Protokol ethernet ip tcp udp. Apakah alamat MAC? Alamat IP. Format. Komponen. Topeng subnet

Kuliah 3. Timbunan TCP/IP. Protokol asas TCP/IP

Protokol TCP/IP ialah protokol rangkaian pengangkutan asas. Istilah "TCP/IP" biasanya merujuk kepada semua yang berkaitan dengan protokol TCP dan IP. Ia meliputi seluruh keluarga protokol, program aplikasi, dan juga rangkaian itu sendiri. Keluarga termasuk protokol UDP, ARP, ICMP, TELNET, FTP dan banyak lagi.

Seni bina protokol TCP/IP direka bentuk untuk rangkaian bersepadu yang terdiri daripada subnet paket heterogen berasingan yang disambungkan antara satu sama lain melalui get laluan, yang mana mesin heterogen disambungkan. Setiap subnet berfungsi mengikut subnetnya sendiri keperluan khusus dan mempunyai sifat tersendiri sebagai alat komunikasi. Walau bagaimanapun, diandaikan bahawa setiap subnet boleh menerima satu paket maklumat (data dengan yang sepadan pengepala rangkaian) dan menghantarnya kepada alamat yang ditentukan pada subnet tertentu itu. Subnet tidak diperlukan untuk menjamin penghantaran paket mandatori dan boleh dipercayai protokol hujung ke hujung. Dengan cara ini, dua mesin yang disambungkan ke subnet yang sama boleh bertukar paket.

Timbunan protokol TCP/IP mempunyai empat lapisan (Rajah 3.1).

Rajah 3.1 – Timbunan TCP/IP

Lapisan IV sepadan dengan lapisan akses rangkaian, yang beroperasi berdasarkan protokol standard lapisan fizikal dan pautan data, seperti Ethernet, Cincin Token, SLIP, PPP dan lain-lain. Protokol di peringkat ini bertanggungjawab penghantaran paket data rangkaian pada peringkat perkakasan.

Lapisan III menyediakan kerja internet apabila menghantar paket data dari satu subnet ke subnet yang lain. Dalam kes ini, protokol IP berfungsi.

Tahap II adalah yang utama dan beroperasi berdasarkan protokol kawalan penghantaran TCP. Protokol ini diperlukan untuk penghantaran mesej yang boleh dipercayai antara program aplikasi yang terletak pada mesin yang berbeza dengan mencipta sambungan maya antara mereka.

Tahap I - digunakan. Tindanan TCP/IP telah wujud sejak sekian lama dan ia termasuk sejumlah besar protokol dan perkhidmatan peringkat aplikasi (protokol pemindahan Fail FTP, protokol Telnet, protokol Gopher untuk mengakses sumber ruang global GopherSpace, yang paling terkenal protokol HTTP untuk mengakses pangkalan data hiperteks jauh dalam web seluruh dunia dan lain-lain).

Semua protokol tindanan boleh dibahagikan kepada dua kumpulan: protokol pemindahan data, yang memindahkan data berguna antara dua pihak; protokol perkhidmatan yang diperlukan untuk operasi yang betul rangkaian.

Protokol perkhidmatan semestinya menggunakan beberapa jenis protokol pemindahan data. Contohnya, rasmi Protokol ICMP menggunakan protokol IP. Internet ialah koleksi semua rangkaian komputer yang disambungkan menggunakan protokol tindanan TCP/IP.

Fungsi lapisan pengangkutan. Protokol TCP, UDP.

Tahap keempat model direka untuk menyampaikan data tanpa ralat, kehilangan dan pertindihan dalam urutan di mana ia dihantar. Tidak kira apa data yang dihantar, dari mana dan di mana, iaitu, ia menyediakan mekanisme penghantaran itu sendiri. Lapisan pengangkutan menyediakan jenis berikut perkhidmatan:

– mewujudkan sambungan pengangkutan;

- pemindahan data;

– gangguan sambungan pengangkutan.

Fungsi yang dilakukan oleh lapisan pengangkutan:

– menukar alamat pengangkutan kepada alamat rangkaian;

– pemultipleksan sambungan pengangkutan ke dalam sambungan rangkaian;

– mewujudkan dan memutuskan sambungan pengangkutan;

– memesan blok data dengan sambungan individu;

– pengesanan ralat dan kawalan yang diperlukan ke atas kualiti perkhidmatan;

– pemulihan daripada kesilapan;

– pembahagian, perkaitan dan penyatuan;

– kawalan aliran data ke atas sambungan individu;

– fungsi penyeliaan;

– penghantaran blok data pengangkutan segera.

Protokol Kawalan Penghantaran (TCP) menyediakan perkhidmatan penghantaran paket berorientasikan sambungan yang boleh dipercayai.

Protokol TCP:

– menjamin penghantaran datagram IP;

– melaksanakan pembahagian dan pemasangan blok besar data yang dihantar oleh program;

– memastikan penghantaran segmen data dalam susunan yang diperlukan;

– menyemak integriti data yang dihantar menggunakan checksum;

– menghantar pengakuan positif jika data diterima dengan jayanya. Menggunakan pengakuan terpilih, anda juga boleh menghantar pengakuan negatif untuk data yang tidak diterima;

– Menawarkan pengangkutan pilihan untuk program yang memerlukan pemindahan data yang boleh dipercayai dengan penubuhan sesi, seperti pangkalan data dan program pelayan-pelanggan E-mel.

TCP adalah berdasarkan komunikasi titik ke titik antara dua nod rangkaian. TCP menerima data daripada program dan memprosesnya sebagai aliran bait. Bait dikumpulkan ke dalam segmen, yang diberikan nombor berjujukan oleh TCP untuk membolehkan pemasangan segmen yang betul pada hos penerima.

Untuk membolehkan dua nod TCP berkomunikasi, mereka mesti mewujudkan sesi antara satu sama lain terlebih dahulu. Sesi TCP dimulakan menggunakan proses yang dipanggil jabat tangan tiga hala, yang menyegerakkan nombor jujukan dan menghantar maklumat kawalan yang diperlukan untuk mewujudkan sambungan maya antara nod. Setelah proses jabat tangan ini selesai, pemajuan paket dan pengakuan bermula dalam susunan berurutan antara nod ini. Proses serupa digunakan oleh TCP sebelum menamatkan sambungan untuk memastikan kedua-dua nod telah selesai menghantar dan menerima data (Rajah 3.2).

Rajah 3.2 – Format pengepala Segmen TCP

Medan pelabuhan sumber dan pelabuhan destinasi menduduki 2 bait dan mengenal pasti proses penghantaran dan proses penerima. Nombor jujukan dan medan nombor pengakuan (4 bait panjang) nombor setiap bait data yang dihantar atau diterima. Dilaksanakan sebagai integer tidak ditandatangani yang ditetapkan semula apabila ia sampai nilai maksimum. Setiap pihak memimpin sendiri penomboran bersiri. Medan panjang pengepala ialah 4 bit panjang dan mewakili panjang pengepala segmen TCP, diukur dalam perkataan 32-bit. Panjang pengepala tidak tetap dan boleh berbeza-beza bergantung pada nilai yang ditetapkan dalam medan parameter. Medan rizab menduduki 6 bit. Medan bendera adalah 6 bit panjang dan mengandungi enam bendera 1-bit:

– bendera URG (Penunjuk Segera) ditetapkan kepada 1 jika penunjuk kepada medan data segera digunakan;

– bendera ACK (Acknowledgement) ditetapkan kepada 1 jika medan nombor akuan mengandungi data. Jika tidak, medan ini diabaikan;

– bendera PSH (Tolak) bermaksud bahawa penerima Timbunan TCP hendaklah segera memaklumkan aplikasi tentang data masuk, dan tidak menunggu sehingga penimbal penuh;

– bendera RST (Reset) digunakan untuk membatalkan sambungan: disebabkan oleh ralat aplikasi, penolakan segmen yang salah, percubaan untuk membuat sambungan jika tiada perkhidmatan yang diminta;

– bendera SYN(Segerak) ditetapkan apabila memulakan sambungan dan penyegerakan nombor siri;

– bendera FIN (Selesai) digunakan untuk menamatkan sambungan. Ia menunjukkan bahawa pengirim telah selesai menghantar data.

Medan saiz tetingkap (2 bait panjang) mengandungi bilangan bait yang boleh dihantar selepas bait yang telah diakui. Medan checksum (panjang 2 bait) digunakan untuk meningkatkan kebolehpercayaan. Ia mengandungi jumlah semak pengepala, data dan pengepala pseudo. Semasa melakukan pengiraan, medan semak ditetapkan sama dengan sifar, dan medan data berlapik dengan bait nol jika panjangnya ialah nombor ganjil. Algoritma checksum hanya menambah semua perkataan 16-bit dalam pelengkap dua dan kemudian mengira pelengkap jumlah keseluruhan.

