Протокол управления передачей Transmission Control Protocol (ТСР).

Стек TCP/IP

Протоколы TCP/IP делятся на 4 уровня.

Самый нижний (уровень IV) - уровень межсетевых интерфейсов - соответствует физическому и канальному уровням модели OSI. Этот уровень в протоколах TCP/IP не регламентируется, но поддерживает все популярные стандарты физического и канального уровней.

Уровень III - это уровень межсетевого взаимодействия, который занимается передачей дейтаграмм с использованием различных локальных сетей.

Уровень II называется основным.

Верхний уровень (уровень I) называется прикладным.

К уровню межсетевого взаимодействия относятся все протоколы, связанные с составлением и модификацией таблиц маршрутизации.

RIP (Routing Internet Protocol) и OSPF (Open Shortest Path First) - протоколы сбора маршрутной информации.

ICMP (Internet Control Message Protocol) протокол межсетевых управляющих сообщений. Он предназначен для обмена информацией об ошибках между маршрутизатором и шлюзом, системой-источником и системой-приемником, то есть для организации обратной связи. С помощью специальных пакетов ICMP сообщает о невозможности доставки пакета, о превышении времени жизни или продолжительности сборки пакета из фрагментов, об аномальных величинах параметров, об изменении маршрута пересылки и типа обслуживания, о состоянии системы и т.п.

Протокол IP

К основным функциям протокола IP относятся:

· перенос между сетями различных типов адресной информации в унифицированной форме,

· сборка и разборка пакетов при передаче их между сетями с различным максимальным значением длины пакета.

 

 

 

Пакет IP состоит из заголовка и поля данных. Заголовок пакета имеет следующие поля:

· Версия — указывает версию протокола IP.

· Длина — указывает значение длины заголовка пакета IP занимает 4 бита, измеренное в 32-битовых словах.

· Тип обслуживания — занимает 1 байт и задает приоритетность пакета и вид критерия выбора маршрута.

· Общая длина — занимает 2 байта и указывает общую длину пакета с учетом заголовка и поля данных.

· Идентификатор — занимает 2 байта и используется для распознавания пакетов, образовавшихся путем фрагментации исходного пакета. Все фрагменты должны иметь одинаковое значение этого поля.

· Флаги — занимает 3 бита, оно указывает на возможность фрагментации пакета, а также на то, является ли данный пакет промежуточным или последним фрагментом исходного пакета.

· Смещение фрагмента — занимает 13 бит, оно используется для указания в байтах смещения поля данных этого пакета от начала общего поля данных исходного пакета, подвергнутого фрагментации.

· Время жизни — занимает 1 байт и указывает предельный срок, в течение которого пакет может перемещаться по сети. Время жизни данного пакета измеряется в секундах и задается источником передачи средствами протокола IP.

· Протокол — занимает 1 байт и указывает, какому протоколу верхнего уровня принадлежит пакет (например, это могут быть протоколы TCP, UDP или RIP).

· Контрольная сумма заголовка — занимает 2 байта, служит для проверки правильности информации заголовка дейтаграммы.

· Адрес IP источника —и Адрес IP назначения — имеют одинаковую длину - 32 бита, и одинаковую структуру. Используются маршрутизаторами и шлюзами для маршрутизации блока данных в сети.

Опции IP — является необязательным и используется обычно только при отладке сети. Поле Выравнивание (Padding) используется для того, чтобы убедиться в том, что IP-заголовок заканчивается на 32-битной границе. Выравнивание осуществляется нулями.

Максимальная длина поля данных пакета ограничена разрядностью поля, определяющего эту величину, и составляет 65535 байтов, однако при передаче по сетям различного типа длина пакета выбирается с учетом максимальной длины пакета протокола нижнего уровня, несущего IP-пакеты. Если это кадры Ethernet, то выбираются пакеты с максимальной длиной в 1500 байтов, умещающиеся в поле данных кадра Ethernet.

 

Основной уровень.

Протокол управления передачей Transmission Control Protocol (ТСР).

Протокол TCP обеспечивает устойчивое виртуальное соединение между удаленными прикладными процессами.

С помощью протокола ТСР реализуется организация сеанса связи между двумя пользователями в сети. ТСР является протоколом поставщика услуг ориентированным на соединение. В его функции входит:

· Исправление ошибок;

· Преобразование информации к виду дейтаграмм;

· Передача дейтаграмм и отслеживание их прохождения по сети;

· Организация повторной передачи потерянных дейтаграмм;

· Обеспечение достоверности дейтаграмм.

В компьютере-адресате ТСР извлекает сообщение из дейтаграммы и направляет его прикладной программе-адресату.

Дейтаграмма включает в себя три отдельных заголовка, каждый из которых содержит управляющую информацию:

1. Ethernet – заголовок

2. IP – заголовок

3. ТСР – заголовок.

Порт источника (16 битов)	Порт назначения (16 битов)
Порядковый номер (32 бита)
Номер подтверждения (32 бита)
Смещение данных (4 бита)	Резерв (6 битов)	U R G	A C K	P S H	R S T	S Y N	F I N	Размер окна (16 битов)
Контрольная сумма (16 битов)	Указатель срочности (16 битов)
Опции (перемещенные)	Накопление
Данные (перемещенные)

Рис.1 Заголовок ТСР

Поля порта источника и порта назначения содержат номера портов взаимодействующих программ, идентифицируют приложения, которые используют услуги ТСР (например, FTP – 20, SМTP - 25, POP3 - 109 и т.д).

Порядковый номер блока данных используется для проверки того, что все блоки данных получены. Если принятый порядковый номер не соответствует очередности и срабатывает таймер ТСР, все неподтвержденные блоки данных должны быть переданы повторно.

Номер подтверждения идентифицирует порядковый номер следующего ожидаемого блока данных.

Поле смещение данных определяет, где начинаются данные заголовка ТСР, т.е. сколько 32-ьитовых слов находится в заголовке, предшествующем полю данных пользователя.

URG – бит срочности обозначает, что указатель срочности сообщения содержит значащую информацию.

Указатель срочности идентифицирует смещение в поле данных пользователя, которое указывает, где содержаться срочные данные.

АСК – бит подтверждения указывает на присутствие подтверждения в поле номера подтверждения и уведомляет приемное устройство о том, что этот номер подтверждает ранее полученные блоки данных.

PSH – бит внеочередной обработки уведомляет принимающий главный компьютер о том, что полученный блок данных должен обрабатываться немедленно.

RST – бит восстановления вызывает восстановление сеанса. Это означает, что все используемые счетчики и таймеры устанавливаются в нуль.

SYN – бит синхронизации указывает, при логическом соединении, что порядковые номера должны быть синхронизированы.

FIN – бит завершения указывает, что данных для передачи больше нет и что сеанс должен быть закрыт, а ресурсы освобождены для другого сеанса.

Поле размер окна определяется размером очереди и объемом обработки данных, уже полученных от других сеансов.

Поле контрольной суммы служит для контроля ошибок в заголовке и в пользовательских данных.

Поле опций может содержать самую разную информацию, например, максимальный размер ТСР – дейтаграммы.

В конце заголовок дополняется нулями до размера, кратного 32-битовому слову.

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: