Архитектура сетей tcp/ip
В состав стека протоколов TCP/IP, кроме Transmission Control Protocol(TCP) и Internet Protocol(IP), входят: User Datagram Protocol (UDP), Internet Control Message Protocol (ICMP), ARP (Address Resolution Protocol), RARP (Reverse Address Resolution Protocol) и ряд протоколов прикладного уровня, в частности TELNET, FTP, SMTP, SNMP и HTTP. Протокольный стек TCP/IP разбит на 4 уровня. Сетевой уровень (IP) обеспечивает передачу информации через произвольную комбинацию сетей, использующих этот же набор протоколов. IP-протокол предоставляет лишь один вид сервиса -передачу пакетов без предварительного установления соединения и настолько хорошо, насколько получиться. Пакеты пересылаются между узлами коммутации без предварительного установления соединения; они маршрутизируются независимо, и пакеты одного приложения могут доставляться по разным маршрутам. Узлы коммутации, соединяющие смежные сети, могут испытывать перегрузки и уничтожать пакеты. Ответственность за восстановление утерянных пакетов и надлежащий порядок их передачи приложению лежит на транспортном уровне, который представлен протоколами TCP и UDP.Разнообразие требований сетевых приложений обусловило необходимость двух протоколов транспортного уровня. Приложения передачи файлов и web (FTP, HTTP) для пересылки своих сообщений используют ТСР, приложения управления сетевыми устройствами, служба имен (SNMP, DNS), потоковые приложения реального времени используют в качестве транспортного протокола UDP (протокольные блоки ТСР - сегменты, блоки UDP – дейтаграммы).
Сетевой уровень (протокол IP) мультиплексирует протокольные блоки транспортного уровня в IP-потоки; при этом сегменты транспортного уровня могут фрагментироваться (если они превышают максимально допустимый размер, определяемый канальным протоколом). Протокольные блоки IP называют пакетами.
После вычисления маршрута передачи пакета, посредством протокола ARP определяется физический адрес следующего на маршруте хоста и пакет направляется на физический уровень сети.
Инкапсуляция протокольных блоков в tcp/ip стеке
Протокольные блоки вышележащих уровней инкапсулируются в протокольные блоки нижележащих уровней так, как это показано на слайде. При этом, блок каждого уровня содержит специфическую информацию, позволяющую точно адресовать его. Так, сегмент TCP (UDPдейтограмма) содержит в своем заголовке номер порта, однозначно определяющий приложение, которому он принадлежит. IP-пакет адресуется логическим адресом хоста, также однозначно определяющим его в распределенной сети. Кадр канального уровня включает в себя физический адрес ближайшего на маршруте доставки хоста, которому необходимо передать пакет.
Ip протокол
Основной протокол стека TCP/IP, - Internet Protocol (IP), - по своим функциям соответствует сетевому уровню модели взаимодействия открытых систем (OSI). Механизмы протокола обеспечивают ненадежную доставку пакетов данных между сетевыми устройствами (устройствами, имеющими сетевой адрес) в режиме без предварительного установления соединения (дейтограммный сервис). Этот тип сервиса часто называют сервисом «настолько хорошо, как получиться» (best effort service), что отражает отсутствие в протоколе процедур контроля доставки пакетов. Решение задачи надежности доставки возлагается на протоколы верхних уровней, главным образом на TCP. Основными функциями протокола IP являются:
формирование пакетов из сегментов транспортного уровня, с предварительной фрагментацией (если необходимо) последних;
обеспечение логической адресации сетевых устройств
поддержка процесса маршрутизации
продвижение пакетов от одного узла коммутации до другого.