tcp ip protokol. SNMP protokol (základy)

Zásobník protokolů TCP / IP je alfou a omegou internetu a musíte nejen znát, ale také rozumět modelu a tomu, jak zásobník funguje.

Zjistili jsme klasifikaci, síťové standardy a model OSI. Nyní si povíme něco o zásobníku, na jehož základě je postaven světový systém Spojené počítačové sítě Internet.

Model TCP/IP

Původně byl tento zásobník vytvořen pro kombinování velké počítače na univerzitách prostřednictvím dvoubodových telefonních linek. Ale jak se objevily nové technologie, vysílání (Ethernet) a satelit, bylo nutné přizpůsobit TCP/IP, což se ukázalo jako obtížný úkol. Proto se spolu s OSI objevil model TCP / IP.

Prostřednictvím modelu je popsáno, jak je potřeba budovat sítě založené na různých technologiích tak, aby v nich fungoval zásobník protokolu TCP / IP.

Tabulka porovnává modely OSI a TCP/IP. Ten zahrnuje 4 úrovně:

nejnižší, vrstva síťového rozhraní, poskytuje interakci se síťovými technologiemi (Ethernet, Wi-Fi atd.). Jedná se o kombinaci funkcí datového spoje a fyzických vrstev OSI.
Internetová úroveň stojí výše a z hlediska úkolů má něco společného se síťovou vrstvou modelu OSI. Poskytuje vyhledávání nejlepší trasy, včetně odstraňování problémů se sítí. Na této úrovni router funguje.
Doprava odpovídá za komunikaci mezi procesy na různých počítačích a také za doručování přenášených informací bez duplicit, ztrát a chyb, v požadovaném pořadí.
Aplikovaný kombinuje 3 vrstvy modelu OSI: relace, prezentace a aplikace. To znamená, že provádí funkce, jako je udržování komunikační relace, převod protokolů a informací a také interakce mezi uživatelem a sítí.

Někdy se odborníci snaží oba modely spojit do něčeho společného. Například níže je pětiúrovňová reprezentace symbiózy od autorů „Počítačových sítí“ E. Tanenbauma a D. Weatheralla:

Model OSI má dobré teoretické propracování, ale nejsou použity žádné protokoly. U modelu TCP/IP jsou věci jiné: protokoly jsou široce používané, ale model je vhodný pouze pro popis sítí založených na TCP/IP.

Nepleťte si je:

TCP/IP je zásobník protokolů, který je páteří Internetu.
Model OSI (Basic Reference Model for Open Systems Interconnection) je vhodný pro popis široké škály sítí.

Zásobník protokolů TCP/IP

Podívejme se na každou úroveň podrobněji.

Nižší úroveň síťových rozhraní zahrnuje Ethernet, Wi-Fi a DSL (modem). Tyto síťové technologie nejsou formálně součástí zásobníku, ale jsou nesmírně důležité pro fungování internetu jako celku.

Základní protokol síťová vrstva– IP (Internet Protocol). Jedná se o směrovaný protokol, jehož součástí je síťové adresování (IP adresa). Fungují zde i další protokoly jako ICMP, ARRP a DHCP. Díky nim fungují sítě.

Na transportní úrovni se nachází TCP - protokol zajišťující přenos dat s garancí doručení a UDP - protokol pro rychlý přenos dat, avšak bez záruky.

Aplikační vrstva- jedná se o HTTP (pro web), SMTP (přenos pošty), DNS (přiřazení spřátelených doménových jmen k IP adresám), FTP (přenos souborů). Na aplikační vrstvě zásobníku TCP/IP je více protokolů, ale ty, které jsou uvedeny, lze označit za nejvýznamnější, které je třeba vzít v úvahu.

Mějte na paměti, že zásobník protokolu TCP/IP definuje standardy pro komunikaci mezi zařízeními a obsahuje mezisíťové a směrovací konvence.

Úvod do TCP/IP

Práce Internetové sítě je založen na použití rodiny komunikačních protokolů TCP/IP, což je zkratka pro Transmission Control Protocol/Internet Protocol (Transmission Control Protocol/Internet Protocol). V obou se pro přenos dat používá TCP/IP globální síť internetu, stejně jako v mnoha lokálních sítích. Tato kapitola stručně pojednává o protokolech TCP/IP a o tom, jak řídí komunikaci.

K používání internetu jako uživatel samozřejmě nepotřebujete žádné speciální znalosti protokolů TCP/IP, ale pochopení základních principů vám pomůže vyřešit případné problémy obecné povahy, které vznikají zejména při konfiguraci Systém. E-mailem. TCP/IP také úzce souvisí s dalšími dvěma základními internetovými aplikacemi FTP a Telnet. A konečně, znalost některých základních pojmů internetu vám pomůže plně ocenit složitost tohoto systému, stejně jako pochopení toho, jak funguje spalovací motor, vám pomůže respektovat design automobilu.

Co je TCP/IP

TCP/IP je název rodiny protokolů pro přenos dat po síti. Protokol je soubor pravidel, které musí všechny společnosti dodržovat, aby byla zajištěna kompatibilita jejich hardwaru a softwaru. Tato pravidla zajišťují, že počítač s digitálním zařízením s TCP/IP může komunikovat s počítačem Compaq, který také používá TCP/IP. Pokud jsou splněny určité standardy, je pro provoz celého systému jedno, kdo je výrobcem softwaru nebo hardwaru. Ideologie otevřených systémů zahrnuje použití standardního hardwaru a softwaru. TCP/IP je otevřený protokol, což znamená, že všechny informace specifické pro protokol jsou publikovány a lze je volně používat.

Protokol definuje, jak jedna aplikace komunikuje s jinou. Tato softwarová komunikace je jako dialog: "Pošlu vám tuto informaci, pak mi pošlete zpět tuto a já vám pošlu tamtéž. Musíte přidat všechny bity a poslat zpět celkový výsledek, a pokud se vyskytnou problémy, musíte mi poslat příslušnou zprávu." Protokol definuje, jak různé části kompletního paketu řídí přenos informací. Protokol určuje, zda paket obsahuje e-mailovou zprávu, článek diskusní skupiny nebo servisní zprávu. Protokolové standardy jsou formulovány tak, aby byly zohledněny možné nepředvídané okolnosti. Protokol také obsahuje pravidla pro zpracování chyb.

Termín TCP/IP zahrnuje názvy dvou protokolů – Transmission Control Protocol (TCP) a Internet Protocol (IP). TCP/IP není jeden program, jak se mnoho uživatelů mylně domnívá. Naproti tomu TCP/IP odkazuje na rodinu souvisejících protokolů navržených pro přenos informací po síti a současně poskytování informací o stavu samotné sítě. TCP/IP je softwarová součást sítě. Každá část rodiny TCP/IP provádí specifickou úlohu: odesílá e-mail, poskytuje služby vzdáleného přihlášení, přenáší soubory, směruje zprávy nebo řeší selhání sítě. Použití TCP/IP není omezeno na globální Internet. Jedná se o celosvětově nejrozšířenější síťové protokoly, používané v obou hlavních firemní sítě a v lokálních sítích s malým počtem počítačů.

