Модель TCP/IP

Модель TCP/IP — сетевая модель передачи данных, представленных в цифровом виде.

Модель TCP/CIP:

  • фактический (de facto) стандарт на основе стека протоколов TCP/CP;
  • модель описывает, как нужно строить сети на основе разных технологий, чтобы в них работал стек TCP/IP.

Уровни модели TCP/IP

Транспортный уровень

Транспортный уровень передает данные между процессами на хостах.

Транспортный уроень обеспечивает надежность передачи данных.

Адрес на транспортном уровне - это число от 1 до 65535. Адрес называется портом.

Типы портов:

  • хорошо известные порты: 1-1024
  • зарегистрированные порты: 1024-49151
  • динаические порты: 49151-65535

Протоколы:

  • TCP - Tansmission Control Protocol ("протокол управления передачей") - используется для надежной передачи потока байт. Протокол делит полученный поток данных на сегменты и отправляет их получателю через подтверждение. Может подтверждаться сразу несколько сегментов за раз, т.н. "скользящее окно". Для гарантии порядка следования сегментов в их состав включается номер байта потока. Передача сегмента данных выполняется в соединении. Открытие соединения (трехкратное рукопожатие): SYN -> ACK -> ACK -> сегмент данных. Одностороннее закрытие: FIN -> ACK. Двусторонее закрытие: FIN
  • UDP - User Datagram Protocol ("протокол датаграмм пользователя") - используется для быстрой негарантированной доставки данных. Протокол DNS использует UDP, порт 53.

Сетевой уровень

Сетевой уровнь (network layer) - объединяет сети, построенные на основе различных технологий: Ethernet, WiFi, 5G/4G/3G, MPLS, ATM, TokenRing и другие.

Идею сетевого уровня, как объединяющего, предложили Винтон Серф и Роберт Кан (отцы интернета).

Потребность в сетевом уровне: технологии канального уровня различны и плохо масштабируются.

Задачи сетевого уровня:

  • объединение сетей (internetworking);
  • маршрутизация;
  • обеспечение качества обслуживания.

Оборудование, которое работает на сетевом уровне, - это маршрутизатор.

Маршрутизация - поиск маршрута доставки пакета между сетями через транзитные узлы - маршрутизаторы.

Протоколы сетевого уровня:

  • IP - Internet Protocol (межсетевой протокол) - используется для передачи данных по сети;
  • ICMP - Internet Control Message Protocol (протокол межсетевых управляющих сообщений) - используется для управления сетью;
  • ARP - Address Resolution Protocol (протокол определения адреса) - используется для определения адреса канального уровня по адресу сетевого уровня;
  • DHCP - Dynamic Host Configuration Protocol (протокол динамической настройки хостов) - используется для динамического назначения IP адресов узлам. Это клиент-серверный протокол, где клиентом выступаем компьютер в сети, а серверов - сервер DHCP. Процесс получения IP-адреса: Discover, Offer IP-адрес, Request IP-адрес, ACK IP-адрес (DORA).