Что такое протокол в интернете: Что такое протокол. Протоколы Интернета

Содержание

Что такое протокол. Протоколы Интернета

1.2. Что такое протокол. Протоколы Интернета

Теперь пора уже перейти к протоколам, в частности, к протоколу TCP/IP, который лежит в основе сети Интернет. Протокол — это совокупность правил, определяющих взаимодействие абонентов вычислительной системы (в нашем случае — сети) и описывающих способ выполнения определенного класса функций. Говоря простым языком, протокол — это набор правил, по которым взаимодействуют компьютеры между собой.

Необходимость протоколов обусловлена тем, что в сети могут взаимодействовать компьютеры с самым разным программным обеспечением (операционными системами) и самым разным аппаратным устройством. Чтобы все подключенные к сети, компьютеры могли понимать друг друга, необходимы общие наборы правил. Такими наборами правил и являются протоколы. Для разного рода взаимодействий используются разные правила, а значит и разные протоколы, Давайте рассмотрим основные протоколы, используемые в Интернете.Протокол

TCP/IP.

Самым главным — святыней всех святынь — является протокол TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol — Протокол Управления Передачей/Интернет-Протокол). Именно на этом протоколе основана вся сеть Интернет.Если быть точными, TCP/IP — это не один, а два протокола: Протокол TCP — является транспортным протоколом, который обеспечивает гарантированную передачу данных по сети.

Протокол IP — является адресным протоколом, который отвечает за адресацию всей сети. То есть, благодаря использованию протоколаIP, каждый компьютер (устройство) в сети имеет свой индивидуальный адрес (

IP-адрес). По этим адресам и осуществляется передача данных. Широко используемые в Интернете URL-адреса (www. rambler.ru, www.ozon.ru, и т.п.) являются лишь словесными обозначениями IP-адресов. Сделано это для удобства, поскольку человеку проще запомнить словесный адрес, нежели числовой IP-адрес. Однако компьютеры работают только с числовыми адресами. Когда вы вводите URL-адрес в командную строку браузера, то он автоматически преобразуется в IP-адрес. Обмен данными в Интернете осуществляется только по IP-адресам. За сопоставление словесных URL-адресов и числовых IP-адресов отвечает специальная служба — служба DNS. И ошибка в этом деле может привести к тому, что вы будете обращаться к одному серверу, а попадать на другой или вообще никуда не попадать, а наблюдать у себя на экране сообщение об ошибке.

Подробнее на рассмотрении протокола TCP/IP и службы DNS мы остановимся чуть позже, когда будем изучать передачу данных в сети Интернет. Сейчас же продолжим рассмотрение других немаловажных протоколов.

Протокол

1СМР (Internet Control Message Protocol) — протокол межсетевых управляющих сообщений. С помощью этою протокола компьютеры и устройства в сети обмениваются друг с другом управляющей информацией.К примеру этот протокол используется для передачи сообщений об ошибках, проверки доступности узла, и т.д. Протокол FTP (File Transfer Protocol) — протокол передачи файлов. Служит для обмена файлами между компьютерами. Например, вам нужно передать файл на сервер или, наоборот, скачать файл с сервера. Для этого вам нужно подключиться к файловому серверу (он же FTP-сервер) и выполнить необходимую вам операцию скачивания или закачки. Подключение к FTP-серверу обычно осуществляется с помощью FTP-клиента. Простейший FTP-клиент входит в состав практически любой операционной системы.

Кстати, просматривать РТР-сервера могут и обычные браузеры.

Протокол HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) — протокол обмена гипертекстовой информацией, то есть документами HTML. Вы наверное слышали, что HTML является базовым языком создания Web-страниц. Так вот, протокол HTTP предназначен для их передачи в сети. Таким образом, протокол HTTP

используется Web-серверами. Соответственно, браузеры, используемые для блуждания по Интернету, являются HTTP-клиентам и.

Протоколы POP и SMTP. Протокол POP (Post Office Protocol) — протокол почтового отделения. Этот протокол используется для получения электронной почты с почтовых серверов. А для передачи электронной почты служит протокол SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) — протокол передачи сообщений электронной почты.

Протокол IMAP. Для чтения почты существует и другой протокол — 1МАР. Его отличие от протокола POP состоит в том, что пользователь читает сообщения электронной почты, не загружая их на свой компьютер. Все сообщения хранятся на сервере. При удалении сообщения оно удаляется с сервера.

Протокол SLIP (Serial Line Internet Protocol) — протокол подключения к сети Интернет по последовательной линии. Используется для установления связи с удаленными узлами через низкоскоростные последовательные интерфейсы. В настоящее время вытеснен протоколом РРР и практически не используется. Протокол РРР (Point-to-Point Protocol) — обеспечивает управление конфигурацией, обнаружение ошибок и повышенную безопасность при передаче данных на более высоком уровне, чем протокол

SLIP. Поэтому при настройке сервера рекомендуется использовать именно этот протокол.

Протокол РРР рассмотрен в RFC 1547 и RFC 1661.

Протокол RIP (Routing Information Protocol) — используется для маршрутизации пакетов в компьютерных сетях. Для маршрутизации также используется протокол OSPF (Open Shortest Path First), который является более эффективным, чем RIP.

На самом деле:

Популярно о протоколах
DNS. Чтобы узнать, где колодец в деревне Гадюкино, ты сначала идешь к президенту, потом к губернатору и т. д.

Динамический IP. Каждое утро все меняются паспортами.
Сжатие: У тебя отрезают левую руку на входе, а на выходе — пришивают клонированную правую (и зеркально повернутую, разумеется). То же с ногами и
вообще со всем, что имеет регулярную структуру.
Коррекция ошибок. К спине пришивают твою же фотографию. Если на выходе ты не похож — корректируют лицо.
Время жизни пакета. Все премещения по коридору — пока горит спичка. Не успел — умри героем.
Текст-ориентированный протокол. Вместо тебя отправляют твой словесный портрет.
MIME-код. Справка, что ты не верблюд.
Уровни протоколов: Чистое поле. Нужно перейти от одного края к другому. Строится огромная арка, внутри арки мостовая, посреди мостовой кладут ж/д
полотно, к рельсам приваривают сваи и на них ставят огромную гранитную глыбу с туннелем внутри, в туннеле прокладывают трубу диаметром полметра,
по которой ты и ползешь пока горит спичка к президенту (сжатый и с коррекцией ошибок).
Пинги. Иди посмотри, Иван Петрович не ушел еще?.
Маскарадинг. Один паспорт на всю семью.
IPv6. Китайский паспорт.

Оглавление

что это, какие бывают и в чём различия?

Интернет очень большой и комплексный. Но на базовом уровне это всего лишь связь между различными компьютерами (не только персональными).

128 адресов (число с 38 знаками).

TCP/IP — Transmission Control Protocol/Internet Protocol

Это стек протоколов TCP и IP. Первый обеспечивает и контролирует надёжную передачу данных и следит за её целостностью. Второй же отвечает за маршрутизацию для отправки данных. Протокол TCP часто используется более комплексными протоколами.

UDP — User Datagram Protocol

Протокол, обеспечивающий передачу данных без предварительного создания соединения между ними. Этот протокол является ненадёжным. В нём пакеты могут не только не дойти, но и прийти не по порядку или вовсе продублироваться.

Основное преимущество UDP протокола заключается в скорости доставки данных. Именно поэтому чувствительные к сетевым задержкам приложения часто используют этот тип передачи данных.

FTP — File Transfer Protocol

Протокол передачи файлов. Его использовали ещё в 1971 году — задолго до появления протокола IP. На текущий момент этим протоколом пользуются при удалённом доступе к хостингам. FTP является надёжным протоколом, поэтому гарантирует передачу данных.

Этот протокол работает по принципу клиент-серверной архитектуры. Пользователь проходит аутентификацию (хотя в отдельных случаях может подключаться анонимно) и получает доступ к файловой системе сервера.

