tcp ip protokolü. SNMP protokolü (temel bilgiler)

TCP / IP protokol yığını, İnternet'in alfa ve omega'sıdır ve modeli ve yığının nasıl çalıştığını yalnızca bilmeniz değil, aynı zamanda anlamanız da gerekir.

Sınıflandırmayı, ağ standartlarını ve OSI modelini çözdük. Şimdi inşa edildiği temelde yığın hakkında konuşalım dünya sistemi Birleşik bilgisayar ağları İnternet.

TCP/IP Modeli

Başlangıçta, bu yığın birleştirmek için oluşturuldu büyük bilgisayarlarüniversitelerde noktadan noktaya telefon hatları aracılığıyla. Ancak yayın (Ethernet) ve uydu gibi yeni teknolojiler ortaya çıktıkça, zor bir iş olduğu ortaya çıkan TCP/IP'yi uyarlamak gerekli hale geldi. Bu nedenle OSI ile birlikte TCP / IP modeli ortaya çıktı.

Model aracılığıyla, TCP / IP protokol yığınının içlerinde çalışması için çeşitli teknolojilere dayalı ağlar oluşturmanın nasıl gerekli olduğu açıklanmaktadır.

Tablo, OSI ve TCP/IP modellerini karşılaştırır. İkincisi 4 seviye içerir:

1. en düşük, ağ arayüzü katmanı, ağ teknolojileri (Ethernet, Wi-Fi vb.) ile etkileşim sağlar. Bu, veri bağlantısının işlevlerinin ve OSI'nin fiziksel katmanlarının bir birleşimidir.
2. İnternet seviyesi daha yüksektir ve görevler açısından OSI modelinin ağ katmanıyla ortak bir yanı vardır. Ağ sorunlarını giderme de dahil olmak üzere en iyi rotayı aramayı sağlar. Yönlendirici bu seviyede çalışır.
3. Ulaşım farklı bilgisayarlar üzerindeki süreçler arasındaki iletişimin yanı sıra iletilen bilgilerin tekrar, kayıp ve hatasız olarak gerekli sırayla iletilmesinden sorumludur.
4. Uygulamalı OSI modelinin 3 katmanını birleştirir: oturum, sunum ve uygulama. Yani, bir iletişim oturumunu sürdürmek, protokolleri ve bilgileri dönüştürmek ve ayrıca kullanıcı-ağ etkileşimi gibi işlevleri yerine getirir.

Bazen uzmanlar her iki modeli de ortak bir şeyde birleştirmeye çalışır. Örneğin, aşağıda "Bilgisayar Ağları" E. Tanenbaum ve D. Weatherall'ın yazarlarından ortakyaşamın beş seviyeli bir temsili yer almaktadır:

OSI modeli iyi bir teorik detaylandırmaya sahiptir, ancak herhangi bir protokol kullanılmaz. TCP/IP modelinde işler farklıdır: protokoller yaygın olarak kullanılır, ancak model yalnızca TCP/IP'ye dayalı ağları tanımlamak için uygundur.

Bunları karıştırmayın:

• TCP/IP, İnternet'in omurgası olan protokol yığınıdır.
• OSI (Açık Sistemler Ara Bağlantısı için Temel Referans Modeli) modeli, çok çeşitli ağları tanımlamak için uygundur.

TCP/IP protokol yığını

Her seviyeye daha ayrıntılı bakalım.

Ağ arayüzlerinin alt seviyesi Ethernet, Wi-Fi ve DSL (modem) içerir. Bu ağ teknolojileri, resmi olarak yığının bir parçası değildir, ancak bir bütün olarak İnternet'in işleyişinde son derece önemlidir.

Temel Protokol ağ katmanı– IP (İnternet Protokolü). Ağ adreslemesinin (IP adresi) bir parçası olduğu yönlendirilmiş bir protokoldür. ICMP, ARRP ve DHCP gibi ek protokoller de burada çalışır. Ağların çalışmasını sağlarlar.

Taşıma düzeyinde, teslimat garantisi ile veri aktarımı sağlayan bir protokol olan TCP ve hızlı veri aktarımı için bir protokol olan UDP bulunur, ancak garantisi yoktur.

Uygulama katmanı- bunlar HTTP (web için), SMTP (posta aktarımı), DNS (dost alan adlarının IP adreslerine atanması), FTP (dosya aktarımı). TCP / IP yığınının uygulama katmanında daha fazla protokol vardır, ancak verilenler dikkate alınması gereken en önemli olarak adlandırılabilir.

TCP/IP protokol yığınının, cihazlar arasındaki iletişim standartlarını tanımladığını ve ağlar arası çalışma ve yönlendirme kurallarını içerdiğini unutmayın.

TCP/IP'ye Giriş

İş İnternet ağlarıİletim Kontrol Protokolü/İnternet Protokolü (İletim Kontrol Protokolü/İnternet Protokolü) anlamına gelen TCP/IP iletişim protokolleri ailesinin kullanımına dayanmaktadır. TCP/IP, her ikisinde de veri aktarımı için kullanılır. küresel ağİnternetin yanı sıra birçok yerel ağda. Bu bölüm, TCP/IP protokollerine ve iletişimleri kontrol etmek için kullandıkları yöntemlere kısa bir genel bakış sağlar.

Tabii ki, İnternet'i bir kullanıcı olarak kullanmak için, TCP/IP protokolleri hakkında herhangi bir özel bilgiye ihtiyacınız yoktur, ancak temel ilkeleri anlamak, özellikle yapılandırma sırasında ortaya çıkan genel nitelikteki olası sorunları çözmenize yardımcı olacaktır. sistem. E-posta. TCP/IP aynı zamanda diğer iki temel İnternet uygulaması olan FTP ve Telnet ile de yakından ilişkilidir. Son olarak, tıpkı içten yanmalı bir motorun nasıl çalıştığını anlamanın bir arabanın tasarımına saygı duymanıza yardımcı olması gibi, İnternet'in bazı temel kavramlarını bilmek, bu sistemin karmaşıklığını tam olarak anlamanıza yardımcı olacaktır.

TCP/IP nedir?

TCP/IP, bir ağ üzerinden veri aktarımı için bir protokol ailesinin adıdır. Protokol, donanım ve yazılımlarının uyumluluğunu sağlamak için tüm şirketlerin uyması gereken bir dizi kuraldır. Bu kurallar, TCP/IP çalıştıran bir Dijital Ekipman makinesinin yine TCP/IP çalıştıran bir Compaq PC ile iletişim kurabilmesini sağlar. Belirli standartlar sağlandığı sürece, tüm sistemin çalışması için yazılım veya donanım üreticisinin kim olduğu önemli değildir. Açık sistem ideolojisi, standart donanım ve yazılımın kullanımını içerir. TCP/IP açık bir protokoldür, yani protokole özgü tüm bilgiler yayınlanır ve serbestçe kullanılabilir.

Protokol, bir uygulamanın diğeriyle nasıl iletişim kurduğunu tanımlar. Bu yazılım iletişimi bir diyalog gibidir: "Ben size bu bilgiyi gönderiyorum, sonra siz bunu bana geri gönderiyorsunuz, sonra ben size bunu gönderiyorum. Tüm bitleri ekleyip toplam sonucu geri göndermelisiniz ve eğer problemler varsa, bana uygun mesajı göndermelisin." Protokol, eksiksiz paketin çeşitli bölümlerinin bilgi aktarımını nasıl yönettiğini tanımlar. Protokol, paketin bir e-posta mesajı, haber grubu makalesi veya hizmet mesajı içerip içermediğini belirtir. Protokol standartları, olası öngörülemeyen durumlar dikkate alınacak şekilde formüle edilmiştir. Protokol ayrıca hata işleme kurallarını da içerir.

TCP/IP terimi, iki protokolün adlarını içerir - İletim Kontrol Protokolü (TCP) ve İnternet Protokolü (IP). Pek çok kullanıcının yanlışlıkla inandığı gibi, TCP/IP tek bir program değildir. Buna karşılık, TCP/IP, bir ağ üzerinden bilgi taşımak ve aynı anda ağın kendi durumu hakkında bilgi sağlamak için tasarlanmış ilgili protokoller ailesini ifade eder. TCP/IP, ağın bir yazılım bileşenidir. TCP/IP ailesinin her bir parçası belirli bir görevi yerine getirir: e-posta göndermek, uzaktan oturum açma hizmetleri sağlamak, dosyaları aktarmak, mesajları yönlendirmek veya ağ hatalarını yönetmek. TCP/IP kullanımı küresel İnternet ile sınırlı değildir. Bunlar dünya çapında en yaygın kullanılan ağ protokolleridir ve her iki ana ağda da kullanılır. kurumsal ağlar ve az sayıda bilgisayar içeren yerel ağlarda.

