Πρωτόκολλο IPv4. Πρωτόκολλο SNMP (βασικά) Τι είναι το tcp ip για ομοιώματα

Στον σύγχρονο κόσμο, οι πληροφορίες διαδίδονται μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα. Η είδηση ​​μόλις εμφανίστηκε και ένα δευτερόλεπτο αργότερα είναι ήδη διαθέσιμη σε κάποια ιστοσελίδα στο Διαδίκτυο. Το Διαδίκτυο θεωρείται μια από τις πιο χρήσιμες εξελίξεις του ανθρώπινου μυαλού. Για να απολαύσετε όλα τα οφέλη που παρέχει το Διαδίκτυο, πρέπει να συνδεθείτε σε αυτό το δίκτυο.

Λίγοι γνωρίζουν ότι η απλή διαδικασία επίσκεψης ιστοσελίδων περιλαμβάνει ένα πολύπλοκο σύστημα ενεργειών, αόρατο στον χρήστη. Κάθε κλικ σε έναν σύνδεσμο ενεργοποιεί εκατοντάδες διαφορετικές υπολογιστικές λειτουργίες στην καρδιά του υπολογιστή. Αυτά περιλαμβάνουν την αποστολή αιτημάτων, τη λήψη απαντήσεων και πολλά άλλα. Τα λεγόμενα πρωτόκολλα TCP/IP είναι υπεύθυνα για κάθε ενέργεια στο δίκτυο. Τι είναι?

Οποιοδήποτε πρωτόκολλο Διαδικτύου TCP/IP λειτουργεί στο δικό του επίπεδο. Με άλλα λόγια, ο καθένας κάνει το δικό του. Ολόκληρη η οικογένεια πρωτοκόλλων TCP/IP κάνει μια τεράστια εργασία ταυτόχρονα. Και ο χρήστης αυτή τη στιγμή βλέπει μόνο φωτεινές εικόνες και μεγάλες γραμμές κειμένου.

Έννοια μιας στοίβας πρωτοκόλλων

Η στοίβα πρωτοκόλλων TCP/IP είναι ένα οργανωμένο σύνολο βασικών πρωτοκόλλων δικτύου, το οποίο χωρίζεται ιεραρχικά σε τέσσερα επίπεδα και είναι ένα σύστημα μεταφοράς διανομής πακέτων μέσω ενός δικτύου υπολογιστών.

Το TCP/IP είναι η πιο διάσημη στοίβα πρωτοκόλλου δικτύου που χρησιμοποιείται σήμερα. Οι αρχές της στοίβας TCP/IP ισχύουν τόσο για τοπικά όσο και για δίκτυα ευρείας περιοχής.

Αρχές χρήσης διευθύνσεων στη στοίβα πρωτοκόλλων

Η στοίβα πρωτοκόλλου δικτύου TCP/IP περιγράφει τις διαδρομές και τις κατευθύνσεις στις οποίες αποστέλλονται τα πακέτα. Αυτή είναι η κύρια εργασία ολόκληρης της στοίβας, η οποία εκτελείται σε τέσσερα επίπεδα που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους χρησιμοποιώντας έναν καταγεγραμμένο αλγόριθμο. Για να διασφαλιστεί ότι το πακέτο αποστέλλεται σωστά και παραδίδεται ακριβώς στο σημείο που το ζήτησε, εισήχθη και τυποποιήθηκε η διεύθυνση IP. Αυτό οφείλεται στις ακόλουθες εργασίες:

• Οι διευθύνσεις διαφορετικών τύπων πρέπει να είναι συνεπείς.Για παράδειγμα, μετατροπή ενός τομέα ιστότοπου σε διεύθυνση IP διακομιστή και πίσω ή μετατροπή ονόματος κεντρικού υπολογιστή σε διεύθυνση και αντίστροφα. Με αυτόν τον τρόπο, καθίσταται δυνατή η πρόσβαση στο σημείο όχι μόνο χρησιμοποιώντας τη διεύθυνση IP, αλλά και με το διαισθητικό όνομά του.
• Οι διευθύνσεις πρέπει να είναι μοναδικές.Αυτό συμβαίνει γιατί σε ορισμένες ειδικές περιπτώσεις το πακέτο πρέπει να φτάσει μόνο σε ένα συγκεκριμένο σημείο.
• Η ανάγκη διαμόρφωσης τοπικών δικτύων.

Σε μικρά δίκτυα όπου χρησιμοποιούνται πολλές δεκάδες κόμβοι, όλες αυτές οι εργασίες εκτελούνται απλά, χρησιμοποιώντας τις απλούστερες λύσεις: σύνταξη ενός πίνακα που περιγράφει την ιδιοκτησία του μηχανήματος και την αντίστοιχη διεύθυνση IP του ή μπορείτε να διανείμετε μη αυτόματα διευθύνσεις IP σε όλους τους προσαρμογείς δικτύου. Ωστόσο, για μεγάλα δίκτυα με χίλιες ή δύο χιλιάδες μηχανές, το έργο της μη αυτόματης έκδοσης διευθύνσεων δεν φαίνεται τόσο εφικτό.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο επινοήθηκε μια ειδική προσέγγιση για τα δίκτυα TCP/IP, η οποία έγινε χαρακτηριστικό γνώρισμα της στοίβας πρωτοκόλλων. Εισήχθη η έννοια της επεκτασιμότητας.

Επίπεδα της στοίβας πρωτοκόλλου TCP/IP

Υπάρχει μια ορισμένη ιεραρχία εδώ. Η στοίβα πρωτοκόλλου TCP/IP έχει τέσσερα επίπεδα, καθένα από τα οποία χειρίζεται το δικό του σύνολο πρωτοκόλλων:

Επίπεδο εφαρμογής: δημιουργήθηκε για να παρέχει στον χρήστη το δίκτυο Σε αυτό το επίπεδο, ό,τι βλέπει και κάνει ο χρήστης επεξεργάζεται. Το επίπεδο επιτρέπει στον χρήστη να έχει πρόσβαση σε διάφορες υπηρεσίες δικτύου, για παράδειγμα: πρόσβαση σε βάσεις δεδομένων, δυνατότητα ανάγνωσης λίστας αρχείων και άνοιγμα τους, αποστολή μηνύματος email ή άνοιγμα ιστοσελίδας. Μαζί με τα δεδομένα και τις ενέργειες χρήστη, οι πληροφορίες υπηρεσίας μεταδίδονται σε αυτό το επίπεδο.

Επίπεδο μεταφοράς:Αυτός είναι ένας καθαρός μηχανισμός μετάδοσης πακέτων. Σε αυτό το επίπεδο, ούτε το περιεχόμενο του πακέτου, ούτε η συσχέτισή του με οποιαδήποτε ενέργεια έχει καμία απολύτως σημασία. Σε αυτό το επίπεδο, σημασία έχει μόνο η διεύθυνση του κόμβου από τον οποίο αποστέλλεται το πακέτο και η διεύθυνση του κόμβου στον οποίο θα πρέπει να παραδοθεί το πακέτο. Κατά κανόνα, το μέγεθος των θραυσμάτων που μεταδίδονται χρησιμοποιώντας διαφορετικά πρωτόκολλα μπορεί να αλλάξει, επομένως, σε αυτό το επίπεδο, τα μπλοκ πληροφοριών μπορούν να χωριστούν στην έξοδο και να συναρμολογηθούν σε ένα ενιαίο σύνολο στον προορισμό. Αυτό προκαλεί πιθανή απώλεια δεδομένων εάν, τη στιγμή της μετάδοσης του επόμενου τμήματος, προκύψει μια βραχυπρόθεσμη διακοπή σύνδεσης.

Το επίπεδο μεταφοράς περιλαμβάνει πολλά πρωτόκολλα, τα οποία χωρίζονται σε κλάσεις, από τα απλούστερα, τα οποία απλώς μεταδίδουν δεδομένα, έως τα σύνθετα, τα οποία είναι εξοπλισμένα με τη λειτουργία επιβεβαίωσης παραλαβής ή επαναζήτησης ενός μπλοκ δεδομένων που λείπει.

Αυτό το επίπεδο παρέχει στο ανώτερο επίπεδο (εφαρμογής) δύο τύπους υπηρεσιών:

• Παρέχει εγγυημένη παράδοση χρησιμοποιώντας το πρωτόκολλο TCP.
  
• Παραδίδεται μέσω UDP όποτε είναι δυνατόν .

Για να διασφαλιστεί η εγγυημένη παράδοση, δημιουργείται μια σύνδεση σύμφωνα με το πρωτόκολλο TCP, το οποίο επιτρέπει στα πακέτα να αριθμούνται στην έξοδο και να αναγνωρίζονται στην είσοδο. Η αρίθμηση των πακέτων και η επιβεβαίωση λήψης είναι οι λεγόμενες πληροφορίες υπηρεσίας. Αυτό το πρωτόκολλο υποστηρίζει μετάδοση σε λειτουργία "Duplex". Επιπλέον, χάρη στους καλά μελετημένους κανονισμούς του πρωτοκόλλου, θεωρείται πολύ αξιόπιστο.

Το πρωτόκολλο UDP προορίζεται για στιγμές που είναι αδύνατο να διαμορφώσετε τη μετάδοση μέσω του πρωτοκόλλου TCP ή πρέπει να κάνετε αποθήκευση στο τμήμα μετάδοσης δεδομένων δικτύου. Επίσης, το πρωτόκολλο UDP μπορεί να αλληλεπιδράσει με πρωτόκολλα υψηλότερου επιπέδου για να αυξήσει την αξιοπιστία της μετάδοσης πακέτων.

Επίπεδο δικτύου ή "Επίπεδο Διαδικτύου":το βασικό επίπεδο για ολόκληρο το μοντέλο TCP/IP. Η κύρια λειτουργικότητα αυτού του επιπέδου είναι πανομοιότυπη με το ομώνυμο επίπεδο στο μοντέλο OSI και περιγράφει την κίνηση των πακέτων σε ένα σύνθετο δίκτυο που αποτελείται από πολλά μικρότερα υποδίκτυα. Συνδέει γειτονικά επίπεδα του πρωτοκόλλου TCP/IP.

