Павликевич М.Й Телекомунікаційні мережі ч2. Мережі ІР
Подождите немного. Документ загружается.
Міністерство освіти і науки України
Національний університет “Львівська політехніка”
Кафедра “Телекомунікації”
М. Павликевич
ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙНІ
МЕРЕЖІ
2
МЕРЕЖІ IP
Лекції для студентів cпеціальності
7.092402 “Інформаційні мережі зв’язку”
Львів, 2009
2. Мережі IP.
_______________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________
М. Павликевич. Телекомунікаційні мережі. Навчальний посібник для студентів спеціальності
"Інформаційні мережі зв'язку, 2009.
2
2. Мережі IP.
_______________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________
М. Павликевич. Телекомунікаційні мережі. Навчальний посібник для студентів спеціальності
"Інформаційні мережі зв'язку, 2009.
3
Зміст
1. КОРОТКИЙ ОГЛЯД ІСТОРІЇ INTERNET ТА IP-ТЕХНОЛОГІЙ 8
1.1. Модель TCP/IP. 10
1.1.1. Рівень застосувань 10
1.1.2. Транспортний рівень 11
1.1.3. Мережний рівень 11
1.1.4. Канальний рівень 11
1.1.5. Огляд взаємодії рівнів TCP/IP при пересиланні повідомлень 12
2. IP-АДРЕСАЦІЯ 16
2.1. Структура IP-адреси. 16
2.2. Повнокласова та безкласова IP-адресація 17
2.2.1. Структура IP-адрес при повнокласовій адресації. 17
2.2.2. Використання мережної маски. 18
2.2.3. Безкласова IP-адресація 19
2.3. Мережі та підмережі. 20
2.3.1. Спосіб впровадження підмереж. 20
2.3.2. Розширений мережний префікс і мережна маска. 22
2.3.3. Організація підмереж – складання адресного плану 22
2.3.4. Загальні правила побудови адресного плану мережі з підмережами 24
2.4. Нові розв’язання для масштабування адресного простору Internet. 25
2.4.1. Мережні маски змінної довжини. 26
2.4.2. Впровадження CIDR 28
2.4.3. Роутінг у безкласовому середовищі. 30
2.5. Протокол динамічного конфігурування станції DHCP 31
2.5.1. Потреба у динамічному конфігуруванні IP-адрес 31
2.5.2. Протокол DHCP 33
2.5.2.1. Короткий опис протоколу DHCP 34
2.5.2.2. Як працює DHCP? 36
2.5.2.3. Автоматичне призначення адрес 37
2.6. Відповідність між MAC-адресами та IP-адресами. 38
2.6.1. Протоколи високого рівня і MAC-адреси. 38
2.6.2. Протокол ARP. 38
2.6.3. Протокол RARP (Reverse Address Resolution Protocol) 40
3. СИСТЕМА ДОМЕННИХ ІМЕН 41
3.1. Поняття про систему доменних імен 41
3.2. Ключові характеристики DNS 41
3.2.1. Простір доменних імен та його структура 42
3.2.1.1. Реєстрація домену 45
3.2.2. Сервери імен DNS 46
3.2.3. Розпізнавачі 49
4. ТРАНСЛЯЦІЯ МЕРЕЖНИХ АДРЕС 50
2. Мережі IP.
_______________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________
М. Павликевич. Телекомунікаційні мережі. Навчальний посібник для студентів спеціальності
"Інформаційні мережі зв'язку, 2009.