Az önce bahsedildiği gibi, TCP/IP bir protokol değil, bir protokol ailesidir. Neden bazen TCP veya IP dışındaki bir hizmetten bahsederken TCP/IP terimi kullanılıyor? Genellikle, tüm ağ protokolleri ailesini tartışırken genel ad kullanılır. Bununla birlikte, bazı kullanıcılar, TCP / IP hakkında konuşurken, ailenin protokollerinden yalnızca bazılarını akıllarında tutarlar: diyalogdaki diğer tarafın tam olarak neyin tartışıldığını anladığını varsayarlar. Aslında konuya daha fazla açıklık getirmek için servislerin her birini kendi adıyla anmak daha iyidir.

TCP/IP Bileşenleri

TCP/IP'ye dahil olan çeşitli hizmetler ve işlevleri, gerçekleştirdikleri görev türlerine göre sınıflandırılabilir. Aşağıda, protokol gruplarının ve amaçlarının bir açıklaması yer almaktadır.

UlaşımNprotokoller iki makine arasında veri aktarımını yönetin.

TCP (İletim Kontrol Protokolü). Gönderen ve alan bilgisayarlar arasında mantıksal bir bağlantıya dayalı olarak veri aktarımını destekleyen bir protokol.

UDP (Kullanıcı Datagram Protokolü). Mantıksal bir bağlantı kurmadan veri aktarımını destekleyen bir protokol. Bu, verilerin önce alıcının bilgisayarları ile gönderici arasında bir bağlantı kurulmadan gönderildiği anlamına gelir. Varsa, bu mesajın alıcıya ulaşacağının garantisi olmadığında, bir adrese posta göndermekle bir benzetme yapabilirsiniz. (İki makine, her ikisinin de İnternet'e bağlı olması anlamında birbirine bağlıdır, ancak birbirleriyle mantıksal bir bağlantı yoluyla iletişim kurmazlar.)

Yönlendirme Protokolleri veri adreslemeyi yönetin ve hedefe giden en iyi yolları belirleyin. Ayrıca büyük mesajları daha küçük mesajlara bölebilir ve bunlar daha sonra sırayla iletilir ve hedef bilgisayarda tek bir birimde birleştirilir.

IP (İnternet Protokolü). Gerçek veri aktarımını sağlar.

ICMP (İnternet Kontrol Mesajı Protokolü). Yönlendirmeyi etkileyen ağ donanımındaki hatalar ve değişiklikler gibi IP için durum mesajlarını işler.

RIP (Yönlendirme Bilgi Protokolü). Bir mesajı iletmek için en iyi yolu belirleyen birkaç protokolden biri.

OSPF (Önce En Kısa Yolu Aç). Rotaları tanımlamak için alternatif bir protokol.

Destek ağ adresi - benzersiz bir numara ve adla bir makineyi tanımlamanın bir yoludur. (Adresler hakkında daha fazla bilgi için bu bölümün ilerleyen kısımlarına bakın.)

ARP (Adres Çözümleme Protokolü). Ağdaki makinelerin benzersiz sayısal adreslerini belirtir.

DNS (Alan Adı Sistemi). Makine adlarından sayısal adresleri belirler.

RARP (Ters Adres Çözünürlük Protokolü). Ağdaki makinelerin adreslerini ARP'nin tersi şekilde belirler.

Uygulamalı Hizmetler - bunlar, bir kullanıcının (veya bilgisayarın) çeşitli hizmetlere erişmek için kullandığı programlardır. (Daha fazla bilgi için, bu bölümün ilerisindeki "TCP/IP Uygulamaları"na bakın.)

BOOTP (Önyükleme Protokolü), bilgileri okuyarak ağ makinesini önyükler. önyükleme sunucudan.

FTP (Dosya Aktarım Protokolü), dosyaları bilgisayarlar arasında aktarır.

TELNET, sisteme uzaktan terminal erişimi sağlar, yani bir bilgisayarın kullanıcısı başka bir bilgisayara bağlanabilir ve uzaktaki bir makinenin klavyesinde çalışıyormuş gibi hissedebilir.

Ağ geçidi protokolleri yönlendirme mesajlarının ve ağ durumu bilgilerinin ağ üzerinden iletilmesine ve yerel alan ağları için verilerin işlenmesine yardımcı olur. (Ağ geçidi protokolleri hakkında daha fazla bilgi için, bu bölümün ilerisindeki "Ağ Geçidi Protokolleri" konusuna bakın.)

EGP (Dış Ağ Geçidi Protokolü), dış ağlar için yönlendirme bilgilerini iletmek için kullanılır.

GGP (Gateway-to-Gateway Protocol), ağ geçitleri arasında yönlendirme bilgilerini aktarmak için kullanılır.

IGP (Interior Gateway Protocol), dahili ağlar için yönlendirme bilgilerini iletmek için kullanılır.

NFS ( ağ dosyası Sistem), uzaktaki bir bilgisayarın dizinlerini ve dosyalarını yerel makinede varmış gibi kullanmanızı sağlar.

NIS (Ağ Bilgi Hizmeti), ağdaki birden fazla bilgisayarın kullanıcıları hakkında bilgi tutar ve oturum açmayı ve parolaları kontrol etmeyi kolaylaştırır.

RPC (Uzaktan Prosedür Çağrısı), uzak uygulamaların birbirleriyle basit ve verimli bir şekilde iletişim kurmasını sağlar.

SMTP (Basit Posta Aktarım Protokolü), e-posta mesajlarını makineler arasında aktaran bir protokoldür. SMTP, Bölüm 1'de daha ayrıntılı olarak tartışılmaktadır. 13 "İnternette e-posta nasıl çalışır."

SNMP (Basit Ağ Yönetimi Protokolü), ağın ve ona bağlı cihazların durumu hakkında mesajlar gönderen bir yönetim protokolüdür.

Tüm bu hizmetler birlikte, güçlü ve verimli bir ağ protokolü ailesi olan TCP/IP'yi oluşturur.

Sayısal bilgisayar adresi

İnternete veya başka herhangi bir TCP/IP ağına bağlı her makine benzersiz bir şekilde tanımlanmalıdır. Benzersiz bir tanımlayıcı olmadan ağ, mesajı makinenize nasıl ileteceğini bilemez. Birden fazla bilgisayar aynı tanımlayıcıya sahipse, ağ mesajı adresleyemez.

İnternette, bir ağdaki bilgisayarlar atanarak tanımlanır. internet adresleri veya daha doğrusu, IP adresleri. IP adresleri her zaman 32 bit uzunluğundadır ve 8 bitlik dört bölümden oluşur. Bu, her parçanın 0 ile 255 arasında bir değer alabileceği anlamına gelir. Dört bölüm, her sekiz bitlik değerin bir noktayla ayrıldığı bir gösterimde birleştirilir. Örneğin, 255.255.255.255 veya 147.120.3.28 iki IP adresidir. Bir ağ adresinden bahsettiğimizde, genellikle bir IP adresini kastediyoruz.

Bir IP adresinin 32 bitinin tamamı kullanılsaydı, dört milyardan fazla olası adres olurdu - gelecek için fazlasıyla yeterli. İnternet uzantıları! Bununla birlikte, bazı bit kombinasyonları, potansiyel adres sayısını azaltan özel amaçlar için ayrılmıştır. Ek olarak, 8 bitlik dörtlüler, ağ türüne bağlı olarak özel şekillerde gruplandırılır, böylece gerçek olası adres sayısı daha da azdır.

IP adresleri, ağdaki ana bilgisayarları listeleme ilkesine göre atanmaz -1, 2, 3, ... Aslında, IP adresi olduğu gibi iki bölümden oluşur: ağ adresi ve buradaki ana bilgisayar adresi ağ. Bu IP adres yapısı, farklı ağlardaki bilgisayarların aynı numaraya sahip olmasını sağlar. Ağ adresleri farklı olduğu için bilgisayarlar benzersiz bir şekilde tanımlanır. Böyle bir şema olmadan, numaralandırma hızla çok elverişsiz hale gelir.

IP adresleri, kuruluşun büyüklüğüne ve faaliyetlerinin türüne bağlı olarak tahsis edilir. Bu küçük bir kuruluşsa, ağında büyük olasılıkla birkaç bilgisayar (ve dolayısıyla IP adresleri) vardır. Aksine, büyük bir şirket, birbirine bağlı birkaç yerel alan ağına bağlı binlerce bilgisayara sahip olabilir. Maksimum esneklik sağlamak için IP adresleri kuruluştaki ağ ve bilgisayar sayısına göre tahsis edilir ve A, B ve C sınıflarına ayrılır. D ve E sınıfları da vardır ancak bunlar belirli amaçlar için kullanılır.