DNS

Это не только система доменных имён (Domain Name System), но и протокол, без которого эта система не смогла бы работать. Он позволяет клиентским компьютерам запрашивать у DNS-сервера IP-адрес какого-либо сайта, а также помогает обмениваться базами данных между серверами DNS. В работе этого протокола также используются TCP и UDP.

HTTP — HyperText Transfer Protocol

Изначально протокол передачи HTML-документов. Сейчас же он используется для передачи произвольных данных в интернете. Он является протоколом клиент-серверного взаимодействия без сохранения промежуточного состояния. В роли клиента чаще всего выступает веб-браузер, хотя может быть и, например, поисковый робот. Для обмена информацией протокол HTTP в большинстве случаев использует TCP/IP.

HTTP имеет расширение HTTPS, которое поддерживает шифрование. Данные в нём передаются поверх криптографического протокола TLS.

NTP — Network Time Protocol

Не все протоколы передачи нужны для обмена классического вида информацией. NTP — протокол для синхронизации локальных часов устройства со временем в сети. Он использует алгоритм Марзулло. Благодаря нему протокол выбирает более точный источник времени. NTP работает поверх UDP — поэтому ему удаётся достигать большой скорости передачи данных. Протокол достаточно устойчив к изменениям задержек в сети.

Последняя версия NTPv4 способна достигать точности 10мс в интернете и до 0,2мс в локальных сетях.

SSH — Secure SHell

Протокол для удалённого управления операционной системой с использованием TCP. В SSH шифруется весь трафик, причём с возможностью выбора алгоритма шифрования. В основном это нужно для передачи паролей и другой важной информации.

Также SSH позволяет обрабатывать любые другие протоколы передачи. Это значит, что кроме удалённого управления компьютером, через протокол можно пропускать любые файлы или даже аудио/видео поток.

SSH часто применяется при работе с хостингами, когда клиент может удалённо подключиться к серверу и работать уже оттуда.

Сетевые протоколы, применяемые в IP-видеонаблюдении

IP-видеокамеры используют в своей работе множество сетевых протоколов, необходимых, как для передачи видео-потока по сети, так и для дистанционного управления камерой. В данной статье кратко рассмотрены наиболее часто применяемые в IP-видеонаблюдении сетевые службы и протоколы.

IPv4 – Межсетевой протокол IP (Internet Protocol) четвертой версии, впервые описанный в 1981 году и по сей день являющийся основным протоколом, объединившим локальные сети в глобальную сеть Интернет.

В IPv4 применяются четырехбайтные (32 битные) адреса (один байт это десятичное число от 0 до 255), таким образом, IP адрес может выглядеть, например, так: 192. 168.0.5. Существенным недостатком протокола IPv4 является ограниченное количество уникальных адресов 232 = 4 294 967 296, причем, еще ряд адресов зарезервирован для: сетей сервис-провайдеров, частных сетей и прочих служебных целей. Это вынуждает применять так называемые динамические IP адреса, то есть адреса, которые предоставляются клиенту только на определенное время из области незанятых адресов данной подсети.

IPv6 – новый Интернет протокол, выпущенный в 1996 году, с увеличенной длиной адреса до 128 бит, что позволит, по различным подсчетам, обеспечить каждого жителя земли от 300 миллионов до 5×10²⁸ уникальных адресов. На самом деле, такое большое пространство адресов сделано для иерархического деления, что упростит маршрутизацию, таким образом, значительная часть адресов не будет использована вообще.

IPv6 адреса представляются как восемь групп шестнадцатеричных цифр разделенных двоеточиями, например: 2000:11a3:13dc:05fd:ff21:ccf2:123f:01ff.

В настоящий момент, IPv6 используется не значительно, в будущем планируется совместное использование протоколов как IPv6, так и IPv4 для поддержки устаревших устройств.

HTTP (HyperText Transfer Prоtocоl) – протокол для передачи гипертекста по технологии «клиент-сервер». Клиент, то есть Интернет браузер пользователя, подает запрос на сервер в виде URL (Uniform Resource Identifier) – уникального идентификатора ресурса и получает с сервера запрашиваемую WEB страницу.

Гипертекст – это специально отформатированный текс с помощью, так называемых HTML (HyperText Markup Language — язык разметки гипертекста) ТЭГов, которые распознает Интернет браузер, например Internet Explorer. Пример форматирования может выглядеть так:<i>Привет Всем!</i>, что отобразится в браузере курсивом — Привет Всем!

HTTPS (Hypertext Transfer Protocol Secure) – Модификация протокола HTTP с возможностью шифрования данных криптографическими протоколами SSL и TLS. Данный протокол применяется, например, для аутентификации пользователей, передачи важных документов, в платежных системах и т. п.

FTP (File Transfer Protocol) – протокол передачи файлов, разработанный в 1971 году. Применяется, например, для закачивания файлов на сервер, скачивания файлов с сервера на локальный компьютер и тому подобных задач. Обычно используется с FTP – клиентом, программой, как правило, с двумя окнами, где «перетаскивая» мышью файлы и папки из одного окна в другое осуществляется загрузка/выгрузка файлов.

TCP (Transmission Control Protocol) – протокол управляющий передачей данных, который проверяет установку сетевого соединения, посылает новый запрос в случае потери пакетов и не допускает дублирование пакетов. Таким образом, осуществляется надежная передача данных с уведомлением отправляющей стороны о качестве передачи.

UDP (User Datagram Protocol) – протокол передачи так называемых «датаграмм» — блоков данных, без проверки успешности соединения, потери пакетов и дублирования, что значительно снижает качество передачи данных. Однако такой подход бывает весьма полезен при кратких запросах от большого числа клиентов к серверу, как, например, в онлайн-играх, что освобождает сервер от ожидания проверки целостности пакетов.

DNS (Domain Name System) – система доменных имен, отвечающая за соответствие IP-адресов именам хостов. Обычно используется для определения IP-адреса по имени хоста (по имени сайта).

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) — протокол необходимый для автоматического получения компьютером IP-адреса и других параметров необходимых для нормальной работы в сети.

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) — протокол для передачи почты в Интернете, разработанный в 1982 году, применяется, в основном, для отправки исходящей почты из клиентской программы, например «Outlook», на почтовый сервер.

RTP (Real-time Transport Protocol) — протокол для передачи данных в реальном времени, с контролем последовательности пакетов и синхронизации данных. Данный протокол хорошо подходит для передачи видео и аудиоданных по сети.

DynDNS — сервис позволяющий пользователю с динамическим IP-адресом, получить поддомен (доменное имя третьего уровня), со статическим адресом, на который, сервис DynDNS перенаправляет запрос пользователя.

Таким образом, компьютер, IP камера или любое другое сетевое устройство работает, как будто, с постоянным IP-адресом. Статический IP-адрес необходим для работы сетевых камер.

NTP (Network Time Protocol) — протокол предназначенный для синхронизации внутренних часов компьютера со службами точного времени, например — ГЛОНАСС.

RTSP (Real Time Streaming Protocol) — протокол предназначенный для управления данными от мультимедиаустройств, например IP-камеры, с возможностью передачи команд: «старт», «запись», «стоп» и т. п.

RTCP (Real-Time Transport Control Protocol) — протокол передачи управляющих пакетов в реальном времени, работающий совместно с RTP, обеспечивая обратную связь и контроль качества передачи данных.

IGMP (Internet Group Management Protocol) — протокол позволяющий организовывать сетевые устройства в группы при помощи маршрутизатора. Например, для передачи данных от видео-сервера к многочисленным клиентам, принимающим видео-трансляцию.

ICMP (Internet Control Message Protocol) — протокол посылающий сообщения об ошибках передачи данных, например: «ошибка аутентификации», «порт недостижим», «узел назначения неизвестен» и т. п.

ARP (Address Resolution Protocol) — протокол определяющий MAC-адрес по известному IP-адресу.

MAC-адрес (Media Access Control) — уникальный идентификатор, находящийся в памяти каждого сетевого устройства.

SOCKS — протокол, позволяющий программным клиентам, находящимся за межсетевым экраном, обращаться к внешним серверам. И, наоборот — внешним клиентам подключаться к серверам за сетевым экраном.

