itthon / Dolgozzon az interneten / Az ip protokollt szinten használják. Mi az a TCP-IP protokoll? A hálózatépítés feladata

Az ip protokollt szinten használják. Mi az a TCP-IP protokoll? A hálózatépítés feladata

A számítógépek közötti interakció az interneten keresztül történik hálózati protokollok, amely egy meghatározott szabályrendszert képvisel, amely szerint különböző eszközök az adatátvitelek információt cserélnek. Vannak protokollok a hibaelhárítási formátumokhoz és más típusú protokollokhoz. A globális hálózatépítés leggyakrabban használt protokollja a TCP-IP.

Mi ez a technológia? A TCP-IP név két hálózati protokollból ered: TCP és IP. Természetesen a hálózatok kiépítése nem korlátozódik erre a két protokollra, de az adatátvitel megszervezése szempontjából alapvetőek. Valójában a TCP-IP olyan protokollok halmaza, amelyek lehetővé teszik az egyes hálózatok összekapcsolását

A TCP-IP protokoll, amely nem írható le csak az IP és TCP definícióival, magában foglalja az UDP, SMTP, ICMP, FTP, telnet stb. protokollokat is. Ezek és más TCP-IP protokollok biztosítják a legteljesebb internetes élményt.

Az alábbiakban részletes leírást adunk a TCP-IP általános koncepciójába tartozó egyes protokollokról.

. internet Protokoll(IP) felelős az információ közvetlen továbbításáért a hálózaton. Az információt részekre (más szóval csomagokra) osztják, és a feladótól továbbítják a címzetthez. A pontos címzés érdekében meg kell adni a címzett pontos címét vagy koordinátáit. Az ilyen címek négy bájtból állnak, amelyeket pontok választanak el egymástól. Minden számítógép címe egyedi.

Előfordulhat azonban, hogy az IP protokoll önmagában nem elegendő a helyes adatátvitelhez, mivel az elküldött információk nagy részének mennyisége meghaladja az 1500 karaktert, ami már nem fér bele egy csomagba, és egyes csomagok elveszhetnek az átvitel során, vagy elküldhetők. rossz sorrend, amire szükség van.

. Transmission Control Protocol(TCP) magasabb szinten használatos, mint az előző. Az IP-protokoll azon képessége alapján, hogy információkat továbbít egyik csomópontról a másikra, a TCP-protokoll lehetővé teszi nagy mennyiségű információ küldését. A TCP feladata továbbá a továbbított információ külön részekre - csomagokra - felosztása, valamint az átvitel után kapott csomagokból az adatok helyes helyreállítása. Ugyanakkor ez a protokoll automatikusan megismétli a hibákat tartalmazó csomagok átvitelét.

A nagy volumenű adatátvitel megszervezésének kezelése számos speciális funkcionális célú protokoll segítségével történhet. Különösen a következő típusú TCP-protokollok léteznek.

1. FTP (Fájl átvitel Protokoll) megszervezi a fájlok átvitelét, és két internetes csomópont közötti információk átvitelére szolgál TCP-kapcsolatok segítségével bináris vagy egyszerű formában. szöveges fájl elnevezett területként a számítógép memóriájában. Nem számít, hol találhatók ezek a csomópontok, és hogyan kapcsolódnak egymáshoz.

2. User Datagram Protocol, vagy User Datagram Protocol, kapcsolatfüggetlen, és az adatokat UDP datagramoknak nevezett csomagokban továbbítja. Ez a protokoll azonban nem olyan megbízható, mint a TCP, mivel a küldő nem tudja, hogy a csomag valóban megérkezett-e.

3. ICMP(Internet Control Message Protocol) létezik az internetes kommunikáció során előforduló hibaüzenetek továbbítására. Ugyanakkor az ICMP protokoll csak a hibákat jelzi, de nem szünteti meg azokat az okokat, amelyek ezekhez a hibákhoz vezettek.

4. telnet- amely szöveges interfész megvalósítására szolgál a hálózaton a TCP transzport segítségével.

5. SMTP(Simple Mail Transfer Protocol) egy speciális elektronikus üzenetformátum, amely meghatározza az egyik számítógépről, az úgynevezett SMTP-kliensről, egy másik, SMTP-kiszolgálót futtató számítógépre elküldött üzenetek formátumát. Ebben az esetben ez az átvitel egy ideig késleltethető, amíg a kliens és a szerver munkája is aktiválódik.

TCP-IP adatátviteli séma

1. A TCP-protokoll a teljes adatmennyiséget csomagokra bontja, és számozásával TCP-borítékokba csomagolja, ami lehetővé teszi az információk egyes részei fogadásának sorrendjének visszaállítását. Amikor az adatokat ilyen borítékba helyezzük, a számítás ellenőrző összeg, amely ezután a TCP fejlécébe kerül.

