавляющем большинстве случаев держится на уровне не более 30 кбит/сек. Такие факторы, как шум в телефонной линии и качество самого модема играют большую роль в значении скоростей связи. В некоторых случаях в особенно шумной линии скорость может падать до 15 кбит/сек и менее, к примеру в гостиничном номере, где телефонная линия имеет много ответвлений. У телефонного соединения через модем обычно высокое время задержки, которое доходит до 400 миллисекунд или более;
  • если Вы подключились к интернету, то к вам уже никто не дозвонится - телефон будет занят;
  • платить надо как за интернет, так и за телефон;
  • скачать большие файлы практически невозможно из-за низкого качества передачи данных, да и дорого.

Подключение через ADSL модем.

Это более современный способ подключения к интернету.
ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) - разновидность xDSL абонентского высокоскоростного доступа, обеспечивающий доступ к сети Интернет по уже существующей телефонной абонентской линии и не требует дополнительной организации линии связи.
Таким образом передача данных по ADSL технологии производится по тому же кабелю, на котором работает Ваш телефон и при этом, Ваш телефон остается свободным. В помещении абонента устанавливается ADSL модем, который подключается параллельно Вашему телефонному аппарату (требуется применение специального частотного разделителя - Splitter).

Параметры доступа в сеть Интернет при подключении по ADSL (качество, скорость) определяются техническими характеристиками конкретной абонентской телефонной линии, соединяющей пользователя с АТС.

Минус этого способа подключения - это высокая стоимость подключения. Зато плюсов больше -

  • Высокая скорость получения информации, значительно превосходящая аналоговые модемы, ISDN, HDSL, SDSL;
  • Телефонная линия при работе в сети Интернет остаётся свободной;
  • Постоянное IP соединение (для доступа в Интернет нет необходимости набирать телефонный номер и ждать установки соединения);
  • Высокая стабильность скорости. В отличие от кабельных модемов каждый абонент имеет свою гарантированную полосу пропускания и не разделяет ее с кем-либо;
  • Надежная связь 24 часа в сутки;
  • Безопасность передаваемых данных. Телефонная линия, на которой работает ADSL модем, используется только одним абонентом и подключена только к нему.

Подключение через мобильный телефон.

В связи с быстрым развитием сотовой связи, почти у каждого человека имеется сотовый телефон, поэтому именно этот способ подключения становится всё более популярным. Для подключения этим способом к интернету необходимо наличие мобильного телефона с поддержкой GPRS или EDG протоколов (любой современный, не старше 2х-3х лет, мобильный телефон поддерживает эти протоколы) и средства связи с компьютером - USB кабель, Bluetooth, инфракрасный порт.

Неоспоримый плюс данного способа - это мобильность. Скорость и качество передачи данных зависит от средства подключения к компьютеру и протокола связи, и в целом достаточно приемлемые. Минус данного подключение конечно стоимость, к сожалению она всё ещё высокая.

Подключение через кабельное телевидение.

При данном подключении так же используются специальные кабельные модемы. Этот способ может быть интересен в том случае, если у Вас в доме есть оператор кабельного телевидения (если на Вашем телевизоре настроено от тридцати до ста каналов, то оператор кабельного телевидения в вашем доме есть) и нет непосредственно провайдера услуг интернета.

Качество и скорость передачи данных на высокам уровне, цены на услуги не высокие. Правда сам модем немного дороговат, но некоторые операторы предалгают модемы в аренду с последующим выкупом.

Подключение через выделенный канал.

Сейчас многие провайдеры предоставляют услуги подключения к интернету через выделенную линию. Для начала уточню кто такой Провайдер. Если кратко, то Провайдер это фирма, которая предоставляет услугу подключения к интернету.
Дабы не вдаваться в технические подробности, скажу просто: выделенная линия - это линия связи (какнал передачи данных).

При таком подключении передача данных осуществляется с помощью специального кабеля (оптоволокно или витая пара), который с одной стороны подключен к оборудованию провайдера, обычно расположенное в подвале или на чердаке здания, а с другой стороны в сетевую карту вашего компьютера. А так же передача данных может осуществляться беспроводно, с помощью WiFi соединения, что очень удобно при перемещении в пределах здания.

Это подключение отличается очень качественной передачей данных, и невысокой стоимостью, и возможностью подключения безлимитного пакета, мобильностью при WiFi соединении. Единственное, что необходимо - это наличие сетевой карты и если есть WiFi, то нужен WiFi адаптер.

Радиоинтернет - подключение с помощью специальной антенны.

Такой вид подключения используется в том случае, если провайдер по каким-либо причинам не может протянуть кабель в желаемое место использования интернета, но может предоставить беспроводную точку доступа. Точка доступа должна находиться в пределах прямой видимости, на расстоянии не более 5км от желаемого места использования интернета.

Если все условия выполнены, можно устанавливать специальную антенну, точно так же как бы ставили телевизионную (на крыше, столбе, дереве…) и направить рупор антенны непосредственно на точку доступа. Сама антенна подключается кабелем к радиокарте на компьютере.

Качество и скорость передачи данных приемлемые, правда, могут зависеть от погодных условий.

Подключение через CDMA или GSM модем.

Приемущество такого способа подключения - мобильность и независимость от мобильного телефона. Любой CDMA или GSM оператор предоставляет услуги интернета, у него же Вы сможете купить модем. Характеристики скорости и качества передачи данных такие же как и при подключении через мобильный телефон.

Спутниковый интернет - подключение через спутник.

Ещё совсем недавно такой способ подключения был практически не доступен для обычных пользователей. Сейчас же ситуация меняется. Количество провайдеров, предоставляющих услуги подключения спутникова интернета, увеличивается с каждым днём и как следствие падают цены на услуги.

Спутниковый интернет используется, когда нет другой альтернативы подключения. Вы можете находиться где угодно: в пустыне, глухой тайге, на необитаемом острове - спутниковый интернет у вас будет!

Спутниковый интернет может быть односторонним (работает только на прием) и двухсторонним (прием и отправка). Преимущества спутникового подключения к Интернету – в первую очередь это очень низкая стоимость трафика. Стоимость комплекта оборудования и подключения в настоящее время доступна практически для всех и составляет приблизительно 200-300 долларов США (имеется ввиду одностороннее подключение). Скорость передачи данных значительно варьируется в зависимости от провайдера и тарифного плана, выбранного пользователем. Провайдеры спутникового Интернета предлагают очень широкий выбор тарифных планов, в том числе и безлимитных. Очень приятным бонусом является также возможность бесплатного приема спутникового телевидения.

Минусом одностороннего спутникового подключения к Интернету является необходимость наличия канала для исходящего трафика – телефонной линии или телефона с поддержкой GPRS. Впрочем, сейчас это не такая большая проблема. Минус двухстороннего спутникового подключения - высокая цена оборудования.

Для подключение спутникового интернета необходимо такое оборудование:
- спутниковая антенна;
- спутниковый модем;
- конвертор для преобразования сигнала.

