7. Соотношение между tcp/ip и osi/iso

В 1978 г. была введена модель стека сетевых протоколов OSI (open systems interconnection basic reference model – базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем, OSI/ISO). В связи с затянувшейся разработкой протоколов OSI, в настоящее время широко используется стек протоколов TCP/IP, разработанный ещё до принятия модели OSI.

Распределение протоколов по уровням модели OSI
7	Прикладной	HTTP, SMTP, SNMP, RTP, FTP, Telnet, SSH, SCP, SMB, NFS, RTSP, BGP
6	Представительский	XDR, ASN.1, AFP, TLS, SSL
5	Сеансовый	ISO 8327 / CCITT X.225, RPC, ASP
4	Транспортный	TCP, UDP, SCTP, SPX, ATP, DCCP, GRE
3	Сетевой	IP, ICMP, IGMP, CLNP, OSPF, RIP, IPX, DDP, ARP, RARP
2	Канальный	Ethernet, Token ring, PPP, HDLC, X.25, Frame relay, ISDN, ATM, MPLS, Wi-Fi
1	Физический	провода, радиосвязь, оптоволокно

Широко используемый стек протоколов TCP/IP, на базе которого была построена сеть Интернет, включает в себя протоколы четырёх уровней (табл.1.2): прикладного, транспортного, сетевого и канального.

В стеке TCP/IP верхние 3 уровня модели OSI (прикладной, представительский и сеансовый) объединяются в один – прикладной. Нижние два уровня (канальный и физический) объединяются в канальный.

Распределение протоколов по уровням модели TCP/IP
5	Прикладной	HTTP, RTP, FTP, DNS
4	Транспортный	TCP, UDP, SCTP, DCCP
3	Сетевой	IP и вспомогательные протоколы ICMP и IGMP
2	Канальный	Ethernet, SLIP, Token Ring, ATM и MPLS

На стеке протоколов TCP/IP построено взаимодействие пользователей в IP-сетях. Стек является независимым от физической среды передачи данных. На каждом уровне стека протоколов TCP/IP обмен данными ведется блоками данных конечной длины. Названия блоков данных зависят от уровня стека протоколов: прикладной и транспортный – пакет, сетевой – сегмент, канальный – кадр.

8. Межсетевой протокол iPv4

Протокол реализует обмен информации IP-сегментами размером до 65535 байт. Каждый сегмент содержит заголовок и данные. IP является протоколом взаимодействия без установления логического соединения. Для адресации узлов сети используется IP-адрес длиной 4 байт. Протокол не гарантирует надежность доставки сегментов адресату. IP-сегменты имеют конечное время жизни в сети(табл.1.3).

Формат заголовка IPv4.

Таблица 1.3.

0								1								2										3
0	1	2	3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7	0		1	2		3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7
Версия				IHL				Тип обслуживания								Длина пакета
Идентификатор																Флаги				Смещение фрагмента
TTL								Протокол								Контрольная сумма заголовка
IP-адрес отправителя (32 бита)
IP-адрес получателя (32 бита)
Параметры (до 320 бит)																	Данные (до 65535 байт минус заголовок)

• Версия – 4-битовое поле содержит версию протокола 4 или 6.

• IHL – размер заголовка пакета в 32-битных словах, 20 – 60 байт

• Тип обслуживания используется для разделения трафика и обслуживания с приоритетом

• Длина пакета от 20 до 65535 байт.

• Идентификатор – значение, данное отправителем пакета для корректной последовательности фрагментов при сборке пакета.

• Флаги – поле размером 3 бита для контроля над фрагментацией.

• Смещение фрагмента от начала передачи.

• Время жизни (TTL – Time To Live) – поле, содержащее количество единиц времени жизни сегмента в сети. Каждый узел сети, через который проходит сегмент, уменьшает содержимое поля на единицу и обязан уничтожать IP-сегменты, для которых «время жизни» стало равным нулю.

• Протокол: содержит идентификатор протокола транспортного уровня. Например: 1 – ICMP, 6 – TCP, 17 – UDP.

• Контрольная сумма заголовка: двухбайтовое поле, содержащее контрольную сумму заголовка IP-сегмента. Контрольная сумма данных подсчитывается в протоколах транспортного уровня.

• Адрес источника и адрес приемника: четырехбайтовые IP-адреса узлов сети.

• Дополнительные данные: Предписываемый маршрут, пройденный маршрут, временные метки, флаг окончания.