Общее описание протоколов, входящих в стек tcp/ip

Под семейством протоколов TCP/IP в широком смысле понимают обычно весь набор стандартов RFC. Однако общим и основополагающим элементом для всех этих протоколов является Internet Protocol (IP). Этот протокол, собственно, и реализует распространение информации по IP сети. Его значение как технологической основы сети INTERNET очень велико.

Протокол IP осуществляет передачу информации от узла к узлу сети в виде дискретных блоков пакетов. При этом IP не несет ответственности за надежность доставки информации, целостность или сохранение порядка потока пакетов. Эту задачу решают два других протокола TCP (Transmission Control Protocol, протокол управления передачей данных) и UDP (User Datagram Protocol, дейтаграммный протокол передачи данных), которые используют процедуры протокола IP для передачи информации, добавляя к ним дополнительно свою функциональность.

TCP и UDP реализуют различные режимы доставки данных. TCP-протокол с установлением соединения, a UDP-дейтаграм-мный протокол.

Выше, над транспортными протоколами TCP или UDP, лежат протоколы, реализующие те или иные прикладные службы, такие как обмен файлами (File Transfer Protocol, FTP) и сообщениями электронной почты (Simple Mail Transfer Protocol, SMTP), обеспечивающие терминальный доступ к удаленным серверам (TELNET).

Таким образом, иерархию управления в TCP/IP сетях обычно представляют в виде пятиуровневой концептуальной модели (RFO791 и RFC1349), приведенной на рис. 29.

Первый уровень — физический (hardware) описывает ту или иную среду передачи данных.

На втором уровне — канальном (network interface) находится аппаратно-зависимое программное обеспечение, реализующее распространение информации на том или ином отрезке среды передачи данных, описанное в главе 2.

Рис. 29 — Архитектура и совокупность протоколов TCP/IP

узла связи сети Internet

Третий уровень — сетевой (internet) и есть протокол IP. Его главная задача — маршрутизация (выбор пути через множество промежуточных узлов) при доставке информации от узла отправителя до узла адресата. Вторая важная задача протокола IP-сокрытие аппаратно-программных особенностей среды передачи данных и предоставление вышележащим уровням единого унифицированного и аппаратно независимого интерфейса для доставки информации. Достигаемая при этом канальная (аппаратная) независимость и обеспечивает многоплатформное применение приложений, работающих над IP.

При этом протокол IP не обеспечивает транспортную службу в том смысле, что не гарантирует доставку пакетов, сохранение порядка и целостности потока пакетов, и не различает логические объекты (процессы), порождающие поток информации. Это задачи других протоколов TCP и UDP, относящихся к четвертому, транспортному (transport) уровню.

Выше на пятом уровне, прикладном (application), лежат прикладные задачи, запрашивающие услуги у транспортного уровня.

Следует также обратить внимание на терминологию, традиционно используемую в литературе по TCP/IP для обозначения информационных объектов, распространяющихся между различными уровнями. Приложение передает транспортному уровню сообщение (message), имеющее сообразные данному приложению размер и семантику. Транспортный уровень «разрезает» это сообщение (если оно достаточно велико) на пакеты (packet), которые передаются межсетевому уровню (то есть протоколу IP). Последний формирует свои IP пакеты (их еще называют IP дейтаграммами). Затем происходит их «упаковка» в кадры (frame), приемлемые для данной физической среды передачи информации.