72) Стек протоколов tcp/ip
Протокол — стандарт, описывающий правила взаимодействия функциональных блоков при передаче данных.
Интерфейс – это набор функций, который нижележащий уровень предоставляет вышележащему.
Стек протоколов – это набор протоколов разных уровней, достаточных для организации взаимодействия систем.
Стек протоколов TCP/IP (англ. Transmission Control Protocol/Internet Protocol, Протокол управления передачей) — набор сетевых протоколов разных уровней модели сетевого взаимодействия, используемых в сетях. Протоколы работают друг с другом в стеке— это означает, что протокол, располагающийся на уровне выше, работает «поверх» нижнего, используя механизмы инкапсуляции. Например, протокол TCP работает поверх протокола IP.
Протокол TCP(транспортный уровень модели OSI) отвечает за разбиение передаваемого сообщения на блоки. К каждому блоку добавляется заголовок длиной 20 байт, в рез-те формируется пакет.
В заголовке содержатся след данные:
- адрес отправителя
- адрес получателя
- номер пакета
- номер следующего пакета
На принимающей стороне: TCP отвечает за сборку пакетов воедино в соответствии с их номерами. Если какой-либо из пакетов утерян или поврежден (передан с ошибкой), то его передают повторно.
Протокол IP отвечает за: - сетевой уровень модели OSI
- передачу данных по сети (маршрутизацию)
- адресацию устройства в сети
IP-протокол, версия 4: каждый комп в сети Интернет получает уникальный адрес, состоящий из 4-х чисел от 0 до 255, отделенных точками.
Стек является независимым от физической среды передачи данных.
73) Адресация в сети Интернет.
Адресация – способ идентификации логических узлов в вычислительных сетях, при котором каждому абоненту сети по определённому правилу присваивается уникальный номер или имя.
Адрес - адрес сетевого интерфейса. Один узел может иметь несколько интерфейсов.
Адрес должен уникально идентифицировать сетевой интерфейс в сети любого масштаба. Система назначения адресов должна сводить к минимуму ручной труд администраторов и вероятность дублирования номеров. Желательно, чтобы адрес имел иерархическую структуру, удобную для построения больших сетей. Адрес должен быть удобен для пользователя сети, а это значит, должен допускать символьное представление. Адрес должен быть по возможности компактным, чтобы не перегружать память коммуникационной аппаратуры – сетевых адаптеров и т.д.
Классификация адресов:
Уникальный адрес(unicast)используется для идентификации отдельных интерфейсов.
Групповой адрес(multicast) идентифицирует сразу несколько интерфейсов, поэтому данные с таким адресом доставляются каждому из узлов, входящих в группу.
Широковещательный адрес(broadcast)– данные должны быть доставлены всем узлам сети.
Адрес производственной рассылки(anycast)определён в IPv6. Задает группу адресов, но данные должны быть доставлены не всем узлам группы, а какому-либо из них.
Каждый компьютер в сети имеет адреса трех уровней:
Физический адрес определяется технологией, с помощью которой построена отдельная сеть. (MAC-адрес, АТМ-адрес, NSAP, глобальный адрес X.25, логический адрес канального уровня)
MAC-адрес (от англ. Media Access Control — управление доступом к среде, также Hardware Address) — это уникальный идентификатор, присваиваемый каждой единице оборудования компьютерных сетей.
Сетевой адрес - IP-адрес (айпи-адрес, сокращение от англ. Internet Protocol Address) — уникальный сетевой адрес узла в компьютерной сети, построенной по протоколу IP. В сети Интернет требуется глобальная уникальность адреса; в случае работы в локальной сети требуется уникальность адреса в пределах сети. В версии протокола IPv4 IP-адрес имеет длину 4 байта. Состоит из номера сети и номера интерфейса. Обычно пары МАС-адрес и IP-адрес , но может быть к одному IP несколько адресов канального уровня и наоборот.
Логический символьный (доменный адрес, DNS-адрес)- уникальное имя компьютера, подключённого к Интернет. Состоит из слов, разделённых точками. Слова пишутся латинскими символами и цифрами. Пробелов и знаков препинания нет исключение - точки) Доменный адрес - более практичный аналог IP-адреса. Соответствует уровню модели OSI.Введен для удобного использования глобальных адресов. Одному логическому может соответствовать несколько айпи и наоборот.
IP-адрес
Существует определенная структура IP-адреса (см. картинку). Адрес состоит из двух логических частей - номера сети и номера узла в сети. Какая часть адреса относится к номеру сети, а какая - к номеру узла, определяется значениями первых бит адреса. Значения этих бит являются также признаками того, к какому классу относится тот или иной IP-адрес.
Структура IP адреса в разных классах сетей.
Если адрес начинается с 0, то сеть относят к классу А и номер сети занимает один байт, остальные 3 байта интерпретируются как номер узла в сети. Сети класса А имеют номера в диапазоне от 1 до 126. (Номер 0 не используется, а номер 127 зарезервирован для специальных целей.) Сетей класса А немного, зато количество узлов в них может достигать 16 777 216 (2 в 24-ой степени).
Если первые два бита адреса равны 10, то сеть относится к классу В. В сетях класса В под номер сети и под номер узла отводится по 16 бит, то есть по 2 байта. Таким образом, сеть класса В является сетью средних размеров с максимальным числом узлов 65 536 (2 в 16-ой степени).
Если адрес начинается с последовательности 110, то это сеть класса С. В этом случае под номер сети отводится 24 бита, а под номер узла - 8 бит. Сети этого класса наиболее распространены, число узлов в них ограничено 256 узлами (2 в 8-ой степени).
Если адрес начинается с последовательности 1110, то он является адресом класса D и обозначает особый, групповой адрес - multicast. Если в пакете в качестве адреса назначения указан адрес класса D, то такой пакет должны получить все узлы, которым присвоен данный адрес.
Если адрес начинается с последовательности 11110, то это значит, что данный адрес относится к классу Е. Адреса этого класса зарезервированы для будущих применений.
Ниже в таблице приведены диапазоны номеров сетей и максимальное число узлов, соответствующих каждому классу сетей
Большие сети получают адреса класса А, средние - класса В, а маленькие класса С.
Отметим, что хосты с несколькими интерфейсами имеют несколько IP адресов: по одному на каждый интерфейс.
Так как каждый интерфейс, подключенный к сети, должен иметь уникальный адрес, встает вопрос распределения IP адресов в глобальной сети Интернет. Этим занимается сетевой информационный центр (Интернет Network Information Center или InterNIC). InterNIC назначает только сетевые идентификаторы (ID). Назначением идентификаторов хостов в сети занимаются системные администраторы.