TCP/IP

З пляцоўкі Вікіпедыя
Перайсці да: рух, знайсці

Стэк пратаколаў TCP/IP — набор сеткавых пратаколаў перадачы інфармацыі, ужывальных у сетках, уключаючы сеціва Інтэрнэт. Назва TCP/IP паходзіць з двух найважнейшых пратаколаў сямейства — Transmission Control Protocol (TCP) і Internet Protocol (IP), якія былі распрацаваны і апісаны першымі ў гэтым стандарце. Таксама зрэдку згадваецца як мадэль DOD у сувязі з гістарычным паходжаннем ад сеціва ARPANET з 1970 гадоў (пад кіраваннем DARPA, Міністэрства абароны ЗША)

Пратаколы працуюць адзін з другім у стэку (англ.: stack, ) — гэта значыць, што пратакол, змяшчальны на ўзровень вышэй, працуе «па-над» ніжнім, ужываючы механізмы інкапсуляцыі. Напрыклад, пратакол TCP працуе па-над пратаколам IP.

Стэк пратаколаў TCP/IP уключае ў сябе чатыры ўзроўні:

Пратаколы гэтых узроўняў цалкам рэалізуюць функцыйныя магчымасці мадэлі OSI. На стэку пратаколаў TCP/IP збудавана ўсё ўзаемадзеянне карыстальнікаў у IP-сетках. Стэк з'яўляецца незалежным ад фізічнага асяроддзя перадачы звестак.

Узроўні стэку TCP/IP[правіць | правіць зыходнік]

Размеркаванне пратаколаў па ўзроўнях мадэлі TCP/IP
4 Прыкладны
(Application layer)
напр., HTTP, RTSP, FTP, DNS
3 Транспартны

(Transport layer)

напр., TCP, UDP, SCTP, DCCP
(RIP, пратаколы маршрутызацыі, падобныя OSPF, якія працуюць па-над IP, з'яўляюцца часткай сеціўнага ўзроўню)
2 Сеціўны

(Internet layer)

Для TCP/IP гэта IP
(дапаможныя пратаколы, накшталт ICMP і IGMP, працуюць па-над IP, але таксама належаць да сеціўнага ўзроўню; пратакол ARP з'яўляецца самастойным дапаможным пратаколам, які працуе па-над канальным узроўнем)
1 Канальны

(Link layer)

Ethernet, IEEE 802.11 Wireless Ethernet, SLIP, Token Ring, ATM і MPLS, фізічнае асяроддзе і прынцыпы кадавання інфармацыі, T1, E1

Прыкладны ўзровень[правіць | правіць зыходнік]

На прыкладным узроўні (Application layer) працуе большасць сеціўных праграм.

Гэтыя праграмы маюць свае асабістыя пратаколы абмену інфармацыяй, напрыклад, HTTP для WWW, FTP (перадача файлаў), SMTP (электронная пошта), SSH (шыфраванае злучэнне з аддаленай машынай), DNS (адлюстраванне сімвальных імёнаў у IP-адраса і наадварот) і многія іншыя.

У масе сваёй гэтыя пратаколы працуюць па-над TCP ці UDP і прывязаны да пэўнага порту, напрыклад:

  • HTTP на TCP-порт 80 ці 8080,
  • FTP на TCP-порт 20 (для перадачы файлаў) і 21 (для кіруючых каманд),
  • SSH на TCP-порт 22,
  • запыты DNS на порт UDP (радзей TCP) 53,
  • абнаўленне маршрутаў пратаколам RIP на UDP-порт 520.

Гэтыя парты вызначаны Агенцтвам па выдаткаванні імёнаў і ўнікальных параметраў пратаколаў (IANA).

Да гэтага ўзроўню належаць: Echo, Finger, Gopher, HTTP, HTTPS, IMAP, IMAPS, IRC, NNTP, NTP, POP3, POPS, QOTD, RTSP, SNMP, SSH, Telnet, XDMCP.

Транспартны ўзровень[правіць | правіць зыходнік]

Пратаколы транспартнага ўзроўню (Transport layer) могуць рашаць праблему негарантаванай дастаўкі паведамленняў («ці дайшло паведамленне да адрасата?»), а таксама гарантаваць правільную паслядоўнасць атрымання пакетаў інфармацыі. У стэку TCP/IP транспартныя пратаколы вызначаюць, для менавіта якой праграмы прызначаны гэтыя звесткі.

Пратаколы аўтаматычнай маршрутызацыі, лагічна прадстаўленыя на гэтым узроўні (бо працуюць па-над IP), на самой справе з'яўляюцца часткай пратаколаў сеціўнага ўзроўню; напрыклад OSPF (IP ідэнтыфікатар 89).

