Желілік протокол туралы түсінік?
Желілік протокол-бұл деректер алмасу кезінде бір-біріне қосылған желілік құрылғылар ұстанатын ережелер жиынтығы. Хаттаманы бағдарламамен сипаттауға немесе желілік жабдықтың аппараттық құралына біріктіруге болады. Сонымен қатар, жабдық өте әртүрлі болуы мүмкін — компьютерлер, маршрутизаторлар, модемдер, кіру нүктелері, телефондар, желілік принтерлер, қауіпсіздік камералары, смарт үй компоненттері және т.б.
Желілік хаттамалар Интернет-сайттарға, онлайн-қызметтерге, деректер қоймаларына, желілік жабдықтарға және IP-телефонияға қол жетімділікті қамтамасыз етеді.
Желілік ресурстар интерактивті немесе нақты уақыт режимінде жұмыс істей алады. Нақты уақыттағы ресурстарға ағындық жүйелер, бейнеконференциялар және IP телефония кіреді. Мессенджерлерді, поштаны, форумдарды, сондай-ақ жасанды интеллектті қолданатын қосымшаларды интерактивті, яғни ынтымақтастықты қамтамасыз ететін деп жіктеуге болады. Біз элис сияқты дауыстық көмекшімен сөйлесе аламыз, солай ма?
Бірақ бағдарламалар мен компьютерлердің барлық осы технологиялық әртүрлілігі бір-бірін түсінуі үшін бізге желі қатысушыларына қандай да бір түрде өзара келісуге мүмкіндік беретін стандарт қажет.
OSI Моделі
Желілік байланысты стандарттаудың алғашқы әрекеттерінің бірі ISO ХАЛЫҚАРАЛЫҚ ұйымы (Халықаралық Стандарттау Ұйымы) ұсынған OSI моделі (Open Systems Interconnection model)болды.:
Модель жеті деңгейден тұрады, олардың әрқайсысы өз мәселесін шешеді.
Физикалық қабат сигнал беру әдісін анықтайды (электр сигналдары, жарық сигналдары, радио).
Арна қабаты құрылғыны сәйкестендіру және сигнал беру үшін қажет аппараттық адрестеуді өңдейді.
Желілік қабат деректерді беру жолдарын табады, яғни трафикті бағыттайды.
Тасымалдау қабаты қосылымды орнатуға, ағынды басқаруға және деректерді жеткізуге арналған.
Сеанс қабаты, аты айтып тұрғандай, қосылым сеанстарын қолдайды. Бұл деңгейде желілік инженерлер өз міндеттерін жүктейді және қолданбалы бағдарламашылар іске қосылады.
Презентация қабаты қажет болған жағдайда деректерді кодтау және қысу арқылы пайдаланушының немесе қолданбаның өзара әрекеттесуі үшін ақпаратты дайындайды.
Қолданбалы қабат желі мен пайдаланушының өзара әрекеттесуін анықтайды. Бұл деңгейде біз интернет-ресурстарға, файлдарға және электрондық пошталарға сұраныстар жібереміз.
ҚАЗІРГІ УАҚЫТТА OSI моделі ескірген және қазір тек теориялық қызығушылық тудырады, бірақ оған енгізілген принциптер TCP/IP сияқты заманауи модельдердің бөлігі болып табылады.
TCP / IP Моделі
TCP / IP моделі-бұл компьютерлік желілерде байланыс пен деректерді беруді қамтамасыз ететін протокол стегі. Бұл модель OSI-ге қарағанда қарапайым және тек төрт қабаттан тұрады.:
OSI-4 Қолдану Қабаты
OSI-4 Көлік Қабаты
OSI-3 желіаралық Қабаты
OSI-2 Арна Қабаты
Тарихи себептерге байланысты деңгей нөмірлері OSI моделінен алынған. Айта кету керек, хаттамаларды қабаттарға бөлу өте ыңғайлы болып шықты, өйткені бұл әр қабат үшін технологияларды басқаларына тәуелсіз дамытуға мүмкіндік берді. Мысалы, талшықты-оптикалық желілер модемдерді, коаксиалды кабельдерді және бұралған жұпты ауыстырған кезде, tcp / IP моделі ештеңе болмағандай өмір сүре берді.
