Тема 1. (1) Стек TCPIP общая информация (1)

1. Введение (вспоминаем основы сетей)

2. Сетевое ПО и сетевые ОС

Компьютерная сеть
Сетевая ОС
серверная часть
клиентская часть
сетевой транспорт
Клиент + сервер = сетевая служба
Сервис - услуги, предлагаемые службой

3. Проблема связи

Топология
Адресация
Коммутация

4. Адресация

Типы адресов
уникальный адрес (unicast) – для идентификации
отдельных интерфейсов
групповой адрес (multicast) – сразу для нескольких
интерфейсов, входящих в группу
широковещательный адрес (broadcast) – для всех узлов
в сети
адрес произвольной рассылки (anycast) – аналогично
групповому адресу, но данные должны быть
доставлены не всем компьютерам, а любому
Адреса:
числовые
символьные

5. Адресация

Адресное пространство
Адресные пространства
плоские (линейные) – множество адресов никак не
структурировано; пример – адресация в сетях
Ethernet (MAC адрес – уникален для всего мира)
иерархические (то есть в виде вложенных групп),
например:
▪ идентификатор группы (К), в которую входит данный узел;
▪ идентификатор подгруппы (L);
▪ идентификатор узла (n), однозначно определяющим его в
подгруппе
пример: IP адреса, имена компьютеров в Internet

6. Декомпозиция

разбиение на модули
определение функций каждого модуля
определение взаимодействия
Многоуровневый подход

7. Многоуровневая модель

Каждый уровень поддерживает интерфейсы двух
типов:
интерфейсы услуг с выше- и нижележащим уровнями
интерфейс со средствами взаимодействия другой стороны,
расположенными на том же уровне иерархии - протокол
Стек протоколов

8. Сетевая модель OSI

Модель взаимодействия открытых систем
(Open System Interconnection, OSI)
Уровни модели
7. Прикладной уровень
6. Уровень представления
5. Сеансовый уровень
4. Транспортный уровень
3. Сетевой уровень
2. Канальный уровень
1. Физический уровень
Модель OSI
Прикладной
Представления
Сеансовый
Транспортный
Сетевой
Канальный
Физический

9. Сетевая модель OSI

10. Сетевая модель OSI

11. Протокол TCP/IP

12. Протокол TCP/IP

Transmission Control Protocol
Internet Protocol
ARPANET (Advanced Research Projects Agency
Network) - исследовательская сеть Министерства
Обороны США (DoD)
Управление перспективных исследовательских
проектов Министерства обороны США (DARPA Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA)
Задачи
объединение разнородных сетей
надежность при атаке противника
гибкость

13. Стек TCP/IP

Модель OSI
Стек TCP/IP
Прикладной
Прикладной
FTP, Telnet, HTTP,
SMTP, SNMP, TFTP
Транспортный
Транспортный
TCP, UDP
Сетевой
Сетевой
IP, ICMP, RIP, OSPF
Уровень сетевых
интерфейсов
Не регламентируется
Представления
Сеансовый
Канальный
Физический

14. Стек TCP/IP

15. Уровни стека TCP/IP

Прикладной уровень
Соответствует трем
верхним уровням
модели OSI:
прикладному,
представления и
сеансовому.
Стек TCP/IP
Прикладной
FTP, Telnet, HTTP,
SMTP, SNMP, TFTP
Транспортный
TCP, UDP
Сетевой
IP, ICMP, RIP, OSPF
Уровень сетевых
интерфейсов
Не
регламентируется

16. Уровни стека TCP/IP

Транспортный уровень
гарантированная
доставка – протокол
управления передачей
(TCP – Transmission
Control Protocol)
доставка по
возможности, или с
максимальными
усилиями – протокол
пользовательских
дейтаграмм (UDP – User
Datagram Protocol)
Стек TCP/IP
Прикладной
FTP, Telnet, HTTP,
SMTP, SNMP, TFTP
Транспортный
TCP, UDP
Сетевой
IP, ICMP, RIP, OSPF
Уровень сетевых
интерфейсов
Не
регламентируется

17. Уровни стека TCP/IP

Сетевой уровень
("уровень интернета")
Стек TCP/IP
отвечает за передвижение
пакетов по составной сети,
составленной из множества
сетей (подсетей), от одного
маршрутизатора к другому
Основной протокол: IP
(Internet Protocol) дейтаграммный протокол
(доставка по возможности)
Сюда же: протоколы,
выполняющие
вспомогательные функции
(ARP, ICMP, IGMP) и
протоколы маршрутизации
(RIP, OSPF).
Прикладной
FTP, Telnet, HTTP,
SMTP, SNMP, TFTP
Транспортный
TCP, UDP
Сетевой
IP, ICMP, RIP, OSPF
Уровень сетевых
интерфейсов
Не
регламентируется

18. Уровни стека TCP/IP

Уровень сетевых
интерфейсов
отвечает только за
организацию взаимодействия
с подсетями разных
технологий, входящими в
составную сеть
в описании стека протоколов
оговариваются только две
задачи:
способ упаковки
(инкапсуляции) IP пакетов в
единицу передаваемой
информации нижнего уровня
способ преобразования
адресов сетевого уровня в
адреса нижнего уровня
Стек TCP/IP
Прикладной
FTP, Telnet, HTTP,
SMTP, SNMP, TFTP
Транспортный
TCP, UDP
Сетевой
IP, ICMP, RIP, OSPF
Уровень сетевых
интерфейсов
Не
регламентируется

19. Потоки данных в TCP/IP

Термины
Поток
Сегмент
Дейтаграмма - единица
данных в протоколах
без установления
соединения
Пакет
Кадр
RFC 1180

20. RFC

Документы RFC - (англ. Request for
Comments, RFC) - документ из серии
пронумерованных информационных
документов Интернета, содержащих
технические спецификации и стандарты,
широко применяемые во всемирной сети

21. Адреса в стеке TCP/IP

локальные адреса
(аппаратные)
MAC-адрес
сетевые адреса
(IP-адреса)
номер сети
номер узла
символьные имена
(доменные)

22. Адреса в стеке TCP/IP

символьные имена (доменные)
сетевые адреса (IP-адреса)
локальные адреса (аппаратные)

23. RFC 1180

-----------------------------|
прикладные процессы
|
| ... \ | / ... \ | / ...
|
|
------------|
|
| TCP |
| UDP |
|
|
------------|
|
\
/
|
|
-----|
| ------- | IP |
|
| | ARP | -*---|
| ------|
|
|
\ |
|
|
-------|
|
| ENET |
|
|
---@---|
|
|
|
------------|----------------|
-------------o-------кабель Ethernet
--------------------------------|
прикладные процессы
|
|
... \ | / .... \ | / ...
|
|
------------|
|
| TCP |
| UDP |
|
|
------------|
|
\
/
|
|
-----|
|
------- | IP | ------|
|
| ARP | -*--*- | ARP |
|
|
------| |
------|
|
\
| |
/
|
|
-------- -------|
|
| ENET | | ENET |
|
|
---@---- ---@---|
|
|
|
|
----------|---------|-----------|
|
|
---o----------------------------o---Ethernet 2
Ethernet 1