4
4.1. Мотивація впровадження трансляції мережних адрес. 50
4.2. Термінологія NAT 51
4.3. Основні концепції NAT 52
4.3.1. Трансляція адрес 52
4.4. Статична NAT. 53
4.5. Динамічна NAT. 55
4.5.1. Динамічна NAT і ощадність IP-адрес 55
4.5.2. Приклад динамічної NAT з пулом глобальних адрес 56
4.5.3. Динамічна NAT з перевантаженням. 57
4.6. Приклади використання NAT для вирішення проблем в IP-мережах 59
4.6.1. NAT і міграція між надавачами Internet-послуг 59
4.6.2. NAT і автономні системи з багатьма одночасними під’єднаннями 60
4.6.3. NAT і розподіл навантаження TCP 61
4.6.4. NAT і віртуальні сервери 62
4.6.5. Спільне використання статичної та динамічної NAT. 63
4.7. Проблеми при використанні NAT 63
4.7.1. Контрольна сума заголовка 63
4.7.2. Фрагментація 63
4.7.3. Шифрування 64
4.7.4. Безпека 64
4.7.5. Розв’язання, обумовлені протоколами 64
4.7.6. ICMP 65
4.7.7. DNS 66
4.7.8. SMTP 67
4.7.9. SNMP 67
4.7.10. Протоколи роутінгу 68
5. ПЕРЕСИЛАННЯ ДАНОГРАМ. 69
5.1. Концепція пересилання данограм. 69
5.2. IP-данограма. 69
5.2.1. IP-данограма та її формат. 69
5.2.2. Опції данограми. 71
5.3. Інкапсуляція, фрагментація та реасемлювання данограми. 74
5.3.1. Інкапсуляція данограми. 74
5.3.2. Фрагментація данограми. 74
5.3.3. Реасемблювання данограми. 76
5.4. Протокол повідомлень управління ICMP 77
5.4.1. Повідомлення ICMP 78
6. РОУТІНГ В IP-МЕРЕЖАХ 81
6.1. Роутінг (маршрутування) – основні поняття 81
6.1.1. Встановлення маршруту 82
6.1.2. Комутація. 85
6.1.3. Маршрутовані протоколи і протоколи роутінгу 86
6.2. Прямий і непрямий роутінг. 86
6.2.1. Прямий роутінг і використання ARP 86
6.2.2. Непрямий роутінг 87
2. Мережі IP.
_______________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________
М. Павликевич. Телекомунікаційні мережі. Навчальний посібник для студентів спеціальності
"Інформаційні мережі зв'язку, 2009.
5
6.2.3. Таблиці IP-роутінгу та їх використання 90
6.2.4. Машрути за замовчуванням 90
6.3. Використання протоколу ICMP для маршрутизації 91
6.4. Статичний роутінг та організація підмереж 93
6.4.1. Під’єднання окремого вузла до роутера WAN 93
6.4.2. Стандартна керована конфігурація роутера 94
6.4.3. Під’єднання локальної мережі до роутера WAN 95
6.4.4. Ієрархічний розподіл адрес класу C 96
6.4.5. Об’єднання мереж через WAN-зв’язок “пункт-пункт” 99
6.4.6. Замовник з багатьма локалізованими LAN 100
6.4.7. Замовник з окремими LAN, сполученими через виділені лінії 102
6.4.8. Замовник із сервером мережного доступу 103
6.5. Динамічний роутінг 104
6.5.1. Роутінг з частковою інформацією 104
6.5.1.1. Від архітектури ядра до магістралей-партнерів 105
6.5.1.2. Концепція автономної системи 107
6.5.2. Алгоритми роутінгу 108
6.5.2.1. Типи алгоритмів роутінгу 109
6.5.2.2. Метрики 112
6.5.3. Протокол роутінгової інформації (RIP) 113
6.5.3.1. Формат таблиці роутінгу 113
6.5.3.2. Формат пакету RIPv1 для IP-застосувань 114
6.5.3.3. Основні операції 115
6.5.3.4. Обмеження протоколу RIPv1 115
6.5.3.5. Формат пакету RIPv2 117
6.5.4. Протокол OSPF 119
6.5.4.1. Порівняння протоколів OSPF та RIP 119
6.5.4.2. Стани зв’язків 120
6.5.4.3. Ієрархія роутінгу 121
6.5.4.4. Включення OSPF у роутер 124
6.5.4.5. Автентифікація OSPF 125
6.5.4.6. Віртуальні зв’язки 126
6.5.4.7. Огляд операцій OSPF 127
6.5.4.8. Виявлення сусідів 129
6.5.4.9. Вибір призначеного роутера 129
6.5.4.10. Формування суміжності 131
6.5.4.11. Синхронізація бази даних станів зв’язку 134
6.5.4.12. Знаходження найкоротшого шляху 135
6.5.4.13. Розрахунок таблиц роутінгу 136
6.5.4.14. Оголошення станів зв’язків 137
6.5.4.15. Формат пакету ОSPF 139
6.5.4.16. Пакет Hello 139
6.5.4.17. Пакет опису бази даних 140
6.5.4.18. Пакети оголошень станів зв’язків 142
6.5.4.19. OSPF та агрегування маршрутів 145
6.5.4.20. Підсумки для властивостей OSPF 147
7. ГРУПОВА ШИРОКОМОВНІСТЬ В IP-МЕРЕЖАХ 149
7.1. Порівняння індивідуального і широкомовного пересилання 149
7.1.1. Особливості індивідуального і групового широкомовного пересилання 149
7.1.2. Типи групових широкомовних застосувань. 150
7.1.3. Стандарти групової широкомовності 150
7.2. Основи групової широкомовності в IP-мережах 151
7.2.1. Концепція широкомовної групи 151
7.2.2. Групові широкомовні IP-адреси 152
2. Мережі IP.
