Протоколы прикладного уровня

HTTP протокол

HTTP (англ. HyperText Transfer Protocol — «протокол передачи гипертекста») — протокол прикладного уровня передачи данных (изначально в виде гипертекстовых документов в формате «HTML», в настоящий момент используется для передачи произвольных данных). В работе использует 80 порт.

Основой HTTP является технология «клиент-сервер», то есть предполагается существование:

– клиентов, которые инициируют соединение и посылают запрос;

– серверов, которые ожидают соединения для получения запроса, производят необходимые действия и возвращают обратно сообщение с результатом (см. рисунок 21).

Рисунок 21 – Сетевое взаимодействие по протоколу http.

HTTP в настоящее время повсеместно используется в сети Интернет для получения информации с веб-сайтов.

Основным объектом работы в HTTP является ресурс, на который указывает URI (Uniform Resource Identifier) в запросе клиента. Обычно такими ресурсами являются хранящиеся на сервере файлы, но ими могут быть логические объекты или что-то абстрактное. Особенностью протокола HTTP является возможность указать в запросе и ответе способ представления одного и того же ресурса по различным параметрам: формату, кодировке, языку и т. д. (в частности, для этого используется HTTP-заголовок). Именно благодаря возможности указания способа кодирования сообщения, клиент и сервер могут обмениваться двоичными данными, хотя данный протокол является текстовым.

Особенностью протокола HTTP является то, что он не сохраняет своего состояния. Это означает отсутствие сохранения промежуточного состояния между парами «запрос-ответ». Компоненты, использующие HTTP, могут самостоятельно осуществлять сохранение информации о состоянии, связанной с последними запросами и ответами (например, «куки» на стороне клиента, «сессии» на стороне сервера). Браузер, посылающий запросы, может отслеживать задержки ответов. Сервер может хранить IP-адреса и заголовки запросов последних клиентов. Однако сам протокол не осведомлён о предыдущих запросах и ответах, в нём не предусмотрена внутренняя поддержка состояния, к нему не предъявляются такие требования.

Основные свойства HTTP протокола:

– Глобальные URI. HTTP основывается на механизме именования URI. HTTP использует URI во всех транзакциях для идентификации ресурсов в сети.

– Обмен по схеме запрос-ответ. HTTP-запросы отправляются клиентами, получая затем ответы от серверов. Направление потока — от клиента к серверу; сервер не инициирует сетевой трафик.

– Отсутствие сохранения состояния. Состояние между запросами и ответами клиентами и серверами не сохраняется. Каждая пара запрос-ответ трактуется как независимый обмен сообщениями.

– Метаданные ресурсов. Информация о ресурсах часто включается в Web-транзакции и может быть использована различными способами.

FTP протокол

FTP (англ. File Transfer Protocol) — протокол, предназначенный для передачи файлов в компьютерных сетях. FTP позволяет подключаться к серверам FTP, просматривать содержимое каталогов и загружать файлы с сервера или на сервер; кроме того, возможен режим передачи файлов между серверами.

Отличительной особенностью FTP является использование двух TCP соединений для передачи данных.

1) Управляющее соединение устанавливается как обычное соединение клиент-сервер. Сервер осуществляет пассивное открытие на заранее известный порт FTP (21) и ожидает запроса на соединение от клиента. Клиент осуществляет активное открытие на TCP порт 21, чтобы установить управляющее соединение. Управляющее соединение существует все время, пока клиент общается с сервером. Это соединение используется для передачи команд от клиента к серверу и для передачи откликов от сервера.

2) Соединение данных открывается каждый раз, когда осуществляется передача файла между клиентом и сервером, а также при получении клиентом списка файлов (см. рисунок 22).

Рисунок 22 – Сетевое взаимодействие по протоколу ftp.

Обмен данными в FTP происходит по TCP-каналу. Обмен построен на технологии «клиент-сервер». FTP не может использоваться для передачи конфиденциальных данных, поскольку не обеспечивает защиты передаваемой информации и передает между сервером и клиентом открытый текст. FTP-сервер может потребовать от FTP-клиента аутентификации (т.е. при присоединении к серверу FTP-пользователь должен будет ввести свой идентификатор и пароль). Однако пароль, и идентификатор пользователя будут переданы от клиента на сервер открытым текстом.

SMTP протокол

SMTP (англ. Simple Mail Transfer Protocol) — это сетевой протокол, предназначенный для передачи электронной почты в сетях TCP/IP.

Протокол SMTP поддерживает передачу сообщений электронной почты между произвольными узлами сети Интернет. Для работы через протокол SMTP клиент создаёт двухстороннее TCP соединение с сервером через порт 25. Затем клиент и SMTP сервер обмениваются информацией пока соединение не будет закрыто или прервано. Он служит для достоверной и надежной передачи сообщений между хостами сети Интернет (см. рисунок 23).

Рисунок 23 – Сетевое взаимодействие по протоколу smtp.

SMTP — протокол прикладного уровня, поэтому обычно над модулем SMTP располагается почтовая служба организаций. SMTP представляет собой независимый от транспортной подсистемы протокол, для работы которого необходим только транспортный канал передачи потока данных. Собственные механизмы промежуточного хранения почты и механизмы повышения надежности доставки позволяют протоколу SMTP использовать для работы различные транспортные службы. SMTP может работать по любому транспортному каналу, удовлетворяющему требованиям передачи данных SMTP через различные сети или группы сетей.

Протокол SMTP обеспечивает как передачу сообщений на адрес одного получателя, так и тиражирование нескольких копий сообщения для передачи на разные адреса. Протокол SMTP может передавать не только текстовые сообщения, но и двоичную информацию, такую как рисунки, исполняемые файлы и др. Двоичная информация, находящаяся в сообщении, перед отправкой определенным образом форматируется и, как правило, кодируется в 7-битный вид, хотя современные расширения протокола SMTP — ESMTP позволяют передавать данные в 8-битном виде. Форматирование и кодирование разнородной пользовательской информации производится почтовым клиентом, обеспечивающим доступ к сервису электронной почты.

POP3 протокол

РОРЗ — это простейший протокол для работы пользователя с содержимым своего почтового ящика. Он позволяет только забрать почту из почтового ящика сервера на рабочую станцию клиента и удалить ее из почтового ящика на сервере. Всю дальнейшую обработку почтовое сообщение проходит на компьютере клиента. Этот протокол позволяет рабочим станциям динамически получать доступ к своим почтовым ящикам, расположенным на сервере, предназначенном для обслуживания электронной почты в данной организации.

РОРЗ-сервер не отвечает за отправку почты, он работает только как универсальный почтовый ящик для группы пользователей. Когда пользователю необходимо отправить сообщение, он должен установить соединение с каким-либо SMTP-сервером и отправить туда свое сообщение по SMTP протоколу.

РОРЗ-сервис, как правило, устанавливается на 110-й ТСР-порт сервера, который будет находиться в режиме ожидания входящего соединения. Когда клиент хочет воспользоваться РОРЗ-сервисом, он просто устанавливает TCP-соединение с портом 110 этого хоста. После установления соединения сервис РОРЗ отправляет подсоединившемуся клиенту приветственное сообщение. После этого клиент и сервер начинают обмен командами и данными. По окончании обмена РОРЗ-канал закрывается.