Структура стека tcp/ip. Краткая характеристика протоколов
Так как стек TCP/IP был разработан до появления модели взаимодействия открытых систем ISO/OSI, то, хотя он также имеет многоуровневую структуру, соответствие уровней стека TCP/IP уровням модели OSI достаточно условно.
Структура протоколов TCP/IP приведена на рисунке 2.1. Протоколы TCP/IP делятся на 4 уровня.
Рис. 2.1. Стек TCP/IP
Самый нижний (уровень IV) соответствует физическому и канальному уровням модели OSI. Этот уровень в протоколах TCP/IP не регламентируется, но поддерживает все популярные стандарты физического и канального уровня: для локальных сетей это Ethernet, Token Ring, FDDI, Fast Ethernet, 100VG-AnyLAN, для глобальных сетей - протоколы соединений "точка-точка" SLIP и PPP, протоколы территориальных сетей с коммутацией пакетов X.25, frame relay. Разработана также специальная спецификация, определяющая использование технологии ATM в качестве транспорта канального уровня. Обычно при появлении новой технологии локальных или глобальных сетей она быстро включается в стек TCP/IP за счет разработки соответствующего RFC, определяющего метод инкапсуляции пакетов IP в ее кадры.
Следующий уровень (уровень III) - это уровень межсетевого взаимодействия, который занимается передачей пакетов с использованием различных транспортных технологий локальных сетей, территориальных сетей, линий специальной связи и т. п.
В качестве основного протокола сетевого уровня (в терминах модели OSI) в стеке используется протокол IP, который изначально проектировался как протокол передачи пакетов в составных сетях, состоящих из большого количества локальных сетей, объединенных как локальными, так и глобальными связями. Поэтому протокол IP хорошо работает в сетях со сложной топологией, рационально используя наличие в них подсистем и экономно расходуя пропускную способность низкоскоростных линий связи. Протокол IP является дейтаграммным протоколом, то есть он не гарантирует доставку пакетов до узла назначения, но старается это сделать.
К уровню межсетевого взаимодействия относятся и все протоколы, связанные с составлением и модификацией таблиц маршрутизации, такие как протоколы сбора маршрутной информации RIP (Routing Internet Protocol) и OSPF (Open Shortest Path First), а также протокол межсетевых управляющих сообщений ICMP (Internet Control Message Protocol). Последний протокол предназначен для обмена информацией об ошибках между маршрутизаторами сети и узлом - источником пакета. С помощью специальных пакетов ICMP сообщается о невозможности доставки пакета, о превышении времени жизни или продолжительности сборки пакета из фрагментов, об аномальных величинах параметров, об изменении маршрута пересылки и типа обслуживания, о состоянии системы и т.п.
Следующий уровень (уровень II) называется основным. На этом уровне функционируют протокол управления передачей TCP (Transmission Control Protocol) и протокол дейтаграмм пользователя UDP (User Datagram Protocol). Протокол TCP обеспечивает надежную передачу сообщений между удаленными прикладными процессами за счет образования виртуальных соединений. Протокол UDP обеспечивает передачу прикладных пакетов дейтаграммным способом, как и IP, и выполняет только функции связующего звена между сетевым протоколом и многочисленными прикладными процессами.
Верхний уровень (уровень I) называется прикладным. За долгие годы использования в сетях различных стран и организаций стек TCP/IP накопил большое количество протоколов и сервисов прикладного уровня. К ним относятся такие широко используемые протоколы, как протокол копирования файлов FTP, протокол эмуляции терминала telnet, почтовый протокол SMTP, используемый в электронной почте сети Internet, гипертекстовые сервисы доступа к удаленной информации, такие как WWW и многие другие. Остановимся несколько подробнее на некоторых из них.
Протокол пересылки файлов FTP (File Transfer Protocol) реализует удаленный доступ к файлу. Для того, чтобы обеспечить надежную передачу, FTP использует в качестве транспорта протокол с установлением соединений - TCP. Кроме пересылки файлов протокол FTP предлагает и другие услуги. Так, пользователю предоставляется возможность интерактивной работы с удаленной машиной, например, он может распечатать содержимое ее каталогов. Наконец, FTP выполняет аутентификацию пользователей. Прежде, чем получить доступ к файлу, в соответствии с протоколом пользователи должны сообщить свое имя и пароль. Для доступа к публичным каталогам FTP-архивов Internet парольная аутентификация не требуется, и ее обходят за счет использования для такого доступа предопределенного имени пользователя Anonymous.
