Уровни стека TCP/IP

Уровни стека TCP/IP

Стек протоколов TCP/IP (англ. Transmission Control Protocol/Internet Protocol) — собирательное название для сетевых протоколов разных уровней, используемых в сетях. Слово «стек» (англ. stack, стопка) подразумевает, что протокол IP.

В модели OSI данный стек занимает (реализует) все уровни и делится сам на 4 уровня: прикладной, транспортный, межсетевой, уровень доступа к сети (в OSI это уровни — физический, канальный и частично сетевой). На стеке протоколов TCP/IP построено всё взаимодействие пользователей в сети, от программной оболочки до канального уровня модели OSI. По сути это база, на которой завязано всё взаимодействие. При этом стек является независимым от физической среды передачи данных.

Содержание

Уровни стека TCP/IP

Существуют разногласия в том, как вписать модель TCP/IP в модель OSI, поскольку уровни в этих моделях не совпадают.

К тому же, модель OSI не использует дополнительный уровень — «Internetworking» — между транспортным и сетевым уровнями. Примером спорного протокола может быть STP.

Вот как традиционно протоколы TCP/IP вписываются в модель OSI:

7 Прикладной напр. SMTP, FTP, NFS, BGP
6 Представительный напр. XDR, SMB, AFP
5 Сеансовый напр. SSL, ISO 8327 / CCITT X.225, RPC, ASP
4 Транспортный напр. UDP, SCTP, ATP, GRE
3 Сетевой напр. ICMP, OSPF, IPX, DDP
2 Канальный напр. Token ring, PPP, X.25, Frame relay, ATM, Wi-Fi, RARP
1 Физический напр. электричество, радио, оптоволокно

Обычно в стеке TCP/IP верхние 3 уровня (прикладной, представительный и сеансовый) модели OSI объединяют в один — прикладной. Поскольку в таком стеке не предусматривается унифицированный протокол передачи данных, функции по определению типа данных передаются приложению. Упрощенно интерпретацию стека TCP/IP можно представить так:


4 Прикладной
«7 уровень»
напр. FTP, RIP, работающий поверх BGP, работающий поверх
3 Транспортный напр. UDP, SCTP, OSPF, что работают поверх
2 Межсетевой Для TCP/IP это (вспомогательные протоколы, вроде IGMP работают поверх IP, но являются частью сетевого уровня;
1 Физический напр. физическая среда и принципы кодирования информации, E1

Физический уровень

Физический уровень описывает среду передачи данных (будь то кабель, оптоволокно или радиоканал), физические характеристики такой среды и принцип передачи данных (разделение каналов, модуляцию, амплитуду сигналов, частоту сигналов, способ синхронизации передачи, время ожидания ответа и максимальное расстояние).

Канальный уровень

Канальный уровень описывает, каким образом передаются пакеты данных через физический уровень, включая кодирование (то есть специальные последовательности битов, определяющих начало и конец пакета данных).

Примеры протоколов канального уровня — IEEE 802.11 Wireless Ethernet, Token Ring, MPLS.

PPP не совсем вписывается в такое определение, поэтому обычно описывается в виде пары протоколов MPLS занимает промежуточное положение между канальным и сетевым уровнем и, строго говоря, его нельзя отнести ни к одному из них.

Канальный уровень иногда разделяют на 2 подуровня — LLC и MAC.

Сетевой уровень

Изначально разработан для передачи данных из одной (под)сети в другую. Примерами такого протокола является IPC в сети глобальной сети в уровень были внесены дополнительные возможности по передаче из любой сети в любую сеть, независимо от протоколов нижнего уровня, а также возможность запрашивать данные от удалённой стороны, например в протоколе IP-соединения) и multicast-потоками).

ICMP и IGMP расположены над IP и должны попасть на следующий — транспортный — уровень, но функционально являются протоколами сетевого уровня, а поэтому их невозможно вписать в модель OSI.

Пакеты сетевого протокола IP-номер протокола. ICMP и IGMP имеют номера, соответственно, 1 и 2.

Транспортный уровень

Протоколы транспортного уровня могут решать проблему негарантированной доставки сообщений («дошло ли сообщение до адресата?»), а также гарантировать правильную последовательность прихода данных. В стеке TCP/IP транспортные протоколы определяют, для какого именно приложения предназначены эти данные.

