If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Jeżeli jesteś za filtrem sieci web, prosimy, upewnij się, że domeny *.kastatic.org i *.kasandbox.org są odblokowane.

Główna zawartość

Podstawy informatyki - program rozszerzony

Kurs: Podstawy informatyki - program rozszerzony > Rozdział 2

Lekcja 8: Zestaw protokołów internetowych
Informatyka
Podstawy informatyki - program rozszerzony
Internet
Zestaw protokołów internetowych
© 2023 Khan AcademyWarunki użytkowaniapolitykę prywatnościInformacja o plikach cookie

Zestaw protokołów internetowych

Google Classroom
Jak widzieliśmy w trakcie tej lekcji, istnieje wiele protokołów, które wykorzystują Internet. Każdy protokół działa na innej warstwie, budując funkcjonalność na warstwie poniżej.
Warstwy protokołów internetowych są często wizualizowane w postaci takiego diagramu:
Schemat zestawu protokołów internetowych z czterema warstwami. Od góry do dołu:
  • Warstwa aplikacji: zawiera pola dla HTTP, DNS, oraz TLS.
  • Warstwa transportowa: zawiera pola dla TCP i UDP.
  • Warstwa sieciowa: zawiera jedno pole dla IP (v4 i v6).
  • Warstwa łącza: zawiera pola dla Ethernet i Wireless LAN.
Schemat ten nie jest bynajmniej kompletny. Istnieje wiele innych protokołów w modelu TCP/IP - zwłaszcza w warstwie aplikacji - takich jak SMTP do wysyłania poczty elektronicznej i FTP do wysyłania plików.
Przyjrzyjmy się protokołom w każdej warstwie i ich wkładowi w rozwój Internetu.

Warstwa po warstwie

W warstwie dolnej dwa urządzenia komputerowe potrzebują mechanizmu fizycznego, aby przesyłać do siebie dane cyfrowe. Wysyłają one sygnały elektromagnetyczne za pośrednictwem połączenia przewodowego lub bezprzewodowego i interpretują sygnał jako bity. Rodzaj połączenia fizycznego wpływa na szybkość transmisji i przepustowość.
Ilustracja przedstawiająca dwa komputery połączone ze sobą przewodem. Przewód pokazuje zmienne sygnały elektryczne (wysokie i niskie) odpowiadające oznaczonym cyfrom binarnym (1 i 0).
Gdy sieć jest większa niż dwa komputery, potrzebujemy protokołów adresowania, aby jednoznacznie zidentyfikować, kto wysyła dane i kto powinien je otrzymać. Każdy węzeł w Internecie jest identyfikowany za pomocą adresu IP.
Ilustracja przedstawiająca trzy komputery przenośne, każdy z nich oznaczony adresem IP.
Trasa między dowolnymi dwoma komputerami w Internecie nie jest prostą ścieżką z punktu A do punktu B. Dane muszą przechodzić od routera do routera, aż w końcu dotrą do miejsca przeznaczenia - strategia ta wynika z protokołu trasowania w Internecie.
Ilustracja przedstawiająca protokół trasowania w Internecie. Po obu stronach ilustracji znajdują się dwa komputery, a między nimi sieć składająca się z ośmiu routerów. Zielone strzałki wyznaczają ścieżkę od lewego komputera, przez 5 routerów, do prawego komputera.
Dane muszą być podzielone na małe pakiety, które są następnie ponownie łączone w miejscu przeznaczenia. Protokół TCP (ang. Transmission Control Protocol) służy do zapewnienia niezawodnego transportu tych pakietów, z uwzględnieniem kolejności, potwierdzeń i ponawiania prób. Szybszym, ale mniej niezawodnym protokołem transportowym jest protokół UDP (ang. User Datagram Protocol).
Ilustracja przedstawiająca protokół TCP. Dwa komputery są pokazane ze strzałkami biegnącymi w obie strony. Strzałka biegnąca z lewej strony na prawą jest oznaczona danymi binarnymi oznaczonymi jako "Sekwencja nr 1", a strzałka biegnąca z prawej strony na lewą jest oznaczona kciukiem w górę.
Istnieje wiele zastosowań dla danych krążących w Internecie, takich jak wysyłanie wiadomości e-mail, przesyłanie plików lub prowadzenie rozmów online. Najbardziej powszechnym zastosowaniem Internetu jest WWW (ang. World Wide Web), z milionami publicznie dostępnych stron internetowych, a wszystko to dzięki protokołowi HTTP (ang. HyperText Transfer Protocol). Witrynę możemy odwiedzić, wpisując nazwę domeny w pasku adresu przeglądarki, ponieważ przeglądarka wie, jak przekształcić domenę w adres IP za pomocą systemu nazw domen (ang. Domain Name System, DNS).
Ilustracja przedstawiająca protokół HTTP. Po prawej stronie pokazany jest komputer przenośny z przeglądarką internetową, która otwiera adres URL "http://www.example.com/index.html". Po lewej stronie pokazany jest serwer, oznaczony nazwą domeny "www.example.com". Strzałka biegnie od prawej do lewej strony, na którą nałożony jest napis "HTTP/1.1 200 OK".
Gdy dane zawierają prywatne informacje, muszą być bezpiecznie przetransportowane od nadawcy do miejsca przeznaczenia. Protokół TLS (ang. Transport Layer Security) wykorzystuje algorytmy do szyfrowania danych, a urzędy certyfikacji pomagają użytkownikom zaufać temu szyfrowaniu.
Ilustracja łańcucha zaufania do certyfikatów. Zaczyna się od ikony oznaczonej "użytkownik" po lewej stronie. Strzałka oznaczona jako "zaufany" przechodzi od ikony użytkownika do ikony smartfonu oznaczonej jako "klient". Kolejna strzałka oznaczona jako "zaufany" przechodzi z ikony klienta do ikony komputera oznaczonej jako "organ certyfikacyjny". Strzałka końcowa przechodzi z ikony organu certyfikacji do ikony komputera oznaczonego jako "serwer".

