Справочник по протоколам передачи данных

Сетевые протоколы — это набор правил и стандартов, которые позволяют устройствам обмениваться данными в сети. Каждый протокол выполняет свою уникальную задачу, от базовой передачи пакетов данных до безопасного удаленного управления сервером. Понимание этих протоколов необходимо для настройки сетей, разработки приложений и обеспечения кибербезопасности. В этом справочнике представлены основные протоколы, сгруппированные по их уровню и назначению в модели взаимодействия открытых систем (OSI).

Протоколы интернет-уровня

Эти протоколы отвечают за базовую передачу данных, адресацию и маршрутизацию в сетях.

IP (Internet Protocol) - Протокол интернета

IP является фундаментальным протоколом интернета, который отвечает за адресацию и маршрутизацию пакетов данных между устройствами в сети. Каждому устройству присваивается уникальный IP-адрес. IP не гарантирует доставку пакетов — эту задачу решают протоколы более высокого уровня, такие как TCP.

ICMP (Internet Control Message Protocol) - Протокол межсетевых управляющих сообщений

ICMP используется сетевыми устройствами (например, маршрутизаторами) для отправки сообщений об ошибках и операционной информации. Например, утилита ping использует ICMP для проверки доступности узла в сети, а traceroute — для определения пути прохождения пакетов.

Транспортные протоколы

Эти протоколы обеспечивают передачу данных между приложениями на разных хостах.

TCP (Transmission Control Protocol) - Протокол управления передачей

TCP — это надежный, ориентированный на соединение протокол. Перед передачей данных он устанавливает соединение ("рукопожатие"), гарантирует доставку пакетов, их целостность и правильную последовательность. Используется там, где важна надежность: веб-страницы (HTTP), электронная почта (SMTP), передача файлов (FTP).

UDP (User Datagram Protocol) - Протокол пользовательских датаграмм

UDP — это более простой, не требующий предварительного соединения протокол. Он отправляет пакеты данных без гарантии их доставки и порядка. Это делает его менее надежным, но значительно более быстрым, чем TCP. Идеален для потокового видео, голосовой связи (VoIP) и онлайн-игр, где скорость важнее 100% целостности данных.

Прикладные протоколы

Эти протоколы работают поверх транспортных и обеспечивают функциональность для конкретных задач пользователя.

HTTP (HyperText Transfer Protocol) - Протокол передачи гипертекста

HTTP является основой обмена данными во Всемирной паутине. Он используется для загрузки веб-страниц в браузере по схеме "запрос-ответ". Клиент (браузер) отправляет HTTP-запрос на сервер, который возвращает HTTP-ответ с запрашиваемым содержимым (HTML, CSS, изображения).

HTTPS (HTTP Secure) - Безопасный HTTP

HTTPS — это защищенная версия HTTP, которая шифрует все данные между браузером и сервером с помощью протоколов SSL/TLS. Он обеспечивает конфиденциальность (защита от перехвата), целостность (защита от изменений) и аутентификацию (уверенность, что вы общаетесь с нужным сайтом).

FTP (File Transfer Protocol) - Протокол передачи файлов

FTP используется для передачи файлов между клиентом и сервером в сети. Он использует отдельные соединения для управления (порт 21) и для передачи данных. В настоящее время часто заменяется более безопасными протоколами, такими как SFTP или SSH.

SSH (Secure Shell) - Безопасная оболочка

SSH предоставляет безопасный зашифрованный канал для удаленного управления серверами и сетевыми устройствами. Он позволяет выполнять команды, передавать файлы и туннелировать трафик других протоколов, защищая их от перехвата.

DNS (Domain Name System) - Система доменных имен

DNS часто называют "телефонной книгой интернета". Этот протокол преобразует удобочитаемые доменные имена (например, google.com) в machine-readable IP-адреса (например, 142.251.132.46), которые используются для маршрутизации пакетов.

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) - Простой протокол передачи почты

SMTP — это стандартный протокол для отправки исходящей электронной почты. Он отвечает за маршрутизацию сообщений от почтового клиента (например, Outlook) к почтовому серверу и между почтовыми серверами.

POP3 (Post Office Protocol v3) - Протокол почтового отделения

POP3 — это протокол для загрузки электронных писем с сервера на локальное устройство клиента. Обычно после загрузки письма удаляются с сервера, что делает работу с почтой сосредоточенной на одном устройстве.

IMAP (Internet Message Access Protocol) - Протокол доступа к электронной почте

IMAP, в отличие от POP3, позволяет управлять почтой непосредственно на сервере. Все письма, папки и их статусы синхронизируются между всеми устройствами клиента (телефон, компьютер, планшет). Это современный стандарт для работы с почтой.

Протоколы безопасности

Эти протоколы не передают данные сами по себе, а обеспечивают безопасность для других протоколов.

SSL/TLS (Secure Sockets Layer / Transport Layer Security)

SSL и его преемник TLS — это криптографические протоколы, предназначенные для обеспечения безопасности связи поверх TCP. Они обеспечивают шифрование, аутентификацию сервера и целостность данных. TLS является основой для HTTPS, FTPS, SMTPS и других безопасных протоколов.

VPN (Virtual Private Network) - Виртуальная частная сеть

VPN — это не один протокол, а технология, которая использует различные протоколы (такие как OpenVPN, WireGuard, IPsec) для создания зашифрованного "туннеля" через публичную сеть (интернет). Это позволяет безопасно подключаться к корпоративной сети извне или защищать весь интернет-трафик.

Сравнительная таблица: TCP vs UDP