6.1.1. Протокол и интерфейс

6.1.1. Протокол и интерфейс

В основе сети Интернет лежит протокол TCP/IP, поэтому знакомство с понятием протокола необходимо любому пользователю.

Протокол — это совокупность правил, определяющая взаимодействие абонентов вычислительной системы (в нашем случае — сети) и описывающая способ выполнения определенного класса функций. Еще один термин, который мы будем часто употреблять, интерфейс. Интерфейс — это средства и правила взаимодействия компонент системы между собой. Чтобы лучше понять значения этих терминов, обратите внимание на рис. 6.1. На этом рисунке изображены две системы (компьютера) — А и В.

Рис. 6.1. Протоколы и интерфейсы

Таким образом, средства, которые обеспечивают взаимодействие модулей разных уровней в рамках одной системы, называются интерфейсом, а средства, обеспечивающие взаимодействие компонент одного уровня разных систем, — протоколом.

Прежде чем перейти к протоколу TCP/IP, рассмотрим семиуровневую модель взаимодействия открытых систем (сокращенное название — модель OSI), разработанную в начале 80-х годов международной организацией по стандартизации ISO.

Средства взаимодействия (см. рис. 6.2) в модели OSI делятся на семь уровней:

1. Физический.

2. Канальный.

3. Сетевой.

4. Транспортный.

5. Сеансовый.

6. Представительный.

7. Прикладной.

Рис. 6.2. Модель OSI

Благодаря этому задача сетевого взаимодействия разбивается на несколько более мелких задач. Это позволяет при разработке новых способов и инструментов сетевого взаимодействия не создавать их с нуля, а использовать уже готовые решения. Непосредственно друг с другом взаимодействуют только физические уровни. Все остальные уровни напрямую взаимодействуют только с выше- и нижележащими уровнями: пользуются услугами нижележащего и предоставляют услуги вышележащему. Друг с другом такие уровни контактируют косвенным образом, через посредство нижележащих уровней.

Примечание

В некоторых случаях сетевого взаимодействия физический уровень как таковой отсутствует, при этом его функции выполняет самый низкий из присутствующих уровень.

Из рис. 6.2 видно, что по мере прохождения сообщения через уровни модели OSI к пересылаемым данным добавляется служебная информация, свидетельствующая о прохождении данных через определенный уровень.

Рассмотрим взаимодействие двух компьютеров более подробно на примере файловой службы. Допустим, нам (компьютер 1) нужно записать какую-нибудь информацию в файл на удаленном компьютере 2. Обычное сообщение состоит из заголовка и поля данных. В заголовке содержится различная служебная информация: например, адреса нашего компьютера и компьютера-получателя, имя и расположение файла. В поле данных в нашем случае находится содержимое файла.

Приложение (процесс 1) формирует стандартное сообщение, которое передается прикладному уровню. Точнее, процесс 1 работает на прикладном уровне.

После формирования сообщения прикладной уровень передает его представительному уровню. На этом уровне в заголовок добавляются указания для представительного уровня компьютера-адресата. Потом сообщение передается сеансовому уровню, который добавляет свою информацию и т.д. Процесс вложения одного протокола в другой называется инкапсуляцией.

Когда сообщение поступает на компьютер-адресат, оно принимается физическим уровнем и передается вверх с уровня на уровень. Каждый уровень анализирует содержимое заголовка своего уровня, выполняет содержащиеся в нем указания, затем удаляет относящуюся к себе информацию из заголовка и передает сообщение далее вышележащему уровню. Этот процесс называется декапсуляцией. Далее мы рассмотрим каждый из уровней взаимодействия отдельно.