В рамках модели OSI был также разработан стек протоколов OSI. Однако он оказался слишком сложным и трудно реализуемым. В его рамках должны были быть созданы абсолютно новые протоколы на замену старым (такое решение было принято, потому что модель должна была учитывать буквально все случаи жизни и все возможные модели взаимодействия, включая ещё не созданные), что, естественно не способствовало его популяризации. Кроме того, протоколы OSI разрабатывались международными комитетами, которые вынуждены были часто идти на компромисс с производителями оборудования или другими заинтересованными лицами, из-за чего в спецификациях появлялись различные, а порой даже противоречивые характеристики, что привело к объявлению многих параметров и особенностей необязательными.
Ни один из основных производителей компьютеров не мог предложить модель для организации обмена данными, которая бы обеспечивала возможности соединения и взаимодействия оборудования различных производителей. Начались поиски модели, которая бы позволила осуществить такое соединение и, в конце концов, она была найдена. Это была модель Интернета, основывающаяся на стеке протоколов TCP/IP. Определённый в 1974 году как сетевой протокол для UNIX систем, протокол TCP/IP был основой для университетских компьютерных сетей. Позже министерство обороны США стандартизировало протокол TCP/IP в качестве сетевого протокола для использования в Arpanet. С тех пор TCP/IP стал самым широко распространённым стеком протоколов в мире. В борьбе с другими протоколами TCP/IP проявил себя как мощный и гибкий протокол, поддерживающий разнообразные сервисы.
Стек IPX/SPX является оригинальным стеком протоколов фирмы Novell, который она разработала для своей сетевой операционной системы NetWare еще в начале 80-х годов. Протоколы IPX и SPX, которые дали имя стеку, являются прямой адаптацией протоколов фирмы Xerox, распространенных в гораздо меньше степени, чем IPX/SPX. По количеству установок протоколы IPX/SPX долгое время лидировали, но в последнее время их обогнал стек TCP/IP. Особенности стека IPX/SPX обусловлены особенностями ОС NetWare, а именно ориентацией ее ранних версий на работу в локальных сетях небольших размеров, состоящих из персональных компьютеров со скромными ресурсами. Поэтому Novell нужны были протоколы, на реализацию которых требовалось минимальное количество оперативной памяти и которые бы быстро работали на процессорах небольшой вычислительной мощности. В результате, протоколы стека IPX/SPX до недавнего времени хорошо работали в локальных сетях и не очень - в больших корпоративных сетях, так как слишком перегружали медленные глобальные связи широковещательными пакетами, которые интенсивно используются несколькими протоколами этого стека.
Стек протоколов NetBIOS/SMB является совместным продуктом IBM и Microsoft. Средства NetBIOS появились в 1984 году как сетевое расширение стандартных функций базовой системы ввода/вывода (BIOS) IBM PC для сетевой программы PC Network фирмы IBM, которая на прикладном уровне использовала для реализации сетевых сервисов протокол SMB.
Стек протоколов TCP/IP — набор сетевых протоколов, на которых базируется интернет. Обычно в стеке TCP/IP верхние 3 уровня (прикладной, представительный и сеансовый) модели OSI объединяют в один — прикладной. Поскольку в таком стеке не предусматривается унифицированный протокол передачи данных, функции по определению типа данных передаются приложению.
