Стандартные протоколы компьютерных сетей

Протоколы компьютерных сетей представляют собой набор соглашений интерфейса логического уровня, которые определяют обмен данными в сети. Другими словами, протоколы компьютерных сетей – это наборы правил и процедур, регулирующих порядок осуществления связи. Данные правила задают единообразный способ передачи сообщений и обработки ошибок при взаимодействии программного обеспечения аппаратуры, разнесённой в пространстве. Для корректного обмена данными все аппаратные устройства, участвующие в нем, должны работать по одним и тем же стандартизированным протоколам.

Стандартные протоколы компьютерных сетей делятся на три основных типа:

• сетевые протоколы;
• транспортные протоколы;
• прикладные протоколы (выполняющие функции прикладного, представительского и сеансового уровней модели OSI).

Стандартизированные сетевые протоколы выполняют функции трех нижних уровней модели OSI – сетевого, канального и физического. Сетевые протоколы управляют адресацией, маршрутизацией, проверкой ошибок и запросами на повторную передачу.

Протоколы физического уровня модели OSI позволяют разрабатывать интерфейсы, не привязанные к конкретной аппаратной платформе и производителю. Протоколы физического уровня используются при передаче электрических или оптических сигналов и, соответственно, при их приёме и преобразовании в биты данных в соответствии с методами кодирования цифровых сигналов. Определяемые на данном уровне параметры: тип передающей среды, тип модуляции сигнала, уровни логических «0» и «1» и т. д. К наиболее распространенным протоколам физического уровня можно отнести USB, Bluetooth, IRDA, Ethernet, DSL, ISDN, Wi-Fi и GSM.

Сетевые протоколы канального уровня модели OSI используются при обеспечении взаимодействия сетей на нижестоящем физическом уровне, а также для обслуживания вышестоящего сетевого уровня. К наиболее распространенным протоколам канального уровня можно отнести: ATM, FDDI, Frame Relay, PPP, Token ring, Х.25 и т.д.

Протоколы сетевого уровня предназначены для определения пути передачи данных. Отвечают на запросы обслуживания от транспортного уровня и направляют запросы обслуживания на канальный уровень. Выполняют трансляцию логических адресов и имён в физические, отвечают за определение кратчайших маршрутов, производят коммутацию, маршрутизацию и отслеживание неполадок.

К наиболее распространенным сетевым протоколам можно отнести:

• IP/IPv4/IPv6 (Интернет Protocol) – TCP/IP-протокол для негарантированной передачи пакетов без установления соединений;
• IPX (Интернетwork Packet Exchange) – протокол компании NetWare для негарантированной передачи пакетов и маршрутизации пакетов;
• IPsec (Интернет Protocol Security) — набор протоколов для обеспечения защиты данных, передаваемых по межсетевому протоколу IP, позволяет осуществлять подтверждение подлинности и/или шифрование IP-пакетов;
• NWLink – реализация протокола IPX/SPX компании Microsoft;
• NetBEUI – транспортный протокол, обеспечивающий услуги транспортировки данных для сеансов и приложений NetBIOS;
• ICMP (Интернет Control Message Protocol) – протокол межсетевых управляющих сообщений, входящий в стек протоколов TCP/IP. В основном ICMP используется для передачи сообщений об ошибках и других исключительных ситуациях, возникших при передаче данных, и др.

Стандартизированные транспортные протоколы реализуют функции средних уровней модели OSI – транспортного и сеансового. Транспортные протоколы поддерживают сеансы связи между узлами сети и гарантируют надежный обмен данными между ними.

К наиболее распространенным транспортным протоколам можно отнести:

• TCP (Transmission Control Protocol) – часть набора протоколов TCP/IP для гарантированной доставки данных, разбитых на последовательность сегментов;
• SPX – часть набора протоколов IPX/SPX (Интернетwork Packet Exchange/Sequential Packet Exchange), предложенных компанией Novell для гарантированной доставки данных, разбитых на последовательность фрагментов;
• NWLink – реализация протокола IPX/SPX компанией Microsoft;
• NetBEUI – (NetBIOS Extended User Interface, расширенный интерфейс NetBIOS) – устанавливает сеансы связи между компьютерами (NetBIOS) и предоставляет верхним уровням транспортные услуги (NetBEUI).

Стандартизированные прикладные протоколы выполняют функции трех верхних уровней модели OSI – прикладного, представительского и сеансового. Прикладные протоколы обеспечивают взаимодействие приложений и обмен данными между ними.

К наиболее распространенным сетевым протоколам можно отнести:

• FTAM (File Transfer Access and Management) – протокол OSI доступа к файлам;
• X.400 – протокол CCITT для международного обмена электронной почтой;
•  Х.500 – протокол CCITT служб файлов и каталогов на нескольких системах;
• SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) – протокол глобальной сети Интернет для обмена электронной почтой;
• FTP (File Transfer Protocol) – протокол глобальной сети Интернет для передачи файлов;
• SNMP (Simple Network Management Protocol) – протокол для мониторинга сети, контроля за работой сетевых компонентов и управления ими;
• Telnet – протокол глобальной сети Интернет для регистрации на удаленных серверах и обработки данных на них;
• Microsoft SMBs (Server Message Blocks, блоки сообщений сервера) и клиентские оболочки фирмы Microsoft;
• NCP (Novell NetWare Core Protocol) и клиентские оболочки фирмы Novell.