Το επίπεδο δικτύου είναι το επίπεδο σύνδεσης μεταξύ του ανώτερου επιπέδου μεταφοράς και του κατώτερου επιπέδου διεπαφών δικτύου. Το επίπεδο δικτύου χρησιμοποιεί πρωτόκολλα που λαμβάνουν ένα αίτημα από το επίπεδο μεταφοράς και μέσω ρυθμιζόμενης διευθυνσιοδότησης, μεταδίδει το επεξεργασμένο αίτημα στο πρωτόκολλο διεπαφής δικτύου, υποδεικνύοντας σε ποια διεύθυνση θα σταλούν τα δεδομένα.

Σε αυτό το επίπεδο χρησιμοποιούνται τα ακόλουθα πρωτόκολλα δικτύου TCP/IP: ICMP, IP, RIP, OSPF. Το κύριο και πιο δημοφιλές σε επίπεδο δικτύου είναι φυσικά το IP (Internet Protocol). Το κύριο καθήκον του είναι να μεταδίδει πακέτα από τον έναν δρομολογητή στον άλλο έως ότου μια μονάδα δεδομένων φτάσει στη διεπαφή δικτύου του κόμβου προορισμού. Το πρωτόκολλο IP αναπτύσσεται όχι μόνο σε κεντρικούς υπολογιστές, αλλά και σε εξοπλισμό δικτύου: δρομολογητές και διαχειριζόμενους μεταγωγείς. Το πρωτόκολλο IP λειτουργεί με βάση την αρχή της βέλτιστης προσπάθειας, μη εγγυημένης παράδοσης. Δηλαδή, δεν χρειάζεται να δημιουργήσετε μια σύνδεση εκ των προτέρων για να στείλετε ένα πακέτο. Αυτή η επιλογή οδηγεί σε εξοικονόμηση κίνησης και χρόνου στη μετακίνηση περιττών πακέτων υπηρεσιών. Το πακέτο δρομολογείται προς τον προορισμό του και είναι πιθανό ο κόμβος να παραμείνει μη προσβάσιμος. Σε αυτήν την περίπτωση, επιστρέφεται ένα μήνυμα σφάλματος.

Επίπεδο διεπαφής δικτύου:είναι υπεύθυνος για τη διασφάλιση ότι τα υποδίκτυα με διαφορετικές τεχνολογίες μπορούν να αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και να μεταδίδουν πληροφορίες με τον ίδιο τρόπο λειτουργίας. Αυτό επιτυγχάνεται με δύο απλά βήματα:

• Κωδικοποίηση ενός πακέτου σε μια ενδιάμεση μονάδα δεδομένων δικτύου.
• Μετατρέπει τις πληροφορίες προορισμού στα απαιτούμενα πρότυπα υποδικτύου και στέλνει τη μονάδα δεδομένων.

Αυτή η προσέγγιση μας επιτρέπει να επεκτείνουμε συνεχώς τον αριθμό των υποστηριζόμενων τεχνολογιών δικτύωσης. Μόλις εμφανιστεί μια νέα τεχνολογία, εμπίπτει αμέσως στη στοίβα πρωτοκόλλου TCP/IP και επιτρέπει στα δίκτυα με παλαιότερες τεχνολογίες να μεταφέρουν δεδομένα σε δίκτυα που έχουν κατασκευαστεί με πιο σύγχρονα πρότυπα και μεθόδους.

Μονάδες δεδομένων που μεταφέρονται

Κατά την ύπαρξη ενός τέτοιου φαινομένου όπως τα πρωτόκολλα TCP/IP, καθιερώθηκαν τυπικοί όροι για τις μονάδες μεταδιδόμενων δεδομένων. Τα δεδομένα κατά τη μετάδοση μπορούν να κατακερματιστούν με διαφορετικούς τρόπους, ανάλογα με τις τεχνολογίες που χρησιμοποιεί το δίκτυο προορισμού.

Για να έχετε μια ιδέα για το τι συμβαίνει με τα δεδομένα και σε ποια χρονική στιγμή, ήταν απαραίτητο να καταλήξουμε στην ακόλουθη ορολογία:

• Ροή δεδομένων- δεδομένα που φτάνουν στο επίπεδο μεταφοράς από πρωτόκολλα ανώτερου επιπέδου εφαρμογής.
• Ένα τμήμα είναι ένα τμήμα δεδομένων στο οποίο χωρίζεται μια ροή σύμφωνα με τα πρότυπα πρωτοκόλλου TCP.
• Datagram(ειδικά οι αναλφάβητοι το προφέρουν ως "Δεδομένα") - μονάδες δεδομένων που λαμβάνονται με διαχωρισμό μιας ροής χρησιμοποιώντας πρωτόκολλα χωρίς σύνδεση (UDP).
• Πλαστική σακούλα- μια μονάδα δεδομένων που παράγονται μέσω του πρωτοκόλλου IP.
• Τα πρωτόκολλα TCP/IP συσκευάζουν πακέτα IP σε μπλοκ δεδομένων που μεταδίδονται μέσω σύνθετων δικτύων, που ονομάζονται προσωπικόή πλαίσια.

Τύποι διευθύνσεων στοίβας πρωτοκόλλου TCP/IP

Οποιοδήποτε πρωτόκολλο μεταφοράς δεδομένων TCP/IP χρησιμοποιεί έναν από τους ακόλουθους τύπους διευθύνσεων για την αναγνώριση κεντρικών υπολογιστών:

• Τοπικές (hardware) διευθύνσεις.
• Διευθύνσεις δικτύου (διευθύνσεις IP).
• Ονόματα τομέα.

Τοπικές διευθύνσεις (διευθύνσεις MAC) - χρησιμοποιούνται στις περισσότερες τεχνολογίες τοπικών δικτύων για την αναγνώριση διεπαφών δικτύου. Όταν μιλάμε για TCP/IP, η λέξη τοπικό σημαίνει μια διεπαφή που δεν λειτουργεί σε ένα σύνθετο δίκτυο, αλλά σε ένα ξεχωριστό υποδίκτυο. Για παράδειγμα, το υποδίκτυο μιας διεπαφής συνδεδεμένης στο Διαδίκτυο θα είναι τοπικό και το δίκτυο Διαδικτύου θα είναι σύνθετο. Ένα τοπικό δίκτυο μπορεί να κατασκευαστεί σε οποιαδήποτε τεχνολογία, και ανεξάρτητα από αυτό, από την άποψη ενός σύνθετου δικτύου, ένα μηχάνημα που βρίσκεται σε ένα ξεχωριστά αποκλειστικό υποδίκτυο θα ονομάζεται τοπικό. Έτσι, όταν ένα πακέτο εισέρχεται στο τοπικό δίκτυο, η διεύθυνση IP του στη συνέχεια συσχετίζεται με την τοπική διεύθυνση και το πακέτο αποστέλλεται στη διεύθυνση MAC της διεπαφής δικτύου.

Διευθύνσεις δικτύου (διευθύνσεις IP). Η τεχνολογία TCP/IP παρέχει τη δική της καθολική διευθυνσιοδότηση κόμβων για την επίλυση ενός απλού προβλήματος - συνδυάζοντας δίκτυα με διαφορετικές τεχνολογίες σε μια μεγάλη δομή μετάδοσης δεδομένων. Η διεύθυνση IP είναι εντελώς ανεξάρτητη από την τεχνολογία που χρησιμοποιείται στο τοπικό δίκτυο, αλλά μια διεύθυνση IP επιτρέπει σε μια διεπαφή δικτύου να αναπαριστά μια μηχανή σε ένα σύνθετο δίκτυο.

Ως αποτέλεσμα, αναπτύχθηκε ένα σύστημα στο οποίο εκχωρείται στους κεντρικούς υπολογιστές μια διεύθυνση IP και μια μάσκα υποδικτύου. Η μάσκα υποδικτύου δείχνει πόσα bit έχουν εκχωρηθεί στον αριθμό δικτύου και πόσα στον αριθμό κεντρικού υπολογιστή. Μια διεύθυνση IP αποτελείται από 32 bit, χωρισμένα σε μπλοκ των 8 bit.

Όταν ένα πακέτο μεταδίδεται, του εκχωρούνται πληροφορίες σχετικά με τον αριθμό δικτύου και τον αριθμό κόμβου στον οποίο πρέπει να σταλεί το πακέτο. Πρώτα, ο δρομολογητής προωθεί το πακέτο στο επιθυμητό υποδίκτυο και, στη συνέχεια, επιλέγεται ένας κεντρικός υπολογιστής που το περιμένει. Αυτή η διαδικασία πραγματοποιείται από το Πρωτόκολλο Επίλυσης Διεύθυνσης (ARP).

Η διαχείριση των διευθύνσεων τομέα σε δίκτυα TCP/IP γίνεται από ένα ειδικά σχεδιασμένο Σύστημα Ονομάτων Τομέα (DNS). Για να γίνει αυτό, υπάρχουν διακομιστές που ταιριάζουν με το όνομα τομέα, που παρουσιάζεται ως συμβολοσειρά κειμένου, με τη διεύθυνση IP και στέλνουν το πακέτο σύμφωνα με την καθολική διεύθυνση. Δεν υπάρχει αντιστοιχία μεταξύ ονόματος υπολογιστή και διεύθυνσης IP, επομένως για να μετατραπεί ένα όνομα τομέα σε διεύθυνση IP, η συσκευή αποστολής πρέπει να έχει πρόσβαση στον πίνακα δρομολόγησης που δημιουργείται στον διακομιστή DNS. Για παράδειγμα, γράφουμε τη διεύθυνση τοποθεσίας στο πρόγραμμα περιήγησης, ο διακομιστής DNS την αντιστοιχίζει με τη διεύθυνση IP του διακομιστή στον οποίο βρίσκεται ο ιστότοπος και το πρόγραμμα περιήγησης διαβάζει τις πληροφορίες, λαμβάνοντας μια απάντηση.

