ProCloud Yandex
06.02.2024
читать 7 минут

Руководство по стеку протоколов TCP/IP для начинающих

/upload/iblock/7a5/jva4ja45j486arrcwjo27vbl5tuoeohq/Sover_opt.jpeg

Стоит рассмотреть, TCP IP – что это, так как даже опытные системные администраторы не всегда понимают, о чем речь.

Сетевая модель TCP/IP позволяет определить, как отдельный компьютер подключается к интернету и каким образом данные передаются между ними. Он создает виртуальную сеть путем объединения нескольких компьютерных сетей. Основная цель ТСП протокола – обеспечить соединение на больших расстояниях.

Стек TCP/IP разработан для обеспечения стабильного сквозного потока трафика в ненадежной межсетевой среде. Что такое стек протоколов будет подробнее рассмотрено ниже.


  1. Что такое модель TCP/IP
  2. Характеристики TCP
  3. Четыре уровня модели TCP/IP
    1. Прикладной уровень
    2. Транспортный уровень
    3. Интернет-уровень
    4. Уровень сетевого интерфейса
  4. Наиболее распространенные протоколы TCP/IP
  5. Преимущества модели TCP/IP
  6. Недостатки модели TCP/IP

Что такое модель TCP/IP

Модель TCP/IP – это набор протоколов и правил, описывающих формат и способ передачи данных интернете. По сути, это транспортный протокол, который обеспечивает надежность и порядок доставки данных между компьютерами. Он разбивает поток на небольшие пакеты, нумерует их и отправляет по сети. При получении принимающий компьютер заново собирает все пакеты и располагает их в нужном порядке.

Модель TCP/IP является основой для работы интернета и большинства других сетей. Она обеспечивает универсальность и совместимость между различными устройствами и операционными системами.

Характеристики TCP

Вот основные характеристики сетевых протоколов TCP/IP:

  • поддержка гибкой архитектуры
  • возможность добавить дополнительную систему в уже существующую среду;
  • сохранение пакетов, пока исходящее и принимающее устройство работают нормально;
  • высокий показатель надежности и гарантия, что данные, поступающие не по порядку, будут восстановлены в правильно порядке;
  • управление потоком, что позволяет не перегружать канал связи.

Современные технологии построения сетей используют именно эту модель из-за ее высокой отказоустойчивости и универсальности.

Четыре уровня модели TCP/IP

Модель TCP/IP – это комплексная система серверной архитектуры, состоящая из нескольких уровней, каждый из которых выполняет свою определенную функцию. Четыре уровня TCP и IP работают вместе для обеспечения стабильной работы протокола. Ниже перечислены уровни модели TCP/IP:

  • прикладной;
  • транспортный;
  • интернет-уровень;
  • сетевой.

Прикладной уровень

Он взаимодействует с ПО, которое является самым верхним уровнем модели OSI.

Данный слой взаимодействует непосредственно с софтом и работа всегда выходит за рамки модели OSI.

Функции прикладных уровней

Вот основные функции:

  1. Помощь в идентификации партнеров по коммуникации, определение доступности ресурсов и синхронизация коммуникации.
  2. Позволяет пользователям входить на удаленный хост.
  3. Предоставляет различные почтовые сервисы.
  4. Предоставляет распределенные базы данных и доступ к сведениям о различных объектах и службах.

Транспортный уровень

Транспортный уровень TCP/IP необходим для передачи сведений от одного процесса на компьютере-источнике к другому процессу на компьютере-назначении. Он использует одну или несколько сетей для этого и предоставляет функции контроля качества обслуживания.

Этот уровень определяет, какие данные нужно отправить, куда их отправить и с какой скоростью. Он работает с сообщениями, полученными с прикладного уровня, чтобы гарантировать, что блоки данных передаются без ошибок и в правильном порядке.

Он также контролирует надежность соединения, используя управление потоком, контроль ошибок и сегментацию/десегментацию и проверяет, выполнена ли операция корректно.

Функционал

Вот основные функции этого уровня:

  1. Он делит поступающую информацию на сегменты и нумерует их, образуя последовательность.
  2. Следит, чтобы сообщение получил нужный адресат.
  3. Проверяет, что сообщение пришло без ошибок.

Важно. Если при отправке или в процессе получения возникла ошибка, то сообщение отправляется повторно.

Интернет-уровень

Это второй уровень модели TCP/IP. Он также известен как сетевой слой. Основная работа заключается в отправке пакетов из любой сети и с любого компьютера.