Jak již bylo zmíněno, TCP/IP není jeden protokol, ale jejich rodina. Proč se někdy používá termín TCP/IP, když se odkazuje na jinou službu než TCP nebo IP? Obecný název se obvykle používá při diskusi o celé rodině síťových protokolů. Někteří uživatelé však, když mluví o TCP / IP, mají na mysli pouze některé z protokolů rodiny: předpokládají, že druhá strana v dialogu rozumí, o čem přesně se diskutuje. Ve skutečnosti je lepší nazývat každou ze služeb vlastním jménem, aby bylo téma jasnější.

Komponenty TCP/IP

Různé služby zahrnuté v TCP/IP a jejich funkce lze klasifikovat podle typu úkolů, které provádějí. Následuje popis skupin protokolů a jejich účelu.

Dopravanprotokoly spravovat přenos dat mezi dvěma stroji.

TCP (Transmission Control Protocol). Protokol, který podporuje přenos dat na základě logického spojení mezi odesílajícím a přijímajícím počítačem.

UDP (User Datagram Protocol). Protokol, který podporuje přenos dat bez navázání logického spojení. To znamená, že data jsou odesílána bez předchozího navázání spojení mezi počítači příjemce a odesílatele. Dá se nakreslit analogie s odesíláním pošty na nějakou adresu, kdy není zaručeno, že tato zpráva dorazí k adresátovi, pokud vůbec existuje. (Dva stroje jsou propojeny v tom smyslu, že oba jsou připojeny k internetu, ale nekomunikují spolu přes logické spojení.)

Směrovací protokoly zvládnout adresování dat a určit nejlepší cesty k cíli. Mohou také rozdělit velké zprávy na menší zprávy, které jsou pak postupně přenášeny a sestavovány do jediné jednotky na cílovém počítači.

IP (Internet Protocol). Poskytuje skutečný přenos dat.

ICMP (Internet Control Message Protocol). Zpracovává zprávy o stavu IP, jako jsou chyby a změny v síťovém hardwaru, které ovlivňují směrování.

RIP (Routing Information Protocol). Jeden z několika protokolů, které určují nejlepší cestu pro doručení zprávy.

OSPF (nejprve otevřít nejkratší cestu). Alternativní protokol pro definování tras.

Podpěra, podpora síťová adresa - je to způsob, jak identifikovat stroj pomocí jedinečného čísla a názvu. (Další informace o adresách naleznete dále v této kapitole.)

ARP (Address Resolution Protocol). Určuje jedinečné číselné adresy počítačů v síti.

DNS (Domain Name System). Určuje číselné adresy z názvů strojů.

RARP (Reverse Address Resolution Protocol). Určuje adresy strojů v síti, ale opačným způsobem než ARP.

Použité služby - jedná se o programy, které uživatel (nebo počítač) používá k přístupu k různým službám. (Další informace naleznete v části „Aplikace TCP/IP“ dále v této kapitole.)

BOOTP (Boot Protocol) spouští síťový počítač čtením informací pro bootstrap ze serveru.

FTP (File Transfer Protocol) přenáší soubory mezi počítači.

TELNET poskytuje vzdálený terminálový přístup k systému, tj. uživatel jednoho počítače se může připojit k jinému počítači a mít pocit, jako by pracoval na klávesnici vzdáleného počítače.

Protokoly brány pomáhají přenášet směrovací zprávy a informace o stavu sítě po síti a zpracovávat data pro místní sítě. (Další informace o protokolech brány naleznete v části „Protokoly brány“ dále v této kapitole.)

EGP (Exterior Gateway Protocol) se používá k přenosu směrovacích informací pro externí sítě.

GGP (Gateway-to-Gateway Protocol) se používá k přenosu informací o směrování mezi bránami.

IGP (Interior Gateway Protocol) se používá k přenosu směrovacích informací pro vnitřní sítě.

NFS ( síťový soubor System) vám umožňuje používat adresáře a soubory vzdáleného počítače, jako by existovaly na místním počítači.

NIS (Network Information Service) spravuje informace o uživatelích více počítačů v síti, což usnadňuje přihlašování a kontrolu hesel.

RPC (Remote Procedure Call) umožňuje vzdáleným aplikacím komunikovat mezi sebou jednoduchým a efektivním způsobem.

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) je protokol, který přenáší e-mailové zprávy mezi počítači. SMTP je podrobněji rozebráno v kap. 13 "Jak funguje e-mail na internetu."

SNMP (Simple Network Management Protocol) je protokol pro správu, který odesílá zprávy o stavu sítě a zařízení k ní připojených.

Všechny tyto služby dohromady tvoří TCP/IP, výkonnou a efektivní rodinu síťových protokolů.

Číselná adresa počítače

Každý stroj, který je připojen k Internetu nebo jakékoli jiné síti TCP/IP, musí být jednoznačně identifikován. Bez jedinečného identifikátoru síť neví, jak doručit zprávu do vašeho počítače. Pokud má více než jeden počítač stejný identifikátor, síť nebude schopna zprávu adresovat.

Na internetu jsou počítače v síti identifikovány přiřazením internetové adresy nebo přesněji, IP adresy. IP adresy jsou vždy dlouhé 32 bitů a skládají se ze čtyř částí po 8 bitech. To znamená, že každá část může nabývat hodnoty mezi 0 a 255. Tyto čtyři části jsou spojeny do zápisu, ve kterém je každá osmibitová hodnota oddělena tečkou. Například 255.255.255.255 nebo 147.120.3.28 jsou dvě adresy IP. Když mluvíme o síťové adrese, obvykle máme na mysli IP adresu.

Pokud by bylo použito všech 32 bitů IP adresy, existovaly by více než čtyři miliardy možných adres – více než dost pro budoucnost. Internetová rozšíření! Některé kombinace bitů jsou však vyhrazeny pro speciální účely, což snižuje počet potenciálních adres. Osmibitové kvadráty jsou navíc seskupeny speciálními způsoby v závislosti na typu sítě, takže skutečný počet možných adres je ještě menší.

IP adresy nejsou přidělovány podle principu výpisu hostitelů v síti -1, 2, 3, ... Ve skutečnosti se IP adresa, jak to říká, skládá ze dvou částí: síťové adresy a adresy hostitele na této síť. Tato struktura IP adres umožňuje počítačům v různých sítích mít stejné číslo. Protože se síťové adresy liší, jsou počítače jednoznačně identifikovány. Bez takového schématu se číslování rychle stává velmi nepohodlným.

IP-adresy jsou přidělovány v závislosti na velikosti organizace a typu jejích činností. Pokud se jedná o malou organizaci, pak je s největší pravděpodobností v její síti málo počítačů (a tedy IP adres). Naopak velká korporace může mít tisíce počítačů propojených v několika propojených lokálních sítích. Pro zajištění maximální flexibility jsou IP adresy přidělovány v závislosti na počtu sítí a počítačů v organizaci a jsou rozděleny do tříd A, B a C. Existují také třídy D a E, ale používají se pro specifické účely.

Tři třídy IP adres vám umožňují jejich distribuci v závislosti na velikosti sítě vaší organizace. Protože 32 bitů je zákonná celková velikost IP adresy, třídy rozdělují čtyři 8bitové části adresy na síťovou adresu a adresu hostitele v závislosti na třídě. Jeden nebo více bitů je vyhrazeno na začátku IP adresy pro identifikaci třídy.

