tcp ip model with different layers
Комплетан водич за слојеве ТЦП / ИП модела:
Све смо научили Заштитни зид у нашем претходном упутству. Овде ћемо у овом упутству научити о ТЦП / ИП моделу.
ТЦП / ИП модел односи се на протокол управљања преносом и Интернет протокол.
Тренутни Интернет модел користи овај мрежни модел у сврху комуникације. Прочитајте Водичи за обуку о умрежавању за јасно разумевање концепта.
Ови протоколи су једноставно комбинација правила која регулишу сваку комуникацију путем мреже. Они, пак, одлучују о путу којим ће се ићи за комуникацију између извора и одредишта или интернета.
ТЦП / ИП модел састоји се од четири слоја који закључују целокупан процес комуникације. У овом упутству детаљно ћемо погледати функционалност сваког слоја.
Као испитивач софтвера, неопходно је саосећати са ТЦП / ИП моделом, јер софтверске апликације раде на горњем слоју, тј. На апликативном слоју овог модела.
Шта ћете научити:
Мрежна архитектура
Четворослојна архитектура је следећа:
Протоколи и мреже коришћени у овом мрежном моделу приказани су на доњој слици:
Резимирајмо протоколе и главне употребе сваког слоја у ТЦП / ИП моделу уз помоћ доњег дијаграма.
Функције сваког слоја у ТЦП / ИП моделу
У наставку су наведене различите функције сваког слоја у ТЦП / ИП моделу.
Слој мрежног приступа
Функције нивоа мрежног приступа дате су у наставку:
како отворити .бин датотеке
- Ово је доњи слој ТЦП / ИП модела и укључује све функционалности физичког слоја и слој везе података ОСИ референтног модела.
- Стога карактерише протоколе, хардвер и медије који ће се користити за комуникацију.
- Пакети података са Интернет слоја преносе се на овај слој за слање на одредиште путем физичког медија.
- Главни задатак овог слоја је комбиновање бајтова података у оквире и обезбеђивање неког механизма за пренос ИП података оквира преко физичког медија.
- Тачка до тачке (ППП) је протокол који се користи за повезивање тачке до тачке преко изнајмљених линија. Такође је постављен за пружање везе између крајњег корисника и добављача Интернет услуга путем модема. Такође подржава пружање ИП адреса путем ППП веза.
- Већина крајњих корисника преферира Етхернет везу која ради само на Етхернет протоколу везе података. Тако се ствара ППП преко Етхернета који омогућава слање енкапсулираних оквира података унутар Етхернет оквира.
- ПППоЕ у почетку гради тунел између мрежних уређаја крајњег корисника попут рутера и ИСП рутера. Затим рутер шаље ППП оквире преко тог тунела док тунел ради као тачка-тачка веза између рутера. Сада се подаци преносе и преко ВАН мрежа захваљујући овој технологији.
- ППП такође користи поступак потврде идентитета за проверу одговорности за коришћење података код ИСП-а. Методе укључују протокол за потврду аутентичности лозинке (ПАП) и протокол за ручно руковање (ЦХАП).
Интернет слој
- Други слој одоздо је Интернет слој.
- Једном када се подаци сегментирају помоћу ТЦП или УДП додавањем одговарајућих заглавља у пакет података, они ће их послати на доњи слој за даљу комуникацију.
- Одредишни домаћин коме је намењен пакет података може се налазити у некој другој мрежи до чије се путање може доћи проласком кроз различите рутере. Дужност интернетског слоја је да додијели логичке адресе и ефикасно усмјери пакете података на одредишну мрежу.
- Интернет слој (ИП) је најпопуларнији протокол који се користи за извршавање овог задатка.
интернет протокол
Сврха овог протокола је да усмери пакете података на одредиште према информацијама у заглављу пакета пратећи скуп протокола.
Додавањем заглавља које има ИП адресу извора и одредишта, сегмент примљен од ТЦП или УДП претвара се у ПДУ познат као пакет. Када пакет стигне на рутер, он гледа одредишну адресу у заглављу, а затим прослеђује пакет према следећем рутеру да би стигао до одредишта.
Да разумемо ово на примеру:
На доњој слици, када домаћин А жели да комуницира са хостом Б, неће користити ниједан протокол за усмеравање јер су обојица у истом опсегу мреже који имају ИП адресе истог скупа.
Али ако хост А жели да пошаље пакет хосту Ц, онда уз помоћ протокола открива да је одредишни домаћин неке друге мреже. Тако ће горњи формат потражити табелу усмеравања како би сазнао следећу хоп адресу за долазак до одредишта.
У овом случају, домаћин А доћи ће до хоста Ц преко рутера А, Б и Ц. Како је рутер Ц директно повезан на одредишну мрежу преко прекидача, пакет се испоручује хосту Ц.
Рутер добија све информације повезане са рутирањем из поља заглавља ИП-а. Мрежни слој ТЦП / ИП (слој везе података) биће одговоран за испоруку пакета података од краја до краја.
Ток пакета у Интернет протоколу
ИПВ4 заглавље
- Верзија: ИПВ4 има верзију број 4.
- Дужина заглавља: Приказује величину заглавља.
- ДС поље: ДС поље значи поље диференцираних услуга и распоређено је за конструкцију пакета.
- Укупна дужина: Означава величину заглавља плус величину пакета података.
- Идентификација: Ово поље се користи за фрагментацију пакета података и за алокацију сваког поља и на тај начин помаже у конструисању оригиналног пакета података.
- Заставе: Користи се за означавање поступка фрагментације.
- Помак фрагмента: Означава број фрагмената и изворни домаћин који их користи за преуређивање фрагментираних података у исправном редоследу.
- Време за одлазак: Ово је постављено на крају изворног хоста.
- Протокол: Означава протокол који користи за пренос података. ТЦП има број протокола 6, а УДП број 17.
- Контролна сума заглавља: Ово поље се користи за откривање грешака.
- Изворна ИП адреса: Чува ИП адресу изворног крајњег домаћина.
- ИП адреса одредишта: Чува ИП адресу одредишног домаћина.
О томе ћемо детаљно разговарати у нашим предстојећим водичима.
Транспортни слој
- Ово је трећи слој одоздо, који је одговоран за укупан пренос података и користан је у успостављању логичке повезаности између извора и одредишта и уређаја у мрежи.
- За извршавање ових задатака користе се два протокола:
- Прво је протокол за контролу преноса (ТЦП), који је заснован на вези и поуздан протокол.
- Други је Кориснички протокол датаграма (УДП), који је протокол без везе.
- Пре детаљног истраживања ова два протокола, разговараћемо о концепту ЛУЧКОГ БРОЈА који користе оба ова протокола.
Број порта:
У мрежи, хост уређај може истовремено да шаље или прима саобраћај из више извора.
У таквој ситуацији систем неће препознати којој од апликација подаци припадају. ТЦП и УДП протоколи решавају ове проблеме стављањем броја порта у заглавља. Познати протоколи апликационог слоја додељују се бројем порта у опсегу од 1 до 1024.
На крају извора, свакој ТЦП или УДП сесији додељује се случајни број порта. ИП адреса, број порта и врста протокола који се користе у комбинацији реформишу утичницу и на изворном и на одредишном крају. Како је свака утичница ексклузивна, неколико хостова може слати или примати саобраћај у истом временском интервалу.
Табела у наставку приказује број порта који је додијељен неколико протокола апликативног слоја који одговарају протоколу транспортног слоја.
Протокол о примени | Транспортни протокол | Број порта |
---|---|---|
ДНС | ТЦП, УДП | 53 |
ХТТП | ТЦП | 80 |
ХТТПС | ТЦП | 443 |
ФТП (контрола) | ТЦП | двадесет један |
ФТП (подаци) | ТЦП | двадесет |
ССХ | ТЦП | 22 |
Телнет | ТЦП | 2. 3 |
СМТП | ТЦП | 25 |
ТФТП | УДП | 69 |
Више сесија помоћу броја порта
ТЦП
- Кад год апликативни слој треба да циркулише проток огромног промета или података, он га шаље транспортном слоју у којем ТЦП изводи целу комуникацију између мрежа до краја.
- ТЦП је у почетку поставио тросмерни процес руковања између извора и одредишта, а затим дели податке на мале делове познате као сегменти и укључује заглавље у сваки сегмент, а затим га прослеђује на Интернет слој.
Доња слика приказује формат ТЦП заглавља.
- Тросмерно руковање: То је процес који ТЦП примењује да би успоставио везу између изворног и одредишног домаћина у мрежи. Користи се за поуздан пренос података. За извршавање задатка поставља СИН и АЦК заставице кодних битова ТЦП заглавља. Омогућава поуздану комуникацију вршењем позитивног признања поновним преносом и познат је и као ПАР. Систем који користи ПАР ће поново преносити сегмент података док не прими АЦК. Кад год прималац одбаци податке, пошиљалац мора поново да их пошаље док не прими позитивни АЦК од пријемника.
Постоје 3 корака тросмерног руковања, а то су:
- Корак 1: Изворни домаћин А жели да успостави везу са одредишним хостом Б, преноси сегмент са СИН-ом и бројем секвенце, што означава да домаћин А жели да започне сесију комуникације са хостом Б и са којим редним бројем је дефинисан у том сегменту.
- Корак 2: Домаћин Б одговара на захтев домаћина А са СИН и АЦК подешеним у сигналном биту. АЦК означава одговор примљеног сегмента, а СИН серијски број.
- Корак 3: Домаћин А потврђује одговор хоста Б и обојица успостављају сигурну везу између себе и започињу пренос података преко њега.
Као што је описано на доњој слици, у тросмерном процесу руковања, прво изворни домаћин шаље ТЦП заглавље одредишном домаћину постављањем СИН заставице. Као одговор, враћа СИН и заставицу потврде. Одредишни домаћин увежбава примљени редни број плус 1 као број потврде.
ТЦП ИП подржава клијент-сервер модел комуникационог система.
Тросмерни процес руковања
- Сегментација података :
- Ово је једна од карактеристика ТЦП протокола. Апликативни слој шаље огроман број података за пренос до одредишта транспортном слоју. Али транспортни слој ограничава величину података који се шаљу у једном потезу. То се постиже дељењем података на мале сегменте.
- Да би се препознао редослед сегмената података, користи се редни број у ТЦП заглављу и то описује бајтни број целог сегмента података.
- Контрола протока:
- Изворни домаћин ће податке слати у кластеру сегмената. ТЦП заглавље које има бит прозора користи се за откривање броја сегмената који се могу послати у једном тренутку. Користи се за избегавање безначајног саобраћаја на крају одредишта.
- Када се сесија започне, величина прозора је мала, али како се промет временом повећава, величина прозора може постати огромна. Одредишни домаћин може прилагодити прозор у складу са контролом протока. Тако се прозор назива клизни прозор.
- Извор може преносити само онај број сегмената који су дозвољени у прозору. Да би послао више сегмената, прво ће сачекати потврду са пријема када прими АЦК, а касније може да повећа величину прозора према својој потреби.
- На слици испод, одредишни домаћин повећава величину са 500 на 600, а затим на 800 након слања АЦК-а натраг изворном хосту.
- Поуздана испорука и опоравак грешака :
- Након што одредиште прими последњи сегмент одлученог прозора, мора послати АЦК на крај извора. Ознака АЦК је постављена у ТЦП заглављу и АЦК број се ставља као серијски број следећег бајта који се претпоставља. Ако одредиште не прими сегменте у правилном редоследу, тада неће послати АЦК назад извору.
- Ово објашњава извор да је неколико сегмената погрешно постављено током преноса и да ће поново послати све сегменте.
- На доњој слици је илустровано да када извор није примио АЦК за сегмент са СЕК бројем 200, он поново преноси податке и након пријема АЦК шаље следећу секвенцу сегмента података у у складу са величином прозора.
- Наручена достава :
- ТЦП осигурава секвенцијалну испоруку података до одредишта. Доставља податке оним редоследом којим их прима из слоја апликације за испоруку одредишном хосту. Стога за одржавање наручене испоруке користи секвенцијални број током преноса сегмената података.
- Прекид везе :
- Када се пренос података између извора и одредишта заврши, ТЦП ће завршити сесију слањем заставица ФИН и АЦК и користи четворосмерно руковање да би је затворио.
ТЦП клизни прозор и поуздана испорука
Кориснички протокол датаграма (УДП):
То је непоуздан протокол за пренос података без везе. У овом протоколу, за разлику од ТЦП-а, он не генерише ниједну заставицу АЦК, стога изворни домаћин неће чекати одговор са крајњег одредишта и он ће преносити податке без одлагања и чекати АЦК.
У сценарију у реалном времену, УДП се користи јер се испуштање пакета података бира уместо чекања пакета за поновни пренос. Стога се највише користи у играма, гледању видео записа на мрежи, у ћаскању итд., Где потврђивање података не представља проблем. У овим сценаријима, провера и исправка грешака се одвија на слоју апликације.
УДП заглавље:
- Изворна лука: Класификује изворне информације о завршном пакету величине 16 бита.
- Лука одредишта : Такође је величине 16 бита и користи се за класификацију врсте услуге података на одредишном чвору.
- Дужина : Означава укупну величину УДП датаграма. Максимална величина поља дужине може бити укупна величина самог УДП заглавља.
- Контролна сума : Чува вредност контролне суме коју је проценио крај извора пре преноса. Ако не садржи ниједну вредност, тада су сви његови битови постављени на нулу.
УДП апликације :
- Омогућава датаграм, стога је погодан за ИП тунелирање и мрежни систем датотека.
- Једноставан за употребу, стога се користи у ДХЦП-у и тривијалном протоколу за пренос датотека.
- Без држављанства чини га ефикасним за стримовање медијских апликација попут ИПТВ-а.
- Такође погодан за глас преко ИП-а и програме за струјање у реалном времену.
- Подржава мултицаст, па је прикладан за услуге емитовања као што су Блуетоотх и протокол информација о рутирању.
Слој апликације
(и) Ово је горњи слој ТЦП / ИП модела.
(ии) Обавља све задатке слоја сесије, слоја презентације и слоја апликације ТЦП / ИП модела.