3. A TCP ezután ellenőrzi, hogy az összes csomagot megkapta-e. Ha a vétel során az újonnan kiszámított nem egyezik a borítékon jelzettel, ez azt jelzi, hogy az információ egy része elveszett vagy torzult az átvitel során, a TCP-IP protokoll újra kéri ennek a csomagnak az átvitelét. Ehhez az is szükséges, hogy a címzett megerősítse az adatok átvételét.

4. Az összes csomag átvételének nyugtázása után a TCP protokoll megfelelően elrendezi és egyetlen egésszé összeállítja azokat.

A TCP protokoll adatújraküldést, várakozási időt (vagy időtúllépést) használ, ami biztosítja az információszolgáltatás megbízhatóságát. A csomagok egyidejűleg két irányba küldhetők.

Így a TCP-IP szükségtelenné teszi az újraküldést, és megvárja az alkalmazási folyamatokat (például Telnet és FTP).

IP - Internet Protokoll

A TCP/IP protokollcsomag sokkal egyszerűbb rétegezésű, mint az OSI-modell. A TCP és az UDP az OSI 4-es rétegének megfelelő szállítási protokollok. IP-t, egy OSI Layer 3 (hálózati réteg) protokollt használnak. A három protokollon kívül a TCP/IP protokollcsomagban további két alapprotokoll található, amelyek kiterjesztik az IP-t: ICMP és IGMP. Funkcionalitás ezeket a protokollokat az IP-t tartalmazó rétegben kell megvalósítani.

Az Internet Protokoll két csomópontot köt össze. Minden csomópontot egy 32 bites cím azonosít IP-cím. Üzenet elküldésekor az IP-protokoll megkapja azt a felsőbb rétegbeli protokolloktól, a TCP-től vagy az UDP-től, és hozzáad egy IP-fejlécet, amely információkat tartalmaz a célállomásról.

Az IP protokoll megértéséhez a legtöbb A legjobb mód- Vizsgálja meg részletesen az IP-fejlécet. A benne található információk a táblázatban láthatók:

IP-fejléc szerkezete
Terület Hossz Leírás
IP verzió 4 bit A fejlécet létrehozó IP-protokoll verziója. Jelenlegi verzió IP protokoll - 4.
IP fejléc hossza 4 bit Cím hossza. Minimális érték- 5 32 bites egységekben vagy 4 bájtban. Ezért a fejléc minimális hossza 20 bájt.
A szolgáltatás típusa 1 bájt A szolgáltatásmező típusa lehetővé teszi normál vagy nagy áteresztőképességű, normál vagy hosszabb késleltetésű, normál vagy nagy megbízhatóságú üzenetek küldését. Ez a mező akkor hasznos, ha datagramokat küld a hálózatra. Számos hálózattípus használja ezeket az információkat bizonyos forgalom prioritásainak meghatározására. Ezenkívül a hálózatkezelési üzenetek prioritása és megbízhatósága magasabb, mint a hagyományos üzeneteké.
teljes hossz 2 bájt Ez a két bájt adja meg az üzenet teljes hosszát - fejléc és adat - oktettben. A maximális IP-csomag mérete 65 535 bájt, de ez a méret nem praktikus a legtöbb hálózatnál. Az összes gazdagép által elfogadható legnagyobb méret 576 bájt. A hosszú üzenetek töredékekre oszthatók – ezt a folyamatot hívják töredezettség.
Azonosítás 2 bájt Ha az üzenet töredezett, az azonosító mező segít az üzenettöredékek összeállításában. Egy üzenet minden töredéke azonos azonosító számmal rendelkezik.
Zászlók 3 bit Ezek a jelzők jelzik, hogy az üzenet töredezett-e, és hogy az aktuális csomag az üzenet utolsó töredéke-e.
Töredékeltolás 13 bites Ez a 13 bit határozza meg a töredezett üzenet eltolását. Előfordulhat, hogy a töredékek nem a küldés sorrendjében érkeznek meg, ezért az eltolás szükséges az eredeti adatok visszaállításához. Az első üzenettöredék hossza 0, a többi töredék pedig azt az eltolást kapja, amelyen a töredéket el kell helyezni. Az eltolási egység 8 bájt, tehát a 64-es eltolási érték azt jelenti, hogy az első csomag 512 bájtja után a második töredéket kell hozzáfűzni az üzenethez.
Élettartam 1 bájt Az életidő (TTL) értéke megadja, hogy egy üzenet hány másodpercig létezhet, mielőtt eldobná. Ennek az értéknek nem kell másodpercek számának lennie, mert minden, az üzenet által bejárt útválasztónak 1-gyel kell csökkentenie a TTL értéket, még akkor is, ha az üzenet feldolgozása egy másodpercnél rövidebb ideig tartott. Ezért a gyakorlatban ez az érték határozza meg a megengedett "ugrások" számát.
Jegyzőkönyv 1 bájt Ez a bájt határozza meg az üzenethez a protokollverem következő rétegében használt protokollt. A protokollszámokat az Internet Assigned Number Authority (IANA) rendelkezésre álló operatív adatbázisa határozza meg.
Fejléc ellenőrző összeg 2 bájt Ez egyetlen fejléc ellenőrző összege. Mivel a fejléc minden elküldött üzenettel változik, az ellenőrző összeg is változik.
Forrás címe 4 bájt Ez a mező a feladó 32 bites IP-címét adja meg.
Cél címe 4 bájt Ez az a 32 bites IP-cím, amelyre az üzenetet küldték.
Lehetőségek változó Itt opcionális mezők jelenhetnek meg. Például megadhatja, hogy ez az üzenet titkos vagy szigorúan titkos legyen. Lehetőséget biztosít a jövőbeni bővítésre is.
Kiegészítés változó Ez a mező változó számú nullát tartalmaz, így a fejléc egy 32 bites határon végződik.

