|
W zasadzie wszystkie rodzaje transmisji danych mo┐na podzieliµ na dwa kategorie:
po│▒czeniowe i bezpo│▒czeniowe.
Aby wyja╢niµ ideΩ tych rozwi▒za±, pos│u┐ymy siΩ prostymi analogiami. Przyk│adem
us│ugi po│▒czeniowej jest telefon. Kiedy chcemy z kim╢ porozmawiaµ wybieramy jego
numer zestawiaj▒c w ten spos≤b kana│ komunikacyjny. Dopiero wtedy, kiedy po│▒czenie
jest zrealizowane mo┐na rozpocz▒µ rozmowΩ.
Analogi▒ do komunikacji bezpo│▒czeniowej jest wysy│anie paczki poczt▒. Pocz▒tkiem
drogi paczki jest poczta. Nie ma jednak gotowego ╢rodka pozwalaj▒cego natychmiast
przetransportowaµ przesy│kΩ z poczty do odbiorcy. Zamiast tego paczki s▒ grupowane i
przesy│ane razem najbardziej dogodn▒ tras▒. Zar≤wno nadawcy, jak i odbiorcy jest
zupe│nie obojΩtne jak▒ drog▒ paczka zostanie dostarczona, wa┐ne jest tylko to, aby
transport by│ bezpieczny i szybki.
W przypadku wymiany danych podzia│ pomiΩdzy tymi dwoma rodzajami komunikacji nie jest
tak wyra╝ny. Komunikacja po│▒czeniowa mo┐e byµ symulowana w kanale bezpo│▒czeniowym
poprzez wymianΩ pakiet≤w danych i potwierdze± ich odbioru. Mo┐liwa jest te┐ sytuacja
odwrotna.
Bardzo istotnym problemem jest zapewnienie bezpiecze±stwa komunikacji. W tym przypadku
zagadnienie bezpiecze±stwa dotyczy nie tyle zabezpieczenia naszych danych przed
pods│uchaniem , co raczej utrzymania ci▒g│o╢ci po│▒czenia w og≤le.
Najni┐sze warstwy modelu OSI nie realizuje ┐adnych funkcji zwi▒zanych z
bezpiecze±stwem. Dopiero na wy┐szych poziomach istniej▒ mechanizmy, i to bardzo
skuteczne, kt≤re dbaj▒ o pewno╢µ po│▒czenia.
Zale┐nie od tego w jaki spos≤b realizowana jest polityka bezpiecze±stwa, rozr≤┐niamy
dwa rodzaje komunikacji, kt≤rym odpowiadaj▒ podstawowe us│ugi komunikacyjne: TCP
(Transport Core Protocol) i UDP (User Datagram Prorotocol).
Najpopularniejszym protoko│em transmisji danych jest TCP. Bazuje on na
ni┐szych poziomach modelu OSI i zapewnia wy┐szym warstwom kana│
komunikacyjny zorientowany po│▒czeniowo. TCP gwarantuje poprawno╢µ transmisji danych
pomiΩdzy punktami A i B, a w przypadku wyst▒pienia b│Ωdu wysy│a do wy┐szych warstw
odpowiedni komunikat.
Zagwarantowanie bezpiecze±stwa nie jest jednak │atwym zadaniem dla protoko│u
transmisyjnego: TCP musi sprawdzaµ czy wszystkie wys│ane pakiety dotar│y do adresata, a
po odebraniu porcji informacji wysy│a potwierdzenie do nadawcy. W przypadku braku
potwierdzenia odbioru protok≤│ ┐▒da ponownego wys│ania a┐ do chwili nadej╢cia
potwierdzenia.
Dla wy┐szych warstw sytuacja taka jest bardzo korzystna. Operuj▒ one na kanale
transmisyjnym, nad kt≤rego bezpiecze±stwem czuwa TCP. Rozwi▒zanie to ma jednak pewn▒
wadΩ: mechanizmy kontroluj▒ce przep│yw danych znacznie obni┐aj▒ wydajno╢µ ca│ego
systemu.
User Datagram Protocol - alternatywa dla TCP/IP
Alternatyw▒ dla TCP jest UDP. Us│uga ta bardzo przypomina pocztΩ pneumatyczn▒.