Εκτός από το Διαδίκτυο, είναι δυνατή η έκδοση ονομάτων τομέα σε υπολογιστές. Έτσι, η διαδικασία εργασίας σε ένα τοπικό δίκτυο απλοποιείται. Δεν χρειάζεται να θυμάστε όλες τις διευθύνσεις IP. Αντίθετα, μπορείτε να δώσετε σε κάθε υπολογιστή οποιοδήποτε όνομα και να το χρησιμοποιήσετε.

Διεύθυνση IP. Μορφή. Συστατικά. Μάσκα υποδικτύου

Μια διεύθυνση IP είναι ένας αριθμός 32-bit, ο οποίος στην παραδοσιακή αναπαράσταση γράφεται ως αριθμοί από το 1 έως το 255, χωρισμένοι με τελείες.

Τύπος διεύθυνσης IP σε διάφορες μορφές εγγραφής:

• Δεκαδική διεύθυνση IP: 192.168.0.10.
• Δυαδική μορφή της ίδιας διεύθυνσης IP: 11000000.10101000.00000000.00001010.
• Καταχώρηση διεύθυνσης στο δεκαεξαδικό σύστημα αριθμών: C0.A8.00.0A.

Δεν υπάρχει διαχωριστικό μεταξύ του αναγνωριστικού δικτύου και του αριθμού σημείου στην καταχώρηση, αλλά ο υπολογιστής μπορεί να τα διαχωρίσει. Υπάρχουν τρεις τρόποι για να γίνει αυτό:

1. Σταθερό περίγραμμα.Με αυτή τη μέθοδο, ολόκληρη η διεύθυνση χωρίζεται υπό όρους σε δύο μέρη σταθερού μήκους, byte προς byte. Έτσι, αν δώσουμε ένα byte για τον αριθμό δικτύου, τότε θα λάβουμε 2 8 δίκτυα των 2 24 κόμβων το καθένα. Εάν το περίγραμμα μετακινηθεί άλλο ένα byte προς τα δεξιά, τότε θα υπάρχουν περισσότερα δίκτυα - 2 16 και λιγότεροι κόμβοι - 2 16. Σήμερα, η προσέγγιση θεωρείται ξεπερασμένη και δεν χρησιμοποιείται.
2. Μάσκα υποδικτύου.Η μάσκα έχει αντιστοιχιστεί με μια διεύθυνση IP. Η μάσκα έχει μια ακολουθία τιμών "1" σε εκείνα τα bit που εκχωρούνται στον αριθμό δικτύου και έναν ορισμένο αριθμό μηδενικών σε εκείνες τις θέσεις της διεύθυνσης IP που έχουν εκχωρηθεί στον αριθμό κόμβου. Το όριο μεταξύ ενός και μηδενικού στη μάσκα είναι το όριο μεταξύ του αναγνωριστικού δικτύου και του αναγνωριστικού κεντρικού υπολογιστή στη διεύθυνση IP.
3. Μέθοδος κλάσεων διευθύνσεων.Συμβιβαστική μέθοδος. Κατά τη χρήση του, τα μεγέθη δικτύου δεν μπορούν να επιλεγούν από τον χρήστη, αλλά υπάρχουν πέντε κατηγορίες - A, B, C, D, E. Τρεις κατηγορίες - A, B και C - προορίζονται για διάφορα δίκτυα και οι D και E είναι δεσμευμένες για δίκτυα ειδικού σκοπού. Σε ένα σύστημα κλάσεων, κάθε κλάση έχει το δικό της όριο αριθμού δικτύου και αναγνωριστικό κόμβου.

Τάξεις διευθύνσεων IP

ΠΡΟΣ ΤΗΝ τάξη ΑΑυτά περιλαμβάνουν δίκτυα στα οποία το δίκτυο αναγνωρίζεται από το πρώτο byte και τα υπόλοιπα τρία είναι ο αριθμός κόμβου. Όλες οι διευθύνσεις IP που έχουν τιμή πρώτου byte από 1 έως 126 στο εύρος τους είναι δίκτυα κατηγορίας Α Υπάρχουν πολύ λίγα δίκτυα κατηγορίας Α σε ποσότητα, αλλά καθένα από αυτά μπορεί να έχει έως και 2 24 πόντους.

Τάξη Β- δίκτυα στα οποία τα δύο υψηλότερα bit είναι ίσα με 10. Σε αυτά, εκχωρούνται 16 bit για τον αριθμό δικτύου και το αναγνωριστικό σημείου. Ως αποτέλεσμα, αποδεικνύεται ότι ο αριθμός των δικτύων κατηγορίας Β είναι ποσοτικά διαφορετικός από τον αριθμό των δικτύων κατηγορίας Α, αλλά έχουν μικρότερο αριθμό κόμβων - έως 65.536 (2 16) μονάδες.

Στα δίκτυα τάξη Γ- υπάρχουν πολύ λίγοι κόμβοι - 2 8 σε καθένα, αλλά ο αριθμός των δικτύων είναι τεράστιος, λόγω του γεγονότος ότι το αναγνωριστικό δικτύου σε τέτοιες δομές καταλαμβάνει τρία byte.

Δίκτυα τάξη Δ- ανήκουν ήδη σε ειδικά δίκτυα. Ξεκινά με την ακολουθία 1110 και ονομάζεται διεύθυνση πολλαπλής εκπομπής. Οι διεπαφές με διευθύνσεις κλάσεων Α, Β και Γ μπορούν να αποτελούν μέρος μιας ομάδας και να λαμβάνουν μια ομαδική διεύθυνση επιπλέον της μεμονωμένης.

Διευθύνσεις τάξη Ε- σε αποθεματικό για το μέλλον. Τέτοιες διευθύνσεις ξεκινούν με την ακολουθία 11110. Πιθανότατα, αυτές οι διευθύνσεις θα χρησιμοποιηθούν ως ομαδικές διευθύνσεις όταν υπάρχει έλλειψη διευθύνσεων IP στο παγκόσμιο δίκτυο.

Ρύθμιση του πρωτοκόλλου TCP/IP

Η ρύθμιση του πρωτοκόλλου TCP/IP είναι διαθέσιμη σε όλα τα λειτουργικά συστήματα. Αυτά είναι Linux, CentOS, Mac OS X, Free BSD, Windows 7. Το πρωτόκολλο TCP/IP απαιτεί μόνο προσαρμογέα δικτύου. Φυσικά, τα λειτουργικά συστήματα διακομιστών είναι ικανά για περισσότερα. Το πρωτόκολλο TCP/IP έχει διαμορφωθεί ευρέως χρησιμοποιώντας υπηρεσίες διακομιστή. Οι διευθύνσεις IP σε κανονικούς επιτραπέζιους υπολογιστές ορίζονται στις ρυθμίσεις σύνδεσης δικτύου. Εκεί διαμορφώνετε τη διεύθυνση δικτύου, την πύλη - τη διεύθυνση IP του σημείου που έχει πρόσβαση στο παγκόσμιο δίκτυο και τις διευθύνσεις των σημείων όπου βρίσκεται ο διακομιστής DNS.

Το πρωτόκολλο Internet TCP/IP μπορεί να ρυθμιστεί χειροκίνητα. Αν και αυτό δεν είναι πάντα απαραίτητο. Μπορείτε να λάβετε αυτόματα παραμέτρους πρωτοκόλλου TCP/IP από τη δυναμική διεύθυνση διανομής του διακομιστή. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται σε μεγάλα εταιρικά δίκτυα. Σε έναν διακομιστή DHCP, μπορείτε να αντιστοιχίσετε μια τοπική διεύθυνση σε μια διεύθυνση δικτύου και μόλις εμφανιστεί ένα μηχάνημα με μια δεδομένη διεύθυνση IP στο δίκτυο, ο διακομιστής θα του δώσει αμέσως μια προπαρασκευασμένη διεύθυνση IP. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται κράτηση.

Πρωτόκολλο ανάλυσης διεύθυνσης TCP/IP

Ο μόνος τρόπος για να δημιουργήσετε μια σχέση μεταξύ μιας διεύθυνσης MAC και μιας διεύθυνσης IP είναι η διατήρηση ενός πίνακα. Εάν υπάρχει πίνακας δρομολόγησης, κάθε διεπαφή δικτύου γνωρίζει τις διευθύνσεις της (τοπικές και δικτυακές), αλλά τίθεται το ερώτημα πώς να οργανωθεί σωστά η ανταλλαγή πακέτων μεταξύ κόμβων χρησιμοποιώντας το πρωτόκολλο TCP/IP 4.

Γιατί εφευρέθηκε το Πρωτόκολλο Επίλυσης Διευθύνσεων (ARP); Για τη σύνδεση της οικογένειας πρωτοκόλλων TCP/IP και άλλων συστημάτων διευθυνσιοδότησης. Ένας πίνακας αντιστοίχισης ARP δημιουργείται σε κάθε κόμβο και συμπληρώνεται με δημοσκόπηση ολόκληρου του δικτύου. Αυτό συμβαίνει κάθε φορά που ο υπολογιστής απενεργοποιείται.

πίνακας ARP

Έτσι μοιάζει ένα παράδειγμα μεταγλωττισμένου πίνακα ARP.

Μετά από εννέα μήνες ανάπτυξης, είναι διαθέσιμο το πακέτο πολυμέσων FFmpeg 4.2, το οποίο περιλαμβάνει ένα σύνολο εφαρμογών και μια συλλογή βιβλιοθηκών για λειτουργίες σε διάφορες μορφές πολυμέσων (εγγραφή, μετατροπή και […]

Το Linux Mint 19.2 είναι μια έκδοση μακροπρόθεσμης υποστήριξης που θα υποστηρίζεται μέχρι το 2023. Έρχεται με ενημερωμένο λογισμικό και περιέχει βελτιώσεις και πολλά νέα […]

Κυκλοφόρησε η διανομή Linux Mint 19.2

Παρουσιάζεται η κυκλοφορία της διανομής Linux Mint 19.2, της δεύτερης ενημέρωσης του κλάδου Linux Mint 19.x, που δημιουργήθηκε στη βάση πακέτου Ubuntu 18.04 LTS και υποστηρίζεται μέχρι το 2023. Η διανομή είναι πλήρως συμβατή [...]