В следующей таблице представлена сравнительная характеристика различных видов доступа с точки зрения преимуществ и недостатков для пользователя.

Таблица 1. Сравнение различных видов доступа к Интернету.

Вид доступа Преимущества Недостатки Пользователь
Модемное соединение Широко доступен, не требует серьезных вложений средств Низкая скорость и надежность соединений, недоступность телефонной связи Тот, кому не требуется передавать большие объемы данных, либо Интернет нужен достаточно редко. Начинающий пользователь.
ADSL Высокая скорость, невысокая стоимость трафика Достаточно высокая стоимость подключения, хотя в целом технология практически лишена недостатков Относительная дороговизна данного соединения.
Спутниковый доступ Высокая скорость загрузки информации, дополнительные услуги (цифровое телевидение), независимость от наземных линий связи, возможность свободного выбора провайдера Достаточно высокая (порядка $300) стоимость подключения, необходимость наличия канала исходящей связи (модемное соединение и т.д.), сравнительно длительное время ответа сервера Пользователь, не имеющий возможности пользоваться ADSL -подключениями, выделенными линиями, подключениями к домашним сетям и т.д., но желающий увеличить скорость загрузки данных из Интернета.
Домашняя или городская локальная сеть с доступом к выделенной линии Средняя скорость, невысокая стоимость При наличии большого количества абонентов скорость падает, зависимость от оборудования провайдера, которое, в случае с домашними сетями, может поддерживаться "на общественных началах", то есть возможны длительные простои Этот способ весьма привлекателен для тех, кто помимо работы в Интернете хочет пользоваться местными информационными ресурсами. Например – скачивать (за одну лишь абонентскую плату, обычно небольшую) большие объемы информации, играть в сетевые игры
Выделенная линия Высокая скорость и надежность, невысокая стоимость трафика Высокая стоимость подключения и обслуживания Решение для профессионалов, которым жизненно необходим надежный высокоскоростной доступ в Интернет (хотя здесь с выделенными линиями конкурирует ADSL)
Мобильный интернет Выход в Интернет доступен всегда и везде Высокая стоимость трафика Как правило, пользователи мобильного Интернета не передают очень больших объемов информации, то есть он обходится им не слишком дорого. Поэтому мобильный Интернет подходит всем, у кого возникает необходимость работать с ресурсами Интернета в "походных" условиях. Так же GPRS -подключение может стать неплохим резервным каналом на случай проблем с основным каналом Интернет-связи

3. Трафик и скорость передачи информации

Трафик (от англ. traffic - уличное движение) - это любая информация, пересылаемая через шлюзы и коммутационные узлы интернет-провайдера с использованием протоколов TCP/IP.

Скорость передачи информации между двумя устройствами определяется, прежде всего, канальной скоростью, то есть числом «сырых» битов, передаваемых за единицу времени по транспортному каналу. «Сырым» этот набор битов называется потому, что помимо полезной информации, содержит в себе информацию служебную.

В контексте использования услуг доступа в Интернет по выделенному каналу это объем информации, поступающей на компьютер абонента из сети (входящий трафик) и отправленной с него в сеть (исходящий трафик). Следует помнить, что каждый раз, когда вы просматриваете страницы Интернет, на ваш компьютер поступает некий объем информации, измеряемый в байтах. На тарифах без ограничения скорости передачи данных вы платите только за входящий трафик.

На безлимитных тарифах объем входящего и исходящего трафика не учитывается. Оценить объем скачиваемой информации можно двумя путями:
регулярно просматривать свою статистику на сервере статистики.
поставить на свой компьютер счетчик трафика, например, программу TMeter.

  • Калькулятор трафика: http://radio-tochka.com/content/howto/bandwidth

Услуги доступа в Интернет по выделенному каналу

Услуги для осуществления доступа в сеть Интернет на основе протоколов TCP/IP посредством выделенного канала (каналов) сети передачи данных и приема/передачи трафика абонента в/из интернет или локальную сеть.

Тариф без ограничения трафика (безлимитный)

Тарифный план, в котором размер входящего и исходящего трафика не учитывается. По условиям данных тарифов устанавливаются ограничения на скорость передачи данных.

Тариф без ограничения скорости передачи данных

Тарифный план с фиксированным количеством входящего трафика, включенного в абонентскую плату. По условиям данных тарифов ограничения на скорость передачи данных не устанавливаются.

Биллинговая система

Системы, вычисляющие стоимость услуг связи для каждого клиента и хранящие информацию обо всех тарифах и прочих стоимостных характеристиках, которые используются телекоммуникационными операторами для выставления счетов абонентам и взаиморасчетов с другими поставщиками услуг, носят название биллинговых, а цикл выполняемых операций сокращенно именуется биллингом.
Одной из основных целей любого сайта является погоня за трафиком. Часто нам важно лишь количество, мы считаем, что 1000 посетителей всегда лучше, чем 500 и тем более 200. При этом мы можем тратить большие средства на получения трафика, не думая о том, окупает ли он себя
Существует огромное количество источников трафика, каждый из которых даёт более или менее качественный трафик. Что подразумевается под качеством? Первым делом, конечно, то, насколько этот трафик целевой. Посетитель должен понимать при переходе на сайт, зачем он туда переходит, что он на нём найдёт, какая тема его интересует. Если он этого не знает, то вероятность того, что он останется на сайте, что тот его заинтересует, ровняется случайности. Если же знает, то он, скорее всего, останется на сайте. Тут многое зависит и от сайта, его контента. Сложность в том, что даже если сайт соответствует тематике, интересующей посетителя, он может не соответствовать интересующей его теме. Подстроиться под посетителей на 100% невозможно, поэтому мало какой трафик можно назвать абсолютно качественным, однако различия между источниками всё же есть.

Некоторые виды трафика:

  • Поисковый трафик

Данный вид трафика не зря считается наиболее качественным. Посудите сами. Посетитель вбивает запрос в поисковую строку, по которому выдаётся много сайтов. Если этот запрос высокочастотный, например, «строительство», то пользователя, скорее всего, интересуют сайты, целиком посвящённые данной тематике, а не какие-то конкретные вопросы.По данному запросу он легко найдёт много хороших сайтов, многие из них, скорее всего, удовлетворят его нуждам. Теперь рассмотрим другую ситуацию: пользователь вбил в поисковую строку низкочастотный запрос, по которому так же нашлось много сайтов, где отражается именно этот вопрос. Если сайты качественные, что должно быть по определению, то и контент по запросу качественный, посетитель доволен. Ко всему прочему, поисковый трафик предоставляет ещё и по большей части новых посетителей, что выгоднее с точки зрения заработка. Ошибиться сильно сложно, как минимум тематика сайта с интересами посетителя совпадёт. Напоследок: поисковый трафик самый большой, получить его в больших количествах легче, чем любой другой.

