Protokoly

Internet Protokol (IP)

Internetový protokol je protokolem síťové vrstvy. Obsahuje informace o adresování a další řídicí informace, umožňující směrování paketů.

Pakety, přenášené na úrovni síťové vrstvy, jsou označovány jako IP datagramy nebo IP pakety. Záhlaví každého IP datagramu obsahuje adresu příjemce, na základě které protokol IP přenáší IP datagramy mezi vzdálenými počítači. Každý IP datagram tedy může být přenášen samostatně, čímž může nastat situace, že IP datagramy dorazí k adresátovi v jiném pořadí než byly odeslány. Zabezpečení správného pořadí paketů není záležitostí protokolu síťové vrstvy, ale protokolů vrstev vyšších.

Každé síťové rozhraní v Internetu má svou jednoznačnou IP adresu (jednu IP adresu nesmí používat více síťových rozhraní, ale jedno síťové rozhraní může mít více IP adres). Jednotlivé sítě Internetu jsou propojeny pomocí směrovačů (routerů).

Protokol IP se řídí principem "maximální snahy, ale nezaručeného výsledku" (best effort). Maximálně využívá všech zdrojů a prostředků, které má k dispozici. Jakmile však požadavky překročí kapacitu, dochází k zahazování paketů.

Poskytuje tzv. nespolehlivý mechanismus přenosu dat mezi dvěma počítači. K zahazování paketů nedochází pouze v případě překročení kapacity. Přijme-li protokol IP poškozený paket, nesnaží se sjednat nápravu, ale poškozený paket zahodí. Tento postup je výhodný v případě, kdy je upřednostňována rychlost a rovnoměrnost přenosu oproti poškození nebo ztrátě dat.

Ikona iDevice Nespolehlivý přenos
Názorným příkladem může být situace přenosu multimediálních dat (digitalizovaného zvuku nebo obrazu). Lidské oko či ucho je schopno zaznamenat jakoukoli změnu v pravidelnosti (rychlosti) přehrávání obrazu či zvuku, ovšem drobnou chybu v obraze, způsobenou ztrátou přenášených dat nezaznamená. Při přenosu multimediálních dat je tedy skutečně vhodnější preferovat rovnoměrnost a přesnost před ztrátou dat.

Protokoly TCP a UDP

Protokoly TCP (Transport Control Protocol) a UDP (User Datagram Protocol) jsou provozovány na úrovni transportní vrstvy.

TCP
Na rozdíl od protokolu IP zajišťuje Protokol pro řízení přenosu TCP spolehlivý přenos dat, pro který využívá služeb protokolu IP, současně ale definuje mechanismy, které se starají o ztracené a zdvojené IP datagramy. Provozuje tzv. spojovanou (connection-oriented) službu - před každou výměnou dat mezi dvěma uzly musí být nejprve navázáno spojení a po ukončení přenosu musí být toto spojení zase zrušeno. Příjemce tedy potvrzuje přijímaná data. V případě ztráty dat si příjemce vyžádá zopakování přenosu. Zabezpečuje také správné pořadí doručovaných IP datagramů.

UDP
Uživatelský datagramový protokol UDP poskytuje datagramové služby, tzn. nespojované (connectionless) a nespolehlivé doručovací služby. Podobně jako protokol TCP využívá pro přenos dat služeb protokolu IP. Na rozdíl od protokolu TCP nevyžaduje potvrzení příjmu dat.
IP datagram pouze odesílatel odešle a již není kontrolováno, zda byl doručen. Každý aplikační program, který se rozhodne využívat služby protokolu UDP, tedy přebírá odpovědnost za zajištění takové úrovně spolehlivosti přenosů, jakou sám potřebuje. Musí se také sám vyrovnávat i s dalšími důsledky, které z nespojovaného a nespolehlivého přenosu protokolu UDP, např. zajistit správné pořadí jednotlivých IP datagramů.

Oba protokoly využívají k identifikaci odesílající a přijímající aplikace speciální adresy, tzv. porty.

Datový proud mezi dvěma aplikacemi je jednoznačně identifikován čtyřmi hodnotami:

  • zdrojovou IP adresou,
  • číslem zdrojového portu,
  • cílovou IP adresou,
  • číslem cílového portu.

Čísla portů (menší než 1020) byla již pevně přidělena některým důležitým a známým aplikacím, např.:

  • port 80 - webová služba s protokolem HTTP,
  • port 21 - FTP,
  • port 23 - Telnet.
Ikona iDevice Praktické přirovnání

Rozdíl mezi portem a IP adresou lze vysvětlit pomocí přirovnání k poštovní adrese.
IP adresa v tomto případě odpovídá číslu domu, port jménu a příjmení adresáta.
Z toho je patrné, že IP adresa je na transportní vrstvě nedostačující.

Aplikační protokoly

Relační, prezentační a aplikační vrstva ISO/OSI jsou v TCP/IP soustředěny do jediné vrstvy - aplikační. Aplikační protokoly tedy odpovídají hned několik vrstvám ISO/OSI.

Velké množství aplikačních protokolů je z praktického hlediska možné členit na:

  • uživatelské protokoly - využívané uživatelskými aplikacemi
  • služební protokoly - sloužící pro správnou funkci Internetu

Mezi uživatelské protokoly například patří:
- protokol HTTP (Hypertext Transfer Protocol) využívaný pro vyhledávání informací na Internetu,
- protokol SMTP (Simple Mail Transport Protocol) pro přenos elektronické pošty mezi poštovními servery,
- protokol Telnet (Telecommunications network protocol) pro emulaci klasického terminálu,
- protokol FTP (File Transfer Protocol) pro přenos souborů.

Se služebními protokoly se běžní uživatelé nesetkají. Jedná se např. o protokoly pro správu sítě, protokoly směrovací, které využívají směrovače pro správné nastavení směrovací tabulky apod.

« Předchozí | Další »