В стеке TCP/IP протокол FTP предлагает наиболее широкий набор услуг для работы с файлами, однако он является и самым сложным для программирования. Приложения, которым не требуются все возможности FTP, могут использовать другой, более экономичный протокол - простейший протокол пересылки файлов TFTP (Trivial File Transfer Protocol). Этот протокол реализует только передачу файлов, причем в качестве транспорта используется более простой, чем TCP, протокол без установления соединения - UDP.
Протокол telnet обеспечивает передачу потока байтов между процессами, а также между процессом и терминалом. Наиболее часто этот протокол используется для эмуляции терминала удаленного компьютера. При использовании сервиса telnet пользователь фактически управляет удаленным компьютером так же, как и локальный пользователь, поэтому такой вид доступа требует хорошей защиты. Поэтому серверы telnet всегда используют как минимум аутентификацию по паролю, а иногда и более мощные средства защиты, например, систему Kerberos.
Протокол SNMP (Simple Network Management Protocol) используется для организации сетевого управления. Изначально протокол SNMP был разработан для удаленного контроля и управления маршрутизаторами Internet, которые традиционно часто называют также шлюзами. С ростом популярности протокол SNMP стали применять и для управления любым коммуникационным оборудованием - концентраторами, мостами, сетевыми адаптерами и т.д. и т.п. Проблема управления в протоколе SNMP разделяется на две задачи.
Первая задача связана с передачей информации. Протоколы передачи управляющей информации определяют процедуру взаимодействия SNMP-агента, работающего в управляемом оборудовании, и SNMP-монитора, работающего на компьютере администратора, который часто называют также консолью управления. Протоколы передачи определяют форматы сообщений, которыми обмениваются агенты и монитор.
Вторая задача связана с контролируемыми переменными, характеризующими состояние управляемого устройства. Стандарты регламентируют, какие данные должны сохраняться и накапливаться в устройствах, имена этих данных и синтаксис этих имен. В стандарте SNMP определена спецификация информационной базы данных управления сетью. Эта спецификация, известная как база данных MIB (Management Information Base), определяет те элементы данных, которые управляемое устройство должно сохранять, и допустимые операции над ними.
Предыдущая глава
- Администрирование в информационных системах
- Глава 1. Информационные процессы в системах управления. Цели, задачи и функции администрирования в информационных системах
- Глава 2. Программное и техническое обеспечение современных ис и технологий управления организацией
- Глава 3. Методология построения администрирования и его средства
- Глава 4. Обеспечение иб в администрировании ис
- Глава 5. Управление конфигурацией и ресурсами ис
- Глава 6. Сетевые службы и их мониторинг
- Глава 7. Управление пользователями, сетевыми службами, дисками, службой печати
- 1.Теория администрирования сетей tcp/ip
- 1.1. Организация сети tcp/ip
- 1.2. Межсетевой обмен в сетях tcp/ip
- 1.3. Основные протоколы стека tcp/ip
- IPing - новое поколение протоколов ip
- 1.4. Принципы построения ip-адресов
- 1.5. Подсети
- 1.6.Порты и сокеты
- 1.7.Основные принципы ip-маршрутизации
- 1.8.Информационные сервисы Internet
- 1.9 Система Доменных Имен
- 1.10 Электронная почта в Internet
- 1.11 Взаимодействие отдельных эвм друг с другом
- 1.12 Обмен файлами. Служба ftp
- 2. Администрирование сетей
- 2.1. Учетные записи и группы безопасности
- 2.1.1. Понятие пользовательской учетной записи
- 2.1.2.Встроенные пользовательские учетные записи Windows 2000/xp
- 2.1.3. Группы безопасности
- 2.1.4.Типы учетных записей
- 2.1.5. Встроенные группы безопасности
- 2.2. Администрирование файлов и папок
- 2.2.1. Режимы доступа к папкам
- 2.2.2. Права доступа
- 2.3.3 Права доступа при копировании (перемещении) файлов.
- 2.3. Сервисы сетей ncp/ip
- 2.3.1. Протокол динамической конфигурации клиентских машин
- Администрирование информационных систем Правила эксплуатации и ответственные за их соблюдение
- Проектирование информационных систем и их приемка
- Защита от вредоносного программного обеспечения
- Обслуживание систем
- Сетевое администрирование
- Защита носителей информации
- Обмен данными и программным обеспечением
- Проблема организации администрирования крупных информационных систем.
