Протоколы передачи данных
Как и любая компьютерная сеть, Интернет основан на множестве компьютеров, соединенных друг с другом проводами, через спутниковый канал связи ит. д. Однако, как известно, одних проводов для передачи информации недостаточно — передающей и принимающей сторонам необходимо также придерживаться ряда соглашений, позволяющих строго регламентировать передачу данных, а также гарантировать, что эта передача пройдет без искажений. Такой набор правил называется протоколом передачи. Грубо говоря, протокол — это набор правил, который позволяет системам, взаимодействующим в рамках Интернета, обмениваться данными в наиболее удобной для них форме. Следуя сложившейся в книгах подобного рода традиции, я вкратце расскажу, что же из себя представляют основные протоколы Интернета.
Иногда я буду называть Интернет Сетью с большой буквы, в отличие от "сети" с маленькой буквы, которой обозначается вообще любая сеть, локальная или глобальная. Тут ситуация сходна со словом "галактика": наша галактика называется Галактикой с прописной буквы, а "галактика" cо строчной буквы соответствует любой другой звездной системе подобных размеров. На самом деле, сходство Сети и Галактики идет несколько дальше орфографии, и, я думаю, вы скоро также проникнетесь этой мыслью.
Необходимость некоторой стандартизации возникла чуть ли не с самого момента возникновения компьютерных сетей. Действительно, подчас одной сетью объединены компьютеры, работающие под управлением не только различных операционных систем, но нередко имеющие и совершенно различную архитектуру процессора, организацию памяти и т. д. Именно для того, чтобы обеспечивать возможность передачи между такими компьютерами, и предназначены всевозможные протоколы. Давайте рассмотрим этот вопрос чуть подробнее.
Разумеется, для разных целей существуют различные протоколы. К счастью, нам не нужно иметь представление о каждом из них — достаточно знать только тот, который мы будем использовать в Web-программировании. Таковым для нас является протокол TCP (Transmission Control Protocol — Протокол управления передачей данных), а точнее, протокол HTTP (Hypertext Transfer Protocol — Протокол передачи гипертекста), базирующийся на TCP. Протокол HTTP как раз и задействуется браузерами и Web-серверами.
Заметьте, что уже в самом начале первой главы я упомянул о том, что один протокол может использовать в своей работе другой. В мире Интернета эта ситуация является совершенно обычной. Чаще всего каждый из протоколов, участвующих в передаче данных по сети, реализуется в виде отдельного и по возможности независимого программного обеспечения или драйвера. Среди них существует некоторая иерархия, когда один протокол является всего лишь "надстройкой"
над другим, тот, в свою очередь — над третьим, и т. д. до самого "низкоуровневого"
драйвера, работающего уже непосредственно на физическом уровне с сетевыми картами или модемами. На рис. 1.1 приведена примерная схема того, что происходит при отправке запроса браузером пользователя на некоторый Web-сервер в Интернете. Прямоугольниками обозначены программные компоненты: драйверы протоколов и программы-абоненты (последние выделены жирным шрифтом), направление передачи данных указано стрелками. Конечно, в действительности процесс гораздо более сложен, но нам сейчас нет необходимости на этом останавливаться.
Обратите внимание, что в пределах каждой системы протоколы на схеме расположены в виде "стопки", один над другим. Такая структура обуславливает то, что часто семейство протоколов обмена данными в сети Интернет называют стеком TCP/IP (стек в переводе с английского как раз и обозначает "стопку").
Рис. 1.1. Организация обмена данными в Интернете
Каждый из протоколов в идеале "ничего не знает" о том, какой протокол "стоит над ним". Например, протокол IP (который обеспечивает несколько более простой сервис по сравнению с TCP) не использует возможности протокола TCP, а TCP, в свою очередь, "не догадывается" о существовании протокола HTTP (именно его задействует браузер и понимает Web-сервер, на схеме протокол HTTP
не обозначен).
Применение такой организации позволяет заметно упростить ту часть операционной системы, которая отвечает за поддержку работы с сетью. А я тем временем прошу вас не пугаться. Нас будет интересовать в конечном итоге всего лишь протокол самого высокого уровня, "возвышающийся" над всеми остальными протоколами, т. е. HTTP и то, как он взаимодействует с протоколом TCP.
