Концепция инкапсуляции

При прохождении данных через уровни OSI используется концепция инкапсуляции: уровень получает данные от вышележащего уровня, помещает их в оболочку, которая представляет собой некоторую информацию, предназначенную одноименному уровню в другой системе. Оболочка не изменяется нижележащими уровнями, через которые эти данные передаются.

Рисунок 2‑11

2.1.2.Стек протоколов tcp/udp/ip

Для сети ARPANet, кроме протокола IP, не обеспечивающего гарантированное качество обслуживания, был разработан протокол верхнего уровня – TCP (Transmission Control Protocol) - протокол управления передачей, который гарантировал определенное качество обслуживания, а также целостность сообщений.

Набор протоколов TCP/IP, а позднее и UDP получили название Стек протоколов TCP/UDP/IP.

В стеке протоколов TCP/UDP/IP три верхних уровня модели OSI не разделяются и рассматриваются как единый прикладной уровень, на котором находятся такие прикладные сервисы, как служба имен доменов DNS, протокол передачи файлов FTP, электронная почта e-mail, протокол инициирования сессий SIP, протокол передачи в реальном времени RTP и др.

Протоколы TCP/UDP/IP были разработаны еще до появления концепции OSI. Но задачи, которые они решают, каждый на своем уровне, соответствуют функциям, которые определила OSI для этих уровней.

Протоколы TCP, UDP, SCTP являются протоколами транспортного уровня стека протоколов IP.

Протокол IP поддерживает сервис сетевого уровня без установления соединения, и поэтому доставка им сообщений по сети рассматривается как ненадежная.

Ethernet (стандарт IEEE 802.3) – технология канального уровня, используемая для организации локальных и магистральных сетей передачи данных, использующая в качестве физической среды коаксиальный кабель, неэкранированную витую пару (Unshielded Twisted Pair, UTP), волоконно-оптический кабель.

Ethernet поддерживает скорости передачи 1, 10, 100 (Fast Ethernet), 1000 (Gigabit Ethernet), 10000 Мбит/с.

Наиболее распространены 100BaseT и 1000BaseT. Первая группа цифр в названии указывает скорость передачи в Мбит/с, вторая группа указывает, какой метод передачи сигналов по линии используется: без мультиплексирования (Base) или с мультиплексированием (BROAD); последняя часть определяет вид среды передачи.

Согласно концепции модели OSI уровни делятся на сквозные (end-to-end), и связные (chained).

Сквозные присутствуют только в оконечных устройствах сети (компьютерах или узлах связи).

Связные - это три нижних уровня, которые присутствуют как в оконечных устройствах, так и в транзитных коммутаторах.

Рисунок 2‑12

В транзитных узлах (маршрутизаторах) прикладной и транспортный уровни отсутствуют.

Протокол tcp

Данные (сообщения сигнализации, пользовательские данные), формируемые протоколами прикладного уровня, с помощью соответствующих примитивов передаются на транспортный уровень. Протокол транспортного уровня с установлением соединения TCP гарантирует сквозную, свободную от ошибок доставку этих данных с установлением соединения от одной конечной системы к другой. В отличие от канального уровня, где исправляются ошибки, допущенные на физическом уровне (ошибки в двоичных разрядах), на транспортном уровне исправляются ошибки сетевого уровня (потеря пакетов, задержка пакетов). Выявление ошибок обычно обеспечивается с помощью функции упорядочения сообщений. Для установления TCP- соединения используется IP-адрес устройства в сети и номер порта процесса прикладного уровня (TCP-порт), которому предназначены данные.

Рисунок 2‑13

TCP порт — условное число от 1 до 65535, указывающее, какому приложению прикладного уровня предназначается пакет. Например, для протокола передачи файлов (FTP) зарезервированы номера портов 21 и 20, для DNS – 53.