42. Архитектура стека протоколов Microsoft tcp/ip. Назначение и функции уровня приложения, уровня транспорта, межсетевого уровня, уровня сетевого интерфейса.

Набор многоуровневых протоколов, или, как называют, стек TCP/IP, предназначен для использования в различных вариантах сетевого окружения.

Стек TCP/IP с точки зрения системной архитектуры соответствует эталонной модели OSI (Open Systems Interconnection – взаимодействие открытых систем) и позволяет обмениваться данными по сети приложениям и службам, работающим практически на любой платформе, включая Unix, Windows, Macintosh и другие. Стандартная реализация TCP/IP (например, фирмы Microsoft) соответствует четырехуровневой модели вместо семиуровневой модели, как показано на рис. 4.2.

Модель TCP/IP включает большее число функций на один уровень, что приводит к уменьшению числа уровней. В модели используются следующие уровни:

− уровень Приложения модели TCP/IP соответствует Прикладному, Представительскому и Сеансовому уровням модели OSI;

− Транспортный уровень модели TCP/IP соответствует аналогичному уровню модели OSI;

− Межсетевой уровень модели TCP/IP выполняет те же функции, что и Сетевой уровень модели OSI;

− уровень Сетевого интерфейса модели TCP/IP соответствует Канальному и Физическому уровням модели OSI.

Через уровень Приложения модели TCP/IP приложения и службы получают доступ к сети. Доступ к протоколам TCP/IP осуществляется посредством двух программных интерфейсов API: сокеты Windows и NetBIOS.

Интерфейс сокетов Windows, или, как его называют, WinSock, является сетевым программным интерфейсом, предназначенным для облегчения взаимодействия между различными TCP/IP – приложениями и семействами протоколов.

Интерфейс NetBIOS используется для связи между процессами (IPC – Interposes Communications) служб и приложений ОС Windows. NetBIOS выполняет три основных функции:

− определение имен NetBIOS;

− служба дейтаграмм NetBIOS;

− служба сеанса NetBIOS.

Транспортный уровень TCP/IP отвечает за установление и поддержание соединения между двумя узлами.

Основные функции уровня:

− подтверждение получения информации;

− управление потоком данных;

− упорядочение и ретрансляция пакетов.

В зависимости от типа службы могут быть использованы два протокола:

− TCP (Transmission Control Protocol – протокол управления передачей);

− UDP (User Datagram Protocol – пользовательский протокол дейтаграмм).

TCP обычно используют в тех случаях, когда приложению требуется передать большой объем информации и убедиться, что данные своевременно получены адресатом. Приложения и службы, отправляющие небольшие объемы данных и не нуждающиеся в получении подтверждения, используют протокол UDP, который является протоколом без установления соединения.

Межсетевой уровень отвечает за маршрутизацию данных внутри сети и между различными сетями. На этом уровне работают маршрутизаторы, которые зависят от используемого протокола и используются для отправки пакетов из одной сети (или ее сегмента) в другую (или другой сегмент сети). В стеке TCP/IP на этом уровне используется протокол IP.

Уровень сетевого интерфейса TCP/IP отвечает за распределение IP-дейтаграмм. Он работает с ARP для определения информации, которая должна быть помещена в заголовок каждого кадра.

Затем на этом уровне создается кадр, подходящий для используемого типа сети, такого как Ethernet, Token Ring или ATM, затем IP-дейтаграмма помещается в область данных этого кадра, и он отправляется в сеть.