  • Рекламный трафик

Пожалуй, достойный конкурент поисковому трафику. Рекламный трафик при должном подходе к рекламной компании даёт высокий процент целевых посетителей. Конечно, реклама, и связанный с ней доход заставляют владельцев многих рекламных площадок стараться всеми правдами и неправдами «натравить» посетителей на рекламу, тем самым снижая качество получаемого трафика для рекламодателя, но этого можно избежать, если выставлять более высокие цены за клик, которые позволят получить более качественные и проверенные рекламные площадки.В целом же рекламный трафик не многим уступает поисковому трафику, точно так же предоставляя новых целевых посетителей для сайта. Как минус можно отметить то, что реклама стоит денег, поэтому получение такого трафика возможно только для сайтов, представляющих фирмы и организации в интернете, ведь для сайта, который сам зарабатывает на рекламе, получать трафик таким путём было бы странно.

  • Ссылочный трафик

Тут всё сложнее. По идее, ссылочный трафик может быть целевым, так как часто указана тематика и тема сайта и страницы, на которую ведёт ссылка, вдобавок, тематика сайта, на котором ссылка стоит, и контекст её постановки говорят о том же.Так и есть, но только в том случае, если внешняя оптимизация проводилась грамотно и с нацеленностью на качество. В противном же случае всё иначе. Такие способы наращивания ссылочной массы как прогон по каталогам и закладкам, скорее всего, не дадут положительного эффекта. Точечная же постановка ссылок на качественных сайтах соответствующей тематики может дать весьма добротный эффект.

  • Прямой трафик

Прямой трафик – это посетители, который попали на сайт путём ввода в адресную строку браузера адрес сайта. Высокий процент такого трафика говорит о немалой известности сайта. Судить о его качестве просто: такие посетители, скорее всего, уже знают о содержимом сайта, его качестве, о самом сайте, поэтому вероятность «отказа» не велика. Проблема в том, что как то специально повлиять на рост такого трафика сложно, он растёт сам по мере увеличения общего трафика.

Зачем вообще нужен качественный трафик? Цели у всех разные. Он позволяет увеличить доходность от заработка (в основном на рекламе), так как от качества трафика зависит, например, цена клика в контекстной рекламе. Целевые посетители помогают развитию сайта, активны на форумах и в комментариях, «правильно» ведут себя на сайте, оказывая огромное влияние на поведенческие факторы и, как следствие, на позиции сайта в выдаче, тем самым стимулируя появление нового, ещё большего качественного трафика.

Видов трафика существует огромное множество и говорить о них не представляет надобности. На примере этих можно легко провести параллель к другим, оценив их самостоятельно.

Скорость передачи информации

Одна из часто встречающихся причин взаимонепонимания между провайдерами и их клиентами - путаница между битами и байтами.
Как известно, сети передачи данных предназначены для передачи информации.
Информация - особая сущность и измеряется она специфическими единицами.
Так как сеть передачи данных предназначена для передачи информации прежде всего между компьютерами, поэтому и методы ее измерения ориентированы прежде всего на компьютер. А так как все компьютеры используют для своей работы так называемую "двоичную" систему исчисления (а не "десятичную", которой обычно пользуются люди), то и измерение объемов информации тоже ориентировано на двоичную систему.
В информатике существует понятие бит - это минимальный объем информации и он может иметь имеет два состояния: да - нет, истина - ложь, единица - ноль и т.д. Компьютер обычно работает не с отдельными битами а с их группами. Группа, содержащая 8 бит, называется - байт. Поэтому объем информации обычно измеряется в количествах бит или байт. Чтобы избежать путаницы при сокращении наименований, далее обозначаться маленькой русской буквой "б" или маленькой латинской "b" - "бит", а большими буквами "Б" или "B" - "байт".
В десятичном исчислении для сокращения "количества нулей" при записи больших чисел принято использовать приставки "кило", "мега", "гига" (или сокращенно "к", "м", "г",) и т.д., которые соответственно означают тысячу (1000), миллион (1000000) и миллиард (1000000000).
В двоичной системе есть нечто подобное - "Кило", "Мега", "Гига" (или сокращенно "К", "М", "Г",) и т.д.
Для того, чтобы не путать десятичные "кило, мега, гига, …" с двоичными, двоичные - обычно пишутся с большой буквы.
1 Кб (Килобит) равен не тысяче бит, а 1024.
Почему именно 1024, а не 1000? Если записать число 1000 (десятичное) в двоичном виде, получится – 1111101000. Маловато нулей для сокращения записи. А вот число 1024 (десятичное) в двоичном виде - 10000000000 10 нулей можно сократить. Соответственно 1 Мб будет равен 1024 Кб, 1 Гб равен 1024 Мб и т.д.
Точно также и с байтами - 1 КБ равен 1024 Б и т.д.
Скоростью передачи информации - количество информации, выраженное в битах или байтах, переданное в единицу времени. Скоростью передачи информации может измеряется в битах в секунду - б/с, Килобитах в секунду - Кб/с или Мегабитах в секунду - Мб/с. Или в байтах в секунду - Б/с, Килобайтах в секунду - КБ/с и т.д., соответственно. Другое, очень схожее понятие, которое часто путают со скоростью передачи информации - пропускная способность канала. Измеряется она в тех же единица, что и скорость, но если скорость передачи информации показывает - как быстро передается информация от источника к получателю безотносительно к тому как и по каким каналам эта информация передается, то пропускная способность канала показывает как много информации можно передать по конкретному каналу передачи данных в единицу времени. Т.е. пропускная способность - это максимально возможная скорость передачи данных для конкретного канала.
В сетях передачи данных по одному каналу может одновременно передаваться информация от многих источников ко многим получателям и, в зависимости от целого ряда факторов, скорость передачи информации для каждой конкретной пары источник-получатель может быть разной, а вот пропускная способность для каждого канала величина, как правило, постоянная.
Сумма всех скоростей передачи информации по конкретному каналу не может быть больше чем пропускная способность этого канала.
Ни один провайдер не может гарантировать клиенту наперед заданную скорость передачи информации от/до любого источника информации с сети. Провайдер может гарантировать клиенту только пропускную способность канала. Хотя в договорах и прайсах большинства провайдеров указано, что клиенту предоставляется такая-то скорость доступа к сети, но на самом деле, это не скорость, а пропускная способность канала.
Провайдер может гарантировать пропускную способность только тех каналов, которые ему принадлежат. Как правило это канал от клиента до провайдерского канала доступа в глобальный Интернет, от клиента до центрального узла провайдера, на котором находятся его внутренние информационные ресурсы, или от одной точки подключения клиента до другой. Также, в какой-то мере провайдер отвечает за пропускную способность его магистральных каналов до других провайдеров сети.

От чего зависит скорость передачи информации

Предположим, что Вы, как клиент, измерили скорость передачи информации от себя (в Красноярске) до сервера. Для чего "закачали" с сервера файл большого размера и засекли время его "перекачки". Затем поделили объем файла на время и получили скорость.
Только вот наверняка Вы получите скорость меньшее, чем Ваша заявленная "скорость доступа" (пропускная способность). И Ваш провайдер в этом может быть абсолютно не виноват.