Осы икемділіктің арқасында TCP/IP моделі әмбебап танымалдылыққа ие болды және іс жүзінде заманауи Интернеттің негізіне айналды.
TCP/IP протоколдар жиынтығына әртүрлі автономды жүйелер арасындағы трафикті бағыттау үшін пайдаланылатын BGP (Border Gateway Protocol), ospf (Ең Қысқа Жолды Ашыңыз) сияқты желіаралық қабаттың құрамдас бөліктері кіретінін есте ұстаған жөн.Бірінші), ол бір автономды жүйе ішінде маршруттарды құру үшін пайдаланылады және ЖЕЛІЛІК құрылғылардың өзара әрекеттесуін және қате туралы хабарларды диагностикалауға жауап беретін ICMP (Internet Control Message Protocol).
Бірақ біз үшін ең маңызды рөлді көлік және қолданбалы қабаттардың желілік протоколдары атқарады. Оларды егжей-тегжейлі қарастырайық.
Желілік Деңгей Протоколдары
Интернет Протоколы (IP). Дәл осы протокол жеке компьютерлер мен жергілікті желілерді бізге заманауи Интернет деп аталатын дүниежүзілік желіге біріктірді. Желілік адрестеу IP протоколының негізгі ұғымдарының біріне айналды, сондықтан таныс IP мекенжайлары пайда болды.
IP желідегі кез келген құрылғылар арасында аралық түйіндердің ерікті саны арқылы деректерді беруді қамтамасыз етеді, деректерді дәл көрсетілген IP мекенжайына жеткізеді.
IP протоколының адрестік жүйесі бастапқыда бізге ipv4 төртінші нұсқасының IP РЕТІНДЕ белгілі 32 биттік адрестерді пайдаланды. Дегенмен, Интернеттің қарқынды дамуына байланысты Қазіргі уақытта IPv4 мекенжайлары таусылып қала жаздады, сондықтан IPv6 протоколы заманауи желілерге біртіндеп енгізілуде, бұл 128-биттік мекенжайларды қолдау арқылы мекенжай кеңістігінің жетіспеушілігі мәселесін шешеді., сондай-ақ төртінші нұсқаның кейбір басқа шектеулерін жою.
Дегенмен, IPv6-ның айқын артықшылықтарына қарамастан, желі әкімшілері бірқатар себептерге байланысты бұл протоколды енгізуге асықпайды.
- Құрылғы мен бағдарламалық қамтамасыз етуді шектеулі қолдау. Көптеген ескі құрылғылар мен бағдарламалық жасақтама IPv6-ны қолдамайды.
- IPv4-Тен IPv6-ға көшу айтарлықтай күш пен ресурстарды қажет етеді. IPv6-ға көшу үшін компаниялар өздерінің желілік инфрақұрылымын қайта қарауы керек, және бұл көбінесе қиын және қымбатқа түседі.
- Ipv4 үйлесімділігі. IPv4 әлі де кеңінен қолданылады және көптеген компаниялар оған сенуді жалғастыруда. IPv6 желілері қауіпсіз және үздіксіз ауысуды қамтамасыз ету үшін IPv4-пен үйлесімді болуы керек, бұл қосымша параметрлер мен конфигурацияларды қажет етеді.
- Қажеті жоқ. Кейбір компаниялар IPv6-ны енгізудің қажеті жоқ деп санайды, әсіресе Олардың IPv4 мекенжайлары жеткілікті болса немесе ағымдағы желілік инфрақұрылым жобаның қажеттіліктерін қанағаттандырса.
Дегенмен, IPv4 мекенжайларының таусылуын және IoT (Заттар Интернеті) және бұлттық желілердің кеңеюін ескере отырып, IPv6-ны енгізу болашақта желілердің өсуі мен дамуын қамтамасыз ету үшін барған сайын қажет болып отыр.
Қазіргі Интернеттің тағы бір маңызды құрамдас бөлігі-көлік деңгейінде жұмыс істейтін TCP протоколы.
