Когда вы снимаете телефонную трубку и набираете номер, чтобы поделиться с
другом последними новостями, сигнал с вашего телефона поступает на
телефонную станцию, а оттуда - на аппарат, установленный у абонента которому предназначен звонок. Все
время, пока вы общаетесь с вашим собеседником, никто другой не сможет
дозвониться ни ему, ни вам: вы заняли определенный участок телефонной сети,
который в этот момент времени обслуживает только вас. Такой принцип
организации связи носит название "сеть с коммутацией линий". Или как говорят некоторые специалисты "нерациональное использование сетевых ресурсов".
Примером системы, реализующей подобный алгоритм, может служить
любительская сеть FidoNet. Интернет является сетью с коммутацией пакетов и
работает по принципиально иной схеме. Когда ваш компьютер обращается к
другой удаленной машине, также подключенной к Интернету, вы не блокируете
определенную линию. Ваша машина пересылает удаленному компьютеру
дискретный пакет информации, тот получает его и в следующий момент времени
начинает принимать информацию от другого пользователя, потом отсылает пакет
третьему, отправляет другой пакет вам и снова переключается на прием данных от
очередного абонента. Подобный подход позволяет сетевым машинам общаться
сразу с несколькими удалёнными машинами пользователей, не заставляя кого-либо из других абонентов
подолгу ожидать, "когда же наконец освободится линия".
Протокол IP позволяет только транслировать данные. Для того чтобы управлять
этим процессом, служит протокол TCP (Transmission Control Protocol),опирающийся
на возможности протокола IP. Как же контролируется передачаи нформации?
Положим, вы хотите переслать по почте вашему другу толстый журнал, не по-
тратив при этом денег на отправку бандероли. Как решить эту проблему, если
почта отказывается принимать письма, содержащие больше нескольких бумажных
листов? Выход простой: разделить журнал на страницы и отправлять их
отдельными письмами. По номерам страниц ваш друг сможет собрать журнал
целиком. Приблизительно таким же способом работает протокол TCP. Он делит
информацию на несколько частей, присваивает каждой части номер, по которому
данные впоследствии можно будет соединить воедино, добавляет к ней
"служебную" информацию и укладывает все это в отдельный "IP-конверт".Далее
этот "конверт" отправляется по Сети.- поскольку работа Интернета основана на протоколе IP. Поскольку в такой схеме протоколы TCP и IP тесно связаны, их
часто объединяют в одно понятие: TCP/IP. Размер передаваемых в Интернете
TCP/IP-пакетов составляет, как правило, от 1 до 1500 байт, что связано с
техническими характеристиками Сети.
Наверняка, пользуясь услугами обычной почтовой связи, вы сталкивались с тем,
что обычные письма, посылки и иные почтовые отправления теряются и
приходят совсем не туда, куда нужно. Те же проблемы характерны и для
Интернета. В Сети этим занимается протокол TCP. Если какой-либо пакет
данных не был доставлен получателю вовремя, TCP повторяет пересылку до тех
пор, пока информация не будет принята корректно и в полном объеме.
В действительности данные, передаваемые по электронным сетям, не только
теряются, но зачастую искажаются из-за помех на линиях связи. Встроенные в
TCP алгоритмы контроля за корректностью передачи данных решают и эту
проблему. Одним из самых известных механизмов контроля за правильностью
пересылки информации является метод, согласно которому в заголовок каждого
передаваемого пакета записывается некая контрольная сумма, вычисленная
компьютером-отправителем. Компьютер-получатель по аналогичной системе
вычисляет контрольную сумму и сравнивает ее с числом, имеющимся в заголовке
пакета. Если цифры не совпадают, TCP пытается повторить передачу.
Следует отметить также, что при отправке информационных пакетов протокол
TCP требует от компьютера-получателя подтверждения приема информации. Это
организуется путем создания временных задержек при приеме-передаче
-тайм-аутов, или ожиданий. Тем временем отправитель продолжает пересылать
данные. Образуется некий объем уже переданных, но еще не подтвержденных
данных. Иными словами, TCP организует двунаправленный обмен информацией,
что обеспечивает более высокую скорость ее трансляции.
При соединении двух компьютеров их модули TCP следят за состоянием связи.
При этом само соединение, посредством которого осуществляется обмен
данными, носит название виртуального канала.
Современная схема передачи данных в Интернете имеет многослойную структуру,
включающую несколько уровней. Такая структура называется эталонной моделью
ISO OSI (Open Systems Interconnection).
Вернемся к передаче данных с вашей машины на какой-либо удаленный
компьютер. На самом деле ваш компьютер, не транслирует
информацию непосредственно компьютеру получателя (если, конечно, это не тот
сервер, через который вы подключены к Интернету).
Данные, попадая на компьютер, соединяющий вас со Всемирной сетью,
передаются на другую машину, с которой соединен этот компьютер, и так - до
первого узла. Далее определяется направление, приблизительно соответствующее
тому, в котором находится конечный получатель, то есть маршрут
информационного пакета. Пакет отправляется дальше до следующего узла, где
снова определяется его дальнейший маршрут. Этот процесс называется
маршрутизацией.
