Краткие сведения о технологии TCP/IP

Технология TCP/IP (Transport Control Protocol/Internet Protocol) предназначена для построения вычислительных сетей с коммутацией пакетов. Разработка технологии TCP/IP началась в 1973 г. в рамках Агентства по перспективным исследованиям и разработкам Министерства обороны США ARPA (Advanced Research Projects Agency). В процессе разработки этой технологии был создан новый стек протоколов, получивший название TCP/IP. Стек протоколов TCP/IP включает в себя четыре уровня: уровень сетевых интерфейсов, уровень межсетевого взаимодействия, а также транспортный и прикладной уровни. Схема соответствия протоколов стека TCP/IP уровням модели ЭМВОС показана на рис. 11.1.

Уровень ЭMBOC	Наименование уровня ЭМВОС	Наименование уровня стека TCP/IP
	Прикладной уровень	Прикладной уровень - протоколы FTP, SNMP, Telnet
	Уровень представления	--
	Сеансовый уровень	--
	Транспортный уровень	Транспортный уровень - протоколы TCP, UDP
	Сетевой уровень	Уровень межсетевого взаимодействия - протоколы IP, ICMP, BGP, EGP, ISIS, OSPF
	Канальный уровень	Уровень сетевых интерфейсов - протоколы Х.25, Frame Relay, ATM, SDH и др.
	Физический уровень

Рисунок 11.1 – Схема соответствия уровней стека протоколов TCP/IP уровням модели ЭМВОС

Первоначально стек TCP/IP предназначался для использования исключительно во внутренней сети оборонных ведомств США ARPANET, однако ситуация изменилась после того, как из сети ARPANET была выделена новая ГСПД общего пользования - Интернет, которая полностью базировалась на стеке протоколов TCP/IP. В настоящее время стандартизацией технологии TCP/IP занимается рабочая группа по проектированию сети Интернет IETF (Internet Engineering Task Force). Технология TCP/IP может также быть использована для построения глобальных сетей связи, базирующихся на стеке протоколов TCP/IP (IP-сетей). IP-сеть представляет собой совокупность маршрутизаторов, связывающих между собой различные подсети, построенные на базе технологий Х.25, Frame Relay, ATM и др. IP-сеть включает в себя следующие компоненты (рис. 11.2):

• маршрутизаторы - устройства, обеспечивающие передачу сообщений между двумя подсетями;

• магистральные каналы связи - линии связи и аппаратура передачи данных между подсетью и маршрутизатором, а также между маршрутизаторами;

• каналы доступа - линии связи и аппаратура передачи данных между терминальным оборудованием пользователей и подсетями, связанными между собой маршрутизаторами. В качестве терминального оборудования пользователей могут выступать персональные компьютеры, серверы, терминалы и др.

Рисунок 11.2 – Структура IP-сети

IP-сеть реализует первые два уровня стека протоколов TCP/IP: уровень сетевых интерфейсов и уровень межсетевого взаимодействия, которые обеспечивают транспортные функции передачи сообщений, содержащих информацию пользователя или информацию управления.

Уровень межсетевого взаимодействия стека протоколов IP-сети реализует следующие функции:

• формирование пакетов данных (или дейтаграмм) — информационных единиц протокола IP - на основе блоков данных, сформированных на транспортном уровне стека протоколов TCP/IP;

• маршрутизацию IP-пакетов на основе IP-адресов, содержащихся в заголовках этих пакетов данных;

• формирование пакетов данных на основе протокола ICMP, содержащих информацию об ошибках, возникших в процессе работы IP-сети, или информацию о степени доступности (готовности) маршрутизаторов IP-сети. Сформированные пакеты данных ICMP помещаются в поле данных IP-пакетов;

• рассылку среди маршрутизаторов IP-сети информации о сетевой топологии, необходимой для определения оптимального маршрута передачи IP-пакетов. Информация о сетевой топологии рассылается при помощи пакетов данных, сформированных на основе таких протоколов маршрутизации как OSPF (Open Shortest Path First), ISIS (Intermediate System to Intermediate System), BGP (Border Gateway Protocol) и EGP (Exterior Gateway Protocol) и др. Пакеты данных, сформированные при помощи протоколов маршрутизации, помещаются в поле данных IP-пакетов.

Уровень сетевых интерфейсов IP-сети определяет механические, электрические и функциональные характеристики каналов доступа и магистральных каналов связи, по которым передаются IP-пакеты.

Рассмотрим более подробно функциональное назначение уровня межсетевого взаимодействия и уровня сетевых интерфейсов стека протоколов TCP/IP.

Дата добавления: 2014-01-20