Timbunan protokol TCP/IP menyediakan sokongan untuk pelbagai rangkaian fizikal dan sistem pengangkutan, termasuk IZERNET, DSL, teknologi Wi-Fi, dsb.

Pengurusan hos, iaitu perkakasan hos, dijalankan pada peringkat pautan data seni bina TCP/IP. Protokol peringkat tinggi tidak mengetahui dengan tepat bagaimana perkakasan digunakan. Data dihantar melalui rangkaian dalam bentuk paket; paket mempunyai saiz maksimum yang ditentukan oleh sekatan lapisan pautan. Setiap paket terdiri daripada pengepala dan muatan. Pengepala mengandungi maklumat tentang dari mana paket itu datang dan ke mana ia pergi; pengepala juga mungkin mengandungi jumlah semak, maklumat khusus protokol dan arahan lain mengenai pemprosesan kandungan paket. Muatan paket adalah data yang akan dihantar. Nama blok asas data yang dihantar bergantung pada tahap protokol seni bina tindanan TCP/IP. Lapisan pautan data menggunakan kerangka istilah atau bingkai, lapisan IP menggunakan paket istilah, dan lapisan pengangkutan menggunakan segmen istilah. Paket yang sedia untuk dihantar dihantar sepanjang timbunan protokol dan setiap protokol menambah pengepalanya sendiri. Oleh itu, paket yang dihasilkan daripada satu protokol menjadi kandungan berguna bagi paket yang dihasilkan oleh protokol seterusnya. Operasi ini dipanggil enkapsulasi (pengedap). Di bahagian penerima, paket terkapsul dibina semula dalam susunan terbalik apabila ia bergerak ke atas timbunan.

ARP – Protokol Resolusi Alamat.

Protokol ARP adalah bebas perkakasan. Untuk benar-benar menghantar data pada lapisan pautan, alamat perkakasan (alamat MAC) mesti digunakan. Protokol ARP menentukan alamat perkakasan yang dikaitkan dengan alamat IP tertentu. ARP boleh digunakan pada mana-mana rangkaian yang menyokong mod siaran pada lapisan pautan. Apabila PC A ingin menghantar paket ke PC B, ia menggunakan protokol ARP untuk mencari alamat perkakasan PC B. Hasil. Permintaan ARP termasuk alamat IP dan alamat MAC peminta, jadi peranti carian boleh bertindak balas tanpa menghantar permintaan ARPnya sendiri, membenarkan kedua-dua komputer mempelajari alamat satu sama lain dalam satu pertukaran paket. Komputer lain yang mendengar permintaan siaran asal boleh merekodkan alamat IP peminta dalam jadual mereka. Setiap komputer yang disambungkan ke rangkaian mencipta jadual khas dalam ingatan yang dipanggil Cache ARP. Jadual ini menyimpan hasil permintaan ARP terkini.

Format paket IP

Terdapat hubungan langsung antara bilangan medan pengepala paket dan kerumitan fungsi protokol. Lebih mudah tajuk, lebih mudah protokol. Kebanyakan tindakan protokol dipindahkan ke medan pengepala paket; dengan mengkaji nama setiap medan pengepala paket IP, kita bukan sahaja mendapat pengetahuan berfungsi, tetapi juga menjadi biasa dengan fungsi asas protokol. Paket IP terdiri daripada pengepala dan data.

Penghalaan dalam rangkaian tcp/ip

Istilah penghalaan digunakan dalam 2 kes:

Prosedur untuk mencari alamat rangkaian dalam jadual khas untuk menghantar paket ke nod destinasi.

Proses membina jadual sedemikian.

Jadual laluan

Hos hanya menghantar paket ke gerbang yang disambungkan secara fizikal ke rangkaian yang sama. Hos tempatan hanya boleh mengalihkan paket 1 lompatan ke arah hos destinasi. Oleh itu, mereka tidak memasukkan maklumat tentang get laluan yang tidak bersebelahan dalam jadual penghalaan tempatan. Setiap gerbang yang melaluinya paket membuat keputusan tentang pergerakannya dengan menganalisis jadual penghalaannya sendiri.

Jadual penghalaan dikekalkan (boleh) statik, dinamik atau gabungan.

Kaedah statik - jadual penghalaan dibentuk dalam get laluan, yang kekal tidak berubah sepanjang keseluruhan sistem. Penghalaan statik ialah penyelesaian yang berkesan untuk rangkaian tempatan yang agak stabil. Ia mudah diurus, boleh dipercayai dalam operasi, tetapi memerlukan pengetahuan tentang topologi rangkaian pada masa pembentukan jadual ini. Kebanyakan komputer dalam rangkaian kawasan tempatan sedemikian hanya mempunyai satu akses kepada rangkaian lain, jadi penghalaan dijalankan di sepanjang laluan standard. Dalam rangkaian dengan topologi yang lebih kompleks, penghalaan dinamik diperlukan, yang dijalankan oleh proses khas yang mengehos dan mengarahkan jadual penghalaan. Proses penghalaan ditetapkan pada pelbagai hos yang berinteraksi antara satu sama lain untuk menentukan topologi rangkaian dan memutuskan penghantaran paket ke nod jauh.

Daripada mekanisme asas dengan memasukkan atau merangkum mekanisme ini dalam objek peringkat lebih tinggi. Sebagai contoh, apabila proses ingin menghantar mesej menggunakan UDP, urutan tindakan berikut dilakukan:

• proses menghantar mesej kepada UDP mengikut sepasang alamat soket dan panjang data;
• UDP menerima data yang dilampirkan dengan pengepala UDP;
• UDP menghantar datagram pengguna ke IP dengan alamat soket;
• IP pad pengepalanya, yang menggunakan nilai 17 dalam medan protokol, menunjukkan bahawa data datang daripada protokol UDP;
• Datagram IP melengkapkan dan menambah pengepalanya sendiri (dan mengekori jika perlu) dan menghantarnya ke lapisan fizikal;
• Lapisan fizikal mengekod bit ke dalam elektrik atau isyarat optik dan menghantarnya ke mesin yang jauh.

lihat juga

Pautan

• Strategi Kerja Internet: Pengekapsulan Protokol (Terowong)

Yayasan Wikimedia. 2010.

Lihat apa "Encapsulation (rangkaian komputer)" dalam kamus lain:

Istilah ini mempunyai makna lain, lihat Terowong. Terowong (dari bahasa Inggeris tunneling) dalam rangkaian komputer ialah satu proses di mana sambungan logik selamat dibuat antara dua titik akhir ... ... Wikipedia

- (Latin in, kotak kapsul; incapsula Itali untuk tersumbat) 1. Pengasingan, penutupan sesuatu yang mengganggu, tidak perlu, berbahaya untuk mengecualikan kesan negatif terhadap alam sekitar. (Letakkan sisa radioaktif dalam kapsul, tutup... ... Wikipedia

Enkapsulasi dalam rangkaian komputer ialah kaedah membina protokol rangkaian modular di mana fungsi rangkaian bebas secara logik diabstraksikan daripada mekanisme asas melalui kemasukan atau enkapsulasi dalam objek peringkat tinggi.... ... Wikipedia

Enkapsulasi (biologi) Enkapsulasi (pangkalan data) Enkapsulasi (pengaturcaraan) Enkapsulasi ( jaringan komputer) Enkapsulasi (kimia) ... Wikipedia

Dalam rangkaian komputer dan telekomunikasi, teknologi pseudowire menyediakan emulasi perkhidmatan tradisional melalui rangkaian bertukar paket. Teknologi Pseudowire membolehkan penghantaran telus ATM, Relay bingkai, Ethernet, ... ... Wikipedia

Rangkaian storan data, sistem storan (Bahasa Inggeris) Kawasan Simpanan Rangkaian, SAN) ialah penyelesaian seni bina untuk menyambung peranti luaran penyimpanan data seperti susunan cakera, perpustakaan pita, pemacu optik kepada pelayan... ...Wikipedia

Teknologi VPN (Rangkaian Persendirian Maya Inggeris ... Wikipedia

VPN (Bahasa Inggeris: Rangkaian Peribadi Maya) ialah rangkaian logik yang dibuat di atas rangkaian lain, seperti Internet. Walaupun hakikatnya komunikasi dilakukan melalui rangkaian awam menggunakan protokol tidak selamat, disebabkan oleh... ... Wikipedia

Di bawah kerja internet interaksi difahami komputer dalam rangkaian heterogen (heterogen). Menggunakan perkakasan yang berbeza dan komponen perisian dalam rangkaian heterogen membawa kepada masalah memastikan kerja internet... ... Wikipedia

Kuliah-1 alternatif (sangat cekap daripada CISCO)

Adalah lebih baik untuk bermula dengan teori, dan kemudian secara beransur-ansur beralih ke latihan. Oleh itu, pertama kita akan mempertimbangkan model rangkaian (model teori), dan kemudian kita akan membuka tirai tentang bagaimana model rangkaian teori sesuai dengan infrastruktur rangkaian (peralatan rangkaian, komputer pengguna, kabel, gelombang radio, dll.).