- Администрирование в информационных системах
- 1. Ведение. Основные проблемы администрирования сетей tcp/ip и информационных технологий Internet
- 1.1. Организация сети tcp/ip
- 1.2. Подключениe локальной или корпоративной сети к Internet
- 1.3. Маршрутизация в сетях tcp/ip
- 1.4. Система доменных имен
- 1.5. Обмен электронной почтой
- 1.6. Организация информационного обслуживания на основе технологий Internet
- 1.7. Проблемы безопасности сетей tcp/ip
- 2. Основы межсетевого обмена в сетях tcp/ip
- 2.1. Структура стека протоколов tcp/ip
- 2.2. Основные протоколы стека tcp/ip
- 2.2.1. Протоколы slip и ppp
- 2.2.2. Протокол arp. Отображение канального уровня на уровень межсетевого обмена
- 2.2.3. Протокол ip
- 2.8. Формат пакета Ipv4
- 2.2.4. IPing - новое поколение протоколов ip
- 2.3. Принципы построения ip-адресов
- 2.4. Подсети
- 2.5. Порты и сокеты
- 2.6. Основные принципы ip-маршрутизации
- 2.7. Настройка операционной системы и сетевые интерфейсы
- 2.8. Настройка сетевых интерфейсов
- 2.8.1. Настройка Ethernet-интерфейса
- 2.8.2. Настройка slip
- 2.8.3. Настройка интерфейса ppp
- 2.9. Маршрутизация, протоколы динамической маршрутизации, средства управления маршрутами
- 2.9.1. Статическая маршрутизация
- 2.9.2. Динамическая маршрутизация
- 2.9.3. Программа routed
- 2.9.4. Программа gated
- 2.10 Анализ и фильтрация tcp/ip пакетов
- 3. Информационные сервисы Internet
- 3.1. Система Доменных Имен
- 3.1.1. Принципы организации dns
- 3.1.3. Регистрация доменных имен
- 3.1.4. Серверы доменных имен и механизм поиска ip-адреса
- 3.1.5. Настройка resolver
- 3.1.6. Программа named
- 3.1.6.1. Файлы настройки named
- 3.1.6.2. Запись "Start Of Authority"
- 3.1.6.3. Запись "Name Server"
- 3.1.6.4. Адресная запись "Address"
- 3.1.6.5. Запись Mail eXchanger
- 3.1.6.6. Запись назначения синонима каноническому имени "Canonical Name"
- 3.1.6.7. Записи типа "Pointer"
- 3.1.6.8. Запись типа hinfo
- 3.1.6.9. Запись определения информационных сервисов "Well Known Services"
- 3.1.6.10. Команды описания зоны
- 3.1.6.11. Файлы описания зоны
- 3.1.7. Примеры настроек программы named и описания зон
- 3.1.7.1. Небольшой поддомен в домене ru
- 3.1.7.2. Описание "прямой" и "обратной" зон для поддомена определенного на двух подсетях
- 3.1.7.3. Делегирование поддомена внутри домена
- 3.1.8. Программа nslookup
- 3.1.9. Dns и безопасность
- 3.2. Электронная почта в Internet
- 3.2.1. Принципы организации
- 3.2.2. Формат почтового сообщения (rfc-822)
- 3.2.3. Формат представления почтовых сообщений mime и его влияние на информационные технологии Internet
- 3.2.3.1. Поле версии mime (mime-Version)
- 3.2.3.2. Поле типа содержания тела почтового сообщения (Content-Type)
- 3.2.3.3. Поле типа кодирования почтового сообщения (Content-Transfer-Encoding)
- 3.2.3.4. Дополнительные необязательные поля
- 3.2.4. Протокол обмена почтой smtp (Simple Mail Transfer Protocol)
- 3.2.5. Интерфейс Eudora
- 3.2.6. Системы почтовой рассылки (программа sendmail)
- 3.2.6.1. Принцип работы программы sendmail
- 3.2.7. Настройка программы sendmail
- 3.2.7.1. Тестирование Sendmail и способы запуска
- 3.3. Эмуляция удаленного терминала. Удаленный доступ к ресурсам сети
- 3.3.1. Протокол Telnet
- 3.3.2. Интерфейс пользователя (telnet) и демон (telnetd)
- 3.3.2.1. Программа-сервер (telnetd)
- 3.3.2.2. Программа-клиент (telnet)
- 3.3.3. Организация модемных пулов, настройка оборудования. Квоты пользователей
- 3.4. Обмен файлами. Служба архивов ftp
- 3.4.1. Типы информационных ресурсов
- 3.4.2. Протокол ftp
- 3.4.3. Сервер протокола - программа ftpd
- 3.5. Администрирование серверов World Wide Web
- 3.5.1. История развития, отцы-основатели, современное состояние
- 3.5.2. Понятие гипертекста
- 3.5.3. Основные компоненты технологии World Wide Web
- 3.5.4. Архитектура построения системы
- 3.5.4.1. Язык гипертекстовой разметки html
- 3.5.4.2. Принципы построения и интерпретации html
- 3.5.5. Протокол обмена гипертекстовой информацией (HyperText Transfer Protocol, http 1.0.)
