какой набор протоколов используется при подключении к сети интернет

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

Авторизуйтесь

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

Интернет очень большой и комплексный. Но на базовом уровне это всего лишь связь между различными компьютерами (не только персональными). Эта связь представляет из себя сетевые протоколы передачи данных — набор правил, который определяет порядок и особенности передачи информации для конкретных случаев.

Протоколов большое множество. Про основные из них рассказано далее.

IP — Internet Protocol

Протокол передачи, который первым объединил отдельные компьютеры в единую сеть. Самый примитивный в этом списке. Он является ненадёжным, т. е. не подтверждает доставку пакетов получателю и не контролирует целостность данных. По протоколу IP передача данных осуществляется без установки соединения.

Основная задача этого протокола — маршрутизация датаграмм, т. е. определение пути следования данных по узлам сети.

Популярная версия на текущий момент — IPv4 с 32-битными адресами. Это значит, что в интернете могут хранится 4.29 млрд адресов IPv4. Число большое, но не бесконечное. Поэтому существует версия IPv6, которая поможет решить проблему переполнения адресов, ведь уникальных IPv6 будет 2 ^ 128 адресов (число с 38 знаками).

TCP/IP — Transmission Control Protocol/Internet Protocol

Это стек протоколов TCP и IP. Первый обеспечивает и контролирует надёжную передачу данных и следит за её целостностью. Второй же отвечает за маршрутизацию для отправки данных. Протокол TCP часто используется более комплексными протоколами.

UDP — User Datagram Protocol

Протокол, обеспечивающий передачу данных без предварительного создания соединения между ними. Этот протокол является ненадёжным. В нём пакеты могут не только не дойти, но и прийти не по порядку или вовсе продублироваться.

Основное преимущество UDP протокола заключается в скорости доставки данных. Именно поэтому чувствительные к сетевым задержкам приложения часто используют этот тип передачи данных.

FTP — File Transfer Protocol

Протокол передачи файлов. Его использовали ещё в 1971 году — задолго до появления протокола IP. На текущий момент этим протоколом пользуются при удалённом доступе к хостингам. FTP является надёжным протоколом, поэтому гарантирует передачу данных.

Этот протокол работает по принципу клиент-серверной архитектуры. Пользователь проходит аутентификацию (хотя в отдельных случаях может подключаться анонимно) и получает доступ к файловой системе сервера.

Это не только система доменных имён (Domain Name System), но и протокол, без которого эта система не смогла бы работать. Он позволяет клиентским компьютерам запрашивать у DNS-сервера IP-адрес какого-либо сайта, а также помогает обмениваться базами данных между серверами DNS. В работе этого протокола также используются TCP и UDP.

HTTP — HyperText Transfer Protocol

Изначально протокол передачи HTML-документов. Сейчас же он используется для передачи произвольных данных в интернете. Он является протоколом клиент-серверного взаимодействия без сохранения промежуточного состояния. В роли клиента чаще всего выступает веб-браузер, хотя может быть и, например, поисковый робот. Для обмена информацией протокол HTTP в большинстве случаев использует TCP/IP.

HTTP имеет расширение HTTPS, которое поддерживает шифрование. Данные в нём передаются поверх криптографического протокола TLS.

NTP — Network Time Protocol

Не все протоколы передачи нужны для обмена классического вида информацией. NTP — протокол для синхронизации локальных часов устройства со временем в сети. Он использует алгоритм Марзулло. Благодаря нему протокол выбирает более точный источник времени. NTP работает поверх UDP — поэтому ему удаётся достигать большой скорости передачи данных. Протокол достаточно устойчив к изменениям задержек в сети.

Последняя версия NTPv4 способна достигать точности 10мс в интернете и до 0,2мс в локальных сетях.

SSH — Secure SHell

Протокол для удалённого управления операционной системой с использованием TCP. В SSH шифруется весь трафик, причём с возможностью выбора алгоритма шифрования. В основном это нужно для передачи паролей и другой важной информации.

Также SSH позволяет обрабатывать любые другие протоколы передачи. Это значит, что кроме удалённого управления компьютером, через протокол можно пропускать любые файлы или даже аудио/видео поток.

SSH часто применяется при работе с хостингами, когда клиент может удалённо подключиться к серверу и работать уже оттуда.

