Продолжаем разговор о протоколах и IP. Первую часть читайте здесь.
Форматы
IP протокол – межсетевой протокол, необходимый стеку (TCP/IP или другому) для определения адресации сетевого уровня. На практике используются его различные форматы. А именно:
- IPv4. Это – 32-битное число. Представление адресов подобным образом выступает в качестве наиболее удобного. Форма записи – 4 группы десятичных чисел в диапазоне от 0 до 255. Между собой они разделяются точкой.
- IPv6. Так называется 128-битное число. Адрес будет формироваться в виде 8 групп. Каждая имеет 4 шестнадцатеричные цифры. Разделение происходит через двоеточие.
Системными администраторами при настройке Сети чаще всего используется первый вариант. Он более простой для понимания «рядового» юзера.
Уровни
Введение в рассматриваемую тему – это общие представления о ней. Теперь настало время рассмотреть ее более глубоко. Все протоколы делятся на «слои». Количество уровней TCP/IP регламентировано стандартом RFC. Он предусматривает такие ступени:
- канальный;
- межсетевой;
- транспортный;
- прикладной.
Иногда можно встретить разделение на физический уровень и канальный, но сегодня до сих пор нет единого мнения относительно подобной классификации. Поэтому далее будут рассмотрены наиболее распространенные варианты.
Канальный
Канальный уровень отвечает за описание того, как осуществляется обмен данными на ступени сетевых устройств. Он определяет, каким образом электронные материалы будут переданы от одного девайса к другому.
Электронные сведения на link layer обязательно проходят процедуру кодировки, когда поступают в систему. После этого происходит деление на несколько пакетов с последующей отправкой по выбранному каналу.
Соответствующий уровень TCP/IP способствует определению максимально допустимого расстояния для передачи данных, а также отвечает за параметры:
- задержка;
- частота сигнала.
Сюда можно отнести все физические характеристики заданной системы. Самый распространенный протокол соответствующего уровня – это Ethernet.
Межсетевой
Следующий уровень TCP/IP – это межсетевой. Отвечает за локальные сети – их объединение в глобальную. Под «локальными» понимают индивидуальные «сетки» на каждом отдельном устройстве. Internet Layer регламентирует передачу информации по множеству сетей. Это помогает налаживать взаимодействие между разного рода системами.
Соответствующий уровень – один из ключевых принципов работы интернета. Локальные сети будут объединяться в общую, глобальную. За счет пограничных и магистральных маршрутизаторов осуществляется обмен данными между оными.
Транспортный
Уровни TCP/IP запомнить не слишком трудно. Главное – определиться с классификацией. Описание каждого уровня может помочь разобраться в том, за что отвечает та или иная «ступень». Это – немаловажный момент для общего понимания «технологии».
Транспортный уровень предусматривает функционирование протоколов TCP и UDP. Они будут отвечать за отправку и доставку документации. Здесь:
- TCP управляет передачей и проверяет, все ли файлы доставлены получателю. После – анализирует насколько полным является полученный объем, нет ли ошибок во время реализации пересылки. За счет него два компьютера способны обмениваться пакетами через специальное соединение. Также TCP дает возможность повторно запрашивать утраченную информацию, удалять дублирующиеся пакеты, регулировать загрузку сети. Этот Internet Protocol собирает пакеты файл по частям в нужном порядке.
- UDP, используемый транспортным уровнем, менее надежен. Он отправляет автономные датаграммы. Гарантий получения оных не предоставляет. Электронные материалы могут потеряться или оказаться доставленными в неправильном порядке.
Применение UDP в протоколах TCP/IP возможно лишь тогда, когда утрата информации не выступает критической для функционирования утилиты. Если на основе полученных сведений требуется сделать повторных запрос документов, но это невозможно, соответствующие protocols тоже обоснованы.
Прикладной
Рассматривая уровни TCP/IP, не стоит забывать о последнем популярном варианте. Введение в работу Сетей указывает на то, что он носит название Application Layer. Это – прикладной уровень.
