Стек протоколів tcp
Стек протоколів TCP / IP (англ. Transmission Control Protocol / Internet Protocol - протокол управління передачею) - набір мережевих протоколів різних рівнів моделі мережевої взаємодії DOD, використовуваних в мережах. Протоколи працюють один з одним в стеці (англ. Stack. Стопка) - це означає, що протокол, що розташовується на рівні вище, працює «поверх» нижнього, використовуючи механізми інкапсуляції. Наприклад, протокол TCP працює поверх протоколу IP.
Стек протоколів TCP / IP заснований на моделі мережевої взаємодії DOD і включає в себе протоколи чотирьох рівнів:
· Канального (data link).
Протоколи цих рівнів повністю реалізують функціональні можливості моделі OSI. На стеку протоколів TCP / IP побудовано все взаємодія користувачів в IP-мережах. Стек є незалежним від фізичного середовища передачі даних.
[Ред] Рівні стека TCP / IP
Існують розбіжності в тому, як вписати модель TCP / IP в модель OSI, оскільки рівні в цих моделях не збігаються.
До того ж, модель OSI не використовує додатковий рівень - «Internetworking» - між транспортним і мережним рівнями. Прикладом спірного протоколу може бути ARP або STP.
Ось як традиційно протоколи TCP / IP вписуються в модель OSI:
Розподіл протоколів за рівнями моделі OSI
напр. електричні дроти, радіозв'язок, волоконно-оптичні дроти, інфрачервоне випромінювання
Зазвичай в стеці TCP / IP верхні 3 рівня (прикладної, представницький і сеансовий) моделі OSI об'єднують в один - прикладний. Оскільки в такому стеку не передбачено уніфікований протокол передачі даних, функції з визначення типу даних передаються з додатком. Спрощено інтерпретацію стека TCP / IP можна уявити так:
Розподіл протоколів за рівнями моделі TCP / IP
Прикладний «7 рівень»
напр. HTTP, RTP, FTP, DNS
напр. TCP, UDP, SCTP, DCCP (RIP, протоколи маршрутизації, подібні OSPF, що працюють поверх IP, є частиною мережного рівня)
Для TCP / IP це IP (допоміжні протоколи, на кшталт ICMP і IGMP, працюють поверх IP, але теж відносяться до мережевого рівня; протокол ARP є самостійним допоміжним протоколом, що працює поверх канального рівня)
Ethernet, IEEE 802.11 Wireless Ethernet, SLIP, Token Ring, ATM і MPLS, фізичне середовище і принципи кодування інформації, T1, E1
На прикладному рівні працює більшість мережевих додатків.
У масі своїй ці протоколи працюють поверх TCP або UDP і прив'язані до певного порту, наприклад:
· HTTP на TCP-порт 80 або 8080,
· FTP на TCP-порт 20 (для передачі даних) і 21 (для керівників команд),
· SSH на TCP-порт 22,
· Запити DNS на порт UDP (рідше TCP) 53,
· Оновлення маршрутів по протоколу RIP на UDP-порт 520.
Ці порти визначені Агентством по виділенню імен та унікальних параметрів протоколів (IANA).
До цього рівня відносяться: Echo, Finger, Gopher, HTTP, HTTPS, IMAP, IMAPS, IRC, NNTP, NTP, POP3, POPS, QOTD, RTSP, SNMP, SSH, Telnet, XDMCP.
Протоколи автоматичної маршрутизації, логічно представлені на цьому рівні (оскільки працюють поверх IP), насправді є частиною протоколів мережевого рівня; наприклад OSPF (IP ідентифікатор 89).
TCP (IP ідентифікатор 6) - «гарантований» транспортний механізм з попереднім встановленням з'єднання, що надає додатком надійний потік даних, що дає впевненість у безпомилковості одержуваних даних, перезапитує дані в разі втрати і усуває дублювання даних. TCP дозволяє регулювати навантаження на мережу, а також зменшувати час очікування даних під час передачі на великі відстані. Більш того, TCP гарантує, що отримані дані були відправлені точно в такій же послідовності. У цьому його головна відмінність від UDP.
І TCP, і UDP використовують для визначення протоколу верхнього рівня число, зване портом.
Див. Також: Список портів TCP і UDP
Мережевий рівень спочатку розроблений для передачі даних з однієї (під) мережі в іншу. Прикладами такого протоколу є X.25 і IPC в мережі ARPANET.
З розвитком концепції глобальної мережі в рівень були внесені додаткові можливості по передачі з будь-якої мережі в будь-яку мережу, незалежно від протоколів нижнього рівня, а також можливість запитувати дані від віддаленої сторони, наприклад в протоколі ICMP (використовується для передачі діагностичної інформацііIP-з'єднання) і IGMP (використовується для управління multicast-потоками).
ICMP і IGMP розташовані над IP і повинні потрапити на наступний - транспортний - рівень, але функціонально є протоколами мережевого рівня, і тому їх неможливо вписати в модель OSI.
Пакети мережевого протоколу IP можуть містити код, який вказує, який саме протокол наступного рівня потрібно використовувати, щоб витягти дані з пакета. Це число - унікальний IP-номер протоколу. ICMP і IGMP мають номери, відповідно, 1 і 2.
До цього рівня відносяться: DHCP [1]. DVMRP, ICMP, IGMP, MARS, PIM, RIP, RIP2, RSVP
Канальний рівень описує, яким чином передаються пакети даних через фізичний рівень, включаючи кодування (тобто спеціальні послідовності біт, що визначають початок і кінець пакету даних). Ethernet, наприклад, в полях заголовка пакета містить вказівку того, якій машині або машинам в мережі призначений цей пакет.
Приклади протоколів канального рівня - Ethernet, IEEE 802.11 Wireless Ethernet, SLIP, Token Ring, ATM і MPLS.
PPP не зовсім вписується в таке визначення, тому зазвичай описується в вигляді пари протоколів HDLC / SDLC.
MPLS займає проміжне положення між канальним і мережевим рівнем і, строго кажучи, його не можна віднести ні до одного з них.
Канальний рівень іноді поділяють на 2 підрівні - LLC і MAC.
Фізичний рівень описує середовище передачі даних (будь то коаксіальний кабель, кручена пара, оптичне волокно або радіоканал), фізичні характеристики такого середовища і принцип передачі даних (поділ каналів, модуляцію, амплітуду сигналів, частоту сигналів, спосіб синхронізації передачі, час очікування відповіді і максимальне відстань).