Причины понижения скорости:

  • Перегруженность какого-то канала связи между Вами и сервером. А каналов там может быть много: от Вас до Вашего провайдера, от провайдера до его UpLink"а ("вышестоящего" провайдера), от UpLink"а Вашего провайдера до UpLink"а провайдера, к которому подключен тот самый сервер (причем в этом месте может быть довольно длинная цепочка каналов, принадлежащих разным провайдерам, в том числе даже зарубежным), а также между сервером и провайдером к которому он подключен. Мало того, пропускная способность каждого из этих каналов может быть разная, а "суммарная" пропускная способность всего канала будет не более, чем пропускная способность самого "медленного" из всех "подканалов".
  • Большая загруженность самого сервера (он просто медленно "отдавал" вам информацию), или ограничения на скорость "отдачи" данных, установленные владельцем сервера.
  • Низкая производительность Вашего сетевого оборудования или большая загрузка Вашего компьютера другими задачами, когда Вы проводили измерения.

Кроме того, Вы в этом случае измерили "чистую" скорость передачи информации, без всяких накладных расходов. А их тоже не мало: служебная информация в заголовке каждого IP-пакета, команды соединения и установки процесса передачи информации, повторные посылки утерянных пакетов и т.д. В среднем, эти накладные расходы составляют около 10-15%.
Причем, чем больше заказанная Вами у провайдера "скорость доступа", тем больше она может расходиться с измеренной таким образом скоростью передачи информации. Поскольку для того, чтобы просто сгенерировать информационный поток со скоростью более 5 - 10 Мб/с, нужны серьезные вычислительные мощности.

  • Также немаловажное влияние на скорость играет физическое состояние самой линии и наличие различных радио-магнитных помех.

Способы измерения скорости

Почему-то многие клиенты считают, что каждый провайдер пытается обмануть клиента, как бы дать ему "скорость доступа" поменьше, чем он заказал.
Это не так. Любой серьезный провайдер (кроме мелких жуликов) старается обеспечить гарантированную пропускную способность максимально точно и не только потому, что любой клиент может ее достаточно точно измерить и выставить провайдеру претензию.
Как же измерить пропускную способность канала связи с провайдером?
Сейчас среди клиентов модно мерить "скорость доступа" с помощью различных сайтов типа speedtest.net. Однако с помощью этих сайтов можно измерить только скорость передачи данных от Вас до этого сайт, а никак не пропускную способность Вашего канала.
Как говорилось выше это, во-первых, "две большие разницы", во-вторых, точность такого измерения "оставляет желать лучшего" (по причинам, изложенным в предыдущем разделе), в третьих, показать они могут только "нижнюю границу" пропускной споособности, т.е. что пропускная способность "не меньше" той, какую вы намерили Наиболее надежный способ измерения истинной пропускной способности Вашего канала состоит в следующем.
Прежде всего Вам необходимо иметь какую-нибудь программу, которая умеет подсчитывать объем передаваемой/получаемой информации прямо на интерфейсе Вашего компьютера - типа TMeter, DUMeter и т.д.. (В сети Интернет их много, можно свободно скачать как платные, так и бесплатные версии).
После запуска такой программы Вам нужно любым способом "загрузить" максимально возможно свой канал, например запустить "закачку" одновременно нескольких достаточно больших файлов с разных FTP-серверов (причем, чем больше - тем лучше). Вот тогда Вы сможете точно определить именно пропускную способность своего канала до провайдера, потому что больше, чем Вам разрешил провайдер, до Вашего компьютера информации не дойдет.

Задержка

По большому счёту, высокая скорость передачи важна только для скачивания больших файлов. Для просмотра веб-сайтов, для онлайновых игр и Интернет-телефонии гораздо важнее задержка передачи. Именно задержка определяет комфортность работы. Обычно провайдеры ранжируют тарифы по скорости передачи, и поэтому многие отождествляют скорость и задержку, но это не одно и то же.

Задержка определяется не только временем распространения сигнала по среде передачи, но также временем на обработку сигналов и данных различными сетевыми устройствами, которое может многократно превышать время распространения. На задержку влияет загруженность каналов: на перегруженном участке будут возникать очереди данных, часть из которых может теряться, что требует дополнительного времени на обнаружение потерь и повторную передачу. Поэтому ещё не факт, что пользователь модема будет успешнее спутникового пользователя в играх: если для игры требуется большая частота обмена данными, чем может обеспечить модем, канал попросту забьётся данными, и действие в игре будет происходить рывками.

4. Понятие доменного имени, операции по регистрации

Доменное имя - это имя, служащее для идентификации областей - единиц административной автономии в сети Интернет - в составе вышестоящей по иерархии такой области. Каждая из таких областей называется доме́ном. Общее пространство имён Интернета функционирует благодаря DNS - системе доменных имён. Доменные имена дают возможность адресации интернет-узлов и расположенных на них сетевых ресурсов (веб-сайтов, серверов электронной почты, других служб) в удобной для человека форме.

Полное доменное имя состоит из непосредственного имени домена и далее имён всех доменов, в которые он входит, разделённых точками. Например, полное имя "ru.wikipedia.org" обозначает домен третьего уровня "ru", который входит в домен второго уровня "wikipedia", который входит в домен верхнего уровня "org", который входит в безымянный корневой домен " ". В обыденной речи под доменным именем нередко понимают именно полное доменное имя.

FQDN (сокр. от англ. Fully Qualified Domain Name - «полностью определённое имя домена», иногда сокращается до «полное доменное имя» или «полное имя домена») - имя домена, не имеющее неоднозначностей в определении. Включает в себя имена всех родительских доменов иерархии DNS.

В DNS и, что особенно существенно, в файлах зоны (англ.), FQDN завершаются точкой (например, "example.com."), то есть включают корневое доменное имя " ", которое является безымянным.

Различие между FQDN и доменным именем появляется при именовании доменов второго, третьего (и т. д.) уровня. Для получения FQDN требуется обязательно указать в имени домены более высокого уровня (например, "sample" является доменным именем, однако его полное доменное имя (FQDN) выглядит как доменное имя пятого уровня - "sample.gtw-02.office4.example.com".), где:

"sample " 5-й уровень;
" gtw-02 " 4-й уровень;
" office4 " 3-й уровень;
" example " 2-й уровень;
" com " 1-й (верхний) уровень;
" " 0-й (корневой) уровень

В DNS-записях доменов (для перенаправления, почтовых серверов и т. д.) всегда используются FQDN. Обычно в практике сложилось написание полного доменного имени за исключением постановки последней точки перед корневым доменом, например, "sample.gtw-02.office4.example.com".

Доме́нная зона - совокупность доменных имён определённого уровня, входящих в конкретный домен. Например, зона wikipedia.org включает все доменные имена третьего уровня в этом домене. Термин «доменная зона» в основном применяется в технической сфере, при настройке DNS-серверов (поддержание зоны, делегирование зоны, трансфер зоны).

Для того, чтобы выбранное Вами имя принадлежало только Вашему сайту, необходимо это имя зарегистрировать.