_______________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________
М. Павликевич. Телекомунікаційні мережі. Навчальний посібник для студентів спеціальності
"Інформаційні мережі зв'язку, 2009.
6
7.2.3. Широкомовні групові адреси Рівня 2 153
7.2.3.1. Відображення на MAC-адреси Ethernet. 153
7.3. Внутрішньодоменні протоколи групової широкомовності. 154
7.3.1. Interner Group Management Protocol (IGMP) 154
7.3.1.1. IGMP, версія 1. 154
7.3.1.2. IGMP, версія 2. 155
7.3.1.3. IGMP, версія 3. 155
7.4. Групова широкомовність у комутованому середовищі Рівня 2. 157
7.4.1. Cisco Group Management Protocol (CGMP) 157
7.4.2. Слідкування IGMP (IGMP Snooping) 158
7.4.3. Router-Port Group Management Protocol (RGMP). 159
7.5. Розподільчі дерева групової широкомовності. 159
7.5.1. Дерева джерел 159
7.5.2. Спільні дерева. 160
7.5.3. Порівняння дерев джерел зі спільними деревами. 161
7.6. Групове широкомовне пересилання 162
7.6.1. Пересилання по зворотньому шляху (RPF) 162
7.6.1.1. Перевірка RPF 162
7.6.2. Групова широкомовність, незалежна від протоколу (PIM). 163
7.6.2.1. Щільний режим PIM (PIM Dense mode – PIM-DM) 163
7.6.2.2. Розріджений режим PIM (PIM Sparse Mode –PIM-SM). 163
7.6.2.3. Двосторонній PIM. 164
7.7. Прагматична загальна групова широкомовність. 165
7.8. Міждоменні групові широкомовні протоколи 165
7.8.1. Багатопротокольний граничний шлюзовий протокол. 166
7.8.2. Груповий широкомовний протокол дослідження джерел. 166
7.8.3. Пункт рандеву для всіх видів пересилання. 167
7.8.4. Групова широкомовність особливих джерел. 168
8. ОСНОВНІ ТРАНСПОРТНІ ПРОТОКОЛИ 169
8.1. Протокол TCP 169
8.1.1. Призначення TCP. 169
8.1.2. Процеси, порти, сполучення і гнізда 170
8.1.2.1. Процеси. 170
8.1.2.2. Номери портів TCP. 171
8.1.2.3. Сполучення TCP 171
8.1.2.4. Гнізда. 171
8.1.3. Властивості сервісу доручення TCP. 174
8.1.4. Структура сегменту TCP 174
8.1.5. Таймери 176
8.2. Операції протоколу TCP 177
8.2.1. Встановлення сполучення 178
8.2.2. Пересилання даних 178
8.2.2.1. Впорядковане пересилання даних 179
8.2.2.2. Підтвердження даних 179
8.2.2.3. Повторне пересилання даних 180
8.2.2.4. Безпомилкове пересилання даних 183
8.2.2.5. Регулювання потоку 184
8.2.2.6. Змінний розмір ковзного вікна TCP і регулювання потоку 184
8.2.2.7. Регулювання перевантаження 186
8.2.2.8. Максимальний розмір сегменту 187
8.2.2.9. Селективні підтвердження 187
2. Мережі IP.
_______________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________
М. Павликевич. Телекомунікаційні мережі. Навчальний посібник для студентів спеціальності
"Інформаційні мережі зв'язку, 2009.