- 3.5.5.1. Форма запроса клиента
- 3.5.5.2. Методы доступа
- 3.5.5.3. Ответ сервера
- 3.5.5.4. Защита сервера от несанкционированного доступа
- 3.5.6. Universal Resource Identifier - универсальный идентификатор. Спецификация универсального адреса информационного ресурса в сети
- 3.5.6.1. Принципы построения адреса www
- 3.5.6.2. Схемы адресации ресурсов Internet
- 3.5.7. Common Gateway Interface - средство расширения возможностей технологии World Wide Web
- 3.5.7.1. Механизмы обмена данными
- 3.5.7.2. Практика применения скриптов cgi
- 3.5.8. Выбор и установка сервера протокола http и другого программного обеспечения базы данных World Wide Web
- 3.5.8.1. Структура базы данных сервера www
- 3.5.8.2. Редакторы html-документов
- 3.5.8.3. Графические редакторы и их особенности
- 3.5.8.4. Серверы протокола http
- 3.5.8.5. Выбор, установка и настройка сервера
- 3.5.8.6. Обслуживание запросов
- 3.5.9. Организация информационной службы на основе технологии World Wide Web
- 3.5.9.1. Статистика доступа к системе и ее анализ
- 3.6. Информационно-поисковые системы Internet
- 3.6.1. Архитектура современных информационно-поисковых систем World Wide Web
- 3.6.2. Информационные ресурсы и их представление в информационно-поисковой системе
- 3.6.3. Информационно-поисковый язык системы
- 3.6.4. Типы информационно-поисковых языков
- 3.6.5. Традиционные информационно-поисковые языки и их модификации
- 3.6.6. Информационно-поисковые языки Internet
- 3.6.7. Интерфейс системы
- 5. Литература
- Администрирование сети и сервисов internet учебное пособие
- Содержание
- Введение в ip-сети
- Принципы построения составных сетей
- Локализация трафика и изоляция сетей
- Согласование протоколов канального уровня
- Маршрутизация в сетях с произвольной топологией
- Сетевой уровень и модель osi
- Функции сетевого уровня
- Протоколы передачи данных и протоколы обмена маршрутной информацией
- Стек протоколов tcp/ip История и перспективы стека tcp/ip
- Структура стека tcp/ip. Краткая характеристика протоколов
- Адресация в ip-сетях Типы адресов: физический (mac-адрес), сетевой (ip-адрес) и символьный (dns-имя)
- Три основных класса ip-адресов
- Соглашения о специальных адресах: broadcast, multicast, loopback
- Отображение физических адресов на ip-адреса: протоколы arp и rarp
- Отображение символьных адресов на ip-адреса: служба dns
- Автоматизация процесса назначения ip-адресов узлам сети - протокол dhcp
- Протокол межсетевого взаимодействия ip
- Формат пакета ip
- Управление фрагментацией
- Маршрутизация с помощью ip-адресов
- Пример взаимодействия узлов с использованием протокола ip
- Структуризация сетей ip с помощью масок
- Протокол доставки пользовательских дейтаграмм udp
- Зарезервированные и доступные порты udp
- Мультиплексирование и демультиплексирование прикладных протоколов с помощью протокола udp
- Формат сообщений udp
- Протокол надежной доставки сообщений tcp
- Сегменты tcp
- Порты и установление tcp-соединений
- Концепция квитирования
- Реализация скользящего окна в протоколе tcp
- Выбор тайм-аута
- Реакция на перегрузку сети
- Формат сообщений tcp
- Протокол обмена управляющими сообщениями icmp Общая характеристика протокола icmp
- Формат сообщений протокола icmp
- Сообщения о недостижимости узла назначения
- Перенаправление маршрута
- Протоколы обмена маршрутной информацией стека tcp/ip
- Дистанционно-векторный протокол rip
- Комбинирование различных протоколов обмена. Протоколы egp и bgp сети Internet
- Протокол состояния связей ospf
- Развитие стека tcp/ip: протокол iPv.6
- Администрирование информационных систем (tcp/ip)
- Преподаватели
- Аннотация
- Знания и умения, полученные в результате обучения
- Зачет и экзамен
- Требования к начальному уровню знаний
- Программа курса
- Полезные Интернет-ссылки