Wrzucamy co╢ do sieci, a UDP transportuje to z punktu A do B. Takie rozwi▒zanie
dopuszczalne jest tylko wtedy, kiedy przesy│ane dane nie s▒ szczeg≤lnie wa┐ne lub
kiedy aplikacja u┐ytkowa sama sprawdza poprawno╢µ transmisji - w tym przypadku
zastosowanie TCP oznacza│oby dublowanie funkcji kontrolnych. UDP jako us│uga
bezpo│▒czeniowa, nie realizuj▒ca kontroli przep│ywu, jest nieskomplikowana i dziΩki
temu szybka.
Znaczenie Ethernetu dla TCP/IP
Terminem czΩsto pojawiaj▒cym siΩ obok TCP/IP jest Ethernet. Jest to protok≤│ warstwy
│▒cza danych i technologia rozsy│ania informacji w sieci. Specyfikacja Ethernetu
okre╢la wymagania dotycz▒ce okablowania i innych parametr≤w technicznych. Ethernet jest
implementowany w systemach komputerowych jako oprogramowanie uk│adowe (firmware)
instalowane na kartach interfejsu sieci. Nazwa Ethernet pochodzi od koncepcji eteru, czyli
uniwersalnego no╢nika fal, zarzuconej dzi╢, teorii fizycznej ETHER-net
mia│ byµ uniwersalnym no╢nikiem informacji przesy│anych pomiΩdzy wszystkimi
elementami sieci komputerowej.
Pierwsze prace nad przysz│ym standardem rozpoczΩ│a firma Xerox w o╢rodku badawczym w
Palo Alto (PARC) w Kalifornii. By│ to rok 1970. Zesp≤│ naukowc≤w z Palo Alto
rozpocz▒│ prace nad realizacj▒ wizji elektronicznego biura, kt≤ra mia│a siΩ zi╢ciµ
w latach dziewiΩµdziesi▒tych. Prace te by│y elementem koncepcji rozwoju rynkowego
firmy Xerox, do tej pory znanej g│≤wnie z produkcji maszyn kopiuj▒cych (kt≤re zreszt▒
w│a╢nie od nazwy tej firmy s▒ nazywane kserokopiarkami).
W 1973 zesp≤│ z PARC by│ ju┐ daleko zaawansowany w badaniach nad komputerami,
drukarkami i innymi urz▒dzeniami sieciowymi. Grupa pod kierownictwem Roberta Metcalfe'a
pracowa│a nad znalezieniem metod przyspieszenia transmisji danych w sieci. Prace te
zosta│y uwie±czone sukcesem polegaj▒cym na stworzeniu technologii umo┐liwiaj▒cej
przesy│anie danych ze znacznie wiΩksz▒ szybko╢ci▒. TechnologiΩ tΩ nazwano
Ethernetem. Przed powstaniem Ethernetu istniej▒ce metody transmisji danych zapewnia│y
przes│anie jednej strony w rozdzielczo╢ci 600 dpi (punkt≤w na cal) w czasie oko│o 15
minut. Ethernet pozwoli│ na skr≤cenie tego czasu do kilkunastu sekund. By│o to
naprawdΩ du┐e osi▒gniΩcie i zapewni│o nowej technologii najwy┐sze uznanie. Pierwsza
wersja Ethernetu, zwana dzi╢ eksperymentaln▒, umo┐liwia│a transmisjΩ danych z
szybko╢ci▒ oko│o 2,6 Mbit/s. Kolejny wa┐ny krok stanowi│o wprowadzenie w 1982 roku
standardu Ethernet 2.0 przez firmy: DEC, Intel i Xerox. W tej wersji specyfikacja
okre╢la│a szybko╢µ transmisji na 10 Mbit/s, czyli prawie czterokrotnie szybciej ni┐ w
wersji eksperymentalnej.