Уровни стека TCP/IP
Упрощенно интерпретацию стека TCP/IP можно представить так:
ISO/OSI | TCP/IP | |
7 Прикладной | HTTP, FTP, DNS (RIP, работающий поверх UDP, и BGP, работающий поверх TCP, являются частью сетевого уровня) | Прикладной |
6 Представительный | ||
5 Сеансовый | ||
4 Транспортный | TCP, UDP, RTP, SCTP, DCCP (протоколы маршрутизации, подобные OSPF, что работают поверх IP, являются частью сетевого уровня) | Транспортный |
3 Сетевой | IP (вспомогательные протоколы, вроде ICMP и IGMP работают поверх IP, но являются частью сетевого уровня; ARP не работает поверх IP) | Сетевой |
2 Канальный | Ethernet, Token ring, и подобные | Физический |
1 Физический |
7 | SAP | NCP | |
6 | |||
5 | |||
4 | SPX | ||
---|---|---|---|
3 | IPX | RIP | NLSP |
2 | Ethernet, Token Ring, FDDI | ||
1 |
7 | SMB |
6 | |
5 | NetBIOS |
4 | |
3 | |
2 | |
1 | |
HTTP (от англ. HyperText Transfer Protocol — «протокол передачи гипертекста») — сетевой протокол прикладного уровня для передачи файлов.Основным назначением HTTP является передача веб-страниц (текстовых файлов с разметкой HTML), хотя с помощью него с успехом передаются и другие файлы, как связанные с веб-страницами (изображения и приложения), так и не связанные с ними (в этом HTTP конкурирует с более сложным FTP).
File Transfer Protocol (букв. «протокол передачи файлов») или просто FTP — сетевой протокол, предназначенный для передачи файлов в компьютерных сетях. Протокол FTP позволяет подключаться к серверам FTP, просматривать содержимое каталогов и загружать файлы с сервера или на сервер, кроме того возможен режим передачи файлов между серверами.
SMTP (англ. Simple Mail Transfer Protocol — простой протокол передачи почты) — это сетевой протокол, предназначенный для передачи электронной почты в сетях TCP/IP.
Telnet (Teletype Network) — сетевой протокол для удалённого доступа к компьютеру с помощью командного интерпретатора. Аналогичное название имеют утилиты для работы с протоколом.
SNMP (англ. Simple Network Management Protocol — простой протокол управления сетью) — это протокол управления сетями связи на основе архитектуры TCP/IP.
TCP (англ. Transmission Control Protocol — протокол управления передачей) — один из основных сетевых протоколов Internet, предназначенный для управления передачей данных в сетях TCP/IP.
UDP (англ. User Datagram Protocol — протокол пользовательских датаграмм) — это сетевой протокол для передачи данных в сетях IP. Он является одним из самых простых протоколов транспортного уровня модели OSI. Его IP-идентификатор — 17. В отличие от TCP, UDP не гарантирует доставку пакета, поэтому аббревиатуру иногда расшифровывают как «Unreliable Datagram Protocol» (протокол ненадёжных датаграмм). Это позволяет ему гораздо быстрее и эффективнее доставлять данные для приложений, которым не требуется большая пропускная способность линий связи, либо требуется малое время доставки данных.
IP (англ. Internet Protocol — межсетевой протокол) — маршрутизируемый сетевой протокол, основа стека протоколов TCP/IP. Протокол IP используется для ненадёжной доставки данных (разделяемых на так называемые пакеты) от одного узла сети к другому. Это означает, что на уровне этого протокола не даётся гарантий надёжной доставки пакета до адресата. В частности, пакеты могут прийти не в том порядке, в котором были отправлены, оказаться повреждёнными или не прибыть вовсе.
ICMP (англ. Internet Control Message Protocol — межсетевой протокол управляющих сообщений) — сетевой протокол, входящий в стек протоколов TCP/IP. В основном ICMP используется для передачи сообщений об ошибках и других исключительных ситуациях, возникших при передаче данных. Также на ICMP возлагаются некоторые сервисные функции.
Протокол RIP (Routing Information Protocol) — один из наиболее распространенных протоколов маршрутизации в небольших компьютерных сетях, который позволяет маршрутизаторам динамически обновлять маршрутную информацию (направление и дальность в хопах), получая ее от соседних маршрутизаторов.
Ethernet (эзернет, от лат. aether — эфир) — пакетная технология компьютерных сетей. Стандарты Ethernet определяют проводные соединения и электрические сигналы на физическом уровне, формат пакетов и протоколы управления доступом к среде — на канальном уровне модели OSI.