Adresy třídy A – čísla mezi 0 a 127

Adresy třídy B – čísla mezi 128 a 191

Adresy třídy C – čísla mezi 192 a 223

Pokud je IP adresa vašeho zařízení 147.14.87.23, pak víte, že váš stroj je v síti třídy B, ID sítě je 147.14 a jedinečné číslo vašeho zařízení v této síti je 87.23. Pokud je IP adresa 221.132.3.123, pak je stroj v síti třídy C s ID sítě 221.132.3 a ID hostitele 123.

Kdykoli je zpráva odeslána do libovolného hostitelského počítače na internetu, je adresa IP použita k označení adresy odesílatele a příjemce. Samozřejmě si nemusíte pamatovat všechny IP adresy sami, protože na to existuje speciální TCP/IP služba zvaná Domain Name System.

Doménová jména

Když chce společnost nebo organizace používat internet, musí se rozhodnout; buď se sami připojují přímo k internetu, nebo svěřují všechny problémy s připojením jiné společnosti, která se nazývá poskytovatel služeb. Většina společností volí druhou cestu s cílem snížit množství zařízení, odstranit administrativní problémy a snížit celkové náklady.

Pokud se společnost rozhodne připojit přímo k internetu (a někdy i prostřednictvím poskytovatele služeb), může být žádoucí získat pro sebe jedinečný identifikátor. Například společnost ABC může chtít získat internetovou e-mailovou adresu obsahující řetězec abc.com. Takový identifikátor, včetně názvu společnosti, umožňuje odesílateli identifikovat společnost adresáta.

K získání jednoho z těchto jedinečných identifikátorů, nazývaných název domény, odešle společnost nebo organizace žádost orgánu, který řídí připojení k internetu, Network Information Center (InterNIC). Pokud InterNIC schválí název společnosti, bude přidán do internetové databáze. Názvy domén musí být jedinečné, aby se zabránilo kolizím.

Poslední část názvu domény se nazývá identifikátor domény nejvyšší úrovně (například .corn). Společnost InterNIC založila šest domén nejvyšší úrovně:

Agra ARPANET ID

Komerční společnosti s kukuřicí

Vzdělávací instituce Edu

Gov Vládní agentury nebo organizace

Mil Vojenská zařízení

Organizační organizace, které nespadají do žádné z výše uvedených kategorií

WWW služba

Svět široká síť(WWW, World Wide Web) je nejnovější typ internetových informačních služeb založených na architektuře klient-server. Na konci 80. let CERN (Evropské centrum pro částicovou fyziku) začal pracovat na vytvoření informační služby, která by každému uživateli umožnila snadno najít a číst dokumenty hostované na serverech v jakékoli části internetu. Za tímto účelem byl vyvinut standardní formát dokumentu, který vám umožňuje vizuálně prezentovat informace na displeji počítače jakéhokoli typu a také poskytuje možnost instalovat odkazy na jiné dokumenty v rámci jednoho dokumentu.

Přestože byla WWW navržena pro použití zaměstnanci CERNu, jakmile byl tento typ služby zveřejněn, její popularita rostla neobvykle rychle. Bylo vyvinuto mnoho aplikací, které se používají jako WWW klienti, to znamená, že poskytují přístup k WWW serverům a zobrazují dokumenty na obrazovce. Klientský software je k dispozici na základě grafického uživatelského rozhraní (Mosaic je jedním z nejoblíbenějších) a emulace alfanumerického terminálu (příkladem je Lynx). Většina WWW klientů umožňuje používat jejich rozhraní pro přístup k jiným typům internetových služeb, jako je FTP a Gopher.

Dokumenty umístěné na WWW serverech nejsou jen tak textové dokumenty ve standardu ASCII. Jedná se o soubory ASCII obsahující příkazy speciálního jazyka zvaného HTML (HyperText Markup Language, Hypertext Markup Language). Příkazy HTML umožňují strukturovat dokument tak, že v něm logicky zvýrazníte různé části textu (nadpisy různých úrovní, odstavce, výčty atd.). Výsledkem je, že každý z klientských prohlížečů WWW může formátovat text dokumentu tak, aby jej co nejlépe zobrazil na konkrétním displeji. Aby byly dokumenty výraznější, text je obvykle formátován pomocí větších velikostí písma pro nadpisy, styly tučného písma a kurzívy pro důležité výrazy, důraz na položky seznamu atd. HTML také umožňuje, aby dokumenty obsahovaly ilustrativní grafiku, kterou mohou zobrazit uživatelé na základě o používání grafického uživatelského rozhraní.

Jednou z nejdůležitějších vlastností HTML je schopnost zahrnout do dokumentu hypertextové odkazy. Tyto odkazy umožňují uživateli stáhnout si nový dokument do svého počítače pouhým kliknutím na obrazovku, kde se nachází odkaz. Jakýkoli dokument může obsahovat odkazy na jiné dokumenty. Odkazovaný dokument může být umístěn na stejném WWW serveru jako zdrojový dokument nebo na jakémkoli jiném počítači na internetu. Oblast dokumentu použitá jako odkaz může být slovo, skupina slov, grafický obrázek nebo dokonce určený fragment obrázku. Většina webových prohlížečů má také přístup k dalším informačním službám, jako je FTP a Gopher. Prohlížeče WWW vám navíc umožňují pracovat s multimediálními soubory obsahujícími video a zvuk pomocí programů pro podporu multimédií nainstalovaných na místním počítači.

Internet je globální systém propojených počítačových, lokálních a dalších sítí, které na sebe vzájemně působí prostřednictvím zásobníku TCP/IP protokolů (obr. 1.).

Obrázek 1 - Zobecněné schéma internetu

Internet umožňuje výměnu informací mezi všemi počítači, které jsou k němu připojeny. Nezáleží na typu počítače a operačním systému, který používá.

Hlavními buňkami internetu jsou místní sítě (LAN - Local oblastní síť). Pokud nějaké místní síti je přímo připojen k internetu, pak se k němu může připojit i každá pracovní stanice v této síti. Existují také počítače, které jsou samostatně připojeny k internetu. Jmenují se hostitelské počítače(hostitel - hostitel).

Každý počítač připojený k síti má svou adresu, na které jej může najít předplatitel odkudkoli na světě.

Důležitou vlastností internetu je, že spojením různých sítí nevytváří žádnou hierarchii – všechny počítače připojené k síti jsou si rovny.

Ještě jeden charakteristický rys Internet je vysoce spolehlivý. Pokud některý z počítačů a komunikačních linek selže, síť bude nadále fungovat. Tato spolehlivost je zajištěna tím, že neexistuje žádná jediné centrumřízení. Pokud některé komunikační linky nebo počítače selžou, mohou být zprávy přenášeny přes jiné komunikační linky, protože vždy existuje několik způsobů přenosu informací.

Internet není komerční organizace a nikomu nepatří. Uživatelé internetu jsou téměř ve všech zemích světa.

Uživatelé se k síti připojují prostřednictvím počítačů speciálních organizací nazývaných poskytovatelé internetových služeb. Připojení k internetu může být trvalé nebo dočasné. Poskytovatelé internetových služeb mají mnoho linek pro připojení uživatelů a vysokorychlostní linky pro připojení ke zbytku internetu. Často jsou menší poskytovatelé propojeni s většími, kteří jsou zase propojeni s jinými poskytovateli.

Organizace propojené mezi sebou nejrychlejšími komunikačními linkami tvoří základní část sítě, neboli páteř Internet Backbon [Bekbon]. Pokud je dodavatel napojen přímo na hřeben, pak bude rychlost přenosu informací maximální.