Az Internet Protocolt (IP) az RFC 791 határozza meg. Az RFC (Request for Comments) dokumentumok tartalmazzák technikai információ számos fontos internetes technológiáról.

IP-cím

A TCP/IP hálózat minden csomópontja azonosítható 32 bites IP-címmel. Az IP-címeket általában négy tizedesjegy jelöli, például: 192.168.0.1. Ezen számok mindegyike az IP-cím egy bájtját jelenti, és 0 és 255 között lehet.

Az IP-cím két részből áll: egy hálózati részből és egy gazdagép részből. A hálózati osztálytól függően a hálózati rész egy, két vagy három bájtból áll:

Az A osztályú hálózati cím első bitjének 0-nak kell lennie, tehát az A osztályú hálózat első bájtjának bináris értéke 00000001 (1) és 01111110 (126) között van. A maradék három bájt a hálózat csomópontjainak azonosítására szolgál, így több mint 16 millió eszköz csatlakoztatható egy A osztályú hálózathoz.

Vegye figyelembe, hogy a fenti táblázatban az első bájtban szereplő 127-es címek kimaradnak, mivel ez egy fenntartott címtartomány. A 127.0.0.1 cím mindig a helyi gazdagép címe, a 127.0.0.0 pedig a helyi gazdagép címe. Visszacsatolás. A visszacsatolás a hálózati protokoll veremének tesztelésére szolgál egyetlen gépen, anélkül, hogy a hálózati kártyán keresztül menne keresztül.

A B osztályú IP-címekben az első két bit mindig 10, ami 10000000 (128) és 10111111 (191) közötti tartományt ad. A második bájt 0 és 255 közötti értékkel folytatja a hálózat azonosítását, az utolsó két bájt pedig a hálózati csomópontok azonosítására hagyja, összesen 65 534 eszközig.

A C osztályú hálózatokat egy IP-cím különbözteti meg, amelynek első három bitje 110-re van beállítva, ami lehetővé teszi az 11000000 (192) és 11011111 (223) közötti értékeket. Ebben a típusú hálózatban csak egy bájt marad a csomópontok azonosítására, így csak 254 eszköz csatlakoztatható hozzá.

Az egyes ilyen típusú hálózatokhoz specifikus IP-címekkel csatlakoztatható eszközök száma fordítottan arányos az adott típusú lehetséges hálózatok számával. Például egy A osztályú hálózat, bár 16 millió gazdagépet engedélyez, az első bájtnak csak egy részét hagyja meg a hálózat azonosítására. Ennek eredményeként a világon csak 126 A osztályú hálózat létezik, ilyen hálózati címmel csak olyan nagyvállalatok rendelkeznek, mint az AT&T, az IBM, a Xerox és a HP. Amikor egy vállalat IP-hálózatot kér egy hálózati hatóságtól, általában C osztályú hálózatot kap.

Ha egy cég több gazdagépet szeretne közvetlenül csatlakozni az internethez, akkor másik C osztályú hálózatot találhat. közvetlen hozzáférés az internetre, használhat privát IP-címet, ebben az esetben egy másik lehetőség érvényes.

Az A, B és C osztályú hálózati címek szabad címeket hagynak, amelyek 224 és 255 közötti értékkel rendelkeznek az első bájtban.

Az IANA kiosztja a hálózatszámokat, és közzéteszi ezek listáját a http://www.iana.org/assignments/ipv4-adclress-space címen. Szinte minden országban van regionális regisztrációs hivatal, amely kérésre hálózati számokat ad ki. A regionális ügynökségek számos hálózatot kapnak az IANA-tól.

