Услуги в Internet

• MAIL - Computer Mail (E-Mail). Електронната поща е услуга, може би най-популярната сред потребителите на Internet. Услугата дава възможност за изпращане на съобщения до друг потребител от мрежата в ASCII формат. Съобщенията са придружени от адреси на подател и получател. Това на практика включва адресите на Mail сървъри, между които се осъществява обменът на съобщенията по мрежата. Всеки отделен потребител получава своята поща от пощенската кутия на своя Mail сървър. Подробно описание на Computer Mail се намира в документите [RFC 821], [RFC 822], [RFC 937]. Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) е наименованието на протокола на услугата електронната поща.
• FTP - File Transfer Protocol. Обмен на файлове е услуга, позволяваща на потребителя да прехвърля файлове от своя компютър на друг компютър и обратно. Нивата на достъп на всеки потребител се определят от отсрещния компютър чрез задаване на потребителско име и парола. Най-честата употреба на FTP е свързана с копиране на файл или файлове от FTP сървър, включен в Internet. Работата с полученото локално копие на файла не е свързана с ограничения. Подробно описание на FTP се намира в документа [RFC 959].
• TELNET - Network Terminal Protocol. Отдалечена сесия (отдалечен терминал) е услуга, при която потребител може да се свърже с друг компютър от мрежата и да стартира процес в него. От този момент до края на сесията, всеки натиснат клавиш се изпраща на отдалечената машина и се интерпретира от нея. Обслужването се извършва от локалната машина, но Telnet програмата прави невидим вашият компютър. Първоначално връзката се осъществява чрез разпознаване на потребителя с потребителско име и парола. Telnet приложенията за микрокомпютри обикновено са придружени с терминални емулатори за определен тип терминали, подходящи за работа в среда Unix или VMS. Подробно описание на Telnet спецификациите могат да се намерят в документите [RFC 854] и [RFC 855].
• USENET е самостоятелна система, превърнала се в среда за дискусии и обмен на информация между хора с общи интереси, разделени по групи - "newsgroups". Обменът на новини по Internet се обслужва от услугата NEWS, която се реализира чрез NNTP протокол.
• WEB или World Wide Web е най-популярната услуга сред сърфистите по Internet мрежата. Разпределената информационна система W3 дава достъп до документи по целия свят. Мултимедийната реализация на голяма част от тях ги прави особено атрактивни за преглед на нови филми, нова музика, графика, анимация и много други неща.

Общо описание на TCP/IP протоколи

Главното предназначение на множеството от Internet протоколи е свързването на разнообразни мрежови технологии и подържане на стабилна комуникация между тях. Протоколите, съставляващи това множество, се намират в различни слоеве и тяхното предназначение се разделя на две основни части (Фигура 2):

Фигура 2 - Протоколи и услуги.

1. Протоколи и услуги ориентирани към пренасяне на информация - Transfer Control Protocol (TCP) и неговите приложения - SMTP, FTP, TELNET.

• TCP (Transfer Control Protocol) - Протокол за управление на обмена на информация. Този протокол обслужва връзките. Данните се изпращат на пакети, които съдържат заглавна част и данни. Надеждността на обмена се осигурява от контролни суми и сравнения между изпратената и пристигналата информация.
• SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) - прост протокол за обмен на електронна поща . Определя стандарта на съобщенията, които един SMTP (Mail) клиент от своя компютър може да използва, за да изпраща електронна поща до SMTP сървър на друг компютър.
• FTP (File Transfer Protocol) - протокол за обмен на файлове. Дава възможност за прехвърляне на файлове от един компютър на друг по TCP/IP протокол. Съществува услуга с подобна функция, която използва друг базов протокол.

2. Протоколи и услуги осигуряващи и разрешаващи връзките в мрежата - Internet Protocol / Internet Control Message Protocol (IP/ICMP) и техните приложения - User Datagram Protocol (UDP), Domain Name System (DNS) за осъществяване на връзка между имената на машините и техните мрежови адреси.