Protokol UDP, sebagai protokol datagram, melaksanakan perkhidmatan apabila mungkin, iaitu, ia tidak menjamin penghantaran mesejnya, dan, oleh itu, sama sekali tidak mengimbangi ketidakbolehpercayaan protokol datagram IP. Unit data protokol UDP dipanggil paket UDP atau datagram pengguna. Setiap datagram membawa mesej pengguna yang berasingan. Ini mengakibatkan pengehadan: panjang datagram UDP tidak boleh melebihi panjang medan data protokol IP, yang seterusnya dihadkan oleh saiz bingkai teknologi asas. Oleh itu, jika penimbal UDP menjadi penuh, data aplikasi akan dibuang. Pengepala paket UDP, yang terdiri daripada empat medan 2-bait, mengandungi port sumber medan, port destinasi, panjang UDP dan jumlah semak (Rajah 3.3).

Medan pelabuhan sumber dan pelabuhan destinasi mengenal pasti proses penghantaran dan penerimaan. Medan panjang UDP mengandungi panjang paket UDP dalam bait. Medan checksum mengandungi checksum paket UDP, dikira ke atas keseluruhan paket UDP dengan pseudo-header ditambah.

Rajah 3.3 – Format pengepala paket UDP

Sastera asas: 2

Bacaan lanjut: 7

Soalan kawalan:

1. Apakah protokol dalam OSI ialah TCP/IP?

2. Apakah tujuan seni bina protokol TCP/IP?

3. Apakah lapisan yang terdapat pada tindanan TCP/IP?

4. Apakah fungsi yang dilakukan oleh TCP Transmission Control Protocol?

5. Apakah perbezaan yang wujud antara protokol TCP dan UDP?

Tindanan protokol TCP/IP ialah alfa dan omega Internet, dan anda bukan sahaja perlu tahu, tetapi juga memahami model dan prinsip operasi tindanan.

Kami mengetahui klasifikasi, piawaian rangkaian dan model OSI. Sekarang mari kita bercakap tentang timbunan berdasarkan sistem rangkaian komputer yang saling berkaitan di seluruh dunia, Internet, dibina.

Model TCP/IP

Pada mulanya timbunan yang diberikan dicipta untuk bersatu komputer besar di universiti mengikut talian telefon komunikasi titik ke titik. Tetapi apabila teknologi baru muncul, penyiaran (Ethernet) dan satelit, ia menjadi perlu untuk menyesuaikan TCP/IP, yang ternyata menjadi tugas yang sukar. Itulah sebabnya, bersama-sama dengan OSI, model TCP/IP muncul.

Model ini menerangkan bagaimana perlunya membina rangkaian berdasarkan pelbagai teknologi agar susunan protokol TCP/IP berfungsi di dalamnya.

Jadual menunjukkan perbandingan model OSI dan TCP/IP. Yang terakhir termasuk 4 peringkat:

Yang paling rendah, tahap antara muka rangkaian , menyediakan interaksi dengan teknologi rangkaian (Ethernet, Wi-Fi, dsb.). Ini adalah gabungan fungsi pautan data OSI dan lapisan fizikal.
Tahap Internet berdiri lebih tinggi dan mempunyai tugas yang serupa dengan lapisan rangkaian model OSI. Ia menyediakan carian laluan optimum, termasuk menyelesaikan masalah rangkaian. Pada tahap inilah penghala beroperasi.
Pengangkutan bertanggungjawab untuk komunikasi antara proses pada komputer yang berbeza, serta untuk penghantaran maklumat yang dihantar tanpa pertindihan, kehilangan atau kesilapan, dalam urutan yang diperlukan.
Digunakan menggabungkan 3 lapisan model OSI: sesi, pembentangan dan aplikasi. Iaitu, ia melaksanakan fungsi seperti sokongan sesi, protokol dan penukaran maklumat, dan interaksi rangkaian pengguna.

Kadang-kadang pakar cuba menggabungkan kedua-dua model menjadi sesuatu yang biasa. Sebagai contoh, di bawah ialah perwakilan lima peringkat simbiosis daripada pengarang Rangkaian Komputer E. Tanenbaum dan D. Weatherall:

Model OSI mempunyai pembangunan teori yang baik, tetapi protokol tidak digunakan. Model TCP/IP adalah berbeza: protokol digunakan secara meluas, tetapi model ini hanya sesuai untuk menerangkan rangkaian berasaskan TCP/IP.

Jangan mengelirukan mereka:

TCP/IP ialah susunan protokol yang menjadi asas kepada Internet.
Model rujukan OSI (Saling Sambungan Sistem Terbuka) sesuai untuk menerangkan pelbagai jenis rangkaian.

Timbunan protokol TCP/IP

Mari kita lihat setiap peringkat dengan lebih terperinci.

Tahap bawah antara muka rangkaian termasuk Ethernet, Wi-Fi dan DSL (modem). Teknologi rangkaian ini bukan sebahagian daripada timbunan secara rasmi, tetapi amat penting dalam pengendalian Internet secara keseluruhan.

Protokol lapisan rangkaian utama ialah IP (Internet Protocol). Ia adalah protokol yang dihalakan, sebahagian daripadanya ialah pengalamatan rangkaian (alamat IP). Protokol tambahan seperti ICMP, ARRP dan DHCP juga berfungsi di sini. Mereka mengekalkan rangkaian berjalan.

Di peringkat pengangkutan terdapat TCP, protokol yang menyediakan pemindahan data dengan jaminan penghantaran, dan UDP, protokol untuk pemindahan data pantas, tetapi tanpa jaminan.

Lapisan aplikasi ialah HTTP (untuk web), SMTP (pemindahan mel), DNS (menyerahkan nama domain mesra kepada alamat IP), FTP (pemindahan fail). Terdapat lebih banyak protokol pada tahap aplikasi tindanan TCP/IP, tetapi yang disenaraikan boleh dipanggil yang paling penting untuk dipertimbangkan.

Ingat bahawa susunan protokol TCP/IP mentakrifkan piawaian untuk komunikasi antara peranti dan mengandungi konvensyen kerja internet dan penghalaan.

Pengenalan kepada TCP/IP

Internet beroperasi berdasarkan keluarga protokol komunikasi TCP/IP, yang bermaksud Transmission Control Protocol/Internet Protocol. TCP/IP digunakan untuk penghantaran data di Internet dan dalam banyak lagi rangkaian tempatan. Bab ini membincangkan secara ringkas protokol TCP/IP dan cara ia mengawal pemindahan data.

Sudah tentu, bekerja dengan Internet sebagai pengguna tidak memerlukan pengetahuan khusus tentang protokol TCP/IP, tetapi memahami prinsip asas akan membantu anda dalam menyelesaikan masalah yang mungkin berlaku. umum masalah yang timbul, khususnya, apabila menyediakan sistem e-mel. TCP/IP juga berkait rapat dengan dua aplikasi Internet teras lain, FTP dan Telnet. Akhir sekali, memahami beberapa konsep asas Internet akan membantu anda menghargai sepenuhnya kerumitan sistem ini, sama seperti memahami cara kerja enjin pembakaran dalaman membantu anda menghargai kerja sebuah kereta.

Apakah itu TCP/IP

TCP/IP ialah nama keluarga protokol rangkaian. Protokol ialah satu set peraturan yang mesti dipatuhi oleh semua syarikat untuk memastikan keserasian perkakasan dan perisian yang mereka hasilkan. Peraturan ini memastikan bahawa mesin Peralatan Digital yang menjalankan TCP/IP boleh berkomunikasi dengan PC Compaq yang juga menjalankan TCP/IP. Selagi piawaian tertentu dipenuhi untuk pengendalian keseluruhan sistem, tidak kira siapa pengeluar perisian atau perkakasan. Ideologi sistem terbuka melibatkan penggunaan perkakasan dan perisian standard. TCP/IP ialah protokol terbuka, yang bermaksud semua maklumat khusus protokol diterbitkan dan boleh digunakan secara bebas.

Protokol mentakrifkan cara satu aplikasi berkomunikasi dengan yang lain. Komunikasi perisian ini adalah seperti perbualan: "Saya menghantar maklumat ini kepada anda, kemudian anda menghantar semula ini kepada saya, kemudian saya akan menghantar ini kepada anda. Anda perlu menambah semua bit dan menghantar semula jumlah hasil, dan jika ada masalah, anda perlu menghantar saya mesej yang sepadan." Protokol mentakrifkan bagaimana bahagian berlainan paket keseluruhan mengawal pemindahan maklumat. Protokol menunjukkan sama ada paket itu mengandungi mesej e-mel, artikel kumpulan berita atau mesej perkhidmatan. Piawaian protokol dirumuskan sedemikian rupa sehingga mengambil kira kemungkinan keadaan yang tidak dijangka. Protokol ini juga termasuk peraturan pengendalian ralat.