7
8.2.2.10. Масштабування вікна 188
8.2.2.11. Часова позначка TCP 188
8.2.2.12. Позасмугові дані 188
8.2.2.13. Прискорене доручення даних 189
8.2.3. Завершення сполучення 189
8.3. Протокол данограм користувача (UDP). 191
8.3.1. Мультиплексування і де мультиплексування на базі протокольних портів 191
8.3.2. UDP-данограма. 192
8.3.2.1. UDP-заголовок. 193
8.3.2.2. Контрольна сума UDP-данограми. 194
9. МЕТОДИ ТА АЛГОРИТМИ РЕГУЛЮВАННЯ ПЕРЕВАНТАЖЕННЯ У МЕРЕЖАХ
TCP/IP 195
9.1. Методи, базовані на джерелі потоку даних 195
9.1.1. Метод та алгоритм повільного старту 195
9.1.1.1. Метод повільного старту. 195
9.1.1.2. Алгоритм повільного старту. 196
9.1.2. Алгоритм Tail Drop 200
9.1.3. Алгоритми Tahoe і Reno 200
9.1.4. TCP Vegas 201
9.2. Методи, базовані на роутері 201
9.2.1. Алгоритм RED 201
9.2.1.1. Завдання алгоритму RED 201
9.2.1.2. Алгоритм RED 203
9.2.1.3. Обчислення середньої довжини черги 205
9.2.1.4. Обчислення ймовірності маркування пакету. 206
9.2.1.5. Додаткові завдання роутерів RED 207
9.2.1.6. Впровадження алгоритму RED 208
9.2.2. Алгоритм ECN 209
10. ПРОЕКТУВАННЯ IP-МЕРЕЖ 211
10.1. Потреба в проектуванні IP-мереж 211
10.2. Методика проектування IP-мережі 211
10.2.1.1. Загальний погляд на проектування. 212
10.2.1.2. Етапи проектування мережі 212
10.2.1.3. Розгляд застосувань 213
10.2.1.4. Розгляд платформ. 214
10.2.1.5. Розгляд мережної інфраструктури. 215
10.2.1.6. Ідеальна мережа 215
2. Мережі IP.
_______________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________
М. Павликевич. Телекомунікаційні мережі. Навчальний посібник для студентів спеціальності
"Інформаційні мережі зв'язку, 2009.
8
1. КОРОТКИЙ ОГЛЯД ІСТОРІЇ INTERNET ТА IP-
ТЕХНОЛОГІЙ
У 1960-х та 1970-х роках багато різних мереж вживало власні протоколи і їх впровадження.
Спільне використання інформації через ці мережі становило проблему, тому виникла потреба
опрацювання спільного протоколу. При опрацювання такого спільного протоколу і системи
протоколів ARPANET була впроваджена фундаментальна концепція розшарування. З використанням
TCP/IP була створена мережа, яка головним чином використовувалася для потреб урядових
організацій та науково-дослідних інститутів і дозволяла спільне використання інформації та
співпрацю при дослідженнях.
У 1974 році Vinton G. Cerf і Robert E. Kahn запропонували систему протоколів TCP/IP
(Transmission Control Protocol/Internet Protocol). Система протоколів TCP/IP, яка походить від
протоколів ARPANET, в основному оформилася у 1978 році і забезпечує такі вимоги:
здатність до маршрутування даних між підмережами;
незалежність від технології у підмережах;
незалежність від типу обладнання станцій;
незалежність від операційних систем;
стійкість до помилок маршрутів у підмережах;
надійне відновлення при відмовах;
здатність до поповнення новими підмережами і утримання зв’язку.
Назва цієї системи походить від назв двох найважливіших протоколів: протоколу управління
пересиланням (Transmission Control Protocol – TCP) та протоколу взаємосполучення мереж (Internet
Protocol – IP). Іншою назвою є система інтернет-протоколів, яка вживається у офіційних
документах Internet.
Першою метою створення системи протоколів TCP/IP є побудова взаємосполучення
(об’єднання) мереж, яке забезпечує універсальні телекомунікаційні послуги (interconnected network,
internetwork або internet). Кожна фізична мережа має власний комунікаційний інтерфейс, залежний
від застосованої мережної технології, який у формі програмного інтерфейсу забезпечує основні
комунікаційні функції. Комунікаційні послуги здійснюються програмами, які діють між фізичною
мережею та застосуваннями користувача, що забезпечує спільний інтерфейс для цих застосувань,
незалежний від базової фізичної мережі. При цьому архітектура фізичної мережі невидима для
користувача.
Другою метою створення системи протоколів TCP/IP є взаємосполучення різних фізичних
мереж у формі, яка дозволяє користувачу працювати в єдиній великій мережі – internet. Щоб
об’єднати дві мережі, потрібен комп’ютер, сполучений з обидвома мережами, який може пересилати
пакети від одноїх мережі до іншої. Такий комп’ютер називають роутером або маршрутизатором.
Також вживають термін IP-роутер, бо функція роутінгу (маршрутизації) є частиною IP-рівня системи
протоколів TCP/IP. З точки зору мережі роутер – це звичайна станція, з точки зору користувача
роутер невидимий, бо користувач бачить тільки одну велику мережу. Об’єднання мереж у
глобальному масштабі називають Internet (з великої літери).
