24. Функции и интерфейсы транспортного уровня стека tcp/ip. Понятие потока, дейтаграммы, пакета и кадра данных.

На транспортном уровне - протоколы TCP и UDP. Протокол TCP обеспечивает надежную передачу сообщений за счет образования логических соединений. Он делит поток байт на сегменты и передает их ниже лежащему уровню межс. взаим.. Когда сегменты доставлены получателю протокол TCP снова собирает их в непрерывный поток байт. UDP обеспечивает передачу прикладных пакетов дейтаграммным способом. Он выполняет только функции связующего звена (мультиплексора) между сетевым протоколом и службами прикладного уровня.

Протокол TCP обеспечивает гарантированную доставку с установлением логического соединения в виде байтовых потоков. Дейтаграмма - это пакет, передаваемый через сеть независимо от других пакетов без установления логического соединения и подтверждения приема. Дейтаграмма - совершенно самостоятельный пакет.

25. Протокол udp. Описать формат заголовка для датаграмм протокола udp, функциональные обязанности протокола.

Протокол UDP (User Datagram Protocol) - один из двух основных протоколов, расположенных непосредственно над IP. Он предоставляет прикладным процессам транспортные услуги, которые не многим отличаются от услуг, предоставляемых протоколом IP. Протокол UDP обеспечивает ненадежную доставку датаграмм и не поддерживает соединений из конца в конец. Формат заголовка для датаграмм клиента:

Фактически функции UDP сводятся к операциям мультиплексирования и демультиплексирования, а также несложной проверке наличия ошибок в данных.

26. Определить назначение сокетов. Понятие порта и типы портов.

Cокет (socket) - комбинации IP адреса компьютера и номера порта программного приложения - представляют низкоуровневый интерфейс для отправки и получения сетевых данных. Сокеты используются для:

- подключения к другому компьютеру в той же локальной сети;

- подключения к сетевой службе, использующей существующий протокол;

- передачи данных через Интернет, в том числе через прокси-серверы HTTP.

Порт — идентифицируемый номером системный ресурс, выделяемый приложению, выполняемому на некотором сетевом хосте, для связи с приложениями, выполняемыми на других сетевых хостах (а также c другими приложениями на этом же хосте).

Порт может быть занят только одной программой и в этот момент не может использоваться другой. Все программы для связи между собою посредством сети используют порты.

Порты TCP/IP подразделяются на следующие три группы:

1. Известные порты. Не могут использоваться другими приложениями, кроме тех, за которыми они закреплены.Диапазон от 0 до 1023, включительно.

2. Зарегистрированные порты. Диапазон от 1024 до 49151, включительно.

3. Динамические и/или частные порты. Диапазон от 49152 до 65535, включительно.

За порядком в этой области следит организация - IANA (Internet Assigned Numbers Authority).

Примеры: №порта 23 – Telnet, №80 – HTTP.

27. Описать процесс инкапсуляции данных приложения в заголовке udp. Определить мультиплексирование и демультиплексирование.

Данные приложения инкапсулируются в заголовке UDP:

Как видите на этом рисунке, транспортный уровень имеет свой заголовок, который не зависит ни от каких других уровней; он вставляет этот заголовок перед данными, передаваемыми ему протоколом верхнего уровня. Заголовок UDP и его данные затем инкапсулируются в заголовке IP. Далее протокол IP посылает датаграмму канальному уровню, на котором она "обрастает" своими заголовками и отправляется физическому уровню для непосредственной передачи по кабелю.

После того, как пакет получен станцией сети, канальный уровень этой станции интерпретирует адрес этого пакета, как адрес своего собственного формата, отрезает свой заголовок и передает пакет уровню IP. Протокол IP принимает этот пакет, и если IP-адрес пакета, указанный в заголовке, соответствует IP-адресу данной станции, то отрезает свой заголовок и пересылает пакет программному обеспечению уровня UDP. Приняв пакет, уровень UDP должен демультиплексировать его в зависимости от номера порта в заголовке UDP.

Процедура обслуживания протоколом UDP запросов, поступающих от нескольких различных прикладных служб, называется мультиплексированием.

Обратная процедура распределения протоколом UDP поступающих от сетевого уровня пакетов между набором высокоуровневых служб, идентифицированных номерами портов, называется демультиплексированием.