TCP/IP это сокращение от Transmission
Control Protocol and Internet Protocol.
TCP/IP может означать разные вещи. В большинстве
других случаев, это относится к сетевому протоколу само по себе.
Клиент – это процесс, который инициализирует соединение.
Обычно, клиенты общаются с одним сервером за раз. Если процессу требуется
общаться с несколькими серверами, то создаются несколько клиентов.
Подобно, телефонному вызову, клиент это та персона,
которая делает вызов.
Сервер – это процесс, который отвечает на входящий запрос.
Обычно сервер обслуживает некоторое количество запросов, от нескольких клиентов
одновременно. Тем не менее, каждое соединение от сервера к клиенту является
отдельным сокетом.
Каждый компьютер в
TCP/IP сети имеет свой уникальный адрес. Некоторые компьютеры могут иметь более
одного адреса. IP адрес - это
32-битный номер и обычно представляется с помощью точечной нотации, например
192.168.0.1. Каждая секция представляет собой одни байт 32-битного адреса, вы
можете иметь и более одного IP адрес, назначенного вам. Машины, которые имеют
более одного IP адреса, называются multi-homed.
Порт – это
целочисленный номер, который идентифицирует, с каким приложением или сервисом
клиента будет соединение на обслуживание по данному IP адресу.
Когда серверное приложение готово воспринимать
входящие запросы, то оно начинает прослушивать порт. Поэтому приложение или
протокол используют общие заранее известные мировые порты. Когда клиент желает
пообщаться с сервером, он обязан знать, где приложение (IP адрес) и какой порт (расширение телефонного номера),
приложение прослушивает.
Обычно приложения имеют фиксированный номер, чтобы не
было проблем для приложения. Например, HTTP использует порт 80, а FTP
использует порт 21. Поэтому достаточно знать адрес компьютера, чтобы
просмотреть web страницу.
Порты ниже 1024 резервированы и должны использовать
только для реализации известных протоколов, которые используют подобный порт
для его использования. Большинство популярных протоколов используют
резервированные номера портов.
В терминах TCP/IP, протокол это описание как производить
некоторые действия. НО в большинстве случаев это обычно одна из двух вещей:
1.
Тип сокета.
2.
Протокол более
высокого командного уровня.
Когда говорим о сокетах, то протокол описывает его
тип. Распространенные типы сокетов следующие - TCP, UDP и ICMP
Когда говорим о протоколах более высокого уровня, то
это относится к командам и ответам, для реализации требуемых функций. Эти
протоколы описаны в RFC.
Примеры таких протоколов – это HTTP, FTP и SMTP.
Все что здесь говорится об сокетах, относится к
TCP/IP. Сокет это комбинация IP адреса, порта и протокола. Сокет также
виртуальный коммуникационный трубопровод между двумя процессами. Эти процессы
могут быть локальными (расположенными на одном и том же компьютере) или
удаленными.
Имя узла это человеческий синоним, вместо IP адреса. Например, есть узел www.nevrona.com. Каждый узел имеет свой
эквивалент в виде IP адреса. Для www.nevrona.com это 208.225.207.130.
Использование имен узлов проще для человека, к тому же
позволяет сменить IP адрес без проблем для
потенциальных клиентов, без их потери.
DNS это
сокращение от Domain Name Service.
Задача DNS преобразовывать имена узлов в IP адреса. Для установки соединения, требуется IP адрес, DNS используется, чтобы сначала преобразовать
имя в IP адрес.
TCP это сокращение от Transmission Control Protocol.
Иногда TCP также называют потоковым протоколом. TCP/IP
включает много протоколов и множество путей для коммуникации. Наиболее часто
используемые транспорты это TCP и UDP. TCP это протокол, основанный на
соединении, вы должны соединиться с сервером, прежде чем сможете передавать
данные. TCP также гарантирует доставку и точность передачи данных. TCP также
гарантирует, что данные будут приняты в том же порядке, как и переданы.
Большинство вещей, которые используют TCP/IP - используют TCP как транспорт.
UDP это
сокращение от User Datagram Protocol.
UDP предназначен для датаграмм, и он не требует
соединения. UDP позволяет посылать облегченные пакеты на узел без установки
соединения. Для UDP пакетов не гарантируется доставка и последовательность
доставки. При передаче UDP пакетов, они отсылаются в блоке. Поэтому вы не
должны превышать максимальный размер пакета, указанный в вашем TCP/IP стеке.
Надежность/достоверность UDP пакетов зависит
надежности и перегрузки сети. UDP пакеты часто используются в локальных сетях (LAN), поскольку
локальная сеть очень надежная и не перегруженная. UDP пакеты, проходящие через
Интернет так же обычно надежны и могут использовать коррекцию ошибок передачи
или интерполяцию. Доставка не может быть гарантирована в любой сети – потом не
будем считать, что ваши данные всегда достигнут точки назначения.
Поскольку UDP не имеет средств подтверждения доставки,
то вообще нет гарантии этой доставки. Если вы посылаете UDP пакет на другой
узел, то вы не имеете возможности узнать, доставлен пакет или нет. Стек не
может определить это и не выдает никакой информации об ошибке, если пакет не
доставлен. Если вам требуется подобная гарантия, то вы должны сами организовать
ответ от удаленного узла.