PPP (Point-to-Point Protocol) — протокол для осуществления прямой связи между двумя узлами сети, с возможностью сжатия данных и шифрования.

PPPoE (Point-to-point protocol over Ethernet) — протокол передачи кадров протокола РРР по сетям Ethernet.

Bonjour — служба автоматического обнаружения сетевых устройств в ближнем сетевом окружении, использующая данные из DNS.

UPnP (Universal Plug and Play) — технология, обеспечивающая автоматическое подключение и настройку сетевых устройств, сразу после подсоединения к сети. Данная технология значительно облегает использование сетевых устройств обычным пользователям.

НОУ ИНТУИТ | Основные протоколы интернет

Форма обучения:

дистанционная

Стоимость самостоятельного обучения:

бесплатно

Доступ:

свободный

Документ об окончании:

Уровень:

Специалист

Длительность:

26:45:00

Выпускников:

1203

Качество курса:

4.20 | 3.78

Курс посвящен основным протоколам сети Интернет. Целью его написания является ознакомление читателей с принципами функционирования базовых технологий интернет, методами передачи, коммутации и обработки мультимедийной информации.

В курсе содержатся сведения о протоколах всех уровней модели TCP/IP, таких как IP, UDP, TCP. Рассмотрены протоколы внешней и внутренней маршрутизации RIP, OSPF, BGP; вспомогательные протоколы IGMP, ICMP; основные протоколы прикладного уровня, включая World Wide Web (WWW) и протоколы мультимедиа (RTP, RTCP, IP-телефонии).

ISBN: 978-5-94774-884-0

Теги: BGP, cgi, ethernet, html, IGMP, PDU, pragma, RARP, RTP, SMI, TFTP, браузеры, интернет, интерфейсы, клиенты, логический адрес, локальная сеть, маршрутизаторы, потоки, программное обеспечение, протоколы, распознаватель, серверы, форматы

Дополнительные курсы

2 часа 30 минут

—

Описание стека протоколов OSI и TCP/IP

Дано общее описание стека протоколов OSI и TCP/IP, рассмотрена связь между стеком протоколов и адресацией, приводятся основные сведения о версиях TCP/IP

—

Основные типы адресации

Рассмотрены основные типы адресации. Системы обозначений, адресация по классам, адресация версии 6

—

Система доменных имен

В лекции приводится пространство доменных имен, принципы их распределения и распознавания

—

Протокол Интернет версии 4

Рассматривается основной протокол сетевого уровня — интернет-протокол IP, структура дейтаграммы, алгоритмы отдельных модулей, реализующих этот протокол

—

Протоколы прикладного уровня. TELNET

В этой лекции рассматривается прикладная программа: TELNET. Стандартный протокол для услуг виртуального терминала, TELNET дает возможность устанавливать соединение с удаленным компьютером таким образом, что создается впечатление, как будто местный терминал – это терминал удаленной системы

—

Протоколы электронной почты: SMTP, POP, IMAP

Показана одна из наиболее популярных сетевых услуг – электронная почта (e-mail).

В TCP/IP протокол, который поддерживает сообщения электронной почты в Интернете, — это простой протокол электронной почты (SMTP — Simple Mail Transfer Protocol)

—

World Wide Web (WWW) — Всемирная паутина

В этой лекции изучается World Wide Web (WWW) – это хранилище информации, размещенной во всем мире и соединенной воедино. WWW — уникальная комбинация гибкости, мобильности дружественных пользователю свойств, что отличает ее от других служб, обеспечиваемых с помощью Интернета

—

Мультимедиа

Лекция посвящена передаче речи и изображения в реальном масштабе времени

—

что это такое и как он работает – База знаний Timeweb Community

Основной целью для пользователей сети интернет является передача и получение данных. При этом мало кто из рядовых посетителей веб-ресурсов задумывается, каким образом тот или иной контент достигает конечной точки именно на вашем устройстве – смартфоне, планшете или ноутбуке. Для передачи информационных данных из точки А в точку Б применяется специальный протокол сетевого взаимодействия. Наибольшее распространение получил протокол интернета версии TCP/IPv4 (Transmission Control Protocol/Internet Protocol).

Немного истории

Протоколы управления передачей информации по сетям связи разработаны учеными Винтоном Грей Серфом и Робертом Эллиотом Каном в середине семидесятых годов прошлого столетия по заказу оборонного ведомства США. В то время Пентагон всерьез рассматривал вероятность возникновения глобальной ядерной войны. Стояла задача обеспечения непрерывной передачи данных по сетям связи даже в случае выхода из строя половины оборудования, размещенного в различных точках страны. Существовавшие на тот момент способы трансляции подразумевали соединение между узлами по прямым каналам связи. В случае отказа любого из них передача данных прерывалась. Протокол IPv4 впервые использовали в 1983 году в сети передачи данных ARPANET, явившейся прототипом современного интернета.

Принцип работы протокола IPv4

Internet Protocol представляет собой датаграмму, содержит заголовок и полезную нагрузку. Заголовок шифрует адреса источника и назначение информационного пакета, в то время как полезная нагрузка переносит фактические данные. В отличие от сетей прямой коммутации канала, критичных к выходу из строя любого транзитного узла, передача данных с помощью интернет-протокола IPv4 осуществляется пакетным способом. При этом используются разные маршруты передачи ip-пакетов. Допустима ситуация, когда пакеты нижнего уровня достигают конечного узла раньше, чем пакеты верхнего. Некоторые из них теряются во время трансляции. В этом случае посылается повторный запрос, происходит восстановление потерянных фрагментов.

Каждый сетевой узел в модели TCP/IP имеет собственный IP-адрес. Это обеспечивает гарантированную идентификацию устройств при установке соединения и обмене данными. В то же время отличают два уровня распределения адресов по протоколу TCP/ IPv4 – публичные и частные. Первые уникальны для всех без исключения устройств, осуществляющих обмен данными в общемировой WEB-сети. Например, IP-адрес 8.8.8.8 принадлежит компании Google и является адресом публичного DNS-сервера компании. При построении локальной подсети Ethernet идентификация внутренних устройств передачи данных осуществляется путем назначения собственных ip-адресов для каждой единицы оборудования. Коммутация осуществляется через порты роутера (маршрутизатора), каждому присваивается отдельный сетевой адрес с возможным дополнительным разделением на подсети за счет использования маски IP-адреса.

Изначально адресация в IP-сетях систематизировалась по классовому принципу путем деления на большие блоки, что делало ее неудобной в использовании как конечными пользователями, так и провайдерами. Ей на смену пришла бесклассовая схема под названием Classless Inter-Domain Routing (CIDR).

Основной атрибут протокола TCP/IPv4, его адрес, состоит из тридцати двух бит (четырех байт) и записывается четырьмя десятичными числами от 0 до 255, которые разделены точками. Есть альтернативные способы записи (двоичное, десятичное, без точки и т.д.), но они не меняют принципа работы протокола. В стандартном формате запись CIDR производится в виде IP-адреса, следующего за ним символа «/» и числа, обозначающего битовую маску подсети: 13.14.15.0/24. В данной комбинации число 24 означает количество битов в маске подсети, имеющих приоритетное значение. Полный IP-адрес состоит из 32 бит, маской являются старшие 24, соответственно, общее количество возможных адресов в сети составит 32 — 24 = 8 бит (256 IP-адресов). В этом диапазоне описываются сети, состоящие из различного количества доступных адресов путем их вариативной комбинации. Одна большая сеть может быть раздроблена на несколько более мелких подсетей нижнего уровня.

