Вся сеть Интернет базируется на четырех уровнях протоколов. Каждый из уровней взаимодействует только со своими соседями. Все уровни работают по принципу стека. Небольшое отступление, что такое стек? Стек – это способ организации объектов и информации по принципу “первый вошел, последний вышел”, если проводить аналогию, то стек - это такая стопка книг, в которую книги можно класть и забирать только сверху. Уровни имеют следующие названия: физический (1), сетевой (2), транспортный (3), прикладной (4). Каждый из протоколов выполняет только отведенную ему функцию и передает результаты своей работы вышележащему либо нижележащему уровню.
Физический уровень объединяет в себе все низкоуровневые операции по работе с сетевым оборудованием. На этом уровне определяется способ передачи сигнала по передающей среде (медный провод, оптоволокно, радио канал и т. д.). Грубо говоря, на физическом уровне осуществляется настройка параметров передачи информации по физическим каналам связи и контроль этой передачи. На этом уровне определены следующие технологии Ethernet (и его модификации), Wi-Fi (вся линейка 802.11 и другие) и т.д.
Если физический уровень определят то, как по линии связи будет передан сигнал и кадр, то сетевой уровень определяет какому компьютеру в сети необходимо передать информацию, т.е сетевой уровень отвечает за маршрутизацию пакета. В предыдущей статье, приводился пример передачи информации через промежуточную сеть, такой способ стал возможным благодаря стандартам и протоколам сетевого уровня. Одним из важнейших протоколов этого уровня является протокол IP. Протокол IP (Internet Protocol) является протоколом, посредством которого отдельные компьютерные сети были объединены в сеть Интернет. Основная составляющая протокола IP – адресация (IP-адресация). IP-адрес – это тридцатидвух битный адрес, позволяющий использовать до 4 294 967 296 уникальных адресов. Общепринятая форма записи IP-адреса – четыре десятичные цифры (каждая в диапазоне от 0 до 255) разделенные точками. Например, 192.168.0.1 или 10.234.211.32. IP-адреса бывают двух типов - белые (участвуют в работе сети Интернет) и серые (технологические адреса локальных сетей). С устройствами, имеющими белые IP-адреса, могут общаться все устройства, подключенные к сети Интернет. К устройствам с серыми IP-адресами доступ извне локальной сети получить нельзя. Диапазоны серых адресов следующие: 10.0.0.0 — 10.255.255.255, 172.16.0.0 — 172.31.255.255, 192.168.0.0 — 192.168.255.255. Серые адреса в основном используются в локальных сетях. Для того чтобы устройство с серым IP-адресом получило доступ в сеть Интернет, применяются два типа технологий: Прокси-сервер и NAT(PAT). Все очень просто, устройство обеспечивающее доступ компьютерам с серыми IP-адресами в Интернет имеет два адреса, один белый, другой серый. Принимая запросы из локальной сети (серые адреса), оно передает от своего имени (белого адреса) запросы в Интернет, дожидается ответа, и отправляет его обратно в локальную сеть.
Следующий уровень – транспортный. Если на предыдущих двух уровнях определялся способ передачи по физическому носителю и место, куда надо передать информацию, то на транспортном уровне определяется, то в каком виде информация будет передана, и контролируется ли её целостность. На этом уровне основными протоколами являются TCP/UDP. Протоколы отличаются друг от друга тем, что TCP устанавливает и поддерживает соединение, а UDP просто отправляет пакеты в сеть.
Вершиной уровня стека TCP является прикладной уровень. На этом уровне находятся все пользовательские протоколы, и наверняка вы о них слышали, например, http, pop3 и smtp (почтовые протокола), протокол skype и т.д.
В следующей статье, на примере типичного домашнего компьютера мы рассмотрим весь стек TCP/IP и узнаем, как узнать IP-адрес компьютера.
|
