35. Как происходит доставка ip-пакета?

Процесс доставки IP пакета подобен процессу посылки почтового отправления. Есть множество шагов, вовлеченных в процесс поставки IP пакета адресату. Таблица выделяет эти шаги и соответствующие им шаги знакомого процесса — посылки и получения письма. Шлюз по умолчанию - адрес местного маршрутизатора, который должен быть конфигурирован на хостах (PC, серверы, и так далее). На этот адрес хост пошлет любой пакет, который не предназначен для местной сети.

1)Когда хост хочет послать датаграмму, то он проверяет - находится ли адрес получателя в местной сети. Если адрес не находится в местной сети, хост использует адрес шлюза по умолчанию, который решает, куда отправить пакет.

2)Датаграмма помещается во фрейм и передается на канальный уровень. Во фрейме указывается физический адрес маршрутизатора, который получит датаграмму.

3)Местный маршрутизатор получает фрейм, распаковывает его, и посылает фрейм процессу маршрутизации.

4)Маршрутизатор находит соответствие сети адресата со списком сетей в таблице маршрутизации.

5)Используя таблицу маршрутизации, маршрутизатор может решить, как лучше всего отправить пакет к его адресату (адрес следующего маршрутизатора и из какого порта он достижим).

6)Используя IP адрес следующего маршрутизатора, протокол разрешения физических адресов (ARP) получает физический адрес следующего маршрутизатора (MAC адрес) и использует этот адрес как адрес получателя фрейма.

7)Датаграмма помещается во фрейм и передается на канальный уровень вместе с физическим адресом маршрутизатора - получателя датаграммы.

8)Шаги 2 - 7 повторяются, пока не будет достигнут маршрутизатор сети получателя.

9)Маршрутизатор распаковывает фрейм и посылает датаграмму сетевому уровню.

10)Маршрутизатор проверяет IP адрес датаграммы и затем проверяет таблицу маршрутизации и определяет, что сеть местная.

11)Маршрутизатор получает физический адрес адресата от протокола разрешения физических адресов (ARP) и заключает пакет во фрейм.

12)Датаграмма доставляется хосту- адресату.

36. Протоколы транспортного уровня. Понятие "порт"

Протоколы транспортного уровня Internet

Протоколы транспортного уровня предназначены для обеспечения непосредственного информационного обмена между двумя пользовательскими процессами. Существует два типа протоколов транспортного уровня – сегментирующие протоколы и не сегментирующие протоколы доставки дейтаграмм.

Сегментирующие протоколы транспортного уровня, разбивают исходное сообщение на блоки данных транспортного уровня - сегменты.

Протоколы доставки дейтаграмм не сегментируют сообщение и отправляют его одним куском, который называется «дейтаграмма». При этом функции установления и разрыва соединения, управления потоком не нужны. Протоколы доставки дейтаграмм просты для реализации, однако, не обеспечивают гарантированной и достоверной доставки сообщений.

В качестве протоколов транспортного уровня в сети Internet могут быть использованы два протокола:

• UDP User Datagram Protocol ;

• TCP Transmission Control Protocol .

Для организации информационного взаимодействия на транспортном уровне должен быть указан сетевой адрес абонента и номер порта процесса. В данном случае порт является виртуальным интерфейсом транспортного уровня. Взаимодействие процессов пользователя с портами может производиться по различным схемам:

• Синхронизация процесса;

• Буферизация поступающих данных.

Протокол доставки пользовательских дейтаграмм UDP

Протокол UDP является одним из двух основных протоколов транспортного уровня, 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. Другими словами, его пакеты могут быть потеряны, продублированы или прийти не в том порядке, в котором они были отправлены. К заголовку IP-пакета он добавляет два поля, одно из которых, поле "порт", обеспечивает мультиплексирование информации между разными прикладными процессами, а другое поле - "контрольная сумма" - позволяет поддерживать целостность данных. Примерами сетевых приложений, использующих UDP, являются NFS и SNMP.

Протокол надежной доставки сообщений TCP

В стеке протоколов TCP/IP протокол TCP работает, как и протокол UDP, на транспортном уровне. Протокол TCP предоставляет транспортные услуги, отличающиеся от услуг UDP. Вместо ненадежной доставки датаграмм без установления соединений, он обеспечивает гарантированную доставку с установлением соединений между прикладными процессами в виде байтовых потоков.

Протокол TCP используется в тех случаях, когда требуется надежная доставка сообщений. Он освобождает прикладные процессы от необходимости использовать таймауты и повторные передачи для обеспечения надежности. Наиболее типичными прикладными процессами, использующими TCP, являются FTP и TELNET. Кроме того, TCP используют система X-Window, rcp (remote copy - удаленное копирование) и другие "r-команды". Большие возможности TCP даются не бесплатно. Реализация TCP требует большой производительности процессора и большой пропускной способности сети. Внутренняя структура модуля TCP гораздо сложнее структуры модуля UDP.

Понятие «порте» в терминологии TCP/IP очень похоже на IP-адрес компьютера. Только порт обозначает приложение, а IP-адрес -- определенный компьютер (вернее, его сетевой интерфейс). Так же как IP-датаграммы содержат адреса источника и получателя данных, транспортные протоколы хранят номера портов источника и получателя.