Üç IP adresi sınıfı, bunları kuruluşunuzun ağının boyutuna göre dağıtmanıza olanak tanır. 32 bit, bir IP adresinin yasal toplam boyutu olduğundan, sınıflar, sınıfına bağlı olarak, adresin dört 8 bitlik bölümünü bir ağ adresi ve bir ana bilgisayar adresine böler. Sınıfı tanımlamak için IP adresinin başında bir veya daha fazla bit ayrılmıştır.

A Sınıfı adresler - 0 ile 127 arasındaki sayılar

B Sınıfı adresler - 128 ile 191 arasındaki sayılar

C Sınıfı adresler - 192 ile 223 arasındaki sayılar

Makinenizin IP adresi 147.14.87.23 ise, makinenizin B sınıfı bir ağda olduğunu, ağ kimliğinin 147.14 olduğunu ve makinenizin o ağdaki benzersiz numarasının 87.23 olduğunu bilirsiniz. IP adresi 221.132.3.123 ise, makine ağ kimliği 221.132.3 ve ana bilgisayar kimliği 123 olan bir C sınıfı ağdadır.

İnternetteki herhangi bir ana bilgisayara bir mesaj gönderildiğinde, gönderenin ve alıcının adresini belirtmek için IP adresi kullanılır. Tabii ki, tüm IP adreslerini kendi başınıza hatırlamanıza gerek yok çünkü bunun için Etki Alanı Adı Sistemi adı verilen özel bir TCP/IP hizmeti var.

Alan isimleri

Bir şirket veya kuruluş interneti kullanmak istediğinde bir karar verilmesi gerekir; ya doğrudan İnternet'e bağlanın ya da tüm bağlantı sorunlarını hizmet sağlayıcı adı verilen başka bir şirkete emanet edin. Çoğu şirket, ekipman miktarını azaltmak, idari sorunları ortadan kaldırmak ve genel maliyetleri azaltmak için ikinci yolu seçer.

Bir şirket doğrudan İnternet'e (ve bazen bir hizmet sağlayıcı aracılığıyla) bağlanmayı seçerse, kendisi için benzersiz bir tanımlayıcı elde etmek istenebilir. Örneğin, ABC Corporation, abc.com dizesini içeren bir İnternet e-posta adresi almak isteyebilir. Şirketin adı da dahil olmak üzere böyle bir tanımlayıcı, göndericinin muhatabın şirketini tanımlamasına olanak tanır.

Etki alanı adı adı verilen bu benzersiz tanımlayıcılardan birini elde etmek için bir şirket veya kuruluş, İnternet bağlantısını kontrol eden yetkiliye, Ağ Bilgi Merkezine (InterNIC) bir talep gönderir. InterNIC şirket adını onaylarsa, İnternet veri tabanına eklenir. Çarpışmaları önlemek için alan adları benzersiz olmalıdır.

Alan adının son kısmı, üst düzey alan tanımlayıcısı olarak adlandırılır (örneğin, .corn). InterNIC tarafından oluşturulan altı üst düzey alan vardır:

Ağrı ARPANET Kimliği

Mısır Ticaret Şirketleri

Edu Eğitim Kurumları

Devlet kurumları veya kuruluşları

Mil Askeri kuruluşlar

Yukarıdaki kategorilerin hiçbirine uymayan Org Organizasyonları

WWW Hizmeti

Dünya geniş ağ(WWW, World Wide Web), istemci-sunucu mimarisine dayalı en yeni İnternet bilgi hizmetleri türüdür. 80'lerin sonunda CERN (Avrupa Parçacık Fiziği Merkezi), herhangi bir kullanıcının İnternet'in herhangi bir yerindeki sunucularda barındırılan belgeleri kolayca bulmasını ve okumasını sağlayacak bir bilgi hizmeti oluşturmak için çalışmaya başladı. Bunu yapmak için, herhangi bir türden bir bilgisayar ekranında bilgileri görsel olarak sunmanıza ve ayrıca tek bir belgedeki diğer belgelere bağlantılar kurma olanağı sağlayan standart bir belge formatı geliştirilmiştir.

WWW, CERN personeli tarafından kullanılmak üzere tasarlanmış olsa da, bu tür bir hizmet halka duyurulduktan sonra popülaritesi alışılmadık derecede hızlı bir oranda arttı. WWW istemcisi olarak kullanılan, yani WWW sunucularına erişim sağlayan ve belgeleri ekranda görüntüleyen birçok uygulama geliştirilmiştir. İstemci yazılımı, hem grafiksel bir kullanıcı arayüzüne (Mosaic en popüler olanlardan biridir) hem de alfanümerik terminal öykünmesine (Lynx bir örnektir) dayalı olarak mevcuttur. Çoğu WWW istemcisi, FTP ve Gopher gibi diğer İnternet hizmetleri türlerine erişmek için arayüzlerini kullanmanıza izin verir.

WWW sunucularında bulunan belgeler yalnızca metin belgeleri ASCII standardında. Bunlar HTML (HyperText Markup Language, Hypertext Markup Language) adı verilen özel bir dilin komutlarını içeren ASCII dosyalarıdır. HTML komutları, içindeki metnin mantıksal olarak farklı bölümlerini (farklı düzeylerdeki başlıklar, paragraflar, numaralandırmalar vb.) vurgulayarak bir belgeyi yapılandırmanıza olanak tanır. Sonuç olarak, istemci WWW görüntüleyicilerinin her biri, belgenin metnini, onu belirli bir ekranda en iyi şekilde görüntüleyecek şekilde biçimlendirebilir. Belgeleri daha anlamlı hale getirmek için, metin genellikle başlıklar için daha büyük yazı tipi boyutları, önemli terimler için kalın ve italik stiller, liste öğelerine vurgu vb. grafiksel bir kullanıcı arayüzünün kullanımı hakkında.

HTML'nin en önemli özelliklerinden biri, bir belgeye hipermetin bağlantıları ekleme yeteneğidir. Bu bağlantılar, kullanıcının yeni bir belgeyi yalnızca ekrana tıklayarak bilgisayarlarına indirmesine izin verir. bağlantı. Herhangi bir belge diğer belgelere bağlantılar içerebilir. Başvurulan belge, kaynak belgeyle aynı WWW sunucusunda veya İnternet'teki herhangi bir bilgisayarda bulunabilir. Bağlantı olarak kullanılan belgenin alanı bir kelime, bir kelime grubu, bir grafik resim veya hatta bir görüntünün belirli bir parçası olabilir. Çoğu Web tarayıcısı, FTP ve Gopher gibi diğer bilgi hizmetlerine de erişebilir. Ayrıca WWW görüntüleyiciler, yerel bilgisayarda kurulu multimedya destek programlarını kullanarak video ve ses içeren multimedya dosyalarıyla çalışmanıza olanak tanır.

İnternet, TCP / IP protokol yığını aracılığıyla birbirleriyle etkileşime giren, birbirine bağlı bilgisayar, yerel ve diğer ağlardan oluşan küresel bir sistemdir (Şekil 1.).

Şekil 1 - İnternetin genelleştirilmiş diyagramı

İnternet, kendisine bağlı tüm bilgisayarlar arasında bilgi alışverişini sağlar. Bilgisayarın türü ve kullandığı işletim sistemi önemli değil.

İnternetin ana hücreleri yerel alan ağlarıdır (LAN - Yerel alan ağı). Eğer bazı yerel ağ doğrudan İnternet'e bağlıysa, o ağdaki her iş istasyonu da ona bağlanabilir. İnternete bağımsız olarak bağlanan bilgisayarlar da vardır. Onlar aranmaktadır ana bilgisayarlar(ana bilgisayar - ana bilgisayar).

Ağa bağlı her bilgisayarın, dünyanın herhangi bir yerinden bir abone tarafından bulunabileceği kendi adresi vardır.

İnternetin önemli bir özelliği, farklı ağları birleştirerek herhangi bir hiyerarşi oluşturmamasıdır - ağa bağlı tüm bilgisayarlar eşittir.

Bir tane daha ayırt edici özellikİnternet oldukça güvenilirdir. Bazı bilgisayarlar ve iletişim hatları arızalanırsa, ağ çalışmaya devam eder. Bu güvenilirlik, olmaması gerçeğiyle sağlanır. tek merkez yönetmek. Bazı iletişim hatları veya bilgisayarlar arızalanırsa, bilgileri aktarmanın her zaman birkaç yolu olduğundan, mesajlar diğer iletişim hatları üzerinden iletilebilir.

İnternet ticari bir kuruluş değildir ve kimseye ait değildir. Dünyanın hemen her ülkesinde internet kullanıcıları bulunmaktadır.

Kullanıcılar ağa İnternet Servis Sağlayıcı adı verilen özel kuruluşların bilgisayarları aracılığıyla bağlanır. İnternet bağlantısı kalıcı veya geçici olabilir. ISP'lerin, kullanıcıları bağlamak için birçok hattı ve İnternet'in geri kalanına bağlanmak için yüksek hızlı hatları vardır. Genellikle, daha küçük sağlayıcılar daha büyük sağlayıcılara bağlanır ve bunlar da diğer sağlayıcılara bağlanır.