Режимы адресации протокола версии IPv4

Протокол IPv4 поддерживает три режима адресации:

Одноадресный. При использовании данного режима данные передаются только на один сетевой узел, причем каждый из них может являться как отправителем, так и получателем. Поле адреса назначения содержит 32-битный IP-адрес устройства-получателя. Одноадресный режим используется чаще всего при обращении к интернет-протоколу.
Широковещательный. При его использовании все устройства, подключенные к сети с множественным доступом, имеют возможность получения и обработки датаграмм, передаваемых по протоколу TCP/IPv4. Для этого поле ip-адреса назначения включает в себя специальный широковещательный код идентификации.
Многоадресный. Согласно правилам обработки данных по протоколу IPv4, сюда входят адреса в диапазоне от 224.0.0.0 до 239.255.255.255. Режим объединяет два предыдущих, определяется наиболее значимой моделью 1110. В этом пакете адрес назначения содержит специальный код, который начинается с 224.x.x.x и может использоваться более чем одним узлом.

Для домашних сетевых устройств, будь то компьютер, смартфон или холодильник с функцией контроля через соединение Wi-Fi, назначается один общий ip-адрес. Согласно протоколу IPv4 он присваивается провайдером и закрепляется на уровне сетевого коммуникационного оборудования – роутера. Данный IP-адрес может быть статическим (неизменным) либо динамическим, меняющимся при отключении роутера от сети.

Протокол IPv4 в эталонной модели сетевого взаимодействия OSI 7

Модель OSI описывает общие принципы взаимодействия сетевых устройств по иерархическому признаку, состоящему из семи уровней: физического, канального, сетевого, транспортного, сеансового, представления, прикладного.

Как видим, протокол интернета TCP/IPv4 относится к третьему по счету уровню, сетевому. На этом уровне модели OSI происходит формирование оптимальных маршрутов и путей передачи данных между устройствами с учетом нагрузки на узлы сети. Здесь же происходит процесс трансляции – преобразования логических сетевых адресов в физические и наоборот. На программно-физическом уровне эту задачу выполняют роутеры, установленные у провайдеров и в конечной точке подключения интернета. Каждый уровень взаимодействует с верхним и нижним в обе стороны, выполняя определенную функцию обработки и передачи данных. Так третий уровень модели OSI, получив закодированную информацию от четвертого, делит ее на фрагменты, добавляя служебную информацию, и передает на второй уровень. Либо наоборот, при поступлении данных со второго сегмента на сетевом уровне происходит обработка и объединение пакетов, их передача на вышестоящий по иерархической цепочке модели OSI.

Данную модель не зря называют идеальной, так как она описывает общие принципы сетевого взаимодействия. На момент ее появления весь мир уже активно использовал стек протоколов IPv4. Причем модель TCP/IP более точно и правильно описывает существующие процессы передачи данных по сетям взаимодействия.

Любопытно. Разделением и присвоением IP-адресов занимаются четыре некоммерческих организации, разделенные по региональному принципу: RIPE NCC отвечает за Европу, ARIN действует на территории Америки, APNIC – в Азии и Тихоокеанском регионе, LACNIC – в Латинской Америке и на Карибах. Причем Россию отнесли в данной классификации к европейской RIPE. На самом деле полномочия выдачи ip-адресов делегированы локальным интернет-регистраторам (LIR), коими являются наиболее крупные провайдеры. Именно они работают с конечными пользователями в этом вопросе, в том числе финансово содержат вышестоящего регистратора за счет роялти.

Заключение

При всех своих достоинствах протокол интернета IPv4 имеет один критичный недостаток. Количество адресов, созданных с его помощью, не может превысить цифру 4 294 967 296 (минимальный адрес — 0.0.0.0, максимальный — 255.255.255.255). С учетом того, что население земного шара составляет более семи миллиардов человек, а количество всевозможных сетевых устройств растет ежедневно, предельный порог довольно близок. Согласно прогнозу RIPE NCC, в ближайшее время компаниям придется перекупать IP-адреса или ждать, когда они появятся в свободном доступе. Стоимость одного IP-адреса может составить $12-18, при этом минимальный пакет должен состоять не меньше чем из 256 адресов.

Руководство по стеку протоколов TCP/IP для начинающих

Cтек протоколов TCP/IP широко распространен. Он используется в качестве основы для глобальной сети интернет. Разбираемся в основных понятиях и принципах работы стека.

Основы TCP/IP

Стек протоколов TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol, протокол управления передачей/протокол интернета) — сетевая модель, описывающая процесс передачи цифровых данных. Она названа по двум главным протоколам, по этой модели построена глобальная сеть — интернет. Сейчас это кажется невероятным, но в 1970-х информация не могла быть передана из одной сети в другую, с целью обеспечить такую возможность был разработан стек интернет-протоколов также известный как TCP/IP.

Разработкой этих протоколов занималось Министерство обороны США, поэтому иногда модель TCP/IP называют DoD (Department of Defence) модель. Если вы знакомы с моделью OSI, то вам будет проще понять построение модели TCP/IP, потому что обе модели имеют деление на уровни, внутри которых действуют определенные протоколы и выполняются собственные функции. Мы разделили статью на смысловые части, чтобы было проще понять, как устроена модель TCP/IP:

Уровневая модель TCP/IP

Выше мы уже упоминали, что модель TCP/IP разделена на уровни, как и OSI, но отличие двух моделей в количестве уровней. Документом, регламентирующим уровневую архитектуру модели и описывающий все протоколы, входящие в TCP/IP, является RFC 1122. Стандарт включает четыре уровня модели TCP/IP, хотя, например, согласно Таненбауму (Таненбаум Э., Уэзеролл Д. Т18 Компьютерные сети. 5-е изд. — СПб.: Питер, 2012. — 960 с.: ил. ISBN 978-5-459-00342-0), в модели может быть пять уровней.

Три верхних уровня — прикладной, транспортный и сетевой — присутствуют как в RFC, так и у Таненбаума и других авторов. А вот стоит ли говорить только о канальном или о канальном и физическом уровнях — нет единого мнения. В RFC они объединены, поскольку выполняют одну функцию. В статье мы придерживаемся официального интернет-стандарта RFC и не выделяем физический уровень в отдельный. Далее мы рассмотрим четыре уровня модели.

Канальный уровень (link layer)

Предназначение канального уровня — дать описание тому, как происходит обмен информацией на уровне сетевых устройств, определить, как информация будет передаваться от одного устройства к другому. Информация здесь кодируется, делится на пакеты и отправляется по нужному каналу, т.е. среде передачи.

Этот уровень также вычисляет максимальное расстояние, на которое пакеты возможно передать, частоту сигнала, задержку ответа и т. д. Все это — физические свойства среды передачи информации. На канальном уровне самым распространенным протоколом является Ethernet, но мы рассмотрим его на примере в конце статьи.

Межсетевой уровень (internet layer)

Каждая индивидуальная сеть называется локальной, глобальная сеть интернет позволяет объединить все локальные сети. За объединение локальных сетей в глобальную отвечает сетевой уровень. Он регламентирует передачу информации по множеству локальных сетей, благодаря чему открывается возможность взаимодействия разных сетей.

Межсетевое взаимодействие — это основной принцип построения интернета. Локальные сети по всему миру объединены в глобальную, а передачу данных между этими сетями осуществляют магистральные и пограничные маршрутизаторы.

Маска подсети и IP-адреса

Маска подсети помогает маршрутизатору понять, как и куда передавать пакет. Подсетью может являться любая сеть со своими протоколами. Маршрутизатор передает пакет напрямую, если получатель находится в той же подсети, что и отправитель. Если же подсети получателя и отправителя различаются, пакет передается на второй маршрутизатор, со второго на третий и далее по цепочке, пока не достигнет получателя.

Протокол интернета — IP (Internet Protocol) используется маршрутизатором, чтобы определить, к какой подсети принадлежит получатель. Свой уникальный IP-адрес есть у каждого сетевого устройства, при этом в глобальной сети не может существовать два устройства с одинаковым IP. Он имеет два подвида, первым был принят IPv4 (IP version 4, версии 4) в 1983 году.

IPv4 предусматривает назначение каждому устройству 32-битного IP-адреса, что ограничивало максимально возможное число уникальных адресов 4 миллиардами (2³²). В более привычном для человека десятичном виде IPv4 выглядит как четыре блока (октета) чисел от 0 до 255, разделенных тремя точками. Первый октет IP-адреса означает его класс, классов всего 4: A, B, C, D.

