7.3.1. Стек протоколов управления передачей данных tcp/ip (Transmission Control Protocol / Internet Protocol)
TCP/IP (Протокол управления передачей данных/Internet протокол) – промышленный стандартный набор протоколов, которые обеспечивают связь в неоднородной среде, т. е. обеспечивают совместимость между компьютерами разных типов. Этот протокол используется для передачи данных в глобальных сетях и во многих локальных сетях. TCP/IP относится к целому семейству (стеку) связанных между собой протоколов, разработанных для передачи информации по сети и одновременного обеспечения информацией о состоянии сети, и является программным компонентом сети. Каждая часть семейства TCP/IP решает определенную задачу, например отправление электронной почты, пересылку файлов, маршрутизацию сообщений или обработку сбоев в сети и т. д.
Совместимость – главное преимущество TCP/IP, поэтому большинство локальных вычислительных сетей поддерживает этот протокол. Кроме того, он обеспечивает доступ к ресурсам Internet. Поскольку ТСР/ІР поддерживает маршрутизацию, он обычно используется в качестве межсетевого протокола.
Приведем название и краткую характеристику нескольких, наиболее распространенных протоколов (рис.13):
IP-Internet Protocol (межсетевой протокол, протокол Internet), относящийся к сетевому (3-му) уровню по иерархии протоколов 7-уровневой модели ISO/OSI.
IP-протокол считается наиболее важным во всем семействе TCP/IP, поскольку этот протокол используют все остальные. Протокол IP содержит спецификации, описывающие формат, адресацию и передачу IP-пакетов между сетями. Каждый IP-пакет, называемый дейтограммой, содержит информацию об адресах отправителя и получателя, так называемые IP-адреса, которые используются для маршрутизации пакетов данных в сети.
Рис. 13. Соответствие уровней стекла ТСР/IP семиуровневой модели OSI
TCP – Transmission Control Protocol (коммуникационный протокол транспортного уровня), давший название всему семейству протоколов TCP/IP. Протокол TCP гарантирует, что информационные пакеты, передаваемые с одного узла на другой, прибудут в пункт назначения в правильном порядке и содержащиеся в них данные останутся неизменными. Восстановление порядка следования пакетов – очень важный вопрос, так как в процессе маршрутизации два пакета, отправленные одним за другим, могут быть переданы, по разным маршрутам. Один из этих маршрутов может оказаться длиннее другого, и это приведет к тому, что первый пакет достигнет узла назначения позже второго. Если это произойдет, то TCP восстановит исходный порядок следования пакетов. TCP дополняет каждый передаваемый пакет контрольной суммой, которая проверяется на узле назначения. Все поврежденные пакеты аннулируются, и, так как с точки зрения передачи данных такая ситуация аналогична утере пакета, TCP обеспечивает повторную его передачу.
UDP – User Datagram Protocol (протокол пользовательских дейтограмм) – второй по распространенности транспортный протокол. Он предоставляет прикладным процессам ограниченный набор транспортных услуг, обеспечивая надежную доставку дейтограмм. В отличие от UDP, протокол TCP обеспечивает гарантированную доставку соединений в виде потоков байт. Протокол UDP не устанавливает логическое соединение. UDP просто отправляет данные и не проверяет, дошла ли информация до адресата.
Telnet является протоколом эмуляции терминала и позволяет рассматривать все удаленные терминалы как стандартные «сетевые виртуальные терминалы».
FTP – File Transfer Protocol (протокол передачи файлов) позволяет пользователю просмотреть каталог удаленного компьютера, скопировать один или несколько файлов.
SMTP – Simple Mail Transfer Protocol (простой протокол передачи почты) поддерживает передачу электронной почты между произвольными узлами сети Internet.
ARP – Address Resolution Protocol (протокол разрешения адресов). Осуществляет преобразование (отображение) IP-адресов (числового составного адреса) в МАС-адреса (аппаратные адреса). Обратное преобразование осуществляется с помощью протокола RARP.
RARP – Reverse Address Resolution Protocol (обратный протокол разрешения адресов).
DNS – Domain Name System (система доменных имен).
RIP – Routing Information Protocol (протокол маршрутизации).
HTTP – Hypertext Transfer Protocol (протокол передачи гипертекстов) применяется для передачи гипертекста в сети Internet.
SNMP – Simple Network Management Protocol (протокол управления сетями).
Стек протоколов TCP/IP фактически является стандартом для межсетевого взаимодействия.