• ARP (Address Resolution Protocol) - Протокол за преобразуване на адреси. Превръща 32-битовите IP адреси в адреси от физическата мрежа, които са 42-битови адреси на Ethernet.
• ICMC (Internet Control Message Protocol) - Протокол за обмен на информация и съобщения за грешки между маршрутизаторите и сървърите в мрежата. Информационните полета на този протокол са съставна част от заглавната част на IP протокола.
• IGMP (Internet Group Management Protocol) - Протокол за групово управление в Internet мрежата и осигурява обмена на IP дейтаграми между различни мрежи.
• IP (Internet Protocol) - Протокол на Internet. Функцията му е от ниско ниво за маршрутизация на пакети от данни (дейтаграми) от мрежата на подателя през междинните машрутизатори до мрежата на получателя.
• RARP (Reverse Address Resolution Protocol) - Протокол за обратно преобразуване на адреси, като превръща адресите от физическата мрежа в IP адреси.
• UDP (User Datagram Protocol) - Потребителски протокол за дейтаграми. Протоколът изпраща данните на пакети, но не е особено надежден, липсва обратната информация за това дали дейтаграмите са действително получени.

TCP/IP представлява многослойно множество от протоколи. Един типичен пример, изпращане на съобщение по електронната поща, може да помогне за изясняване на това определение.

На първо място за електронната поща съществува протокол, определящ множеството от команди, които могат да бъдат изпращани от една машина към друга с цел да се определи кой изпраща съобщението, кой е неговия получател, както и съдържанието на самото съобщение. Спецификацията на протокола, както и използваният набор от команди за обмен на електронна поща предполага, че съществува средство и начин за осъществяване на връзка между компютъра на подателя и този на получателя. Това средство е TCP протоколът. Негова е грижата съобщенията да пристигат в отсрещния компютър. Ако съобщението е прекалено дълго, то се разделя на множество части, наречени дейтаграми, и се сглобява в приемащата страна. Всяка отделна дейтаграма намира своя път по Internet мрежата до приемащата страна благодарение на IP протокола. Нормално TCP/IP приложенията използват 4 слоя:

• Конкретното TCP/IP приложение със своя протокол, подобен на електронната поща.
• TCP протокол, който обслужва различни приложения.
• IP протокол, който осигурява пристигането на отделните дейтаграми до тяхното местоназначение.
• Ethernet протокол за управление на ресурсите на физическата среда.

TCP/IP се основава на свързан мрежов модел. Този модел предполага съществуването на един значителен брой независими мрежи, обвързани чрез шлюзове. При този модел потребител би трябвало да може да се свърже с произволна машина или да ползва ресурси от произволна мрежа, стига разбира се да не са наложени предварително някои ограничения. Дейтаграмите, изпращани към назначението им, ще преминават през десетки различни мрежи преди да достигнат крайната си точка. Маршрутизацията е процес, който остава невидим за потребителя в мрежата. Независимо от местонахождението на точката, с която отделен потребител желае да се свърже, единственото нещо, което е необходимо да знае е нейният Internet адрес. Това е адрес, които има следния вид 194.141.4.194 или 128.26.3.193. Тази последователност от десетични числа, разделени със запетая се нарича още IP address и определя местонахождението на точката в сложната топология на Internet мрежата. Това е 32-битов адрес, който обикновено се записва като 4 десетични цифри, всяка от които представя 8 бита от този адрес. Директната употреба на IP адреси не е мнемонична и затова в практиката са се е наложила система от символични имена, наречена FQND (Fully Qualified Domain Name). Възприетата система от символични имена включва имена на сървъри, щлюзове и отделни машини. При осъществяване на контакт по Internet по име, мрежовият софтуер търси в базата данни с имената (DNS) съответстващите им IP адреси и след това прави опит да установи връзка. В документа [RFC 882] е разгледана технологията на търсене на съответствие между символичните имена на сървърите и техните Internet адреси. След установяване на контакт с приемащата страна, информацията се изпраща последователно на порции с определена големина, в зависимост от конкретната мрежова среда, наречени дейтаграми. Дейтаграма е набор от данни и се изпраща като отделно съобщение. Всяка дейтаграма се изпраща по мрежата независимо от останалите. Приемането им от станцията получател се осъществява в последователността на тяхното пристигане, което не винаги съвпада с последователността на тяхното изпращане.

TCP протокол

TCP - Transfer Control Protocol е ниво, отговорно за разделянето на съобщенията на дейтаграми и събирането им на другия край на връзката.