Internet – це система доручення пакетів, які переносять інформацію для користувачів. Internet
базується на декількох основних ідеях.
Ідея 1. Будь-яка станція, під’єднана до Internet, має унікальний 4-байтовий ідентифікатор,
який називають IP-адресою.
Ідея 2. Дані, які пересилаються через Internet, спочатку ділять на малі блоки – пакети або IP-
данограми. Пакет складається з двох частин – заголовка і корисного навантаження. Заголовок
містить, зокрема, IP-адресу призначення пакету.
Ідея 3. Internet складається з багатьох мереж, взаємосполучених через спеціалізовані
комп’ютери - роутери. Коли пакет висилається до Internet, то він пересилається через локальну
2. Мережі IP.
_______________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________
М. Павликевич. Телекомунікаційні мережі. Навчальний посібник для студентів спеціальності
"Інформаційні мережі зв'язку, 2009.
9
мережу до першого роутера, який також називають шлюзом. Цей роутер перевіряє адресу
призначення пакету і вирішує, котрий роутер з бепосередньо під’єднаних до нього, може переслати
пакет до роутера наступного стрибка. Процес продовжується наступними роутерами, аж доки пакет
досягне свого призначення. Цей процес визначений протоколом IP.
Ідея 4. Доручення пакетів за допомогою протоколу IP ненадійне. Це не означає “погане
доручення” або “доручення з низькою якістю”. Це означає, що система доручення може відмовити у
коректному дорученні пакету внаслідок, наприклад, впливу електричних завад. Однак більшість
пакетів доручаються коректно, бо в концепції Internet закладено засаду найкращого можливого (best
effort) доручення за нормальних умов. Ненадійність виявляється, наприклад, при надмірному
завантаженні мережі.
Ідея 5. Для забезпечення надійного доручення на краях системи впроваджено протокол TCP.
Його завдання полягає у перетворенні послуг ненадійного доручення, які здійснює протокол IP, у
надійну систему пересилання даних, придатну для побудови мережних застосувань. Це називають
транспортними послугами. Тут використовують поняття прикінцевої системи (end system) або
станції (host). Звичайно це комп’ютери, під’єднані до Internet (не роутери). Два об’єкти TCP
впроваджені у двох прикінцевих системах, безпосередньо комунікуються один з одним,
використовуючи ненадійне комунікаційне середовище – Internet. Об’єкти TCP комунікуються,
обмінюючись сегментами. Сегмент TCP – це частина даних застосування разом з невеликим
службовим навантаженням – заголовком TCP, який поміщається (інкапсулюється) в IP-данограму.
Надійність забезпечується механізмом підтвердження коректно прийнятого сегменту і повторним
пересиланням сегменту, якщо таке підтвердження вчасно не отримане. В цілому послуги TCP
орієнтовані на сполучення. Сполучення започатковується процесом застосування (або програмою,
яка виконується), який запитує TCP про встановлення сполучення з іншим процесом застосування,
що виконується у віддаленій прикінцевій системі.
Ідея 6. Для сприяння комунікації між процесами TCP використовує абстрактну адресу, яку
називають номером протокольного порта. Про процес, який очікує на вхідне сполучення кажуть, що
він існує на певному номері порта. TCP-сполучення здійснюється до визначеного порта, бо апріорі
для певної послуги передбачений конкретний протокольний порт. Протокольні порти є адресами
TCP, які діють у доповнення до IP-адрес: IP-адреса визначає конкретну станцію, а номер
протокольного порта конкретизує, який процес, що виконується на цій станції, потребує
комунікуватися. Процес, який очікує на сполучення на конкретному порті, називають процесом
сервера. Процес, який ініціює сполучення до сервера, називають процесом клієнта. В контектсі
протоколу TCP ці терміни маєть специфічні значення.
Ідея 7. У традиційній телефонній системі, яка базується на комутації кіл, телефонний виклик
резервує коло (канал), яке забезпечує надійний двосторонній зв’язок. Мережа мусить бути
побудована так, щоб забезпечити досконалу надійність від моменту встановлення сполучення (кола).
Тому традиційна телефонна мережа складна і дорога, а кінцеве обладнання користувача –
телефонний апарат – просте і дешеве. Internet забезпечує обернену ситуацію. Мережа, тобто система
доручення, яка базується на комутації пакетів, проста, але не гарантує нічого, крім високої
ймовірності доручення пакетів. Складність міститься у TCP, який діє тільки у прикінцевих системах -
достатньо потужних комп’ютерах.
