Особенности и виды телекоммуникационных протоколов
Телекоммуникационный протокол — это технические процедуры и правила, которые позволяют составляющим телекоммуникационной системы осуществлять соединение и обмен данными.
Существует большое разнообразие телекоммуникационных протоколов. Несмотря на то, что любой протокол принимает участие в осуществлении связи, у каждого из них различные задачи и цели. Протоколы функционируют на разных уровнях модели, а функции каждого из них определяются уровнем, на котором он работает. Некоторые виды протоколов могут работать совместно, образуя тем самым стек (набор) протоколов. Все телекоммуникационные протоколы можно разделить на две группы:
- Немаршрутизированные. Данными протоколами обеспечивается связь между элементами только внутри локальной сети.
- Маршрутизированные. Данные протоколы могут обеспечивать связь между элементами системы не только внутри локальной сети, но и между самими локальными сетями.
Телекоммуникационный протокол TCP/IP
Телекоммуникационный протокол TCP/IP – это набор протоколов, которыми упорядочивается и обеспечивается надежный обмен информацией между устройствами, которые объединены в сеть.
Стек протоколов TCP/IP был создан на основе NCP группой разработчиков, которыми руководил Винтон Серфа, в 1972 году, а уже в 1976 году был в первый раз продемонстрирован процесс передачи при помощи TCP по трем разным сетям.
Принцип работы TCP/IP следующий. У каждого компьютера сети есть уникальный IP-адрес. Программы, которые используются в компьютерах применяют уникальный порт с целью их идентификации. Наличие порта необходимо для того, чтобы программы могли различать друг друга
Стек протоколов ТСР/IP разделен на четыре уровня, в каждом из которых свои протоколы. Они работают одновременно, поэтому у каждого есть правила, чтобы работа осуществлялась без конфликтов и перебоев. Уровни данного протокола следующие:
- Прикладной. В состав данного уровня могут входить такие протоколы, как DNS, HTTP, FTP, RTSP и другие.
- Транспортный. В состав данного уровня могут входить такие протоколы, как UDP, DCCP, TCP, SCTP.
- Сетевой. В состав данного уровня могут входить такой протокол, как IP.
- Канальный. В состав данного уровня могут входить такие протоколы, как ATM, MPLS, SLIP, IEE802.11WLAN, Ethernet.
Большинство сетевых приложений функционируют на прикладном уровне. У данных программ имеются собственные протоколы обмена данными, например, интернет браузер для протокола HTTP, электронная почта для протокола SMTP и т.п.
Протоколы транспортного уровня способны решать проблему негарантированной доставки сообщений, а также являются гарантом правильно последовательность прихода данных. В стеке TCP/IP задача транспортных протоколов заключается в определении адресата получения сообщения.
TCP, у которого IP идентификатор 6, представляет собой механизм, в котором соединение устанавливается предварительно. Он предоставляет приложению надежный поток данных, в котором риск возникновения ошибки минимален, так как при их потере он перезапрашивает информацию. UDP, у которого IP идентификатор 17, представляет собой протокол передачи датаграмм без установления. Он является протоколом ненадежной передачи, так как в нем нет возможности удостовериться в доставке сообщения конечному адресату, а также существует риск перемешивания программ. Он применяется, как правило, в компьютерных играх и потоковых видео, в которых допускается потеря пакетов, а повторный запрос не оправдан.
Сетевой уровень был первоначально разработан для передачи информации из одной сети в другую. На данном уровне функционируют маршрутизаторы, перенаправляющие пакеты в нужную сеть посредством расчета адреса сети по её маске, примерами таких протоколов являются IPC и Х.25. В связи с развитием глобальной сети в сетевой уровень были добавлены дополнительные возможности в области передачи данных из любой сети в любую, вне зависимости от протоколов нижнего уровня. Также появилась возможность запрашивать информацию от удаленного источника, например, в протоколах IGMP и ICMP.
Канальным уровнем стека TCP/IP описывается способ кодирования данных для передачи пакета данных на физическом уровне. Такой протокол, как Ethernet в своих полях заголовках содержит указание о том, кому предназначен тот или иной пакет. Иногда канальный уровень разделяется на 2 подуровня — МАС и LLC. Канальный уровень также описывает среду, в которой передается информация, физические характеристики среды, а также принцип передачи данных. Во время процесса проектирования канального уровня, как правило, рассматривается помехоустойчивое кодирование, используемое для исправления и обнаружения ошибок, которые возникли в результате помех и шума на каналах связи.
