Стеки протоколов Сетевой транспортный уровни 1 Стек

Стеки протоколов. Сетевой, транспортный уровни 1

Стек (в языках программирования)— структура данных, представляющая из себя список элементов организованных по принципу LIFO. Стек (в теории компьютерных сетей) – это набор протоколов разного уровня, объединенных с целью обмена данными. Стеки протоколов: • Net. BEUI; • IPS/SPX, NWLink; • TCP/IP 2

Net. BEUI Небольшой протокол, реализующий поддержку сетевого, транспортного и сеансового уровней модели OSI. Работает эффективно и быстро в сетях небольших размеров и средних (до 200 узлов). Недостатками являются: • ограничения при работе с большими сетями; • отсутствие поддержки маршрутизации – не реализованы возможности сетевой адресации и функции пересылки пакетов между сетями. Протокол Net. BEUI поставлялся в операционных системах до Win 2000 и его поддержка прекращена. 3

IPS/SPX, NWLink; IPX/SPX (Internetwork Packet e. Xchange/Sequenced Packet e. Xchange - межсетевой обмен пакетами/последовательный обмен пакетами) — стек протоколов, используемый в сетях Novell Net. Ware. Протокол IPX обеспечивает сетевой уровень (доставку пакетов, аналог IP), SPX — транспортный и сеансовый уровни (аналог TCP). Изначально клиент стека был разработан Novell именно для DOS и широко применялся как в корпоративных сетях, так и для сетевых игр. NWLink включался в версии Windows до Windows 2003 включительно и был исключён из поставки в Windows Vista. 4

TCP/IP Стек протоколов TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol — протокол управления передачей) — набор сетевых протоколов разных уровней используемых в сетях. Протокол TCP работает поверх протокола IP. Основные преимущества стека TCP/IP перед другими: • более удобная система сетевой адресации; • возможность фрагментации пакетов; • небольшое количество широковещательных сообщений. Поскольку стек TCP/IP является общедоступным, его стандарты публикуются в Интернете в виде специальных документов “RFC” (запрос комментариев) с последовательно возрастающим номером. 5

TCP/IP Стек TCP/IP принято описывать в рамках четырех уровней 6

ARP, ICMP, IGMP Протокол ARP (Address Resolution Protocol — протокол определения адреса) является звеном связывающий сетевой уровень с физическим. Он отвечает за преобразование сетевых IP-адресов в аппаратные MAC-адреса. Протокол ICMP (Internet Control Message Protocol — протокол межсетевых управляющих сообщений) – используется для передачи сообщений об ошибках, диагностики доступности сетевого узла и маршрута доставки пакетов (именно его используют такие утилиты как PING и TRACERT). Протокол IGMP (Internet Group Management Protocol — протокол управления группами Интернета) – используется для управления группами компьютеров, например, при передачи в сетях потокового видео и звука, когда для снижения нагрузки на сеть пакет посылается по специальному адресу сразу несколькими компьютерами (многоадресная 7

IP, TCP Протокол IP (Internet Protocol, межсетевой протокол) – один из самых важных в стеке TCP/IP. Отвечает за доставку IPдейтаграмм (пакетов на уровне протокола IP) обеспечивая передачу пакета из одной сети в другую. Протокол TCP (Transmission Control Protocol, протокол управления передачей) – основной протокол транспортного уровня. Обеспечивает установку соединения между отправителем и получателем, разбиение крупного блока информации (например, файла) на небольшие TCP–пакеты и их гарантированную доставку получателю (в нужном порядке и без ошибок). Соответственно протокол TCP используется в тех приложениях, где важно обеспечить целосность при передаче данных. 8

Алгоритм работы протокола TCP • устанавливает соединение между компьютерами по определенным портам; • на компьютере-отправителе разбивает информацию на пакеты, нумерует их и с помощью протокола IP передает получателю; • на компьютере-получателе проверяет, все ли пакеты получены, а если пакет пропущен или поврежден, запрашивает у отправителя повторную пересылку; • после получения всех пакетов закрывает соединение, собирает пакеты в нужном порядке и передает полученные данные приложению более высокого уровня. 9

UDP Протокол UDP (User Datagram Protocol — протокол пользовательских датаграмм) – в отличии от TCP не устанавливает соединение передачей информации и не обеспечивает надежной доставки данных, работая при этом быстрее чем TCP. Его используют там, где обеспечение доставки информации не особо важно по сравнению со скоростью передачи. Порт в TCP или UDP – это логический канал с определенным номером (от 0 до 65536) обеспечивающий текущее взаимодействие между отправителем и получателем. Порты позволяют компьютеру с одним IP-адресом параллельно обмениваться данными с множеством других компьютеров. 10

Самым богатым по набору протоколов является прикладной уровень стека TCP/IP. 11

Протоколы прикладного уровня стека TCP/IP 12

Протоколы прикладного уровня стека TCP/IP 13

Протоколы прикладного уровня стека TCP/IP 14

Стек TCP/IP На физическом уровне стек TCP/IP поддерживает работу со всеми основными сетевыми технологиями локальных и глобальных сетей, на сетевом – обеспечивает логичную систему адресации и эффективной межсетевой маршрутизации, на транспортном уровне – протоколы как гарантированной, так и быстрой доставки данных, а на уровне приложений – целую гамму разнообразных протоколов. 15