Διατίθενται νέες εκδόσεις υπηρεσιών BIND που περιέχουν διορθώσεις σφαλμάτων και βελτιώσεις λειτουργιών. Μπορείτε να λάβετε νέες εκδόσεις από τη σελίδα λήψεων στον ιστότοπο του προγραμματιστή: […]

Το Exim είναι ένας παράγοντας μεταφοράς μηνυμάτων (MTA) που αναπτύχθηκε στο Πανεπιστήμιο του Cambridge για χρήση σε συστήματα Unix που είναι συνδεδεμένα στο Διαδίκτυο. Διατίθεται δωρεάν σύμφωνα με [...]

Μετά από σχεδόν δύο χρόνια ανάπτυξης, παρουσιάζεται η κυκλοφορία του ZFS σε Linux 0.8.0, μια υλοποίηση του συστήματος αρχείων ZFS, σχεδιασμένη ως ενότητα για τον πυρήνα του Linux. Η ενότητα έχει δοκιμαστεί με πυρήνες Linux από 2.6.32 έως […]

Το WordPress 5.1.1 διόρθωσε μια ευπάθεια που θα μπορούσε να σας επιτρέψει να αναλάβετε τον έλεγχο του ιστότοπού σας.

Η IETF (Internet Engineering Task Force), η οποία αναπτύσσει πρωτόκολλα και αρχιτεκτονική Διαδικτύου, ολοκλήρωσε ένα RFC για το πρωτόκολλο ACME (Automatic Certificate Management Environment) […]

Η μη κερδοσκοπική αρχή πιστοποίησης Let’s Encrypt, η οποία ελέγχεται από την κοινότητα και παρέχει πιστοποιητικά δωρεάν σε όλους, συνόψισε τα αποτελέσματα της περασμένης χρονιάς και μίλησε για σχέδια για το 2019. […]

Κυκλοφόρησε μια νέα έκδοση του Libreoffice – Libreoffice 6.2

Το Document Foundation ανακοίνωσε την κυκλοφορία του LibreOffice 6.2. Αλλαγές και προσθήκες στη νέα κυκλοφορία: Libreoffice Writer Η δυνατότητα απόκρυψης αλλαγών έχει επανασχεδιαστεί: επεξεργασία ▸ αλλαγή κομματιού ▸ εμφάνιση […]

διευθύνσεις IP (Πρωτόκολλο Internet έκδοση 4, Πρωτόκολλο Internet έκδοση 4) - είναι ο κύριος τύπος διευθύνσεων που χρησιμοποιούνται στο επίπεδο δικτύου του μοντέλου OSI για τη μετάδοση πακέτων μεταξύ δικτύων. Οι διευθύνσεις IP αποτελούνται από τέσσερα byte, για παράδειγμα 192.168.100.111.

Η εκχώρηση διευθύνσεων IP σε κεντρικούς υπολογιστές πραγματοποιείται:

• χειροκίνητα, διαμορφωμένα από τον διαχειριστή του συστήματος κατά τη διάρκεια της εγκατάστασης του δικτύου.
• αυτόματα, χρησιμοποιώντας ειδικά πρωτόκολλα (ιδίως, χρησιμοποιώντας το πρωτόκολλο DHCP - Dynamic Host Configuration Protocol, δυναμικό πρωτόκολλο διαμόρφωσης κεντρικού υπολογιστή).

Πρωτόκολλο IPv4αναπτύχθηκε τον Σεπτέμβριο του 1981.

Πρωτόκολλο IPv4λειτουργεί σε επίπεδο δικτύου (δικτύου) της στοίβας πρωτοκόλλου TCP/IP. Το κύριο καθήκον του πρωτοκόλλου είναι να μεταφέρει μπλοκ δεδομένων (datagrams) από τον κεντρικό υπολογιστή αποστολής στον κεντρικό υπολογιστή προορισμού, όπου οι αποστολείς και οι παραλήπτες είναι υπολογιστές που προσδιορίζονται μοναδικά από διευθύνσεις σταθερού μήκους (διευθύνσεις IP). Επίσης, η IP Πρωτοκόλλου Διαδικτύου πραγματοποιεί, εάν είναι απαραίτητο, κατακερματισμό και συλλογή σταλθέντων datagrams για μετάδοση δεδομένων μέσω άλλων δικτύων με μικρότερα μεγέθη πακέτων.

Το μειονέκτημα του πρωτοκόλλου IP είναι η αναξιοπιστία του πρωτοκόλλου, δηλαδή, πριν από την έναρξη της μετάδοσης, δεν έχει δημιουργηθεί σύνδεση, αυτό σημαίνει ότι η παράδοση των πακέτων δεν επιβεβαιώνεται, η ορθότητα των ληφθέντων δεδομένων δεν παρακολουθείται (χρησιμοποιώντας ένα άθροισμα ελέγχου) και δεν εκτελείται η λειτουργία επιβεβαίωσης (ανταλλαγή μηνυμάτων υπηρεσίας με τον κόμβο -προορισμός και η ετοιμότητά του να λάβει πακέτα).

Το πρωτόκολλο IP στέλνει και επεξεργάζεται κάθε datagram ως ανεξάρτητο κομμάτι δεδομένων, δηλαδή χωρίς καμία άλλη σύνδεση με άλλα datagrams στο παγκόσμιο Διαδίκτυο.

Μετά την αποστολή ενός datagram μέσω IP στο δίκτυο, περαιτέρω ενέργειες με αυτό το datagram δεν ελέγχονται σε καμία περίπτωση από τον αποστολέα. Αποδεικνύεται ότι εάν ένα datagram, για κάποιο λόγο, δεν μπορεί να μεταδοθεί περαιτέρω μέσω του δικτύου, καταστρέφεται. Αν και ο κόμβος που κατέστρεψε το datagram έχει την ευκαιρία να αναφέρει τον λόγο της αποτυχίας στον αποστολέα, μέσω της διεύθυνσης επιστροφής (ιδίως, χρησιμοποιώντας το πρωτόκολλο ICMP). Η εγγύηση παράδοσης δεδομένων ανατίθεται σε πρωτόκολλα υψηλότερου επιπέδου (επίπεδο μεταφοράς), τα οποία είναι εφοδιασμένα με ειδικούς μηχανισμούς για αυτό (πρωτόκολλο TCP).

Όπως γνωρίζετε, οι δρομολογητές λειτουργούν στο επίπεδο δικτύου του μοντέλου OSI. Επομένως, μία από τις πιο βασικές εργασίες του πρωτοκόλλου IP είναι η υλοποίηση της δρομολόγησης datagram, με άλλα λόγια, ο καθορισμός της βέλτιστης διαδρομής για τα datagrams (χρησιμοποιώντας αλγόριθμους δρομολόγησης) από τον κόμβο αποστολής του δικτύου σε οποιονδήποτε άλλο κόμβο στο δίκτυο με βάση τη διεύθυνση IP.

Σε οποιονδήποτε κόμβο δικτύου που λαμβάνει ένα datagram από το δίκτυο μοιάζει με αυτό:

Μορφή κεφαλίδας IP

Η δομή των πακέτων IP έκδοσης 4 φαίνεται στο σχήμα

• Έκδοση - για το IPv4 η τιμή του πεδίου πρέπει να είναι 4.
• IHL - (Internet Header Length) το μήκος της κεφαλίδας του πακέτου IP σε λέξεις 32 bit (dword). Είναι αυτό το πεδίο που υποδεικνύει την αρχή του μπλοκ δεδομένων στο πακέτο. Η ελάχιστη έγκυρη τιμή για αυτό το πεδίο είναι 5.
• Τύπος υπηρεσίας (ακρωνύμιο TOS) - ένα byte που περιέχει ένα σύνολο κριτηρίων που καθορίζει τον τύπο της υπηρεσίας για πακέτα IP, που φαίνεται στο σχήμα.

Περιγραφή της υπηρεσίας byte bit:

• 0-2 - προτεραιότητα (προτεραιότητα) αυτού του τμήματος IP
• 3 - απαίτηση για χρόνο καθυστέρησης μετάδοσης τμήματος IP (0 - κανονικό, 1 - χαμηλή καθυστέρηση)
• 4 - απαίτηση διεκπεραίωσης της διαδρομής κατά μήκος της οποίας θα πρέπει να σταλεί το τμήμα IP (0 - χαμηλή, 1 - υψηλή απόδοση)
• 5 - απαίτηση για αξιοπιστία (αξιοπιστία) μετάδοσης τμήματος IP (0 - κανονική, 1 - υψηλή αξιοπιστία)
• 6-7 - ECN - ρητό μήνυμα καθυστέρησης (έλεγχος ροής IP).
• Μήκος πακέτου - Το μήκος του πακέτου σε οκτάδες, συμπεριλαμβανομένης της κεφαλίδας και των δεδομένων. Η ελάχιστη έγκυρη τιμή για αυτό το πεδίο είναι 20, η μέγιστη είναι 65535.
• Το Identifier είναι μια τιμή που εκχωρείται από τον αποστολέα του πακέτου και προορίζεται για τον προσδιορισμό της σωστής ακολουθίας θραυσμάτων κατά τη συναρμολόγηση του πακέτου. Για ένα κατακερματισμένο πακέτο, όλα τα τμήματα έχουν το ίδιο ID.
• 3 bit σημαίας. Το πρώτο bit πρέπει πάντα να είναι μηδέν, το δεύτερο bit DF (μην κατακερματίζετε) καθορίζει εάν το πακέτο μπορεί να κατακερματιστεί και το τρίτο bit MF (περισσότερα θραύσματα) υποδεικνύει εάν αυτό το πακέτο είναι το τελευταίο σε μια αλυσίδα πακέτων.
• Η μετατόπιση τμήματος είναι μια τιμή που καθορίζει τη θέση του τμήματος στη ροή δεδομένων. Η μετατόπιση καθορίζεται από τον αριθμό των οκτώ μπλοκ byte, επομένως αυτή η τιμή πρέπει να πολλαπλασιαστεί επί 8 για να μετατραπεί σε byte.
• Time to Live (TTL) είναι ο αριθμός των δρομολογητών από τους οποίους πρέπει να περάσει αυτό το πακέτο. Καθώς περνά ο δρομολογητής, αυτός ο αριθμός θα μειωθεί κατά ένα. Εάν η τιμή αυτού του πεδίου είναι μηδέν, τότε το πακέτο ΠΡΕΠΕΙ να απορριφθεί και μπορεί να σταλεί μήνυμα υπέρβασης χρόνου (κωδικός ICMP 11 τύπου 0) στον αποστολέα του πακέτου.
• Πρωτόκολλο - Το αναγνωριστικό πρωτοκόλλου Internet επόμενου επιπέδου υποδεικνύει ποια δεδομένα πρωτοκόλλου περιέχει το πακέτο, όπως TCP ή ICMP.
• Άθροισμα ελέγχου κεφαλίδας - υπολογίζεται σύμφωνα με το RFC 1071