Регистрация доменного имени

Регистрация доменов - процесс внесения в реестр зоны первого уровня, записи о новом доменном имени. Процедура регистрации домена проста, для этого достаточно зарегистрировать аккаунт у регистратора доменных имен, пополнить счет, проверить доменное имя на занятость и создать заявку, если доменное имя оказалось свободным. После регистрации домена (внесении в реестр записи, содержащей данные администратора, регистратора, даты регистрации и её окончания, состояние делегирования), доменное имя доступно для использования по истечении, как правило от 5 до 10 минут.

Для использования домена, необходимо указать для него в интерфейсе регистратора (делегировать) dns сервера (хостинг).

Это процесс несложный, но требующий внимания. Первый этап регистрации – разработка доменного имени. Существуют определённые правила, которые могут помочь дилетантам в этом деле.

Во-первых, имя должно быть кратким, ёмким и запоминаемым. Оно должно напрямую ассоциироваться с бизнесом и, что немаловажно, допускать как можно меньше ошибок при запоминании и вводе.

Если в имени содержится много слов, то его будет сложно запомнить и ввести без ошибок. Потенциальные клиенты не тратят своё время на тщетные попытки правильного ввода. Таким образом, сайт, имеющий слишком длинное имя, способен погубить бизнес его владельца.

После первого этапа разработки доменного имени необходимо провести мониторинг, уже имеющихся в каталогах, сайтов. Таким образом, можно предположить каким по счёту будет домен в алфавитном списке. Далее регистрация домена осуществляется при обращении к регистратору.

Услугу регистрации предоставляют хостинг-провайдеры. Полученные при регистрации логин и пароль, должны оставаться строго конфиденциальными. Оформление происходит на имя владельца и его электронную почту. Некоторые провайдеры предлагают регистрацию домена бесплатно при условии участия в определённой акции.

После того, как процедура регистрации домена завершена и оплачена, домен становится собственностью владельца. Для того, чтобы связать домен и сайт, нужно, чтобы сервер, обрабатывающий запрос, ссылaлся на IP сeрвера сайта. Сервер хостинга необходимо узнать на сайте, где зарегистрирован домен. Адреса на нём указываются в вeб-интeрфейсе.

Регистрация домена обычно даётся на один год. Если она не будет продлена, доменом может воспользоваться другой владелец.

5. Выбор провайдера услуг Интернет

Правильный выбор Интернет-провайдера – главное условие эффективной работы в Сети, ее качества и надежности. Позаботиться о комфортной навигации по просторам Паутины следует заранее, чтобы не хвататься за голову после того, как с выбранным провайдером Интернет-услуг начнутся проблемы.

Прежде всего, давайте определимся, для каких именно целей вам требуется интернет? Основные цели посещения сети определяют, какой скорости соединения будет для вас достаточно.

  • Просмотр сайтов, а также работа с документами, чтение электронной почты, отправка и получение писем потребуют 8 Мбит/с, при этом трафик можно выбирать и лимитированный.
  • Предполагаемое активное общение с помощью таких программ как, например Skype, развлечение онлайн-играми, скачивание небольших по объему файлов потребует уже безлимитного интернета трафика на скорости не менее 25 Мбит/с
  • Если интернет предполагается использовать для просмотра фильмов онлайн, активного скачивания информации, сетевых онлайн игр, то 40 Мбит/с будет вполне хватать.

Следующим важным моментом в выборе интернет провайдера будет предлагаемый тип подключения к сети.

Обычный телефонный (коммутируемый) доступ в Интернет на сегодняшний день безнадежно отстает от современных скоростей, и не предоставляет необходимого комфорта.

Критерии оценки Интернет-провайдера:

  • Стоимость услуг Интернет-провайдера – один из стандартных критериев выбора. Ориентируясь исключительно на сумму оплаты, не забывайте о других немаловажных моментах. В погоне за дешевизной человек получает «медленный» Интернет, постоянные проблемы со связью и полное отсутствие техподдержки.
  • Скорость передачи данных – еще один способ заморочить голову клиенту. Предложениями типа «1 Гбит/с почти бесплатно» сейчас часто заманивают неопытных нечестные провайдеры. На деле же все куда плачевнее. Обещанная скорость чаще всего оказывается «общей», «на всех».

Действительно, подобную скорость соединения будет иметь человек, если он окажется единственным находящимся в данный момент «на связи». Представить себе такую ситуацию сложно, не так ли? Чем больше пользователей находится в Сети, тем медленнее для каждого из них скорость. И если солидные компании, оказывающие услуги подключения к Интернету, увеличивают пропускную способность своей сети, то клиенты нечестных провайдеров вынуждены «наслаждаться» медленным соединением. Поэтому в договоре обязательно должна указываться гарантированная скорость для клиента.

  • Тарифные планы. Предлагаемый провайдером список тарифных планов должен быть достаточно широк, чтобы удовлетворить потребности каждого клиента. Важно обдумать, какой тарифный план будет выгодным для вас и по цене, и по содержанию услуги.
  • Доступность услуги. Полдня вы работаете в Сети нормально, а полдня Интернет «пропадает»? Так быть не должно! Провайдер должен гарантировать определенное количество времени, в течение которого клиент будет иметь доступ к Сети. Любые проблемы с доступом к Интернету, виновником которых является провайдер, должны быть устранены им как можно быстрее и на бесплатной основе. Клиент должен иметь право продлить срок услуги на то количество времени, в течение которого Интернет отсутствовал, либо потребовать возмещения материального ущерба. Все это также должно быть прописано в договоре.
  • Техподдержка. Ни один провайдер не застрахует своих клиентов от проблем, связанных с доступом к сети. Однако солидный провайдер должен гарантировать их незамедлительное устранение. Если возникшая проблема не устранена через день, неделю, месяц – есть ли смысл продолжать пользоваться услугами такого Интернет-провайдера?
  • Тип подключения к сети Интернет – немаловажный фактор, на который обязательно нужно обратить внимание. Стандартный телефонный Интернет заменяется современными типами подключения. Самым удобным на данный момент считается выделенная оптоволоконная линия – этот тип подключения гарантирует относительно высокую скорость передачи данных, простоту подключения, отсутствие лишнего оборудования (модема).

Посетите сайты Интернет-провайдеров. Внимательно изучите предложения, тарифы, условия, дополнительные услуги (бесплатная установка электронного почтового ящика, антивирусной программы, сетевого адреса) каждого провайдера Интернет-услуг. Сравнив имеющуюся информацию, вы сможете более объективно рассуждать о широте выбора и стоимости услуг того или иного провайдера.

Нелишним будет заранее наведаться в офис провайдера. Ознакомьтесь с договорами на подключение, лицензией на данный вид деятельности в вашем городе, пообщайтесь с менеджером (узнайте, каким образом осуществляется подключение и доступ к Интернету, как происходит решение появившихся проблем – и к кому обращаться в случае их возникновения). Общее впечатление от офиса провайдера тоже может играть немаловажную роль – как минимум подозрительным выглядит полуподвальное помещение «нового поставщика Интернет-услуг».