TCP (IP ідэнтыфікатар 6) — «гарантаваны» транспартны механізм з папярэднім усталяваннем злучэння, які падае праграме надзейны струмень даных, які дае ўпэўненасць у беспамылковасці атрыманай інфармацыі, які перазапытвае пакеты ў выпадку страты і ліквідуе дубляванне інфармацыі. TCP дазваляе рэгуляваць нагрузку на сетку, а таксама змяншаць час чакання інфармацыі пры перадачы на вялікія адлегласці. Больш таго, TCP гарантуе, што атрыманыя звесткі былі дасланы ў такой жа паслядоўнасці. У гэтым яго галоўнае адрозненне ад UDP.

UDP (IP ідэнтыфікатар 17) пратакол перадачы датаграм без усталявання злучэння. Таксама яго завуць пратаколам «ненадзейнай» перадачы, у сэнсе немагчымасці пераканацца ў дастаўцы паведамлення адрасату, а таксама магчымага перамешвання пакетаў. У праграмах, якія патрабуюць гарантаванай перадачы інфармацыі, ужываецца пратакол TCP.

UDP звычайна ўжываецца в такіх праграмах, як струменевае відэа і камп'ютарныя гульні, дзе дапушчальная страта пакетаў, а паўторны запыт ускладнены ці не варты, альбо ў праграмах выгляду запыт-адказ (напрыклад, запыты да DNS), дзе стварэнне злучэння патрабуе больш рэсурсаў, чым паўторны запыт.

І TCP, і UDP ужываюць для вызначэння пратакола верхняга ўзроўню лік, званы портам.

Сеціўны ўзровень[правіць | правіць зыходнік]

Сеціўны ўзровень (Internet layer) зыходна распрацаваны для перадачы інфармацыі з адной (пад)сеткі ў іншую. Прыкладамі такога пратакола з'яўляюцца X.25 і IPC у сеціве ARPANET.

З развіццём канцэпцыі глабальнага сеціва ва ўзровень былі ўнесены дадатковыя магчымасці перадачы з любой сеткі у любую сетку, незалежна ад пратаколаў ніжняга ўзроўню, а таксама магчымасць запытваць звесткі з аддаленага боку, напрыклад у пратаколе ICMP (выкарыстоўваецца для перадачы дыягнастычнай інфармацыі IP-злучэння) і IGMP (выкарыстоўваецца для кіравання multicast-струменямі).

ICMP і IGMP змешчаны над IP і павінны трапіць на наступны — транспартны — ўзровень, але функцыйна з'яўляюцца пратаколамі сеткавага ўзроўню, і таму іх немагчыма ўпісаць у мадэль OSI.

Пакеты сеціўнага пратаколу IP могуць змяшчаць код, які ўказвае, які менавіта пратакол наступнага ўзроўню патрэбна ўжыць, каб выняць інфармацыю з пакета. Гэты лік — унікальны IP-нумар пратаколу. ICMP і IGMP маюць нумары, адпаведна, 1 і 2.

Да гэтага ўзроўню належаць: DHCP[1], DVMRP, ICMP, IGMP, MARS, PIM, RIP, RIP2, RSVP

Канальны ўзровень[правіць | правіць зыходнік]

Канальны ўзровень (Link layer) апісвае, якім чынам перадаюцца пакеты даных праз фізічны ўзровень, уключаючы кадаванне (то бок адмысловыя паслядоўнасці бітаў, вызначаючых пачатак і канец пакета інфармацыі). Ethernet, напрыклад, у палях загалоўка пакета змяшчае ўказанне таго, якой машыне ці машынам у сетцы прызначаны гэты пакет.

Прыклады пратаколаў канальнага ўзроўню — Ethernet, IEEE 802.11 Wireless Ethernet, SLIP, Token Ring, ATM і MPLS.

PPP не зусім упісваецца ў такое вызначэнне, таму звычайна апісваецца ў выглядзе пары пратаколаў HDLC/SDLC.

MPLS займае прамежкавы стан паміж канальным і сеціўным узроўнямі і яго нельга аднесці ні да воднага з іх.

Канальны ўзровень часам падзяляюць на 2 падузроўні — LLC і MAC.

Акрамя таго, канальны ўзровень апісвае асяроддзе перадачы інфармацыі (ці то кааксіяльны кабель, вітая пара, аптычнае валакно ці радыёканал), фізічныя характарыстыкі такога асяроддзя і прынцып перадачы інфармацыі (падзяленне каналаў, мадуляцыю, амплітуду сігналаў, частату сігналаў, спосаб сінхранізацыі перадачы, час чакання адказу і максімальная адлегласць).