Рассмотрим, например, IPv4 адрес класса С 223. 135.100.7. Первые два октета 223.135 определяют класс, третий — .100 — это номер подсети, а последний означает номер сетевого оборудования. Например, если необходимо отправить информацию с компьютера номер 7 с IPv4 адресом 223.135.100.7 на компьютер номер 10 в той же подсети, то адрес компьютера получателя будет следующий: 223.135.100.10.

В связи с быстрым ростом сети интернет остро вставала необходимость увеличения числа возможных IP-адресов. В 1998 впервые был описан IPv6 (IP version 6, версии 6), который использует 128-битные адреса, и позволяет назначить уникальные адреса для 2¹²⁸ устройств. Такого количества IPv6 адресов будет достаточно, чтобы назначить уникальный адрес для каждого атома на планете.

IPv6 имеет вид восьми блоков по четыре шестнадцатеричных значения, а каждый блок разделяется двоеточием. IPv6 выглядит следующим образом:

2DAB:FFFF:0000:0000:01AA:00FF:DD72:2C4A.

Так как IPv6 адреса длинные, их разрешается сокращать по следующим правилам: ведущие нули допускается опускать, например в адресе выше :00FF: позволяется записывать как :FF:, группы нулей, идущие подряд тоже допустимо сокращать и заменять на двойное двоеточие, например, 2DAB:FFFF::01AA:00FF:DD72:2C4A. Допускается делать не больше одного подобного сокращения в адресе IPv6.

IP предназначен для определения адресата и доставки ему информации, он предоставляет услугу для вышестоящих уровней, но не гарантирует целостность доставляемой информации.

IP способен инкапсулировать другие протоколы, предоставлять место, куда они могут быть встроены. Как было сказано выше, IP — это 32 бита информации, первые 8 бит в заголовке IP — поля для указания номера инкапсулируемого протокола. Для IPv4 первые 8 бит — поле «протокол», для IPv6 — поле «следующий заголовок». Например, ICMP (межсетевой протокол управляющих сообщений) будет обозначен числом 1, а IGMP (межсетевой протокол группового управления) будет обозначен числом 2.

ICMP и IGMP

ICMP используется в качестве поддержки маршрутизаторами и другими сетевыми устройствами. Внутри сети он служит для доставки сообщений об ошибках и операционной информации, сообщающей об успехе или ошибке при связи с другим IP. Например, в ситуациях, когда необходимый сервис не может быть запрошен, или когда не был получен ответ от маршрутизатора или хоста.

ICMP никогда не вызывается сетевыми приложениями пользователя, кроме случаев диагностики сети, к примеру, пинг (ping) или traceroute (tracert). ICMP не передает данные, это отличает его от транспортных TCP и UDP, расположенных на L3, которые переносят любые данные. ICMP работает только с IP четвертой версии, с IPv6 взаимодействует ICMPv6.

Сетевые устройства объединяются в группы при помощи IGMP, используемый хостами и роутерами в IPv4 сетях. IGMP организует multicast-передачу информации, что позволяет сетям направлять информацию только хостам, запросившим ее. Это удобно для онлайн-игр или потоковой передаче мультимедиа. IGMP используется только в IPv4 сетях, в сетях IPv6 используется MLD (Multicast Listener Discovery, протокол поиска групповых слушателей), инкапсулированный в ICMPv6.

Транспортный уровень (transport layer)

Постоянные резиденты транспортного уровня — протоколы TCP и UDP, они занимаются доставкой информации.

TCP (протокол управления передачей) — надежный, он обеспечивает передачу информации, проверяя дошла ли она, насколько полным является объем полученной информации и т.д. TCP дает возможность двум хостам производить обмен пакетами через установку соединения. Он предоставляет услугу для приложений, повторно запрашивает потерянную информацию, устраняет дублирующие пакеты, регулируя загруженность сети. TCP гарантирует получение и сборку информации у адресата в правильном порядке.

UDP (протокол пользовательских датаграмм) — ненадежный, он занимается передачей автономных датаграмм. UDP не гарантирует, что всех датаграммы дойдут до получателя. Датаграммы уже содержат всю необходимую информацию, чтобы дойти до получателя, но они все равно могут быть потеряны или доставлены в порядке отличном от порядка при отправлении.

UDP обычно не используется, если требуется надежная передача информации. Использовать UDP имеет смысл там, где потеря части информации не будет критичной для приложения, например, в видеоиграх или потоковой передаче видео. UDP необходим, когда делать повторный запрос сложно или неоправданно по каким-то причинам.

Протоколы L3 не интерпретируют информацию, полученную с верхнего или нижних уровней, они служат только как канал передачи, но есть исключения. RSVP (Resource Reservation Protocol, протокол резервирования сетевых ресурсов) может использоваться, например, роутерами или сетевыми экранами в целях анализа трафика и принятия решений о его передаче или отклонении в зависимости от содержимого.

Прикладной уровень (application layer)

В модели TCP/IP отсутствуют дополнительные промежуточные уровни (представления и сеансовый) в отличие от OSI. Функции форматирования и представления данных делегированы библиотекам и программным интерфейсам приложений (API) — своего рода базам знаний. Когда службы или приложения обращаются к библиотеке или API, те в ответ предоставляют набор действий, необходимых для выполнения задачи и полную инструкцию, каким образом эти действия нужно выполнять.

Протоколы прикладного уровня действуют для большинства приложений, они предоставляют услуги пользователю или обмениваются данными с «коллегами» с нижних уровней по уже установленным соединениям. Здесь для большинства приложений созданы свои протоколы, например HTTP для передачи гипертекста по сети, SMTP для передачи почты, FTP для передачи файлов, протокол назначения IP-адресов DHCP и прочие.

Зачем нужен порт и что означает термин сокет

Приложения прикладного уровня, общаются также с предыдущим, транспортным, но они видят его протоколы как «черные ящики». Для приема-передачи информации они могут работать с TCP или UDP, но понимают только конечный адрес в виде IP и порта, а не принцип их работы.

IP присваивается каждому компьютеру межсетевым уровнем, но обмен данными происходит не между компьютерами, а между приложениями, установленными на них. Чтобы получить доступ к тому или иному сетевому приложению недостаточно только IP, для идентификации приложений применяют порты. Комбинация IP-адреса и порта называется сокетом или гнездом (socket). Поэтому обмен информацией происходит между сокетами. Нередко слово сокет употребляют как синоним для хоста или пользователя, также сокетом называют гнездо подключения процессора.

Из привилегий у приложений на прикладном уровне можно выделить наличие собственных протоколов для обмена данными, а также фиксированный номер порта для обращения к сети. Администрация адресного пространства интернет (IANA), занимающаяся выделением диапазонов IP-адресов, отвечает еще за назначение сетевым приложениям портов.

Так почтовые приложения, которые общаются по SMTP-протоколу, прослушивают порт 25, почта через POP3 приходит на 110-й, по HTTP принимают сообщения веб-сервера — это порт 80, 21-й зарезервирован за FTP. Порт всегда записывается после IP и отделяется от него двоеточием, выглядит это, например, так: 192.168.1.1:80.

Чтобы не запоминать числовые адреса интернет-серверов была создана DNS — служба доменных имен. DNS всегда слушает на 53 порту и преобразует буквенные имена сетевых доменов в числовые IP-адреса и наоборот. Служба DNS позволяет не запоминать IP — компьютер самостоятельно посылает запрос «какой IP у Selectel.ru?» на 53 порт DNS-сервера, полученного от поставщика услуг интернет.

DNS-сервер дает компьютеру ответ «IP для Selectel.ru — XXX.XXX.XXX.XXX». Затем, компьютер устанавливает соединение с веб-сервером полученного IP, который слушает на порту 80 для HTTP-протокола и на порту 443 для HTTPS. В браузере порт не отображается в адресной строке, а используется по умолчанию, но, по сути, полный адрес сайта Selectel выглядит вот так: https://selectel.ru:443.