На физическом и канальном уровнях в сетях Novell используются все популярные протоколы этих уровней (Ethernet, Token Ring, FDDI и другие). На сетевом уровне в стеке Novell работает протокол IPX, а также протоколы обмена маршрутной информацией RIP и NLSP (аналог протокола OSPF стека TCP/IP). IPX является протоколом, который занимается вопросами адресации и маршрутизации пакетов в сетях Novell. Маршрутные решения IPX основаны на адресных полях в заголовке его пакета, а также на информации, поступающей от протоколов обмена маршрутной информацией. Например, IPX использует информацию, поставляемую либо протоколом RIP, для передачи пакетов компьютеру назначения или следующему маршрутизатору. Протокол IPX поддерживает только дейтаграммный способ обмена сообщениями, за счет чего экономно потребляет вычислительные ресурсы. Протокол IPX обеспечивает выполнение трех функций: задание адреса, установление маршрута и рассылку дейтаграмм. Транспортному уровню модели OSI в стеке Novell соответствует протокол SPX, который осуществляет передачу сообщений с установлением соединений. На верхних прикладном, представительном и сеансовом уровнях работают протоколы NCP и SAP. Протокол NCP является протоколом взаимодействия сервера NetWare и оболочки рабочей станции. Этот протокол прикладного уровня реализует архитектуру клиент-сервер на верхних уровнях модели OSI. С помощью функций этого протокола рабочая станция производит подключение к серверу, отображает каталоги сервера на локальные буквы дисководов, просматривает файловую систему сервера, копирует удаленные файлы, изменяет их атрибуты и т.п., а также осуществляет разделение сетевого принтера между рабочими станциями.
Протокол NetBIOS работает на трех уровнях модели взаимодействия открытых систем: сетевом, транспортном и сеансовом. NetBIOS может обеспечить сервис более высокого уровня, чем протоколы IPX и SPX, однако не обладает способностью к маршрутизации. Таким образом, NetBIOS не является сетевым протоколом в строгом смысле этого слова. NetBIOS содержит много полезных сетевых функций, которые можно отнести к сетевому, транспортному и сеансовому уровням, однако с его помощью невозможна маршрутизация пакетов, так как в протоколе обмена кадрами NetBIOS не вводится такое понятие как сеть. Это ограничивает применение протокола NetBIOS локальными сетями, не разделенными на подсети. NetBIOS поддерживает как дейтаграммный обмен, так и обмен с установлением соединений. Протокол SMB, соответствующий прикладному и представительному уровням модели OSI, регламентирует взаимодействие рабочей станции с сервером. В функции SMB входят следующие операции:
TCP/IP | Transmission Control Protocol/Internet Protocol |
IPX/SPX | Internetwork Packet Exchange/Sequenced Packet Exchange |
NetBIOS/SMB | Network Basic Input/Output System/Server Message Block |
ISO | International Organization for Standartization |
OSI | Open Systems Interconnection |
FDDI | Fiber-Distributed Data Interface |
ITU-T | Thr International Communication Union Telecommunication Standartization Sector |
LLC | Logical Link Control |
ISDN | Integrated Services Digital Network |
GOSIP | Government Open Systems Interconnection Profile |
VT | Virtual Terminal |
FTAM | File Transfer Access and Management |
PC | Personal Computer |
ATM | Asynchronous Transfer Mode |
ICMP | Internet Control Message Protocol |
RIP | Routing Information Protocol |
OSPF | Open shortest Path First |
UDP | User Datagram Protocol |
FTP | File Transfer Protocol |
SMTP | Simple Mail Transfer Protocol |
telnet | TELetype NETwork |
DNS | Domain Name System |
HTTP | Hypertext Transfer Protocol |
NLSP | NetWare Link Services Protocol |
NCP | NetWare Core Protocol |
SMB | Server Message Block |
SAP | Service Advertizing Protocol |