- TCP/IP
-
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) — это означает, что протокол, располагающийся на уровне выше, работает «поверх» нижнего, используя механизмы инкапсуляции. Например, протокол TCP работает поверх протокола IP.
Стек протоколов TCP/IP основан на модели сетевого взаимодействия DOD и включает в себя протоколы четырёх уровней:
- прикладного (application),
- транспортного (transport),
- сетевого (internet),
- уровня доступа к среде (network access).
Протоколы этих уровней полностью реализуют функциональные модели OSI. На стеке протоколов TCP/IP построено всё взаимодействие пользователей в IP-сетях. 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 ARP или STP.
Вот как традиционно протоколы TCP/IP вписываются в модель OSI:
Распределение протоколов по уровням модели OSI 7 Прикладной напр. HTTP, SMTP, SNMP, FTP, Telnet, scp, SMB,NFS, RTSP, BGP 6 Представительский напр. XDR, ASN.1, AFP 5 Сеансовый напр. TLS, SSL, ISO 8327 / CCITT X.225, RPC, NetBIOS, ASP 4 Транспортный напр. TCP, UDP, RTP, SCTP, SPX, ATP, DCCP, GRE 3 Сетевой напр. IP, ICMP, IGMP, CLNP, OSPF, RIP, IPX, DDP 2 Канальный напр. Ethernet, Token ring, PPP, HDLC, X.25, Frame relay, ISDN, ATM, MPLS, Wi-Fi, ARP, RARP 1 Физический напр. электрические провода, радиосвязь, волоконно-оптические провода 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:
Распределение протоколов по уровням модели TCP/IP 5 Прикладной
«7 уровень»напр. HTTP, FTP, DNS
(RIP, работающий поверх UDP, и BGP, работающий поверх TCP, являются частью сетевого уровня)4 Транспортный напр. TCP, UDP, RTP, SCTP, DCCP
(протоколы маршрутизации, подобные OSPF, что работают поверх IP, являются частью сетевого уровня)3 Сетевой Для TCP/IP это IP (IP)
(вспомогательные протоколы, вроде ICMP и IGMP, работают поверх IP, но тоже относятся к сетевому уровню; протокол ARP является самостоятельным вспомогательным протоколом, работающим поверх физического уровня)2 Канальный Ethernet, IEEE 802.11 Wireless Ethernet, SLIP, Token Ring, ATM и MPLS 1 Физический напр. физическая среда и принципы кодирования информации, T1, E1 Физический уровень
Физический уровень описывает среду передачи данных (будь то коаксиальный кабель, витая пара, Оптическое волокно 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 бит, определяющих начало и конец пакета данных). Ethernet, например, в полях заголовка пакета содержит указание того, какой машине или машинам в сети предназначен этот пакет.
Примеры протоколов канального уровня — Ethernet, IEEE 802.11 Wireless Ethernet, SLIP, Token Ring, ATM и MPLS.
PPP не совсем вписывается в такое определение, поэтому обычно описывается в виде пары протоколов HDLC/SDLC.
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
Сетевой уровень изначально разработан для передачи данных из одной (под)сети в другую. Примерами такого протокола является X.25 и IPC в сети ARPANET.
С развитием концепции 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 ICMP (используется для передачи диагностической информации IP-соединения) и IGMP (используется для управления multicast-потоками).
ICMP и IGMP расположены над IP и должны попасть на следующий — транспортный — уровень, но функционально являются протоколами сетевого уровня, и поэтому их невозможно вписать в модель OSI.
Пакеты сетевого протокола IP могут содержать код, указывающий, какой именно протокол следующего уровня нужно использовать, чтобы извлечь данные из пакета. Это число — уникальный 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 OSPF (IP идентификатор 89).
TCP (IP идентификатор 6) — «гарантированный» транспортный механизм с предварительным установлением соединения, предоставляющий приложению надёжный 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.
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 TCP.
UDP обычно используется в таких приложениях, как потоковое видео и компьютерные игры, где допускается потеря пакетов, а повторный запрос затруднён или не оправдан, либо в приложениях вида запрос-ответ (например, запросы к DNS), где создание соединения занимает больше ресурсов, чем повторная отправка.
И TCP, и UDP используют для определения протокола верхнего уровня число, называемое портом.
См. также: Список портов TCP и UDP.Прикладной уровень
На прикладном уровне работает большинство сетевых приложений.
Эти программы имеют свои собственные протоколы обмена информацией, например, HTTP для WWW, FTP (передача файлов), SMTP (электронная почта), SSH (безопасное соединение с удалённой машиной), DNS (преобразование символьных имён в IP-адреса) и многие другие.