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.

Прямым подключением к сети провайдера.

По модему (телефонному, ADSL или другого типа);

После того, как пользователь соединился с провайдером, компьютер пользователя становится частью сети провайдера. Каждый провайдер имеет свой канал, связывающий его с более крупным провайдером. В свою очередь сети крупных провайдеров объединены между собой магистральными линиями.

Протоколы сети Интернет можно разделить на два типа: базовые и прикладные.

Базовые протоколы – это протоколы нижнего уровня. Они обеспечивают физическую передачу сообщений между узлами в сети Интернет. Примером базового протокола является протокол ТСР/IP.

Прикладные протоколы – протоколы высокого уровня . Эти протоколы обеспечивают функционирование служб сети Интернет. Например, протокол HTTP служит для передачи гипертекстовых документов, протокол FTP – для передачи файлов, а SMTP – для передачи электронной почты.

Базовые и прикладные протоколы находятся в такой же взаимосвязи, что и уровни модели OSI.

На нижнем уровне используются два основных протокола: IP и TCP. Протокол TCP предназначен для управления передачей данных в виде пакетов, регулировкой и синхронизацией передачи на разных скоростях.

Протокол IP необходим для однозначного определения адреса получателя пакетов. Такой адрес называется IP-адресом.

Семь уровней модели OSI преобразованы в четыре уровня протоколов TCP/IP:

Предположим, имеется послание, отправляемое по электронной почте. Передача почты осуществляется по прикладному протоколу SMTP, который использует передачу по протоколам TCP/IP. По протоколу TCP данные разбиваются на небольшие пакеты фиксированной структуры и длины и маркируются так, чтобы при получении собрать из них исходное послание.

Обычно длина одного пакета не превышает 1500 байт. Поэтому одно электронное письмо может состоять из нескольких сотен таких пакетов. Малая длина пакета не приводит к блокировке линии связи и не позволяет отдельным пользователям надолго захватывать канал связи.

К каждому полученному пакету протокола TCP протокол IP добавляет информацию, по которой можно определить адрес отправителя и получателя. Это аналогично записи адреса на конверте письма. Для передачи пакета существует несколько маршрутов. Однако пакет не всегда передается по географически наикратчайшему пути. На направление его передачи влияет загруженность каналов связи, а не их протяженность. Таким образом, более короткий маршрут может оказаться самым долгим по времени передачи. Протокол TCP/IP гарантирует, что независимо от длины пути в результате конечного числа пересылок TCP-пакеты достигают адресата.

Чтобы посмотреть путь пакета до узла с заданным адресом в ОС Windows, необходимо в командной строке набрать команду tracert <адрес узла>.

При получении пакета IP-модуль адресата извлекает пакет протокола ТСР из IP-пакета и передает его TCP-модулю. В свою очередь ТСР-модуль извлекает данные из TCP-пакета и собирает данные принятых пакетов в исходное сообщение. Если пакет отсутствует или принят с ошибками, то производится его повторная передача. Передача одного и того же пакета повторяется до тех пор, пока пакет не будет получен в целостном виде. Для определения ошибок в пакете используются контрольные данные и помехоустойчивые коды, выявляющие и исправляющие ошибки.

Полученное сообщение передается процедурам протокола SMTP, которые далее обрабатывают это сообщение.

Таким образом, по протоколу IP данные непосредственно передаются по сети, а по протоколу ТСР обеспечивается надежная доставка данных адресату. Два узла в сети Интернет могут одновременно передавать в обе стороны по одному каналу несколько ТСР-пакетов от различных узлов.

Протоколы Интернет прикладного уровня

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.

Протокол HTTP

HTTP (HyperText Transfer Protocol - RFC 1945, RFC 2616) - протокол прикладного уровня для передачи гипертекста.

Центральным объектом в HTTP является ресурс , на который указывает URI в запросе клиента. Обычно такими ресурсами являются хранящиеся на сервере файлы. Особенностью протокола HTTP является возможность указать в запросе и ответе способ представления одного и того же ресурса по различным параметрам: формату, кодировке, языку и т. д. Именно благодаря возможности указания способа кодирования сообщения клиент и сервер могут обмениваться двоичными данными, хотя изначально данный протокол предназначен для передачи символьной информации. На первый взгляд это может показаться излишней тратой ресурсов. Действительно, данные в символьном виде занимают больше памяти, сообщения создают дополнительную нагрузку на каналы связи, однако подобный формат имеет много преимуществ. Сообщения, передаваемые по сети, удобочитаемы, и, проанализировав полученные данные, системный администратор может легко найти ошибку и устранить ее. При необходимости роль одного из взаимодействующих приложений может выполнять человек, вручную вводя сообщения в требуемом формате.



В отличие от многих других протоколов, HTTP является протоколом без памяти. Это означает, что протокол не хранит информацию о предыдущих запросах клиентов и ответах сервера. Компоненты, использующие HTTP, могут самостоятельно осуществлять сохранение информации о состоянии, связанной с последними запросами и ответами. Например, клиентское веб-приложение, посылающее запросы, может отслеживать задержки ответов, а веб-сервер может хранить IP-адреса и заголовки запросов последних клиентов.

Все программное обеспечение для работы с протоколом HTTP разделяется на три основные категории:

  • Серверы - поставщики услуг хранения и обработки информации (обработка запросов).
  • Клиенты - конечные потребители услуг сервера (отправка запросов).
  • Прокси-серверы для поддержки работы транспортных служб.

Основными клиентами являются браузеры например: InternetExplorer, Opera, MozillaFirefox, NetscapeNavigator и другие. Наиболее популярными реализациями веб-серверов являются: InternetInformationServices (IIS), Apache, lighttpd, nginx. Наиболее известные реализации прокси-серверов: Squid, UserGate, Multiproxy, Naviscope.

"Классическая" схема HTTP-сеанса выглядит так.

  1. Установление TCP-соединения.
  2. Запрос клиента.
  3. Ответ сервера.
  4. Разрыв TCP-соединения.

Таким образом, клиент посылает серверу запрос, получает от него ответ, после чего взаимодействие прекращается. Обычно запрос клиента представляет собой требование передать HTML-документ или какой-нибудь другой ресурс, а ответ сервера содержит код этого ресурса.

В состав HTTP-запроса, передаваемого клиентом серверу, входят следующие компоненты.

  • Строка состояния (иногда для ее обозначения используют также термины строка-статус, или строка запроса).
  • Поля заголовка.
  • Пустая строка.
  • Тело запроса.

Строку состояния вместе с полями заголовка иногда называют также заголовком запроса .

Рис. 2.1. Структура запроса клиента.

Строка состояния имеет следующий формат:

метод_запроса URL_pecypca версия_протокола_НТТР

Рассмотрим компоненты строки состояния, при этом особое внимание уделим методам запроса.

Метод , указанный в строке состояния, определяет способ воздействия на ресурс, URL которого задан в той же строке. Метод может принимать значения GET, POST, HEAD, PUT, DELETE и т.д. Несмотря на обилие методов, для веб-программиста по-настоящему важны лишь два из них: GET и POST.