Birbirine en hızlı iletişim hatları ile bağlanan kuruluşlar, ağın temel parçasını veya İnternet Omurgasının [Bekbon] omurgasını oluşturur. Tedarikçi doğrudan mahyaya bağlıysa, bilgi aktarım hızı maksimum olacaktır.

Gerçekte, kullanıcılar ve İnternet servis sağlayıcıları arasındaki fark oldukça keyfidir. Bilgisayarını veya yerel alan ağını internete bağlayıp gerekli programları kuran herhangi bir kişi, diğer kullanıcılara ağ bağlantı hizmeti verebilir. Prensip olarak, tek bir kullanıcı yüksek hızlı bir hatla doğrudan İnternet'in omurgasına bağlanabilir.

Genel olarak, İnternet, ağa bağlı herhangi iki bilgisayar arasında bilgi alışverişinde bulunur. İnternete bağlı bilgisayarlara genellikle İnternet ana bilgisayarları veya İnternet siteleri denir. , bir yer, konum olarak tercüme edilen İngilizce kelime sitesinden. İSS'lerde kurulan siteler, kullanıcılara İnternet erişimi sağlar. Bilgi sağlama konusunda uzmanlaşmış düğümler de vardır. Örneğin, birçok firma, ürünleri ve hizmetleri hakkında bilgi dağıtmak için İnternet üzerinde siteler oluşturur.

Bilgi nasıl iletilir? İnternette kullanılan iki ana kavram vardır: adres ve protokol. İnternete bağlı her bilgisayarın kendine özgü bir adresi vardır. Birlikte posta adresi Bir kişinin konumunu benzersiz bir şekilde tanımlarken, bir İnternet adresi bir bilgisayarın ağ üzerindeki konumunu benzersiz bir şekilde tanımlar. İnternet adresleri bunun en önemli kısmıdır ve aşağıda ayrıntılı olarak ele alınacaktır.

İnternet kullanılarak bir bilgisayardan diğerine gönderilen veriler paketlere bölünür. oluşturan bilgisayarlar arasında hareket ederler. ağ düğümleri. Aynı mesajın paketleri farklı yollardan geçebilir. Her paketin, belgenin mesajın gönderildiği bilgisayarda doğru şekilde birleştirilmesini sağlayan kendi işareti vardır.

protokol nedir? Daha önce belirtildiği gibi, bir protokol etkileşim kurallarıdır. Örneğin, diplomatik protokol, yabancı konuklarla tanışırken veya bir resepsiyon düzenlerken ne yapılması gerektiğini belirler. Ayrıca, ağ protokolü, ağa bağlı bilgisayarların çalışması için kuralları belirler. Standart protokoller, farklı bilgisayarları "aynı dili konuşmaya" zorlar. Böylece, farklı işletim sistemlerini çalıştıran farklı bilgisayar türlerini internete bağlamak mümkündür.

İnternetin altında yatan protokoller, TCP/IP protokol yığınıdır. Öncelikle şunu açıklığa kavuşturmak gerekir ki, TCP/IP teknik anlayışında - bu bir ağ protokolü değil, ağ modelinin farklı seviyelerinde bulunan iki protokoldür (buna sözde protokol yığını). TCP protokolü - protokol taşıma seviyesi. O kontrol ediyor verilerin nasıl aktarıldığı. IP protokolü - adres. O aittir ağ katmanı ve belirler iletimin gerçekleştiği yer.

Protokol TCP. TCP Protokolüne göre , gönderilen veriler küçük paketler halinde "kesilir" ve ardından her paket, belgenin alıcının bilgisayarında doğru şekilde birleştirilmesi için gerekli verileri içerecek şekilde işaretlenir.

TCP protokolünün özünü anlamak için, iki katılımcı aynı anda on oyun oynadığında yazışma yoluyla bir satranç oyunu hayal edebilirsiniz. Her hamle, oyun numarasını ve hamle numarasını gösteren ayrı bir kartpostal üzerine kaydedilir. Bu durumda, aynı posta kanalı üzerinden iki ortak arasında, olduğu gibi, bir düzine bağlantı vardır (toplu iş başına bir tane). Birbirine bağlı iki bilgisayar fiziksel bağlantı, aynı anda birden çok TCP bağlantısını da destekleyebilir. Bu nedenle, örneğin, iki ara ağ sunucusu, bir iletişim hattı üzerinden birden fazla istemciden çok sayıda TCP paketini aynı anda her iki yönde birbirine iletebilir.

İnternet üzerinden çalışırken tek bir telefon hattı üzerinden aynı anda Amerika, Avustralya ve Avrupa'dan evrak alabiliyoruz. Evrakların her birinin paketleri ayrı ayrı, zamanla ayrılarak gelir ve geldiklerinde farklı evraklarda toplanır.

Protokol IP . Şimdi adres protokolünü düşünün - IP (İnternet Protokolü). Özü, World Wide Web'in her üyesinin kendi benzersiz adresine (IP adresi) sahip olması gerektiğidir. Bu olmadan, TCP paketlerinin istenen adrese tam olarak iletilmesinden bahsetmek imkansızdır. iş yeri. Bu adres çok basit bir şekilde ifade edilmiştir - dört sayı, örneğin: 195.38.46.11. IP adresinin yapısına ileride daha detaylı bakacağız. Herhangi bir TCP paketinin geçtiği her bilgisayar, bu dört sayı ile en yakın "komşulardan" hangisinin paketi alıcıya "daha yakın" olacak şekilde iletmesi gerektiğini belirleyebilecek şekilde düzenlenmiştir. Sınırlı sayıda atlama sonucunda, TCP paketi hedefine ulaşır.

"Daha yakın" kelimesi tesadüfen tırnak içinde değildir. Bu durumda, değerlendirilen coğrafi “yakınlık” değildir. İletişim koşulları dikkate alınır ve verimçizgiler. Farklı kıtalarda bulunan, ancak yüksek performanslı bir uzay iletişim hattıyla birbirine bağlanan iki bilgisayar, basit bir telefon kablosuyla birbirine bağlanan komşu köylerden iki bilgisayardan daha yakın kabul edilir. Neyin "yakın" olarak kabul edileceği ve neyin "uzak" olduğu konularının çözülmesi özel yollarla ele alınır - yönlendiriciler. Ağdaki yönlendiricilerin rolü genellikle özel bilgisayarlar tarafından gerçekleştirilir, ancak aynı zamanda özel programlar ağın düğüm sunucularında çalışıyor.

TCP/IP protokol yığını

TCP/IP protokol yığını- İnternet de dahil olmak üzere ağlarda kullanılan bir dizi ağ veri aktarım protokolü. TCP/IP adı, ailedeki en önemli iki protokolden, ilk olarak bu standartta geliştirilen ve açıklanan İletim Kontrol Protokolü (TCP) ve İnternet Protokolünden (IP) gelir.

Protokoller bir yığın halinde birbirleriyle çalışır. yığın, yığın) - bu, üst düzeyde bulunan protokolün, kapsülleme mekanizmalarını kullanarak alttakinin "üstünde" çalıştığı anlamına gelir. Örneğin, TCP protokolü IP protokolünün üzerinde çalışır.

TCP/IP protokol yığını dört katman içerir:

• uygulama katmanı (uygulama katmanı),
• taşıma katmanı (taşıma katmanı),
• ağ katmanı (internet katmanı),
• bağlantı katmanı.

Bu katmanların protokolleri tam olarak uygulanır işlevsellik OSI modelleri (Tablo 1). IP ağlarındaki tüm kullanıcı etkileşimi, TCP / IP protokol yığını üzerine kuruludur. Yığın, fiziksel iletim ortamından bağımsızdır.

tablo 1– TCP/IP protokol yığınının karşılaştırılması ve referans modeli OSI

Uygulama katmanı

Uygulama katmanı, çoğu ağ uygulamasının çalıştığı yerdir.

Bu programların WWW için HTTP, FTP (dosya aktarımı), SMTP (e-posta), SSH ( güvenli bağlantı uzak bir makineyle), DNS (sembolik adları IP adreslerine dönüştürme) ve diğerleri.

Çoğunlukla, bu protokoller TCP veya UDP üzerinde çalışır ve belirli bir bağlantı noktasına bağlıdır, örneğin:

• 80 veya 8080 numaralı TCP bağlantı noktasında HTTP,
• FTP'den TCP bağlantı noktası 20'ye (veri aktarımı için) ve 21'e (kontrol komutları için),
• UDP bağlantı noktasına DNS istekleri (daha az yaygın olarak TCP) 53,

taşıma katmanı

Aktarım katmanı protokolleri, garanti edilmeyen mesaj teslimi sorununu çözebilir ("mesaj hedefe ulaştı mı?") Ve ayrıca doğru veri varış sırasını garanti eder. TCP/IP yığınında, aktarım protokolleri, verilerin hangi uygulamaya yönelik olduğunu belirler.