Источник

СОДЕРЖАНИЕ

История

Раннее исследование

Ранняя реализация

В 1975 году между Стэнфордом и Университетским колледжем Лондона был проведен тест двухсетевой IP-связи. В ноябре 1977 года было проведено тестирование трех сетей IP между сайтами в США, Великобритании и Норвегии. Несколько других прототипов IP были разработаны в нескольких исследовательских центрах в период с 1978 по 1983 год. До «Дня флага» 1 января 1983 года Интернет использовал NCP вместо TCP в качестве протокола транспортного уровня.

Принятие

В марте 1982 года Министерство обороны США объявило TCP / IP стандартом для всех военных компьютерных сетей. В том же году НОРСАР и исследовательская группа Питера Кирстайна из Университетского колледжа Лондона приняли протокол. Миграция ARPANET на TCP / IP была официально завершена в день флага 1 января 1983 года, когда новые протоколы были окончательно активированы.

В 1985 году Консультативный совет Интернета (позже Совет по архитектуре Интернета ) провел трехдневный семинар по TCP / IP для компьютерной индустрии, на котором присутствовало 250 представителей поставщиков, которые продвигали протокол и привели к его все более широкому коммерческому использованию. В 1985 году первая конференция Interop была посвящена сетевой совместимости за счет более широкого внедрения TCP / IP. Конференция была основана Дэном Линчем, одним из первых активистов Интернета. С самого начала на встрече присутствовали крупные корпорации, такие как IBM и DEC.

Некоторые из ранних стеков TCP / IP были написаны в одиночку несколькими программистами. Джей Элински и Олег Вишнепольский [ ru ] из IBM Research написали стеки TCP / IP для VM / CMS и OS / 2 соответственно. В 1984 году Дональд Гиллис из Массачусетского технологического института написал протокол TCP с несколькими подключениями ntcp, который работал поверх уровня IP / PacketDriver, поддерживаемого Джоном Ромки из Массачусетского технологического института в 1983–1994 годах. Ромки использовал этот протокол TCP в 1986 году, когда была основана компания FTP Software. Начиная с 1985 года Фил Карн создал приложение TCP с несколькими подключениями для радиолюбителей (KA9Q TCP).

Формальная спецификация и стандарты

Ключевые архитектурные принципы

Принцип конца до конца развивался с течением времени. Его первоначальное выражение ставило поддержание состояния и общего интеллекта на грани и предполагало, что Интернет, соединяющий грани, не сохраняет состояния и сосредоточен на скорости и простоте. Реальные потребности в брандмауэрах, трансляторах сетевых адресов, кэшах веб-контента и т. П. Вызвали изменения в этом принципе.

Принцип устойчивости гласит: «В общем, реализация должна быть консервативной в отношении поведения отправки и либеральной в отношении поведения приема. То есть она должна быть осторожна при отправке правильно сформированных дейтаграмм, но должна принимать любую дейтаграмму, которую она может интерпретировать ( например, не возражать против технических ошибок, если смысл все еще ясен) «. «Вторая часть принципа почти не менее важна: программное обеспечение на других хостах может содержать недостатки, из-за которых неразумно использовать легальные, но неясные функции протокола».

Инкапсуляция используется для обеспечения абстракции протоколов и служб. Инкапсуляция обычно совпадает с разделением набора протоколов на уровни общей функциональности. Как правило, приложение (наивысший уровень модели) использует набор протоколов для отправки данных вниз по уровням. Данные дополнительно инкапсулируются на каждом уровне.

Связующий слой

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

Интернет-уровень

Транспортный уровень

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

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

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

Уровень приложения

Названия слоев и количество слоев в литературе

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

Сравнение уровней TCP / IP и OSI

Разные авторы интерпретировали модель TCP / IP по-разному и расходятся во мнениях относительно того, покрывает ли канальный уровень или какой-либо аспект модели TCP / IP проблемы уровня 1 OSI ( физического уровня ), или же TCP / IP предполагает наличие аппаратного уровня ниже уровня канальный уровень.

Несколько авторов попытались включить уровни 1 и 2 модели OSI в модель TCP / IP, поскольку они обычно упоминаются в современных стандартах (например, IEEE и ITU ). Это часто приводит к модели с пятью уровнями, где уровень канала или уровень доступа к сети разделен на уровни 1 и 2 модели OSI.

