Типы сетевых протоколов и их назначение (HTTP, IP, SSH, FTP, POP3, MAC)

Почти все компьютеры мира сегодня подключены к интернету, и работа в сети осуществляется при помощи сетевого протокола. Однако далеко не все пользователи знают, что собой представляет сетевой протокол, в чем заключается назначение и каковы особенности каждого из типов. Ответим в данной статье на эти вопросы.

Что такое сетевой протокол?

Сетевой протокол — это комплекс установок, благодаря которым определяется и регулируется процесс информационного обмена между компьютерами, подключенными к интернету. Протокол в определенном смысле считается языком, необходимым машинам для взаимодействия. Среди его ключевых особенностей — структурированность и стандартизированность.

Типы сетевых протоколов

Функционирование сети основывается на работе сразу нескольких протоколов, располагаемых на разных уровнях. Выделяют следующие уровни протоколов:

• физический — среда, где осуществляется обмен данными, на этом уровне трансформируются в бинарный код электрические импульсы, которые далее передаются на более высокие уровни (на данном уровне функционируют медиаконвертеры, сигнальные ретрансляторы, хабы);
• канальный — уровень, на котором данные передаются на хост с целью обработки, а чтобы идентифицировать информацию, применяется MAC-адрес;
• сетевой — актуализируются IP-адреса, благодаря которым в интернете идентифицируются пользователи, данные поступают пакетами;
• транспортный — в обязательном порядке осуществляется доставка пакетов к адресатам, протокол отслеживает целостность и корректность донесения информации, для этих целей используются алгоритмы фрагментирования или объединения;
• сессионный — протоколы обеспечивают поддержку сетевого сеанса, синхронность начала и конца соединения, а также проверяют права на доступ;
• репрезентативный (уровень представления) — полученная информация декодируется либо кодируется, файлы распаковываются или сжимаются, то есть осуществляется перевод данных на уровень, который подойдет конкретному браузеру (приложению);
• прикладной — происходит регулировка связи пользователей и сети, даются разрешения на доступ, реализовывается работа протоколов высшего уровня.

Данные типы представлены в порядке иерархии, то есть из действий, которые осуществляются на нижестоящем уровне, вытекают алгоритмы нового уровня.

Особенности и назначение распространенных сетевых протоколов

Разница между сетевыми протоколами будет более наглядной, если сравнивать наиболее популярные виды, разобраться с особенностями и функциями каждого.

HTTP

Hyper Text Transfer protocol является основополагающим для функционирования всех интернет-ресурсов. Задача данного протокола — предоставление возможности запроса ресурсов, которые нужны в удаленной системе (к примеру, файлов).

HTTP считается клиент-серверным протоколом, что означает отправку одной конкретной стороной. Главные особенности HTTP связаны с:

• простотой — алгоритмы легко воспринимаются людьми;
• расширяемостью — достаточно даже обычного согласования между клиентами и серверами, чтобы поменять что-то в семантике;
• сессионностью — между запросами отсутствует последовательная связь, на каждой сессии можно делиться определенным контекстом;
• транспортным уровнем — благодаря управлению на транспортном уровне протокол находится за границами HTTP.

Посредством HTTP можно управлять кэшем, ослаблением ограничений источников, аутентификацией, туннелированием и прокси, а также сессиями. Однако в последнее время актуальная тенденция перехода сайта с HTTP на HTTPS, что помогает повысить уровень доверия к интернет-ресурсу.

IP

Internet Protocol является маршрутизируемым протоколом на сетевом уровне TCP/IP. Благодаря IP стало возможным объединить во всемирную сеть разные компьютерные сети. Главной целью протокола считается доставка пакетов между разнообразными маршрутизаторами. В числе характерных свойств:

• отсутствие надежности — гарантию доставки без ошибок обеспечивают на более высоких уровнях протоколов, в то время как IP не исключает дубли, повреждения, нарушения порядка и даже отсутствие отправки;
• уникальность — для каждого компьютера существуют отдельные IP-адреса, благодаря которым машины находят и идентифицируют друг друга в интернете;
• фрагментированность — протокол проходит через разнообразные каналы доставки, и в случае превышения возможностей определенных узлов предусмотрено дробление пакетов.

Данный алгоритм реализован при помощи таких видов, как IPv4 и IPv6. В модели TCP/IP он относится к сетевому уровню.

