PspoClasses/080702/02TcpIpIntro

Введение в TCP/IP

Схема TCP/IP

Общепринятым стандартом на организацию сетей передачи данных в настоящий момент является набор протоколов, называемых "схемой TCP/IP". IP и TCP --- названия двух ключевых протоколов схемы. Сетевой протокол определяется:

• своим назначением и предоставляемым возможностями;
• типами сообщений и правилами обмена ими;
• используемым нижестоящим протоколом или протоколами.

Перечисленные выше пять задач соответствуют четырехуровневой схеме TCP/IP. Уровень физического носителя иногда так же относят к канальному уровню TCP/IP.

Схему TCP/IP иногда также называют стеком TCP/IP или моделью TCP/IP.

Независимость уровней схемы TCP/IP

Одна из важных характеристик этих схем --- независимость уровней друг от друга, Поэтому

• если обеспечен интерфейс между компьютером и средой передачи данных, например, установлена сетевая карта Ethernet, то при решении задачи маршрутизации пакетов на сетевом уровне можно не беспокоиться о свойствах кабеля или радиосигнала;
• транспортный уровень, организуя надёжный канал передачи данных, может не заботиться о том, по каким маршрутам передаются отдельные пакеты на сетевом уровне;
• когда программа прикладного уровня, например, веб-браузер, получает некоторую страничку, она может не беспокоиться, сколько раз на транспортном уровне пришлось запрашивать повторные пакеты для обеспечения надёжной доставки.

Сообщения

Необходимо отметить, что существуют две фундаментально разных дисциплины передачи данных.

• Сети с коммутацией каналов. В качестве примера можно рассмотреть аналоговую телефонную сеть. Два абонента арендуют канал для звонка. Этот канал в некотором смысле виртуальный --- он состоит из цепочки физических каналов, арендованных на каждом участке сети, однако абоненты этого не замечают. Во время звонка каждый из абонентов занят и не может осуществить другой звонок. Достоинством подобных сетей является то, что на время соединения качество связи более или менее гарантировано. Основной их недостаток --- возможные перегрузки сети, при которых из-за нехватки физических каналов на том или ином участке сети, не обязательно ближайшем к абоненту, абонент может быть "занят", хотя сам и не совершает звонка.

• Сети с коммутацией пакетов в настоящий момент. Единицей передачи данных является пакет. Один абонент может отправить другому абоненту пакет в любой момент. Время между отправками отдельных пакетов определяется дисциплиной передачи пакетов, например, нужно ли дождаться ответного пакета от получателя или серию пакетов можно послать без подтверждения. Возможна ситуация, когда качество существующего соединения между абонентами ухудшится, например из-за перегрузки пакетами на каком-то из промежуточных узлов.

Уже на интерфейсном уровне в свое время было принято решение использовать сеть с коммутацией пакетов. Понятие пакета встречается на каждом уровне. Для физического уровня это может быть кадр Ethernet, он же Ethernet-фрейм (от англ. frame), для сетевого --- IP-пакет, для траспортного --- TCP-пакет, для прикладного --- например, DNS-пакет.