Усилия по разработке протокола IETF не связаны со строгим распределением уровней. Некоторые из его протоколов могут не полностью вписываться в модель OSI, хотя RFC иногда ссылаются на него и часто используют старые номера уровней OSI. IETF неоднократно заявлял, что разработка интернет-протокола и архитектуры не предназначена для соответствия OSI. RFC 3439, относящийся к архитектуре Интернета, содержит раздел, озаглавленный: «Многослойность считается вредной».

Например, уровни сеанса и представления пакета OSI считаются включенными в прикладной уровень пакета TCP / IP. Функциональность сеансового уровня можно найти в таких протоколах, как HTTP и SMTP, и более очевидна в таких протоколах, как Telnet и Session Initiation Protocol (SIP). Функциональность сеансового уровня также реализуется с помощью нумерации портов протоколов TCP и UDP, которые включены в транспортный уровень пакета TCP / IP. Функции уровня представления реализованы в приложениях TCP / IP со стандартом MIME при обмене данными.

Протоколы IETF могут быть рекурсивно инкапсулированы, что демонстрируется протоколами туннелирования, такими как Generic Routing Encapsulation (GRE). GRE использует тот же механизм, который OSI использует для туннелирования на сетевом уровне.

Реализации

Прошивка микроконтроллера в сетевом адаптере обычно решает проблемы со связью, поддерживаемые программным обеспечением драйвера в операционной системе. Непрограммируемая аналоговая и цифровая электроника обычно отвечает за физические компоненты ниже канального уровня, обычно используя набор микросхем интегральной схемы для конкретного приложения (ASIC) для каждого сетевого интерфейса или другого физического стандарта. Высокопроизводительные маршрутизаторы в значительной степени основаны на быстрой непрограммируемой цифровой электронике, выполняющей переключение на уровне каналов.

Источник

Основы сетей и протоколов интернет

Понимание работы сетей на базовом уровне имеет очень важное значение для каждого администратора сервера или веб-мастера. Это необходимо для правильной настройки ваших сервисов в сети, а также легкого обнаружения возможных проблем и решения неполадок.

В этой статье мы рассмотрим общие концепции сетей интернета, обсудим основную терминологию, самые распространенные протоколы, а также характеристики и предназначение каждого из уровней сетей. Здесь собрана только теория, но она будет полезна начинающим администраторам и всем интересующимся.

Основные сетевые термины

Перед тем как обсуждать основы сети интернет, нам нужно разобраться с некоторыми общими терминами, которые часто используются специалистами и встречаются в документации:

Вы можете найти намного больше терминов, но здесь мы перечислили все самые основные, которые будут встречаться чаще всего.

Уровни сетей и модель OSI

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

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

Модель OSI

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

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

Модель протоколов TCP/IP

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

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

Основные протоколы интернета

Как я уже сказал. в основе работы сети лежит использование нескольких протоколов, которые работают один поверх другого. Давайте рассмотрим основные сетевые протоколы интернет, которые вам будут часто встречаться, и попытаемся понять разницу между ними.

Есть еще очень много других протоколов, но мы рассмотрели только сетевые протоколы, которые больше всего важны. Это даст вам общие понятия того, как работает сеть и интернет в целом.

Выводы

В этой статье мы рассмотрели основы сетей и протоколов, которые используются для организации их работы. Конечно, этого совсем недостаточно, чтобы понять все, но теперь у вас есть определенная база и вы знаете как различные компоненты взаимодействуют друг с другом. Это поможет вам понимать другие статьи и документацию. Если вас серьезно заинтересовали основы сети интернет, то тут не хватит нескольких статей. Вам нужна книга. Обратите внимание на Камер Д. Сети TCP/IP. Принципы, протоколы и структура. В свое время я ее прочитал и мне очень понравилось.

На завершение видео про модель OSI:

Источник

Список: Сетевые протоколы сети Internet

Сетевой протокол — это набор правил, позволяющий осуществлять соединение и обмен данными между двумя и более включёнными в сеть устройствами. Основополагающим протоколом сети Internet является протокол TCP/IP. TCP/IP это два различных протокола, тесно связанных между собой.

Основные протоколы Сети

В основе функционирования Интернет положена работа нескольких протоколов, которые располагаются один поверх другого.

MAC (Media Access Control)

IP (Internet Protocol)

IP (Internet Protocol) по сравнению с MAC, располагается на уровень выше. IP адреса уникальны для каждого устройства и дают возможность компьютерам находить и определять друг друга в сети. IP принадлежит сетевому уровню модели TCP/IP. В настоящее время существует две версии IP протокола IPv4 и более современный.