Istilah TCP/IP merangkumi nama dua protokol - Protokol Kawalan Penghantaran (TCP) dan Protokol Internet (IP). TCP/IP bukan satu program, kerana ramai pengguna tersilap percaya. Sebaliknya, TCP/IP merujuk kepada seluruh keluarga protokol berkaitan yang direka untuk menghantar maklumat melalui rangkaian sambil memberikan maklumat tentang keadaan rangkaian itu sendiri secara serentak. TCP/IP ialah komponen perisian rangkaian. Setiap bahagian keluarga TCP/IP melaksanakan tugas tertentu: menghantar e-mel, menyediakan perkhidmatan log masuk jauh, memindahkan fail, penghalaan mesej atau mengendalikan kegagalan rangkaian. Penggunaan TCP/IP tidak terhad kepada Internet global. Ia adalah yang paling banyak digunakan di seluruh dunia protokol rangkaian, digunakan kedua-duanya secara besar-besaran rangkaian korporat, dan dalam rangkaian tempatan dengan bilangan komputer yang kecil.

Seperti yang baru disebutkan, TCP/IP bukanlah satu protokol, tetapi satu keluarga daripada mereka. Mengapakah istilah TCP/IP kadangkala digunakan apabila ia bermaksud perkhidmatan selain TCP atau IP? Biasanya nama am digunakan apabila membincangkan seluruh keluarga protokol rangkaian. Walau bagaimanapun, sesetengah pengguna, apabila bercakap tentang TCP/IP, hanya bermaksud beberapa protokol dalam keluarga: mereka menganggap bahawa pihak lain dalam dialog memahami apa sebenarnya yang sedang dibincangkan. Malah, adalah lebih baik untuk memanggil setiap perkhidmatan dengan namanya sendiri untuk membawa kejelasan yang lebih besar kepada perkara yang dibincangkan.

Komponen TCP/IP

Pelbagai perkhidmatan yang disertakan dalam TCP/IP dan fungsinya boleh dikelaskan mengikut jenis tugas yang mereka lakukan. Berikut ialah penerangan kumpulan protokol dan tujuannya.

Pengangkutannprotokol ed menguruskan pemindahan data antara dua mesin.

TCP (Protokol Kawalan Penghantaran). Protokol yang menyokong pemindahan data berdasarkan sambungan logik antara komputer penghantaran dan penerimaan.

UDP (Protokol Datagram Pengguna). Protokol yang menyokong pemindahan data tanpa mewujudkan sambungan logik. Ini bermakna data dihantar tanpa terlebih dahulu mewujudkan sambungan antara komputer penerima dan penghantar. Analogi boleh dibuat dengan menghantar mel ke beberapa alamat, apabila tiada jaminan bahawa mesej ini akan sampai kepada penerima, jika dia wujud sama sekali. (Kedua-dua mesin disambungkan dalam erti kata bahawa kedua-duanya disambungkan ke Internet, tetapi mereka tidak berkomunikasi antara satu sama lain melalui sambungan logik.)

Protokol penghalaan memproses pengalamatan data dan menentukan cara terbaik kepada penerima. Mereka juga boleh menyediakan keupayaan untuk memecahkan mesej besar kepada beberapa mesej yang lebih kecil, yang kemudiannya dihantar secara berurutan dan dipasang menjadi satu keseluruhan pada komputer destinasi.

IP (Internet Protocol). Menyediakan pemindahan data sebenar.

ICMP (Internet Control Message Protocol). Mengendalikan mesej status untuk IP, seperti ralat dan perubahan dalam perkakasan rangkaian yang mempengaruhi penghalaan.

RIP (Protokol Maklumat Penghalaan). Salah satu daripada beberapa protokol yang menentukan laluan terbaik untuk menyampaikan mesej.

OSPF (Buka Laluan Terpendek Dahulu). Protokol alternatif untuk menentukan laluan.

Sokongan alamat rangkaian - ini adalah cara untuk mengenal pasti mesin dengan nombor unik dan nama. (Lihat kemudian dalam bab ini untuk maklumat lanjut tentang alamat.)

ARP (Address Resolution Protocol). Mentakrifkan alamat berangka unik mesin pada rangkaian.

DNS (Domain Sistem Nama). Menentukan alamat berangka daripada nama mesin.

RARP (Reverse Address Resolution Protocol). Menentukan alamat mesin pada rangkaian, tetapi dengan cara terbalik kepada ARP.

Perkhidmatan aplikasi - ini adalah program yang digunakan oleh pengguna (atau komputer) untuk mengakses pelbagai perkhidmatan. (Lihat "Aplikasi TCP/IP" kemudian dalam bab ini untuk maklumat lanjut.)

BOOTP (Protokol Boot) dimuatkan mesin rangkaian, membaca maklumat untuk bootstrap daripada pelayan.

FTP (Protokol Pemindahan Fail) memindahkan fail antara komputer.

TELNET menyediakan akses terminal jauh kepada sistem, iaitu, pengguna pada satu komputer boleh menyambung ke komputer lain dan berasa seolah-olah dia sedang bekerja pada papan kekunci mesin jauh.

Protokol gerbang membantu menghantar mesej penghalaan dan maklumat status rangkaian melalui rangkaian, serta memproses data untuk rangkaian tempatan. (Untuk maklumat lanjut tentang protokol get laluan, lihat "Protokol Gerbang" kemudian dalam bab ini.)

EGP (Exterior Gateway Protocol) digunakan untuk menghantar maklumat penghalaan untuk rangkaian luaran.

GGP (Gateway-to-Gateway Protocol) digunakan untuk menghantar maklumat penghalaan antara gateway.

IGP (Interior Gateway Protocol) digunakan untuk menghantar maklumat penghalaan untuk rangkaian dalaman.

NFS ( Fail Rangkaian System) membolehkan anda menggunakan direktori dan fail komputer jauh seolah-olah ia wujud pada mesin tempatan.

NIS (Perkhidmatan Maklumat Rangkaian) mengekalkan maklumat tentang pengguna berbilang komputer pada rangkaian, menjadikannya lebih mudah untuk log masuk dan menyemak kata laluan.

RPC (Remote Procedure Call) membenarkan program aplikasi jauh untuk berkomunikasi antara satu sama lain dengan cara yang mudah dan cekap.

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) ialah protokol yang memindahkan mesej e-mel antara mesin. SMTP dibincangkan dengan lebih terperinci dalam Bab. 13 "Cara e-mel berfungsi di Internet."

SNMP (Simple Network Management Protocol) ialah protokol pentadbiran yang menghantar mesej tentang status rangkaian dan peranti yang disambungkan kepadanya.

Semua jenis perkhidmatan ini bersama-sama membentuk TCP/IP - keluarga protokol rangkaian yang berkuasa dan cekap.

Alamat angka komputer

Setiap mesin yang disambungkan ke Internet atau mana-mana rangkaian TCP/IP lain mesti dikenal pasti secara unik. Tanpa pengecam unik, rangkaian tidak tahu cara menghantar mesej ke mesin anda. Jika beberapa komputer mempunyai pengecam yang sama, rangkaian tidak akan dapat menangani mesej tersebut.

Di Internet, komputer pada rangkaian dikenal pasti dengan menetapkan alamat Internet atau, lebih tepat lagi, alamat IP. Alamat IP sentiasa 32 bit panjang dan terdiri daripada empat bahagian 8-bit. Ini bermakna setiap bahagian boleh mengambil nilai antara 0 dan 255. Empat bahagian tersebut digabungkan menjadi satu notasi di mana setiap nilai lapan bit dipisahkan dengan noktah. Sebagai contoh, 255.255.255.255 atau 147.120.3.28 ialah dua alamat IP. Bila kita bercakap tentang Apabila bercakap tentang alamat rangkaian, kami biasanya bermaksud alamat IP.

Jika semua 32 bit alamat IP digunakan, terdapat lebih empat bilion alamat yang mungkin - lebih daripada cukup untuk masa hadapan Sambungan Internet! Walau bagaimanapun, beberapa kombinasi bit dikhaskan untuk tujuan khas, yang mengurangkan bilangan alamat yang berpotensi. Selain itu, quads 8-bit dikumpulkan dengan cara khas bergantung pada jenis rangkaian, supaya bilangan sebenar alamat yang mungkin lebih kecil.

