Протоколы транспортного уровня

TCP

Протокол TCP обеспечивает надёжную доставку данных между двумя приложениями. При этом перед обменом данными осуществляется установление виртуального соединения. В процессе передачи данных обеспечивается повторная отправка утерянных или повреждённых сегментов. После завершения обмена данными виртуальное соединение разрывается. TCP-протокол используется для передачи данных в тех случаях, когда потеря данных недопустима. Например, для передачи двоичных файлов.

UDP

Протокол UDP является дейтаграммным протоколом транспортного уровня. Обеспечивает ненадёжную доставку. Используется для передачи данных в следующих случаях:

· допускается частичная потеря данных. Например, аудио- или видеопоток

· вероятность потери данных небольшая

· контроль за целостностью передаваемых данных осуществляется протколом прикладного уровня

Протоколы сетевого уровня

Протокол IPv4

Протокол IP версии 4 является маршрутизируемым дейтаграммным протоколом сетевого уровня. Перед отправкой пакета получатель не уведомляется, при этом доставка пакета не гарантируется и утерянный пакет повторно не передаётся. Если пакет получен, то отправитель также не уведомляется. Для обеспечением надёжной доставки используется протокол TCP, также надёжность может быть обеспечена на прикладном уровне.

IP-адресация. Понятие IP-адреса. Классы IP-адресов

IP-адрес является 32- битовым числом, уникально идентифицирующим компьютер в IP-сети. Не может быть 2-х компьютеров с одинаковыми IP-адресами, хотя у одного и того же узла может быть несколько IP-адресов.

IP-адрес состоит из 2-х частей: номер сети и номер компьютера (хоста) в этой сети. Предусмотрено несколько классов IP-адресов. В адресах класса A 8 бит отводится на номер сети, 24 бита на номер хоста. В адресах класса B 16 бит отводится на номер сети, 16 бит на номер хоста. В адресах класса C 24 бита отводится на номер сети, 8 бит на номер хоста. Также существует класс D, используемый для группового вещания (мультикастинга), и зарезервированный класс E, в настоящее время не используемый.

Для записи IP-адреса используется точечно-десятичная нотация, согласно которой каждый байт адреса преобразуется в десятичную форму, после чего полученные результаты записываются через точку

Табл.1.

IP-адрес в двоичном виде
Побайтовое разбиение
Десятичный эквивалент
IP-адрес в точечно-десятичной нотации	200.114.6.50

Класс IP-адреса можно определить по первым битам IP-адреса (см.табл.4.2). В IP-адресах класса A первый бит всегда равен 0. В IP-адресах класса B первые два бита всегда равны 10. В IP-адресах класса C первые три бита всегда равны 110. В IP-адресах класса D первые четыре бита всегда равны 1110.

Табл.2.

Класс адреса	Первые биты	Первый байт	Длина номера сети	Длина номера хоста	Количество хостов в сети
A		1-126	8 бит	24 бита	224-2 = 16777214
B		128 - 191	16 бит	16 бит	216-2 = 65534
C		192 - 223	24 бита	8 бит	28-2 = 254
D		224-239	Используется для мультикастинга.
E		240-255	Зарезервирован для экспериментальных целей

Зарезервированные IP-адреса

Не все адреса можно использовать для адресации хостов. Часть адресов зарезервирована для специального применения.

Адрес сети

Адрес сети – это IP-адрес, в котором номер хоста заполнен одними нулями, например адрес 10.0.0.0. Адреса сетей используются маршрутизаторами для составления таблиц маршрутизации.

Широковещательный адрес

Широковещательный адрес – это IP-адрес, в котором номер хоста заполнен одними единицами. Например, для сети 10.0.0.0 широковещательный адрес будет 10.255.255.255. Пакеты с адресом 10.255.255.255 должны быть доставлены всем компьютерам в сети 10.0.0.0. IP-сети поддерживают ограниченное широковещание, т.е. можно послать широковещательный пакет какой-то определённой сети, но на всю интерсеть широковещательный пакет отправить нельзя.

Таким образом, в любой сети всегда 2 адреса зарезервированы – это адрес сети, а также широковещательный адрес для этой сети. IP-адреса между адресом сети и широковещательным адресом являются диапазоном адресов, которые могут назначаться хостам этой сети. Например, для сети 10.0.0.0 диапазон адресов хостов будет 10.0.0.10.255.255.254.

Сеть 0.0.0.0.

Сеть 0.0.0.0 зарезервирована для специального применения – задания маршрутов по умолчанию. Поэтому адреса сети 0.0.0.0 нельзя использовать для адресации хостов.

Сеть 127.0.0.0

Сеть 127.0.0.0 зарезервирована для тестирования работоспособности протокола IP. Все адреса сети 127.0.0.0 – это адреса петли обратной связи для компьютера с поддержкой IP. Иными словами, IP-пакет, адресованный на любой адрес из сети 127.0.0.0, будет отправлен самому себе.

Адрес 255.255.255.255 это широковещательный адрес для сети, в которой находится отправитель пакета. Пакет, направленный по этому адресу, должен быть разослан всем компьютерам, находящимся в одной сети с отправителем.