Управлението на отделните дейтаграми става възможно след като TCP постави в началото на всяка една от тях една заглавна част (Header) с големина около 20 байта. В заглавната част се съхранява служебна за TCP информация, но по-важните елементи са номерата на портовете на подателя и получателя, както и последователния номер на дейтаграмата (Source Port Number, Destination Port Number, Sequence Number). TCP протоколът е проектиран за многозадачен режим на работа. Това означава, че в един и същи момент могат да бъдат стартирани повече от едно TCP приложение. Ако различни потребители на една и съща машина стартират FTP, TCP за всеки един от тях ще заеме съответен порт и това ще се отбележи в заглавната част на всяка дейтаграма от неговото съобщение. След установяване на връзка с получателя активираният за този потребител порт върху крайната машина ще бъде записан в заглавната част на всяка пренасяна дейтаграма. В заглавната част се записва и контролна сума на съдържанието на дейтаграмата, която се преизчислява отново в машината-получател.

IP протокол

IP - Internet Protocol е ниво, отговорно за маршрутизацията на отделните дейтаграми.

TCP прехвърля на IP подготвените дейтаграми. За IP остава задължението да добави Internet адресите на подателя и получателя, както и да намери път през мостовете и шлюзовете по мрежата от компютъра подател до компютъра-получател на съобщението. Адресът е 32-битов, представен като четири 8 битови десетични цифри, разделени с точки. Замяната на IP адреса със символично име на машината се разрешава от DNS сървър, в който се търси съответствието между зададеното име като адрес със съответстващият IP адрес. В документа [RFC 882] е разгледана технологията на търсене на съответствие между имената на сървърите и техните Internet адреси.

Ethernet протокол

Понастоящем може би това е най-използвания протокол от съвременните компютърни мрежи. Всеки Ethernet мрежов контролер има свой записан адрес, който се задава от производителя на контролера във формата на 48-битов адрес, за които се гарантира (поне така се твърди), че не може да се повтаря.

Ethernet е среда за предаване на данни и много наподобява отворена телефонна линия. При изпращането на пакет данни по Ethernet всяка машина по мрежата "вижда" този пакет. Информация за това кой го изпраща и кой е получателя се съдържа в заглавната част, поставена от Ethernet протокола към съобщението. Всеки Ethernet пакет съдържа заглавна част (header), в който са включени началния и крайния Ethernet адрес. Информация за тип на кода, от който става ясно в последствие за коя фамилия мрежови протоколи става дума, съвместно използвани по мрежата или на кой протокол да се предаде пакета за обработка.

Трябва да се има предвид, че пряка връзка между Ethernet адресите и Internet адресите няма. Това налага построяването на таблици на съответствието за всяка машина включена в мрежата. Поддържането на такава таблица във всеки компютър е немислимо, особено с лавинообразното увеличаване на броя на включените в Internet мрежата компютри. Проблемът се решава с помощта на ARP (Address Resolution Protocol), който търси по таблиците в мрежата информация за Ethernet адреса на подадения IP адрес. Това търсене може да продължи и по-дълго, ако машината е от друга мрежа.

Ethernet контролерът изчислява контролна сума за всеки предаден пакет, като я записва в края на пакета.При получаване на пакетите в местоназначението им Ethernet интерфейсът премахва своята заглавна част заедно с контролната сума в края. Ако типа на кода е IP, пакетът се предава на този протокол, който от своя страна премахва своята заглавна част и в зависимост от стойността на полето протокол в неговия хедър предава останалата част на този протокол. Обикновено това е TCP. TCP събира отделните дейтаграми по нарастващата стойност на последователните им номера за да получи оригиналния файл.

Фигура 3 - Съдържание на една дейтаграма.

На Фигурa 3 графично е представено съдържанието на една дейтаграма (пакет) по нейния път между два компютъра в Интернет мрежата.Множеството от TCP/IP протоколи и стандарти са публикувани от Internet Engineering Task Force (IETF) и от някои други работни групи в една рубрика известна като RFC - Requests for Comments. Пълен списък с описание на всички RFC xxx може да се намери по Internet на следните адреси:

• http://www.pmg.lcs.mit.edu/rfc.html
• http://www.cis.ohio-state.edu/hypertext/information/rfc.html
• http://www.cis.ohio-state.edu/htbin/rfc/INDEX.rfc.html
• на локалния FTP сървър (ftp://mulmedp.vmei.acad.bg/pub/internet/rfc).

TCP/IP Стандарти - Таблица 1

Пълен индекс на RFCXXX (към 05.04.2000).