Alamat IP tidak diberikan berdasarkan prinsip penyenaraian hos pada rangkaian -1, 2, 3, ... Malah, alamat IP terdiri daripada dua bahagian: alamat rangkaian dan alamat hos pada rangkaian ini. Terima kasih kepada struktur alamat IP ini, komputer pada rangkaian berbeza boleh mempunyai nombor yang sama. Oleh kerana alamat rangkaian berbeza, komputer dikenal pasti secara unik. Tanpa skema sedemikian, penomboran dengan cepat menjadi sangat janggal.

Alamat IP diperuntukkan bergantung pada saiz organisasi dan jenis aktivitinya. Jika ini adalah organisasi kecil, kemungkinan besar terdapat beberapa komputer (dan oleh itu alamat IP) pada rangkaiannya. Sebaliknya, sebuah syarikat besar mungkin mempunyai beribu-ribu komputer yang disusun ke dalam beberapa rangkaian kawasan setempat yang saling berkaitan. Untuk memastikan fleksibiliti maksimum, alamat IP diperuntukkan bergantung pada bilangan rangkaian dan komputer dalam organisasi dan dibahagikan kepada kelas A, B dan C. Terdapat juga kelas D dan E, tetapi ia digunakan untuk tujuan tertentu.

Tiga kelas alamat IP membolehkan mereka diperuntukkan berdasarkan saiz rangkaian organisasi. Memandangkan 32 bit ialah saiz penuh alamat IP yang sah, kelas memecahkan empat bahagian 8-bit alamat kepada alamat rangkaian dan alamat hos bergantung pada kelas. Satu atau lebih bit dikhaskan pada permulaan alamat IP untuk mengenal pasti kelas.

Alamat Kelas A - nombor antara 0 dan 127

Alamat kelas B - nombor antara 128 dan 191

Alamat Kelas C - nombor antara 192 dan 223

Jika alamat IP mesin anda ialah 147.14.87.23, maka anda tahu bahawa mesin anda berada pada rangkaian kelas B, ID rangkaian ialah 147.14 dan nombor unik mesin anda pada rangkaian ini ialah 87.23. Jika alamat IP ialah 221.132.3.123, maka mesin berada pada rangkaian kelas C dengan ID rangkaian 221.132.3 dan ID hos 123.

Setiap kali mesej dihantar kepada mana-mana hos di Internet, alamat IP digunakan untuk menunjukkan alamat pengirim dan penerima. Sudah tentu, anda tidak perlu mengingati sendiri semua alamat IP, kerana terdapat perkhidmatan TCP/IP khas untuk ini, dipanggil Sistem Nama Domain.

Nama domain

Apabila syarikat atau organisasi ingin menggunakan Internet, keputusan mesti dibuat; sama ada bersambung terus ke Internet sendiri, atau mewakilkan semua isu sambungan kepada syarikat lain, dipanggil pembekal perkhidmatan. Kebanyakan syarikat memilih jalan kedua untuk mengurangkan jumlah peralatan, menghapuskan isu pentadbiran dan mengurangkan kos keseluruhan.

Jika syarikat memutuskan untuk menyambung terus ke Internet (dan kadangkala apabila menyambung melalui pembekal perkhidmatan), ia mungkin ingin mendapatkan pengecam unik untuk dirinya sendiri. Sebagai contoh, ABC Corporation mungkin ingin mendapatkan alamat e-mel Internet yang mengandungi rentetan abc.com. Pengecam ini, yang termasuk nama syarikat, membolehkan pengirim mengenal pasti syarikat penerima.

Untuk mendapatkan salah satu daripada pengecam unik ini, dipanggil nama domain, syarikat atau organisasi menghantar permintaan kepada pihak berkuasa yang mengawal sambungan Internet, Pusat Maklumat Rangkaian (InterNIC). Jika InterNIC meluluskan nama syarikat, ia akan ditambahkan pada pangkalan data data internet. Nama domain mestilah unik untuk mengelakkan perlanggaran.

Bahagian terakhir nama domain dipanggil pengecam domain tingkat atas(cth .jagung). Terdapat enam domain peringkat tinggi yang ditubuhkan oleh InterNIC:

Pengecam Rangkaian Agra ARPANET

Syarikat Komersial Jagung

Institusi Pendidikan Edu

Jabatan atau organisasi Kerajaan Gov

Pertubuhan Tentera Mil

Organisasi Org yang tidak tergolong dalam mana-mana kategori yang disenaraikan

perkhidmatan WWW

dunia Wide Web(WWW, World Wide Web) ialah rupa terbaru Perkhidmatan maklumat Internet berdasarkan seni bina pelayan-pelanggan. Pada akhir 80-an, CERN (Pusat Fizik Zarah Eropah) mula bekerja untuk mencipta perkhidmatan maklumat yang membolehkan mana-mana pengguna mencari dan membaca dokumen yang dihoskan dengan mudah pada pelayan di mana-mana sahaja di Internet. Untuk tujuan ini, format dokumen standard telah dibangunkan yang memungkinkan untuk membentangkan maklumat secara visual pada paparan komputer dalam apa jua jenis, serta menyediakan keupayaan untuk memasang pautan ke dokumen lain dalam beberapa dokumen.

Walaupun WWW dibangunkan untuk digunakan oleh pekerja CERN, sebaik sahaja perkhidmatan jenis ini didedahkan kepada umum, popularitinya mula berkembang dengan cepat luar biasa. Banyak yang telah dibangunkan program aplikasi, digunakan sebagai pelanggan WWW, iaitu, menyediakan akses kepada pelayan WWW dan pembentangan dokumen pada skrin. Perisian pelanggan tersedia berdasarkan kedua-dua antara muka pengguna grafik (Mozek adalah salah satu yang paling popular) dan emulasi terminal abjad angka (Lynx ialah contoh). Kebanyakan pelanggan WWW membenarkan anda menggunakan antara muka mereka untuk mengakses jenis perkhidmatan Internet lain, seperti FTP dan Gopher.

Dokumen yang terdapat pada pelayan WWW bukan sekadar dokumen teks dalam piawaian ASCII. Ini adalah fail ASCII yang mengandungi arahan dalam bahasa khas yang dipanggil HTML (HyperText Bahasa penanda, Bahasa Penanda Hiperteks). Arahan HTML membolehkan anda menstruktur dokumen dengan menyerlahkan bahagian teks yang berbeza secara logik (tajuk) tahap yang berbeza, perenggan, penyenaraian, dsb.). Akibatnya, setiap program klien WWW boleh memformat teks dokumen untuk memaparkannya dengan terbaik pada paparan tertentu. Untuk menjadikan dokumen lebih ekspresif, teks biasanya diformat menggunakan saiz fon yang lebih besar untuk tajuk, tebal dan condong untuk istilah penting, menyerlahkan titik peluru, dsb. bahasa HTML juga membenarkan grafik ilustrasi disertakan dalam dokumen, yang boleh dipaparkan oleh penonton berasaskan GUI.

Salah satu yang paling penting sifat HTML ialah keupayaan untuk memasukkan pautan hiperteks dalam dokumen. Pautan ini membolehkan pengguna memuat turun dokumen baharu ke komputer mereka dengan hanya mengklik penuding tetikus di mana pautan. Mana-mana dokumen boleh mengandungi pautan ke dokumen lain. Dokumen yang mana titik pautan boleh didapati sama ada pada pelayan WWW yang sama dengan dokumen sumber atau pada mana-mana komputer lain di Internet. Kawasan dokumen yang digunakan sebagai pautan boleh menjadi perkataan, sekumpulan perkataan, imej grafik, atau bahkan bahagian imej tertentu. Kebanyakan pelayar WWW juga boleh mengakses sumber daripada perkhidmatan maklumat lain seperti FTP dan Gopher. Selain itu, penonton WWW membenarkan anda bekerja dengan fail multimedia yang mengandungi video dan audio dengan menggunakan program sokongan multimedia yang dipasang pada komputer tempatan anda.

13/10/06 5.6K

Kebanyakan kita mengenali TCP/IP sebagai gam yang menyatukan Internet. Tetapi hanya sedikit yang dapat memberikan penerangan yang meyakinkan tentang protokol ini dan cara ia berfungsi. Jadi apakah sebenarnya TCP/IP itu?

TCP/IP ialah satu cara untuk bertukar-tukar maklumat antara komputer yang disambungkan ke rangkaian. Tidak kira sama ada mereka adalah sebahagian daripada rangkaian yang sama atau disambungkan rangkaian berasingan. Tidak kira salah seorang daripada mereka mungkin komputer Cray dan yang lain Macintosh. TCP/IP ialah piawaian bebas platform yang merapatkan jurang antara komputer yang berbeza, sistem operasi dan rangkaian. Ia adalah protokol yang mentadbir Internet secara global, terima kasih sebahagian besarnya kepada rangkaian TCP/IP telah mendapat populariti.