Stos protokołów

Kiedy wiadomość jest wysyłana przez Internet, nie korzysta ona z każdego protokołu z zestawu. Używa jednak co najmniej jednego protokołu z każdej warstwy.
Kiedy ładujesz stronę internetową z domeny, której przeglądarka nigdy wcześniej nie odwiedziła, może być konieczne wykonanie przez nią żądania DNS. Ten stos protokołów jest używany, gdy żądanie DNS jest wysyłane przez Internet:
Schemat zestawu protokołów internetowych z czterema warstwami. Od góry do dołu:
  • Warstwa aplikacji: zawiera pole dla DNS.
  • Warstwa transportowa: zawiera pole dla UDP.
  • Warstwa sieciowa: zawiera pole dla IP (v4).
  • Warstwa łącza: zawiera pola dla Ethernet i Wireless LAN.
Następnie przeglądarka wykona żądanie HTTP, aby pobrać stronę internetową. Ten stos protokołów jest używany, gdy żądanie HTTP jest wysyłane przez Internet:
Schemat zestawu protokołów internetowych z czterema warstwami. Od góry do dołu:
  • Warstwa aplikacji: zawiera pole dla HTTP.
  • Warstwa transportowa: zawiera pole dla TCP.
  • Warstwa sieciowa: zawiera pole dla IP (v4).
  • Warstwa łącza: zawiera pola dla Ethernet i Wireless LAN.
Jeśli strona jest obsługiwana przez HTTPS, wówczas stos zawiera wiele protokołów w warstwie aplikacji (zarówno HTTP jak i TLS):
Schemat zestawu protokołów internetowych z czterema warstwami. Od góry do dołu:
  • Warstwa aplikacji: zawiera okienka dla HTTP i TLS.
  • Warstwa transportowa: zawiera pole dla TCP.
  • Warstwa sieciowa: zawiera pole dla IP (v4).
  • Warstwa łącza: zawiera pola dla Ethernet i Wireless LAN.
🙋🏽🙋🏻‍♀️🙋🏿‍♂️Czy masz jakieś pytania na ten temat? Chętnie na nie odpowiemy — wystarczy, że zadasz pytanie w poniższym obszarze pytań!

Chcesz dołączyć do dyskusji?

Zaloguj się
Na razie brak głosów w dyskusji
Rozumiesz angielski? Kliknij tutaj, aby zobaczyć więcej dyskusji na angielskiej wersji strony Khan Academy.