Тасымалдау Қабаттарының Хаттамалары
TCP (Трансмиссияны Басқару Протоколы). TCP IP протоколының жоғарғы жағында жұмыс істейді және Интернеттегі деректердің берілуін басқаруға арналған. Бұл TCP/IP үлгісіндегі негізгі байланыс протоколы.
TCP-нің негізгі міндеті-деректерді беруді қамтамасыз ету және кепілдік беру, ол оны бөліктерге (сегменттерге) бөлуден, тағайындалған жерге жіберуден және алушы тарапынан бастапқы ақпаратты қалпына келтіруден тұрады. TCP протоколы деректердің берілуін басқаруы маңызды, осылайша сегменттердің жеткізілуін қамтамасыз етеді.
Деректерді беру процедурасына қысқаша тоқталайық.
Желі арқылы берілетін ақпарат нөлдер мен биттердің жиынтығы болып табылады. Мұндай жиынтықтың ұзындығы өте ұзын болуы мүмкін, сондықтан барлық деректерді бірден жіберу тиімсіз — егер тасымалдау кезінде кем дегенде бір бит жоғалса, барлық деректерді қайта жіберуге тура келеді. Сондықтан беруге арналған мәліметтер жиынтығы бөліктерге бөлініп, бөлек беріледі.
Деректердің жоғалу ықтималдығын азайту және сенімді берілуін қамтамасыз ету үшін пакеттерде әдетте алынған деректердің тұтастығын тексеруге мүмкіндік беретін бақылау сомасы болады. Сондай-ақ, пакеттерге берілген тізбектегі пакеттердің ретін көрсететін реттік нөмір кіреді. Пакет жоғалған немесе бүлінген жағдайда, алушы бүкіл деректер жиынтығын емес, тек сол пакетті қайта жіберуді сұрай алады.
Деректердің жеткізілуін сенімді түрде бақылауға болатындығына көз жеткізу үшін қызмет туралы ақпарат деректердің әрбір бөлігіне — тақырыпқа қосылады.
Әрбір сегменттің тақырыбында жіберушінің порты мен алушының порты болады. Әрбір сегменттің жеткізілуі хаттамаға сәйкес бақыланады және қажет болған жағдайда қайталанады.
TCP протоколы IP-нің жоғарғы жағында жұмыс істейтіндіктен, жіберуші мен алушының IP-адрестерін қамтитын әр сегментке басқа тақырып қосылады.
Дегенмен, алушыға дәл жеткізуді қамтамасыз ету үшін ОНЫҢ MAC мекенжайы (Media Access Control address) деп аталатын физикалық мекенжайын білу қажет. Ол үшін пакетке жіберуші мен алушының MAC мекен-жайлары, ал соңында (төменгі колонтитулда) пакеттің бақылау сомасы көрсетілген қосымша қызмет туралы ақпарат беріледі.
Матрешка қуыршағына ұқсас бұл құрылымдық бөлік рамка деп аталады. Дәл осы формада ақпарат жергілікті желілер арқылы жіберушіден алушыға беріледі. Қаласаңыз, Мұны wireshark сияқты иіскеу бағдарламаларының бірін пайдаланып жеке тексере аласыз.
UDP (Пайдаланушы Датаграммасының Протоколы). TCP-ден айырмашылығы, ол пакеттерді алушыға жеткізуге кепілдік бермейді, бірақ ол тезірек жұмыс істейді.
Udp transport layer протоколы қосылымсыз байланыс үшін пайдаланылады. Мысалы, егер сіз онлайн трансляцияны көріп жатсаңыз немесе радио тыңдап жатсаңыз, ойнатқыштың трансляциядан қалыс қалмауы маңызды және жеке пакеттердің жоғалуы маңызды емес, солай емес пе?
UDP таратылымында жіберуші жай ғана деректер пакеттерін (датаграммаларды) жібереді, олардың жеткізілуіне немесе алушының бар-жоғына мән бермейді және қабылдау туралы растауды күтпейді.
Дегенмен, UDP протоколы әлі де tcp талап ететіндей жіберуші мен алушы порттарын, деректер кестесінің ұзындығын және бақылау сомасын көрсетуді талап етеді.