Az IP-címek kifogyásának elkerülése érdekében az internethez közvetlenül nem kapcsolódó gazdagépek használhatnak privát címtartományokból származó címeket. A privát címek nem globálisan egyediek, hanem csak lokálisan, a hálózaton belül. A hálózatok minden osztálya fenntart bizonyos tartományokat, amelyeket magáncímként használhatnak olyan gazdagépek, amelyek nem igényelnek közvetlen kétirányú internet-hozzáférést. Az ilyen gazdagépek könnyen hozzáférhetnek az Internethez olyan átjárón keresztül, amely nem küld privát IP-címet a külső hálózatnak.

Alhálózatok

Két különböző hálózaton lévő gazdagép összekapcsolásához útválasztóra van szükség. A gazdagép számát az A osztályú IP-cím 24 bitje határozza meg, míg a C osztályú hálózathoz csak 8 bit áll rendelkezésre. Az útválasztó a gazdagép számát alhálózati számra és alhálózati állomásszámra választja szét. További útválasztók engedélyezése csökkenti a hálózati sugárzást, ami csökkentheti a hálózat terhelését.

Az új útválasztók elsősorban a különböző épületekben, városokban stb. található számítógépcsoportok közötti összeköttetés javítására szolgálnak. Tekintsük a 194.180.44-es címmel rendelkező C osztályú hálózat alhálózatba helyezésének példáját.

Egy ilyen hálózat a címek szűrésére képes alhálózati maszk 255.255.255.224. Az első három bájt (mindegyikből áll) a C osztályú hálózat maszkja, az utolsó bájt pedig a decimális érték bináris reprezentáció 11100000, amelyben a gazdagép címének első három bitje az alhálózatot, az utolsó öt bit pedig az adott alhálózat gazdagépcímét jelzi. A három alhálózati bit 128, 64 és 32, így az alább látható alhálózati címek támogatottak:

IPv6

Az Internet Protocolt megelőző protokollt az Advanced fejlesztette ki kutatómunka A Department of Defense (DARPA) az 1960-as években, a TCP/IP protokollcsomag pedig csak 1980-ban nyert elfogadottságot. Mivel az IP a meglévő DARPA hálózati protokollokon alapult, a 4-es verziószámot kapta, és ma IPv4 néven ismert. Abban az időben, amikor a legtöbben a mobiltelefont a falról levehető és a kanapéra vihető kézibeszélőnek gondolták, az IP által támogatott hostok száma bőven elegendőnek tűnt.

Ma azonban mindenki szeretné az internethez csatlakoztatni a hűtőszekrényeket és a fűnyírókat, és az IETF kifejlesztette az IP új verzióját - az IPv6-ot. A legfontosabb változás ebben a verzióban az IPv4-hez képest, hogy 32 bit helyett 128 bitet használnak a címzésre, ami lehetővé teszi az összes Tablet PC, Pocket PC, mobiltelefonok, televíziók, autók, fűnyírók, kávéfőzők és szemetesek, hogy az internet teljes értékű gazdáivá váljanak. :)

Amellett, hogy a Naprendszer szinte minden atomjához lehet címet rendelni, az IPv6 néhány további hasznos változtatást is bevezet:

    Kibővített címzési lehetőségek. A csoportos címek tartományának meghatározásához az IPv6-címek csoportos útválasztási információkat is tartalmazhatnak. Ráadásul úgy tűnik alternatív címüzenetet küldeni bármely gazdagépnek vagy állomáscsoportnak.

    A fejléc formátumának egyszerűsítése. Egyes IPv4-fejlécmezőket eltávolítunk, másokat opcionálissá teszünk. Az IPv6-fejléc teljes hossza azonban hosszabb, mint az IPv4-é a 128 bites forrás- és célcímek miatt.

    Továbbfejlesztett bővíthetőségi támogatás. A jövőben könnyebb lesz bővítményeket adni az IPv6 protokollhoz. A lehetőségekre vonatkozó hosszkorlátozások megszűntek.

    Flow jelölés. Adott forgalomhoz hozzáadva új lehetőség. A folyam olyan csomagok sorozata, amelyek a forrástól a célállomásig mozognak. Az új protokollban az alkalmazások valós idejű hang- és videóképességeket kínálhatnak különböző adatfolyamokon keresztül. Minden adatfolyam valós idejű vagy jó minőségű feldolgozást kérhet az útválasztóktól, amelyeken keresztül terjed.

    Hitelesítés és adatvédelem. Az IPv6-bővítmények a hitelesítés, a titkosítás és az elküldött adatok bizalmas kezelésének támogatására szolgálnak.

Port számok

Az IP-protokoll IP-címeket használ a hálózaton lévő gazdagépek azonosítására, míg a szállítási réteg (4. réteg) végpontokat használ az alkalmazások azonosítására. A TCP és UDP protokollok egy portszámot és egy IP-címet használnak az alkalmazás végpontjának jelzésére.