Memahami TCP/IP terutamanya melibatkan kebolehan memahami set protokol misteri yang digunakan oleh hos TCP/IP untuk bertukar maklumat. Mari lihat beberapa protokol ini dan ketahui perkara yang membentuk pembalut TCP/IP.

Asas TCP/IP

TCP/IP ialah singkatan untuk Transmission Control Protocol/Internet Protocol. Dalam terminologi rangkaian komputer, protokol ialah piawaian yang telah dipersetujui yang membolehkan dua komputer bertukar data. Sebenarnya, TCP/IP bukanlah satu protokol, tetapi beberapa. Inilah sebabnya mengapa anda sering mendengar ia dirujuk sebagai suite, atau suite protokol, dengan TCP dan IP menjadi dua yang utama.

Perisian untuk TCP/IP, pada komputer anda, ialah pelaksanaan khusus platform bagi TCP, IP dan ahli keluarga TCP/IP yang lain. Ia biasanya juga mengandungi aplikasi peringkat tinggi seperti FTP (File Transfer Protocol), yang membolehkan anda baris arahan menguruskan perkongsian fail melalui Internet.

TCP/IP berasal daripada penyelidikan yang dibiayai oleh Agensi Projek Penyelidikan Lanjutan (ARPA) kerajaan AS pada 1970-an. Protokol ini dibangunkan supaya rangkaian komputer pusat penyelidikan di seluruh dunia dapat dihubungkan dalam bentuk "rangkaian rangkaian" maya (internetwork). Internet asal dicipta dengan menukar konglomerat rangkaian komputer sedia ada yang dipanggil ARPAnet menggunakan TCP/IP.

Sebab TCP/IP sangat penting hari ini ialah ia membenarkan rangkaian bersendirian untuk menyambung ke Internet atau bergabung untuk mencipta intranet peribadi. Rangkaian komputer yang membentuk intranet disambungkan secara fizikal melalui peranti yang dipanggil penghala atau penghala IP. Penghala ialah komputer yang menghantar paket data dari satu rangkaian ke rangkaian yang lain. Pada intranet berasaskan TCP/IP, maklumat dihantar dalam blok diskret yang dipanggil paket IP atau datagram IP. Terima kasih kepada perisian TCP/IP, semua komputer disambungkan ke rangkaian komputer, menjadi "saudara terdekat". Pada asasnya ia menyembunyikan penghala dan seni bina rangkaian asas dan menjadikan semuanya kelihatan seperti satu rangkaian besar. Sama seperti menyambung ke Rangkaian Ethernet diiktiraf oleh ID Ethernet 48-bit, sambungan intranet dikenal pasti oleh alamat IP 32-bit, yang kami nyatakan dalam bentuk nombor perpuluhan, dipisahkan dengan titik (contohnya, 128.10.2.3). Dengan mengambil alamat IP komputer jauh, komputer di intranet atau Internet boleh menghantar data kepadanya seolah-olah ia adalah sebahagian daripada rangkaian fizikal yang sama.

TCP/IP menyediakan penyelesaian kepada masalah data antara dua komputer yang disambungkan ke intranet yang sama tetapi pada rangkaian fizikal yang berbeza. Penyelesaian ini terdiri daripada beberapa bahagian, dengan setiap ahli keluarga protokol TCP/IP menyumbang kepada matlamat keseluruhan. IP, protokol paling asas dalam suite TCP/IP, membawa datagram IP merentasi intranet dan melaksanakan fungsi penting yang dipanggil penghalaan, pada asasnya memilih laluan yang akan diambil oleh datagram dari titik A ke titik B dan menggunakan penghala untuk membuat lompatan. " antara rangkaian.

TCP adalah lebih protokol tahap tinggi, yang membenarkan program aplikasi berjalan pada komputer hos yang berbeza pada rangkaian untuk bertukar-tukar aliran data. TCP membahagikan aliran data kepada rantai yang dipanggil segmen TCP dan menghantarnya menggunakan IP. Dalam kebanyakan kes, setiap segmen TCP dihantar dalam satu datagram IP. Walau bagaimanapun, jika perlu, TCP akan membahagikan segmen kepada berbilang datagram IP yang sesuai dengan bingkai data fizikal yang digunakan untuk memindahkan maklumat antara komputer pada rangkaian. Oleh kerana IP tidak menjamin bahawa datagram akan diterima dalam urutan yang sama di mana ia dihantar, TCP memasang semula segmen TCP di hujung laluan yang lain untuk membentuk aliran data yang berterusan. FTP dan telnet ialah dua contoh aplikasi TCP/IP popular yang bergantung pada penggunaan TCP.

Satu lagi ahli penting suite TCP/IP ialah User Datagram Protocol (UDP), yang serupa dengan TCP tetapi lebih primitif. TCP ialah protokol "dipercayai" kerana ia menyediakan semakan ralat dan mesej pengesahan untuk memastikan data sampai ke destinasinya tanpa rasuah. UDP ialah protokol "tidak boleh dipercayai" kerana ia tidak menjamin bahawa datagram akan tiba dalam susunan ia dihantar, malah ia akan tiba sama sekali. Jika kebolehpercayaan adalah syarat yang diingini, perisian akan diperlukan untuk melaksanakannya. Tetapi UDP masih mempunyai tempatnya dalam dunia TCP/IP, dan digunakan dalam banyak program. Program aplikasi SNMP (Simple Network Management Protocol), yang dilaksanakan dalam banyak penjelmaan TCP/IP, adalah salah satu contoh program UDP.

Protokol TCP/IP lain memainkan peranan yang kurang menonjol, tetapi sama pentingnya peranan penting dalam pengendalian rangkaian TCP/IP. Sebagai contoh, Address Resolution Protocol (ARP) menterjemah alamat IP ke dalam alamat rangkaian fizikal, seperti pengecam Ethernet. Protokol yang berkaitan, Reverse Address Resolution Protocol (RARP), melakukan sebaliknya, menukar alamat rangkaian fizikal kepada alamat IP. Internet Control Message Protocol (ICMP) ialah protokol pengiring yang menggunakan IP untuk menukar maklumat kawalan dan mengawal ralat yang berkaitan dengan penghantaran paket IP. Sebagai contoh, jika penghala tidak boleh menghantar datagram IP, ia menggunakan ICMP untuk memaklumkan pengirim bahawa terdapat masalah. Penerangan Ringkas Beberapa protokol lain yang "bersembunyi di bawah payung" TCP/IP disenaraikan dalam bar sisi.

Penerangan ringkas tentang keluarga protokol TCP/IP dengan singkatan
ARP (Address Resolution Protocol): Menukar alamat IP 32-bit kepada alamat fizikal rangkaian komputer, sebagai contoh, ke dalam alamat Ethernet 48-bit.

FTP (Protokol Pemindahan Fail): Membolehkan anda memindahkan fail dari satu komputer ke komputer lain menggunakan sambungan TCP. Protokol pemindahan fail yang berkaitan tetapi kurang biasa, Trivial File Transfer Protocol (TFTP), menggunakan UDP dan bukannya TCP untuk memindahkan fail.

ICMP (Internet Control Message Protocol): Membenarkan penghala IP menghantar mesej ralat dan mengawal maklumat ke penghala IP lain dan komputer hos pada rangkaian. Mesej ICMP "perjalanan" sebagai medan data datagram IP dan mesti dilaksanakan dalam semua varian IP.

IGMP (Internet Group Management Protocol): Membenarkan datagram IP menjadi multicast antara komputer yang tergolong dalam kumpulan yang sesuai.

IP (Internet Protocol, Protokol Internet): Protokol peringkat rendah yang mengarahkan paket data melalui rangkaian berasingan yang dipautkan bersama oleh penghala untuk membentuk Internet atau intranet. Data bergerak dalam bentuk paket yang dipanggil IP datagrams.

RARP (Reverse Address Resolution Protocol): Menukar alamat rangkaian fizikal kepada alamat IP.

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): Mentakrifkan format mesej yang pelanggan SMTP yang dijalankan pada satu komputer boleh gunakan untuk memajukan e-mel ke pelayan SMTP yang dijalankan pada komputer lain.

TCP (Transmission Control Protocol): Protokol berorientasikan sambungan yang menghantar data sebagai aliran bait. Data dihantar dalam paket—segmen TCP—yang terdiri daripada pengepala dan data TCP. TCP ialah protokol "boleh dipercayai" kerana ia menggunakan jumlah semak untuk menyemak integriti data dan menghantar pengesahan untuk memastikan data yang dihantar diterima tanpa rasuah.