Процесс, кодирования данных на прикладном уровне, передача их на транспортном, а затем на межсетевом и, наконец, на канальном уровне называется инкапсуляцией данных. Обратная передача битов информации по иерархии, с канального на прикладной уровни, называют декапсуляцией. Оба процесса осуществляются на компьютерах получателя и отправителя данных попеременно, это позволяет долго не удерживать одну сторону канала занятой, оставляя время на передачу информации другому компьютеру.

Стек протоколов, снова канальный уровень

О канальном уровне модели TCP/IP мы рассказали меньше всего, давайте вернемся еще раз к началу, чтобы рассмотреть инкапсуляцию протоколов и, что значит «стек».

Большинству пользователей знаком протокол Ethernet. В сети, по стандарту Ethernet, устройства отправителя и адресата имеют определенный MAC-адрес — идентификатор «железа». MAC-адрес инкапсулируется в Ethernet вместе с типом передаваемых данных и самими данными. Фрагмент данных, составленных в соответствии с Ethernet называется фреймом или кадром (frame).

MAC-адрес каждого устройства уникален и двух «железок» с одинаковым адресом не должно существовать, хотя порой такое случается, что приводит к сетевым проблемам. Таким образом, при получении сетевой адаптер занимается извлечением полученной информации из кадра и ее дальнейшей обработкой.

После ознакомления с уровневой структурой модели становится понятно, что информация не может передаваться между двумя компьютерами напрямую. Сначала кадры передаются на межсетевой уровень, где компьютеру отправителя и компьютеру получателя назначается уникальный IP. После чего, на транспортном уровне, информация передается в виде TCP-фреймов либо UDP-датаграмм.

На каждом этапе, подобно снежному кому, к уже имеющейся информации добавляется служебная информация, например, порт на прикладном уровне, необходимый для идентификации сетевого приложения. Добавление служебной информации к основной обеспечивают разные протоколы — сначала Ethernet, поверх него IP, еще выше TCP, над ним порт, означающий приложение с делегированным ему протоколом. Такая вложенность называется стеком, названным TCP/IP по двум главным протоколам модели.

Point-to-Point протоколы

Отдельно расскажем о Point-to-Point (от точки к точке, двухточечный) протоколе также известном как PPP. PPP уникален по своим функциям, он применяется для коммуникации между двумя маршрутизаторами без участия хоста или какой-либо сетевой структуры в промежутке. При необходимости, PPP обеспечивает аутентификацию, шифрование, а также сжатие данных. Он широко используется при построении физических сетей, например, кабельных телефонных, сотовых телефонных, сетей по кабелю последовательной передачи и транк-линий (когда один маршрутизатор подключают к другому для увеличения размера сети).

У PPP есть два подвида — PPPoE (PPP по Ethernet) и PPPoA (PPP через асинхронный способ передачи данных — ATM), интернет-провайдеры часто их используют для DSL соединений.

PPP и его старший аналог SLIP (протокол последовательной межсетевой связи) формально относятся к межсетевому уровню TCP/IP, но в силу особого принципа работы, иногда выделяются в отдельную категорию. Преимущество PPP в том, что для установки соединения не требуется сетевая инфраструктура, а необходимость маршрутизаторов отпадает. Эти факторы обуславливают специфику использования PPP протоколов.

Заключение

Стек TCP/IP регламентирует взаимодействие разных уровней. Ключевым понятием в здесь являются протоколы, формирующие стек, встраиваясь друг в друга с целью передать данные. Рассмотренная модель по сравнению с OSI имеет более простую архитектуру.

Сама модель остается неизменной, в то время как стандарты протоколов могут обновляться, что еще дальше упрощает работу с TCP/IP. Благодаря всем преимуществам стек TCP/IP получил широкое распространение и использовался сначала в качестве основы для создания глобальной сети, а после для описания работы интернета.

Протоколы и сервисы сети Интернет

Составители: кандидат физ.-мат. наук, доцент Матросов А. В.

Содержание дисциплины

1. Основные понятия и принципы локальных сетей.: Принципы построения малых и больших локальных сетей. Классификация сетей по масштабам и задачам. Основные компоненты сетей и определения. Клиент-серверная архитектура.
2. Модель OSI (Open Systems Interconnection).: Принцип взаимодействия открытых систем. Многоуровневая архитектура OSI и принципы ее функционирования. Состав и назначение уровней архитектуры модели OSI. Протокольные и сервисные блоки данных, их назначение, свойства, взаимосвязь.
3. Понятие протокола и стека протоколов.: Понятие и назначение протокола обмена данными. Понятие стека протоколов. Стек протоколов TCP/IP. Классификация протоколов стека TCP/IP по уровням модели OSI.
4. Принципы сетевого взаимодействия.: Принципы сетевого взаимодействия, аппаратное обеспечение. Классификация сетевых устройств. Распределение сетевых устройств по уровням модели OSI, их задачи и ограничения. Эволюция аппаратного обеспечения. Интеграция программных и аппаратных частей.
5. Основные принципы адресации и передачи данных в сетях.: Понятие дейтаграммы. Пакетная передача данных. IP протокол. Строение пакета данных в IP протоколе. Адресация в сетях. IP адресация, MAC адрес. Классификация сетей. Способы разбиения и объединения сетей. Маска подсети. Дополнительные возможности расширения адресного пространства.
6. Классификация сетевых служб и программного обеспечения.: Понятие сетевой службы. Классификация сетевых служб по задачам и принципам взаимодействия. Классификация программного обеспечения для работы с сетевыми службами. Сетевые протоколы, сервисы и службы по передачи данных. FTP, электронная почта. Сетевые протоколы, сервисы и службы доступа к данным. WEB, HTTP и модификации.
7. Специализированные службы и протоколы сети.: DNS, DHCP, WHOIS. Взаимодействие операционных систем в сетях. Различные архитектуры локальных сетей. Рабочие группы, домены, виртуальные частные сети. Особенности архитектур. Проектирование и разработка внутренних стандартов при построении локальной сети.
8. Безопасность сетей и сетевых служб.: Основные элементы безопасности сетевого взаимодействия. Классификация угроз, уязвимостей и методов защиты. Протоколы с применением шифрования. Обобщённый алгоритм построения защищённой системы. Специализированное программное обеспечение по анализу и защиты сетей.

Литература

Олифер В.Г. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 3-е издание — Питер, 2006
Камер Д.Ж. Сети TCP/IP, том. 1. Принципы, протоколы и структура, 4-е издание — Вильямс, 2003 г.
Таненбаум Э. Компьютерные сети 3-е издание — Питер, 2002.
Стивен Норткат, Марк Купер, Мэтт Фирноу, Карен Фредерик. Анализ типовых нарушений безопасности в сетях — Вильямс, 2001 г.
М. А. Иванов. Криптография. Криптографические методы защиты информации в компьютерных системах и сетях — КУДИЦ-ОБРАЗ, 2001 г.

Интернет-протокол

— обзор

Интернет-протокол

(IP) — это протокол без установления соединения, который управляет адресацией данных из одной точки в другую и фрагментирует большие объемы данных на более мелкие передаваемые пакеты. Основными компонентами дейтаграмм Интернет-протокола являются:

■

Идентификация IP (IPID) Используется для однозначной идентификации дейтаграмм IP и для повторной сборки фрагментированных пакетов.

■

Протокол Описывает протокол более высокого уровня, встроенный в дейтаграмму.

■

Время жизни (TTL) Попытки предотвратить круговую маршрутизацию дейтаграмм и пакетов. Когда TTL достигает 0, дейтаграмма отбрасывается. TTL позволяет traceroute работать, идентифицируя каждый маршрутизатор в сети, отправляя дейтаграммы с последовательно увеличивающимся TTL, и отслеживая, когда эти TTL превышаются.

■

IP-адрес источника IP-адрес хоста, на котором была создана дейтаграмма.

■

IP-адрес назначения Место назначения, куда должна быть отправлена дейтаграмма.