ICMP это сокращение от Internet Control Message Protocol.
ICMP это протокол управления и обслуживания. Обычно,
вам не потребуется использовать этот протокол. Обычно он используется для
общения с маршрутизаторами и другим сетевым оборудованием. ICMP позволяет узлам
получать статус и информацию об ошибке. ICMP используется для протоколов PING, TRACEROUTE и
других подобных.
Файл HOSTS
это текстовый файл, который содержит локальную информацию об узлах.
Когда стек пытается определить IP адрес
для узла, то он сначала просматривает этот файл. Если информация будет найдена,
то используется она, если же нет, то процесс продолжается с использованием DNS.
Это пример файла HOSTS:
Caesar 192.168.0.4
# Server computer
augustus 192.168.0.5 # Firewall
computer
Имя узла и IP адрес
должны быть разделены с помощью пробела или табуляции. Комментарии также могут
быть вставлены в файл, для этого должен быть использован символ #.
Файл HOSTS может быть использован для ввода ложных
значений или для замены значений DNS. Файл HOSTS часто используется в малых сетях, которые
не имеют DNS сервера. Файл HOSTS также используется для перекрытия IP адресов при отладке.
Файл SERVICES подобен файлу HOSTS. Вместо разрешения узлов в IP адреса, он разрешает имена сервисов в номера портов.
Формат файла следующий:
<service name> <port number>/<protocol> [aliases...] [#<comment>]
Вам не требуется читать данный файл, поскольку стек
протоколов делает это самостоятельно и прозрачно для вас. Файл SERVICES может
быть прочитан с помощью специальной функции стека, но большинство программ не
используют эту функции и игнорируют их значения. Например, многие FTP программы
используют порт по умолчанию без обращения к функциям стека, для определения
номера порта по имени ‘FTP’.
LOCALHOST ссылается на компьютер, на котором выполняется
приложение. Это адрес обратной петли и это реальный физический IP адрес, со значением 127.0.0.1. Если 127.0.0.1 используется
на клиенте, он всегда возвращает пакет обратно на тот же компьютер, для сервера
на том же компьютере, что и клиент.
Это очень полезно для отладки. Это также может быть
использовано для связи с сервисами, запущенными на этом же компьютере.
Ping работает из командной строки, синтаксис использования
следующий:
ping <host name or IP>
Traceroute работает из командной строки, Traceroute показывает список IP маршрутизаторов, через которые проходит трасса до
узла назначения и сколько требуется времени на каждый прыжок, до каждого узла.
Данное время пригодна для поиска узких мест. Traceroute показывает последний маршрутизатор, который нормально
обработал пакет, в случае неудачной передачи. Traceroute используется для дальнейшей диагностики после пинга.
LAN это
сокращение от Local Area Network.
LAN относится ко всем системам, подключенным к Ethernet повторителям (hubs) и коммутаторам (switches), или в некоторых случаях к Token ring или другим.
К LAN не относятся другие LAN, подключенные с помощью мостов или маршрутизаторов.
WAN это сокращение от Wide Area Network.
WAN означает соединение нескольких LAN совместно, с помощью мостов и маршрутизаторов в одну
большую сеть.
RFC это сокращение от Request for Comments.
RFC это набор официальных документов, которые описывают
и детализируют протоколы Интернет. Документы RFC идентифицируются их номера,
подобными RFC 822.
Есть очень много зеркал, которые содержат документы
RFC в Интернет. Лучший из них, который имеет поисковую системе находится на
сайте http://www.rfc-editor.org/
Кодовые потоки
– это метод выполнения программы. Большинство программ имеют только один поток.
Тем не менее, дополнительные потоки могут быть созданы для выполнения
параллельных вычислений.
На системах с несколькими CPU, потоки могут
выполняться одновременно на разных CPU, для более быстрого выполнения.
На системах с одним CPU, множество потоков могут
выполняться с помощью вытесняющей многозадачности. При вытесняющей
многозадачности, каждому потоку выделяется небольшой квант времени. Так что,
кажется, что каждый поток выполняется на отдельном процессоре.
Unix до сих пор не имеет поддержки потоков. Вместо этого, Unix использует ветвление (forking). С потоками, каждая отдельная строка выполнения
исполняется, но она существует в том же самом процессе, как и другие потоки и в
том же адресном пространстве. При разветвлении каждый процесс должен сам себя
разделять. Создается новый процесс и все хендлы (handles) передаются ему.
Разветвление не так эффективно как потоки, но также
имеется и преимущества. Разветвление более стабильно. В большинстве случаев -
разветвление легче программировать.
Разветвление типично для Unix, так как ядро
использует и поддерживает его, в то время как потоки это более новое.
Winsock – это сокращение от Windows Sockets.
Winsock – это определенное и документированное стандартное API, для программирования сетевых протоколов. В основном
используется для программирования TCP/IP, но может быть использовано и для программирования Novell (IPX/SPX) и других сетевых протоколов. Winsock реализован как набор DLL и является частью Win32.
Термин стек
протоколов относится к слою
операционной системы, которая сеть и предоставляет API для
разработчика по доступу к сети.
В Windows стек
протоколов реализован с помощью Winsock.