Jadi, model rangkaian ialah model interaksi antara protokol rangkaian. Dan protokol pula ialah piawaian yang menentukan cara program yang berbeza akan bertukar data.

Biar saya terangkan dengan contoh: apabila membuka mana-mana halaman di Internet, pelayan (tempat halaman dibuka) menghantar data (dokumen hiperteks) ke penyemak imbas anda melalui protokol HTTP. Terima kasih kepada protokol HTTP, penyemak imbas anda, menerima data daripada pelayan, mengetahui cara ia perlu diproses, dan berjaya memprosesnya, menunjukkan kepada anda halaman yang diminta.

Jika anda belum tahu apa itu halaman di Internet, maka saya akan menerangkan secara ringkas: sebarang teks pada halaman web disertakan dalam teg khas yang memberitahu penyemak imbas saiz teks yang hendak digunakan, warnanya, lokasinya. halaman (kiri, kanan, atau di tengah). Ini terpakai bukan sahaja pada teks, tetapi juga pada gambar, bentuk, unsur aktif dan secara amnya semua kandungan, i.e. apa yang ada pada halaman. Penyemak imbas, mengesan teg, bertindak mengikut arahannya dan menunjukkan kepada anda data yang diproses yang disertakan dalam teg ini. Anda sendiri boleh melihat teg halaman ini (dan teks ini di antara teg), untuk melakukan ini, pergi ke menu penyemak imbas anda dan pilih - lihat kod sumber.

Jangan terlalu terganggu, "Model Rangkaian" topik yang betul untuk mereka yang ingin menjadi pakar. Artikel ini mengandungi 3 bahagian dan untuk anda, saya cuba menulisnya dengan tidak membosankan, jelas dan ringkas. Untuk butiran, atau untuk penjelasan tambahan, tulis dalam komen di bahagian bawah halaman, dan saya pasti akan membantu anda.

Kami, seperti dalam Akademi Rangkaian Cisco, akan mempertimbangkan dua model rangkaian: model OSI dan model TCP/IP (kadangkala dipanggil DOD), dan pada masa yang sama membandingkannya.

Model Rangkaian Rujukan OSI

OSI bermaksud Sistem Terbuka Saling sambungan. Dalam bahasa Rusia bunyinya seperti ini: Model interaksi rangkaian sistem terbuka(model rujukan). Model ini boleh dipanggil standard dengan selamat. Ini ialah model yang diikuti oleh pengeluar peranti rangkaian semasa membangunkan produk baharu.

Model rangkaian OSI terdiri daripada 7 lapisan, dan adalah kebiasaan untuk mula mengira dari bawah.

Mari senaraikan mereka:

7. Lapisan aplikasi

6. Peringkat eksekutif atau lapisan persembahan

5. Lapisan sesi

4. Lapisan pengangkutan

3. Lapisan rangkaian

2. Lapisan pautan data

1. Lapisan fizikal

Seperti yang dinyatakan di atas, model rangkaian adalah model interaksi protokol rangkaian(standard), setiap peringkat mempunyai protokolnya sendiri. Ia adalah proses yang membosankan untuk menyenaraikannya (dan tidak ada gunanya), jadi lebih baik untuk melihat segala-galanya menggunakan contoh, kerana kebolehcernaan bahan jauh lebih tinggi dengan contoh;)

Lapisan aplikasi

Lapisan aplikasi atau lapisan aplikasi ialah tahap paling atas model. Ia berkomunikasi aplikasi pengguna dengan rangkaian. Kita semua biasa dengan aplikasi ini: penyemakan imbas web (HTTP), menghantar dan menerima mel (SMTP, POP3), menerima dan menerima fail (FTP, TFTP), akses jauh (Telnet), dsb.

Peringkat eksekutif

Lapisan pembentangan atau lapisan pembentangan - ia menukar data ke dalam format yang sesuai. Lebih mudah difahami dengan contoh: gambar tersebut (semua imej) yang anda lihat pada skrin dihantar apabila menghantar fail dalam bentuk bahagian kecil satu dan sifar (bit). Jadi, apabila anda menghantar foto kepada rakan anda melalui e-mel, protokol Lapisan Aplikasi SMTP menghantar foto ke lapisan bawah, i.e. ke peringkat Persembahan. Tempat foto anda ditukar menjadi bentuk data yang mudah untuk mendapatkan maklumat lanjut tahap rendah, contohnya menjadi bit (satu dan sifar).

Dengan cara yang sama, apabila rakan anda mula menerima foto anda, ia akan datang kepadanya dalam bentuk yang sama dan sifar, dan ia adalah lapisan Persembahan yang menukar bit menjadi foto lengkap, contohnya, JPEG.

Beginilah tahap ini berfungsi dengan protokol (standard) untuk imej (JPEG, GIF, PNG, TIFF), pengekodan (ASCII, EBDIC), muzik dan video (MPEG), dsb.

Lapisan sesi

Lapisan sesi atau lapisan sesi - seperti namanya, ia menganjurkan sesi komunikasi antara komputer. Satu contoh yang baik ialah persidangan audio dan video; pada tahap ini ia ditetapkan codec yang mana isyarat akan dikodkan, dan codec ini mesti ada pada kedua-dua mesin. Contoh lain ialah protokol SMPP (Protokol peer-to-peer pesanan ringkas), yang digunakan untuk menghantar SMS dan Permintaan USSD. Satu contoh terakhir: PAP (Password Authentication Protocol) ialah protokol lama untuk menghantar nama pengguna dan kata laluan ke pelayan tanpa penyulitan.

Saya tidak akan mengatakan apa-apa lagi tentang tahap sesi, jika tidak, kami akan menyelidiki ciri-ciri protokol yang membosankan. Dan jika mereka (menampilkan) menarik minat anda, tulis surat kepada saya atau tinggalkan mesej dalam komen yang meminta saya mengembangkan topik dengan lebih terperinci, dan artikel baru tidak akan lama lagi;)

Lapisan pengangkutan

Lapisan pengangkutan - lapisan ini memastikan kebolehpercayaan penghantaran data daripada penghantar kepada penerima. Sebenarnya, semuanya sangat mudah, contohnya, anda berkomunikasi menggunakan kamera web dengan rakan atau guru anda. Adakah terdapat keperluan untuk penghantaran yang boleh dipercayai bagi setiap bit imej yang dihantar? Sudah tentu tidak, jika beberapa bit hilang daripada video streaming, anda tidak akan perasan, malah gambar tidak akan berubah (mungkin warna satu piksel daripada 900,000 piksel akan berubah, yang akan berkelip pada kelajuan 24 bingkai sesaat).

Sekarang mari kita berikan contoh ini: Seorang rakan memajukannya kepada anda (contohnya, melalui mel) dalam arkib maklumat penting atau program. Anda memuat turun arkib ini ke komputer anda. Di sinilah 100% kebolehpercayaan diperlukan, kerana... Jika beberapa bit hilang semasa memuat turun arkib, anda tidak akan dapat menyahzipnya, i.e. mengekstrak data yang diperlukan. Atau bayangkan menghantar kata laluan ke pelayan, dan sedikit hilang di sepanjang jalan - kata laluan itu akan kehilangan penampilannya dan maknanya akan berubah.

Jadi, apabila kita menonton video di Internet, kadangkala kita melihat beberapa artifak, kelewatan, bunyi bising, dsb. Dan apabila kita membaca teks dari halaman web, kehilangan (atau herotan) huruf tidak boleh diterima, dan apabila kita memuat turun program, semuanya juga berjalan tanpa ralat.