Bu katmanda mantıksal olarak bulunan otomatik yönlendirme protokolleri (çünkü IP üzerinde çalışırlar) aslında ağ katmanı protokollerinin bir parçasıdır; örneğin OSPF (IP Kimliği 89).

TCP (IP ID 6), bir uygulamaya güvenilir bir veri akışı sağlayan, alınan verilerin doğruluğu konusunda güven veren, kayıp durumunda verileri yeniden talep eden ve tekrarlamayı ortadan kaldıran "garantili" bağlantı önceden kurulmuş bir taşıma mekanizmasıdır. veri. TCP, ağdaki yükü düzenlemenize ve ayrıca uzun mesafelerde iletilen veriler için bekleme süresini azaltmanıza olanak tanır. Ayrıca TCP, alınan verilerin tam olarak aynı sırayla gönderildiğini garanti eder. UDP'den temel farkı budur.

UDP (IP ID 17), bağlantısız bir datagram protokolüdür. Ayrıca, bir mesajın alıcıya tesliminin doğrulanamaması ve paketlerin olası karıştırılması anlamında "güvenilmez" bir aktarım protokolü olarak da adlandırılır. Garantili veri aktarımı gerektiren uygulamalar, TCP protokolünü kullanır.

UDP genellikle video akışı ve oyun gibi paket kaybının tolere edildiği ve yeniden denemenin zor veya mantıksız olduğu uygulamalarda veya bağlantı kurmanın Yeniden Göndermeden daha fazla kaynak gerektirdiği sorgulama-yanıt uygulamalarında (DNS sorguları gibi) kullanılır.

Hem TCP hem de UDP, üst katman protokolünü tanımlamak için bağlantı noktası adı verilen bir numara kullanır.

ağ katmanı

İnternet katmanı başlangıçta verileri bir (alt) ağdan diğerine aktarmak için tasarlanmıştır. Küresel ağ konseptinin gelişmesiyle birlikte seviye tanıtıldı Ek özellikler alt düzey protokollerden bağımsız olarak herhangi bir ağdan herhangi bir ağa iletim için ve ayrıca örneğin ICMP protokolünde (bir IP bağlantısının teşhis bilgilerini aktarmak için kullanılır) ve IGMP'de uzak bir taraftan veri talep etme yeteneği için ( çok noktaya yayın akışlarını kontrol etmek için kullanılır).

ICMP ve IGMP, IP'nin üzerinde bulunur ve bir sonraki taşıma katmanına gitmelidir, ancak işlevsel olarak ağ katmanı protokolleridir ve bu nedenle OSI modeline girilemezler.

IP ağ protokolü paketleri, paketten veri çıkarmak için hangi sonraki katman protokolünün kullanılacağını belirten bir kod içerebilir. Bu numara benzersiz protokol IP numarası. ICMP ve IGMP sırasıyla 1 ve 2 olarak numaralandırılmıştır.

Bağlantı katmanı

Bağlantı katmanı, veri paketlerinin nasıl iletildiğini açıklar. Fiziksel katman, içermek kodlama(yani, bir veri paketinin başlangıcını ve sonunu belirleyen özel bit dizileri). Ethernet, örneğin, paket başlığının alanlarında, bu paketin ağdaki hangi makine veya makineler için tasarlandığının bir göstergesini içerir.

Bağlantı katmanı protokollerine örnek olarak Ethernet, Wi-Fi, Frame Relay, Token Ring, ATM vb. verilebilir.

Bağlantı katmanı bazen 2 alt katmana ayrılır - LLC ve MAC.

Ek olarak, bağlantı katmanı veri iletim ortamını tanımlar (koaksiyel kablo, bükümlü çift, Optik lif veya radyo kanalı), böyle bir ortamın fiziksel özellikleri ve veri iletimi ilkesi (kanal ayrımı, modülasyon, sinyal genliği, sinyal frekansı, iletim senkronizasyon yöntemi, yanıt süresi ve maksimum mesafe).

kapsülleme

Kapsülleme, yüksek seviyeli paketlerin (muhtemelen farklı bir protokolden) adres de dahil olmak üzere aynı protokolün (alt seviye) paketlerine paketlenmesi veya iç içe yerleştirilmesidir.

Örneğin, bir uygulamanın TCP kullanarak bir mesaj göndermesi gerektiğinde, aşağıdaki işlem sırası gerçekleştirilir (Şekil 2):

Şekil 2 - Kapsülleme işlemi

• Her şeyden önce uygulama, alıcı hakkında bilgileri (ağ protokolü, IP adresi, TCP bağlantı noktası);
• mesajı, uzunluğunu ve yapısını alıcı hakkındaki bilgilerle birlikte TCP protokol işleyicisine (taşıma katmanı) aktarır;
• TCP işleyicisi, mesajın veri olduğu ve alıcının TCP bağlantı noktasının (diğer verilerin yanı sıra) başlıklarda olduğu bir segment oluşturur;
• TCP işleyici, oluşturulan segmenti IP işleyiciye (ağ katmanı) iletir;
• IP işleyici, iletilen TCP segmentini veri olarak ele alır ve başlığının önüne ekler (bu, özellikle alıcının aynı uygulama veri yapısından alınan IP adresini ve üst protokol numarasını içerir);
• IP işleyici, alınan paketi, bu paketi yine "ham" veri olarak kabul eden bağlantı katmanına iletir;
• bağlantı katmanı işleyicisi, önceki işleyicilere benzer şekilde, başlığını başa ekler (bu aynı zamanda üst düzey protokol numarasını da gösterir, bizim durumumuzda 0x0800'dür (IP)) ve çoğu durumda son sağlama toplamını ekler, böylece bir çerçeve oluşturmak;
• daha sonra alınan çerçeve, bitleri elektriksel veya optik sinyallere dönüştüren ve bunları iletim ortamına gönderen fiziksel katmana iletilir.

Alıcı tarafında, verileri paketten çıkarmak ve uygulamaya sağlamak için, dekapsülasyon adı verilen ters işlem (aşağıdan yukarıya) gerçekleştirilir.

Benzer bilgiler.

Giriiş. 1

OSI Referans Modeli 2

TCP/IP modelinin anatomisi. 4

Uygulama katmanı . 4

Interhost seviyesi . 4

internet katmanı . 4

Seviye Ağ Girişi . 5

TCP/IP'nin faydaları. 5

Düzeyler ve protokoller TCP / IP . 6

TCP/IP modeli. 6

TCP/IP protokol ailesi. 6

IP protokolü. 7

protokol görevleri IP . 8

TCP protokolü. 8

TCP protokolünün görevleri . 8

UDP protokolü. 8

protokol görevleri UDP . 9

Dünya çapında Ağ. 14

Çözüm. 17

Başvuru. 19

Kullanılan literatür listesi.. 20

giriiş

Genel olarak, TCP/IP terimi, bütün bir protokol ailesini ifade eder: güvenilir veri iletimi için TCP (İletim Kontrol Protokolü/İnternet Protokolü), garanti edilmeyen teslimat için UDP (Kullanıcı Datagram Protokolü), IP (İnternet Protokolü) ve diğer uygulama hizmetleri .

TCP/IP açık bir iletişim protokolüdür. Açıklık, fiziksel düzeyde ne kadar farklı olursa olsun, herhangi bir cihaz kombinasyonunda iletişime izin vermesi anlamına gelir.

TCP/IP, İnternet'i bugünkü haline getirdi. Sonuç olarak internet, yaşam ve çalışma biçimimizde neredeyse matbaa, elektrik ve bilgisayar kadar devrim yarattı. HTTP, SMTP ve FTP gibi popüler protokoller ve hizmetler olmasaydı, İnternet işe yaramaz bir karmaşa içinde birbirine bağlanmış bir grup bilgisayar olurdu.

TCP/IP protokolü her yerde bulunur. Bu, bilgisayarı, modemi ve ISP sözleşmesi olan herkesin İnternet üzerinden bilgilere erişmesine izin veren bir protokol ailesidir. AOL Instant Messenger ve ICQ (yine AOL'ye aittir) kullanıcıları günde 750 milyonun üzerinde mesaj alır ve gönderir.

Her gün milyonlarca, belki de milyarlarca işlemin başarılı bir şekilde gerçekleştirilmesi TCP/IP sayesindedir, çünkü Internet'te gezinmek hiçbir şekilde e-posta ve mesajlaşmayla sınırlı değildir. Ayrıca, TCP / IP yakın gelecekte konumlarından vazgeçmeyecek. Bu kararlı, iyi gelişmiş ve oldukça eksiksiz bir protokol ailesidir.

onun içinde dönem ödevi TCP/IP protokol ailesine genel bir bakış, temel çalışma ilkeleri ve görevlerini anlatıyorum, Kısa hikaye Dünya Çapında Ağ ve HTTP.