Қолданбалы Деңгей Протоколдары
HTTP (S) (Гипермәтінді Жіберу Протоколы). Бастапқыда ол гипермәтіндік құжаттарды html форматында (Гипермәтінді Белгілеу Тілі) серверлерден алуға арналған. Қазіргі уақытта ол Іс жүзінде Интернет түйіндерінің өзара әрекеттесуінің әмбебап құралына айналды.
HTTP протоколы арқылы деректер алмасудың басталуын алушы бастайды, мысалы, веб-шолғыш. Алынған құжат мәтін, белгілеу, стильдер, бейне және аудио файлдар, сценарийлер және т.б. сияқты көптеген компоненттерден тұруы мүмкін.
Алушы мен жіберушінің деректер ағынымен емес, бір хабарламамен алмасуы маңызды. Бұл, мысалы, веб-сайтқа қызмет көрсететін сервер келесі сұрауды алған кезде алдыңғы сұрау туралы ештеңе білмейтінін және бағдарламашы күйді өз бетінше сақтау туралы қамқорлық жасауы керек дегенді білдіреді.
Дегенмен, HTTP протоколының икемділігі гипермәтіндік құжаттарды қабылдауға ғана емес, СОНЫМЕН қатар HTML пішіндері, JSON, AJAX және т.б. сияқты әртүрлі деректерді жіберуге мүмкіндік береді.
Есіңізде болсын, HTTP жоғары деңгейлі протокол болғандықтан, жіберуші мен алушы арасында көптеген делдалдар бар: прокси-серверлер, маршрутизаторлар, маршрутизаторлар, модемдер және т.б.
Алайда, аралық түйіндердің көптігіне байланысты HTTP протоколы арқылы берілетін пакеттерді оңай ұстап алуға болады. Алмасуға қатысатын кез-келген жабдыққа қол жеткізе алатын кез-келген адам жіберілген деректерді оқи және шифрын шеше алады. Сондықтан HTTPS (HyperText Transfer Protocol Secure, secure hypertext transfer protocol) деп аталатын HTTP кеңейтімі жасалды.
HTTPS деректерді шифрлау үшін SSL (Secure Sockets Layer) және TLS (Transport Layer Security) криптографиялық желілік протоколдары арқылы қауіпсіз қосылымды қамтамасыз етеді.
Веб-сайттарға кірген кезде, ӘСІРЕСЕ пайдаланушы аттары, құпия сөздер, мекенжайлар, төлем картасы деректері және т.б. сияқты құпия деректерді тасымалдау кезінде тек қауіпсіз HTTPS протоколын пайдалануды ұсынамыз. Браузердің мекенжай жолағына назар аударуды ұсынамыз, ол әрқашан қосылымыңыздың қауіпсіз екенін көрсетеді.
SSH (Secure Shell) — бұл қолданбалы қабаттың тағы бір маңызды протоколы. Ең алдымен, бұл протокол қашықтағы операциялық жүйелерді басқару үшін пайдаланылады және іс жүзінде желіні басқарудың негізі болып табылады.
Егер Сіз Интернет-сайтты немесе желілік қызметті орнатқан болсаңыз, желілік қалталарды орнатқан болсаңыз немесе қашықтағы компьютерде пәрмендерді іске қосқан болсаңыз, онда сіз бұл протоколмен бұрыннан таныссыз.
SSH қашықтағы жүйеге кіруге және кіруді басқару жүйесі рұқсат еткен кез келген пәрмендерді орындауға мүмкіндік беретін желідегі құрылғыларға қауіпсіз, криптографиялық қауіпсіз қосылымды қамтамасыз етеді.
СОНЫМЕН қатар, SSH экзотикалық жағдайларда, МЫСАЛЫ, SSH туннельдері арқылы Интернет-трафикті прокси арқылы жіберу немесе портты қайта бағыттау үшін пайдаланылуы мүмкін.
FTP(S) (Файлдарды Жіберу Протоколы). Бұл қолданбалы деңгейдің ең көне протоколдарының бірі. FTP HTTP-ден әлдеқайда бұрын пайда болған, бірақ ол әлі күнге дейін желіде деректер алмасу және файлдармен қашықтан жұмыс істеу үшін қолданылады.