Этот слой обеспечивает функциональный и процедурный способ передачи последовательностей данных переменной длины между узлами через различные сети.

Протоколы канального уровня в модели TCP/IP не гарантирует доставку сообщений, а его основные функции включают построение маршрутов, управление многоадресной рассылкой и назначение сетевых адресов.

Уровень сетевого интерфейса

Он определяет способ передачи данных по сети, исходя из особенностей используемой среды.

Сетевой уровень является, своего рода, комбинацией способа передачи данных в эталонной модели OSI. То есть, с его помощью удается понять, каким именно способом требуется осуществлять передачу пакетов.

Различия между моделями OSI и TCP/IP

Вот некоторые важные различия между моделью OSI и TCP/IP:

Модель OSI Модель TCP/IP
Разработан ISO Разработан компанией ARPANET
Есть строгое разграничение между интерфейсами, службами и протоколами Четкие разграничения отсутствуют
Относится к взаимосвязи открытых систем Относится к протоколу управления передачей
Применяется сетевой уровень для определения стандартов маршрутизации и протоколов Задействован только интернет-уровень
Вертикальный подход Горизонтальный подход
Протокол использует два отдельных слоя – физический канал и канал передачи данных – для определения функциональности нижних уровней. Использует только один слой
7 слоев 4 слоя (уровня)
Транспортный уровень задействован для подключения Уровень модели TCP/IP нужен для подключения, в том числе бесконтактным способом
Канальный слой передачи данных и физический являются отдельными уровнями Физический канал и канал передачи данных объединяются, образуя слой “хост-сети”.
Сеанс не относится к TCP Нет уровня сеанса и представления
Минимальный размер заголовка составляет 5 байт Минимальный размер заголовка составляет 20 байт

Наиболее распространенные протоколы

Ниже рассмотрены наиболее известные и часто используемые сетевые протоколы:

  1. TCP. Он разбивает сообщение на сегменты TCP и повторно собирает их на принимающей стороне, что обеспечивает стабильную их передачу.
  2. IP. Он присваивается каждому сетевому устройству. Его функция маршрутизации позволяет работать в сети и, по сути, устанавливает интернет.
  3. HTTP. Протокол HTTP используется для передачи web-страниц и иных сетевых ресурсов клиенту.
  4. SMTP. Требуется для организации работы электронной почты.
  5. SNMP. Это фреймворк, позволяющий управлять девайсами в интернете.
  6. DNS. IP-адрес используется для уникальной идентификации соединения хоста с интернетом. Однако, пользователи предпочитают использовать имена, а не адреса. DNS используется для перевода имен в адреса.
  7. TELNET позволяет локальную сеть импортировать в глобальную.
  8. FTP – протокол, позволяющий передавать информацию с одного устройства на другой. Часто речь идет о ПК и сервере.

Есть и другие протоколы, но именно эти чаще всего используются на практике.

Преимущества модели TCP/IP

К достоинствам можно отнести следующее:

  • установление соединения между различными типами компьютеров;
  • работа независимо от операционной системы;
  • поддержка большого количества протоколов маршрутизации;
  • возможность осуществлять сетевую работу между организациями;
  • масштабируемость при необходимости;
  • независимое управление;
  • поддержка многих протоколов маршрутизации.
  • Позволяет установить связь между двумя устройствами.

Все это обусловливает популярность TCP/IP.

Недостатки модели TCP/IP

К недостаткам относится следующее:

  • настройка и управление требуют определенных навыков администрирования, новичкам довольно сложно работать с этой моделью;
  • накладные расходы TCP/IP выше, чем IPX (межсетевой обмен пакетами);
  • отсутствие гарантии доставки информации в корректном виде при использовании транспортного узла;
  • протокол сложно заменить на другой;
  • нет четкого разделения со своими сервисами, интерфейсами и протоколами.

Требуется понимать это заранее, чтобы знать, с какими сложностями можно столкнуться во время работы.

Протокол TCP/IP активно используется во всем мире. Он стабилен и довольно прост в использовании, поэтому каждый системный администратор должен разбираться в том, как он работает.



Хотите узнавать больше о технологиях и наших облачных продуктах? Подписывайтесь на нашу рассылку и следите за новостями: Телеграм и Вконтакте.

Новости
27 декабря 202327.12.2023
Продуктовый дайджест 2023
20 декабря 202320.12.2023
читать 2 минутычитать 2 мин
Новые тарифы и возможности