4. Базовые протоколы (ip, tcp, udp)

Рассмотрим Стек протоколов TCP/IP

TCP/IP – собирательное название для набора (стека) сетевых протоколов разных уровней, используемых в Интернет.

Стек протоколов TCP/IP делится на 4 уровня:

• Прикладной (приложений);

• Транспортный;

• Сетевой (межсетевой);

• Физический (канальный).

Данные передаются в пакетах. Пакеты имеют заголовок и окончание, которые содержат служебную информацию. Данные, более верхних уровней вставляются (инкапсулируются), как письмо в конверт, в пакеты нижних уровней.

Основная функциональность сетей TCP/IP реализована протоколами TCP (протокол с контролем передачи) и IP (межсетевой протокол). Протокол IP работает на сетевом уровне, протокол TCP – на транспортном. На прикладном уровне работает большое количество протоколов, как общеупотребимых (http, smtp, dns, smb), так и малораспространённых (binkp), которые используются различными пользовательскими программами для связи между собой и передачи данных, но все они пользуются транспортом, предоставляемым TCP/IP. Эти протоколы называются базовыми, так как все прочие базируются на них, и вся технология называется TCP/IP.

Наряду с TCP, на транспортном уровне используется протокол UDP. В отличие от TCP он не создаёт соединение, а просто отправляет датаграммы. Такой способ передачи без установления соединения, удобен для некоторых применений, в основном служебных. В частности, через UDP работает протокол определения сетевого имени DNS.

Стек TCP/IP не регламентирует использование протоколов и технологий физического и канального уровней. Необходимо и достаточно наличие интерфейса модулей канального уровня с модулем IP, обеспечивающего передачу IP-пакетов. Средства и методы обеспечения этой передачи – вне зоны действия TCP/IP.

5. Протокол ip. Основные задачи. Принцип работы.

IP (Internet Protocol) – межсетевой протокол, протокол, обеспечивающий передачу данных между сетями TCP/IP.

Основные задачи IP-протокола:

• Адресация;

• Маршрутизация;

• Фрагментация датаграмм;

• Передача данных.

Протокол IP доставляет блоки данных от одного IP-адреса к другому.

Программа, реализующая функции того или иного протокола, часто называется модулем, например, “IP-модуль”, “модуль TCP”.

Когда модуль IP получает IP-пакет с нижнего уровня, он проверяет IP-адрес назначения.

Если IP-пакет адресован данному компьютеру, то данные из него передаются на обработку модулю вышестоящего уровня TCP или UDP (какому конкретно – указано в заголовке IP-пакета).

Если же адрес назначения IP-пакета – чужой, то модуль IP отправляет его дальше к месту назначения, определив маршрут следования. Существуют специальные устройства, предназначенные для этой функции – маршрутизаторы. Именно работой маршрутизаторов достигается связность единого адресного пространства Всемирной Сети.

Также может потребоваться, на границе сетей с различными характеристиками, разбить IP-пакет на фрагменты (фрагментация), а потом собрать в единое целое на компьютере-получателе.

Если модуль IP по какой-либо причине не может доставить IP-пакет, пакет отбрасывается, то есть его передача прекращается. Так происходит, если адрес назначения не существует или устройство не настроено как маршрутизатор (пользовательский компьютер, например, не обязан заниматься маршрутизацией).

При этом модуль IP может отправить компьютеру-источнику этого IP-пакета уведомление об ошибке. Такие уведомления отправляются с помощью протокола ICMP, являющегося неотъемлемой частью модуля IP. Иногда, в целях безопасности, такая отсылка уведомлений запрещается (администратором при настройке устройства).

Более никаких средств контроля корректности данных, подтверждения их доставки, обеспечения правильного порядка следования IP-пакетов, предварительного установления соединения между компьютерами протокол IP не имеет, его дело – доставить пакет от одного IP-адреса к другому, а что дальше с ним делать – определяется на транспортном уровне.