Примечание

Стек TCP/IP позволяет включать в составную сеть сети независимо от того, каким коли­чеством уровней описывается используемая в них технология. Так, перемещение данных в сети Х.25 обеспечивают собственные протоколы физического, канального и сетевого уров­ней (в терминологии OSI). Тем не менее стек TCP/IP рассматривает сеть Х.25 наравне с другими технологиями в качестве средства транспортировки IP-пакетов между двумя по­граничными шлюзами. Уровень сетевых интерфейсов обычным образом предоставляет для этой технологии способ инкапсуляции IP-пакета в пакет Х.25, а также средства преоб­разования сетевых IP-адресов в адреса сетевого уровня Х.25. Если рассматривать такую организацию сети в строгом соответствии с моделью OSI, то налицо явное противоре­чие — один сетевой протокол (IP) работает поверх другого сетевого протокола (Х.25). Од­нако для стека TCP/IP это нормальное явление.

Каждый коммуникационный протокол оперирует некоторой единицей переда­ваемых данных. Названия этих единиц иногда закрепляются стандартом, а чаще просто определяются традицией. В стеке TCP/IP за многие годы его существо­вания образовалась устоявшаяся терминология в этой области (рис. 1.15).

Потоком данных, или просто потоком, называют данные, поступающие от при­ложений на вход протоколов транспортного уровня — TCP и UDP.

Протокол TCP «нарезает» из потока данных сегменты.

Рис. 1.15. Названия PDU в TCP/IP

Единицу данных протокола UDP часто называют дейтаграммой, или датаграм-мой. Дейтаграмма — это общее название для единиц данных, которыми опериру­ют протоколы без установления соединений. К таким протоколам относится и протокол IP, поэтому его единицу данных также называют дейтаграммой. Одна­ко очень часто используется и другой термин — пакет.

В стеке TCP/IP принято называть кадрами, или фреймами, единицы данных любых технологий, в которые упаковываются IP-пакеты для последующей пере­носки их через сети составной сети. При этом не имеет значения, какое название используется для этой единицы данных в технологии составляющей сети. Для TCP/IP фреймом является и кадр Ethernet, и ячейка ATM, и пакет Х.25, так как все они выступают в качестве контейнера, в котором IP-пакет переносится через составную сеть.

Соответствие популярных стеков протоколов модели osi

На рис. 1.16 показано, в какой степени популярные стеки протоколов соответству­ют рекомендациям модели OSI. Как мы видим, часто это соответствие весьма ус­ловно. В большинстве случаев разработчики стеков отдавали предпочтение скоро­сти работы сети в ущерб модульности — ни один стек, кроме стека OSI, не разбит на семь уровней. Чаще всего в стеке явно выделяются 3-4 уровня: уровень сетевых адаптеров, в котором реализуются протоколы физического и канального уровней, сетевой уровень, транспортный уровень и уровень служб, вбирающий в себя функ­ции сеансового уровня, уровня представления и прикладного уровня.

Структура стеков протоколов часто не соответствует рекомендуемому моделью OSI разбиению на уровни и по другим причинам. Давайте вспомним, чем харак­теризуется идеальная многоуровневая декомпозиция. С одной стороны, необхо­димо соблюсти принцип иерархии: каждый вышележащий уровень обращается с запросами только к нижележащему, а нижележащий предоставляет свои сер­висы только непосредственно соседствующему с ним вышележащему. В стеках протоколов это приводит к тому, что PDU вышележащего уровня всегда инкап­сулируется в PDU нижележащего.

Рис. 1.16. Соответствие популярных стеков протоколов модели OSI

С другой же стороны, идеальная многоуровневая декомпозиция предполагает, что все модули, отнесенные к одному уровню, ответственны за решение общей для всех них задачи. Однако эти требования часто вступают в противоречие. На­пример, основной функцией протоколов сетевого уровня стека TCP/IP (так же как и сетевого уровня OSI) является обеспечение передачи пакетов через состав­ную сеть. Для решения этой задачи в стеке TCP/IP предусмотрено несколько протоколов: протокол продвижения IP-пакетов и протоколы маршрутизации RIP, OSPF и др. Если считать признаком принадлежности к одному и тому же уров­ню общность решаемых задач, то, очевидно, протокол IP и протоколы маршрути­зации должны быть отнесены к одному уровню. Вместе с тем, если принять во внимание, что сообщения протокола RIP инкапсулируются в дейтаграммы UDP, а сообщения протокола OSPF — в IP-пакеты, то, следуя формально принципу иерархической организации стека, OSPF следовало бы отнести к транспортному, a RIP — к прикладному уровню. На практике же протоколы маршрутизации обычно включают в сетевой уровень.