OSI Referans Modeli

Uluslararası Standardizasyon Örgütü (ISO), açık birlikte çalışabilirliği kolaylaştırmak için 1978/1979'da Açık Sistemler Ara Bağlantısı (OSI) referans modelini geliştirdi. bilgisayar sistemleri. Açık, farklı üreticilerin sistemlerini içeren heterojen ortamlarda desteklenebilen bir etkileşimdir. OSI modeli, işlevsel katmanların bileşimini tanımlayan küresel bir standart oluşturur. açık etkileşim bilgisayarlar arasında.

Modelin ilk hedefleriyle o kadar başarılı bir şekilde başa çıktığına dikkat edilmelidir ki, şu anda esası pratikte tartışılmamaktadır. Önceden kapalı, entegre yaklaşım artık pratikte uygulanmıyor, zamanımızda açık iletişim zorunludur. Şaşırtıcı bir şekilde, çok az ürün OSI standardı ile tamamen uyumludur. Bunun yerine, altta yatan katmanlı yapı genellikle yeni standartlara uyarlanır. Bununla birlikte, OSI referans modeli, ağ ilkelerini göstermek için değerli bir araç olmaya devam etmektedir.

referans modeli TCP / IP

OSI referans modelinden farklı olarak, TCP/IP modeli Daha işlevsel seviyelerin katı bir şekilde ayrılması yerine ağ etkileşimleri sağlamaya odaklanır. Bu amaçla, işlevlerin hiyerarşik yapısının önemini kabul eder, ancak protokol tasarımcılarına yeterli uygulama esnekliği sağlar. Buna göre, OSI referans modeli bilgisayardan bilgisayara iletişimin mekaniğini açıklamak için çok daha uygundur, ancak TCP/IP ana İnternet protokolü haline gelmiştir.

OSI referans modeline kıyasla TCP/IP referans modelinin esnekliği şekilde gösterilmektedir.

TCP/IP Modelinin Anatomisi

TCP / IP protokol yığını dört işlevsel katmandan oluşur: uygulama, ana bilgisayarlar arası, ağlar arası ve ağ erişim katmanı.

Uygulama katmanı

Uygulama katmanı, uzaktan erişim protokollerini içerir ve paylaşım kaynaklar. Telnet, FTP, SMTP, HTTP ve diğerleri gibi tanıdık uygulamalar bu seviyede çalışır ve hiyerarşide aşağıdaki seviyelerin işlevselliğine bağlıdır. IP ağları üzerinden birlikte çalışabilirliği kullanan tüm uygulamalar (amatör ve ticari programlar dahil) modelin bu seviyesindedir.

Interhost seviyesi

Bu katmanın işlevleri, ağ üzerinden iletim için uygulamalarda verileri bölümlere ayırmayı, alınan verilerin bütünlüğü üzerinde matematiksel kontroller yapmayı ve aynı anda birkaç uygulama için veri akışlarını (hem iletilen hem de alınan) çoğullamayı içerir. Ana bilgisayarlar arası katmanın, uygulamaları tanımlama araçlarına sahip olduğu ve sıra dışı alınan verileri yeniden sıralayabildiği sonucu çıkar.

Şu anda, konaklar arası katman iki protokolden oluşur: TCP iletim kontrol protokolü ve UDP kullanıcı veri birimi protokolü. İnternetin giderek daha fazla işlem odaklı hale gelmesiyle, geçici olarak İşlem/İletim Kontrol Protokolü (T/TCP) olarak adlandırılan üçüncü bir protokol tanımlandı. Ancak, çoğunda uygulama hizmetleriİnternet, konaklar arası düzeyde TCP ve UDP protokollerini kullanır.

internet katmanı

IPv4 ağ katmanı, verilerin birden çok ağdaki ana bilgisayarlar arasında akmasına izin veren tüm protokollerden ve prosedürlerden oluşur. Bu nedenle, veri taşıyan paketler yönlendirilebilir olmalıdır. Paket yönlendirmeden IP (İnternet Protokolü) sorumludur.

Ağlar arası katman, yönlendirme ve rota kontrol fonksiyonlarını desteklemelidir. Bu işlevler, yönlendirme protokolleri adı verilen harici protokoller tarafından sağlanır. Bunlara IGP (İç Ağ Geçidi Protokolleri) ve EGP (Dış Ağ Geçidi Protokolleri) dahildir.

Ağ erişim düzeyi

Ağ erişim katmanı, gerekli tüm işlevlerden oluşur. fiziksel bağlantı ve ağ üzerinden veri iletimi. OSI (Open Systems Interconnection) referans modelinde, bu işlev seti iki katmana ayrılır: fiziksel ve veri bağlantısı. TCP/IP referans modeli, adındaki protokollerden sonra oluşturuldu ve çeşitli IP protokolleri ağlar arası katmanda durduğu için iki katmanı birleştirdi. IP protokolü, tüm alt düzey işlevlerin bir yerel alan ağı veya bir seri bağlantı tarafından sağlandığını varsayar.

TCP/IP'nin Faydaları

TCP/IP protokolü, platformlar arası ağ (yani, heterojen ağlar üzerinden iletişim) sağlar. Örneğin, bir Windows NT/2000 ağı, Unix ve Macintosh iş istasyonlarını ve hatta diğer düşük düzeyli ağları içerebilir. TCP/IP aşağıdaki özelliklere sahiptir:

o Felaketten kurtarma için iyi araçlar.

o Mevcut işi kesintiye uğratmadan yeni ağlar ekleyebilme.

o Hata toleransı.

o Uygulama platformundan bağımsızlık.

o Hizmet verilerini aktarmak için düşük ek yük.

Düzeyler ve protokoller TCP/ IP

TCP ve IP protokolleri, ağ üzerindeki veri akışını (hem gelen hem de giden) ortaklaşa yönetir. Ancak IP protokolü, sonuca bakmaksızın paketleri iletirse, TCP paketlerin doğru yere ulaşmasını sağlamalıdır. Özellikle, TCP aşağıdaki görevlerden sorumludur:

o Bir oturumu açma ve kapatma.

o Paket yönetimi.

o Veri akışı kontrolü.

o Hata algılama ve işleme.

TCP/IP Modeli

TCP/IP protokolü, genellikle işlevlerinin yapısal olarak bölünmesini tanımlayan bir referans modeli bağlamında ele alınır. Ancak TCP/IP modeli, protokol kompleksinin kendisinden çok daha sonra geliştirildi, bu nedenle protokollerin tasarımında model olarak alınamadı.

TCP/IP protokol ailesi

IP protokol ailesi, genellikle toplu olarak "TCP/IP" olarak anılan birkaç protokolden oluşur:

o IP – İnternet katmanı protokolü;

o TCP, güvenilir teslimat sağlayan bir konaklar arası katman protokolüdür;

Bu makale, TCP/IP modelinin temellerini kapsayacaktır. Daha iyi anlaşılması için ana protokoller ve hizmetler açıklanmıştır. Önemli olan acele etmemek ve her şeyi aşamalı olarak anlamaya çalışmaktır. Hepsi birbirine bağlıdır ve birini anlamadan diğerini anlamak zor olacaktır. Burada çok yüzeysel bilgiler düzenlenmiştir, bu nedenle bu makale güvenli bir şekilde "aptallar için TCP / IP protokol yığını" olarak adlandırılabilir. Ancak buradaki pek çok şeyi anlamak ilk bakışta göründüğü kadar zor değil.

TCP/IP

TCP / IP yığını, bir ağ üzerinde veri iletmek için bir ağ modelidir; cihazların etkileşime girme sırasını belirler. Veriler, veri bağlantısı katmanına girer ve sırayla yukarıdaki her katman tarafından işlenir. Yığın, veri işleme ve alma ilkelerini açıklayan bir soyutlama olarak sunulur.

TCP/IP ağ protokolü yığınının 4 katmanı vardır:

1. Kanal (Bağlantı).
2. Ağ (İnternet).
3. Taşıma (Ulaştırma).
4. Uygulandı (Uygulama).

Uygulama katmanı

Uygulama katmanı, uygulama ile protokol yığınının diğer katmanları arasında etkileşime izin verir, gelen bilgileri ayrıştırır ve yazılıma uygun bir formata dönüştürür. Kullanıcıya en yakın olanıdır ve doğrudan onunla etkileşime girer.

• HTTP;
• SMTP

Her protokol, verilerle çalışmak için kendi sırasını ve ilkelerini tanımlar.