Pada tahap ini saya akan menyerlahkan dua protokol: UDP dan TCP. Protokol UDP (User Datagram Protocol) memindahkan data tanpa membuat sambungan, tidak mengesahkan penghantaran data dan tidak membuat ulangan. Protokol TCP (Protokol Kawalan Penghantaran), yang sebelum penghantaran mewujudkan sambungan, mengesahkan penghantaran data, mengulanginya jika perlu, dan menjamin integriti dan urutan yang betul bagi data yang dimuat turun.

Oleh itu, untuk muzik, video, persidangan video dan panggilan kami menggunakan UDP (kami memindahkan data tanpa pengesahan dan tanpa penangguhan), dan untuk teks, program, kata laluan, arkib, dsb. – TCP (penghantaran data dengan pengesahan penerimaan mengambil lebih banyak masa).

Lapisan rangkaian

Lapisan rangkaian - lapisan ini menentukan laluan sepanjang data yang akan dihantar. Dan, dengan cara ini, ini adalah tahap ketiga Model Rangkaian OSI, dan terdapat peranti yang dipanggil peranti peringkat ketiga - penghala.

Kita semua pernah mendengar tentang alamat IP, inilah yang dilakukan oleh protokol IP (Internet Protocol). Alamat IP ialah alamat logik pada rangkaian.

Terdapat banyak protokol pada tahap ini, dan kami akan meneliti semua protokol ini dengan lebih terperinci kemudian, dalam artikel berasingan dan dengan contoh. Sekarang saya hanya akan menyenaraikan beberapa yang popular.

Bagaimanakah semua orang mendengar tentang alamat IP? arahan ping– ini adalah cara protokol ICMP berfungsi.

Penghala yang sama (yang akan kami gunakan pada masa hadapan) menggunakan protokol tahap ini untuk menghalakan paket (RIP, EIGRP, OSPF).

Keseluruhan bahagian kedua kursus CCNA (Penjelajahan 2) adalah mengenai penghalaan.

Lapisan Pautan Data

Lapisan pautan data – kami memerlukannya untuk interaksi rangkaian di peringkat fizikal. Mungkin semua orang pernah mendengar tentang alamat MAC; ia adalah alamat fizikal. Peranti lapisan paut - suis, hab, dsb.

IEEE (Institut Jurutera Elektrik dan Elektronik) mentakrifkan lapisan pautan data sebagai dua sublapisan: LLC dan MAC.

LLC – Kawalan Pautan Logik, dicipta untuk berinteraksi dengan peringkat atasan.

MAC – Kawalan Akses Media, dicipta untuk berinteraksi dengan tahap yang lebih rendah.

Saya akan menerangkan dengan contoh: komputer anda (komputer riba, komunikator) mempunyai kad rangkaian (atau penyesuai lain), jadi terdapat pemandu untuk berinteraksi dengannya (dengan kad). Seorang pemandu adalah beberapa program- sublapisan atas lapisan saluran, di mana ia mungkin untuk berkomunikasi dengan tahap yang lebih rendah, atau lebih tepatnya dengan mikropemproses ( besi) – sublapisan bawah lapisan pautan data.

Terdapat banyak wakil tipikal di peringkat ini. PPP (Point-to-Point) ialah protokol untuk menyambung dua komputer secara terus. FDDI (Antara Muka Data Teragih Gentian) - piawaian menghantar data pada jarak sehingga 200 kilometer. CDP (Cisco Discovery Protocol) ialah protokol proprietari yang dimiliki oleh Cisco Systems, yang boleh digunakan untuk menemui peranti jiran dan mendapatkan maklumat tentang peranti ini.

Lapisan fizikal

Lapisan fizikal ialah tahap paling rendah yang menghantar aliran data secara langsung. Protokol ini terkenal kepada kita semua: Bluetooth, IRDA (komunikasi inframerah), wayar tembaga ( pasangan berpintal, talian telefon), Wi-Fi, dsb.

Cari butiran dan spesifikasi dalam artikel akan datang dan dalam kursus CCNA. Keseluruhan bahagian pertama kursus CCNA (Penjelajahan 1) dikhaskan untuk model OSI.

Pada bahagian pertama, kami meneliti Model Rangkaian OSI. Sekarang mari kita lihat model TCP/IP.

Model rangkaian TCP/IP

Model TCP/IP biasanya dipanggil model DOD (Department of Defense).

daripada model rangkaian Model OSI, DOD (atau TCP/IP) berbeza dalam bilangan lapisan. Terdapat hanya 4 daripadanya di sini (saya akan mulakan, seperti dalam artikel pertama, dari atas):

4. Tahap permohonan

3. Lapisan pengangkutan

2. Lapisan rangkaian (Internet)

1. Tahap capaian rangkaian(Akses Rangkaian)

Anehnya, empat tahap DOD sudah cukup untuk menampung tujuh tahap model OSI. Walaupun terdapat beberapa perselisihan pendapat. Secara umum, tanpa pergi ke butiran, lapisan Aplikasi model DOD sepadan dengan tiga peringkat atas model OSI (aplikasi, pembentangan, sesi), lapisan pengangkutan sepadan dengan pengangkutan, dan rangkaian - rangkaian, masing-masing, dan tahap akses rangkaian sepadan dengan dua model OSI yang lebih rendah (pautan data, fizikal).

Dan jika kita pergi ke butiran, kita perlu bermula dengan fakta bahawa model rangkaian TCP/IP telah dibangunkan lebih awal daripada model OSI. Model TCP/IP dibentuk pada protokol sedia ada, tetapi OSI adalah sebaliknya - mula-mula mereka mencipta model, dan kemudian protokol untuknya, yang masing-masing mempunyai kebaikan dan keburukan sendiri. OSI adalah model yang lebih moden, jadi ia lebih kerap dibincangkan di Internet, tetapi protokol yang digunakan ialah tindanan TCP/IP (kumpulan, tindanan (satu di atas yang lain)) berdasarkan model DOD.

Anda sudah biasa dengan dua model rangkaian; ia diterangkan dengan terperinci dalam CCNA Exploration 1 - Network Fundamentals Version 4.0 English

Mari kita terus mengkaji kerja dan interaksi semua peringkat.

Enkapsulasi

Enkapsulasi ialah proses pemindahan data dari lapisan aplikasi atas ke bawah (melalui timbunan protokol) ke lapisan fizikal untuk dihantar melalui medium fizikal rangkaian (pasangan berpintal, gentian optik, Wi-Fi, dll.). Selain itu, pada setiap peringkat, pelbagai protokol menambah maklumat mereka sendiri kepada data yang dihantar.

Biar saya ingatkan anda bahawa model rangkaian OSI terdiri daripada 7 lapisan (lapisan aplikasi, lapisan persembahan, lapisan sesi, lapisan pengangkutan, lapisan rangkaian, lapisan pautan dan lapisan fizikal). Semua peranti rangkaian beroperasi mengikut model OSI, hanya sesetengahnya menggunakan kesemua 7 lapisan, manakala yang lain menggunakan kurang. Ini membolehkan anda memproses data masuk beberapa kali lebih pantas.

Sebagai contoh, komputer anda menggunakan kesemua 7 tahap, penghala menggunakan 3 tahap yang lebih rendah dan suis hanya menggunakan 2 tahap yang lebih rendah.

Dalam rajah anda melihat interaksi dua komputer, di antaranya terdapat penghala. Komputer PC1 dan PC2 boleh sama ada komputer rumah atau pelayan. Penghala, seperti yang dinyatakan di atas, hanya beroperasi pada tiga peringkat model; ini (tiga peringkat) cukup untuk membuat laluan dalam mana-mana rangkaian.

Sekarang mari kita beralih kepada proses enkapsulasi dan penyahkapsulan itu sendiri.

Enkapsulasi dan penyahkapsulan

Ia akan menjadi lebih mudah untuk memahami proses enkapsulasi dan penyahkapsulan ini menggunakan contoh. Katakan anda ingin melihat beberapa halaman web, dimasukkan bar alamat alamat tapak pelayar dan tekan butang Enter. Selepas ini, penyemak imbas mesti menghantar permintaan kepada pelayan (di mana halaman web ini disimpan) untuk menerima data. Pada peringkat ini, alamat tapak yang anda masukkan adalah data yang mesti dihantar ke pelayan dalam bentuk permintaan.

Data ini bergerak turun dari peringkat aplikasi ke peringkat pembentangan data.

Pada tahap ini, komputer anda menukar rentetan teks yang dimasukkan (alamat) ke dalam format yang mudah untuk dihantar ke tahap yang lebih rendah.

