Прикладной уровень

Отвечает за доступ приложений к сети (перенос файлов, обмен данными, управление ресурсами сети).

Стек протоколов TSP/IP

В отличии от эталонной модели OSI стек протоколов TSP/IP имеет пятиуровневую иерархию:

1. Физический уровень

2. Канальный уровень

3. Сетевой уровень

4. Транспортный уровень

5. Прикладной уровень

1. Физический уровень

Аналогичен уровню модели OSI и на нем осуществляется передача сигналов между приемниками и источниками в физической среде распространения сигналов , в соответствии с характеристиками (цифровыми и аналоговыми), оговоренными протоколами вышестоящего канального уровня. Протоколы этого уровня определяют каким образом биты информации организуются в логические последовательности (кадры, фреймы)

2. Канальный уровень

Формирует и управляет логическими каналами между техническими средствами доступа в сеть компьютеров и устройств. Протоколы этого уровня определяют расположение и вид контрольной информации в этих кадрах, как и в модели OSI этот уровень структурирован по 2 подуровням:

· LLC

· MAC

MAC-подуровень поддерживает множественный доступ к каналу связи, осуществляющий прием и передачу информации и управляющих кадров, а также обнаруживает ошибки.

Физический MAC-адрес сетевой карты и др. устройств обеспечивает физическое подключение к сети, помещается в заголовок кадра и используется для идентификации приемника или источника сообщения. Подуровень LLC определяет классы, обслуживающие сообщения, также осуществляет контроль ошибок при передаче данных.

3. Сетевой уровень

Осуществляет передачу пакетов данных вышележащего транспортного уровня с использованием различных сетевых технологий.

Протокол IP, который является стеком протоколов включает в себя:

1. Протокол определения сетевого адреса ARP

2. Протокол определения сетевого адреса по месту положения RARP

3. Протокол управления сообщений интернетом ISNP

4. Межсетевой протокол управления группами

Стек протоколов IP работает в сетях со сложной топологией рационально используя наличие в них управляющих подсистем и экономно расходуя пропускную способность низкоскоростных линий связи.

IP является датаграммным стеком, т. е. он передает данные в пакетах называемых датаграммами. К сетевому уровню также относят все протоколы связанные с составлением и маршрутизацией таблиц маршрутизации. К ним относятся протоколы: RIP(Routing Internet Protocol), OSRF(Open Shortest Path First) – не входят в стек IP, но активно используются в TCP/IP сетях. Как правило они используются коммутирующим оборудованием высокого уровня (провайдеры и т. д.).

4. Транспортный уровень

Отвечает за передачу информации от источника к приемнику и осуществляет управление сегментированием передаваемой информации. Два протокола функционируют на этом уровне: TCP и UDP

Протокол UDP:

UDP (User Datagramm Protocol) обеспечивает функции передачи информации между программами прикладного уровня, компьютеров, соединенных протоколами нижестоящих уровней. В UDP указывается адрес порта, который порождает данные. В этом протоколе возможен контроль ошибок передачи данных.

Характерные особенности протокола:

1. Протокол не сегментирует исходные сообщения и отправляет его одним куском , который называется датаграммой.

2. Протокол UDP не устанавливает и соответственно не контролирует соединение между источником и приемником и соответственно использует не гарантированную доставку сообщений

UDP используется в тех случаях, которые или не нуждаются в гарантированном качестве доставки, или гарантируют доставку другими средствами.

Протокол TCP:

TCP обеспечивает полные услуги транспортного уровня процессам прикладного уровня . Эти услуги включают в себя:

· Потоковый обмен информацией между хостами, т. е. передача данных происходит только после того как установится соединение между источником и приемником .

· Используется виртуальное соединение, т. е. для источника и приемника не видны другие ПК.

· Буферизованная передача данных. За ее счет осуществляется согласование скоростей передачи и приема данных с пропускной способностью канала.

· Обмен данными в режиме полного дупликса.

5. Прикладной уровень.

Он определяет процедуры по организации взаимодействия, а также определяет форму предоставляемых данных при таких процессах.

Компоненты стека TCP/IP. IP-адресация

IP-адресация на сетевом уровне:

IP-адрес – это числовая запись присваиваемая каждому устройству подключенному к компьютерной сети, базирующейся на протоколе IP. IP-адрес выполняет 2 основные функции:

1. Уникальная идентификация устройства в глобальной компьютерной сети

2. Адресация и местоположение этого устройства

Изначально разработчики определили IP-адрес как 32-разрядное число (двоичное), которое традиционно записывается в формате 4-х десятичных чисел (4 байта).

Структура IP-адреса

IP-адрес состоит из 2 частей:

1. Сетевая – обозначает логическую сеть

2. Машинная – идентифицирует конкретный путь, компьютер и т. д.

Классы IP-адресов и маски адресов по умолчанию

Первый и последний адреса подсети не могут использоваться для назначения узла подсети. Первый – является адресом самой подсети, а последний – широковещательный, т. е. сообщение посланное по широковещательному адресу получат все узлы подсети.

Классовая IP-адресация не позволяет рационально использовать пространство IP-адресов, т. к. в классовом методе адресации используется фиксированная маска подсети. Поэтому используются другие методы IP-адресации.