Υποκλοπή πακέτου IPv4 με χρήση sniffer Wireshark:

Κατακερματισμός πακέτων IP

Στη διαδρομή ενός πακέτου από τον αποστολέα προς τον παραλήπτη, μπορεί να υπάρχουν τοπικά και καθολικά δίκτυα διαφορετικών τύπων με διαφορετικά επιτρεπόμενα μεγέθη πεδίων δεδομένων πλαισίων επιπέδου σύνδεσης (Μέγιστη Μονάδα Μεταφοράς - MTU). Έτσι, τα δίκτυα Ethernet μπορούν να μεταδώσουν πλαίσια που μεταφέρουν έως και 1500 byte δεδομένων, τα δίκτυα X.25 χαρακτηρίζονται από μέγεθος πεδίου δεδομένων πλαισίου 128 byte, τα δίκτυα FDDI μπορούν να μεταδώσουν πλαίσια μεγέθους 4500 byte και άλλα δίκτυα έχουν τους δικούς τους περιορισμούς. Το πρωτόκολλο IP είναι σε θέση να μεταδίδει datagrams των οποίων το μήκος είναι μεγαλύτερο από το MTU του ενδιάμεσου δικτύου, λόγω κατακερματισμού - διάσπαση ενός "μεγάλου πακέτου" σε έναν αριθμό τμημάτων (fragments), το μέγεθος καθενός από τα οποία ικανοποιεί το ενδιάμεσο δίκτυο . Αφού όλα τα θραύσματα μεταδοθούν μέσω του ενδιάμεσου δικτύου, θα συλλεχθούν στον κόμβο παραλήπτη από τη μονάδα πρωτοκόλλου IP πίσω σε ένα «μεγάλο πακέτο». Σημειώστε ότι το πακέτο συναρμολογείται από θραύσματα μόνο από τον παραλήπτη και όχι από κανέναν από τους ενδιάμεσους δρομολογητές. Οι δρομολογητές μπορούν μόνο να κατακερματίσουν πακέτα, όχι να τα επανασυναρμολογήσουν. Αυτό συμβαίνει επειδή διαφορετικά τμήματα του ίδιου πακέτου δεν θα περάσουν απαραίτητα από τους ίδιους δρομολογητές.

Για να μην συγχέονται τμήματα διαφορετικών πακέτων, χρησιμοποιείται το πεδίο Identification, η τιμή του οποίου πρέπει να είναι ίδια για όλα τα τμήματα ενός πακέτου και να μην επαναλαμβάνεται για διαφορετικά πακέτα μέχρι να λήξει η διάρκεια ζωής και των δύο πακέτων. Κατά τη διαίρεση των δεδομένων πακέτων, το μέγεθος όλων των τμημάτων εκτός από το τελευταίο πρέπει να είναι πολλαπλάσιο των 8 byte. Αυτό σας επιτρέπει να εκχωρήσετε λιγότερο χώρο στην κεφαλίδα στο πεδίο μετατόπισης τμήματος.

Το δεύτερο bit του πεδίου Περισσότερα θραύσματα, εάν ισούται με ένα, υποδεικνύει ότι αυτό το τμήμα δεν είναι το τελευταίο στο πακέτο. Εάν το πακέτο αποσταλεί χωρίς κατακερματισμό, η σημαία "Περισσότερα θραύσματα" ορίζεται σε 0 και το πεδίο Μετατόπιση τεμαχίου γεμίζει με μηδενικά bit.

Εάν το πρώτο bit του πεδίου Flags (Don’t fragment) είναι ίσο με ένα, τότε ο κατακερματισμός του πακέτου απαγορεύεται. Εάν αυτό το πακέτο αποσταλεί μέσω δικτύου με ανεπαρκή MTU, ο δρομολογητής θα αναγκαζόταν να το απορρίψει (και να το αναφέρει στον αποστολέα μέσω ICMP). Αυτή η σημαία χρησιμοποιείται σε περιπτώσεις όπου ο αποστολέας γνωρίζει ότι ο παραλήπτης δεν έχει αρκετούς πόρους για την ανακατασκευή πακέτων από θραύσματα.

Όλες οι διευθύνσεις IP μπορούν να χωριστούν σε δύο λογικά μέρη - αριθμούς δικτύου και αριθμούς κόμβων δικτύου (αριθμός κεντρικού υπολογιστή). Για να προσδιοριστεί ποιο τμήμα της διεύθυνσης IP ανήκει στον αριθμό δικτύου και ποιο μέρος ανήκει στον αριθμό κεντρικού υπολογιστή, προσδιορίζεται από τις τιμές των πρώτων bit της διεύθυνσης. Επίσης, τα πρώτα bits μιας διεύθυνσης IP χρησιμοποιούνται για να καθοριστεί σε ποια κατηγορία ανήκει μια συγκεκριμένη διεύθυνση IP.

Το σχήμα δείχνει τη δομή της διεύθυνσης IP διαφορετικών κλάσεων.

Εάν η διεύθυνση ξεκινά με 0, τότε το δίκτυο ταξινομείται ως κλάση Α και ο αριθμός δικτύου καταλαμβάνει ένα byte, τα υπόλοιπα 3 byte ερμηνεύονται ως ο αριθμός κόμβου στο δίκτυο. Τα δίκτυα κλάσης Α έχουν αριθμούς που κυμαίνονται από το 1 έως το 126. (Ο αριθμός 0 δεν χρησιμοποιείται και ο αριθμός 127 δεσμεύεται για ειδικούς σκοπούς, όπως θα συζητηθεί παρακάτω.) Τα δίκτυα κατηγορίας Α είναι λίγα, αλλά ο αριθμός των κόμβων σε αυτά μπορεί να φτάσει τους 2 24, δηλαδή 16.777.216 κόμβοι.

Αν τα δύο πρώτα bit της διεύθυνσης είναι ίσα με 10, τότε το δίκτυο ανήκει στην κλάση Β. Στα δίκτυα κατηγορίας Β, εκχωρούνται 16 bit, δηλαδή 2 byte, για τον αριθμό δικτύου και τον αριθμό κόμβου. Έτσι, ένα δίκτυο κατηγορίας Β είναι ένα δίκτυο μεσαίου μεγέθους με μέγιστο αριθμό κόμβων 2 16, που είναι 65.536 κόμβοι.

Εάν η διεύθυνση ξεκινά με την ακολουθία 110, τότε αυτό είναι ένα δίκτυο κατηγορίας C Σε αυτήν την περίπτωση, εκχωρούνται 24 bit για τον αριθμό δικτύου και 8 bit για τον αριθμό κόμβου. Τα δίκτυα αυτής της κατηγορίας είναι τα πιο κοινά ο αριθμός των κόμβων σε αυτά περιορίζεται σε 2 8, δηλαδή 256 κόμβους.

Εάν η διεύθυνση ξεκινά με την ακολουθία 1110, τότε είναι διεύθυνση κατηγορίας D και υποδηλώνει μια ειδική διεύθυνση πολλαπλής διανομής. Εάν ένα πακέτο περιέχει μια διεύθυνση κλάσης D ως διεύθυνση προορισμού, τότε όλοι οι κόμβοι στους οποίους έχει εκχωρηθεί αυτή η διεύθυνση πρέπει να λάβουν ένα τέτοιο πακέτο.

Εάν η διεύθυνση ξεκινά με την ακολουθία 11110, τότε αυτό σημαίνει ότι αυτή η διεύθυνση ανήκει στην κλάση Ε. Οι διευθύνσεις αυτής της κλάσης δεσμεύονται για μελλοντική χρήση.

Ο πίνακας δείχνει τα εύρη των αριθμών δικτύου και τον μέγιστο αριθμό κόμβων που αντιστοιχούν σε κάθε κατηγορία δικτύου.

Τα μεγάλα δίκτυα λαμβάνουν διευθύνσεις Κατηγορίας Α, τα μεσαίου μεγέθους δίκτυα λαμβάνουν διευθύνσεις Κατηγορίας Β και τα μικρά δίκτυα λαμβάνουν διευθύνσεις Κατηγορίας Γ.

Χρήση μάσκας στη διεύθυνση IP

Προκειμένου να αποκτήσουν μια συγκεκριμένη σειρά διευθύνσεων IP, ζητήθηκε από τις επιχειρήσεις να συμπληρώσουν μια φόρμα εγγραφής, η οποία απαριθμούσε τον τρέχοντα αριθμό υπολογιστών και την προγραμματισμένη αύξηση του αριθμού των υπολογιστών, και ως αποτέλεσμα, η επιχείρηση έλαβε μια κατηγορία Διευθύνσεις IP: A, B, C, ανάλογα με τα καθορισμένα δεδομένα στη φόρμα εγγραφής.

