9.11.Прикладной уровень Internet

На этом уровне работает большинство сетевых приложений. Эти программы имеют свои собственные протоколы обмена информацией, например, HTTP для WWW, FTP (передача файлов), SMTP(передача почты), DNS (преобразование символьных имён в IP - адреса) и многие другие. В массе своей эти протоколы работают поверх TCP или UDP (используют их на транспортном уровне) и привязаны к определённому порту. По номеру порта транспортные протоколы определяют, какому приложению передать содержимое пакетов. Порты могут принимать значение от 0 до 65538.

Номера портам присваиваются таким образом: имеются стандартные номера (например, номера 20, 21 закреплены за сервисом FTP, 23 - за TELNET, 80 - за HTTP), а менее известные приложения пользуются произвольно выбранными локальными номерами (как правило, больше 1024), некоторые из них также зарезервированы.

Список некоторых стандартных номеров портов (RFC-1700, 1994 г.) приведён в табл.8.

Таблица 8

Эти порты определены Агентством по выделению имен и уникальных параметров протоколов (IANA).

Протоколы прикладного уровня. К прикладному уровню относятся протоколы DHCP, FTP, TELNET, FINGER, GOPHER, HTTP, HTTPS, IMAP, IMAPS, SNMP, IRC, NFS, NNTP, NTP, POP3, POPS, QOTD, RTSP, XDMCP, SMTP. Рассмотрим основные протоколы прикладного уровня.

Протокол HTTP (HyperText Transfer Protocol). Это - протокол обмена гипертекстовой информацией. Сервер WWW (Apache, IIS) обрабатывает запросы клиента на получение файла (в самом простом случае). Взаимодействие клиента и сервера по протоколу HTTP приведено на рис.23.

Рис.23.Взаимодействие клиента и сервера по протоколу HTTP.

На рисунке видно, что HTTP использует при передаче данных по сети протокол TCP (работает поверх TCP). Протокол HTTP определяет запрос-ответный способ взаимодействия между программой-клиентом и программой-сервером в рамках технологии World Wide Web.

Протокол FTP. Служба FTP (от протокола - File Transfer Protocol) - предназначена для обмена файлами. Служба FTP построена по схеме "клиент-сервер".

Клиент посылает запросы серверу и принимает файлы. Сервер FTP (Apache, IIS) обрабатывает запросы клиента на получение файла. Схема взаимодействия клиента и сервера по протоколу FTP приведена на рис.24.

Рис.24. Взаимодействие клиента и сервера по протоколу FTP.

FTP отличается от других протоколов тем, что он использует два TCP соединения для передачи файла.

Управляющее соединение - соединение для посылки команд серверу и получение ответов от него. Соединение данных - соединение для передачи файлов. Схема двух каналов соединения по протоколу FTP приведена на рис.25.

Протокол SNMP. Одним из основных протоколов прикладного уровня является протокол SNMP (Simple Network Management Protocol - простой протокол управления сетью). Это протокол управления сетями на основе архитектуры TCP/IP.

В настоящее время SNMP является базовым протоколом управления сети Internet. SNMP определяет сеть как совокупность сетевых управляющих станций и элементов сети (главные машины, шлюзы и маршрутизаторы, терминальные серверы), которые совместно обеспечивают административные связи между сетевыми управляющими станциями и сетевыми агентами. SNMP различных версий посвящён целый ряд рекомендаций проблемной группы проектирования Internet (RFC).

Рис.25.Схема двух каналов соединения по протоколу FTP

Протоколы электронной почты. Основными почтовыми протоколами являются:

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) - простой протокол передачи почты, используется для отправки почты как клиентом на сервер, так и сервером на другой сервер. Основной недостаток протокола - отсутствие аутентификации и "докачки" (как в FTP, HTTP) сообщений, т.е. если вы посылаете большое письмо (более 10Мбайт), то в случае разрыва соединения ваше сообщение придется передавать заново, и возможно так до бесконечности. Поэтому большие письма необходимо резать на части. Порт по умолчанию – 25.

POP3 (Post Office Protocol) - используется для приема почты клиентом с сервера. Порт по умолчанию – 110.

IMAP 4 (Internet Message Access Protocol) - позволяет клиентам получать доступ и манипулировать сообщениями электронной почты на сервере. Был разработан для замены POP3. Порт по умолчанию - 143.

Электронная почта во многом похожа на обычную почтовую службу. Схема функционирования электронной почты приведена на рис.26. Сервер электронной почты обрабатывает сообщения (сортирует) и отправляет локальному адресату или удаленному серверу (почтовому отделению).

Рис.26. Схема отправки и получения почты

В данном пособии рассматриваются подробности функционирования только основных протоколов прикладного уровня в Internet. Материалы о протоколах можно найти в [http://ru.wikipedia.org/wiki ].