ICMP (межсетевой протокол управляющих сообщений)

Читайте также: ICMP- флуд

TCP (Transmission control protocol)

Читайте также: Что такое TCP/IP порт: TCP RST, Сокеты TCP(TIME_WAIT, ESTABLISHED и др.).

UDP (user datagram protocol)

HTTP (hypertext transfer protocol)

Протокол приложения HTTP (hypertext transfer protocol) лежит в основе работы всех сайтов в Сети. HTTP дает возможность запрашивать необходимые ресурсы у удаленной системы, например, веб страницы и файлы.

FTP (file transfer protocol)

DNS (domain name system)

SSH (secure shell)

SSH (secure shell) также относится к протоколу уровня приложений. Он разработан для обеспечения удаленного управления системой по защищенному каналу. Этот протокол используется для работы многих дополнительных технологий. Более подробно о протоколах передачи файлов в статье Настройка и использование SSH.

POP3 (Post Office Protocol)

IMAP (Internet Mail Access Protocol)

Протокол IMAP (Internet Mail Access Protocol) работаете с почтой непосредственно на сервере, в отличии от POP3, который просто скачивает входящие письма и сохраняет их локально.

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)

Источник

ИТ База знаний

Полезно

— Онлайн генератор устойчивых паролей

— Онлайн калькулятор подсетей

— Руководство администратора FreePBX на русском языке

— Руководство администратора Cisco UCM/CME на русском языке

— Руководство администратора по Linux/Unix

Навигация

Серверные решения

Телефония

FreePBX и Asterisk

Настройка программных телефонов

Корпоративные сети

Протоколы и стандарты

Протоколы сети Интернет и межсетевое экранирование

Международная организации ISO представляет свою уникальную разработку под названием OSI, которой необходимо создать базу для разработки сетевых стандартов.

Полный курс по Сетевым Технологиям

В курсе тебя ждет концентрат ТОП 15 навыков, которые обязан знать ведущий инженер или senior Network Operation Engineer

Межсетевой экран Netfilter определяет протоколы Некоторые из них могут быть заданы только косвенно.

Протоколы сетевого уровня и межсетевое экранирование

Для формирования сквозной транспортной системы необходимо предоставить сетевой уровень (Network Layer). Он определяет маршрут передачи данных, преобразует логические адреса и имена в физические; в модели OSI (Таблица 2.1) данный уровень получает дейтаграммы, определяет маршрут и логическую адресацию, и направляет пакеты в канальный уровень, при этом сетевой уровень прибавляет свой заголовок.

Протокол IP (Internet Protocol)

Основным протоколом является IP, который имеет две версии: IPv4 и IPv6. Основные характеристики протокола IPv4:

Версия состоящее из четырех бит поле, которое содержит в себе номер версии IP протокола (4 или 6).

Тип обслуживания поле, которое состоит из 1 байта; на сегодняшний день не используется. Его заменяют на два других:

Смещение фрагмента используется в случае фрагментации пакета, поле которого равно 13 бит. Должно быть кратно 8.

«Время жизни» поле, длиной в 1 байт, значение устанавливает создающий IP-пакет узел сети, поле, состоящее из 1 байта

Транспорт поле, размером в один байт.

Доп. данные заголовка поле, которое имеет произвольную длину в зависимости от содержимого и используется для спец. задач.

Данные выравнивания. Данное поле используется для выравнивания заголовка пакета до 4 байт.

IP уникальный адрес. Адреса протокола четвёртой версии имеют длину 4 байта, а шестой 16 байт. IP адреса делятся на классы (A, B, C). Рисунок 2.2. Сети, которые получаются в результате взаимодействия данных классов, различаются допустимым количеством возможных адресов сети. Для классов A, B и C адреса распределяются между идентификатором (номером) сети и идентификатором узла сети

Протокол ICMP

Протокол сетевого уровня ICMP передает транспортную и диагностическую информацию.

Даже если атакующий компьютер посылает множество ICMP сообщений, из-за которых система примет его за 1 из машин.

Тип поле, которое содержит в себе идентификатор типа ICMP-сообщения. Оно длиною в 1 байт.

Код поле, размером в 1 байт. Включает в себя числовой идентификатор, Internet Header + 64 bits of Original Data Datagram включает в себе IP заголовок и 8 байт данных, которые могут быть частью TCP/UDP заголовка или нести информацию об ошибке.