Αυτός ο μηχανισμός για την έκδοση περιοχών διευθύνσεων IP λειτούργησε κανονικά, αυτό οφειλόταν στο γεγονός ότι αρχικά οι οργανισμοί είχαν μικρό αριθμό υπολογιστών και, κατά συνέπεια, μικρά δίκτυα υπολογιστών. Όμως, λόγω της περαιτέρω ταχείας ανάπτυξης του Διαδικτύου και των τεχνολογιών δικτύου, η περιγραφόμενη προσέγγιση για τη διανομή διευθύνσεων IP άρχισε να προκαλεί αστοχίες, που σχετίζονται κυρίως με δίκτυα κατηγορίας «Β». Πράγματι, οι οργανισμοί στους οποίους ο αριθμός των υπολογιστών δεν ξεπερνούσε αρκετές εκατοντάδες (ας πούμε, 500) έπρεπε να εγγράψουν για τον εαυτό τους ένα ολόκληρο δίκτυο κατηγορίας «Β» (καθώς η κατηγορία «C» είναι μόνο για 254 υπολογιστές και η κατηγορία «Β» είναι για 65534). Εξαιτίας αυτού, απλά δεν υπήρχαν αρκετά διαθέσιμα δίκτυα Κατηγορίας Β, αλλά ταυτόχρονα χάθηκαν μεγάλες περιοχές διευθύνσεων IP.

Το παραδοσιακό σχήμα διαίρεσης μιας διεύθυνσης IP σε έναν αριθμό δικτύου (NetID) και έναν αριθμό κεντρικού υπολογιστή (HostID) βασίζεται στην έννοια μιας κλάσης, η οποία καθορίζεται από τις τιμές των πρώτων λίγων bits της διεύθυνσης. Ακριβώς επειδή το πρώτο byte της διεύθυνσης 185.23.44.206 εμπίπτει στην περιοχή 128-191, μπορούμε να πούμε ότι αυτή η διεύθυνση ανήκει στην κατηγορία Β, πράγμα που σημαίνει ότι ο αριθμός δικτύου είναι τα δύο πρώτα byte, συμπληρωμένα με δύο μηδενικά byte - 185.23.0.0 και ο αριθμητικός κόμβος - 0.0.44.206.

Τι θα γινόταν αν χρησιμοποιούσαμε κάποια άλλη δυνατότητα που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να ορίσουμε πιο ευέλικτα το όριο μεταξύ του αριθμού δικτύου και του αριθμού κόμβου; Οι μάσκες χρησιμοποιούνται πλέον ευρέως ως τέτοιο σημάδι.

Μάσκα- αυτός είναι ο αριθμός που χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με τη διεύθυνση IP. Η καταχώρηση δυαδικής μάσκας περιέχει αυτά σε αυτά τα bit που πρέπει να ερμηνεύονται ως αριθμός δικτύου στη διεύθυνση IP. Δεδομένου ότι ο αριθμός δικτύου είναι αναπόσπαστο μέρος της διεύθυνσης, αυτοί στη μάσκα πρέπει επίσης να αντιπροσωπεύουν μια συνεχή ακολουθία.

Για τυπικές κλάσεις δικτύου, οι μάσκες έχουν τις ακόλουθες έννοιες:

• κατηγορία Α - 11111111.00000000.00000000.00000000 (255.0.0.0);
• κατηγορία Β - 11111111. 11111111. 00000000. 00000000 (255.255.0.0);
• τάξη Γ - 11111111. 11111111.11111111. 00000000 (255.255.255.0).

Παρέχοντας σε κάθε διεύθυνση IP μια μάσκα, μπορείτε να εγκαταλείψετε την έννοια των κατηγοριών διευθύνσεων και να κάνετε το σύστημα διευθύνσεων πιο ευέλικτο. Για παράδειγμα, εάν η διεύθυνση 185.23.44.206 που συζητήθηκε παραπάνω σχετίζεται με μια μάσκα 255.255.255.0, τότε ο αριθμός δικτύου θα είναι 185.23.44.0 και όχι 185.23.0.0, όπως ορίζεται από το σύστημα κλάσης.

Υπολογισμός αριθμού δικτύου και αριθμού κόμβου με χρήση μάσκας:

Στις μάσκες, ο αριθμός των μονάδων στην ακολουθία που ορίζει το όριο του αριθμού δικτύου δεν χρειάζεται να είναι πολλαπλάσιο του 8 για να επαναληφθεί η διαίρεση της διεύθυνσης σε byte. Έστω, για παράδειγμα, για τη διεύθυνση IP 129.64.134.5 να καθοριστεί η μάσκα 255.255.128.0, δηλαδή σε δυαδική μορφή:

• Διεύθυνση IP 129.64.134.5 - 10000001. 01000000.10000110. 00000101
• Μάσκα 255.255.128.0 - 11111111.11111111.10000000. 00000000

Εάν αγνοήσετε τη μάσκα, τότε, σύμφωνα με το σύστημα κλάσης, η διεύθυνση 129.64.134.5 ανήκει στην κατηγορία Β, πράγμα που σημαίνει ότι ο αριθμός δικτύου είναι τα πρώτα 2 byte - 129.64.0.0 και ο αριθμός κόμβου είναι 0.0.134.5.

Εάν χρησιμοποιείτε μια μάσκα για να προσδιορίσετε το όριο του αριθμού δικτύου, τότε 17 διαδοχικές μονάδες στη μάσκα, "υπόθεση" (λογικός πολλαπλασιασμός) στη διεύθυνση IP, προσδιορίστε τον αριθμό ως αριθμό δικτύου σε δυαδική έκφραση:

ή με δεκαδικό συμβολισμό - ο αριθμός δικτύου είναι 129.64.128.0 και ο αριθμός κόμβου είναι 0.0.6.5.

Υπάρχει επίσης μια σύντομη έκδοση του συμβολισμού μάσκας που ονομάζεται πρόθεμαή μια σύντομη μάσκα. Συγκεκριμένα, το δίκτυο 80.255.147.32 με μάσκα 255.255.255.252 μπορεί να γραφτεί ως 80.255.147.32/30, όπου το "/30" υποδεικνύει τον αριθμό των δυαδικών μονάδων στη μάσκα, δηλαδή τριάντα δυαδικές μονάδες (μετρούμενα από αριστερά στα δεξιά).

Για λόγους σαφήνειας, ο πίνακας δείχνει την αντιστοιχία μεταξύ του προθέματος και της μάσκας:

Ο μηχανισμός μάσκας είναι ευρέως διαδεδομένος στη δρομολόγηση IP και οι μάσκες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για διάφορους σκοπούς. Με τη βοήθειά τους, ο διαχειριστής μπορεί να δομήσει το δίκτυό του χωρίς να απαιτεί επιπλέον αριθμούς δικτύου από τον πάροχο υπηρεσιών. Με βάση τον ίδιο μηχανισμό, οι πάροχοι υπηρεσιών μπορούν να συνδυάσουν χώρους διευθύνσεων πολλών δικτύων εισάγοντας το λεγόμενο « προθέματα"προκειμένου να μειωθεί το μέγεθος των πινάκων δρομολόγησης και να αυξηθεί έτσι η απόδοση των δρομολογητών. Επιπλέον, η σύνταξη μιας μάσκας ως πρόθεμα είναι πολύ πιο σύντομη.

Ειδικές διευθύνσεις IP

Το πρωτόκολλο IP έχει πολλές συμβάσεις για την διαφορετική ερμηνεία των διευθύνσεων IP:

• 0.0.0.0 - αντιπροσωπεύει την προεπιλεγμένη διεύθυνση πύλης, δηλ. τη διεύθυνση του υπολογιστή στον οποίο θα πρέπει να σταλούν τα πακέτα πληροφοριών εάν δεν βρήκαν προορισμό στο τοπικό δίκτυο (πίνακας δρομολόγησης).
• 255.255.255.255 – διεύθυνση εκπομπής. Τα μηνύματα που αποστέλλονται σε αυτή τη διεύθυνση λαμβάνονται από όλους τους κόμβους του τοπικού δικτύου που περιέχουν τον υπολογιστή που είναι η πηγή του μηνύματος (δεν μεταδίδεται σε άλλα τοπικά δίκτυα).
• "Αριθμός δικτύου." "όλα τα μηδενικά" - διεύθυνση δικτύου (για παράδειγμα 192.168.10.0).
• "Όλα τα μηδενικά." "Αριθμός κόμβου" - ένας κόμβος σε αυτό το δίκτυο (για παράδειγμα 0.0.0.23). Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μετάδοση μηνυμάτων σε έναν συγκεκριμένο κόμβο σε ένα τοπικό δίκτυο.
• Εάν το πεδίο αριθμού κόμβου προορισμού περιέχει μόνο ένα, τότε ένα πακέτο με μια τέτοια διεύθυνση αποστέλλεται σε όλους τους κόμβους δικτύου με τον συγκεκριμένο αριθμό δικτύου. Για παράδειγμα, ένα πακέτο με τη διεύθυνση 192.190.21.255 παραδίδεται σε όλους τους κόμβους του δικτύου 192.190.21.0. Αυτός ο τύπος διανομής ονομάζεται μήνυμα εκπομπής. Κατά τη διευθυνσιοδότηση, είναι απαραίτητο να ληφθούν υπόψη οι περιορισμοί που εισάγονται από τον ειδικό σκοπό ορισμένων διευθύνσεων IP. Έτσι, ούτε ο αριθμός δικτύου ούτε ο αριθμός κόμβου μπορούν να αποτελούνται μόνο από δυαδικά ή μόνο δυαδικά μηδενικά. Επομένως, ο μέγιστος αριθμός κόμβων που δίνεται στον πίνακα για δίκτυα κάθε κλάσης, στην πράξη, θα πρέπει να μειωθεί κατά 2. Για παράδειγμα, στα δίκτυα κατηγορίας C, εκχωρούνται 8 bit για τον αριθμό κόμβου, ο οποίος σας επιτρέπει να ορίσετε 256 αριθμοί: από 0 έως 255. Ωστόσο, στην πράξη, ο μέγιστος αριθμός κόμβων σε ένα δίκτυο κλάσης C δεν μπορεί να υπερβαίνει τους 254, καθώς οι διευθύνσεις 0 και 255 έχουν ειδικό σκοπό. Από τις ίδιες σκέψεις, προκύπτει ότι ο τελικός κόμβος δεν μπορεί να έχει διεύθυνση όπως η 98.255.255.255, καθώς ο αριθμός κόμβου σε αυτήν τη διεύθυνση κλάσης Α αποτελείται μόνο από δυαδικές.
• Η διεύθυνση IP έχει ιδιαίτερη σημασία, η πρώτη οκτάδα της οποίας είναι 127.x.x.x. Χρησιμοποιείται για τη δοκιμή προγραμμάτων και την επεξεργασία αλληλεπιδράσεων στο ίδιο μηχάνημα. Όταν ένα πρόγραμμα στέλνει δεδομένα στη διεύθυνση IP 127.0.0.1, σχηματίζεται ένας «βρόχος». Τα δεδομένα δεν μεταδίδονται μέσω του δικτύου, αλλά επιστρέφονται σε μονάδες ανώτερου επιπέδου όπως μόλις ελήφθησαν. Επομένως, σε ένα δίκτυο IP, απαγορεύεται η αντιστοίχιση διευθύνσεων IP σε μηχανήματα που ξεκινούν με 127. Αυτή η διεύθυνση ονομάζεται επαναφορά. Μπορείτε να εκχωρήσετε τη διεύθυνση 127.0.0.0 στο εσωτερικό δίκτυο της μονάδας δρομολόγησης κεντρικού υπολογιστή και τη διεύθυνση 127.0.0.1 στη διεύθυνση αυτής της μονάδας στο εσωτερικό δίκτυο. Στην πραγματικότητα, οποιαδήποτε διεύθυνση δικτύου 127.0.0.0 χρησιμεύει για τον προσδιορισμό της μονάδας δρομολόγησης, και όχι μόνο η 127.0.0.1, για παράδειγμα 127.0.0.3.