  • GET. Согласно формальному определению, метод GET предназначается для получения ресурса с указанным URL. Получив запрос GET, сервер должен прочитать указанный ресурс и включить код ресурса в состав ответа клиенту. Ресурс, URL которого передается в составе запроса, не обязательно должен представлять собой HTML-страницу, файл с изображением или другие данные. URL ресурса может указывать на исполняемый код программы, который, при соблюдении определенных условий, должен быть запущен на сервере. В этом случае клиенту возвращается не код программы, а данные, сгенерированные в процессе ее выполнения. Несмотря на то что, по определению, метод GET предназначен для получения информации, он может применяться и в других целях. Метод GET вполне подходит для передачи небольших фрагментов данных на сервер.
  • POST. Согласно тому же формальному определению, основное назначение метода POST - передача данных на сервер. Однако, подобно методу GET, метод POST может применяться по-разному и нередко используется для получения информации с сервера. Как и в случае с методом GET, URL, заданный в строке состояния, указывает на конкретный ресурс. Метод POST также может использоваться для запуска процесса.
  • Методы HEAD и PUT являются модификациями методов GET и POST.

Версия протокола HTTP, как правило, задается в следующем формате:

HTTP/версия.модификация

Поля заголовка , следующие за строкой состояния, позволяют уточнять запрос, т.е. передавать серверу дополнительную информацию. Поле заголовка имеет следующий формат:

Имя_поля: Значение

Назначение поля определяется его именем, которое отделяется от значения двоеточием.

Имена некоторых наиболее часто встречающихся в запросе клиента полей заголовка и их назначение приведены в таблице 2.1 .

Таблица 2.1. Поля заголовка запроса HTTP.
Поля заголовка HTTP-запроса Значение
Host Доменное имя или IP-адрес узла, к которому обращается клиент
Referer URL документа, который ссылается на ресурс, указанный в строке состояния
From Адрес электронной почты пользователя, работающего с клиентом
Accept MIME-типы данных, обрабатываемых клиентом. Это поле может иметь несколько значений, отделяемых одно от другого запятыми. Часто поле заголовка Accept используется для того, чтобы сообщить серверу о том, какие типы графических файлов поддерживает клиент
Accept-Language Набор двухсимвольных идентификаторов, разделенных запятыми, которые обозначают языки, поддерживаемые клиентом
Accept-Charset Перечень поддерживаемых наборов символов
Content-Type MIME-тип данных, содержащихся в теле запроса (если запрос не состоит из одного заголовка)
Content-Length Число символов, содержащихся в теле запроса (если запрос не состоит из одного заголовка)
Range Присутствует в том случае, если клиент запрашивает не весь документ, а лишь его часть
Connection Используется для управления TCP-соединением. Если в поле содержится Close, это означает, что после обработки запроса сервер должен закрыть соединение. Значение Keep-Alive предлагает не закрывать TCP-соединение, чтобы оно могло быть использовано для последующих запросов
User-Agent Информация о клиенте

Во многих случаях при работе в Веб тело запроса отсутствует. При запуске CGI-сценариев данные, передаваемые для них в запросе, могут размещаться в теле запроса.

Ниже представлен пример HTML-запроса, сгенерированного браузером

GET http://oak.oakland.edu/ HTTP/1.0

Connection: Keep-Alive

User-Agent: Mozilla/4.04 (Win95; I)

Host: oak.oakland.edu

Accept: image/gif, image/x-xbitmap, image/jpeg, image/pjpeg, image/png, */*

Accept-Language: en

Accept-Charset: iso-8859-l,*,utf-8

Получив от клиента запрос, сервер должен ответить ему. Знание структуры ответа сервера необходимо разработчику веб-приложений, так как программы, которые выполняются на сервере, должны самостоятельно формировать ответ клиенту.

Подобно запросу клиента, ответ сервера также состоит из четырех перечисленных ниже компонентов.

  • Строка состояния.
  • Поля заголовка.
  • Пустая строка.
  • Тело ответа.

Ответ сервера клиенту начинается со строки состояния, которая имеет следующий формат:

Версия_протокола Код_ответа Пояснительное_сообщение

  • Версия_протокола задается в том же формате, что и в запросе клиента, и имеет тот же смысл.
  • Код_ответа - это трехзначное десятичное число, представляющее в закодированном виде результат обслуживания запроса сервером .
  • Пояснительное_сообщение дублирует код ответа в символьном виде. Это строка символов, которая не обрабатывается клиентом. Она предназначена для системного администратора или оператора, занимающегося обслуживанием системы, и является расшифровкой кода ответа.

Из трех цифр, составляющих код ответа, первая (старшая) определяет класс ответа, остальные две представляют собой номер ответа внутри класса. Так, например, если запрос был обработан успешно, клиент получает следующее сообщение:

HТТР/1.0 200 ОК

Как видно, за версией протокола HTTP 1.0 следует код 200. В этом коде символ 2 означает успешную обработку запроса клиента, а остальные две цифры (00) - номер данного сообщения.

В используемых в настоящее время реализациях протокола HTTP первая цифра не может быть больше 5 и определяет следующие классы ответов.

  • 1 - специальный класс сообщений, называемых информационными. Код ответа, начинающийся с 1, означает, что сервер продолжает обработку запроса. При обмене данными между HTTP-клиентом и HTTP-сервером сообщения этого класса используются достаточно редко.
  • 2 - успешная обработка запроса клиента.
  • 3 - перенаправление запроса. Чтобы запрос был обслужен, необходимо предпринять дополнительные действия.
  • 4 - ошибка клиента. Как правило, код ответа, начинающийся с цифры 4, возвращается в том случае, если в запросе клиента встретилась синтаксическая ошибка.
  • 5 - ошибка сервера. По тем или иным причинам сервер не в состоянии выполнить запрос.

Примеры кодов ответов, которые клиент может получить от сервера, и поясняющие сообщения приведены в таблице 2.2 .

Таблица 2.2. Классы кодов ответа сервера.
Код Расшифровка Интерпретация
Continue Часть запроса принята, и сервер ожидает от клиента продолжения запроса
OK Запрос успешно обработан, и в ответе клиента передаются данные, указанные в запросе
Created В результате обработки запроса был создан новый ресурс
Accepted Запрос принят сервером, но обработка его не окончена. Данный код ответа не гарантирует, что запрос будет обработан без ошибок.
Partial Content Сервер возвращает часть ресурса в ответ на запрос, содержавший поле заголовка Range
Multiple Choice Запрос указывает более чем на один ресурс. В теле ответа могут содержаться указания на то, как правильно идентифицировать запрашиваемый ресурс
Moved Permanently Затребованный ресурс больше не располагается на сервере
Moved Temporarily Затребованный ресурс временно изменил свой адрес
Bad Request В запросе клиента обнаружена синтаксическая ошибка
Forbidden Имеющийся на сервере ресурс недоступен для данного пользователя
Not Found Ресурс, указанный клиентом, на сервере отсутствует
Method Not Allowed Сервер не поддерживает метод, указанный в запросе
Internal Server Error Один из компонентов сервера работает некорректно
Not Implemented Функциональных возможностей сервера недостаточно, чтобы выполнить запрос клиента
Service Unavailable Служба временно недоступна
HTTP Version not Supported Версия HTTP, указанная в запросе, не поддерживается сервером

В ответе используется такая же структура полей заголовка, как и в запросе клиента. Поля заголовка предназначены для того, чтобы уточнить ответ сервера клиенту. Описание некоторых из полей, которые можно встретить в заголовке ответа сервера, приведено в таблице 2.3 .