HTTP (Köprü Metni Aktarım Protokolü) veri aktarımı için tasarlanmıştır. Örneğin, bir web sayfasının temelini oluşturan HTML belgelerini gönderir. Basitleştirilmiş, çalışma şeması "istemci - sunucu" olarak sunulur. İstemci bir istek gönderir, sunucu bunu kabul eder, uygun şekilde işler ve nihai sonucu döndürür.

Bir ağ dosya aktarım standardı olarak hizmet eder. İstemci belirli bir dosya için istek gönderir, sunucu bu dosyayı veritabanında arar ve başarılı bir şekilde bulunursa yanıt olarak gönderir.

E-posta göndermek için kullanılır. SMTP işlemi üç sıralı adım içerir:

1. Gönderenin adresini belirleme. Bu mektupları döndürmek için gereklidir.
2. Alıcı tanımı. Birden çok alıcı belirtilirken bu adım birkaç kez tekrarlanabilir.
3. Mesajın içeriğini belirleyin ve gönderin. Mesaj türü ile ilgili veriler servis bilgisi olarak iletilir. Sunucu paketi kabul etmeye hazır olduğunu onaylarsa, işlemin kendisi taahhüt edilir.

Başlık

Başlık servis verilerini içerir. Sadece belirli bir seviyeye yönelik olduklarını anlamak önemlidir. Bu, paket alıcıya gönderilir gönderilmez orada aynı modele göre ancak ters sırada işleneceği anlamına gelir. Yuvalanmış başlık, yalnızca belirli şekillerde işlenebilen özel bilgileri taşıyacaktır.

Örneğin, taşıma katmanında iç içe geçmiş bir başlık, yalnızca diğer taraftaki taşıma katmanı tarafından işlenebilir. Diğerleri bunu görmezden gelecek.

taşıma katmanı

Aktarım katmanında alınan bilgiler şu şekilde işlenir: tek blok, içeriğinden bağımsız olarak. Alınan mesajlar bölümlere ayrılır, bunlara bir başlık eklenir ve tüm bunlar aşağıda gönderilir.

Veri aktarım protokolleri:

En yaygın kullanılan protokol. Garantili veri aktarımından sorumludur. Paketleri gönderirken kontrol edilirler toplamı kontrol et, işlem süreci. Bu, bilgilerin koşullar ne olursa olsun "güvenli ve sağlam" olarak ulaşacağı anlamına gelir.

UDP (Kullanıcı Datagram Protokolü), ikinci en popüler protokoldür. Veri aktarımından da sorumludur. Ayırt edici özelliği sadeliğinde yatmaktadır. Paketler, herhangi bir özel ilişki olmaksızın basitçe gönderilir.

TCP mi yoksa UDP mi?

Bu protokollerin her birinin kendi kapsamı vardır. İşin özelliklerine göre mantıksal olarak belirlenir.

UDP'nin ana avantajı iletim hızıdır. UDP daha basit ve dolayısıyla daha hızlı gibi görünürken, TCP birçok denetim içeren karmaşık bir protokoldür.

Dezavantajı basitliktir. Denetim eksikliği nedeniyle veri bütünlüğü garanti edilmez. Böylece bilgiler basitçe gönderilir ve tüm kontroller ve benzeri işlemler uygulamada kalır.

UDP, örneğin videoları izlemek için kullanılır. Bir video dosyası için az sayıda segmentin kaybı kritik değildir, indirme hızı ise en önemli faktördür.

Ancak, parola veya ayrıntı göndermeniz gerekirse banka kartı, o zaman TCP kullanma ihtiyacı açıktır. En küçük veri parçasının bile kaybı felaketle sonuçlanabilir. Bu durumda hız, güvenlik kadar önemli değildir.

ağ katmanı

Ağ katmanı, alınan bilgilerden paketler oluşturur ve bir başlık ekler. En önemli veri parçası, gönderenlerin ve alıcıların IP ve MAC adresleridir.

IP adresi (İnternet Protokolü adresi) - cihazın mantıksal adresi. Cihazın ağ üzerindeki konumu hakkında bilgi içerir. Kayıt örneği: .

MAC adresi (Medya Erişim Kontrolü adresi) - cihazın fiziksel adresi. Tanımlama için kullanılır. Atandı ağ ekipmanı imalat aşamasında. Altı baytlık bir sayı olarak temsil edilir. Örneğin: .

Ağ katmanı şunlardan sorumludur:

• Teslimat yollarının belirlenmesi.
• Ağlar arasında paket aktarımı.
• Benzersiz adreslerin atanması.

Yönlendiriciler ağ katmanı cihazlarıdır. Alınan verilere göre bilgisayar ile sunucu arasındaki yolu açarlar.

Bu katmanın en popüler protokolü IP'dir.

IP (İnternet Protokolü), ağ adreslemesi için tasarlanmış bir İnternet protokolüdür. Paketlerin değiş tokuş edildiği rotalar oluşturmak için kullanılır. Bütünlüğü kontrol etmek ve onaylamak için herhangi bir yolu yoktur. Teslimat garantileri sağlamak için, aktarım protokolü olarak IP'yi kullanan TCP kullanılır. Bu işlemin ilkelerini anlamak, TCP/IP protokol yığınının nasıl çalıştığının temelini açıklar.

IP adresi türleri

Ağlar iki tür IP adresi kullanır:

1. Halk.
2. Özel.

Public (Public) İnternette kullanılmaktadır. Ana kural mutlak benzersizliktir. Kullanımlarına bir örnek, her biri İnternet ile etkileşim için kendi IP adresine sahip olan yönlendiricilerdir. Böyle bir adrese genel adres denir.

Private (Private) internette kullanılmaz. Küresel ağda bu tür adresler benzersiz değildir. Bir örnek yerel bir ağdır. Her cihaza ağ içinde benzersiz bir IP adresi atanır.

İnternet ile etkileşim, yukarıda bahsedildiği gibi kendi genel IP adresine sahip olan bir yönlendirici aracılığıyla gerçekleştirilir. Böylece, yönlendiriciye bağlı tüm bilgisayarlar internette tek bir genel IP adresi adına görünür.

IPv4

İnternet Protokolünün en yaygın kullanılan versiyonu. IPv6'dan önce gelir. Kayıt formatı, noktalarla ayrılmış dört sekiz bitlik sayıdır. Alt ağ maskesi, kesir işaretiyle belirtilir. Adres uzunluğu 32 bittir. Çoğu durumda, bir IP adresinden bahsettiğimizde, tam olarak IPv4'ü kastediyoruz.

Kayıt formatı: .

IPv6

Bu sürüm, önceki sürümdeki sorunları çözmeyi amaçlamaktadır. Adres uzunluğu 128 bittir.

IPv6'nın çözdüğü ana sorun, IPv4 adreslerinin tükenmesidir. Önkoşullar 80'lerin başında ortaya çıkmaya başladı. Bu sorunun 2007-2009'da akut bir aşamaya girmiş olmasına rağmen, IPv6'nın piyasaya sürülmesi çok yavaş bir şekilde "hız kazanıyor".

IPv6'nın ana yararı, daha hızlı bir internet bağlantısıdır. Bunun nedeni, protokolün bu sürümünün adres çevirisi gerektirmemesidir. Basit yönlendirme devam ediyor. Bu daha az maliyetlidir ve bu nedenle İnternet kaynaklarına erişim IPv4'ten daha hızlı sağlanır.

Kayıt örneği: .

Üç tür IPv6 adresi vardır:

1. tek noktaya yayın.
2. herhangi bir yayın.
3. çok noktaya yayın

Tek noktaya yayın, bir tek noktaya yayın IPv6 türüdür. Paket gönderildiğinde, yalnızca karşılık gelen adreste bulunan arayüze ulaşır.

Anycast, çok noktaya yayın IPv6 adreslerini ifade eder. Gönderilen paket en yakın ağ arayüzüne ulaşacaktır. Yalnızca yönlendiriciler tarafından kullanılır.

Çok noktaya yayın çok noktaya yayındır. Bu, gönderilen paketin çok noktaya yayın grubundaki tüm arabirimlere ulaşacağı anlamına gelir. "Herkese yayın" olan yayının aksine, çok noktaya yayın yalnızca belirli bir gruba yayın yapar.

alt ağ maskesi

Alt ağ maskesi, bir IP adresinden alt ağı ve ana bilgisayar numarasını gösterir.

Örneğin, bir IP adresinin bir maskesi vardır. Bu durumda, kayıt formatı şöyle görünecektir. "24" sayısı, maskedeki bit sayısıdır. Sekiz bit, bayt olarak da adlandırılabilen bir sekizliye eşittir.

Daha ayrıntılı olarak, alt ağ maskesi ikili gösterimde şu şekilde temsil edilebilir: . Dört sekizliye sahiptir ve giriş "1" ve "0"dan oluşur. Birim sayısını eklersek, toplam "24" elde ederiz. Neyse ki, tek tek saymak gerekli değildir, çünkü bir sekizlide 8 değer vardır. Üçünün birliklerle dolu olduğunu, toplanıp "24" elde edildiğini görüyoruz.