UDP (User Datagram Protocol): Protokol bebas sambungan yang menghantar data dalam paket yang dipanggil datagram UDP. UDP ialah protokol "tidak boleh dipercayai" kerana pengirim tidak menerima maklumat yang menunjukkan sama ada datagram sebenarnya diterima.

Seni bina TCP/IP

Pereka rangkaian sering menggunakan model ISO/OSI (International Standards Organization/Open Systems Interconnect) tujuh lapisan untuk menggambarkan seni bina rangkaian. Setiap tahap dalam model ini sepadan dengan satu tahap kefungsian rangkaian. Di bahagian paling bawah terletak lapisan fizikal, yang mewakili persekitaran fizikal yang melaluinya data “mengembara”—dengan kata lain, sistem kabel rangkaian komputer. Di atasnya ada lapisan pautan, atau lapisan pautan data, yang fungsinya disediakan oleh kad antara muka rangkaian. Di bahagian paling atas ialah lapisan program aplikasi, di mana program yang menggunakan fungsi utiliti rangkaian dijalankan.

Rajah menunjukkan bagaimana TCP/IP sesuai dengan model ISO/OSI. Angka ini juga menggambarkan lapisan TCP/IP dan menunjukkan hubungan antara protokol utama. Apabila memindahkan blok data daripada aplikasi rangkaian ke kad penyesuai rangkaian ia secara berurutan melalui beberapa modul TCP/IP. Pada masa yang sama, pada setiap langkah ia dilengkapkan dengan maklumat yang diperlukan untuk modul TCP/IP yang setara di hujung rantai yang lain. Pada masa data sampai kad rangkaian, ia mewakili bingkai Ethernet standard, dengan mengandaikan bahawa rangkaian adalah berdasarkan antara muka ini. Perisian TCP/IP di hujung penerima mencipta semula data asal untuk program penerima dengan menangkap bingkai Ethernet dan menghantarnya ke belakang melalui set modul TCP/IP. (Satu daripada cara terbaik Untuk memahami struktur dalaman TCP/IP, adalah wajar menggunakan program "perisik" untuk mencari maklumat yang ditambahkan di dalam bingkai "terbang" melalui rangkaian pelbagai modul TCP/IP.)

Lapisan rangkaian dan protokol TCP/IP

ISO/OSI TCP/IP ___________________________ ___________________________ | Lapisan Aplikasi | | | |________________________________________________| | _________ _________ | ___________________________ | |Rangkaian | |Rangkaian | | Tahap | Lapisan Persembahan | | |program| |program| | digunakan |________________________________________________| | |_________| |_________| | program ___________________________ | | | Tahap sesi | | | |________________________________________________| |__________________________| | | ___________________________ _____|________________|______ | Lapisan pengangkutan| | TCP UDP | Pengangkutan |_____________________________________| |_____|______|______| peringkat | | ___________________________ _____|________________|______ | Lapisan rangkaian| | | | | Rangkaian |_____________________________________| | ---->IP<--- | уровень |__________________________| _________ _____________________________ _______| Сетевая |________ | Уровень звена данных | | ARP<->| bayaran |<->RARP | Tahap |________________________________________________| |_______|_________|_______| pautan | data ___________________________ | | Lapisan fizikal | _____________|___________ Fizikal |______________________________| Tahap sambungan kabel rangkaian

Bahagian kiri rajah ini menunjukkan lapisan model ISO/OSI. Bahagian kanan rajah menggambarkan korelasi TCP/IP dengan model ini.

Untuk menggambarkan peranan yang dimainkan oleh TCP/IP dalam rangkaian komputer dunia sebenar, pertimbangkan perkara yang berlaku apabila penyemak imbas Web menggunakan HTTP (HyperText Transfer Protocol) untuk mendapatkan semula halaman data HTML daripada pelayan Web yang disambungkan ke Internet. . Untuk membentuk sambungan maya ke pelayan, penyemak imbas menggunakan abstraksi perisian peringkat tinggi yang dipanggil soket. Dan untuk mendapatkan semula halaman Web, ia menghantar arahan GET HTTP ke pelayan, menulisnya ke soket. Perisian soket pula menggunakan TCP untuk menghantar bit dan bait yang membentuk arahan GET ke pelayan Web. TCP membahagikan data dan menghantar segmen individu ke modul IP, yang memajukan segmen dalam datagram ke pelayan Web.

Jika penyemak imbas dan pelayan berjalan pada komputer yang disambungkan ke rangkaian fizikal yang berbeza (seperti yang biasa berlaku), datagram dihantar dari rangkaian ke rangkaian sehingga ia mencapai satu yang pelayan disambungkan secara fizikal. Akhirnya datagram sampai ke destinasinya dan dipasang semula supaya pelayan Web, yang membaca rantaian data dari soketnya, menerima aliran data yang berterusan. Untuk penyemak imbas dan pelayan, data yang ditulis pada soket pada satu hujung secara ajaib "muncul" di hujung yang lain. Tetapi di antara peristiwa-peristiwa ini, pelbagai interaksi kompleks berlaku untuk mencipta ilusi pemindahan data berterusan antara rangkaian komputer.

Dan itu hampir semua yang dilakukan oleh TCP/IP: mengubah banyak rangkaian kecil menjadi satu rangkaian besar dan menyediakan perkhidmatan yang program aplikasi perlu berkomunikasi antara satu sama lain melalui Internet yang terhasil.

Kesimpulan Ringkas

Terdapat banyak lagi yang boleh dikatakan tentang TCP/IP, tetapi terdapat tiga perkara utama:

* TCP/IP ialah satu set protokol yang membenarkan rangkaian fizikal disambungkan bersama untuk membentuk Internet. TCP/IP menghubungkan rangkaian individu untuk membentuk rangkaian komputer maya, di mana komputer hos individu dikenal pasti bukan oleh alamat rangkaian fizikal, tetapi oleh alamat IP.
* TCP/IP menggunakan seni bina berlapis yang menerangkan dengan jelas perkara yang dilakukan oleh setiap protokol. TCP dan UDP menyediakan utiliti pemindahan data peringkat tinggi untuk program rangkaian, dan kedua-duanya bergantung pada IP untuk mengangkut paket data. IP bertanggungjawab untuk menghalakan paket ke destinasi mereka.
* Data bergerak antara dua program aplikasi yang berjalan pada hos Internet "mengembara" ke atas dan ke bawah tindanan TCP/IP pada hos tersebut. Maklumat yang ditambahkan oleh modul TCP/IP pada hujung penghantaran "dipotong" oleh modul TCP/IP yang sepadan pada hujung penerima dan digunakan untuk mencipta semula data asal.

baik buruk

Timbunan protokol TCP/IP

Rangkaian korporat ialah sistem kompleks yang terdiri daripada sebilangan besar peranti yang berbeza: komputer, hab, penghala, suis, perisian aplikasi sistem, dsb. Tugas utama penyepadu sistem dan pentadbir rangkaian adalah untuk memastikan sistem ini menghadapi sebaik mungkin dengan memproses aliran maklumat dan membolehkan mendapatkan penyelesaian yang betul kepada masalah pengguna pada rangkaian korporat. Perisian aplikasi meminta perkhidmatan yang membenarkan komunikasi dengan program aplikasi lain. Perkhidmatan ini ialah mekanisme kerja internet.

Maklumat korporat, keamatan alirannya dan cara ia diproses sentiasa berubah. Contoh perubahan dramatik dalam teknologi pemprosesan maklumat korporat ialah pertumbuhan populariti rangkaian global yang belum pernah berlaku sebelum ini. Internet dalam tempoh 2-3 tahun yang lalu. bersih Internet mengubah cara maklumat dipersembahkan, mengumpulkan semua jenis maklumat pada pelayannya - teks, grafik dan bunyi. Sistem pengangkutan rangkaian Internet telah memudahkan tugas membina rangkaian korporat teragih.

Sambungan dan interaksi dalam satu rangkaian komputer yang berkuasa adalah matlamat untuk mereka bentuk dan mencipta satu keluarga protokol, yang kemudiannya dipanggil timbunan protokol TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) . Idea utama timbunan adalah untuk mencipta mekanisme kerja internet.

Tindanan protokol TCP/IP digunakan secara meluas di seluruh dunia untuk menyambungkan komputer dalam rangkaian. Internet. TCP/IP ialah nama umum yang diberikan kepada keluarga protokol pemindahan data yang digunakan untuk berkomunikasi antara komputer dan peralatan lain pada rangkaian korporat.