Таблица 2.3. Поля заголовка ответа веб-сервера.
Имя поля Описание содержимого
Server Имя и номер версии сервера
Age Время в секундах, прошедшее с момента создания ресурса
Allow Список методов, допустимых для данного ресурса
Content-Language Языки, которые должен поддерживать клиент для того, чтобы корректно отобразить передаваемый ресурс
Content-Type MIME-тип данных, содержащихся в теле ответа сервера
Content-Length Число символов, содержащихся в теле ответа сервера
Last-Modified Дата и время последнего изменения ресурса
Date Дата и время, определяющие момент генерации ответа
Expires Дата и время, определяющие момент, после которого информация, переданная клиенту, считается устаревшей
Location В этом поле указывается реальное расположение ресурса. Оно используется для перенаправления запроса
Cache-Control Директивы управления кэшированием. Например, no- cache означает, что данные не должны кэшироваться

В теле ответа содержится код ресурса, передаваемого клиенту в ответ на запрос. Это не обязательно должен быть HTML-текст веб-страницы. В составе ответа могут передаваться изображение, аудио-файл, фрагмент видеоинформации, а также любой другой тип данных, поддерживаемых клиентом. О том, как следует обрабатывать полученный ресурс, клиенту сообщает содержимое поля заголовка Content- type.

Ниже представлен пример ответа сервера на запрос, приведенный в предыдущем разделе. В теле ответа содержится исходный текст HTML-документа.

Server: Microsoft-IIS/5.1

X-Powered-By: ASP.NET

Content-Type: text/html

Accept-Ranges: bytes

ETag: "b66a667f948c92:8a5"

Content-Length: 426

Operand1:

Operand2:

Operation:

Поля заголовка и тело сообщения могут отсутствовать, но строка состояния является обязательным элементом, так как указывает на тип запроса/ответа.

Поле с именем Content-type может встречаться как в запросе клиента, так и в ответе сервера. В качестве значения этого поля указывается MIME-тип содержимого запроса или ответа. MIME-тип также передается в поле заголовка Accept, присутствующего в запросе.

Спецификация MIME (Multipurpose Internet Mail Extension - многоцелевое почтовое расширение Internet) первоначально была разработана для того, чтобы обеспечить передачу различных форматов данных в составе электронных писем. Однако применение MIME не исчерпывается электронной почтой. Средства MIME успешно используются в WWW и, по сути, стали неотъемлемой частью этой системы.

Стандарт MIME разработан как расширяемая спецификация, в которой подразумевается, что число типов данных будет расти по мере развития форм представления данных. Каждый новый тип в обязательном порядке должен быть зарегистрирован в IANA (Internet Assigned Numbers Authority).

До появления MIME компьютеры, взаимодействующие по протоколу HTTP, обменивались исключительно текстовой информацией. Для передачи изображений, как и для передачи любых других двоичных файлов, приходилось пользоваться протоколом FTP.

В соответствии со спецификацией MIME, для описания формата данных используются тип и подтип . Тип определяет, к какому классу относится формат содержимого HTTP-запроса или HTTP-ответа. Подтип уточняет формат. Тип и подтип отделяются друг от друга косой чертой:

тип/подтип

Поскольку в подавляющем большинстве случаев в ответ на запрос клиента сервер возвращает исходный текст HTML-документа, то в поле Content-type ответа обычно содержится значение text/html. Здесь идентификатор text описывает тип, сообщая, что клиенту передается символьная информация, а идентификатор html описывает подтип, т.е. указывает на то, что последовательность символов, содержащаяся в теле ответа, представляет собой описание документа на языке HTML.

Перечень типов и подтипов MIME достаточно велик. В таблице 2.4 приведены примеры MIME-типов, наиболее часто встречающиеся в заголовках HTML-запросов и ответов.

Таблица 2.4. MIME типы данных.
Тип/подтип Расширение файла Описание
application/pdf .pdf Документ, предназначенный для обработки Acrobat Reader
application/msexcel .xls Документ в формате Microsoft Excel
application/postscript .ps, .eps Документ в формате PostScript
application/x-tex .tex Документ в формате ТеХ
application/msword .doc Документ в формате Microsoft Word
application/rtf .rtf Документ в формате RTF, отображаемый с помощью Microsoft Word
image/gif .gif Изображение в формате GIF
image/ jpeg .jpeg, .jpg, Изображение в формате JPEG
image/tiff .tiff, .tif Изображение в формате TIFF
image/x-xbitmap .xbm Изображение в формате XBitmap
text/plain .txt ASCII-текст
text/html . html , . htm Документ в формате HTML
audio/midi .midi, .mid Аудиофайл в формате MIDI
audio/x-wav .wav Аудиофайл в формате WAV
message/rfc822 Почтовое сообщение
message/news Сообщение в группы новостей
video /mpeg .mpeg, .mpg, .mpe Видеофрагмент в формате MPEG
video/avi .avi Видеофрагмент в формате AVI

Для однозначной идентификации ресурсов в сети Веб используются уникальные идентификаторы URL.

Единообразный идентификатор ресурса URI (Uniform Resource Identifier) представляет собой короткую последовательность символов, идентифицирующую абстрактный или физический ресурс. URI не указывает на то, как получить ресурс, а только идентифицирует его. Это дает возможность описывать с помощью RDF (Resource Description Framework) ресурсы, которые не могут быть получены через Интернет (имена, названия и т.п.). Самые известные примеры URI - это URL и URN.

  • URL (Uniform Resource Locator) - это URI, который, помимо идентификации ресурса, предоставляет еще и информацию о местонахождении этого ресурса.
  • URN (Uniform Resource Name) - это URI, который идентифицирует ресурс в определенном пространстве имен, но, в отличие от URL, URN не указывает на местонахождение этого ресурса.

URL имеет следующую структуру:

<схема>://<логин>:<пароль>@<хост>:<порт>/

  • схема - схема обращения к ресурсу (обычно сетевой протокол);
  • логин - имя пользователя, используемое для доступа к ресурсу;
  • пароль - пароль, ассоциированный с указанным именем пользователя;
  • хост - полностью прописанное доменное имя хоста в системе DNS или IP-адрес хоста;
  • порт - порт хоста для подключения;
  • URL-путь - уточняющая информация о месте нахождения ресурса.

Общепринятые схемы (протоколы) URL включают протоколы: ftp, http, https, telnet , а также.

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.