Özellikle alt ağ maskesi hakkında konuşursak, ikili gösterimde bir sekizlide ya birler ya da sıfırlar vardır. Bu durumda, sıra öyledir ki, birli baytlar önce ve ancak o zaman sıfırlarla gider.

Küçük bir örnek ele alalım. Bir IP adresi ve bir alt ağ maskesi vardır. Sayar ve yazarız: . Şimdi maskeyi IP adresi ile karşılaştırıyoruz. Tüm değerlerin bire (255) eşit olduğu maske sekizlileri, IP adresinde karşılık gelen sekizlilerini değiştirmeden bırakır. Değer sıfır (0) ise, IP adresindeki sekizliler de sıfır olur. Böylece alt ağ adres değeri olarak elde etmiş oluyoruz.

Alt ağ ve ana bilgisayar

Alt ağ, mantıksal ayırmadan sorumludur. Aslında bunlar aynı yerel ağı kullanan cihazlardır. Bir dizi IP adresi ile tanımlanır.

ev sahibi adrestir ağ Arayüzü (ağ kartı). Bir maske kullanılarak IP adresinden belirlenir. Örneğin: . İlk üç sekizli alt ağ olduğundan, . Bu, ana bilgisayar numarasıdır.

Ana bilgisayar adreslerinin aralığı 0 ile 255 arasındadır. Ana bilgisayar numarası "0" aslında alt ağın kendisinin adresidir. Ve "255" numaralı sunucu bir yayın sunucusudur.

adresleme

TCP/IP protokol yığınında adresleme için üç tür adres kullanılır:

1. Yerel.
2. Ağ.
3. Alan isimleri.

MAC adresleri yerel olarak adlandırılır. Ethernet gibi LAN teknolojilerinde adresleme için kullanılırlar. TCP/IP bağlamında "yerel", yalnızca bir alt ağ içinde çalıştıkları anlamına gelir.

TCP/IP protokol yığınındaki ağ adresi, IP adresidir. Bir dosya gönderildiğinde, alıcının adresi başlığından okunur. Bununla, yönlendirici, ana bilgisayar numarasını ve alt ağı öğrenir ve bu bilgilere dayanarak uç düğüme bir yol açar.

Alan adları, internetteki web sitelerinin insanlar tarafından okunabilen adresleridir. İnternetteki web sunucularına genel bir IP adresi üzerinden erişilebilir. Bilgisayarlar tarafından başarıyla işlenir, ancak insanlar için çok rahatsız edici görünüyor. Bu tür karışıklıkların önüne geçmek için “domain” adı verilen alanlardan oluşan alan adları kullanılmaktadır. Yukarıdan aşağıya katı bir hiyerarşi içinde düzenlenirler.

Birinci düzey etki alanı belirli bilgileri temsil eder. Genel (.org, .net) katı sınırlarla sınırlı değildir. Tersi durum yerel (.us, .ru) için geçerlidir. Genellikle coğrafi olarak bağlıdırlar.

Alt düzey alanlar diğer her şeydir. Herhangi bir boyutta olabilir ve herhangi bir sayıda değer içerebilir.

Örneğin, "www.test.quiz.sg" geçerli bir alan adıdır, burada "sg" yerel birinci (en üst) düzey alan, "quiz.sg" ikinci düzey alan adıdır, "test.quiz.sg" üçüncü düzey bir etki alanıdır. Etki alanı adlarına DNS adları da denilebilir.

DNS (Alan Adı Sistemi) arasında bir yazışma kurar. alan isimleri ve genel IP adresi. Bir tarayıcı dizisine bir alan adı yazarken, DNS karşılık gelen IP adresini algılar ve cihaza bildirir. Cihaz bunu işleyecek ve bir web sayfası olarak döndürecektir.

Bağlantı katmanı

Bağlantı katmanında, cihaz ile fiziksel iletim ortamı arasındaki ilişki belirlenir, bir başlık eklenir. Verilerin kodlanmasından ve fiziksel ortam üzerinden aktarım için çerçevelerin hazırlanmasından sorumludur. Ağ anahtarları bu seviyede çalışır.

En yaygın protokoller:

1. internet.
2. WLAN.

Ethernet, en yaygın kablolu LAN teknolojisidir.

WLAN - kablosuz teknolojilere dayalı yerel alan ağı. Cihazlar, fiziksel kablo bağlantıları olmadan etkileşime girer. En yaygın yöntemin bir örneği Wi-Fi'dir.

TCP/IP'yi statik bir IPv4 adresi kullanacak şekilde yapılandırma

Statik bir IPv4 adresi, doğrudan cihaz ayarlarında veya bir ağa bağlanıldığında otomatik olarak atanır ve kalıcıdır.

TCP/IP protokol yığınını kalıcı bir IPv4 adresi kullanacak şekilde yapılandırmak için konsola ipconfig/all komutunu girin ve aşağıdaki verileri bulun.

Dinamik bir IPv4 adresi kullanmak için TCP/IP'yi yapılandırma

Dinamik bir IPv4 adresi bir süreliğine kullanılır, kiraya verilir ve ardından değiştirilir. Ağa bağlanıldığında cihaza otomatik olarak atanır.

TCP / IP protokol yığınını kalıcı olmayan bir IP adresi kullanacak şekilde yapılandırmak için, istenen bağlantının özelliklerine gitmeniz, IPv4 özelliklerini açmanız ve belirtilen kutuları işaretlemeniz gerekir.

Veri aktarım yöntemleri

Veriler aracılığıyla iletilir fiziki çevreüç şekilde:

• basit.
• yarı dubleks.
• Tam dubleks.

Simplex tek yönlü bir iletişimdir. İletim sadece bir cihaz tarafından gerçekleştirilir, diğeri ise sadece sinyali alır. Bilginin yalnızca bir yönde iletildiğini söyleyebiliriz.

Simplex iletişim örnekleri:

• televizyon yayını.
• GPS uydularından gelen sinyal.

Yarı çift yönlü, iki yönlü bir iletişimdir. Bununla birlikte, belirli bir zamanda yalnızca bir düğüm bir sinyal iletebilir. Bu tür bir iletişim ile iki cihaz aynı anda aynı kanalı kullanamaz. Tam iki yönlü iletişim fiziksel olarak mümkün olmayabilir veya çarpışmalara neden olabilir. İletim ortamı konusunda çatıştıkları söyleniyor. Bu mod, bir koaksiyel kablo kullanılırken kullanılır.

Yarım çift yönlü iletişimin bir örneği, aynı frekansta telsizle yapılan iletişimdir.

Tam Çift Yönlü - tam iki yönlü iletişim. Cihazlar aynı anda hem iletebilir hem de alabilir. İletim ortamı konusunda çatışmazlar. Bu mod, Hızlı Ethernet teknolojisi ve çift bükümlü bağlantı kullanılırken kullanılır.

Bir örnek, aracılığıyla yapılan bir telefon görüşmesidir. mobil ağ.

TCP/IP'ye karşı OSI

OSI modeli, veri iletiminin ilkelerini tanımlar. TCP/IP protokol yığınının katmanları doğrudan bu modele karşılık gelir. Dört katmanlı TCP/IP'den farklı olarak 7 katmanı vardır:

1. Fiziksel (Fiziksel).
2. Kanal (Veri Bağlantısı).
3. Ağ (Ağ).
4. Taşıma (Ulaştırma).
5. Oturum (Oturum).
6. Yönetici (Sunum).
7. Uygulandı (Uygulama).

İÇİNDE şu an bu modeli çok derine inmeye gerek yok ama en azından yüzeysel bir anlayış gerekiyor.

TCP/IP modelindeki uygulama katmanı, ilk üç katmana karşılık gelir. OSI katmanları. Hepsi uygulamalarla çalışır, böylece böyle bir kombinasyonun mantığını net bir şekilde izleyebilirsiniz. TCP/IP protokol yığınının bu genelleştirilmiş yapısı, soyutlamanın anlaşılmasını kolaylaştırır.

Taşıma katmanı değişmeden kalır. Aynı işlevleri yerine getirir.

Ağ katmanı da değişmez. Tam olarak aynı görevleri gerçekleştirir.

TCP/IP'deki bağlantı katmanı, son iki OSI katmanına karşılık gelir. Bağlantı katmanı, fiziksel ortam boyunca veri aktarımı için protokoller oluşturur.

Fiziksel, gerçek fiziksel bağlantıdır - elektrik sinyalleri, konektörler vb. TCP/IP protokol yığınında, her ikisi de fiziksel ortamla çalıştığı için bu iki katmanın bir katmanda birleştirilmesine karar verildi.