Kelebihan utama timbunan protokol TCP/IP ialah ia menyediakan komunikasi yang boleh dipercayai antara peralatan rangkaian daripada pengeluar yang berbeza. Kelebihan ini dipastikan dengan kemasukan dalam TCP/IP satu set protokol komunikasi yang terbukti semasa operasi dengan pelbagai aplikasi piawai. Protokol dalam timbunan TCP/IP menyediakan mekanisme untuk menghantar mesej, menerangkan butiran format mesej dan menentukan cara mengendalikan ralat. Protokol membolehkan anda menerangkan dan memahami proses pemindahan data tanpa mengambil kira jenis peralatan yang mana proses ini berlaku.

Sejarah penciptaan susunan protokol TCP/IP bermula apabila Jabatan Pertahanan AS berhadapan dengan masalah menggabungkan sejumlah besar komputer dengan sistem pengendalian yang berbeza. Untuk mencapai matlamat ini, satu set piawaian telah disediakan pada tahun 1970. Protokol yang dibangunkan berdasarkan piawaian ini secara kolektif dipanggil TCP/IP.

Timbunan protokol TCP/IP pada asalnya direka untuk rangkaian Rangkaian Agensi Projek Penyelidikan Lanjutan (ARPANET). ARPANET dianggap sebagai rangkaian pensuisan paket teragih eksperimen.Percubaan menggunakan susunan protokol TCP/IP pada rangkaian ini berakhir dengan keputusan yang positif. Oleh itu, timbunan protokol telah diterima pakai untuk kegunaan industri, dan kemudiannya diperluaskan dan ditambah baik dalam tempoh beberapa tahun. Kemudian timbunan telah disesuaikan untuk digunakan dalam rangkaian tempatan. Pada awal tahun 1980, protokol itu mula digunakan sebagai sebahagian daripada sistem pengendalian Vegkley UNIX v 4.2. Pada tahun yang sama, rangkaian bersatu muncul Internet . Peralihan kepada teknologi Internet telah siap pada tahun 1983, apabila Jabatan Pertahanan AS menetapkan bahawa semua komputer yang disambungkan ke rangkaian global menggunakan susunan protokol TCP/IP.

Timbunan protokol TCP/IP menyediakan pengguna dengandua perkhidmatan utamayang menggunakan program aplikasi:

Datagram kenderaan penghantaran pakej . Ini bermakna protokol dalam timbunan TCP/IP menentukan laluan penghantaran mesej kecil hanya berdasarkan maklumat pengalamatan yang terkandung dalam mesej. Penghantaran dijalankan tanpa mewujudkan sambungan logik. Jenis penghantaran ini menjadikan protokol TCP/IP boleh disesuaikan dengan pelbagai peralatan rangkaian.

Kenderaan penstriman yang boleh dipercayai . Kebanyakan aplikasi memerlukan perisian komunikasi untuk pulih secara automatik daripada ralat penghantaran, kehilangan paket atau kegagalan pertengahan. penghala. Pengangkutan yang boleh dipercayai membolehkan anda mewujudkan sambungan logik antara aplikasi dan kemudian menghantar sejumlah besar data melalui sambungan itu.

Kelebihan utama susunan protokol TCP/IP ialah:

Kebebasan daripada teknologi rangkaian. Tindanan protokol TCP/IP adalah bebas daripada peralatan pengguna akhir kerana ia hanya mentakrifkan elemen penghantaran - datagram - dan menerangkan cara ia bergerak melalui rangkaian.

Keterkaitan sejagat. Tindanan membenarkan mana-mana sepasang komputer yang menyokongnya untuk berkomunikasi antara satu sama lain. Setiap komputer diberikan alamat logik, dan setiap datagram yang dihantar mengandungi alamat logik pengirim dan penerima. Penghala perantaraan menggunakan alamat destinasi untuk membuat keputusan penghalaan.

Hujung ke hujung pengesahan.Protokol timbunan TCP/IP memberikan pengesahan laluan maklumat yang betul apabila ditukar antara pengirim dan penerima.

Protokol aplikasi standard. Protokol TCP/IP termasuk alat untuk menyokong aplikasi biasa seperti e-mel, pemindahan fail, akses jauh, dsb.

Pertumbuhan rangkaian yang tajam Internet dan, secara semulajadi, pembangunan dipercepatkan susunan protokol TCP/IP memerlukan pembangun untuk mencipta satu siri dokumen yang akan menyumbang kepada pembangunan protokol yang lebih teratur. Organisasi Lembaga Aktiviti Internet (IAB) ) membangunkan satu siri dokumen yang dipanggil RFC (Permintaan Untuk Komen). Beberapa RFC menerangkan perkhidmatan rangkaian atau protokol dan pelaksanaannya, dokumen lain menerangkan syarat untuk kegunaannya. Termasuk dalam RFC Piawaian tindanan protokol TCP/IP telah diterbitkan. Perlu diingat bahawa piawaian TCP/IP sentiasa diterbitkan sebagai dokumen. RFC, tetapi bukan semua RFC mentakrifkan piawaian.

Dokumen RFC pada asalnya diterbitkan secara elektronik dan boleh diulas oleh mereka yang mengambil bahagian dalam perbincangan mereka. Dokumen itu boleh mengalami beberapa perubahan sehingga persetujuan umum dicapai mengenai kandungannya. Jika dokumen itu mengawal idea baharu, maka ia diberikan nombor dan diletakkan bersama orang lain RFC . Dalam kes ini, setiap dokumen baharu diberikan status yang mengawal selia keperluan pelaksanaannya. Pengeluaran dokumen baharu RFC tidak bermakna semua pengeluar perkakasan dan perisian mesti melaksanakannya dalam produk mereka. Lampiran No. 2 mengandungi penerangan beberapa dokumen RFC dan statusnya.

1.Keadaan penyeragaman. Protokol boleh mempunyai beberapa keadaan:

piawaian protokol telah diluluskan;

standard protokol dicadangkan untuk dipertimbangkan;

protokol eksperimen dicadangkan;

Protokol sudah lapuk dan tidak digunakan pada masa ini.

2. Status protokol. Protokol boleh mempunyai beberapa status:

protokol diperlukan untuk pelaksanaan;

protokol boleh dilaksanakan oleh pengilang mengikut pilihannya;

Apabila mengendalikan rangkaian korporat yang kompleks, banyak masalah yang tidak berkaitan timbul. Hampir mustahil untuk menyelesaikannya dengan fungsi satu protokol. Protokol sedemikian perlu:

mengenali kegagalan rangkaian dan memulihkan fungsinya;

mengedarkan lebar jalur rangkaian dan mengetahui cara untuk mengurangkan aliran data apabila terbeban;

mengenali kelewatan dan kehilangan paket, tahu bagaimana untuk mengurangkan kerosakan daripada ini;

mengenali ralat dalam data dan memaklumkan perisian aplikasi tentangnya;

menghasilkan pergerakan paket yang teratur dalam rangkaian.

Jumlah fungsi ini adalah di luar keupayaan satu protokol. Oleh itu, satu set protokol saling kendali yang dipanggil tindanan telah dicipta.

Kerana susunan protokol TCP/IP telah dibangunkan sebelum model rujukan OSI , kemudian padanan tahapnya dengan tahap model OSI Agak bersyarat.Struktur susunan protokol TCP/IPditunjukkan dalam Rajah. 1.1.

nasi. 1.1. Struktur susunan protokol TCP/IP.

nasi. 12. Laluan Mesej.

Secara teorinya, menghantar mesej dari satu program aplikasi ke yang lain bermakna penghantaran berurutan mesej ke bawah melalui lapisan bersebelahan timbunan penghantar, menghantar mesej di sepanjang lapisan antara muka rangkaian (lapisan IV ) atau, mengikut model rujukan OSI , pada lapisan fizikal, penerimaan mesej oleh penerima dan penghantarannya melalui lapisan bersebelahan perisian protokol.Dalam amalan, interaksi antara tahap tindanan adalah lebih rumit. Setiap lapisan memutuskan sama ada mesej adalah betul dan mengambil tindakan tertentu berdasarkan jenis mesej atau alamat destinasi. Dalam struktur susunan protokol TCP/IP terdapat "pusat graviti" yang jelas - ini adalah lapisan rangkaian dan protokol IP di dalamnya. protokol IP boleh antara muka dengan berbilang modul protokol peringkat lebih tinggi dan berbilang antara muka rangkaian. Iaitu, dalam praktiknya, proses menghantar mesej dari satu program aplikasi ke yang lain akan kelihatan seperti ini: penghantar menghantar mesej yang berada pada tahap III pro protokol IP diletakkan dalam datagram dan dihantar ke rangkaian (rangkaian 1). hidupperanti perantaraan, contohnya penghala, datagramdiluluskan ke peringkat protokol IP , yang menghantarnya kembali ke rangkaian lain (rangkaian 2). Apabila datagram sampai, anda menerima la, protokol IP memilih mesej dan menghantarnya ke peringkat atas.nasi. 1.2 menggambarkan proses ini.