Типы ICMP-сообщений, есть во всех версиях ОС Альт, и они подразделяются на две большие категории.

Протоколы транспортного уровня и межсетевое экранирование

При ПТУ правильная последовательность прихода данных. Основными протоколами этого уровня являются TCP и UDP.

Протокол UDP

Основные характеристики протокола UDP приведены ниже.

Последнее утверждение нельзя рассматривать как отрицательное свойство UDP. Поддержка протокола не контролирует доставку пакетов, значит передача данных быстрее, в отличие от TCP.

UDP-пакеты являются пользовательскими дейтаграммами и имеют точный размер заголовка 8 байт.

Контрольная сумма. Данная ячейка обнаруживается всею пользовательскую дейтаграмму.

В UDP контрольная сумма состоит из псевдозаголовока, заголовка и данных, поступивших от прикладного уровня.

Псевдозаголовок это часть заголовка IP-пакета, в котором дейтаграмма пользователя закодирована в поля, в которых находятся 0.

Передающее устройство может вычисляет итоговую сумму за восемь шагов:

Приемник вычисляет контрольную сумму в течение 6 шагов:

Протокол TCP

Транспортный адрес заголовка IP-сегмента равен 6 (Таблица 2.2). Протокол TCP совсем другой, в отличие от протокола UDP. UDP добавляет свой собственный адрес к данным, которые являются дейтаграммой, и прибавляет ее IP для передачи.

TCP образует виртуальное соединение между хостами, что разрешает передавать и получать данные как поток байтов.

Также добавляется заголовок перед передачей пакету СУ.

Порт источника и порт приемника поля размером по 16 бит. В нем есть номер порта службы источника.

Номер в последовательности поле размером в 32 бита, содержит в себе номер кадра TCP-пакета в последовательности.

Номер подтверждения поле длиной в 32 бита, индикатор успешно принятых предыдущих данных.

Смещение данных поле длиной в 4 бита (длина заголовка + смещение расположения данных пакета.

Биты управления поле длиной 6 бит, содержащее в себе различные флаги управления.

Контр. сумма поле размером 16 бит, содержит в себе значение всего TCP-сегмента

Указатель поле размером 16 бит, которое используется, когда устанавливается флаг URG. Индикатор количества пакетов особой важности.

Чтобы повысить пропускную функцию канала, необходим способ «скользящего окна». Необходимы только поля заголовка TCP-сегмента: «Window». Вместе с данным полем можно отправлять максимальное количество байт данных.

Классификация межсетевых экранов

Межсетевые экраны не позволяют проникнуть несанкционированным путем, даже если будет использоваться незащищенныеместа, которые есть в протоколах ТСР/IP.

Нынешние МЭ управляют потоком сетевого трафика между сетями с различными требованиями к безопасности. Есть несколько типов МЭ. Чтобы их сравнить, нужно с точностью указать все уровни модели OSI, которые он может просчитать. МЭ работают на всех уровнях модели OSI.

Пакетные фильтры

ПФ читают информацию заголовков пакетов 3-го и 4-го уровней.

ПФ применяется в таких разделай сетевой инфраструктуры, как:

Пограничные роутеры

Главным приоритетом ПФ является скорость. Также пф ограничивать доступ при DoS-атаки. Поэтому данные пф встроены в большинство роутеров.

Недостатки пакетных фильтров:

Для исходящего и входящего трафика происходит фильтрация.

МЭ анализирующие состояние сессии

Такие МЭ являются пакетными фильтрами, которые считывают сохраняемый пакет 4-го уровня OSI.

Плюсы МЭ четвертого уровня:

Прокси-сервер прикладного уровня

Если применять МЭ ПУ, тогда нам не потребуется устройство, чтобы выполнить маршрутизацию.

Прокси-сервер, анализирующий точный протокол ПУ, называется агентом прокси.

Такой МЭ имеют много преимуществ.

Плюсы прокси-сервера ПУ:

Минусы прокси-сервера ПУ:

Выделенные прокси-серверы

Эти прокси-серверы считывают трафик определенного прикладного протокола и не анализируют его полностью.

Прокси-серверы нужны для сканирования web и e-mail содержимого:

Онлайн курс по Кибербезопасности

Изучи хакерский майндсет и научись защищать свою инфраструктуру! Самые важные и актуальные знания, которые помогут не только войти в ИБ, но и понять реальное положение дел в индустрии

Источник