Ethernet i TCP/IP to dwie zupe│nie r≤┐ne technologie, jednak gdy dzia│aj▒ razem,
pozwalaj▒ na stworzenie wydajnej sieci lokalnej. Ethernet jest protoko│em
funkcjonuj▒cym w pierwszej i drugiej warstwie sieci. TCP/IP jest zestawem wielu
protoko│≤w funkcjonuj▒cym w warstwie trzeciej i powy┐ej. Ethernet korzysta z
48-bitowego schematu adresowania stosowanego do komunikacji pomiΩdzy kartami interfejsu
sieci. W TCP/IP stosowane s▒ 32-bitowe adresy IP identyfikuj▒ce sieci i pojedyncze
komputery. Ethernet i TCP/IP mog▒ wsp≤│dzia│aµ dziΩki jednemu z protoko│≤w
bΩd▒cemu czΩ╢ci▒ TCP/IP. Jest to protok≤│ ARP (Address Resolution Protocol)
zamieniaj▒cy adresy Ethernetowe na adresy IP i na odwr≤t.
Podsumowanie
TCP/IP jest zaawansowanym protoko│em sieciowym, kt≤rego pocz▒tki siΩgaj▒ lat
siedemdziesi▒tych. Uznanie, jakim cieszy siΩ TCP/IP w ╢rodowiskach uniwersyteckich,
naukowych, rz▒dowych i w wielu innych organizacjach zapewni│o temu standardowi czo│owe
miejsce na rynku. ªmia│o mo┐na powiedzieµ, ┐e jest to najlepiej rozwiniΩty
protok≤│ sieciowy umo┐liwiaj▒cy funkcjonowanie niejednorodnej sieci, tzn. takiej, w
kt≤rej po│▒czone s▒ komputery r≤┐nych typ≤w. Si│a TCP/IP le┐y w nastΩpuj▒cych
mo┐liwo╢ciach:
- Mo┐e dzia│aµ na sprzΩcie r≤┐nych producent≤w
- Zawiera wbudowane trzy podstawowe aplikacje umo┐liwiaj▒ce
pracΩ zdaln▒, transfer plik≤w oraz korzystanie z poczty elektronicznej.
- Schemat adresowania IP pozwala na │atwe │▒czenie wielu
sieci.
- UdostΩpnia dwa niezale┐ne mechanizmy transportowe.
- Mo┐e wsp≤│pracowaµ z r≤┐nymi protoko│ami poziomu
│▒cza danych i r≤┐nymi typami no╢nika.
W warstwie aplikacyjnej TCP/IP opiera siΩ na relacji
klient/serwer. Technilogia klient/serwer jest og≤lnie rzecz bior▒c przyjazna
u┐ytkownikowi. Po│▒czenie technologii klient/serwer z mechanizmami zarz▒dzania
sieci▒, rozproszonym ╢rodowiskiem okienkowym i innymi elementami zapewnia sprawne
funkcjonowanie i │atw▒ obs│ugΩ sieci.
Kolejna nazwa czΩsto pojawiaj▒ca siΩ obok TCP/IP to Ethernet . Jest to
najpopularniejszy protok≤│ poziomu │▒cza danych u┐ywany wraz z TCP/IP. Ethernet
powsta│ w o╢rodku badawczym PARC i zosta│ rozwiniΩty przez firmy Digital, Intel i
Xerox. Technologia Ethernetu zapewniaj▒ca mo┐liwo╢ci szybkiej transmisji danych i
stosowania r≤┐nych typ≤w no╢nika szybko opanowa│a du┐▒ czΩ╢µ rynku. Obecnie jest
to dojrza│y i jednocze╢nie niedrogi standard stosowany na ca│ym ╢wiecie.
Po│▒czenie TCP/IP i Ethernetu jest ╢wietnym rozwi▒zaniem sieciowym. Oba standardy s▒
przystΩpne dla nowicjusza i jednocze╢nie stanowi▒ pole do popisu dla do╢wiadczonych
u┐ytkownik≤w i projektant≤w. Nie tylko zapewniaj▒ podstawowe aplikacje i narzΩdzia
sieciowe, lecz r≤wnie┐ stanowi▒ podstawΩ do rozwijania zaawansowanych technik, takich
jak rozproszone bazy danych, zdalne zarz▒dzanie czy systemy plikowe. Sprawdzona
wydajno╢µ i niezawodno╢µ czyni z nich wci▒┐ interesuj▒c▒ propozycjΩ dla wielu
zastosowa±.
|