Ve skutečnosti je rozdíl mezi uživateli a poskytovateli internetových služeb spíše relativní. Každá osoba, která připojila svůj počítač nebo místní síť k internetu a nainstalovala potřebné programy, může poskytovat služby síťového připojení dalším uživatelům. Jednoho uživatele lze v zásadě připojit vysokorychlostní linkou přímo k páteři internetu.

Internet si obecně vyměňuje informace mezi libovolnými dvěma počítači připojenými k síti. Počítače připojené k Internetu jsou často označovány jako hostitelé Internetu nebo internetové stránky. , z anglického slova site, což se překládá jako místo, umístění. Stránky nainstalované u poskytovatelů internetových služeb poskytují uživatelům přístup k internetu. Existují také uzly specializované na poskytování informací. Mnoho firem například vytváří stránky na internetu, prostřednictvím kterých distribuují informace o svých produktech a službách.

Jak se informace přenášejí? Na internetu se používají dva hlavní pojmy: adresu a protokol. Každý počítač připojený k internetu má svou unikátní adresu. Jakož i emailová adresa jednoznačně identifikuje polohu osoby, internetová adresa jednoznačně identifikuje polohu počítače v síti. Internetové adresy jsou jeho nejdůležitější částí a podrobně o nich pojednáme níže.

Data odeslaná z jednoho počítače do druhého pomocí internetu jsou rozdělena do paketů. Pohybují se mezi počítači, které tvoří síťové uzly. Pakety stejné zprávy mohou procházet různými cestami. Každý balíček má své označení, které zajišťuje správné sestavení dokumentu na počítači, kterému je zpráva určena.

Co je protokol? Jak již bylo řečeno, protokol je pravidla interakce. Diplomatický protokol například předepisuje, co dělat při setkání se zahraničními hosty nebo při pořádání recepce. Síťový protokol také předepisuje pravidla pro provoz počítačů, které jsou připojeny k síti. Standardní protokoly nutí různé počítače „mluvit stejným jazykem“. Je tak možné připojit k internetu různé typy počítačů s různými operačními systémy.

Základními protokoly Internetu jsou zásobník protokolů TCP/IP. Nejprve je nutné objasnit, že v technickém chápání TCP/IP - nejedná se o jeden síťový protokol, ale o dva protokoly ležící na různých úrovních síťového modelu (jedná se o tzv zásobník protokolů). TCP protokol - protokol dopravní úroveň. On to ovládá jak se data přenášejí. IP protokol - adresa. Patří síťová vrstva a určuje kde se přenos odehrává.

Protokol TCP. Podle protokolu TCP , odesílaná data jsou „rozřezána“ na malé balíčky, načež je každý paket označen tak, aby obsahoval údaje nutné pro správné sestavení dokumentu na počítači příjemce.

Abyste pochopili podstatu protokolu TCP, můžete si představit šachovou partii pomocí korespondence, kdy dva účastníci hrají deset her současně. Každý tah je zaznamenán na samostatné pohlednici s uvedením čísla hry a čísla tahu. V tomto případě mezi dvěma partnery prostřednictvím stejného poštovního kanálu existuje jakoby tucet spojení (jedno na dávku). Dva počítače propojené dohromady fyzické spojení, může stejně dobře podporovat více TCP spojení současně. Takže například dva mezilehlé síťové servery mohou současně přenášet mezi sebou v obou směrech velké množství paketů TCP od více klientů po jedné komunikační lince.

Když pracujeme na internetu, můžeme současně přijímat dokumenty z Ameriky, Austrálie a Evropy po jediné telefonní lince. Balíčky každého z dokumentů přicházejí samostatně, s časovým oddělením, a jak přicházejí, jsou shromažďovány do různých dokumentů.

Protokol IP . Nyní zvažte adresový protokol - IP (Internet Protocol). Jeho podstatou je, že každý člen World Wide Web musí mít svou unikátní adresu (IP adresu). Bez toho nelze mluvit o přesném doručení paketů TCP požadovaným pracoviště. Tato adresa je vyjádřena velmi jednoduše – čtyři čísla, například: 195.38.46.11. Na strukturu IP adresy se podíváme podrobněji později. Je organizován tak, že každý počítač, kterým prochází jakýkoli TCP paket, může pomocí těchto čtyř čísel určit, který z nejbližších „sousedů“ potřebuje paket přeposlat, aby byl „blíže“ příjemci. V důsledku konečného počtu skoků dosáhne paket TCP svého cíle.

Slovo „blíže“ není v uvozovkách náhodou. V tomto případě se nehodnotí geografická „blízkost“. Podmínky komunikace jsou brány v úvahu a propustnost linky. Dva počítače umístěné na různých kontinentech, ale propojené vysoce výkonnou vesmírnou komunikační linkou, jsou považovány za blíže k sobě než dva počítače ze sousedních vesnic propojené jednoduchým telefonním drátem. Řešení otázek, co považovat za „bližší“ a co je „dále“, se řeší speciálními prostředky - směrovače. Roli routerů v síti obvykle plní specializované počítače, ale také to může být speciální programy běžící na uzlových serverech sítě.

Zásobník protokolů TCP/IP

Zásobník protokolů TCP/IP- soubor síťových protokolů přenosu dat používaných v sítích včetně internetu. Název TCP/IP pochází ze dvou nejdůležitějších protokolů v rodině, Transmission Control Protocol (TCP) a Internet Protocol (IP), které byly vyvinuty a popsány jako první v tomto standardu.

Protokoly vzájemně spolupracují v zásobníku. zásobník, stack) - to znamená, že protokol umístěný na vyšší úrovni pracuje "navrchu" nad nižší pomocí zapouzdřovacích mechanismů. Například protokol TCP běží nad protokolem IP.

Zásobník protokolů TCP/IP obsahuje čtyři vrstvy:

aplikační vrstva (aplikační vrstva),
transportní vrstva (transportní vrstva),
síťová vrstva (internetová vrstva),
odkazová vrstva.

Protokoly těchto vrstev plně implementují funkčnost Modely OSI (tabulka 1). Veškerá uživatelská interakce v IP sítích je postavena na zásobníku protokolu TCP/IP. Zásobník je nezávislý na fyzickém přenosovém médiu.

stůl 1– Porovnání zásobníku protokolů TCP/IP a referenční model OSI

Aplikační vrstva

Aplikační vrstva je místem, kde běží většina síťových aplikací.

Tyto programy mají své vlastní komunikační protokoly, jako je HTTP pro WWW, FTP (přenos souborů), SMTP (e-mail), SSH ( zabezpečené připojení se vzdáleným počítačem), DNS (překládání symbolických jmen na IP adresy) a mnoho dalších.

Většinou tyto protokoly fungují nad TCP nebo UDP a jsou vázány na konkrétní port, například:

HTTP na portu TCP 80 nebo 8080,
FTP na TCP port 20 (pro přenos dat) a 21 (pro řídicí příkazy),
Požadavky DNS na port UDP (méně často TCP) 53,

transportní vrstva

Protokoly transportní vrstvy mohou vyřešit problém nezaručeného doručení zpráv („dorazila zpráva do cíle?“) a také zaručit správnou sekvenci příchodu dat. V zásobníku TCP/IP určují transportní protokoly, pro kterou aplikaci jsou data určena.

Automatické směrovací protokoly, které jsou logicky přítomné na této vrstvě (protože běží nad IP), jsou ve skutečnosti součástí protokolů síťové vrstvy; například OSPF (IP ID 89).