SSH

Протокол Secure Shell реализован на уровне приложений и предназначен, чтобы удаленно управлять системой посредством защищенного канала. Данный вариант применяется в работе многих технологий. Подключение по SSH включают такие особенности:

• шифрование — характерное свойство SSH — авторизация по ключу, то есть происходит кодирование всего трафика, в том числе паролей, с помощью разных алгоритмов;
• безопасность — данное свойство вытекает из предыдущего, так как благодаря шифрованию увеличивается надежность удаленной работы;
• возможность сжатия — эта особенность актуальна при передаче информации.

Копирование файлов по SSH позволяет повысить уровень защиты при передаче информации. Secure Shell считается протоколом прикладного уровня, и его прямое назначение — обеспечение удаленного доступа.

FTP

File Transfer Protocol — один из самых старых прикладных вариантов. Протокол FTP служит для доступа к удаленным хостам и передачи программного обеспечения. Чтобы точнее понимать, что такое FTP, следует разобраться с его особенностями. Так, свойства протокола подразумевают:

• результативность — протокол гарантирует отправку или выдачу ошибки, так как применяется квотируемая система;
• вариативность шифрования — в разных случаях возможны либо анонимные подключения, либо передача паролей и логинов открытым текстом;
• встроенную аутентификацию — пользователи аутентифицируются по умолчанию;
• множественность подключений — FTP-протокол как минимум применяет двойное подключение.

Благодаря двоичному режиму передачи (аналогичная особенность есть у HTTP) уменьшаются расходы трафика и время, необходимое для отправки тяжеловесных файлов.

POP3

Post Office Protocol Version 3 — стандартный вариант на прикладном уровне, который задействуется клиентами email-сервисов. Главная задача POP3 — обеспечить отправку почты с удаленного сервера посредством TCP-соединения.

Помимо данного стандарта, чтобы извлечь электронную почту, также используется IMAP. Как правило, на современных клиентах реализованы оба варианта. Особенности POP3 предусматривают:

• постоянный доступ к письмам, которые сохранены на компьютере (даже если нет сети);
• открытие вложений одновременно с сообщением;
• постоянное освобождение памяти ящика — письма перегружаются на жесткий диск компьютера.

Тем не менее, помимо преимуществ, есть существенный недостаток — риск заражения вирусами пользовательских компьютеров. Также может потребоваться достаточно частый бэкап. Чтобы правильно организовать резервное копирование данных, необходимо заручиться поддержкой надежного хостинг-провайдера.

MAC

Media Access Control является протоколом, размещенным на низком уровне. Его задача состоит в том, чтобы идентифицировать устройства локальных сетей. Свойства MAC подразумевают:

• уникальность — для каждого устройства есть уникальный MAC-адрес, который изначально задан производителем;
• защиту от ошибок — благодаря созданию и проверке алгоритмов обеспечивается дополнительная защита на этом подуровне;
• контроль — MAC контролирует доступ к физической среде передачи.

Механизмы управления доступом к каналу на MAC-уровне реализованы как метод множественного доступа. Таким образом, сразу несколько станций могут применять одну и ту же физическую среду.

Распространенные порты сетевых протоколов

Порты представлены целыми положительными числами, которые записываются в заголовках протоколов. Знание данной информации поможет в корректной настройке, расширении возможностей и усилении безопасности при настройке работы в сети. В представленной далее таблице есть данные о популярных портах.

Номер порта и протокол	Описание
8080/TCP	HTTP, применяется прокси-серверами
3128/TCP
443 / TCP, UDP	HTTP, посредством TLS либо SSL
80 / TCP, UDP	HTTP
53 / TCP, UDP	DNS
30000-35000	FTP (пассивные порты)
21/TCP	FTP (для передачи команд)
20/TCP	FTP-data (для отправки информации FTP)

Выбор правильного протокола и порта позволяют оптимизировать работу системы и обезопасить соединение. Если протоколы не согласованы между собой, веб-ресурсы будут работать некорректно и давать постоянные сбои.

Правильная настройка поможет добиться максимального результата от сервиса хостингового провайдера. Чтобы получить профессиональную консультацию и заказать услуги аренды серверов, обращайтесь к представителям хостинг-провайдера Дельтахост.