Lapisan pengangkutan menerima data dan menentukan bahawa ia perlu dihantar selanjutnya menggunakan protokol TCP. Sebelum penghantaran, lapisan pengangkutan memecahkan data kepada kepingan data dan menambah pengepala pada setiap bahagian yang mengandungi maklumat tentang pelabuhan logik komputer (dari mana data dihantar (contohnya 1223) dan untuk tujuannya (dalam kes ini 80)). Pada lapisan pengangkutan, kepingan data ini dengan pengepala dipanggil segmen. Segmen dihantar lebih jauh ke lapisan rangkaian.

Lapisan rangkaian, menerima setiap segmen, membahagikannya kepada bahagian yang lebih kecil dan menambah pengepalanya sendiri pada setiap bahagian. Dalam tajuk lapisan rangkaian yang logik ditunjukkan alamat rangkaian penghantar (Komputer anda) dan penerima (Pelayan).

Alamat rangkaian logik ialah alamat IP yang terkenal; mungkin masih tidak jelas maksud nombor dan titik di dalamnya, tetapi tidak lama lagi jurang pengetahuan ini akan diisi oleh maklumat yang berkaitan;)

Cebisan kecil data ini sudah mempunyai beberapa pengepala (pengepala khusus juga ditambah di peringkat atas) dipanggil paket pada lapisan rangkaian, yang seterusnya dihantar ke lapisan pautan data.

Pada peringkat pautan, paket dibahagikan kepada kepingan data yang lebih kecil, dan sebagai tambahan kepada pengepala yang ditambahkan semula, hanya pada peringkat pautan, treler juga ditambahkan padanya. Pada tahap ini, pengepala mengandungi alamat fizikal peranti - yang menghantar dan untuk siapa ia dimaksudkan, dan treler mengandungi jumlah semak yang dikira, kod tertentu (maklumat) yang digunakan untuk menentukan integriti data.

Alamat fizikal peranti ialah alamat MAC.

Kepingan data yang sangat kecil ini dipanggil bingkai atau bingkai (perkara yang sama). Seterusnya, bingkai dihantar ke lapisan fizikal.

Bingkai dihantar ke lapisan fizikal dalam bentuk isyarat bit dan mengikuti yang lain peranti rangkaian ke destinasi anda.

Keseluruhan proses menukar data (dari lapisan atas) kepada isyarat (ke lapisan bawah) dipanggil enkapsulasi. Lihat rajah di bawah, ia menunjukkan skema enkapsulasi umum dari peringkat atas ke bawah:

Seterusnya, isyarat, melalui beberapa peranti rangkaian (dalam kes kami, penghala dan suis), mencapai penerima, dalam kes ini, pelayan (Anda boleh mengklik pada semua gambar dan mereka akan membesar).

Kad rangkaian pelayan mengambil bit (pada lapisan fizikal) dan menukarnya kepada bingkai (untuk lapisan pautan). Lapisan pautan data mesti menukar bingkai ke dalam paket dalam susunan terbalik (untuk lapisan rangkaian), hanya sebelum menukar lapisan pertama melihat alamat MAC (alamat fizikal) penerima, ia mesti sepadan dengan alamat MAC kad rangkaian, jika tidak, bingkai itu akan musnah. Kemudian lapisan pautan (jika alamat MAC sepadan) mengira jumlah data yang diterima dan membandingkan nilai yang terhasil dengan nilai treler. Biar saya ingatkan anda bahawa nilai treler telah dikira pada komputer anda, dan kini, selepas dihantar melalui wayar, ia dibandingkan dengan nilai yang diterima pada pelayan dan jika ia sepadan, bingkai itu ditukar menjadi satu paket. Jika kod pengesahan integriti data terjejas - bingkai dimusnahkan serta-merta.

Di peringkat rangkaian, alamat logik (alamat IP) diperiksa; jika semakan berjaya, paket ditukar menjadi segmen, mencapai lapisan pengangkutan.

Pada lapisan pengangkutan, maklumat dari pengepala diperiksa, jenis segmennya, protokol apa yang digunakan, port logik yang dimaksudkan untuknya, dsb. Protokol yang digunakan ialah TCP, jadi pemberitahuan dihantar semula ke komputer anda apabila segmen tiba. Seperti yang dinyatakan di atas (apabila data telah dibungkus ke dalam segmen), dalam kes itu port destinasi 80 telah digunakan. Kerana Port ini dibuka pada pelayan web, dan data dipindahkan lebih jauh ke peringkat atas.

Di peringkat atas, permintaan (alamat tapak yang dimasukkan) diproses oleh pelayan web (ia menyemak sama ada halaman web yang diminta boleh diakses).

Proses menukar isyarat daripada wayar kepada data ini dipanggil proses penyahkapsulan.

Sebaik sahaja halaman ditemui pada pelayan, ia (teks, imej, muzik) ditukar menjadi kod digital, mudah untuk enkapsulasi. Sebilangan besar data dibahagikan kepada bahagian dan dihantar ke peringkat pengangkutan. Di sana, sekeping data ditukar menjadi segmen, hanya port destinasi kini akan menjadi port yang anda hantarkan (ingat, 1223). Segmen ditukar menjadi paket yang pengepalanya mengandungi alamat IP komputer anda dan dihantar di bawah. Pada lapisan pautan, paket itu kemudiannya ditukar kepada bingkai dan tajuk dan treler ditambah. Alamat MAC destinasi diletakkan dalam pengepala (dalam kes ini ia akan menjadi alamat pintu masuk), dan kod pengesahan integriti data diletakkan dalam treler. Seterusnya, kad rangkaian menghantar bingkai dalam bentuk isyarat di sepanjang kabel ke arah komputer anda.

Ini adalah bagaimana pertukaran data rangkaian, enkapsulasi dan penyahkapsulan berlaku.

Anda pastinya perlu ingat bahawa kepingan data tersebut (bersama dengan pengepala) yang bergerak dari peringkat ke peringkat (dengan penambahan pengepala atau sebaliknya) dipanggil Unit Data Protokol atau PDU. Jika kita menterjemah sastera ke dalam bahasa Rusia, ternyata sekeping data pada setiap peringkat model. Di bahagian pertama CCNA terdapat soalan berkaitan PDU, jadi pastikan anda ingat apa itu;)

Perihalan peranti rangkaian

Dalam artikel ini saya ingin memberitahu anda tentang peranti rangkaian sedia ada.

Selalunya, mereka yang mula membiasakan diri dengan teknologi rangkaian mempunyai soalan: mengapa di beberapa tapak ia ditulis tentang penghala, tetapi pada yang lain, ia sedikit berbeza dan sudah menjadi pintu masuk, dan pada satu pertiga ternyata bahawa pintu masuk adalah program? Bagaimana untuk memahami semua istilah ini dan di mana untuk mencari kebenaran tentang apa itu?

Saya akan memberikan jawapan terperinci kepada soalan ini. Selepas membaca artikel itu, anda akan tahu yang mana, serta perbezaan antara mereka.

Mari mulakan artikel ini dengan kad rangkaian, yang sama yang dipasang pada komputer atau komputer riba anda.

kad LAN

Anda mungkin menjumpai nama sedemikian: NIC, Kad Antara Muka Rangkaian, Penyesuai rangkaian, penyesuai Ethernet, kad rangkaian - semuanya adalah perkara yang sama.

Komputer anda memerlukan kad rangkaian untuk berkomunikasi (bertukar data) dengan peranti rangkaian lain.

Berdasarkan kaedah melaksanakan kad rangkaian ke dalam komputer anda, ia boleh dibahagikan kepada 3 jenis: terbina dalam, dalaman dan luaran.

Kad terbenam ialah apabila sebahagian daripada kad rangkaian dibina ke dalam papan induk, i.e. Papan induk mempunyai penyambung terbina dalam untuk menyambungkan kabel dan cip untuk memproses maklumat (fungsi tambahan yang mesti diproses pada kad rangkaian diproses oleh pemproses pusat menggunakan pemacu khas). Kini semua komputer riba mempunyai pelaksanaan sedemikian, dan tiada ruang di dalam kes untuk papan biasa. Komputer rumah pada masa kini tidak kekurangan penyelesaian kad rangkaian terbina dalam. Pengeluar papan induk memastikan bahawa apabila anda membeli, anda serta-merta mempunyai kad rangkaian, kad bunyi, kad video dan beberapa kad lain (kemajuan tidak berhenti).