TCP (IP ID 6) je "zaručeným" spojením předem navázaný transportní mechanismus, který poskytuje aplikaci spolehlivý datový tok, dává důvěru ve správnost přijímaných dat, znovu požaduje data v případě ztráty a eliminuje duplikaci dat. data. TCP umožňuje regulovat zatížení sítě a také zkrátit dobu čekání na data při přenosu na velké vzdálenosti. Navíc TCP zaručuje, že přijatá data byla odeslána přesně ve stejném pořadí. To je jeho hlavní rozdíl oproti UDP.

UDP (IP ID 17) je datagramový protokol bez připojení. Říká se mu také „nespolehlivý“ předávací protokol, a to ve smyslu nemožnosti ověřit doručení zprávy adresátovi, stejně jako případné smíchání paketů. Aplikace, které vyžadují garantovaný přenos dat, používají protokol TCP.

UDP se běžně používá v aplikacích, jako je streamování videa a hraní her, kde je tolerována ztráta paketů a opakování je obtížné nebo nerozumné, nebo v aplikacích typu výzva-odezva (jako jsou dotazy DNS), kde navázání spojení vyžaduje více prostředků než opětovné odeslání.

TCP i UDP používají k definování protokolu horní vrstvy číslo zvané port.

síťová vrstva

Internetová vrstva byla původně navržena pro přenos dat z jedné (pod)sítě do druhé. S rozvojem konceptu globální sítě byla zavedena úroveň další funkce pro přenos z jakékoli sítě do jakékoli sítě, bez ohledu na protokoly nižší úrovně, stejně jako možnost vyžadovat data ze vzdálené strany, například v protokolu ICMP (slouží k přenosu diagnostických informací o IP připojení) a IGMP ( slouží k ovládání multicastových toků).

ICMP a IGMP jsou umístěny nad IP a měly by jít do další - transportní - vrstvy, ale funkčně se jedná o protokoly síťové vrstvy, a proto je nelze zadat do modelu OSI.

Pakety síťového protokolu IP mohou obsahovat kód, který určuje, který protokol další vrstvy se má použít k extrahování dat z paketu. Toto číslo je jedinečné IP číslo protokolu. ICMP a IGMP jsou očíslovány 1 a 2.

Linková vrstva

Linková vrstva popisuje, jak jsou datové pakety přenášeny fyzická vrstva, počítaje v to kódování(tedy speciální sekvence bitů, které určují začátek a konec datového paketu). Ethernet například v polích hlavičky paketu obsahuje označení, pro který stroj nebo stroje v síti je tento paket určen.

Příklady protokolů spojové vrstvy jsou Ethernet, Wi-Fi, Frame Relay, Token Ring, ATM atd.

Linková vrstva se někdy dělí na 2 podvrstvy – LLC a MAC.

Linková vrstva navíc popisuje médium pro přenos dat (ať už je to koaxiální kabel, kroucený pár, optické vlákno nebo rádiového kanálu), fyzikální vlastnosti takového média a princip přenosu dat (oddělení kanálů, modulace, amplituda signálu, frekvence signálu, způsob synchronizace přenosu, doba odezvy a maximální vzdálenost).

Zapouzdření

Zapouzdření je sbalení nebo vnoření paketů vysoké úrovně (případně jiného protokolu) do paketů stejného protokolu (nižší úrovně), včetně adresy.

Pokud například aplikace potřebuje odeslat zprávu pomocí TCP, provede se následující sekvence akcí (obr. 2):

Obrázek 2 - Proces zapouzdření

Aplikace nejprve vyplní speciální datovou strukturu, která specifikuje informace o příjemci (síťový protokol, IP adresa, TCP port);
přenese zprávu, její délku a strukturu s informacemi o příjemci do handleru TCP protokolu (transportní vrstva);
TCP handler tvoří segment, ve kterém jsou zprávami data a TCP port příjemce (stejně jako další data) je v hlavičkách;
TCP handler předá vygenerovaný segment IP handleru (síťové vrstvě);
IP handler zachází s přenášeným TCP segmentem jako s daty a předponuje mu jeho hlavičku (která obsahuje zejména IP adresu příjemce převzatou ze stejné datové struktury aplikace a horní číslo protokolu;
IP handler předá přijatý paket linkové vrstvě, která tento paket opět považuje za „surová“ data;
handler linkové vrstvy, podobně jako předchozí handlery, přidá na začátek svou hlavičku (která zároveň udává číslo protokolu nejvyšší úrovně, v našem případě je to 0x0800 (IP)) a ve většině případů přidá konečný kontrolní součet, čímž vytvoření rámu;
poté je přijatý rámec přenesen do fyzické vrstvy, která převede bity na elektrické nebo optické signály a odešle je do přenosového média.

Na straně příjemce se pro rozbalení dat a jejich poskytnutí aplikaci provede opačný proces (zdola nahoru), nazývaný dekapsulace.

Podobné informace.

Úvod. 1

Referenční model OSI 2

Anatomie modelu TCP/IP. 4

Aplikační vrstva . 4

Úroveň mezihostitelů . 4

Internetová vrstva . 4

Úroveň přístup k síti . 5

Výhody TCP/IP. 5

Úrovně a protokoly TCP / IP . 6

TCP/IP model. 6

Rodina protokolů TCP/IP. 6

IP protokol. 7

Protokolové úlohy IP . 8

TCP protokol. 8

Úkoly protokolu TCP . 8

protokol UDP. 8

Protokolové úlohy UDP . 9

Celosvětová Síť. 14

Závěr. 17

Aplikace. 19

Seznam použité literatury.. 20

Úvod

Obecně termín TCP/IP označuje celou rodinu protokolů: TCP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) pro spolehlivé doručování dat, UDP (User Datagram Protocol) pro negarantované doručování, IP (Internet Protocol) a další aplikační služby. .

TCP/IP je otevřený komunikační protokol. Otevřenost znamená, že umožňuje komunikaci v jakékoli kombinaci zařízení, bez ohledu na to, jak odlišná jsou na fyzické úrovni.

TCP/IP udělal z internetu to, čím je dnes. V důsledku toho internet způsobil revoluci v našem způsobu života a práce téměř stejně jako tiskařský lis, elektřina a počítač. Bez populárních protokolů a služeb, jako jsou HTTP, SMTP a FTP, by byl internet jen hromadou počítačů svázaných dohromady v zbytečné spleti.

Protokol TCP/IP je všudypřítomný. Jedná se o rodinu protokolů, která umožňuje komukoli, kdo má počítač, modem a smlouvu s ISP, přístup k informacím přes internet. Uživatelé AOL Instant Messenger a ICQ (rovněž vlastněných AOL) přijímají a odesílají přes 750 milionů zpráv denně.

Díky TCP/IP se každý den úspěšně provádí mnoho milionů operací – možná miliardy –, protože prohlížení internetu se v žádném případě neomezuje na e-maily a zprávy. Kromě toho se TCP / IP v blízké budoucnosti nevzdá svých pozic. Jedná se o stabilní, dobře vyvinutou a poměrně kompletní rodinu protokolů.

V jeho seminární práce Popisuji obecný přehled rodiny protokolů TCP/IP, jejich základní principy fungování a úkoly, Krátký příběh World Wide Web a HTTP.

