Физический уровень.
На физическом уровне и уровне звена передачи данных стек протоколов TCP/IP не отдает предпочтения ни одному протоколу. Он поддерживает все стандартные и частные протоколы передачи по кабелю, оптоволоконному кабелю и радиоканалам, которые определяются сетевыми технологиям на этом уровне (PDH — Plesiochronous Digital Hierarchy, SDH — Synchronous Digital Hierarchy, ATM — Asynchronous Transfer Mode и другими).
Канальный уровень (звена передачи данных).
На этом уровне коммутационные устройства используют различные технологии: Ethernet, Token Ring, FDDI, PPP и другие.
Интернет предназначен для транспортировки любого вида информации от источника к получателю. В транспортировке информации участвуют различные элементы сети (см. рис. 1.1) – оконечные устройства, коммутационные устройства и серверы. Группы узлов при помощи коммутационных устройств объединяются в локальную сеть, локальные сети соединяются между собой шлюзами (маршрутизаторами).
Узлы, с точки зрения сети, представляют собой источники и получатели информации. Четыре нижних уровня в совокупности независимы от вида передаваемой информации. Каждое приложение, связывающееся с четвертым уровнем, идентифицируется своим уникальным номером порта. Номера портов занимают диапазон от 0 до 65535. В этом диапазоне номера портов 0-1023 выделены под общесетевые приложения (well-known ports), номера портов 1024-49151 используются разработчиками специализированного программного обеспечения, номера портов 49152-65535 динамически закрепляются за приложениями пользователей на время сеанса связи. Численные значения номеров портов стека приведены в [43].
Транспортный уровень.
На транспортном уровне TCP/IP определяет два протокола: протокол управления передачей (TCP) и протокол пользовательских дейтаграмм (UDP).
UDP и TCP — транспортные протоколы уровня, которые отвечают за доставку сообщения от процесса (функционирующей программы) к другому процессу.
Протокол пользовательских дейтаграмм (UDP – User Datagram Protocol) — наиболее простой из двух стандартных транспортных протоколов TCP/IP. Он выполняет функции передачи между прикладными уровнями разных рабочих станций, по адресу порта, контролирует ошибки по контрольной сумме и передает информацию верхним уровням.
Протокол управления передачей (TCP – Transmission Control Protocol) обеспечивает полные услуги транспортного уровня к приложениям. TCP — достоверный транспортный протокол потока, ориентированный на дуплексный режим связи с установлением логического соединения. Для этого каждый передаваемый пакет снабжается порядковым номером, и правильный его прием должен быть подтвержден приемной стороной. В этом контексте термин поток означает передачу данных, рассчитанную на то, что соединение должно быть установлено между обоими концами передачи прежде, чем начнется передача данных. Протокол TCP имеет код протокола 6 (в шестнадцатеричном коде – 0x06) и используется для гарантированной транспортировки информации.
В конце каждой передачи TCP делит поток данных в меньшие модули, называемые сегментами. Каждый сегмент включает порядковый номер, необходимый, чтобы переупорядочить информацию после приема, и номер подтверждения для полученных сегментов. Сегменты переносятся через сеть в дейтаграммах IP. В конце получения TCP собирает каждую дейтаграмму в том виде, как она поступила, и переупорядочивает, основываясь на порядковых номерах.