Стек TCP/IP

Лекция 6

С 1990 г. в качестве доминирующего набора протоколов, на основе которого развивалось большинство новых протоколов, утвердилась архитектура связи, отраженная в стеке протоколов TCP/IP. Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) – это промышленный стандарт стека протоколов, разработанный для глобальных сетей. Стандарты TCP/IP опубликованы в серии документов, названных Request for Comment (RFC). Документы RFC описывают внутреннюю работу Интернет. Некоторые RFC описывают сетевые сервисы или протоколы и их реализацию, в то время как другие обобщают условия применения. Следует отметить, стандарты TCP/IP всегда публикуются в виде документов RFC, но не все RFC можно считать стандартами. Лидирующая роль стека TCP/IP объясняется следующими его свойствами:

· Это наиболее апробированный и в то же время популярный стек протоколов, ставший стандартом де-факто.

· Почти все существующие крупномасштабные сети функционируют на основе стека TCP/IP.

· Это основной способ получения доступа в Интернет.

· Все современные операционные системы поддерживают стек TCP/IP.

· Стек TCP/IP нашел широкое применение для создания корпоративных сетей, использующих транспортные услуги Интернет и гипертекстовую технологию WWW.

· Стек TCP/IP является основой гибкой технологии для соединения разнородных систем и сетей как на уровне реализации транспортной функции, так и на уровне взаимодействия прикладных процессов.

· Стек TCP/IP обеспечивает масштабируемую среду для приложений клиент-сервер.

Рисунок 1. Сравнение архитектур связи TCP/IP и OSI

Так как стек TCP/IP был разработан до появления модели ISO/OSI, то несмотря на то, что он имеет многоуровневую структуру, соответствие уровней стека TCP/IP уровням модели OSI достаточно условно. На рисунке 1 приведена структура стека TCP/IP в

соотношении с уровнями модели OSI. Справа на рисунке указаны средства реализации различных уровней.

Протоколы стека TCP/IP делятся на пять уровней. Самый нижний – физический уровень соответствует физическому уровню модели OSI. Этот уровень в

стеке TCP/IP специально не стандартизирован и поэтому допускает использование всех основных стандартов физического уровня, определяющих характеристики передающей среды, скорости передачи сигналов и схемы кодирования сигналов.

Уровень доступа к сети занимается логическим интерфейсом между оконечной системой и сетью. Уровень также не регламентирован. Например, для соединения компьютера с сетью может использоваться любой стандарт канального уровня: PPP, Ethernet, АТМ и т.д.

Межсетевой уровень обеспечивает функцию маршрутизации при передаче данных от одного хоста к другому через узлы одной или нескольких логических сетей. Основной протокол этого уровня – это протокол IP (Internet Protocol). Он должен поддерживаться во всех оконечных системах (хостах) и сетевых коммуникационных устройствах, выполняющих функцию маршрутизации. К вспомогательным протоколам этого уровня относятся:

· ICMP (Internet Control Message Protocol) – протокол управления сообщениями Интернет. Обеспечивает возможность шлюзам и маршрутизаторам обмениваться служебными сообщениями с хостом-отправителем в случае возникновения проблемной ситуации при передаче в сети;

· IGMP (Internet Group Management Protocol) – протокол управления группами. Предоставляет множеству хостов и маршрутизаторов возможность обмениваться сообщениями с групповыми адресами в широковещательном режиме;

· OSPF (Open Shortest Path First) – протокол определения первого кратчайшего маршрута при установлении виртуального (логического) соединения в интерсети;

· BGP (Border Gateway Protocol) – протокол регламентирующий процедуру маршрутизации между граничными шлюзами в Интернет;

· RSVP (ReSerVation Protocol) – протокол резервирования коммуникационных ресурсов (полосы пропускания линий связи) с целью предоставления требуемого качества обслуживания. Поддерживается хостами и сетевыми коммуникационными устройствами;

· RIP (Routing Internet Protocol) – протокол сбора маршрутной информации при топологических изменениях в интерсети;

· ARP (Address Resolution Protocol) – протокол анализа адресной части заголовка блока данных.

Транспортный уровень отвечает за выполнение функции сквозной передачи данных и поэтому реализуется лишь в конечных системах. Протоколы этого уровня скрывают от уровня приложений подробности о сети или сетях, через которые транспортируются данные. На этом уровне выполняются два основных протокола:

· ТСР (Transmission Control Protocol) – протокол управления передачей, ориентированный на логическое соединение и последовательную передачу блоков данных. Он содержит механизмы обеспечения надежности, позволяющие отслеживать блоки данных и тем самым гарантировать их корректную доставку адресуемому приложению;

· UDP (User Datagram Protocol) – протокол датаграмм пользователей, обеспечивающий быструю, но ненадежную передачу блоков данных самостоятельно перемещающихся по сети без установления логического соединения.

Уровень приложений обеспечивает связь между прикладными процессами и приложениями взаимодействующих хостов. Основные протоколы этого уровня:

· FTP (File Transfer Protocol) – протокол передачи файлов;

· HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) – протокол передачи гипертекстовых файлов;

· SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) – простой протокол передачи почты;

· TELNET – протокол удаленного входа в систему;

· SNMP (Simple Network Management Protocol) – простой протокол сетевого управления;

· DNS (Domain Name System) – служба имен доменов или прикладной сервис в сети Интерне, который позволяет хостам преобразовывать интернет-имена в IP-адреса;

· MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions) – многоцелевые расширения почты Интернет. Стандарт поддерживает обмен мультимедийными сообщениями в сети Интернет, определяя процедуры, позволяющие пользователю присоединять к сообщению электронной почты файлы разных форматов (тексты, изображения, аудио, видео и целые приложения).

На уровне приложений работает также много навигационных программ (Gopher, Wais, WWW), обеспечивающих поиск нужной информации в сети. Протоколы прикладного уровня стека TCP/IP подробнее рассматриваются в модулях 3 и 4.

Дата добавления: 2014-01-11