A kiszolgálónak ismert végpontot kell biztosítania, amelyhez az ügyfél csatlakozhat, bár a portszám dinamikusan generálható az ügyfél számára. A TCP és UDP portszámok 16 bitesek, és három kategóriába sorolhatók:

    Rendszer (ismert) portszámok

    Egyéni (regisztrált) portszámok

    Dinamikus vagy privát portok

A rendszerportszámok 0-tól 1023-ig terjednek. Ezeket a számokat csak rendszeres, privilegizált folyamatok használhatják. A jól ismert protokollok ebből a tartományból alapértelmezett portszámokat használnak.

Az egyéni portszámok 1024-től 49151-ig terjednek. Szerveralkalmazása általában e portok egyikét használja, és ha ezt az internetfelhasználói közösség tudomására szeretné hozni, regisztrálhatja a portszámot az IANA-nál.

A dinamikus portszámok 49152 és 65535 között mozognak. Ha nem kell tudnia a portszámot az alkalmazás futtatása előtt, egy ebbe a tartományba eső port megfelelő. A kiszolgálókhoz csatlakozó ügyfélalkalmazások használhatják ezt a portot.

Futás netstat segédprogram az -a kapcsolóval az összes használt listát fogjuk látni Ebben a pillanatban portok és a kapcsolat állapotának jelzése - hogy a kapcsolat hallgatási állapotban van, vagy a kapcsolat már létrejött:

A szolgáltatások fájljában a könyvtárból A \system32\drivers\etc számos előre meghatározott felhasználói és rendszerportszámot sorol fel. Ha a port szerepel ebben a fájlban, a netstat a protokoll nevét fogja megjeleníteni a portszám helyett.

Kilenc hónapos fejlesztés után elérhető az FFmpeg 4.2 multimédiás csomag, amely egy sor alkalmazást és könyvtárak gyűjteményét tartalmazza a különféle multimédiás formátumokon végzett műveletekhez (írás, konvertálás, […]

A Linux Mint 19.2 egy hosszú távú támogatási kiadás, amely 2023-ig lesz támogatott. Frissítve érkezik szoftverés fejlesztéseket és sok újat tartalmaz […]

  • Megjelent a Linux Mint 19.2 disztribúció

    Kiadás bemutatva Linux disztribúció Mint 19.2, a Linux Mint 19.x ágának második frissítése, amely Ubuntu 18.04 LTS-en alapul, és 2023-ig támogatott. A disztribúció teljesen kompatibilis […]

  • A BIND új szolgáltatási kiadásai érhetők el, amelyek hibajavításokat és funkciójavításokat tartalmaznak. Az új kiadások letölthetők a fejlesztő weboldalának letöltési oldaláról: […]

    Az Exim egy üzenetátviteli ügynök (MTA), amelyet a Cambridge-i Egyetemen fejlesztettek ki az internethez csatlakozó Unix rendszereken való használatra. Ingyenesen elérhető a […]

    Majdnem két év fejlesztés után megjelent a ZFS Linux 0.8.0-n, implementálva fájlrendszer A ZFS modulként csomagolva a Linux kernelhez. A modul tesztelve lett Linux kernelek 2.6.32-től […]

  • A WordPress 5.1.1 javítja a sebezhetőséget, amely lehetővé teszi a webhely átvételét
  • Az Internet protokolljait és architektúráit fejlesztő IETF (Internet Engineering Task Force) befejezte az ACME (Automatic Certificate Management Environment) RFC megalakítását […]

    A Let’s Encrypt, a közösség által ellenőrzött, mindenki számára ingyenes tanúsítványokat biztosító non-profit tanúsító hatóság összegezte az elmúlt évet, és a 2019-es tervekről beszélt. […]

  • Kijött egy új verzió Libreoffice – Libreoffice 6.2

    A Document Foundation bejelentette a LibreOffice 6.2 kiadását. Változások és kiegészítések az új kiadásban: Libreoffice íróÚjratervezett lehetőség a változások elrejtésére: szerkesztés ▸ sáv módosítása ▸ megjelenítése […]

  • TCP/IP protokoll (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) az internethez és más hasonló hálózatokhoz általánosan használt hálózati protokoll-verem (ezt a protokollt például LAN-on is használják). A TCP/IP név a két legfontosabb protokollból származik:

    • IP (Internet Protocol) - az adatcsomag csomópontról csomópontra történő továbbításáért felelős. Az IP minden egyes csomagot egy négybájtos célcím (IP-cím) alapján továbbít.
    • TCP (Transmission Control Protocol) - felelős az adatok megfelelő kézbesítésének ellenőrzéséért a klienstől a szerverig. Adatok elveszhetnek a közbenső hálózatban. A TCP hozzáadta a hibák vagy elveszett adatok észlelésének képességét, és ennek eredményeként az újraküldés kérésének lehetőségét az adatok helyes és teljes vételéig.