Dalaman ialah apabila kad rangkaian dipasang di dalam komputer (unit sistem). Ini bermakna terdapat kad rangkaian yang berasingan, dengan penyambung rangkaian, dimasukkan melalui penyambung khas (PCI, PCI-E, ISA) ke dalam papan induk. Ia boleh ditarik keluar dari satu komputer dan dimasukkan ke dalam komputer lain.

Luaran - kini pelaksanaan sedemikian boleh didapati apabila tablet atau komunikator disambungkan melalui antara muka rangkaian ke rangkaian tempatan, juga pada komputer riba tanpa penyambung rangkaian atau dengan penyambung rangkaian yang sudah lapuk (atau tidak berfungsi). Selalunya ini adalah kad rangkaian dalam bekas plastik dengan kabel USB untuk menyambung ke komputer.

Perbezaan antara modem dan penyesuai

Anda selalunya boleh menjumpai nama peranti rangkaian sebagai modem. Di satu kedai kita melihat modem Wi-Fi, dan di kedai lain penyesuai Wi-Fi. Jadi apakah perbezaan antara modem dan penyesuai atau kad rangkaian? Sekarang mari kita cuba memikirkan perkara ini (jika anda sedikit malas, anda boleh melangkau bahagian utama kajian dan membaca ayat terakhirnya sahaja).

Penyelidikan: Apakah itu modem dan apakah perbezaan daripada penyesuai.

Jadi, mari kita buat sedikit kajian dan ketahui apa itu modem, apa itu penyesuai, dan bagaimana ia berbeza.

Mari kita lihat apa maksud perkataan modem dan adapter itu sendiri.

Modem. Perkataan ini adalah akronim, i.e. singkatan (ejaan pendek) yang terbentuk daripada huruf awal perkataan Inggeris mo(dulator) dan dem(odulator). Modulator (lat. modulator - menjaga irama) ialah peranti yang menukar parameter isyarat pembawa mengikut perubahan dalam isyarat yang dihantar (maklumat). Demodulator ialah pengesan peranti penerima radio yang memulihkan maklumat daripada isyarat radio yang tertanam di dalamnya oleh modulator.

Ringkasnya, modem menukar bit data menjadi isyarat (sepadan dengan medium penghantaran data) dan sebaliknya, isyarat menjadi data.

Penyesuai (penyesuai atau penyesuai). Diterjemah ke dalam bahasa Rusia ternyata: penyesuai, peranti peralihan, peranti, gandingan peralihan, peranti penyambung, pikap, seseorang yang membuat semula karya sastera (menyesuaikannya). Memandangkan perkataan Adapter berasal daripada Adapt, mari kita pertimbangkan juga. Menyesuaikan bermaksud menyesuaikan, memudahkan, menyesuaikan.

Sama seperti modem, secara ringkasnya, penyesuai menerima isyarat daripada kabel (atau mana-mana medium penghantaran lain) dan menukarkannya kepada bit data dan sebaliknya.

Sekarang saya akan mempertimbangkan di mana dan untuk tujuan apa kedua-dua perkataan ini digunakan.

Perkataan "modem" digunakan hanya sebagai peranti modulasi/penyahmodulasi: modem, modem lembut, modem wayarles, modem suara, modem satelit, modem faks.

Tetapi dengan perkataan "penyesuai" perkara yang lebih menarik: bekalan kuasa, penyesuai rangkaian, penyesuai DOF, penyesuai penyesuai (gelang penyesuai untuk optik foto), kad rangkaian (papan), antara muka antara peranti, penyesuai video, penyesuai grafik (menukar imej grafik ke dalam bentuk yang berbeza). Dan beberapa lagi keratan daripada ayat di mana perkataan ini muncul: "Penyesuai, Penyesuai atau Pembungkus / Pembungkus ialah corak reka bentuk struktur", "penyesuai mulut plastik direka khusus untuk aerosol dos bermeter", "pada penyesuai botol dan menembusi hujungnya. penyesuai ke dalam pusat penutup botol", "Untuk mengenali asid amino dalam sel terdapat "penyesuai", memindahkan molekul RNA (tRNA).," "tag lelaran standard, penyesuai lelaran terbalik dan lelaran sisipan", "Untuk main balik dalam perakam video, ia diletakkan dalam penyesuai khas yang mempunyai saiz luaran kaset video VHS standard.", "Majoriti tetikus moden mempunyai antara muka USB, kadangkala dengan penyesuai untuk PS/2.", "" biola elektrik" - S. dengan penyesuai untuk penguatan bunyi", "gitar elektrik yang rentetannya bergetar menggunakan penyesuai ditukarkan kepada yang elektrik," "Perakam video pada kamera, melalui penyesuai khas, dipasang dengan tegar pada televisyen kamera, membentuk satu unit.”

Mari kita ringkaskan hasil penyelidikan kami. Saya ulangi bahawa perkataan "modem" hanya digunakan sebagai peranti modulasi/penyahmodulasi. "Penyesuai" adalah perkataan yang lebih universal, walaupun ada makna umum. Di mana sahaja sesuatu perlu ditukar, diubah, diubah dan disesuaikan, perkataan "penyesuai" boleh digunakan. Sebenarnya, fungsi modem sesuai dengan definisi penyesuai, jadi kita boleh menganggap perkataan ini (dalam teknologi rangkaian) mempunyai makna yang sama dan, jika perlu, menggantikan satu dengan yang lain. Selain itu, memandangkan "modem" ialah perkataan yang lebih 'sempit' dan khusus, ia harus digunakan untuk menggantikan perkataan "penyesuai" dengan berhati-hati. Sebaliknya, "penyesuai" boleh menggantikan mana-mana "modem".

Kini, dalam zaman teknologi tinggi, anda tidak akan mengejutkan sesiapa pun dengan kad rangkaian; semua orang sudah menggunakan modem 3G, modem USB, modem GSM, dsb. Ini semua perkara yang sama. Seperti yang ditunjukkan dalam gambar di bawah, modem 3G adalah peranti yang dimasukkan ke dalam Port USB komputer, komputer riba atau tablet anda (Selain USB, anda juga boleh mencari antara muka lain, contohnya PCIMCI). Di dalam peranti ini terdapat kad SIM daripada pengendali mudah alih, yang membolehkan anda disambungkan ke Internet di kawasan liputan rangkaian pengendali ini (contohnya, dalam negara) atau semasa merayau (contohnya, di luar negara).

Terdapat juga peranti yang sangat serupa: modem 4G, modem WiMAX - ini adalah peranti yang berfungsi menggunakan teknologi yang dipanggil Wireless MAN (standard IEEE802.16). Menyediakan akses kepada Internet dan rangkaian tempatan dalam kawasan liputan. Sesetengah komunikator dan komputer riba mempunyai penyesuai WiMAX terbina dalam.

Sudah tiba masanya untuk menyebut teknologi Wi-Fi, lebih tepat lagi tentang peranti yang berfungsi padanya: modem Wi-Fi, penyesuai Wi-Fi, kad Wi-Fi dan Wi-Fi yang serupa. Peranti ini, seperti kad rangkaian, mengikut kaedah pemasangan (pelaksanaan) boleh dibahagikan kepada tiga kumpulan: terbina dalam, dalaman dan luaran.

Penyesuai Wi-Fi terbina dalam dilihat dalam peranti yang sama seperti kad rangkaian, ditambah dalam hampir semua peranti mudah alih.

Kad dalaman kelihatan seperti kad rangkaian biasa dengan antena. Ia bukan sesuatu yang luar biasa sekarang untuk mencari kad rangkaian pada masa yang sama dengan modul Wi-Fi.

Model rangkaian ialah penerangan teori tentang prinsip operasi set protokol rangkaian yang berinteraksi antara satu sama lain. Model ini biasanya dibahagikan kepada lapisan, supaya protokol peringkat lebih tinggi akan menggunakan protokol peringkat rendah (lebih tepat, data daripada protokol peringkat lebih tinggi akan dihantar menggunakan protokol peringkat rendah - proses ini dipanggil enkapsulasi, proses mengekstrak data peringkat lebih tinggi daripada data peringkat rendah dipanggil de-enkapsulasi). Model boleh menjadi praktikal (digunakan dalam rangkaian, kadangkala mengelirukan dan/atau tidak lengkap, tetapi menyelesaikan tugasan yang diberikan) dan teori (menunjukkan prinsip melaksanakan model rangkaian, mengorbankan prestasi/keupayaan untuk kejelasan).