Referenční model OSI

Mezinárodní organizace pro normalizaci (ISO) vyvinula v letech 1978/1979 referenční model propojení otevřených systémů (OSI), aby usnadnila otevřenou interoperabilitu. počítačové systémy. Otevřená je interakce, kterou lze podporovat v heterogenních prostředích obsahujících systémy od různých výrobců. Model OSI zavádí globální standard, který definuje složení funkčních vrstev pro otevřená interakce mezi počítači.

Je třeba poznamenat, že se model vypořádal se svými původními cíli tak úspěšně, že v současnosti se o jeho přednostech prakticky nemluví. Dříve uzavřený integrovaný přístup se již v praxi neuplatňuje, v naší době je otevřená komunikace povinná. Překvapivě velmi málo produktů plně vyhovuje standardu OSI. Místo toho je podkladová vrstvená struktura často přizpůsobena novým standardům. Referenční model OSI však zůstává cenným nástrojem pro demonstraci principů sítě.

referenční model TCP / IP

Na rozdíl od referenčního modelu OSI je model TCP/IP v více se zaměřuje na poskytování síťových interakcí spíše než na rigidní oddělení funkčních úrovní. Pro tento účel uznává důležitost hierarchické struktury funkcí, ale poskytuje návrhářům protokolů dostatečnou flexibilitu implementace. Referenční model OSI je tedy mnohem vhodnější pro vysvětlení mechaniky komunikace mezi počítači, ale hlavním internetovým protokolem se stal TCP/IP.

Flexibilita referenčního modelu TCP/IP ve srovnání s referenčním modelem OSI je znázorněna na obrázku.

Anatomie modelu TCP/IP

Protokol TCP/IP se skládá ze čtyř funkčních vrstev: aplikační, mezihostitelská, síťová a síťová vrstva.

Aplikační vrstva

Aplikační vrstva obsahuje protokoly vzdáleného přístupu a sdílení zdroje. Na této úrovni fungují známé aplikace jako Telnet, FTP, SMTP, HTTP a mnoho dalších a závisí na funkčnosti úrovní níže v hierarchii. Všechny aplikace, které využívají interoperabilitu přes IP sítě (včetně amatérských a komerčních programů), jsou na této úrovni modelu.

Úroveň mezihostitelů

Funkce této vrstvy zahrnují segmentaci dat v aplikacích pro přenos po síti, provádění matematických kontrol integrity přijímaných dat a multiplexování datových toků (jak vysílaných, tak přijatých) pro několik aplikací současně. Z toho vyplývá, že mezihostitelská vrstva má prostředky k identifikaci aplikací a je schopna změnit pořadí dat přijatých mimo pořadí.

V současnosti se mezihostitelská vrstva skládá ze dvou protokolů: protokolu pro řízení přenosu TCP a protokolu uživatelských datagramů UDP. S tím, jak se internet stále více orientuje na transakce, byl definován třetí protokol, předběžně nazvaný Transaction/Transmission Control Protocol (T/TCP). Nicméně ve většině aplikační služby Internet používá protokoly TCP a UDP na úrovni mezi hostiteli.

Internetová vrstva

Síťová vrstva IPv4 se skládá ze všech protokolů a procedur, které umožňují tok dat mezi hostiteli přes více sítí. Pakety přenášející data proto musí být směrovatelné. IP (Internet Protocol) je zodpovědný za směrování paketů.

Síťová vrstva musí podporovat funkce směrování a řízení směrování. Tyto funkce zajišťují externí protokoly nazývané směrovací protokoly. Patří mezi ně IGP (Interior Gateway Protocols) a EGP (Exterior Gateway Protocols).

Úroveň přístupu k síti

Síťová přístupová vrstva se skládá ze všech potřebných funkcí fyzické spojení a přenos dat po síti. V referenčním modelu OSI (Open Systems Interconnection) je tato sada funkcí rozdělena do dvou vrstev: fyzické a datové linky. Referenční model TCP/IP byl vytvořen po protokolech v jeho názvu a sloučil dvě vrstvy, protože různé protokoly IP končí na vrstvě sítě. Protokol IP předpokládá, že všechny nízkoúrovňové funkce jsou poskytovány buď místní sítí nebo sériovým připojením.

Výhody TCP/IP

Protokol TCP/IP umožňuje síťování napříč platformami (tj. komunikaci přes heterogenní sítě). Například síť Windows NT/2000 může obsahovat pracovní stanice Unix a Macintosh a dokonce další sítě nižšího řádu. TCP/IP má následující vlastnosti:

o Dobré prostředky pro obnovu po havárii.

o Schopnost přidávat nové sítě bez přerušení aktuální práce.

o Tolerance chyb.

o Nezávislost na implementační platformě.

o Nízké náklady na přenos servisních dat.

Úrovně a protokoly TCP/ IP

Protokoly TCP a IP společně řídí tok dat (příchozích i odchozích) v síti. Pokud však protokol IP jednoduše přeposílá pakety bez ohledu na výsledek, musí TCP zajistit, aby pakety dorazily na správné místo. Konkrétně TCP je zodpovědný za následující úkoly:

o Zahájení a ukončení relace.

o Správa balíků.

o Řízení toku dat.

o Detekce a zpracování chyb.

Model TCP/IP

Protokol TCP/IP je obvykle uvažován v kontextu referenčního modelu, který definuje strukturální rozdělení jeho funkcí. Model TCP/IP byl však vyvinut mnohem později než samotný protokolový komplex, takže jej nebylo možné brát jako vzor při návrhu protokolů.

Rodina protokolů TCP/IP

Rodina protokolů IP se skládá z několika protokolů, často společně označovaných jako „TCP/IP“:

o IP – protokol internetové vrstvy;

o TCP je protokol mezihostitelské vrstvy, který zajišťuje spolehlivé doručení;

Tento článek se bude zabývat základy modelu TCP/IP. Pro lepší pochopení jsou popsány hlavní protokoly a služby. Hlavní věcí je nespěchat a snažit se porozumět každé věci postupně. Všechny jsou vzájemně propojené a bez pochopení jednoho těžko pochopíte druhé. Zde jsou uspořádány velmi povrchní informace, takže tento článek lze bezpečně nazvat "Zásobník protokolů TCP / IP pro figuríny." Mnoho věcí zde však není tak těžké pochopit, jak by se na první pohled mohlo zdát.

TCP/IP

Zásobník TCP/IP je síťový model pro přenos dat v síti; určuje pořadí, ve kterém zařízení interagují. Data vstupují do vrstvy datového spojení a jsou postupně zpracovány každou vrstvou výše. Zásobník je prezentován jako abstrakce, která vysvětluje principy zpracování a příjmu dat.

Zásobník síťových protokolů TCP/IP má 4 vrstvy:

Kanál (odkaz).
Síť (Internet).
Doprava (Doprava).
Aplikováno (Aplikace).

Aplikační vrstva

Aplikační vrstva umožňuje interakci mezi aplikací a ostatními vrstvami zásobníku protokolů, analyzuje a převádí příchozí informace do formátu vhodného pro software. Je nejblíže uživateli a přímo s ním komunikuje.

HTTP;
SMTP

Každý protokol definuje vlastní pořadí a zásady pro práci s daty.

HTTP (HyperText Transfer Protocol) je určen pro přenos dat. Odesílá například HTML dokumenty, které slouží jako základ webové stránky. Zjednodušeně je schéma práce prezentováno jako "klient - server". Klient odešle požadavek, server jej přijme, řádně zpracuje a vrátí konečný výsledek.