    A TCP/IP főbb jellemzői:

    • Szabványosított protokollok magas szint, jól ismert felhasználói szolgáltatásokhoz használják.
    • Nyílt protokoll szabványokat alkalmaznak, amelyek lehetővé teszik a szabványok szoftvertől és hardvertől függetlenül történő fejlesztését és finomítását;
    • Egyedi címzési rendszer;
    • Függetlenség a használt fizikai kommunikációs csatornától;

    A TCP / IP protokollverem működési elve megegyezik az OSI modelléval, a felső rétegek adatai az alsó rétegek csomagjaiba vannak beágyazva.

    Ha a csomag lejjebb mozog a szinten, minden szinten szolgáltatási információ kerül a csomaghoz fejléc és esetleg trailer formájában (az üzenet végén található információ). Ezt a folyamatot ún. A szolgáltatási információk egy azonos szintű objektumra vonatkoznak távoli számítógép. Formátumát és értelmezését az adott réteg protokolljai határozzák meg.

    Ha a csomag alulról felfelé mozog a szinttel feljebb, akkor fejlécre és adatokra oszlik. A csomagfejléc elemzése megtörténik, a szolgáltatás információi kinyerésre kerülnek, és ennek megfelelően az adatokat átirányítják valamelyik magasabb szintű objektumhoz. A magasabb szint pedig elemzi ezeket az adatokat, és fejlécekre és adatokra is szétválasztja, majd a fejlécet elemzi, és kiosztja a magasabb szintre vonatkozó szolgáltatási információkat és adatokat. Az eljárást addig ismételjük, amíg a felhasználói adatok minden szolgáltatási információtól mentesen el nem érik az alkalmazási réteget.

    Lehetséges, hogy a csomag soha nem éri el az alkalmazási réteget. Különösen, ha a számítógép köztes állomásként működik a küldő és a címzett közötti úton, akkor a megfelelő szinten lévő objektum a szolgáltatási információk elemzésekor megállapítja, hogy az ezen a szinten lévő csomag nem neki van címezve, mivel Ennek eredményeként az objektum megteszi a szükséges intézkedéseket a csomag célállomásának átirányítására, vagy hibaüzenettel visszatér a feladóhoz. De így vagy úgy, nem fogja végrehajtani az adatok magasabb szintre emelését.

    A tokozásra egy példa a következőképpen ábrázolható:

    Vegye figyelembe az egyes szintfüggvényeket

    Alkalmazási réteg

    A TCP/IP veremmel működő alkalmazások az OSI-modell prezentációs rétegének és szekciórétegének egy részének funkcióit is elláthatják.

    Az alkalmazások gyakori példái a programok:

    • telnet
    • HTTP
    • Protokollok Email(SMTP, POP3)

    Ahhoz, hogy adatokat küldjön egy másik alkalmazásnak, az alkalmazás a szállítási modul egyik vagy másik moduljára hivatkozik.

    szállítóréteg

    A szállítási réteg protokollok átlátható adattovábbítást biztosítanak két alkalmazási folyamat között. Az adatokat fogadó vagy küldő folyamatokat a szállítási rétegben a portszámnak nevezett szám azonosítja.

    Így a szerepe a küldő és a címzett címeket szállítóréteg portszám szerint hajtják végre. Az átjárórétegtől kapott csomagjának fejlécét elemezve a szállítási modul a címzett portszáma alapján meghatározza, hogy az alkalmazási folyamatok közül melyikre irányítják az adatokat, és ezeket az adatokat továbbítja a megfelelő alkalmazási folyamatnak.

    A címzett és a feladó portszámát a fejlécbe az adatot küldő szállítási modul írja be. A szállítási fejléc egyéb szolgáltatási információkat is tartalmaz, és a fejléc formátuma a használt szállítási protokolltól függ.

    A szállítási réteg eszközei funkcionális kiegészítők a hálózati rétegen keresztül, és két fő feladatot oldanak meg:

    • közötti adatszolgáltatás biztosítása konkrét programokáltalános esetben a hálózat különböző csomópontjain működik;
    • tetszőleges méretű adattömbök garantált kézbesítésének biztosítása.

    Jelenleg az internet két szállítási protokollt használ - az UDP-t, amely nem garantált adatszállítást biztosít a programok között, és a TCP-t, amely virtuális kapcsolat létrehozásával garantált kézbesítést biztosít.

    Hálózati (internet) réteg

    Ennek a rétegnek a fő protokollja az IP-protokoll, amely adatblokkokat (datagramokat) szállít egyik IP-címről a másikra. Az IP-cím a számítógép egyedi 32 bites azonosítója, vagy inkább annak hálózati felület. A datagram adatait a szállítási réteg továbbítja az IP-modulnak. Az IP-modul ezekhez az adatokhoz fejlécet ad, amely tartalmazza a küldő és a címzett IP-címét, valamint egyéb szolgáltatási információkat.