Параўнанне з мадэллю OSI[правіць | правіць зыходнік]

Існуюць рознагалоссі ў тым, як упісаць мадэль TCP/IP у мадэль OSI, бо узроўні ў гэтых мадэлях не супадаюць.

Да таго ж, мадэль OSI не ўжывае дадатковы ўзровень — «Internetworking» — паміж транспартным і сеціўным узроўнямі. Прыкладам спрэчнага пратакола можа быць ARP альбо STP.

Вось так традыцыйна пратаколы TCP/IP упісваюцца ў мадэль OSI:

Размеркаванне пратаколаў па ўзроўнях мадэлі OSI
7 Прыкладны напр., HTTP, SMTP, SNMP, FTP, Telnet, SSH, SCP, SMB, NFS, RTSP, BGP
6 Прадстаўнічы напр., XDR, AFP, TLS, SSL
5 Сеансавы напр., ISO 8327 / CCITT X.225, RPC, NetBIOS, PPTP, L2TP, ASP
4 Транспартны напр., TCP, UDP, SCTP, SPX, ATP, DCCP, GRE
3 Сеціўны напр., IP, ICMP, IGMP, CLNP, OSPF, RIP, IPX, DDP, ARP
2 Канальны напр., Ethernet, Token ring, HDLC, PPP, X.25, Frame relay, ISDN, ATM, MPLS
1 Фізічны напр., электрычныя правады, радыёсувязь, валаконна-аптычныя кабелі, інфрачырвонае выпраменьванне

Звычайна ў стэку TCP/IP верхнія 3 ўзроўні мадэлі OSI (прыкладны, прадстаўнічы і сеансавы) яднаюць у адзін — прыкладны. Паколькі ў такім стэку не прадугледжаны ўніфікаваны пратакол перадачы інфармацыі, функцыі вызначэння тыпу звестак перакладаюцца на праграму.

Апісанне мадэлі TCP/IP у тэхнічнай літаратуры[правіць | правіць зыходнік]

У мадэлі TCP/IP (у адрозненні ад мадэлі OSI) — фізічны ўзровень мадэлі OSI цалкам уваходзіць у канальны ўзровень мадэлі TCP/IP і ніяк не апісваецца асабіста. Тым не менш, у некаторых падручніках[2], для лепшага разумення апісваецца "гібрыдная мадэль TCP/IP - OSI" з 5 узроўняў, змяшчаючы дадатковы — фізічны ўзровень.

Наступная табліца паказвае розныя варыяцыі ў апісанні мадэлі TCP/IP. Колькасць узроўняў вар'іруецца ад трох да сямі.

Kurose,[3] Forouzan [4] Comer,[5] Kozierok[6] Stallings[7] Tanenbaum[8] RFC 1122, Internet STD 3 (1989) Cisco Academy[9] Mike Padlipsky's 1982 "Arpanet Reference Model" (RFC 871) OSI model
Пяць узроўняў Чатыры + 1 узровень Пяць узроўняў Пяць узроўняў Чатыры ўзроўні Чатыры ўзроўні Тры ўзроўні Сем узроўняў
"Five-layer Internet model" or "TCP/IP protocol suite" "TCP/IP 5-layer reference model" "TCP/IP model" "TCP/IP 5-layer reference model" "Internet model" "Internet model" "Arpanet reference model" OSI model
Application Application Application Application Application Application Application/Process Application
Presentation
Session
Transport Transport Host-to-host or transport Transport Transport Transport Host-to-host Transport
Network Internet Internet Internet Internet Internetwork Network
Data link Data link (Network interface) Network access Data link Link Network interface Network interface Data link
Physical (Hardware) Physical Physical Physical

Некаторыя з мадэляў у дадзенай табліцы ўзяты з падручнікаў, якія з'яўляюцца другаснымі крыніцамі і могуць разыходзіцца з RFC 1122 і іншымі IETF першакрыніцамі[10].

Зноскі

Гл. таксама[правіць | правіць зыходнік]

Спасылкі[правіць | правіць зыходнік]

Літаратура[правіць | правіць зыходнік]

  • Терри Оглтри Модернизация и ремонт сетей = Upgrading and Repairing Networks — 4-е. — М.: «Вильямс», 2005. — С. 1328. — ISBN 0-7897-2817-6.
  • Дуглас Камер Сети TCP/IP, том 1. Принципы, протоколы и структура = Internetworking with TCP/IP, Vol. 1: Principles, Protocols and Architecture — М.: «Вильямс», 2003. — С. 880. — ISBN 0-13-018380-6.
  • Семенов Ю. А. Протоколы Internet — 2-е изд., стереотип.. — М.: Горячая линия - Телеком, 2005. — 1100 с. — 1150 экз. — ISBN 5-93517-044-2.