Заметки из подполья…

Подмена источника IP-адреса

Можно подделать любую часть дейтаграммы IP; однако наиболее часто подменяемый IP-компонент — это исходный IP-адрес. Кроме того, не все протоколы полностью работают с поддельным исходным IP-адресом (например, протоколы, ориентированные на соединение, такие как TCP, требуют установления связи перед передачей данных, что снижает простоту и эффективность атак на основе спуфинга).

Спуфинг также может использоваться как часть DoS-атаки.Если сеть A отправляет дейтаграмму в сеть B с поддельным исходным IP-адресом хоста в сети C, сеть C увидит идущий к ней трафик, исходящий из сети B, возможно, без каких-либо указаний на то, что сеть A вообще задействована. Этот тип спуфинга распространен в атаках Smurf и Fraggle.

Лучшая практика для сетевых администраторов — убедиться, что сеть может отправлять пакеты только с правильным исходным IP-адресом (то есть IP-адресом в самой сети). Сетевые администраторы также часто запрещают входящие пакеты с исходными IP-адресами, совпадающими с IP-адресами их внутренних сетей.

Что такое Интернет-протокол (IP)?

Что означает Интернет-протокол (IP)?

Интернет-протокол (IP) — это основной набор (или протокол связи) форматов цифровых сообщений и правил для обмена сообщениями между компьютерами в одной сети или серии взаимосвязанных сетей с использованием пакета Интернет-протоколов (часто называемого TCP / IP. ). Обмен сообщениями осуществляется в виде дейтаграмм, также известных как пакеты данных или просто пакеты.

IP — это основной протокол Интернет-уровня Internet Protocol Suite, который представляет собой набор протоколов связи, состоящий из четырех уровней абстракции: канального уровня (нижнего), Интернет-уровня, транспортного уровня и прикладного уровня (верхнего).

Основное назначение и задача IP — это доставка дейтаграмм от исходного хоста (исходного компьютера) к конечному узлу (принимающему компьютеру) на основе их адресов. Для этого IP включает методы и структуры для размещения тегов (адресной информации, которая является частью метаданных) в дейтаграммах.

Процесс размещения этих тегов в дейтаграммах называется инкапсуляцией.

Techopedia объясняет Интернет-протокол (IP)

Подумайте об анологии с почтовой системой.IP похож на почтовую систему США в том, что он позволяет адресовать пакет (дейтаграмму) (инкапсуляция) и помещать его в систему (Интернет) отправителем (исходным хостом). Однако прямой связи между отправителем и получателем нет.

Пакет (дейтаграмма) почти всегда делится на части, но каждая часть содержит адрес получателя (хоста назначения). В конце концов, каждая деталь прибывает к получателю, часто разными маршрутами и в разное время. Эти маршруты и время также определяются почтовой системой, которая является IP.

Однако почтовая система (на транспортном и прикладном уровнях) собирает все части вместе перед доставкой получателю (хост назначения).

Примечание. IP на самом деле является протоколом без установления соединения, что означает, что нет необходимости настраивать канал к получателю (хосту назначения) перед передачей (хостом-источником). Продолжая аналогию, нет необходимости иметь прямую связь между физическим обратным адресом в письме / посылке и адресом получателя перед отправкой письма / посылки.

Первоначально IP был службой дейтаграмм без установления соединения в программе управления передачей, созданной Винтом Серфом и Бобом Каном в 1974 году. Когда были применены формат и правила для разрешения соединений, был создан протокол управления передачей, ориентированный на соединение. Вместе они образуют Internet Protocol Suite, часто называемый TCP / IP.

Интернет-протокол версии 4 (IPv4) был первой основной версией IP. Это доминирующий протокол Интернета. Тем не менее, iPv6 активен и используется, и его развертывание увеличивается во всем мире.

Адресация и маршрутизация — самые сложные аспекты IP. Однако интеллект в сети находится в узлах (точках сетевого соединения) в виде маршрутизаторов, которые пересылают дейтаграммы следующему известному шлюзу на пути к конечному пункту назначения. Маршрутизаторы используют протоколы внутреннего шлюза (IGP) или протоколы внешнего шлюза (EGP), чтобы помочь в принятии решений о маршруте пересылки.

Маршруты определяются префиксом маршрутизации в дейтаграммах. Следовательно, процесс маршрутизации может стать сложным.Но со скоростью света (или почти со скоростью света) интеллект маршрутизации определяет лучший маршрут, и все части дейтаграммы и дейтаграммы в конечном итоге прибывают к месту назначения.

[Откройте для себя новые знания о безопасности и конфиденциальности в Интернете и примените их сегодня с помощью тренинга по безопасности, проведенного Udemy]

Стек Интернет-протокола

Хенрик Фрыстык, июль 1994 г.

Как упоминалось в Интернет-разделе, Интернет — это абстракция от лежащих в основе сетевых технологий. и разрешение физического адреса.В этом разделе представлены основные компоненты стека Интернет-протокола и связывает стек с Модель стека эталонных протоколов ISO OSI. Модель Интернета стек протоколов показан на рисунке ниже.

В этом документе описаны различные части, представленные на этой диаграмме. Описываются протоколы верхнего уровня, например FTP, Telnet, TFTP и т. Д. в протоколе уровня представления раздел. Следующие темы останутся разделами в этом документ:

Интернет-протокол (IP)
Протокол дейтаграмм пользователя (UDP)
Протокол управления передачей (TCP)
Протокол управления транзакционной передачей (T / TCP)
TCP / IP и OSI / RM

Интернет-протокол (IP)

Как видно на рисунке выше, стек Интернет-протокола обеспечивает ориентированная на соединение надежная ветвь (TCP) и без установления соединения ненадежная ветвь (UDP) построена поверх Интернет-протокола.

Интернет-протокол уровень в стеке протоколов TCP / IP — это первый уровень, который вводит абстракция виртуальной сети, которая является основным принципом Интернет-модель. Все детали физической реализации (в идеале даже хотя это не совсем так) скрыты ниже уровня IP. IP Layer обеспечивает ненадежную систему доставки без установления соединения. В причина, почему это ненадежно проистекает из того факта, что протокол не предоставляет никаких функций для исправления ошибок для дейтаграмм которые либо дублируются, либо теряются, либо поступают на удаленный хост в другой заказ, чем они отправляют.Если таких ошибок нет в физический уровень, протокол IP гарантирует, что передача завершено успешно.

Основной единицей обмена данными на уровне IP является Интернет. Датаграмма. Формат дейтаграммы IP и краткое описание наиболее важные поля включены ниже:

LEN: Количество 32-битных сегментов в IP-заголовке. Без всяких ОПЦИИ, это значение 5
ВИД УСЛУГИ: Каждой дейтаграмме IP может быть присвоено значение приоритета от 0 до 7. показывая важность дейтаграммы.Это позволяет внеполосные данные должны маршрутизироваться быстрее, чем обычные данные. Этот очень важно как контрольное сообщение в Интернете Сообщения протокола (ICMP) передаются как часть данных IP. дейтаграмма. Даже если сообщение ICMP инкапсулировано в IP дейтаграммы, протокол ICMP обычно считается неотъемлемой частью уровня IP, а не уровня UDP или TCP. Кроме того, ТИП Поле SERVICE позволяет классифицировать дейтаграмму, чтобы укажите желаемая услуга, требующая короткого времени задержки, высокая надежность или высокая пропускная способность.Однако для того, чтобы при этом имелись какие-либо эффект, шлюзы должны знать более одного маршрута к удаленному хосту и как описано во введении, это не тот случай.
ИДЕНТ, ФЛАГИ и СМЕЩЕНИЕ ФРАГМЕНТА: Эти поля используются для описания фрагментации дейтаграммы. Фактическая длина дейтаграммы IP в принципе не зависит от длина физических кадров, передаваемых по сети, называется сетевым максимальным блоком передачи данных (MTU) .Если дейтаграмма длиннее, чем MTU, тогда она делится на набор фрагменты, имеющие почти тот же заголовок, что и исходная дейтаграмма, но только объем данных, который помещается в физический фрейм. ИДЕНТ флаг используется для идентификации сегментов, принадлежащих одной дейтаграмме, и СМЕЩЕНИЕ ФРАГМЕНТА — относительное положение фрагмента внутри исходная дейтаграмма. После фрагментации дейтаграмма остается как до тех пор, пока он не получит конечный пункт назначения. Если один или несколько сегментов потеряны или ошибочны, вся дейтаграмма отбрасывается.
Однако основная сетевая технология не полностью скрыта. ниже уровня IP, несмотря на функциональность фрагментации. В Причина в том, что MTU может варьироваться от 128 и менее до нескольких тысяч байтов зависит от физической сети (Ethernet имеет MTU 1500 байтов). Следовательно, при выборе правильного размер дейтаграммы, чтобы минимизировать фрагментацию. Рекомендуется что шлюзы способны обрабатывать дейтаграммы размером не менее 576 байт без использования фрагментации.
ВРЕМЯ: Это оставшееся Time To Live (TTL) для дейтаграммы когда он путешествует по Интернету. Протокол маршрутной информации (RIP) указывает, что разрешено не более 15 переходов.
IP-АДРЕС ИСТОЧНИКА и IP-АДРЕС НАЗНАЧЕНИЯ: И адрес отправителя, и адрес назначения указаны в заголовок дейтаграммы, чтобы получатель мог отправить ответ обратно передающий хост. Однако обратите внимание, что только адрес хоста указано — не номер порта.Это потому, что IP-протокол Протокол IMP-to-IMP — это , а не , сквозной протокол. А требуется дополнительный слой, чтобы на самом деле указать, какие два процесса на передающий хост и конечный пункт назначения, который должен получить дейтаграммы.