Протоколы автоматической маршрутизации, логически представленные на этом уровне (поскольку работают поверх IP), на самом деле являются частью протоколов сетевого уровня; например

поток данных, дающий уверенность в безошибочности получаемых данных, перезапрашивающий данные в случае потери и устраняющий дублирование данных. TCP позволяет регулировать нагрузку на сеть, а также уменьшать время ожидания данных при передаче на большие расстояния. Более того, TCP гарантирует, что полученные данные были отправлены точно в такой же последовательности. В этом его главное отличие от UDP (IP идентификатор 17) протокол передачи датаграмм без установления соединения. Также его называют протоколом «ненадёжной» передачи, в смысле невозможности удостовериться в доставке сообщения адресату, а также возможного перемешивания пакетов. В приложениях, требующих гарантированной передачи данных, используется протокол компьютерные игры, где допускается потеря пакетов, а повторный запрос затруднён или не оправдан, либо в приложениях вида запрос-ответ (например, запросы к

И TCP, и UDP используют для определения протокола верхнего уровня число, называемое портом.

Прикладной уровень

На прикладном уровне работает большинство сетевых приложений.

Эти программы имеют свои собственные протоколы обмена информацией, например, WWW, SMTP (электронная почта), DNS (преобразование символьных имён в IP-адреса) и многие другие.

В массе своей эти протоколы работают поверх UDP и привязаны к определённому порту, например:

Эти порты определены Агентством по выделению имен и уникальных параметров протоколов (DHCP, Finger, Gopher, HTTPS, IRC, NTP, RTSP, SSH, XDMCP.

См. также

Ссылки

Литература

  • 'Терри Оглтри' Модернизация и ремонт сетей = Upgrading and Repairing Networks. — 4-е изд. — М.: «Вильямс», 2005. — С. 1328. — ISBN 0-7897-2817-6
  • 'Дуглас Камер' Сети TCP/IP, том 1. Принципы, протоколы и структура = Internetworking with TCP/IP, Vol. 1: Principles, Protocols and Architecture. — М.: «Вильямс», 2003. — С. 880. — ISBN 0-13-018380-6

Wikimedia Foundation. 2010.

Смотреть что такое "Уровни стека TCP/IP" в других словарях:

  • TCP/IP — Стек протоколов TCP/IP (англ. Transmission Control Protocol/Internet Protocol)  набор сетевых протоколов разных уровней модели сетевого взаимодействия DOD, используемых в сетях. Протоколы работают друг с другом в стеке (англ. stack, стопка)… …   Википедия

  • UDP/IP — Стек протоколов TCP/IP (англ. Transmission Control Protocol/Internet Protocol)  собирательное название для сетевых протоколов разных уровней, используемых в сетях. Слово «стек» (англ. stack, стопка) подразумевает, что протокол IP. В модели OSI… …   Википедия

  • технология коммутации — [Интент] Современные технологии коммутации [http://www.xnets.ru/plugins/content/content.php?content.84] Статья подготовлена на основании материалов опубликованных в журналах "LAN", "Сети и системы связи", в книге В.Олифер и… …   Справочник технического переводчика

  • SLIP — (Serial Line Internet Protocol) устаревший сетевой протокол канального уровня эталонной сетевой модели OSI для доступа к сетям стека TCP/IP через низкоскоростные линии связи путём простой инкапсуляции IP пакетов. Используются коммутируемые… …   Википедия

  • Сетевая модель OSI — В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете …   Википедия

  • OpenVMS — Разработчик DEC, Compaq, HP …   Википедия

  • OPC UA — OPC Unified Architecture (англ. Унифицированная архитектура OPC)  спецификация, определяющая передачу данных в промышленных сетях и взаимодействие устройств в них. Разработана промышленным консорциумом OPC Foundation и значительно… …   Википедия

  • VMS — OpenVMS Разработчик DEC, HP Семейство ОС Семейство ОС DEC Исходный код Проприетарное ПО Последняя версия 8.3 1H1 октябрь 2007 Тип ядра Монолитное с модулями Лицензия Закрытая Состояни …   Википедия

  • Industrial Ethernet — Иное название этого понятия  «IE»; см. также другие значения. Siemens ESM TP80 (6GK1105 3AB10) 8 портовый (RJ45) концентратор для технологии Industrial Ethernet …   Википедия

  • Heroes of Might and Magic III — Heroes of Might and Magic III: The Restoration of Erathia Разработчик New Worl …   Википедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»