Рисунок 1.1 - Сеть Internet с точки зрения пользователя
1.1. Стек протоколов Internet
1.2. Принципы пакетной передачи речи
1.3. Виды голосовой связи в сети IP-телефонии
1.4. Преимущества IP-телефонии
Internet - это часть глобальной информационной системы, которая:
логически связана общим адресным пространством, использует IP-протокол или его перспективные расширения;
может поддерживать коммуникации, используя стек TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) или его расширения/последователи и/или IP-совместимые протоколы;
предоставляет, использует или делает доступными (для всех или конфиденциально) услуги высоких уровней.
Такое определение термина «Internet» было дано федеральным Сетевым Советом США (Federal Networking Counsil, FNC). Создатели технологии Internet исходили из двух основополагающих соображений:
невозможно создать единую физическую сеть, которая позволит удовлетворить потребности всех пользователей;
пользователям нужен универсальный способ для информационного обмена друг с другом.
В пределах каждой физической сети подсоединенные к ней терминалы используют ту или иную технологию доставки информации (Ethernet, Token Ring, FDDI, ISDN, ATM, беспроводные). Между средствами коммуникаций, зависящих от физических сетей, и прикладными системами встраивается новое программное обеспечение, которое обеспечивает взаимодействие различных физических сетей друг с другом. При этом детали этого взаимодействия «скрыты» от пользователей и им предоставляется возможность работать как бы в одной большой физической сети. Такой способ объединения в единое целое множества физических сетей и получил название технологии Internet. Internet по существу является надстройкой над реальными телекоммуникационными сетями. Основной протокол, на базе которого строится сеть Internet, называется Интернет-протоколом или протоколом IP.
Сеть Internet скрывает детали объединения сетей между собой, поэтому с точки зрения конечных пользователей и по отношению к прикладным программам сеть Internet представляет собой единую виртуальную сеть, к которой подсоединены все терминалы (компьютеры) - независимо от их реальных физических сетей (рисунок 1.1). Каждый компьютер (хост) должен иметь программное обеспечение доступа к Internet, которое позволяет прикладным программам использовать эту надстройку как одну физическую сеть.
Рисунок 1.1 - Сеть Internet с точки зрения пользователя
Фундаментальным принципом Internet является равнозначность всех объединенных с ее помощью физических сетей: любая система коммуникаций рассматривается как компонент Internet, независимо от ее физических параметров, размеров передаваемых пакетов данных и географического масштаба. На рисунке 1.2 использованы одинаковые обозначения для любых физических сетей, объединенных в Internet (например, соединений типа «точка-точка», локальных сетей рабочей группы или больших корпоративных сетей).
Рисунок 1.2 - Внутренняя структура Internet
Internet строится на основе семейства протоколов TCP/IP и включает в себя протоколы 4-х уровней коммуникаций (таблица 1.1).
Таблица 1.1 - Четыре уровня стека протоколов TCP/IP
| Прикладной: | Telnet (сетевой теледоступ);
FTP (File Transfer Protocol) - протокол передачи файлов; E-mail - электронная почта; DNS (Domain Name System) - служба доменных имен (справочная служба); HTTP (Hypertext Transfer Protocol) - протокол передачи гипертекста (WWW - технологии) и т.д. |
| Транспортный: | TCP (Transmission Control Protocol)
- протокол управления передачей,
ориентированный на дуплексный режим связи с установлением
логического соединения; UDP (User Datagram Protocol) - протокол пользовательских дейтаграмм, обеспечивает передачу без установления соединения. |
| Сетевой: | IP (Internet Protocol);
ICMP (Internet Control Message Protocol) - протокол управляющих сообщений Internet, отвечает за организацию сеансов связи и восстановление межсетевых соединений после случайныхсбоев; IGMP (Internet Group Management Protocol) - протокол управления группами Internet. |
| Сетевой интерфейс: | драйвер устройства и сетевая плата |
Уровень сетевого интерфейса отвечает за установление сетевого соединения в конкретной физической сети - компоненте Интернет - к которой подсоединен компьютер. На этом уровне работают драйвер устройства в операционной системе и соответствующая сетевая плата компьютера.
Сетевой уровень - основа стека протоколов TCP/IP. Именно на этом уровне реализуется принцип межсетевого взаимодействие, в частности - маршрутизация пакетов по Интернет. Протокол IP - основной протокол сетевого уровня, обеспечивающий доставку информации пользователя в пункт назначения. Он используется обоими протоколами транспортного уровня: TCP и UDP. Протокол IP определяет базовую единицу передачи данных в Интернет - IP-дейтаграмму, указывая точный формат всей информации, проходящей по сети. Протокол IP не обеспечивает гарантированной доставки данных пользователя.
Надежную передачу данных реализует протокол более высокого уровня: транспортного. На транспортном уровне работают два основных протокола - TCP и UDP (таблица 1.1). Протокол TCP ориентирован на дуплексный режим связи с установлением логического соединения; протокол UDP обеспечивает передачу пользовательских дейтаграмм без установления соединения.
Прикладной уровень обеспечивает работу телекоммуникационных служб (электронной почты, обмена файлами и др.) и выполнение ряда дополнительных процедур: выбор дисциплины диалогового обмена, аутентификации пользователя по имени или адресу. В отличие от протоколов остальных трех уровней, протоколы прикладного уровня ответственны за удовлетворение требований конкретного приложения и индифферентны к способам передачи данных по сети. Среди основных приложений ТСР/IР, имеющихся практически в каждой его реализации - протокол эмуляции терминала Telnet, протокол передачи файлов FTP, протокол электронной почты SMTP, простой протокол управления сетью SNMP, протокол передачи гипертекста HTTP, используемый в системе World Wide Web (WWW) и др.