Slouží jako standard síťového přenosu souborů. Klient odešle požadavek na určitý soubor, server tento soubor vyhledá ve své databázi a pokud je úspěšně nalezen, odešle jej jako odpověď.

Slouží k odeslání e-mailu. Operace SMTP zahrnuje tři po sobě jdoucí kroky:

Určení adresy odesílatele. To je nutné pro vrácení dopisů.
Definice příjemce. Při zadávání více příjemců lze tento krok několikrát opakovat.
Určete obsah zprávy a odešlete. Data o typu zprávy jsou přenášena jako servisní informace. Pokud server potvrdí svou připravenost přijmout paket, pak je samotná transakce potvrzena.

Záhlaví

Hlavička obsahuje servisní data. Je důležité pochopit, že jsou určeny pouze pro určitou úroveň. To znamená, že jakmile je paket odeslán příjemci, bude tam zpracován podle stejného modelu, ale v opačném pořadí. Vnořená hlavička ponese speciální informace, které lze zpracovat pouze určitými způsoby.

Například záhlaví vnořené do transportní vrstvy může být zpracováno pouze transportní vrstvou na druhé straně. Ostatní to prostě budou ignorovat.

transportní vrstva

Na transportní vrstvě jsou přijaté informace zpracovány jako jediný blok, bez ohledu na obsah. Přijaté zprávy se rozdělí na segmenty, přidá se k nim hlavička a to vše se odešle níže.

Protokoly přenosu dat:

Nejpoužívanější protokol. Je zodpovědný za garantovaný přenos dat. Při odesílání balíků jsou kontrolovány kontrolní součet, transakční proces. To znamená, že informace se dostanou „bezpečně a spolehlivě“ bez ohledu na podmínky.

UDP (User Datagram Protocol) je druhým nejpopulárnějším protokolem. Je také zodpovědný za přenos dat. Jeho charakteristický rys spočívá v jeho jednoduchosti. Pakety jsou jednoduše odesílány bez zvláštního přidružení.

TCP nebo UDP?

Každý z těchto protokolů má svůj vlastní rozsah. Je to logicky dáno vlastnostmi díla.

Hlavní výhodou UDP je jeho přenosová rychlost. TCP je komplexní protokol s mnoha kontrolami, zatímco UDP se zdá být jednodušší, a tedy rychlejší.

Nevýhodou je jednoduchost. Kvůli nedostatku kontrol není zaručena integrita dat. Informace se tedy jednoduše odešlou a veškeré kontroly a podobné manipulace zůstávají u aplikace.

UDP se používá například pro sledování videí. U video souboru není ztráta malého počtu segmentů kritická, zatímco rychlost stahování je nejdůležitějším faktorem.

Pokud však potřebujete odeslat hesla nebo podrobnosti bankovní karta, pak je potřeba použít TCP zřejmá. Ztráta i toho nejmenšího kousku dat může mít katastrofální následky. Rychlost v tomto případě není tak důležitá jako bezpečnost.

síťová vrstva

Síťová vrstva tvoří pakety z přijatých informací a přidává hlavičku. Nejdůležitějším údajem jsou IP a MAC adresy odesílatelů a příjemců.

IP-adresa (Internet Protocol address) - logická adresa zařízení. Obsahuje informace o umístění zařízení v síti. Příklad záznamu: .

MAC-address (Media Access Control address) - fyzická adresa zařízení. Slouží k identifikaci. Zadáno síťová zařízení ve fázi výroby. Reprezentováno jako šestibajtové číslo. Například: .

Síťová vrstva je zodpovědná za:

Stanovení dodacích tras.
Přenos paketů mezi sítěmi.
Přidělování jedinečných adres.

Směrovače jsou zařízení síťové vrstvy. Připravují cestu mezi počítačem a serverem na základě přijatých dat.

Nejoblíbenějším protokolem této vrstvy je IP.

IP (Internet Protocol) je internetový protokol určený pro síťové adresování. Používá se k vytváření tras, po kterých se vyměňují pakety. Nemá žádné prostředky pro kontrolu a potvrzení integrity. Pro poskytování záruk doručení se používá TCP, který jako transportní protokol používá IP. Pochopení principů této transakce vysvětluje mnohé ze základů toho, jak zásobník protokolů TCP/IP funguje.

Typy IP adres

Sítě používají dva typy IP adres:

Veřejnost.
Soukromé.

Public (Public) se používají na internetu. Hlavním pravidlem je naprostá jedinečnost. Příkladem jejich použití jsou routery, z nichž každý má svou vlastní IP adresu pro interakci s internetem. Taková adresa se nazývá veřejná adresa.

Soukromé (Soukromé) se na internetu nepoužívají. V globální síti nejsou takové adresy jedinečné. Příkladem je lokální síť. Každému zařízení je v rámci sítě přiřazena jedinečná IP adresa.

Interakce s internetem probíhá prostřednictvím routeru, který, jak již bylo zmíněno výše, má svou vlastní veřejnou IP adresu. Všechny počítače připojené k routeru se tak objevují na internetu jménem jedné veřejné IP adresy.

IPv4

Nejpoužívanější verze internetového protokolu. Předchází IPv6. Formát záznamu jsou čtyři osmibitová čísla oddělená tečkami. Maska podsítě je označena znakem zlomku. Délka adresy je 32 bitů. V drtivé většině případů, když mluvíme o IP adrese, máme na mysli právě IPv4.

Formát záznamu: .

IPv6

Tato verze je určena k řešení problémů s předchozí verzí. Délka adresy je 128 bitů.

Hlavním problémem, který IPv6 řeší, je vyčerpání IPv4 adres. Předpoklady se začaly objevovat již na počátku 80. let. Přestože tento problém vstoupil do akutní fáze již v letech 2007-2009, zavádění IPv6 velmi pomalu „nabírá na obrátkách“.

Hlavní výhodou IPv6 je rychlejší připojení k internetu. Je to proto, že tato verze protokolu nevyžaduje překlad adres. Probíhá jednoduché směrování. To je méně nákladné, a proto je přístup k internetovým zdrojům poskytován rychleji než v IPv4.

Příklad záznamu: .

Existují tři typy adres IPv6:

Unicast.
anycast.
multicast.

Unicast je typ unicast IPv6. Po odeslání se paket dostane pouze na rozhraní umístěné na odpovídající adrese.

Anycast označuje vícesměrové adresy IPv6. Odeslaný paket se dostane na nejbližší síťové rozhraní. Používané pouze routery.

Multicast jsou multicast. To znamená, že odeslaný paket dorazí na všechna rozhraní ve skupině multicast. Na rozdíl od vysílání, které je „vysíláno všem“, multicast vysílá pouze určité skupině.

Maska podsítě

Maska podsítě odhaluje podsíť a číslo hostitele z adresy IP.

Například IP adresa má masku. V tomto případě bude formát záznamu vypadat takto. Číslo "24" je počet bitů v masce. Osm bitů se rovná jednomu oktetu, který lze také nazvat bajtem.

Podrobněji lze masku podsítě reprezentovat v binárním zápisu takto: . Má čtyři oktety a položka se skládá z „1“ a „0“. Pokud sečteme počet jednotek, dostaneme celkem „24“. Naštěstí počítání po jedničce není nutné, protože v jednom oktetu je 8 hodnot. Vidíme, že tři z nich jsou naplněny jednotkami, sečteme a dostaneme „24“.