FTP, HTTP сияқты, TCP протоколының жоғарғы жағында жұмыс істейді, бірақ ол бір уақытта екі арнаны ашады — деректерді беру және қосылымды басқару үшін. Файлдарды қашықтан басқару мүмкіндіктері FTP-ге арналған командалар жиынтығымен шектеледі. Бұл негізінен каталогтарды қарау, файлдарды жасау, жою және тасымалдау.
FTP протоколы деректерді анық мәтінмен жіберетіндіктен, оны құпия ақпаратты тасымалдау үшін пайдалану ұсынылмайды. Қауіпсіздікті жақсарту үшін FTPS (File Transfer Protocol + SSL немесе FTP/SSL) деп аталатын осы протоколдың кеңейтімі әзірленді. Атауынан көрініп тұрғандай, FTPS ШИФРЛАНҒАН SSL немесе TLS сеанстарын құруды НЕГІЗГІ FTP функциясына қосады.
SFTP (Қауіпсіз Файлдарды Тасымалдау Протоколы). Ұқсас атауына қарамастан, SFTP ftp кеңейтімі емес, бірақ қолданбалы қабаттың SSH протоколының жоғарғы жағында жұмыс істейді.
SFTP протоколының FTPS – тен практикалық артықшылығы ретінде серверге қосымша бағдарламаларды орнатудың қажеті жоқ-SSH қызметі барлық қажетті функцияларды қораптан тыс қолдайды.
(S) RTP (Нақты Уақыттағы Тасымалдау Протоколы). Ол бейне және аудио ағындарын тарату кезінде қолданылады. RTP application layer протоколы ойнатудың минималды кідірісін қамтамасыз етуге арналған. Бұл, мысалы, бейне/аудио чаттарда, бейнебақылау жүйелерінде немесе VoIP Интернет-телефониясында маңызды болуы мүмкін, мұнда кескіннің немесе дыбыстың түпнұсқадан айтарлықтай артта қалуына жол берілмейді.
RTP ДЕРЕКТЕРДІ IP арқылы мультикаст (IP мультикаст) арқылы бір уақытта бірнеше алушыларға тасымалдауға мүмкіндік береді. Бұл мүмкіндіктер RTP протоколының IP желілері арқылы мультимедиялық деректерді беру стандартына айналуына мүмкіндік берді.
Деректердің қауіпсіз тасымалдануын қамтамасыз ету үшін SRTP протоколының (Secure Real-time Transport Protocol) нұсқасы пайдаланылады, ОЛ RTP-ді қорғау механизмдерінің жиынтығымен кеңейтеді.
RTP протоколын (SRTP) қолданатын ең танымал технология-WebRTC (Нақты уақыттағы Веб-Байланыс, нақты уақыттағы желілік байланыс). WebRTC серверлерді пайдаланбай екі браузер арасында ағындық деректердің тікелей берілуін ұйымдастыруға арналған. Бұл технологияны қолдау барлық заманауи браузерлерде қамтылғандықтан, қосымша қолданбаларды орнату қажет емес. Қазіргі уақытта бұл мүмкіндік, мысалы, Интернетте вебинарлар мен бейнеконференциялар өткізу кезінде, сондай-ақ қашықтықтан оқыту сапасын бақылау прокторинг жүйелерінде белсенді түрде қолданылуда.
Қолданба деңгейіндегі негізгі протоколдарға шолу IMAP(Лар) (Интернет Хабарламаларына Қол Жеткізу Протоколы), электрондық поштаға қол жеткізу протоколы, СОНДАЙ-ақ DHCP (Динамикалық Хост Конфигурациясы Протоколы) және DNS (Домендік Атау Жүйесі) сияқты маңызды стандарттарды айтпай-ақ толық болмайды.).
Дегенмен, бір шолуда қазіргі уақытта бар барлық хаттамаларды егжей — тегжейлі қарастыру мүмкін емес-олардың жеті мыңнан астамы қазіргі компьютерлік желілерде бар.