Модель тср/ip
Уровень соединений:
Составляют протоколы, обеспечивающие доступ к физической среде передач, т.е. протоколы канального уровня (Ethernet). С помощью протоколов канального уровня обеспечивается ПД между узлами связи, непосредственно соединенными каналами связи.
Также данные протоколы реализуют механизмы обнаружения и коррекции ошибок, возникающие при ПД. Формально протоколы данного уровня к модели ТСР/IP не относятся, однако, стандартом определяется интерфейс канального уровня.
Сетевой уровень
Обеспечивает ПД между узлами сети независимо от их физического расположения. Основная функция, реализуемая протоколом данного уровня, - это логическая реализация узлов сети и маршрутизация пакетов между узлами сети.
Основные протоколы: IP, ICMP, ARP\RARP.
Транспортный уровень
Обеспечивает обмен сообщениями между процессами, функционирующими на узлах. Основные протоколы:
-
ТСР – обеспечивает надежную передачу сообщений с установлением соединения;
-
UDP – ненадежный, но простой.
Для идентификации процессов на транспортном уровне используют номера портов. Следовательно, каждый процесс в сети Интернет можно идентифицировать совокупностью сетевого адреса и номера порта.
Сокет (Socket) – совокупность IP и номера порта – 172.16.40.33:80
80 – Http, 25 – SMTP, 21 – ftp, 110 – pop3, 443 – SSL, 3306 – СУБД.
Прикладной уровень
Обеспечивает сервисы прикладного уровня. Каждый сервис обеспечивает собственный протокол прикладного уровня.
Протокол ip
Протокол IP является ненадежным протоколом, работающим без установления соединения.
IP не подтверждает доставку данных, не контролирует целостность доставляемых данных и не производит операцию квитирования.
IP обрабатывает каждый пакет, как независимую единицу, не имеющую связи с другим пакетом сети Интернет. После того, как пакет отправлен в сеть, его дальнейшее распространение никак не контролируется отправителем. Если пакет не может быть доставлен, он уничтожается.
Основная задача, которая решается протоколом IP, - это маршрутизация пакетов и определение следования пакетов от узла к узлу на основании адреса пользователя.
Формат заголовка пакета ip
Ver – указывает версию протокола;
IHL – длина заголовка IP в 32-битных словах, минимум 5, максимум 15;
Type of service – тип сервиса указывает вид необходимого сервиса, который требуется данному пакету. Приоритет, скорость обработки, надежность и т.д.;
Total len – общая длина пакета IP;
Ident – идентификатор, позволяющий отличить фрагменты одного сообщения от другого;
DF и MF – биты управления фрагментацией: если DF=1→проектировать пакет нельзя, MF – признак фрагмента - у всех фрагментов пакета, кроме последнего;
Fragment offset – смещение пакета – указывает место пакета в исходного пакете;
TTL – время жизни пакета – изменяется hop’ом. Hop – переменный участок между двумя маршрутизаторами, каждый маршрутизатор на пути следования пакета вычитает из поля TTL единицу, тот кто вычтет единицу уничтожает пакет и направляет сообщение о том, что TTL истекло;
Protocol – определяет какому процессу на транспортном уровне отдать пакет для обработки;
Header checksum – контрольная сумма заголовка;
Source address – IP-адрес источника;
Destination address - IP-адрес получателя;
Options – необязательное поле переменной длины, позволяет расширить возможность протокола IP.
IP-адресация
IP-адрес – является уникальным 32-битным идентификатором IP-интерфейса в сети Интернет.
IP записывается в двоичном виде с разбивкой каждого октета через точку. Однако, для простоты IP часто записывают в виде четырех десятичных чисел, разделенных точкой, каждое из которых не может превышать 255.
Изначально когда количество узлов было не велико, использовалась сквозная нумерация узлов в сети Интернет. В дальнейшем каждый адрес стал разбиваться на две части, называемые адрес сети и адрес хоста. Границу между этими частями указывается с помощью маски подсети SUBNET MASK.
Маска представляет собой 32-битную комбинацию, у которой единицы установлены в разрядах, относящихся к адресу сети, а нули – к адресу хоста.