На початку 1980-х років TCP/IP став магістральним протоколом у мережах багатьох
виробників, таких як ARPANET, NFSNET та в регіональних мережах. Система протоколів була
інтегрована з операційною системою UNIX Каліфорнійського університету і стала доступною для
загального використання. Від цього часу TCP/IP стали широко використовувати внаслідок його
наявності в UNIX та поширеністю в інших операційних системах.
На сьогодні стек протоколів TCP/IP забезпечує можливості для співпраці, об’єднуючи різні
фізичні мережі та надаючи користувачам спільну множину функцій. Він дозволяє взаємодію між
обладнанням від різних виробників, різних платформ і забезпечує доступ до Internet.
Internet складається з великих міжнаціональних, національних і регіональних магістральних
мереж, які дозволяють локальним і кампусовим мережам, а також окремим особам мати доступ до
глобальних ресурсів. Використання Internet експоненціально зростає протягом останніх років,
особливо у комерційних застосуваннях. Це обумовлене як наявністю спільних функцій застосувань
для різних платформ і можливістю доступу до Internet, так і передовсім можливостями взаємодії.
Відкритість стандартів TCP/IP дозволяє корпораціям з’єднувати або об’єднувати різні платформи,
наприклад, комп’ютери IBM і Macintosh. TCP/IP також забезпечує транспорт для інших протоколів –
2. Мережі IP.
_______________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________
М. Павликевич. Телекомунікаційні мережі. Навчальний посібник для студентів спеціальності
"Інформаційні мережі зв'язку, 2009.
10
IPX, NetBIOS і т.п. Наприклад, ці протоколи можуть вживати мережу TCP/IP для сполучення з
іншими мережами з подібними протоколами.
Іншою підставою для поширення TCP/IP є популярність програмного інтерфейсу гнізд (socket
programming interface), який є програмним інтерфейсом між рівнем транспортних протоколів та
застосуваннями TCP/IP. Багато застосувань на сьогодні написані саме для інтерфейсу гнізд TCP/IP.
Процес RFC (Request For Comments) під наглядом IAB (Internet Architecture Board) та IETF (Internet
Engineering Task Force) здійснюють постійну модернізацію і розширення системи протоколів TCP/IP.
1.1. Модель TCP/IP.
У той час, як протоколи OSI розвиваються повільно, головним чином внаслідок їх
формального, базованого на комітетах, інженерного підходу, система протоколів TCP/IP швидко
розвивається і визріває. З політикою впровадження і модифікації системи протоколів RFC він
встановився як кращий протокол для більшості комунікаційних мереж.
Як еталонна модель OSI і більшість інших комунікаційних протоколів для даних, TCP/IP є
стеком протоколів, який складається з чотирьох рівнів (рис. 1.1).
Рис. 1.1. Стек протоколів TCP/IP.
1.1.1. Рівень застосувань
Рівень застосувань абоУжитковий рівень – це процеси користувача, пов’язані з іншими
процесами в тій самій або іншій станції. Він забезпечується програмами користувача, які вживають
TCP/IP для комунікації. Прикладами поширених застосувань, які використовують TCP/IP, є Telnet –
протокол для віддаленого сполучення терміналів, FTP – протокол пересилання файлів, SMTP -
протокол пересилання електронної пошти. Існує багато інших, але це основні застосування. За
винятком ping (який є простим засобом діагностики – протокол висилає пакет і визначає, чи отримане
ехо-відповідь від призначення, щоб визначити досяжність призначення і як довго пакет слідує до
призначення і назад), інші застосування є застосуваннями типу “клієнт-сервер”. Файли
пересилаються до/від сервера від/до клієнта,електронна пошта висилається від клієнта до поштового
сервера, читається із цього сервера клієнтом-приймачем; віддалене управління портом станції
фактично є управлінням портом telnet-сервера з боку telnet-клієнта. Для таких застосувань кожен
клієнт виконує “клієнтську програму”, тоді як сервер –“серверну програму”. Програми застосувань
клієнта і сервера взаємодіють, спочатку для відкриття сесії (повідомлення про реєстрацію, адреса або
назва ресурсу, доступ до якого портібний), потім для створення передавального і приймального
буферів для сесії у клієнта і сервера, а також для встановлення правильних параметрів подання
(кодування, шифрування, компресії, формату друку тощо). Як тільки ця фаза завершеня, то
викликається рівень пакування-розпакування – Трансортний рівень. Інтерфейси між Рівнем
застосувань і Транспортним рівнем визначені номерами протокольних портів і гніздами (sockets).