2020-05-12
181
Базовым протоколом, обеспечивающим передачу данных между сетями (и чаще всего внутри), для среды Интернет является протокол IP (межсетевой протокол).
Протокол предусматривает систему адресации, обеспечивающую точную идентификацию каждого входящего в сеть узла путем присвоения ему числового адреса, имеющего следующий формат: XXX.XXX.XXX.XXX, где XXX — десятичное число, лежащее в диапазоне от 0 до 255. Данный код называется IP-адресом. Примеры IP-адресов: 212.192.34.5, 191.302.39.85.
Общее количество различных IP-адресов теоретически составляет более 4 миллиардов:
N = 232 = 4 294 967 296.
На практике это число значительно меньше.
Система IP-адресации учитывает структуру Интернета (т. е. то, что Интернет является сетью сетей). IP-адрес состоит из номера сети и номера компьютера в данной сети.
В зависимости от возможного количества компьютеров в сети, адреса разделяются на три класса: А, В, С. Первый бит (биты) адреса (если представить адрес в двоичной системе счисления) отводится для идентификации класса, а остальные биты разделяются на адрес сети и адрес компьютера. IP-адресация в сетях различных классов имеет следующую структуру:
|
|
|
| Класс А | 0 | Изменяющаяся часть адреса сети (7 битов) | Адрес компьютера (24 бита) | ||||
| Класс В | 1 | 0 | Изменяющаяся часть адреса сети (14 битов) | Адрес компьютера (16 битов) | |||
| Класс С | 1 | 1 | 0 | Изменяющаяся часть адреса сети (21 битов) | Адрес компьютера (8 битов) | ||
Чаще всего провайдеры предоставляют пользователям доступ в Интернет не с постоянным, а с динамическим IP-адресом, который может меняться при каждом подключении к сети.
Протокол IP не гарантирует доставку данных от одного узла сети к другому. Гарантии безошибочной доставки пакетов дает протокол более высокого уровня (протокол TCP).
Сетевая модель DoD
Как уже говорилось ранее, для Интернета был разработан ряд протоколов, которые определяют правила представления и передачи данных. Все эти протоколы взаимодействуют и разрабатывались в рамках сетевой модели DoD, содержащей четыре уровня.
4-й уровень (нижний) — протоколы уровня сетевого доступа. Протоколы этого уровня должны обеспечивать работу отдельных глобальных и локальных сетей, включая физическую доставку данных к сетевым устройствам. К протоколам этого уровня относятся протоколы соединений «точка-точка» SLIP, а также протоколы территориальных сетей с коммутацией пакетов Х.25, сетевые технологии Ethernet и другие. Стек протоколов TCP/IP не предусматривает протоколов на этом уровне, поскольку не должен зависеть от оборудования.
3-й уровень — уровень межсетевого взаимодействия. Этот уровень обеспечивает возможность перемещения пакетов между сетями с использованием оптимального маршрута. Основным протоколом этого уровня является протокол IP. Протокол IP хорошо работает в сетях самых различных топологий, однако, как уже было сказано, он не гарантирует доставку пакетов до узла назначения.
|
|
|
2-й уровень — транспортный уровень. Основными протоколами этого уровня являются протоколы TCP и UDP. Речь о протоколе TCP шла в параграфе 4.2.1. Протокол UDP — это транспортный протокол для передачи данных в сетях IP без установления соединения. В отличие от TCP протокол UDP не гарантирует доставку пакета. Это позволяет ему гораздо быстрее и эффективнее доставлять данные для приложений, которым требуется большая пропускная способность линий связи либо требуется малое время доставки данных.
1-й уровень — прикладной. Протоколы этого уровня стандартизуют представление данных, обрабатывают данные пользователей и осуществляют управление обменом данными между различными приложениями. Этот уровень протоколов постоянно расширяется.