В нем, в отличие от OSI, нет промежуточных уровней (пример – сеансовые). Разбивкой и форматированием электронных материалов будет заниматься программный интерфейс приложений. Происходит это так:
- Утилита начинает работать.
- Программа обращается к API и получает в качестве ответа набор действий или инструкции по выполнению оных.
- Содержание команд считывается, после чего реализовывается.
Этот уровень TCP/IP существует для основной массы утилит, предназначенных для обмена документами с нижними уровнями по соответствующим соединениям. Рассмотренная «ступень» достаточно легко реализовывается в программировании. Это – «protocol» верхнего уровня.
Для программ обычно создаются новые протоколы (кроме TCP/IP). Пример – HTTP – для отправления получателю гипертекста и FTP – для направления пользователю документации.
Детализация стеков
Теперь стоит более подробно рассмотреть стеки TCP/IP. Почти каждый пользователь знает протокол Ethernet. В нем каждое устройство и адресам будут получать MAC-адрес. Это – идентификатор машины. Он объединяется с типов используемых данных и самими документами. Этот фрагмент носит название фрейма. MAC-адрес никогда не повторяется. Дубли номера могут привести к серьезными сетевым проблемам.
Здесь стоит обратить внимание на следующие моменты:
- При изучении высокого уровня соответствующих технологий, как и низкого, становится ясно – прямая передача информации между устройствами невозможна.
- Сначала все фрагменты файлов должны быть перенаправлены на межсетевой уровень. Там каждый ПК получает IP-адрес.
- На транспортном уровне (в TCP/IP) осуществляется передача отдельных частей данных через ТиСиПи или UDP.
- Каждый уровень присоединяет к имеющимся документам служебные сведения. Пример – порт на прикладном уровне, который нужен для распознавания приложения.
- Вложенность данных носит название стеков. Семейство TCP/IP протокола образовано при помощи аббревиатур двух основных «наборов правил».
При обобщении понятия стека можно сделать вывод о том, что это – некий комплект сетевых протоколов с иерархической структурой. Ключевое условие его появления – достаточный набор указаний и правил для организации контактирования устройств в пределах Сети. Для протокола является весьма важным одновременная работа без сбоев и неполадок. Для этого стек будет делиться на отдельные уровни TCP/IP. Каждый отвечает за решение определенной проблемы: подготовка информации к отправке, их непосредственная передача и так далее.
Изначально среди имен IT возникло понятие стека ТСП/АйПи в 1972 году. Базируется оно на основе NCT. Передача электронных материалов через TCP была успешно внедрена лишь через 4 года. К концу 80-х появилась еще одна функция – АйПи. И к 1983 году получилось в полной мере переключиться на современный способ представления передачи электронных материалов. Тогда протокол TCP IP описание получил как «начало развития Интернета».
Как лучше понять тему
Новичкам вникнуть в рассмотренные «технологии» и их уровни бывает весьма проблематично. Чтобы быстрее разобраться в выбранном направлении, можно:
- отправиться учиться в ВУЗ;
- поступить в техникум;
- заняться самообразованием.
Техникумы – это первоначальный этап получения специализированного образования. Лучше отдавать предпочтение системному администрированию. Там дадут базовые знания и навыки в выбранном направлении.
ВУЗ – долгое, зато весьма надежное решение. Такая учеба позволит получить практику, а также диплом государственного образца.
Самообразование позволяет на бескрайних полях интернета и в книжных магазинах отыскать соответствующую литературу и туториалы. Можно сконцентрироваться на практике, растянуть учебу так, как удобно пользователю. Но документально подтвердить свои навыки человек не сможет.
Поэтому рекомендуется отдать предпочтение дистанционным курсам. Они предусматривают направления в IT сфере как для новичков, так и для опытных пользователей. В кратчайшие сроки и по доступным ценам удастся освоить одно или несколько направлений. Клиентов ждет море практики, новые знакомства и сертификат, подтверждающий навыки и умения в соответствующей области.
P. S. Интересуют компьютерные сети, сетевые технологии, протоколы передачи данных? Обратите внимание на следующие курсы в Otus:
