Протокол стектері. TCP IP протоколдарының стегі

Пән: Информатика, Программалау, Мәліметтер қоры
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 10 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының Білім және Ғылым министрлігі

РЕФЕРАТ

Тақырыбы:

«Протокол стектері. TCP/IP протоколдарының стегі»

Орындаған:

Тексерген:

Орал, 2015ж

Жоспары

Кіріспе

1. TCP/IP стегінің хаттамаларының архитектурасы

2. IP - желiлерінің адресациясы

3. Жергiлiктi және ғаламдық жүйедегі желілік деңгейдегі хаттамалармен шешілген есептердің айырмасы

4. TCP/Ip хаттамалары стегі бойынша деректер

инкапсуляция жасау

5. TCP хаттамасы мен RTP хаттамасы

Әдебиеттер

Кіріспе

Желі желіаралық байланыстар топологиясы туралы ақпарат жинайтын және соның негізінде желілік деңгейлердің дестелерін қажет желіқа жеткізетін шлюздармен немесе маршрутизаторлармен байланысады. Бірінші желіде орналасқан жіберушіден екінші желіде орналасқан қабылдаушыға хабар жеткізу үшін желілер арасында қандай да бір транзиттік алмасулар жүргізу керек. Ең жақсы жол таңдау проблемасы маршрутизация деп аталады, ал оны шешу желілік деңгейдің басты мәселесі болып табылады. Желілік деңгейде протоколдың екі түрі анықталған. Бірінші түрі соңғы түйіндердегі мәліметтерден құралған пакетті түйіннен маршрутизаторға жіберу ережелерін анықтауға арналған. Желілікдеңгейдің протоколдары туралы айтқан кезде дәл осы протоколдар ескеріледі. Соған қарамастан желілік деңгейге маршруттық ақпаратты алмастыру (ауыстыру) протоколдары деп аталатын протоколдардың басқа да түрі қатысты. Осы протоколдардың көмегімен желіаралық байланыс топологиясы туралы ақпараттар жинау үшін маршрутизаторлар бір-бірімен қарам-қатынаста болады.

Қолданбалы деңгей пайдаланушыға (адамға немесе программалық қамтамаға) желіге қатынауға мүмкіндік береді. Ол пайдаланушы интерфейсін қамтамасыз етеді және пайдаланатын қызмет түрлерін, атап айтсақ - электрондық пошта, алыстан қатынау және аудару құралдарын, жалпыға қатысты дерекқорды басқаруды және басқа да үлестірілетін ақпараттық қызметтер типтерін қамтамасыз етеді. Көліктік деңгейде стекті екі хаттама анықтайды: жіберуді басқару хаттамасы (TCP) және пайдаланушының Дейтаграммалық хаттамасы (UDP) . Желілік деңгейде - желіаралық қатынастарды қамтамасыз ететін (IP) бас хаттама анықталады. Сонымен бірге бұл деңгейде басқа да түрлі хаттамалар болады. Каналдық деңгейде коммутациялық құрылғылар әр түрлі технологияларды пайдаланады: Ethernet, Token Ring, FDDI, PPP және басқалары. Интернет ақпарат көзінен алушыға дейінгі ақпараттың кез келген түрін жіберуге арналған. Ақпаратты жіберуде желінің әр түрлі элементтері пайдаланылады - соңғы құрылғылар, коммутациялық құрылғылар және серверлер. Тораптар топтары коммутациялық құрылғылар көмегімен жергілікті желілерге біріктіріледі, жергілікті желілер өзара шлюздер (маршрутизаторлар) арқылы қосылады. Тораптар, желі тұрғысынан ақпаратты алу және беру көздері болып табылады. Біріккен төрт төменгі деңгей берілетін ақпарат түріне тәуелді емес. Төртінші деңгеймен байланысқан әр қолданба өз портының айрықша нөмірімен таңбаланады (идентификацияланады) . Порт нөмірлері 0 ден бастап 65535 дейінгі диапазонды алып жатыр. Бұл диапазондағы 0-1023 порт нөмірлері желіаралық қолданбаларға бөлінген (well-known ports), ал 1024-49151 порт нөмірлерін арнайы программалық қамтама жасайтын құрушылар пайдаланады, ал 49152-65535 порт нөмірлері байланыс сеанс уақытындағы пайдаланушы қолданбаларына динамкалық жағдайда бекітіліп беріледі. 2 сурет - OSI салыстырғандағы Интернеттің хаттамалар стегі Көліктік деңгейде стекті екі хаттама анықтайды: жіберуді басқару хаттамасы (TCP) және пайдаланушының Дейтаграммалық хаттамасы (UDP) . UDP и TCP - Көліктіктік деңгейдегі хаттамалар. Бұл деңгей процесстегі (қызметтегі программа) хабарды басқа процесске жеткізуге жауапты.

Көліктік деңгей (Transport Layer - TL) желімен пакеттерді жеткізу ережелерін анықтайды. Көліктік деңгей жеке пакеттедің бір шеттен екіншісіне жеткізуді бақылайды. Ол пакеттер арсындағы байланыстарды есепке алмайды (ол тіпті бір хабардан болса да) . Ол әр пакеттің бөлігін өңдегенде, бөлек хабарды өңдегендей орындайды, яғни ол іс жүзінде ондай болмаса да осылайша өңдейді. Көліктік деңгей барлық хабарлардың соңғы орнына бүлінбей жетуіне және олардың бастапқы тәртіппен орналасып жетуіне кепілдік береді. Ол ақпараттың бұзылуын және қателерді бақылайды, сонымен бірге барлық "шығу - жету бекеті" жолы бойындағы ағынды басқарады. Көліктік деңгей қолданба программа мен желілік деңгейдегі программалар арасындағы қосылуды қамтамасыз етеді. Қолданба программа көліктік деңгейге деректер ағынын жібереді. Көліктік деңгейге арналған программалар жиыны екі хаттамамен беріледі: UDP және TCP. Көліктік деңгейде TCP бірнеше байттарды бір пакетке топтайды, ол сегмент деп аталады. Сегмент инкапсуляцияланады да, IP-дейтаграммасына беріледі. TCP - ол сенімді көліктік хаттама. Ол келіп жеткен деректердің қалыпты жағдайда жетуін және сақталуын тексеру үшін бекіту механизімін пайдаланады.

1. TCP/IP стегінің хаттамаларының архитектурасы

TCP хаттамаларының стектері OSI модельдері стектерінен ерекшеленеді. Әдетте оны суреттегі сызбамен көрсетуге болады: TCP/IP хаттамалары стектерінің құрылымы:Бұл сызба желіге ену деңгейінде физикалық құрылғыларға енетін барлық хаттамалар орналасады. Одан жоғары желіаралық алмасу хаттамалары IP, ARP, ICMP орналасқан. Одан да жоғары негізгі транспорттық хаттамалар TCP және UDP, онда хабарламаға пакеттерді жинаудан өзге, қай қосымшаға мәліметтерді жіберу қажеттігін және қай қосымшадан мәліметтерді қабылдау қажеттігін анықтайды. DoD стегі және Internet стегі деп те аталатын TCP/IP стегі коммуникациялық протоколдарда ең атақты және перспективалы стек болып табылады.

TCP/IP стегінің дамуына Беркли университеті өзінің OC UNIX версиясында стек протоколдарын орындау арқылы көп үлес қосты. TCP/IP стек ISO/OSI ашық жүйесінің өзара қатынасының моделінің пайда болуына дейін жасалғандықтан, ол көп деңгейлі құрылымға ие болса да, TCP/IP стегі деңгейінің OSI моделінің деңгейіне сәйкес келуі жеткілікті шартты.

2. IP - желiлерінің адресациясы

TCP/IP хаттамалар жиынтығындағы IP деңгейінде пайдаланылатын Идентификатор, Интернетке қосылған әр құрылғыны анықтауы керек. Ол Интернет адресі немесе IP адрес деп аталады. Бұл IP адрес - 32 биттік екілік адрес, ол хостың немесе маршрутизатордың Интернетке қоылуын айрықша және әмбебап түрде анықтайды. Адресттік кеңістік-хаттамаға сәйкес қолданылатын адрестердің жалпы саны. Егер хаттама адресті анықтау үшін N битті пайдаланса, онда адрестік кеңістік- 2N болады, өйткені әр биттің екі мәні бар (0 және 1), ал N биттің 2N мәні болады. IP адрестеу басталғанда, класстар концепциясын пайдаланған. Бұл архитектура класстар бойынша адрестеудеп аталған. В середине 1990-ж ортасында жаңа была введена новая архитектура енгіілді. Ол классыз адрестеудеп аталды. Оның негізгі мақсаты бастапқы архитектураны ауыстыру болатын. Дегенмен көптеген жағдайларда қазір Интернетте класстар бойынша адрестеу қолданылып жүр, және басқа архитектураға өту өте баяу жүріп тұр. 4 версияда желілік IP-адрестер екі деңгейлі иерархияда. Оның аға бөлігі желі нөмірін (netid), көрстесе, ал кішісі а младшая - желідегі торап (компьютер) нөмірін (hostid) көрсетеді. Адрестің жалпы ұзындығы 4 байтты құрайды, және ол нүктемен бөлінген ондық сандардан тұрады. Желілік адресттің бірінші биттері адрес класстарын білдіреді. Ол бойынша қай бөлігі желі нөміріне, қай бөлігі торап нөміріне жататынын анықтауға болады. Егер желі Интернет бөлігіне жатса, онда желі нөмірі орталықтандырылған түрде арнайы Интернет ұйымының - Internet Information Center ұсынысы бойынша тағайындалады

3. Жергiлiктi және ғаламдық жүйедегі желілік деңгейдегі хаттамалармен шешілген есептердің айырмасы

Желілік деңгейдегі негізгі хаттама ретінде Интенет хаттамасын (IP) атаймыз, оны пакеттердің бір интерфейстен екіншіге көшу үшін IP-модуль пайдаланады. Интернет хаттамасының 4 версиялары (Internet Protocol, IPv4) мынандай екі негізгі фунцияны орындайды: адресация және фрагментация. Модуль IP пакетті маршруттауды пакет тақырыпшасындағы адрес бойынша орындайды. Сонымен бірге, ол жерде егер желілік пакеттің ең үлкен ұзындығы (Maximum Transfer Unit - MTU) адрестелген интерфейстегі MTU мәнінен бөлек болса, онда фрагментациялаудың/дейтаграмма жинақтаудың тәсілі жайлы мағлұмат болады. IP деңгейіндегі пакеттер диаграммалар деп аталады. Диаграмма - ол ұзындығы өзгеріп тұратын пакет. Ол екі бөліктен тұрады: тақырып және деректер. Тақырып ұзындығы 20 биттен 60 битке дейін болады, және онда маршруттау мен жеткізу жайлы мағлұматтар болады. Әдетте, TCP/IP тақырыбы төрт секциядан тұрады. Тақырыптың әр өрісінің қысқаша сипаты төменде берілген. -Версия (VER) . Бұл 4 биттен тұратын өріс IP хаттамасының версиясын анықтайды: қазіргі кезде бұл 4 версия - IPv4 (екілік кодасы0100) . Бірақ бірнеше жылдан кейін 6 версия бұл 4 версияны толық ауыстыруы мүмкін. VER өрісі өңдеуші компьютерде қызмет атқаратын IP программалық қамтамасына, дейтаграмманың 4 версия қалыбында екенін көрсетеді. Сондықтан барлық өрістер хаттаманың 4 версиясындағыдай болуы қажет. Егер компьютер IP версиясының басқа түрін қолданса, онда дейтаграмма қабылданбайды, және дұрыс түсіндірілмейді. -Тақырып ұзындығы (HLEN - Header Length) . Бұл 4 биттен тұратын өрісдейтаграмма тақырыбының толық ұзындығын 4-байттықсөз арқылы анықтайды. Ол қажет нәрсе, өйткені тақырып ұзындығы айнымалы шама болып табылады. -Әр түрлі қызметтер (сервистің бұрынғы түрі) . Бұл өрістің атауы мен түсіндірмесін 8 битке IETF жақында өзгерткен. Бұл өріс бұрын сервис түрі (Service Type - TS), деп аталған, енді ол әр түрлі қызметтер (DS - Differentiated Service) деп аталады. -Толық ұзындық көрсеткіші. Бұл 16 биттік өріс, IP дейтаграммысының толық байттық ұзындығын (тақырып плюс деректер) анықтайды. Жоғарғы деңгейден келіп түсетін деректердің ұзындығын анықтау үшін толық ұзындықтан тақырып ұзындығын алып тастайды. Тақырып ұзындығын HLEN өрісінің мәнін төртке көбейту арқылы алуға болады. Деректер ұзындығы = толық ұзындық - тақырып ұзындығы. Өріс ұзындығы - 16 бит болғандықтан, IP дейтаграммысының толық ұзындығы 65 535 (216 - 1) байттар мен шектелген, оның из которых 20-60 байттары тақырып болып табылады да, ал қалғандары - жоғарғы деңгей деректері. Көрсетілген 65 535 байттар көлемі көп болып көрінгенмен, IP дейтаграммысының көлемі жақын болашақта үлкеюі мүмкін, өйткені қазіргі негізгі технологиялар жоғары еңбек өнімділігін қамтамасыз етеді (өткізу қабылеті жоғарылайды) .

4. TCP/Ip хаттамалары стегі бойынша деректер

инкапсуляция жасау

Инкапсуляция-бір хаттама форматындағы мәліметтерді өзге хаттама форматына орналастыру тәсілдері. Мысалы, IP- пакетті Etherner кадрына немесе TCP- сегментті IP - пакетке орама жасау. Шет елдік сөздікке сәйкес “Инкапсуляция” термині дененің жат заттары айналасында капсуланың қалыптасуы”дегенді білдіреді. Желіаралық алмасу шекарасында инкапсуляция ұғымы бұдан кеңірек мағынаға ие. IP пакетті Etherner-ке инкапсуляцияланған жағдайда IP - пакетті Ethernerкеттінің Etherner - фреймі мәліметті ретінде орналасқаны туралы немесе TCP/IP -ге инкапсуляцияланғанда TCP сигменттің IP-пакетті мәліметтері ретінде орналасқан туралы айтуға болады, онда камутация жасайтын каналдар бойымен пакеттерді ары қарай SLIP пакеттеріне немесе PPP фреймдеріне “кесу” жүргезіледі.

5. TCP хаттамасы мен RTP хаттамасы

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.