Pokud mluvíme konkrétně o masce podsítě, pak v binární reprezentaci má v jednom oktetu buď jedničky, nebo nuly. V tomto případě je sekvence taková, že nejprve jdou bajty s jedničkami a teprve potom s nulami.

Vezměme si malý příklad. K dispozici je IP adresa a maska podsítě. Počítáme a píšeme: . Nyní porovnáme masku s IP adresou. Ty oktety masky, ve kterých jsou všechny hodnoty rovny jedné (255), ponechávají své odpovídající oktety v IP adrese beze změny. Pokud je hodnota nula (0), pak se oktety v adrese IP také stanou nulou. V hodnotě adresy podsítě tedy dostaneme .

Podsíť a hostitel

Podsíť je zodpovědná za logické oddělení. Ve skutečnosti se jedná o zařízení, která využívají stejnou místní síť. Definováno rozsahem IP adres.

hostitel je adresa síťové rozhraní (síťová karta). Určeno z IP adresy pomocí masky. Například: . Protože první tři oktety jsou podsíť, . Toto je číslo hostitele.

Rozsah adres hostitelů je od 0 do 255. Číslo hostitele "0" je ve skutečnosti adresa samotné podsítě. A hostitel číslo "255" je hostitel vysílání.

Adresování

Pro adresování v zásobníku protokolu TCP/IP se používají tři typy adres:

Místní.
Síť.
Doménová jména.

MAC adresy se nazývají místní. Používají se pro adresování v LAN technologiích, jako je Ethernet. V kontextu TCP/IP "místní" znamená, že fungují pouze v rámci podsítě.

Síťová adresa v zásobníku protokolu TCP/IP je adresa IP. Při odeslání souboru se adresa příjemce načte z jeho hlavičky. Router se s ním naučí hostitelské číslo a podsíť a na základě těchto informací stanoví cestu ke koncovému uzlu.

Doménová jména jsou pro člověka čitelné adresy webových stránek na internetu. Webové servery na internetu jsou přístupné prostřednictvím veřejné IP adresy. Úspěšně ji zpracovávají počítače, ale lidem se zdá příliš nepohodlná. Aby se takovým komplikacím předešlo, používají se doménová jména, která se skládají z oblastí nazývaných „domény“. Jsou uspořádány v přísné hierarchii, shora dolů.

Doména první úrovně představuje specifické informace. Obecné (.org, .net) není omezeno žádnými striktními hranicemi. Opačná situace je s místními (.us, .ru). Obvykle jsou geograficky svázány.

Domény nižší úrovně jsou všechno ostatní. Může mít libovolnou velikost a obsahovat libovolný počet hodnot.

Například „www.test.quiz.sg“ je platný název domény, kde „sg“ je lokální doména první (nejvyšší) úrovně, „quiz.sg“ je doména druhé úrovně, „test.quiz.sg“ je doména třetí úrovně. Názvy domén mohou být také označovány jako názvy DNS.

DNS (Domain Name System) vytváří vzájemný vztah názvy domén a veřejnou IP adresu. Při zadávání názvu domény do řetězce prohlížeče DNS zjistí odpovídající IP adresu a oznámí to zařízení. Zařízení to zpracuje a vrátí jako webovou stránku.

Linková vrstva

Na spojové vrstvě se určí vztah mezi zařízením a fyzickým přenosovým médiem, přidá se hlavička. Zodpovědný za kódování dat a přípravu rámců pro přenos přes fyzické médium. Na této úrovni fungují síťové přepínače.

Nejběžnější protokoly:

ethernet.
WLAN.

Ethernet je nejběžnější drátová technologie LAN.

WLAN - místní síť založená na bezdrátových technologiích. Zařízení spolupracují bez fyzického připojení kabelů. Příkladem nejběžnější metody je Wi-Fi.

Konfigurace TCP/IP pro použití statické adresy IPv4

Statická adresa IPv4 se přiděluje přímo v nastavení zařízení nebo automaticky při připojení k síti a je trvalá.

Chcete-li nakonfigurovat zásobník protokolů TCP / IP pro použití trvalé adresy IPv4, zadejte do konzoly příkaz ipconfig / all a vyhledejte následující údaje.

Konfigurace TCP/IP pro použití dynamické adresy IPv4

Dynamická adresa IPv4 se používá po určitou dobu, pronajímá se a poté se změní. Přiřazeno k zařízení automaticky po připojení k síti.

Chcete-li nakonfigurovat zásobník protokolů TCP / IP pro použití netrvalé adresy IP, musíte přejít do vlastností požadovaného připojení, otevřít vlastnosti IPv4 a zaškrtnout políčka, jak je uvedeno.

Metody přenosu dat

Data se přenášejí přes fyzické prostředí třemi způsoby:

simplexní.
poloviční duplex.
plny Duplex.

Simplex je jednosměrná komunikace. Přenos provádí pouze jedno zařízení, zatímco druhé pouze přijímá signál. Dá se říci, že informace jsou přenášeny pouze jedním směrem.

Příklady simplexní komunikace:

televizní vysílání.
Signál z GPS satelitů.

Half-duplex je obousměrná komunikace. V daném čase však může vysílat signál pouze jeden uzel. Při takové komunikaci nemohou dvě zařízení používat stejný kanál současně. Plná obousměrná komunikace nemusí být fyzicky možná nebo může mít za následek kolize. Říká se, že se střetávají kvůli přenosovému médiu. Tento režim se používá při použití koaxiálního kabelu.

Příkladem poloduplexní komunikace je komunikace pomocí vysílačky na stejné frekvenci.

Full Duplex - plná obousměrná komunikace. Zařízení mohou vysílat a přijímat současně. Nejsou v rozporu s přenosovým médiem. Tento režim se používá při použití technologie Fast Ethernet a kroucené dvoulinky.

Příkladem je telefonický rozhovor přes mobilní síť.

TCP/IP vs OSI

OSI model definuje principy přenosu dat. Vrstvy zásobníku protokolu TCP/IP přímo odpovídají tomuto modelu. Na rozdíl od čtyřvrstvého TCP / IP má 7 vrstev:

Fyzikální (Physical).
Kanál (datový odkaz).
Síť (Network).
Doprava (Doprava).
Relace (Relace).
Jednatel (Prezentace).
Aplikováno (Aplikace).

V tento moment není nutné se do tohoto modelu pouštět příliš hluboko, ale je nutné alespoň povrchní pochopení.

Aplikační vrstva v modelu TCP/IP odpovídá prvním třem vrstvy OSI. Všechny pracují s aplikacemi, takže můžete jasně vysledovat logiku takové kombinace. Tato zobecněná struktura zásobníku protokolu TCP/IP usnadňuje pochopení abstrakce.

Transportní vrstva zůstává nezměněna. Provádí stejné funkce.

Síťová vrstva je také nezměněna. Plní úplně stejné úkoly.

Linková vrstva v TCP/IP odpovídá posledním dvěma vrstvám OSI. Linková vrstva vytváří protokoly pro přenos dat přes fyzické médium.

Fyzické je skutečné fyzické spojení - elektrické signály, konektory atd. V zásobníku protokolů TCP/IP bylo rozhodnuto spojit tyto dvě vrstvy do jedné, protože obě pracují s fyzickým médiem.