Соответствие популярных стеков протоколов модели OSI

Иерархически организованный набор протоколов, достаточный для организации взаимодействия узлов в сети, называется стеком коммуникационных протоколов.

Коммуникационные протоколы могут быть реализованы как программно, так и аппаратно. Протоколы нижних уровней часто реализуются комбинацией программных и аппаратных средств, а протоколы верхних уровней — как правило, чисто программными средствами.

Стек TCP/IP- один из самых популярных стеков протоколов. На этом стеке работает всемирная информационная сеть Internet. Стек TCP/IP имеет многоуровневую структуру. Был разработан до появления модели OSI. Соответствие уровней TCP/IP с уровнями модели OSI условное.

Стек протоколов TCP/IP

Протоколы TCP/IP делятся на 4 уровня: *уровень IV - уровень сетевых интерфейсов - соответствует физическому(1ур)и канальному(2ур) уровням модели OSI. Этот уровень в протоколах TCP/IP не регламентируется, но поддерживает все популярные стандарты физического и канального уровня;*уровень III - уровень межсетевого взаимодействия, который полностью соответствует сетевому(3ур) уровню модели OSI; *уровень II – транспортный, полностью соответствует транспортному(4ур) уровню модели OSI; *уровень I- прикладной. Соответствует трем верхним уровням модели(сеансовый 5 ур; представления 6 ур; прикладной 7ур) OSI.

Представленные протоколы на рисунке:

Протокол HTTP (Hypertext Transfer Protocol)- протокол уровня приложений. Был разработан для передачи Web-страниц. Является основой системы World Wide Web.

Протокол SNMP (Simple Network Management Protocol) - наиболее используемое и известное программное средство для управления сетью. Для получения информации о сети протокол, переходя от одного сетевого устройства к другому, опрашивает каждого из них о его состоянии.

Протокол FTP (File Transfer Protocol) перемещение файлов между компьютерными системами. Реализует удаленный доступ к файлу. Для обеспечения надежной передачи в качестве транспорта исп протокол TCP, т.е прежде, чем получить доступ к файлу, user должен указать login и пароль. FTP предлагает широкий набор услуг, но и является самым сложным для программирования.

Более экономичный протокол — TFTP (Trivial File Transfer Protocol). Он реализует только передачу файлов, причем в качестве транспорта используется более простой, чем TCP, протокол без установления соединения — UDP.

Telnet — стандартный протокол эмуляции. Протокол Telnet используется для организации удаленного администрирования узла.

Протокол SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) обеспечивает передачу эл. почты. Гл. цель - надежная доставка эл.сообщений.

Протокол TCP (Transmission Control Protocol) — надежный протокол с установлением соединения. Он отвечает за разбиение сообщений на сегменты, их сборку в пункте назначения, повторную отсылку всего, что оказалось не полученным. Каждый ТСP сегмент содержит номер порта источника и назначения, с помощью которых идентифицируются отправляющие и принимающие приложения. Примеры портов: HTTP – 80, FTP – 20, 21, Telnet – 23, SMTP – 25.

Протокол UDP (User Datagram Protocol) является "ненадежным". Он используется при передаче потокового видео, игр реального времени, в IP-телефонии, а также некоторых других типов данных, чувствительных к задержкам. Каждый UDP сегмент содержит номер порта источника и назначения, с помощью которых идентифицируются отправляющие и принимающие приложения.

Протокол IP (Internet Protocol) обеспечивает маршрутизацию пакетов. Этот протокол ищет лучший способ направить пакет к месту его назначения. В каждом заголовке IP-пакета должен быть достоверный IP-адрес источника и адресата. Без достоверной информации об адресе отправленные пакеты не попадут к узлу назначения.

Протокол ICMP (Internet Control Message Protocol) работает на всех хост-машинах, использующих протокол TCP/IP. Сообщения этого протокола переносятся внутри IP-пакетов и используются для посылки управляющих сообщений и сообщений об ошибках.

Протоколы ARP и RARP. Протокол ARP (Address Resolution Protocol) использует широковещательные сообщения для определения физического адреса (уровень МАС), соответствующего конкретному IP-адресу.

Протокол разрешения обратного адреса RARP (Reverse Address Resolution Protocol) использует широковещательные сообщения для определения IP-адреса, связанного с конкретным физическим адресом.

Протокол маршрутизации (routing protocols) позволяет маршрутизаторам обмениваться информацией друг с другом с целью обеспечиения правильного выбора путей передачи пакетов по сети. Примеры: протокол маршрутной информации (RIP), протокол маршрутизации с выбором кратчайшего пути (OSPF), BGP (Border Gateway Protocol) пограничный шлюзовый протокол.

Ethernet — это самый распространенный на сегодняшний день стандарт локальных сетей. Ethernet работает на 2 нижних уровнях модели OSI: канальном и физическом. Ethernet в качестве физической адресации использует MAC-адреса. В зависимости от скорости передачи данных и передающей среды существует несколько вариантов технологии: 10 Мбит/с Ethernet, Быстрый Ethernet (Fast Ethernet, 100 Мбит/с), Гигабитный Ethernet (Gigabit Ethernet, 1 Гбит/с), 10-гигабитный Ethernet, 40-гигабитный и 100-гигабитный Ethernet.

Token Ring (маркерное кольцо) - архитектура сетей с кольцевой логической топологией и детерминированным методом доступа, основанная на передаче маркера. Кольцевая топология означает упорядоченную передачу информации от одной станции к другой в одном направлении, строго по порядку включения.

Технология FDDI ( Fiber Distributed Data Interface- оптоволоконный интерфейс распределенных данных) - это первая технология локальных сетей, в которой средой передачи данных является волоконно-оптический кабель.

Протокол PPP (Point-to-point Protocol)используется для установления прямой связи между двумя узлами сети, причем он может обеспечить аутентификацию соединения, шифрование и сжатие данных. Используется на многих типах физических сетей: телефонная линия, сотовая связь и т. д.

Протокол Frame Relay (Протокол ретрансляции фреймов) - не обладает мощными средствами для поиска ошибок и имеет невысокую надежность; Frame relay обеспечивает множество независимых виртуальных каналов (Virtual Circuits, VC) в одной линии связи. Извещает о перегрузках в сети.

ATM (Asynchronous Transfer Mode - Режим асинхронной передачи)– Международный стандарт для передачи ячеек, в которых различные типы данных передаются в ячейках фиксированной длины (53 байта). Это позволяет обрабатывать их на стационарном оборудовании, сокращая транзитные задержки. ATM позволяет воспользоваться высокоскоростными передающими средами, такими как ЕЗ, SONET и ТЗ.