(иии) Комбинује функције повезивања са разним апликацијама, кодирање података, превођење података и приступ одредбама за кориснике да комуницирају са различитим мрежним системима.
Најчешћи протоколи апликационог слоја дефинисани су у наставку:
# 1) ТЕЛНЕТ: Означава протокол емулације терминала. Обично вежба приступ удаљеним крајњим апликацијама. Телнет сервер који делује као домаћин покреће апликацију телнет сервера да успостави везу са удаљеним крајњим хостом познатим као телнет клијент.
Након успостављања везе, она се приказује ОС-у телнет сервера. Људи на крају сервера користе његову тастатуру и миш за рад и приступ удаљеном хосту преко ТЕЛНЕТ-а.
# 2) ХТТП: Означава протокол за пренос хипертекста. То је основа Ворлд Виде Веб-а (ВВВ). Овај протокол се користи за размену хипертекста између различитих система. То је врста протокола захтев-одговор.
На пример, Веб прегледач попут Интернет Екплорера или Мозилле делује као веб клијент, а апликације које стримују на рачунару који хостује веб локацију ће деловати као веб сервер.
Дакле, сервер који обезбеђује ресурсе попут ХТМЛ датотека и других функција које захтева клијент, клијенту враћа одговорну поруку која садржи садржај података о статусу завршетка и тражене податке у линији поруке.
ХТТП ресурси се препознају и позиционирају на мрежи помоћу јединствених локатора ресурса (УРЛ-ови) који примењују методе ХТТП и хттпс уједначених идентификатора ресурса (УРИ).
# 3) ФТП: Означава протокол за пренос датотека. Користи се за дељење или пренос датотека између два хоста. Домаћин који покреће ФТП апликацију понаша се као ФТП сервер, док се други понаша као ФТП клијент.
Клијентски домаћин који захтева дељење датотека захтева аутентификацију са сервера за приступ подацима. Једном одобрен, може приступити било којој врсти датотека са сервера, слати или примати датотеке.
# 4) СМТП: Једноставни протокол за пренос поште је вежба за слање е-поште. Када конфигуришемо хоста за слање е-поште, користимо СМТП.
# 5) ДНС: Сваки од хост уређаја у било којој мрежи има јединствену логичку адресу која се назива ИП адреса. Као што је већ речено, ИП адресе су група од толико бројева и није их лако запамтити. Када упишемо било коју веб адресу у веб прегледач, као што је Гоогле.цом, тада заправо захтевамо хоста који има ИП адресу.
Али не треба да памтимо ИП адресу веб странице коју тражимо јер ДНС (сервер имена домена) мапира име на сваку логичку ИП адресу и чува га.
можете ли вратити низ у јави
Дакле, када укуцамо претраживач за било коју веб страницу, он шаље ДНС упит свом ДНС серверу да мапира ИП адресу са именом. Једном када добије адресу, ХТТП сесија се гради са ИП адресом.
# 6) ДХЦП: Сваки од хост уређаја у било којој мрежи захтева ИП адресу за комуникацију са осталим уређајима у мрежи. Ову адресу добија ручном конфигурацијом или коришћењем динамичког протокола за конфигурацију хоста (ДХЦП). Ако користите ДХЦП, хосту ће аутоматски бити додељена ИП адреса.
Претпоставимо да се мрежа састоји од 10.000 хост уређаја. Тада је ручно додељивање ИП адресе сваком хосту врло тешко, а одузима и време, па користимо ДХЦП протокол за додељивање ИП адресе и других информација повезаним хост уређајима, као што су ИП маска подмреже или ИП мрежног пролаза.
Програми за тестирање софтвера ће радити на овом слоју ТЦП / ИП модела, јер крајњим корисницима омогућава тестирање различитих услуга и њихово коришћење.
Закључак
Видели смо различите протоколе који се користе на сваком слоју ТЦП / ИП модела за извршавање задатака повезаних са слојем и њихове предности у комуникационом систему.
Сви горе дефинисани протоколи имају свој значај и различите улоге у тестирању и примени софтверских алата.
ПРЕВ Туториал |. | СЛЕДЕЋА Лекција
Препоручено читање
- Све о преклопницима нивоа 2 и слоја 3 у мрежном систему
- Комплетан водич за заштитни зид: Како изградити безбедан мрежни систем
- Све о рутерима: Врсте рутера, табела рутирања и ИП рутирање
- Шта је мрежа широког подручја (ВАН): примери ВАН мреже уживо
- Шта су ХТТП (Хипертект Трансфер Протоцол) и ДХЦП протоколи?
- Важни протоколи слоја апликација: ДНС, ФТП, СМТП и МИМЕ протоколи
- ИПв4 вс ИПв6: У чему је тачна разлика
- Шта је моја ИП адреса и локација (овде проверите своју стварну ИП адресу)