Enkapsulasi dalam rangkaian komputer ialah kaedah membina protokol rangkaian modular di mana fungsi rangkaian bebas secara logik diabstrakkan daripada mekanisme asas dengan menggabungkan atau merangkum mekanisme ini dalam objek peringkat lebih tinggi.

Model rangkaian OSI (Model Rujukan Saling Sambungan Sistem Terbuka - model interaksi sistem terbuka) - model abstrak untuk komunikasi rangkaian dan pembangunan protokol rangkaian.

Mewakili pendekatan berlapis kepada rangkaian. Setiap peringkat berfungsi sebagai sebahagian daripada proses interaksi. Terima kasih kepada struktur ini kerjasama peralatan rangkaian Dan perisian menjadi lebih mudah dan jelas.

7 Digunakan

6 Eksekutif

5 Sesi

4 Pengangkutan

3 Rangkaian

2 Saluran

1 Fizikal

19 Timbunan protokol TCP/IP. Pematuhan dengan lapisan model OSI.

Timbunan protokol TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) ialah satu set protokol rangkaian tahap berbeza model rangkaian yang digunakan dalam rangkaian. Protokol berfungsi antara satu sama lain dalam timbunan - ini bermakna protokol yang terletak pada tahap yang lebih tinggi berfungsi "di atas" yang lebih rendah, menggunakan mekanisme pengkapsulan. Sebagai contoh, protokol TCP berjalan di atas protokol IP.

Timbunan protokol TCP/IP termasuk protokol empat peringkat: aplikasi, pengangkutan, rangkaian dan akses rangkaian.

Protokol peringkat ini dilaksanakan sepenuhnya kefungsian model OSI. Semua interaksi pengguna dalam rangkaian IP dibina pada susunan protokol TCP/IP. Timbunan adalah bebas daripada medium penghantaran data fizikal.

Terdapat perselisihan pendapat tentang cara untuk menyesuaikan model TCP/IP ke dalam model OSI, kerana lapisan dalam model ini tidak sama. Selain itu, model OSI tidak menggunakan tahap tambahan- "Rangkaian Internet" - antara tahap pengangkutan dan rangkaian.

Biasanya, dalam timbunan TCP/IP, 3 lapisan atas (aplikasi, pembentangan dan sesi) model OSI digabungkan menjadi satu - aplikasi. Oleh kerana timbunan sedemikian tidak menyediakan protokol pemindahan data bersatu, fungsi menentukan jenis data dipindahkan ke aplikasi.

protokol IP.

Protokol Internet atau IP (protokol internet Inggeris - protokol internet) ialah protokol rangkaian berhala, protokol lapisan rangkaian keluarga TCP/IP.

Protokol IP digunakan untuk penghantaran data tanpa jaminan, dibahagikan kepada paket yang dipanggil, dari satu nod rangkaian ke nod yang lain. Ini bermakna tiada jaminan yang diberikan pada tahap protokol ini (lapisan ketiga model rangkaian OSI). penghantaran yang boleh dipercayai pakej kepada penerima. Khususnya, paket mungkin tiba dalam keadaan tidak teratur di mana ia dihantar, diduplikasi (apabila dua salinan paket yang sama tiba; sebenarnya ini sangat jarang berlaku), rosak (paket yang rosak biasanya dimusnahkan) atau tidak tiba sama sekali. Jaminan penghantaran paket tanpa ralat disediakan oleh protokol (lapisan pengangkutan) yang lebih tinggi bagi model rangkaian OSI - contohnya, TCP - yang menggunakan IP sebagai pengangkutan.

DALAM rangkaian moden Internet menggunakan IP versi 4, juga dikenali sebagai IPv4. Dalam versi protokol IP ini, setiap nod rangkaian diberikan alamat IP sepanjang 4 oktet (4 bait). Dalam kes ini, komputer dalam subnet disatukan oleh bit alamat awal biasa. Bilangan bit yang biasa kepada subnet tertentu dipanggil subnet mask (sebelum ini, ruang alamat dibahagikan kepada kelas - A, B, C; kelas rangkaian ditentukan oleh julat nilai oktet yang paling ketara dan menentukan bilangan nod boleh dialamatkan dalam rangkaian tertentu, kini pengalamatan tanpa kelas digunakan).

Model OSI (Model Rujukan Saling Sambung Sistem Terbuka, Model rujukan Interaksi Sistem Terbuka) ialah standard universal untuk interaksi dua sistem (komputer) melalui rangkaian komputer.

Model ini menerangkan fungsi tujuh tahap hierarki dan antara muka interaksi antara tahap. Setiap peringkat ditakrifkan oleh perkhidmatan yang disediakannya ke peringkat yang lebih tinggi, dan oleh protokol - satu set peraturan dan format data untuk interaksi objek pada tahap yang sama berjalan pada komputer yang berbeza.

Ideanya ialah keseluruhan prosedur yang kompleks rangkaian boleh dibahagikan kepada beberapa primitif, dilaksanakan secara berurutan oleh objek yang dikaitkan dengan tahap model. Model ini dibina sedemikian rupa sehingga objek pada tahap yang sama bagi dua komputer yang berinteraksi berkomunikasi secara langsung antara satu sama lain menggunakan protokol yang sesuai, tanpa mengetahui tahap apa yang berada di bawahnya dan apakah fungsi yang mereka lakukan. Tujuan objek adalah untuk menyediakan melalui antara muka piawai perkhidmatan tertentu ke tahap yang lebih tinggi, menggunakan, jika perlu, perkhidmatan yang menyediakan objek ini peringkat bawah.

Sebagai contoh, proses menghantar data melalui rangkaian ke proses yang terletak pada komputer lain. Melalui antara muka yang standard, proses penghantaran menghantar data ke peringkat yang lebih rendah, yang menyediakan proses dengan perkhidmatan untuk menghantar data, dan proses penerimaan, melalui antara muka piawai yang sama, menerima data ini dari peringkat yang lebih rendah. Pada masa yang sama, tiada proses yang mengetahui atau perlu mengetahui dengan tepat bagaimana protokol peringkat rendah menghantar data, berapa banyak lapisan lain di bawahnya, apakah medium fizikal untuk penghantaran data dan cara mana ia bergerak.

Proses ini, sebaliknya, mungkin tidak berada pada tahap tertinggi model. Mari kita anggap mereka sudah selesai antara muka standard berinteraksi dengan aplikasi peringkat tinggi dan tugas mereka (perkhidmatan yang disediakan) ialah transformasi data, iaitu pemecahan dan pemasangan blok besar data yang dihantar oleh aplikasi peringkat tinggi antara satu sama lain. Pada masa yang sama, intipati data ini dan tafsirannya untuk proses yang sedang dipertimbangkan adalah tidak penting sama sekali.

Mungkin juga objek pada tahap yang sama boleh ditukar ganti (contohnya, apabila kaedah melaksanakan perkhidmatan berubah) dengan cara yang objek pada tahap yang lebih tinggi tidak akan melihat penggantian itu.

Mari kita kembali kepada contoh: aplikasi tidak mengetahui bahawa data mereka diubah dengan tepat oleh pemecahan/pemasangan; ia cukup untuk mereka mengetahui bahawa tahap yang lebih rendah menyediakan mereka dengan beberapa perkhidmatan transformasi data "betul". Jika, untuk beberapa rangkaian lain, bukan pemecahan/pemasangan paket yang diperlukan, tetapi, katakan, pembalikan bit genap dan ganjil, maka proses tahap yang dipersoalkan akan diganti, tetapi aplikasi tidak akan melihat apa-apa. , memandangkan antara muka mereka dengan tahap asas adalah diseragamkan, dan tindakan khusus peringkat bawah disembunyikan daripada mereka.

Objek yang melaksanakan fungsi tahap boleh dilaksanakan dalam perisian, perisian tegar atau bentuk perkakasan. Sebagai peraturan, semakin rendah tahap, semakin besar bahagian perkakasan dalam pelaksanaannya.

Organisasi interaksi rangkaian antara komputer, yang dibina berdasarkan tahap hierarki, seperti yang diterangkan di atas, sering dipanggil timbunan protokol.

1.1.1. Lapisan Model OSI

Disenaraikan di bawah (dari atas ke bawah) adalah lapisan model OSI dan fungsi umumnya.