Struktur susunan protokol TCP/IP boleh dibahagikan kepada empat peringkat. Yang paling rendah - lapisan antara muka rangkaian (layer IV) -bersesuaian dengan tahap fizikal dan saluran model OSI. Pada timbunan Protokol TCP/IP tidak mengawal tahap ini. Tahap rangkaianantara muka bertanggungjawab untuk menerima datagram dan menghantarnya kepada yang khusustiada rangkaian. Antara muka dengan rangkaian boleh dilaksanakan oleh pemacu mulutkawanan atau sistem kompleks yang menggunakan protokolnya sendiriperingkat kebangsaan (suis, penghala). Dia menyokong kem ituDart tahap fizikal dan pautan rangkaian tempatan yang popular: Ethernet, Token Pang, FDDI dan lain-lain. Untuk sokongan rangkaian teragihSambungan PPP tercucuk dan TERGELINCIR , dan untuk rangkaian global - Protokol X.25. Menyediakan sokongan untuk penggunaan pembangunanteknologi penukaran sel - ATM . Ia telah menjadi amalan biasa untuk dimasukkanpenyepaduan teknologi tempatan atau pengedaran baharu ke dalam susunan protokol TCP/IPrangkaian yang diedarkan dan peraturannya melalui dokumen baharu RFC.

Lapisan rangkaian (lapisan III) - ini adalah tahap interaksi kerja internettindakan. Lapisan menguruskan interaksi antara pengguna dalamrangkaian. Ia menerima permintaan daripada lapisan pengangkutan untuk menghantar paket daripada pengirim bersama-sama dengan alamat penerima. Lapisan merangkum paket ke dalam datagram, mengisi pengepalanya, dan secara pilihanbridge menggunakan algoritma penghalaan. Proses peringkat didatagram masuk dan menyemak ketepatan maklumat yang diterimamation. Di bahagian penerima, perisian lapisan rangkaianmengalih keluar pengepala dan menentukan protokol pengangkutan yang manaakan memproses pakej tersebut.

Sebagai protokol lapisan rangkaian utama dalam timbunan TCP/IP protokol yang digunakan IP , yang dicipta untuk tujuan pemindahan maklumatpembentukan dalam rangkaian teragih. Kelebihan protokol IP adalah kemungkinan operasinya yang berkesan dalam rangkaian dengan topologi yang komplekskepada dia. Dalam kes ini, protokol secara rasional menggunakan kaedah throughputtalian komunikasi berkelajuan rendah. Pada teras protokol IP baring datagramkaedah yang tidak menjamin penghantaran pakej, tetapidiarahkan kepada pelaksanaannya.

Tahap ini termasuk semua protokol yang mencipta, di bawahmenyelenggara dan mengemas kini jadual penghalaan. Lebih-lebih lagi, mengenai perkara initahap terdapat protokol untuk bertukar-tukar maklumat tentang ralat antaradu penghala pada rangkaian dan oleh penghantar.

Peringkat seterusnya -pengangkutan (tingkat II). Utamakannya Tugasnya adalah untuk memastikan interaksi antara sistem aplikasigram. Lapisan pengangkutan mengawal aliran maklumat daripadamemastikan penghantaran yang boleh dipercayai. Untuk tujuan ini, mekanisme pengesahan telah digunakanmenunggu penerimaan yang betul dengan pertindihan penghantaran hilang ataupakej yang tiba dengan ralat. Lapisan pengangkutan menerima datadata daripada beberapa program aplikasi dan menghantarnya ke peringkat yang lebih rendah. Dengan berbuat demikian, ia menambah maklumat tambahan kepada setiap satupaket, termasuk nilai checksum yang dikira.

Protokol kawalan penghantaran beroperasi pada tahap ini Data TCP (Transmission Control Protocol). ) dan protokol penghantaran apabilapaket bersarang menggunakan kaedah datagram UDP (Protokol Datagram Pengguna). protokol TCP menyediakan penghantaran data yang terjamin keranapembentukan sambungan logik antara aplikasi jauhproses. Operasi protokol UDP serupa dengan cara protokol berfungsi IP, tetapi tugas utamanya adalah untuk melaksanakan fungsi pengikatpautan antara protokol rangkaian dan pelbagai aplikasi.

Peringkat tertinggi (peringkat I) - digunakan . Ia melaksanakan perkhidmatan lapisan aplikasi yang digunakan secara meluas. Kepada mereka daridibawa: protokol pemindahan fail antara sistem jauh, proProtokol emulasi terminal jauh, protokol mel, dsb. setiap satuBiarkan program aplikasi memilih jenis pengangkutan - atau tidakaliran mesej yang berterusan, atau urutan mesej individukomunikasi. Program aplikasi menghantar data ke lapisan pengangkutanbogel dalam bentuk yang diperlukan.

Pertimbangan prinsip fungsi susunan protokol Adalah dinasihatkan untuk melaksanakan TCP/IP bermula dari protokol peringkat ketigaNya. Ini disebabkan oleh fakta bahawa protokol peringkat lebih tinggi dalam merekakerja bergantung pada fungsi protokol peringkat rendah. Untuk memahami masalah penghalaan dalam diedarkanAdalah disyorkan untuk mengkaji protokol dalam rangkaian berikut: urutan: IP, ARP, ICMP, UDP dan TCP . Ini disebabkan oleh fakta bahawa untuk menyampaikan maklumat antara sistem jauh dalam rangkaian teragih, seluruh keluarga sistem digunakan pada satu darjah atau yang lainka protokol TCP/IP.

Timbunan protokol TCP/IP termasuk sejumlah besarprotokol peringkat aplikasi. Protokol ini melakukan pelbagaifungsi, termasuk: pengurusan rangkaian, pemindahan fail, penyediaan perkhidmatan yang diedarkan apabila menggunakan fail, emulasi istilahmemancing, penghantaran e-mel, dsb. Protokol Pemindahan Fail ( Protokol Pemindahan Fail - FTP ) membolehkan anda memindahkan fail antara komputersistem komputer. Protokol Telnet menyediakan ter mayaemulasi minal. Protokol Pengurusan Rangkaian Mudah ( Protokol Pengurusan Rangkaian Mudah - SNMP ) ialah protokol kawalanpengesanan rangkaian, digunakan untuk melaporkan keadaan rangkaian yang tidak normaldan menetapkan nilai ambang yang boleh diterima dalam rangkaian. Protokol mudah pemindahan mel (Simple Mail Transfer Protocol - SMTP) menyediakan mekanisme penghantaran e-mel. Protokol ini dan aplikasi lainaplikasi menggunakan perkhidmatan tindanan TCP/IP untuk menyediakan penggunaperkhidmatan rangkaian asas.

Ketahui lebih lanjut mengenai protokol lapisan aplikasi bagi timbunan protokolTCP/IP tidak diliputi dalam bahan ini.

Sebelum mempertimbangkan protokol timbunan TCP/IP, mari kita perkenalkan asasnyaistilah yang mentakrifkan nama-nama cebisan maklumat, menyampaikanantara peringkat. Nama blok data yang dihantar melalui rangkaianbergantung pada lapisan mana susunan protokol itu berada. Blok data yang berurusan dengan antara muka rangkaian dipanggil bingkai . Jika blok data berada di antara antara muka rangkaian dan rangkaiantahap, ia dipanggil datagram IP (atau hanya datagramsaya). Blok data yang beredar antara pengangkutan dan rangkaian peringkat dan lebih tinggi dipanggil paket IP.Dalam Rajah. 1.3 menunjukkan nisbahSurat-menyurat penetapan blok data kepada tahap susunan protokol TCP/IP.

nasi. 1. 3. Penetapan cebisan maklumat pada tahap susunan TCP/IP.

Adalah sangat penting untuk menambah penerangan tentang lapisan susunan protokol TCP/IP dengan penerangan tentang perbezaan antara penghantaran daripada penghantar terus kepada penerima dan penghantaran melalui berbilang rangkaian. Dalam Rajah. Rajah 4 menunjukkan perbezaan antara jenis penghantaran ini.

nasi.1.4. Kaedah penghantaran maklumat.

Apabila mesej dihantar merentasi dua rangkaian menggunakan penghala, ia menggunakan dua bingkai rangkaian yang berbeza (Bingkai 1 dan Bingkai 2). Bingkai 1 - untuk penghantaran dari penghantar ke penghala, bingkai 2 - dari penghala kepada penerima.

Lapisan aplikasi dan lapisan pengangkutan boleh mewujudkan sambungan, jadi prinsip pelapisan menentukan bahawa paket yang diterima oleh lapisan pengangkutan penerima mestilah sama dengan paket yang dihantar oleh lapisan pengangkutan penghantar.