    Így a generált datagram átadásra kerül a média hozzáférési rétegnek, hogy elküldje az adatkapcsolaton.

    Nem minden számítógép tud közvetlenül kommunikálni egymással, gyakran ahhoz, hogy egy datagramot a rendeltetési helyére vigyünk, egy vagy több közbenső számítógépen kell elküldeni egy vagy másik útvonalon. Az egyes datagramok útvonalának meghatározását az IP protokoll végzi.

    Amikor az IP-modul datagrammot kap az alsóbb rétegtől, akkor ellenőrzi a cél IP-címét, ha a datagram címzett ez a számítógép, akkor az abból származó adatok átkerülnek feldolgozásra a magasabb szintű modulba, de ha a datagram célcíme valaki másé, akkor az IP modul két döntést hozhat:

    • A datagram megsemmisítése;
    • Az útvonal meghatározásával küldje tovább a célállomásra, így csinálják a köztes állomások - routerek.

    Különböző jellemzőkkel rendelkező hálózatok peremén is szükséges lehet a datagramot töredékekre bontani, majd a fogadó számítógépén egyetlen egésszé összeállítani. Ez is az IP protokoll feladata.

    Ezenkívül az IP-protokoll üzeneteket küldhet - értesítéseket az ICMP protokoll használatával, például egy datagram megsemmisülése esetén. Nincs több eszköz az adatok helyességének ellenőrzésére, a visszaigazolásra vagy a kézbesítésre, nincs előzetes kapcsolat a protokollban, ezek a feladatok a szállítási réteghez vannak rendelve.

    Média hozzáférési szint

    Ennek a szintnek a funkciói a következők:

    • IP-címek hozzárendelése fizikai hálózati címekhez. Ezt a funkciót az ARP protokoll hajtja végre;
    • Az IP-datagramok keretekbe ágyazása a fizikai kapcsolaton keresztüli átvitelhez és a datagramok kinyerése a keretekből, hibamentes átvitelvezérlés nélkül, mivel a TCP / IP veremben az ilyen vezérlés a szállítási rétegre vagy magának az alkalmazásnak van bízva. . A keretfejléc jelzi az SAP szolgáltatás hozzáférési pontját, ez a mező tartalmazza a protokoll kódját;
    • A médiaelérési mód meghatározása, i.e. az a mód, ahogyan a számítógépek megalapozzák adattovábbítási jogukat;
    • Adatok reprezentációjának meghatározása a fizikai környezetben;
    • Keret küldése és fogadása.

    Fontolgat Egységbezárás egy HTTP-protokoll-csomag elfogásának példáján a wireshark sniffer segítségével, amely a TCP / IP protokoll alkalmazási rétegében működik:


    A rögzített HTTP-protokoll mellett a sniffer minden mögöttes réteget leír a TCP/IP-verem alapján. A HTTP TCP-be, a TCP az IPv4-be, az IPv4 pedig az Ethernet II-be van beépítve.

    A felhasználó bevitt néhány adatot a számítógépén lévő kliens programba, és elindította a végrehajtást. A program egy kérést generál a megfelelő protokoll, például a http használatával, és továbbítja azt a protokollverem alkalmazási rétegének. Az alkalmazási réteg létrehoz egy adatblokkot, és továbbítja azt a szállítási rétegnek. A szállítási rétegben az adatok egy TCP-fejlécet kapnak (TCP-csomagba zárva), és továbbítják hálózati réteg. Ott a csomag kap egy IP-fejlécet, amely tartalmazza a célcímet és a küldő címét, és átirányítja a kapcsolati rétegre, amely a fizikai rétegen keresztül továbbítja az adatokat a routernek. elérje azt, amelyhez a szerver fizikailag kapcsolódik. A fordított átalakítás a szerveren történik - az IP-csomagból kinyerve az adatokat a TCP protokollba (pontosabban a TCP protokoll működését megvalósító operációs rendszer belső programjába) továbbítjuk, ellenőrizzük az integritást, ill. minden olyan csomag jelenléte, amelyekből a teljes adatsorozatnak állnia kell. Ha nincsenek szükséges csomagok, vagy hibák vannak, akkor a kliens oldalon IP-n keresztül újrapróbálkozási kérelem érkezik a TCP-hez. Amikor az összes adatot megkaptuk, azokat az eredeti sorrendben gyűjtik össze, és továbbítják az alkalmazási réteg protokolljába, amely továbbítja azokat a szerverprogramnak. A kliens és a szerver számára az egyik végén küldött adatok varázslatosan felbukkannak a másik végén. De ezek között az események között észrevétlenül bonyolult interakciók lépnek fel az alkalmazási programok számára, hogy a számítógépes hálózatok közötti folyamatos adatátvitel illúzióját keltsék.