Το πρωτόκολλο IP δεν έχει την έννοια της μετάδοσης με την έννοια που χρησιμοποιείται σε πρωτόκολλα επιπέδου σύνδεσης τοπικών δικτύων, όταν τα δεδομένα πρέπει να παραδοθούν σε όλους τους κόμβους. Τόσο η περιορισμένη διεύθυνση IP μετάδοσης όσο και η διεύθυνση IP μετάδοσης έχουν όρια διάδοσης στο Διαδίκτυο - περιορίζονται είτε στο δίκτυο στο οποίο ανήκει ο κεντρικός υπολογιστής πηγής του πακέτου είτε στο δίκτυο του οποίου ο αριθμός καθορίζεται στη διεύθυνση προορισμού. Επομένως, η διαίρεση του δικτύου σε μέρη χρησιμοποιώντας δρομολογητές εντοπίζει την καταιγίδα εκπομπής στα όρια ενός από τα μέρη που αποτελούν το συνολικό δίκτυο, απλώς και μόνο επειδή δεν υπάρχει τρόπος να απευθυνθεί ταυτόχρονα το πακέτο σε όλους τους κόμβους όλων των δικτύων του σύνθετου δικτύου.

Διευθύνσεις IP που χρησιμοποιούνται σε τοπικά δίκτυα

Όλες οι διευθύνσεις που χρησιμοποιούνται στο Διαδίκτυο πρέπει να είναι καταχωρημένες, γεγονός που εγγυάται τη μοναδικότητά τους σε παγκόσμια κλίμακα. Αυτές οι διευθύνσεις ονομάζονται πραγματικές ή δημόσιες διευθύνσεις IP.

Για τοπικά δίκτυα που δεν είναι συνδεδεμένα στο Διαδίκτυο, φυσικά δεν απαιτείται καταχώριση διευθύνσεων IP, καθώς, καταρχήν, εδώ μπορούν να χρησιμοποιηθούν οποιεσδήποτε πιθανές διευθύνσεις. Ωστόσο, για να αποφευχθεί η πιθανότητα διενέξεων όταν ένα τέτοιο δίκτυο συνδεθεί στη συνέχεια στο Διαδίκτυο, συνιστάται η χρήση μόνο των ακόλουθων σειρών των λεγόμενων ιδιωτικών διευθύνσεων IP σε τοπικά δίκτυα (αυτές οι διευθύνσεις δεν υπάρχουν στο Διαδίκτυο και δεν είναι δυνατή η χρήση τους εκεί), που παρουσιάζονται στον πίνακα.

Τα πρωτόκολλα TCP/IP αποτελούν τη βάση του παγκόσμιου Διαδικτύου. Για να είμαστε πιο ακριβείς, το TCP/IP είναι μια λίστα ή στοίβα πρωτοκόλλων, και στην πραγματικότητα, ένα σύνολο κανόνων με τους οποίους ανταλλάσσονται πληροφορίες (εφαρμόζεται το μοντέλο μεταγωγής πακέτων).

Σε αυτό το άρθρο, θα αναλύσουμε τις αρχές λειτουργίας της στοίβας πρωτοκόλλου TCP/IP και θα προσπαθήσουμε να κατανοήσουμε τις αρχές λειτουργίας τους.

Σημείωση: Συχνά, η συντομογραφία TCP/IP αναφέρεται σε ολόκληρο το δίκτυο που λειτουργεί με βάση αυτά τα δύο πρωτόκολλα, το TCP και το IP.

Στο μοντέλο ενός τέτοιου δικτύου, εκτός από τα κύρια πρωτόκολλα TCP (Transport Layer) και IP (Network Layer Protocol)περιλαμβάνει πρωτόκολλα επιπέδου εφαρμογής και δικτύου (βλ. φωτογραφία). Ας επιστρέψουμε όμως απευθείας στα πρωτόκολλα TCP και IP.

Τι είναι τα πρωτόκολλα TCP/IP

TCP - Πρωτόκολλο ελέγχου μεταφοράς. Πρωτόκολλο Ελέγχου Μετάδοσης. Χρησιμεύει για τη διασφάλιση και τη δημιουργία αξιόπιστης σύνδεσης μεταξύ δύο συσκευών και αξιόπιστης μεταφοράς δεδομένων. Σε αυτήν την περίπτωση, το πρωτόκολλο TCP ελέγχει το βέλτιστο μέγεθος του μεταδιδόμενου πακέτου δεδομένων, στέλνοντας ένα νέο εάν η μετάδοση αποτύχει.

IP - Πρωτόκολλο Διαδικτύου.Το Πρωτόκολλο Διαδικτύου ή το Πρωτόκολλο Διεύθυνσης είναι η βάση ολόκληρης της αρχιτεκτονικής μετάδοσης δεδομένων. Το πρωτόκολλο IP χρησιμοποιείται για την παράδοση ενός πακέτου δεδομένων δικτύου στην επιθυμητή διεύθυνση. Σε αυτή την περίπτωση, οι πληροφορίες χωρίζονται σε πακέτα, τα οποία κινούνται ανεξάρτητα μέσω του δικτύου στον επιθυμητό προορισμό.

Μορφές πρωτοκόλλου TCP/IP

Μορφή πρωτοκόλλου IP

Υπάρχουν δύο μορφές για διευθύνσεις IP πρωτοκόλλου IP.

Μορφή IPv4. Αυτός είναι ένας δυαδικός αριθμός 32 bit. Μια βολική μορφή εγγραφής μιας διεύθυνσης IP (IPv4) είναι τέσσερις ομάδες δεκαδικών αριθμών (από το 0 έως το 255), που χωρίζονται με τελείες. Για παράδειγμα: 193.178.0.1.

Μορφή IPv6. Αυτός είναι ένας δυαδικός αριθμός 128 bit. Κατά κανόνα, οι διευθύνσεις IPv6 γράφονται με τη μορφή οκτώ ομάδων. Κάθε ομάδα περιέχει τέσσερα δεκαεξαδικά ψηφία που χωρίζονται με άνω και κάτω τελεία. Παράδειγμα διεύθυνσης IPv6 2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7889.

Πώς λειτουργούν τα πρωτόκολλα TCP/IP

Εάν είναι βολικό, σκεφτείτε τη μετάδοση πακέτων δεδομένων στο δίκτυο σαν αποστολή επιστολής μέσω ταχυδρομείου.

Αν δεν είναι βολικό, φανταστείτε δύο υπολογιστές συνδεδεμένους σε ένα δίκτυο. Επιπλέον, το δίκτυο σύνδεσης μπορεί να είναι οποιοδήποτε, τοπικό και παγκόσμιο. Δεν υπάρχει διαφορά στην αρχή της μεταφοράς δεδομένων. Ένας υπολογιστής σε ένα δίκτυο μπορεί επίσης να θεωρηθεί κεντρικός υπολογιστής ή κόμβος.

Πρωτόκολλο IP

Κάθε υπολογιστής στο δίκτυο έχει τη δική του μοναδική διεύθυνση. Στο παγκόσμιο Διαδίκτυο, ένας υπολογιστής έχει αυτή τη διεύθυνση, η οποία ονομάζεται διεύθυνση IP (Διεύθυνση Πρωτοκόλλου Διαδικτύου).

Κατ' αναλογία με την αλληλογραφία, μια διεύθυνση IP είναι ένας αριθμός σπιτιού. Αλλά ο αριθμός του σπιτιού δεν είναι αρκετός για να λάβεις ένα γράμμα.

Οι πληροφορίες που μεταδίδονται μέσω του δικτύου μεταδίδονται όχι από τον ίδιο τον υπολογιστή, αλλά από εφαρμογές που είναι εγκατεστημένες σε αυτόν. Τέτοιες εφαρμογές είναι ο διακομιστής αλληλογραφίας, ο διακομιστής web, ο FTP κ.λπ. Για την αναγνώριση του πακέτου των μεταδιδόμενων πληροφοριών, κάθε εφαρμογή είναι συνδεδεμένη σε μια συγκεκριμένη θύρα. Για παράδειγμα: ο διακομιστής web ακούει στη θύρα 80, το FTP ακούει στη θύρα 21, ο διακομιστής αλληλογραφίας SMTP ακούει στη θύρα 25, ο διακομιστής POP3 διαβάζει αλληλογραφία γραμματοκιβωτίου στη θύρα 110.

Έτσι, στο πακέτο διευθύνσεων στο πρωτόκολλο TCP/IP, εμφανίζεται μια άλλη γραμμή στους αποδέκτες: η θύρα. Αναλογικό με αλληλογραφία - η θύρα είναι ο αριθμός διαμερίσματος του αποστολέα και του παραλήπτη.

