1.3 Блоки данных в стеке протоколов
В таблице 1.2 отображено, как изменяется название блока данных на пути сквозь стек протоколов TCP/IP:
Таблица 1.2. -Виды данных на сетевых уровнях.
Название уровня |
Вид данных |
Прикладной уровень |
Программа, прикладные сообщения. |
Транспортный уровень |
TCP - сегмент TCP, UDP - датаграмма UDP. |
Сетевой уровень |
IP - IP-пакет. |
Уровень соединения. |
Интерфейс физического уровня -Ethernet кадр данных. |
Физический уровень. |
Кабель передачи данных. |
Структура побитного содержимого пакета IР-датаграммы представлен на рисунке 1.3. IP-датаграмма содержит большое количество служебной информации и непосредственно данные.
Отличительной особенностью этого пакета является включение адресов источника и получателя и контрольной суммы заголовка, что и обеспечивает котролируемую доставку данных по сети.
Более подробно с информацией содержимого IP-пакета можно посмотреть в стандартах RFC1340.
Рисунок 1.3. Формат IP-датаграммы.
Максимальная длина передаваемого блока данных в различных сетевых технологиях ограничена. Если блок передаваемых данных имеет длину, превышающую максимальную, то используют фрагментацию, т.е. разбивают на несколько блоков. Для управления фрагментацией используют первый и последний биты в трех битовом поле флагов.
Модуль IP вычисляет начало (смещение) каждого фрагмента относительно начала датаграммы. Длина каждого фрагмента кратна 8 байтам. Смещение записывается в соответствующее поле. Последний бит поля флагов называется фрагмент продолжение, он устанавливается в 1, если будет следующий фрагмент-продолжение.
Таблицы маршрутизации используются протоколом IP для доставки данных в Интернет. В этих таблицах содержится информация об адресах некоторых пунктов назначения в Интернет.
Транспортный уровень TCP/IP представлен 2 протоколами: протокол управления транспортировкой TCP и протокол пользовательских датаграмм UDP.
IP модуль доставляет данные между компьютерами, транспортный уровень и его протоколы передают данные между приложениями.
Для увеличения качества и скорости передаваемой информации используют технологию скользящего окна (определенное количество передаваемых сообщений, после которых идет подтверждение о приемке). Эта величина регулируется в зависимости от загрузки трафика сети. Блок данных TCP называют сообщением или сегментом. Структура сегмента TCP показана на рисунке 1.4.
Флаги в этой структуре представляют служебную информацию:
URG - извещение о неотложной обработке.
АСК - указание о номере подтверждения данных.
PSH - требование о немедленной передаче.
RST - запрос на сброс соединения.
SYN - запрос модулю TCP на синхронизацию последовательности.
FIN - сообщение об окончании передачи.
Рисунок 1.4. Структура сегмента или сообщения TCP.
Таким образом, можно заключить, что транспортные протоколы общаются с прикладными программами при помощи портов. Порт протокола TCP можно рассматривать условно, как адрес приложения в сетевом компьютере. Для обеспечения надежности доставки данных используются:
1 контрольная сумма в сегменте TCP,
2 сообщения-подтверждения о доставке,
3 скользящее окно - пакет передаваемых сообщений, требующий подтверждения о доставке.
Соединение TQP передает данные в двух направлениях, т.е. является дуплексным.
Вопросы и задания для самоконтроля.
1. Назовите основопологающий протокол Internet.
2. Укажите особенности архитектуры пакетов IP, TCP.
3. Перечислите сервисы сети INTERNET.
4. Какова структура сетевой модели, предложенная Международным Институтом Стандартов?
5. Дайте характеристику понятиям Клиент и Сервер в двухуровневом сетевом соединении.
6. Перечислите известные Вам протоколы семейства TCP/IP и кратко охарактеризуйте их.
1.4 DNS – расперделенная сетевая база доменной службы имен и принципы ее функционирования