Реализация межсетевого взаимодействия средствами TCP/IP

В настоящее время стек TCP/IP является самым популярным средством организации составных сетей. До 1996 года бесспорным лидером был стек IPX/SPX компании Novell, но затем картина резко изменилась - стек TCP/IP по темпам роста числа установок намного стал опережать другие стеки, а с 1998 года вышел в лидеры и в абсолютном выражении. Именно поэтому дальнейшее изучение функций сетевого уровня будет проводиться на примере стека TCP/IP.

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 (рис. 4.).

Рис. 4. Соответствие уровней стека TCP/IP семиуровневой модели OSI

В общем случае прикладные программы FTP, WWW ... ( уровни 7-6) передают данные протоколу TCP/IP через интерфейс. Транспортные протоколы TCP или UDP, входящие в состав стека протоколов TCP/IP устанавливают сеанс связи с удаленным узлом и разбивают поток информации на части –пакеты. Эти пакеты содержат нумерацию, но заголовка у них пока нет. Протокол IP и другие вспомогательные протоколы формируют сетевой заголовок, который добавляется к каждому пакету. Готовый пакет передается сетевому адаптеру, который к пакету добавляет свой заголовок канального уровня ( заголовок Ethernet или TokenRing или др) и получается кадр, который и передается по физическим каналам сети.

Транспортные протоколы - разбивают поток информации на пакеты и отслеживают их доставку и получение:

TCP – протокол гарантированной доставки пакетов ( следит за ответами о доставке пакетов и при необходимости повторно их пересылает)

UDP - протокол негарантированной доставки ( отправляет без проверки доставки). Единицу данных протокола UDP часто называют дейтаграммой (или датаграммой). Дейтаграмма - это общее название для единиц данных, которыми оперируют протоколы без установления соединений

Сетевые протоколы – формируют заголовки пакетов с сетевыми адресами, ищут адреса, тестируют соединения по адресам….

IP – выполняет определение IP адресов и их маршрутизацию, формирует IP заголовок пакетов.

ARP - преобразование IP адресов в МАС адреса(физический адрес сетевой карты) и наоборот.

ICMP – протокол, используемый программами управления сетью (Ping, Trace, Echo …). Позволяет получить отчеты об ошибках и сообщениях при доставке пакетов

Рис. 5. Схема преобразования данных в пакет TCP/IP и кадры.