Παράδειγμα:

Διεύθυνση πηγής:

IP: 82.146.47.66

Διεύθυνση προορισμού:

IP: 195.34.31.236

Αξίζει να θυμάστε: Η διεύθυνση IP + ο αριθμός θύρας ονομάζεται "πρίζα". Στο παραπάνω παράδειγμα: από την υποδοχή 82.146.47.66:2049 ένα πακέτο αποστέλλεται στην υποδοχή 195.34.31.236:53.

Πρωτόκολλο TCP

Το πρωτόκολλο TCP είναι το επόμενο πρωτόκολλο επιπέδου μετά το πρωτόκολλο IP. Αυτό το πρωτόκολλο προορίζεται για τον έλεγχο της μεταφοράς πληροφοριών και της ακεραιότητάς τους.

Για παράδειγμα, οι μεταδιδόμενες πληροφορίες χωρίζονται σε ξεχωριστά πακέτα. Τα πακέτα θα παραδοθούν στον παραλήπτη ανεξάρτητα. Κατά τη διαδικασία μετάδοσης, ένα από τα πακέτα δεν μεταδόθηκε. Το πρωτόκολλο TCP παρέχει αναμεταδόσεις έως ότου ο παραλήπτης λάβει το πακέτο.

Το πρωτόκολλο μεταφοράς TCP κρύβει όλα τα προβλήματα και τις λεπτομέρειες μεταφοράς δεδομένων από πρωτόκολλα υψηλότερου επιπέδου (φυσικό, κανάλι, IP δικτύου).

Η αλληλεπίδραση μεταξύ υπολογιστών στο Διαδίκτυο πραγματοποιείται μέσω πρωτοκόλλων δικτύου, τα οποία είναι ένα συμφωνημένο σύνολο ειδικών κανόνων σύμφωνα με τους οποίους διαφορετικές συσκευές μετάδοσης δεδομένων ανταλλάσσουν πληροφορίες. Υπάρχουν πρωτόκολλα για μορφές ελέγχου σφαλμάτων και άλλους τύπους πρωτοκόλλων. Το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο πρωτόκολλο στην παγκόσμια διαδικτυακή εργασία είναι το TCP-IP.

Τι είδους τεχνολογία είναι αυτή; Το όνομα TCP-IP προέρχεται από δύο πρωτόκολλα δικτύου: TCP και IP. Φυσικά, η κατασκευή δικτύων δεν περιορίζεται σε αυτά τα δύο πρωτόκολλα, αλλά είναι βασικά όσον αφορά την οργάνωση της μετάδοσης δεδομένων. Στην πραγματικότητα, το TCP-IP είναι ένα σύνολο πρωτοκόλλων που επιτρέπει σε μεμονωμένα δίκτυα να ενωθούν για να σχηματιστούν

Το πρωτόκολλο TCP-IP, το οποίο δεν μπορεί να περιγραφεί μόνο με τους ορισμούς των IP και TCP, περιλαμβάνει επίσης τα πρωτόκολλα UDP, SMTP, ICMP, FTP, telnet και άλλα. Αυτά και άλλα πρωτόκολλα TCP-IP παρέχουν την πληρέστερη λειτουργία του Διαδικτύου.

Παρακάτω παρέχουμε μια λεπτομερή περιγραφή κάθε πρωτοκόλλου που περιλαμβάνεται στη γενική έννοια του TCP-IP.

. Πρωτόκολλο Διαδικτύου(IP) είναι υπεύθυνη για την άμεση μετάδοση πληροφοριών στο δίκτυο. Οι πληροφορίες χωρίζονται σε μέρη (με άλλα λόγια, πακέτα) και μεταδίδονται στον παραλήπτη από τον αποστολέα. Για ακριβή διευθυνσιοδότηση, πρέπει να καθορίσετε την ακριβή διεύθυνση ή τις συντεταγμένες του παραλήπτη. Τέτοιες διευθύνσεις αποτελούνται από τέσσερα byte, τα οποία χωρίζονται μεταξύ τους με τελείες. Η διεύθυνση κάθε υπολογιστή είναι μοναδική.

Ωστόσο, η χρήση του πρωτοκόλλου IP από μόνη της μπορεί να μην είναι αρκετή για τη σωστή μετάδοση δεδομένων, καθώς ο όγκος των περισσότερων από τις μεταδιδόμενες πληροφορίες είναι περισσότεροι από 1500 χαρακτήρες, οι οποίοι δεν χωρούν πλέον σε ένα πακέτο και ορισμένα πακέτα ενδέχεται να χαθούν κατά τη μετάδοση ή να σταλούν σε η λάθος σειρά, αυτό που χρειάζεται.

. Πρωτόκολλο Ελέγχου ΜετάδοσηςΤο (TCP) χρησιμοποιείται σε υψηλότερο επίπεδο από το προηγούμενο. Με βάση την ικανότητα του πρωτοκόλλου IP να μεταφέρει πληροφορίες από τον έναν κεντρικό υπολογιστή στον άλλο, το πρωτόκολλο TCP επιτρέπει την αποστολή μεγάλων ποσοτήτων πληροφοριών. Το TCP είναι επίσης υπεύθυνο για τη διαίρεση των μεταδιδόμενων πληροφοριών σε ξεχωριστά μέρη - πακέτα - και για τη σωστή ανάκτηση δεδομένων από πακέτα που λαμβάνονται μετά τη μετάδοση. Σε αυτήν την περίπτωση, αυτό το πρωτόκολλο επαναλαμβάνει αυτόματα τη μετάδοση πακέτων που περιέχουν σφάλματα.

Η διαχείριση της οργάνωσης της μεταφοράς δεδομένων σε μεγάλους όγκους μπορεί να πραγματοποιηθεί χρησιμοποιώντας έναν αριθμό πρωτοκόλλων που έχουν ειδικούς λειτουργικούς σκοπούς. Συγκεκριμένα, υπάρχουν οι ακόλουθοι τύποι πρωτοκόλλων TCP.

1. FTP(File Transfer Protocol) οργανώνει τη μεταφορά αρχείων και χρησιμοποιείται για τη μεταφορά πληροφοριών μεταξύ δύο κόμβων Διαδικτύου χρησιμοποιώντας συνδέσεις TCP με τη μορφή δυαδικού ή απλού αρχείου κειμένου, ως ονομαζόμενη περιοχή στη μνήμη του υπολογιστή. Σε αυτή την περίπτωση, δεν έχει σημασία πού βρίσκονται αυτοί οι κόμβοι και πώς συνδέονται μεταξύ τους.

2. Πρωτόκολλο User Datagram, ή User Datagram Protocol, είναι ανεξάρτητο από τη σύνδεση και μεταδίδει δεδομένα σε πακέτα που ονομάζονται datagrams UDP. Ωστόσο, αυτό το πρωτόκολλο δεν είναι τόσο αξιόπιστο όσο το TCP, επειδή ο αποστολέας δεν γνωρίζει εάν το πακέτο έλαβε πράγματι.

3. ICMP(Internet Control Message Protocol) υπάρχει για τη μετάδοση μηνυμάτων σφάλματος που προκύπτουν κατά την ανταλλαγή δεδομένων στο Διαδίκτυο. Ωστόσο, το πρωτόκολλο ICMP αναφέρει μόνο σφάλματα, αλλά δεν εξαλείφει τους λόγους που οδήγησαν σε αυτά τα σφάλματα.

4. Telnet- που χρησιμοποιείται για την υλοποίηση μιας διεπαφής κειμένου σε ένα δίκτυο χρησιμοποιώντας τη μεταφορά TCP.

5. SMTP(Simple Mail Transfer Protocol) είναι ένα ειδικό ηλεκτρονικό μήνυμα που ορίζει τη μορφή των μηνυμάτων που αποστέλλονται από έναν υπολογιστή, που ονομάζεται πελάτης SMTP, σε έναν άλλο υπολογιστή που εκτελεί διακομιστή SMTP. Σε αυτήν την περίπτωση, αυτή η μεταφορά μπορεί να καθυστερήσει για κάποιο χρονικό διάστημα μέχρι να ενεργοποιηθεί η εργασία τόσο του πελάτη όσο και του διακομιστή.

Σχέδιο μετάδοσης δεδομένων μέσω πρωτοκόλλου TCP-IP

1. Το πρωτόκολλο TCP διασπά ολόκληρη την ποσότητα δεδομένων σε πακέτα και τα αριθμεί, συσκευάζοντάς τα σε φακέλους TCP, γεγονός που σας επιτρέπει να επαναφέρετε τη σειρά με την οποία λαμβάνονται μέρη των πληροφοριών. Όταν τα δεδομένα τοποθετούνται σε ένα τέτοιο φάκελο, υπολογίζεται ένα άθροισμα ελέγχου, το οποίο στη συνέχεια γράφεται στην κεφαλίδα TCP.

3. Στη συνέχεια, το TCP ελέγχει εάν έχουν ληφθεί όλα τα πακέτα. Εάν, κατά τη λήψη, το νέο υπολογισμένο δεν συμπίπτει με αυτό που υποδεικνύεται στο φάκελο, αυτό σημαίνει ότι ορισμένες από τις πληροφορίες χάθηκαν ή παραμορφώθηκαν κατά τη μετάδοση, το πρωτόκολλο TCP-IP ζητά ξανά την προώθηση αυτού του πακέτου. Απαιτείται επίσης επιβεβαίωση της παραλαβής των δεδομένων από τον παραλήπτη.

4. Μετά την επιβεβαίωση της παραλαβής όλων των πακέτων, το πρωτόκολλο TCP τα παραγγέλνει ανάλογα και τα επανασυναρμολογεί σε ένα ενιαίο σύνολο.

Το πρωτόκολλο TCP χρησιμοποιεί επαναλαμβανόμενες μεταδόσεις δεδομένων και περιόδους αναμονής (ή χρονικά όρια) για να διασφαλίσει την αξιόπιστη παράδοση των πληροφοριών. Τα πακέτα μπορούν να μεταδοθούν προς δύο κατευθύνσεις ταυτόχρονα.

Έτσι, το TCP-IP εξαλείφει την ανάγκη για αναμετάδοση και περιμένει για διαδικασίες εφαρμογής (όπως Telnet και FTP).