    És nagyjából ennyit tesz a TCP/IP: sok kis hálózatot egyetlen nagy hálózattá alakít, és hordozza azokat az adatokat, amelyekre az alkalmazásoknak szükségük van az egymással való kommunikációhoz.

    Rövid összefoglaló a tcp/ip-ről

    A TCP/IP olyan protokollok halmaza, amelyek lehetővé teszik a fizikai hálózatok összekapcsolását, hogy létrehozzák az internetet. A TCP/IP összekapcsolja az egyes hálózatokat, hogy virtuális legyen számítógép hálózat, amelyben az egyes számítógépeket nem fizikai hálózati címek, hanem IP-címek azonosítják.

    A TCP/IP réteges architektúrát használ, amely egyértelműen leírja, hogy az egyes protokollok miért felelősek. A TCP és az UDP magas szintű adatátviteli többletterhelést biztosít a hálózati programok számára, és mindkettő IP-re támaszkodik az adatcsomagok továbbítására. Az IP felelős a csomagok célba irányításáért.

    A hálózaton lévő számítógépeken futó két alkalmazás között mozgó adatok fel-le „utaznak” az adott számítógépeken található TCP/IP-veremekben. A küldő oldalon a TCP/IP modulok által hozzáadott információkat a fogadó oldalon lévő megfelelő TCP/IP modulok "levágják", és az eredeti adatok újrateremtésére használják fel.

    1. Alkalmazási réteg protokollok tcp/ip architektúrában.

    2. Szállítási réteg protokollok tcp és udp. Fő célok. Működés elve.

    A szállítási réteg protokollok átlátható adattovábbítást biztosítanak két alkalmazási folyamat között. A szállítási réteg használatával adatokat fogadó vagy küldő folyamatokat az adott rétegen egy portszámnak nevezett szám azonosítja. Így a küldő és a címzett címének szerepét szállítási szinten a portszám (vagy egyszerűbben a port) látja el.

    Az átjárótól kapott csomag fejlécének elemzésével a szállítási modul a célportszám alapján meghatározza, hogy az adatok melyik alkalmazási folyamatra irányulnak, és ezt az adatot továbbítja a megfelelő alkalmazási folyamatnak. A cél- és forrásportszámokat az adatokat küldő szállítási modul írja a fejlécbe; a szállítási réteg fejléce egyéb szolgáltatási információkat is tartalmaz; fejléc formátuma a használt szállítási protokolltól függ.

    A szállítási rétegben két fő protokoll működik: UDP és TCP.

    TCP (Transfer Control Protocol)– átvitelvezérlő protokoll, a TCP protokollt olyan esetekben használják, amikor az üzenetek garantált kézbesítésére van szükség.

    Fontolja meg a TCP protokoll főbb jellemzőit:

      A kapcsolat létrejött.

      Az adatok átvitele folyamatban van szegmensek. A TCP modul nagy adatblokkokat vág fel csomagokra, amelyek mindegyikét külön-külön továbbítják, és a vevőnél éppen ellenkezőleg, a csomagokat az eredeti blokkba állítják össze. Ehhez kell sorszám (SN) csomag.

      Kérelmet küld a következő csomagra, feltüntetve annak számát az "Acknowledgement number" (AS) mezőben. Így megerősítve az előző csomag átvételét.

      Adatintegritás-ellenőrzést végez, ha a csomag törött (az ellenőrző összeg nem egyezik) - második kérést küld.

    UDP (Universal Datagram Protocol) univerzális adatátviteli protokoll, egy könnyű szállítási protokoll, amely kevesebb többletterhelést generál, mint a TCP.

    A fő különbségek az UDP protokoll és a TCP protokoll között:

      Nincs kapcsolat az UDP-modulok között;

      Nem osztja fel az üzenetet továbbításhoz;

      Ha egy csomag elveszett, nem küldenek újraküldési kérelmet.

    Az UDP-t akkor használjuk, ha nincs szükség garantált csomagkézbesítésre, például videó és hang streameléséhez, DNS-hez (mivel az adatok kicsik). Ha az ellenőrzőösszeg ellenőrzése sikertelen, vagy ha nincs folyamat a szükséges porthoz, a csomag figyelmen kívül hagyja (megsemmisül). Ha a csomagok gyorsabban érkeznek, mint ahogyan az UDP modul feldolgozni tudja, akkor a bejövő csomagokat is figyelmen kívül hagyja.

    Szállítási szinten is használható:

    RTP (valós idejű protokoll)– szállítási protokoll valós idejű alkalmazásokhoz.

    RTCP (valós idejű vezérlési protokoll)– backhaul szállítási protokoll az RTP alkalmazáshoz.