Tahap permohonan- antara muka dengan proses aplikasi.

Lapisan pembentangan- penyelarasan pembentangan (format, pengekodan) data proses permohonan.

Tahap sesi- mewujudkan, mengekalkan dan menutup sesi komunikasi logik antara proses jauh.

Lapisan pengangkutan- memastikan pertukaran bebas dari hujung ke hujung aliran data antara proses semasa sesi.

Lapisan rangkaian- pemecahan dan pemasangan data yang dihantar oleh lapisan pengangkutan, penghalaan dan pergerakannya melalui rangkaian dari komputer penghantar ke komputer penerima.

Lapisan Pautan Data- kawalan saluran penghantaran data, kawalan akses kepada medium penghantaran, penghantaran data melalui saluran, pengesanan ralat dalam saluran dan pembetulannya.

Lapisan fizikal- antara muka fizikal dengan saluran penghantaran data, perwakilan data dalam bentuk isyarat fizikal dan pengekodannya (modulasi).

1.1.2. Pembungkusan dan Pemprosesan Paket

Apabila paket data bergerak melalui peringkat dari atas ke bawah, setiap satu tahap baru menambah maklumat perkhidmatannya sendiri pada paket dalam bentuk pengepala dan, mungkin, treler (maklumat yang diletakkan di hujung mesej). Operasi ini dipanggil merangkum data peringkat atas dalam paket peringkat bawah. Maklumat perkhidmatan bertujuan untuk objek pada tahap yang sama di komputer jauh, format dan tafsirannya ditentukan oleh protokol lapisan ini.

Sudah tentu, data yang datang dari lapisan yang lebih tinggi sebenarnya mungkin merupakan paket dengan data yang telah dikemaskan daripada lapisan yang lebih tinggi.

Sebaliknya, apabila paket diterima dari lapisan bawah, ia dibahagikan kepada pengepala (treler) dan data. Maklumat perkhidmatan daripada pengepala (treler) dianalisis dan, selaras dengannya, data mungkin dihantar ke salah satu objek peringkat teratas. Itu, seterusnya, menganggap data ini sebagai pakej dengan maklumat perkhidmatan dan datanya sendiri untuk tahap yang lebih tinggi, dan prosedur itu diulang sehingga data pengguna, dibersihkan daripada semua maklumat perkhidmatan, mencapai proses permohonan.

Ada kemungkinan bahawa paket data tidak akan mencapai tahap tertinggi, sebagai contoh, jika komputer yang dimaksudkan adalah stesen perantaraan di laluan antara penghantar dan penerima. Dalam kes ini, objek pada tahap yang sepadan, apabila menganalisis maklumat perkhidmatan, akan melihat bahawa paket pada tahap ini tidak ditujukan kepadanya (walaupun dari sudut pandangan tahap yang lebih rendah ia ditujukan kepada komputer tertentu ini). Objek kemudiannya akan melakukan tindakan yang diperlukan untuk memajukan paket ke destinasinya atau mengembalikannya kepada pengirim dengan mesej ralat, tetapi dalam mana-mana keadaan ia tidak akan memajukan data ke lapisan atas.

Model OSI telah dicadangkan agak lama dahulu, tetapi protokol berdasarkannya jarang digunakan, pertama, kerana kerumitannya yang tidak selalu dibenarkan, dan kedua, kerana kewujudan timbunan yang terbukti dengan baik, walaupun tidak sepadan dengan Protokol model OSI (contohnya, TCP/IP).

Oleh itu, model OSI st O ia dianggap terutamanya sebagai pangkalan sokongan untuk mengelaskan dan membandingkan susunan protokol.

1.2. Timbunan protokol TCP/IP

TCP/IP- nama kolektif untuk satu set (timbunan) protokol rangkaian tahap berbeza yang digunakan di Internet. Ciri TCP/IP:

• piawaian protokol terbuka yang dibangunkan secara bebas daripada perisian dan perkakasan;
• kebebasan daripada medium penghantaran fizikal;
• sistem pengalamatan unik;
• protokol piawai tahap tinggi untuk perkhidmatan pengguna biasa.

nasi. 1.2.1. Timbunan protokol TCP/IP

Timbunan protokol TCP/IP dibahagikan kepada 4 peringkat: digunakan (permohonan), pengangkutan (pengangkutan), kerja internet (internet) dan tahap akses media (capaian rangkaian). Istilah yang digunakan untuk menetapkan blok data yang dihantar adalah berbeza apabila menggunakan protokol lapisan pengangkutan yang berbeza - TCP dan UDP, jadi Rajah 1.2.1 menunjukkan dua tindanan. Seperti dalam model OSI, data lebih banyak peringkat atasan dikapsulkan dalam pakej peringkat rendah (lihat Rajah 1.2.2).

nasi. 1.2.2. Contoh enkapsulasi paket dalam timbunan TCP/IP

Nisbah aras anggaran Timbunan OSI dan TCP/IP ditunjukkan dalam Rajah. 1.2.3.

nasi. 1.2.3. Hubungan antara tahap tindanan OSI dan TCP/IP

Fungsi setiap lapisan dan contoh protokol dibincangkan secara ringkas di bawah. Program yang melaksanakan fungsi protokol tertentu sering dipanggil modul, sebagai contoh, "modul IP", "modul TCP".

1.2.1. Lapisan aplikasi

Aplikasi yang menjalankan tindanan TCP/IP juga boleh melaksanakan fungsi lapisan pembentangan dan sebahagian daripada model sesi OSI; contohnya, menukar data kepada perwakilan luaran, mengumpulkan data untuk penghantaran, dsb.

Contoh aplikasi biasa ialah program telnet, ftp, pelayan HTTP dan klien (pelayar WWW), program e-mel.

Untuk menghantar data ke aplikasi lain, aplikasi mengakses satu atau satu lagi modul lapisan pengangkutan.

1.2.2. Lapisan pengangkutan

Protokol lapisan pengangkutan menyediakan penghantaran data yang telus (hujung ke hujung) (perkhidmatan penghantaran hujung ke hujung) antara dua proses aplikasi. Proses yang menerima atau menghantar data menggunakan lapisan pengangkutan dikenal pasti pada lapisan itu dengan nombor yang dipanggil nombor port. Oleh itu, peranan alamat pengirim dan penerima di peringkat pengangkutan dimainkan oleh nombor port (atau lebih mudah, pelabuhan).

Dengan menganalisis pengepala paketnya yang diterima daripada lapisan kerja internet, modul pengangkutan menentukan mengikut nombor port penerima aplikasi mana yang memproses data dihantar dan menghantar data ini ke proses aplikasi yang sesuai (mungkin selepas menyemaknya untuk ralat, dan lain-lain.). Nombor port destinasi dan sumber ditulis ke dalam pengepala oleh modul pengangkutan yang menghantar data; pengepala lapisan pengangkutan juga mengandungi maklumat perkhidmatan lain; Format pengepala bergantung pada protokol pengangkutan yang digunakan.

Terdapat dua protokol utama yang beroperasi pada lapisan pengangkutan: UDP Dan TCP.

TCP (Protokol Kawalan Penghantaran) - boleh dipercayai protokol dengan mewujudkan sambungan: Ia menguruskan sesi komunikasi logik (mewujudkan, mengekalkan dan menutup sambungan) antara proses dan memastikan penghantaran data aplikasi yang boleh dipercayai (tanpa ralat dan terjamin) dari proses ke proses.

Data untuk TCP ialah jujukan oktet pengguna yang tidak ditafsirkan oleh protokol, dipecahkan untuk penghantaran dalam bahagian. Setiap bahagian dihantar dalam segmen TCP yang berasingan. Untuk mempromosikan segmen melalui rangkaian antara komputer penghantar dan komputer penerima, modul TCP menggunakan perkhidmatan lapisan kerja internet (memanggil modul IP).

Kerja yang lebih terperinci protokol TCP dibincangkan dalam Bab 3.

Semua aplikasi yang diberikan sebagai contoh dalam perenggan sebelumnya menggunakan perkhidmatan TCP.

UDP (User Datagram Protocol) sebenarnya tidak melaksanakan sebarang fungsi khas sebagai tambahan kepada fungsi lapisan kerja internet (protokol IP, lihat Bab 2). Protokol UDP digunakan sama ada semasa memajukan pesanan ringkas, apabila overhed untuk menubuhkan sesi dan menyemak penghantaran data yang berjaya adalah lebih tinggi daripada kos menghantar semula mesej (sekiranya gagal), atau dalam kes apabila organisasi proses permohonan itu sendiri memastikan sambungan diwujudkan dan penghantaran paket disemak (contohnya, NFS).