В массе своей эти протоколы работают поверх TCP или UDP и привязаны к определённому порту, например:
- HTTP на TCP-порт 80 или 8080,
- FTP на TCP-порт 20 (для передачи данных) и 21 (для управляющих команд),
- SSH на TCP-порт 22,
- запросы DNS на порт UDP (реже TCP) 53,
- обновление маршрутов по протоколу RIP на UDP-порт 520.
Эти порты определены Агентством по выделению имен и уникальных параметров протоколов (IANA).
Бесспорно, к этому уровню относятся: DHCP, Echo, Finger, Gopher, HTTP, HTTPS, IMAP, IMAPS, IRC, NNTP, NTP, POP3, POPS, QOTD, RTSP, SNMP, SSH, Telnet, XDMCP.
См. также
Ссылки
- Официальный сайт IANA (англ.)
- IANA — идентификаторы протоколов (англ.)
- IANA — номера портов (англ.)
- RFC 1122 (англ.)
- RFC 793 (англ.) — TCP
- RFC 791 (англ.) — IP
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
Основные протоколы TCP/IP по уровням Прикладной AODV • BGP • HTTP • DHCP • IRC • SNMP • DNS • NNTP • XMPP • SIP • BitTorrent • IPP • NTP • SNTP
Электронная почта SMTP • POP3 • IMAP4 Передача файлов FTP • TFTP • SFTP Удалённый доступ rlogin • Telnet Представления XDR • SSL Сеансовый ADSP • H.245 • iSNS • L2F • L2TP • NetBIOS • PAP • RPC • PPTP • RTCP • SMPP • SCP • SSH • ZIP • SDP Транспортный TCP • UDP • SCTP • DCCP • RTP • RUDP Сетевой IPv4 • IPv6 • ICMP • IGMP • ARP • RARP • RIP2 • OSPF Канальный Ethernet • 802.11 Wi-Fi • 802.16 WiMax • Token ring • ARCNET • FDDI • PPP • HDLC • SLIP • ATM • DTM • X.25 • Frame relay • SMDS Физический Ethernet • RS-232 • EIA-422 • RS-449 • RS-485 См. также Список портов TCP и UDP
Wikimedia Foundation. 2010.
TCP — Название: Transport Control Protocol Уровень (по модели OSI): Транспортный Семейство: TCP/IP Порт/ID: 6/IP Спецификация: RFC 793 / STD 7 Основные реализации … Википедия
Tcp — Название: Transmission Control Protocol Уровень (по модели OSI): Транспортный Семейство: TCP/IP Порт/ID: 6/IP Спецификация: RFC 793 / STD 7 Основные реализации: Linux, Windows Расширяемость … Википедия
TCP — transmission control protocol (TCP) The use of common protocols enables different computer systems to exchange information over the internet. (Protocols are a set of network communication procedures that are hardware and operating system… … Law dictionary
TCP/IP — [Abk. für Transmission Control Protocol/Internet Protocol, dt. »Protokoll für die Übertragungskontrolle/Internetprotokoll«] das, Gruppe von Protokollen, die sich v. a. für die Datenübertragung in Weitbereichsnetzen (WANs) eignet, aber auch in… … Universal-Lexikon
TCP — may stand for:Computing* Transmission Control Protocol, transport layer protocol (L4) that is one of the core protocols of the Internet protocol suite * Trusted Computing Platform, a cross platform hardware based platform for improved… … Wikipedia
TCP — TCP, einer der beiden Bestandteile von TCP/IP … Universal-Lexikon
TCP — als Abkürzung steht für: Transmission Control Protocol, ein Transportprotokoll im Internet Tape Carrier Package, ein Trägermaterial für integrierte Schaltkreise Tool Center Point, siehe Industrieroboter Temporary Checkpoint, siehe Kontrollstelle… … Deutsch Wikipedia
TCP/IP — sigla ES ingl. Transmission Control Protocol / Internet Protocol, protocollo controllo trasmissione / protocollo internet, protocollo del ministero della difesa degli Stati Uniti divenuto lo standard per la trasmissione di dati all interno di una … Dizionario italiano
TCP — trademark a type of liquid ↑antiseptic … Dictionary of contemporary English
TCP/IP — [ ,ti si ,pi aı pi ] abbreviation COMPUTING transmission control protocol/Internet protocol: a set of rules used by all computers on the Internet that allow them to communicate with each other … Usage of the words and phrases in modern English