Data pengguna yang diterima daripada lapisan aplikasi didahului oleh pengepala UDP, dan paket UDP yang dihasilkan dihantar ke lapisan kerja internet.

Pengepala UDP terdiri daripada dua perkataan 32-bit:

Nilai medan:

Pelabuhan Sumber- nombor port proses penghantaran.

Pelabuhan destinasi- nombor port proses penerimaan.

Panjang- panjang paket UDP termasuk pengepala dalam oktet.

Checksum- jumlah semak. Jumlah semak dikira dengan cara yang sama seperti dalam pengepala TCP (lihat bahagian 3.2); jika paket UDP mempunyai panjang ganjil, maka apabila mengira checksum oktet sifar dilampirkan padanya.

Pengepala segera diikuti oleh data pengguna yang dihantar ke modul UDP oleh lapisan aplikasi dalam satu panggilan. Protokol UDP menganggap data ini sebagai mesej lengkap; ia tidak pernah memisahkan mesej untuk penghantaran dalam berbilang paket, dan juga tidak menggabungkan berbilang mesej untuk penghantaran dalam satu paket. Jika proses permohonan memanggil modul UDP N kali untuk menghantar data (iaitu, meminta N mesej dihantar), maka N paket akan dijana dan dihantar oleh modul UDP, dan proses penerimaan perlu memanggil modul UDPnya N kali untuk menerima semua mesej.

Apabila menerima paket daripada lapisan kerja internet, modul UDP menyemak jumlah semak dan menghantar kandungan mesej kepada proses aplikasi yang nombor portnya ditentukan dalam medan "Port Destinasi".

Jika semakan semak gagal, atau jika tiada proses disambungkan ke port yang diperlukan, paket diabaikan. Jika paket tiba lebih cepat daripada modul UDP boleh memprosesnya, maka paket yang masuk juga diabaikan. Protokol UDP tidak mempunyai apa-apa cara untuk mengesahkan penerimaan tanpa ralat data atau mesej ralat, tidak memastikan bahawa mesej tiba dalam susunan yang dihantar, dan tidak mewujudkan sesi komunikasi antara proses aplikasi, jadi ia adalah tidak boleh dipercayai protokol tanpa sambungan. Jika aplikasi memerlukan jenis perkhidmatan ini, ia mesti menggunakan protokol TCP pada lapisan pengangkutan.

Panjang maksimum mesej UDP adalah sama dengan panjang maksimum datagram IP (65535 oktet) tolak pengepala IP minimum (20) dan pengepala UDP (8), i.e. 65507 oktet. Dalam amalan, mesej yang biasanya digunakan adalah 8192 oktet panjang.

Contoh proses aplikasi menggunakan Protokol UDP:NFS ( Fail Rangkaian Sistem - rangkaian sistem fail), TFTP (Trivial Pemindahan fail Protokol - protokol pemindahan fail mudah), SNMP (Protokol Pengurusan Rangkaian Mudah), DNS ( Nama domain Perkhidmatan - perkhidmatan nama domain).

1.2.3. Lapisan Internet dan protokol IP

Protokol utama lapisan ini ialah protokol IP(Protokol Internet).

Protokol IP menghantar blok data, dipanggil datagram, dari satu alamat IP ke alamat IP yang lain. Alamat IP ialah pengecam komputer 32-bit yang unik (lebih tepat, ia antara muka rangkaian). Data untuk datagram dihantar ke modul IP oleh lapisan pengangkutan. Modul IP mendahului data ini dengan pengepala yang mengandungi alamat IP pengirim dan penerima dan maklumat perkhidmatan lain, dan datagram yang dijana oleh itu dihantar ke lapisan akses media (contohnya, salah satu antara muka fizikal) untuk menghantar melalui data pautan.

Tidak semua komputer boleh berkomunikasi secara langsung antara satu sama lain; Selalunya, untuk menghantar datagram ke destinasinya, adalah perlu untuk mengarahkannya melalui satu atau lebih komputer perantaraan di sepanjang satu laluan atau yang lain. Tugas menentukan laluan untuk setiap datagram diselesaikan oleh protokol IP.

Apabila modul IP menerima datagram dari lapisan bawah, ia menyemak alamat IP destinasi. Jika datagram ditangani komputer ini, kemudian data daripadanya dipindahkan untuk diproses ke modul peringkat lebih tinggi (yang secara khusus ditunjukkan dalam pengepala datagram). Jika alamat destinasi datagram adalah asing, maka modul IP boleh membuat dua keputusan: yang pertama adalah untuk memusnahkan datagram, yang kedua adalah untuk menghantarnya lebih jauh ke destinasinya, menentukan laluan - inilah stesen perantaraan - penghala - buat.

Ia juga mungkin diperlukan di pinggir rangkaian dengan ciri yang berbeza, pecahkan datagram kepada serpihan, dan kemudian pasangkannya menjadi satu keseluruhan pada komputer penerima. Ini juga merupakan tugas protokol IP.

Jika modul IP tidak dapat menghantar datagram atas sebarang sebab, ia akan dibuang. Dalam kes ini, modul IP boleh menghantar pemberitahuan ralat kepada komputer sumber datagram ini; Pemberitahuan sedemikian dihantar menggunakan protokol ICMP, yang merupakan bahagian penting modul IP. Protokol IP tidak mempunyai cara lagi untuk memantau ketepatan data, mengesahkan penghantarannya, memastikan susunan datagram yang betul, atau pra-mewujudkan sambungan antara komputer. Tugas ini diberikan kepada lapisan pengangkutan.

Banyak alamat IP mempunyai tatatanda yang setara sebagai nama domain (contohnya, alamat IP 194.84.124.4 boleh ditulis sebagai maria.vvsu.ru). Penukaran antara dua bentuk ini dilakukan oleh Perkhidmatan Nama Domain (DNS). Nama domain dibincangkan dalam kursus "Pengenalan kepada Internet", perkhidmatan DNS dibincangkan dalam kursus “Internet Technologies”. Nama domain diperkenalkan untuk memudahkan penggunaan manusia. Semua proses TCP/IP dan peralatan komunikasi hanya menggunakan alamat IP.

Protokol IP dan ICMP dibincangkan secara terperinci dalam Bab 2.

1.2.4. Tahap akses media

Fungsi tahap ini:

• paparan alamat IP dalam alamat fizikal rangkaian (alamat MAC, cth. alamat Ethernet sekiranya berlaku Rangkaian Ethernet). Fungsi ini dilaksanakan Protokol ARP(lihat bahagian 2.6);
• enkapsulasi datagram IP ke dalam bingkai untuk penghantaran lebih saluran fizikal dan mengekstrak datagram daripada bingkai. Ini tidak memerlukan sebarang kawalan ralat penghantaran (walaupun mungkin ada), kerana dalam timbunan TCP/IP kawalan tersebut diberikan kepada lapisan pengangkutan atau pada aplikasi itu sendiri. Pengepala bingkai menunjukkan pusat akses perkhidmatan (SAP, Pusat Akses Perkhidmatan) - medan yang mengandungi kod protokol lapisan kerja internet yang mana kandungan bingkai harus dipindahkan (dalam kes kami, ini ialah protokol IP);
• menentukan kaedah akses kepada medium penghantaran - iaitu kaedah yang mana komputer menetapkan haknya untuk melakukan pemindahan data (pemindahan token, pengundian komputer, akses berbilang dengan pengesanan perlanggaran, dll.).
• mentakrifkan perwakilan data dalam persekitaran fizikal;
• menghantar dan menerima bingkai.

Tindanan TCP/IP tidak membayangkan penggunaan mana-mana protokol lapisan akses media tertentu atau media fizikal. Lapisan capaian media dikehendaki mempunyai antara muka dengan modul IP untuk memastikan penghantaran datagram antara lapisan. Ia juga perlu memastikan bahawa alamat IP hos rangkaian yang mana datagram dihantar ditukar kepada alamat MAC. Selalunya, keseluruhan susunan protokol boleh bertindak sebagai lapisan akses kepada medium penghantaran, kemudian mereka bercakap tentang IP melalui ATM, IP melalui IPX, IP melalui X.25, dsb.