Обратите внимание, что IP-дейтаграмма оставляет место только для исходного источника. IP-адрес и исходный IP-адрес назначения. Как упоминалось в раздел Шлюзы и маршрутизация адрес следующего перехода указывается путем инкапсуляции.В Интернет-уровень передает IP-адреса следующего перехода адрес к сетевому уровню . Этот IP-адрес привязан к физический адрес, и с этим адресом формируется новый фрейм. Прочее исходного кадра затем инкапсулируется в новый кадр, прежде чем он будет отправить по каналу связи.

Протокол дейтаграмм пользователя (UDP)

Протокол дейтаграмм пользователя (UDP) — это очень тонкий протокол, построенный на основе Интернет-протокола. Базовая единица данных — пользователь . дейтаграмма и протокол UDP предоставляют такие же ненадежные, сервис без установления соединения, передающий пользовательские дейтаграммы в качестве протокола IP передает свои дейтаграммы.Основное отличие состоит в том, что UDP протокол сквозной протокол . То есть он содержит достаточно информации для передачи дейтаграммы пользователя от одного процесса на передающий хост другому процессу на принимающем хосте. Формат дейтаграммы пользователя показано ниже:

Поле LENGTH — это длина дейтаграммы пользователя, включая заголовок, то есть минимальное значение LENGTH составляет 8 байтов. Источник ПОРТ и ПОРТ НАЗНАЧЕНИЯ — это связь между IP-адресом и процесс, запущенный на хосте.Сетевой порт обычно обозначается целое число. Однако дейтаграмма пользователя не содержит IP-адреса. Итак, как протокол UDP знает, когда конечный пункт назначения достиг?

При вычислении заголовка CHECKSUM протокол UDP добавляет 12-байтовый псевдозаголовок, состоящий из ИСТОЧНИКА IP-АДРЕСА, IP-АДРЕС НАЗНАЧЕНИЯ и некоторые дополнительные поля. Когда хозяин получает дейтаграмму UDP, принимает заголовок UDP и создает новый псевдо-заголовок с использованием собственного IP-адреса в качестве IP-АДРЕСА НАЗНАЧЕНИЯ и ИСТОЧНИК IP-АДРЕС, извлеченный из дейтаграммы IP.Затем это вычисляет контрольную сумму, и если она равна контрольной сумме UDP, то дейтаграмма получила конечный пункт назначения.

Как указано в стеке Интернет-протокола Рисунок Протокол UDP часто используется в качестве основного протокола в протоколы клиент-серверных приложений, такие как TFTP, DNS и т. д., где накладные расходы на обеспечение надежной передачи с установлением соединения значительный. Эта проблема будет рассмотрена далее в следующих двух разделы.

Протокол управления передачей (TCP)

Управление передачей Протокол обеспечивает полнодуплексный, надежный, ориентированный на соединение сервис на прикладном уровне, как показано на рисунке стека Интернет-протокола.Эта секция описал основной принцип протокола TCP и то, как он обеспечивает надежный сервис для протоколов прикладного уровня.

Протокол TCP — это потоковый протокол. Он предназначен для предоставить программному обеспечению прикладного уровня услугу для передачи большой объем данных надежным способом. Устанавливает полный дуплекс виртуальный канал между двумя передающими хостами, так что оба хоста одновременно может размещать данные в Интернете без указания целевой хост после установления соединения.В протоколе управления транзакционной передачей (T / TCP) раздел клиент-серверное расширение протокола TCP представлена как альтернатива потоковой архитектуре.

Формат сегмента TCP

Сегмент — это основная единица данных в протоколе TCP. Так много следующие разделы основаны на этой единице данных, формат представлены здесь:

ПОРТ ИСТОЧНИКА, ПОРТ НАЗНАЧЕНИЯ

Протокол TCP использует тот же трюк с использованием псевдозаголовка. вместо передачи IP-адреса источника и пункта назначения IP-адрес уже включен в IP-дейтаграмму.Поэтому только номера портов необходимы для однозначного определения взаимодействующего хосты.

КОД

Это поле используется, чтобы указать содержимое сегмента и если необходимо предпринять определенные действия, например, если отправитель достиг EOF в потоке.

ОПЦИИ

Протокол TCP использует поле OPTIONS для обмена информацией например, Максимальный допустимый размер сегмента между уровнями TCP на два хозяина. В настоящее время определены следующие флаги:

URG Поле указателя срочности является действительным
ACK Поле подтверждения действительно
PSH Этот сегмент запрашивает push
RST Сбросить соединение
SYN Синхронизировать порядковые номера
FIN Отправитель достиг конца своего потока байтов

СМЕЩЕНИЕ

Это целое число указывает смещение пользовательских данных в пределах сегмент.Это поле требуется только потому, что количество битов, используемых в Поле OPTIONS может отличаться

СРОЧНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ

Это поле может быть инициализировано, чтобы указывать на место в пользовательском данные, в которых размещена срочная информация, такая как escape-коды и т. д. Тогда принимающий хост может обработать эту часть немедленно, когда он получает сегмент.

Надежная трансмиссия

На уровне IP-протокола пакеты могут быть отброшены из-за сети. перегрузка, отказ шумового шлюза и т. д.Чтобы обеспечить надежную службы, TCP должен восстанавливать данные, которые были повреждены, потеряны, продублированы или доставлены из строя через Интернет система. Это достигается путем присвоения НОМЕРА ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ каждому байту. передано и требует положительного подтверждения (ACK) от принимающего хоста. Если ACK не получен в течение тайм-аута интервал, данные передаются повторно. В приемнике последовательность числа используются для правильного упорядочивания сегментов, которые могут быть получены порядка и устранения дубликатов.Ущерб обрабатывается добавлением контрольную сумму для каждого переданного сегмента, проверяя ее на приемнике, и отбрасывание поврежденных сегментов. Принцип показан на рисунок ниже:

Хост A передает пакет данных Host B , но пакет теряется до того, как достигнет места назначения. Тем не мение, Host A установил таймер, когда ожидать ACK от Host B , поэтому, когда этот таймер заканчивается, пакет передается повторно. В сложная часть метода — найти значение периода тайм-аута поскольку сегмент TCP может перемещаться по разным скоростным сетям с разные нагрузки.Это означает, что Round Trip Time (RTT) может варьироваться от сегмента к сегменту. Простой способ расчета RTT заключается в использовании рекурсивного среднего значения с экспоненциальным окном для уменьшить важность старых ценностей.

Как упоминалось во введении к TCP раздел, протокол является потоковым протоколом. Оно использует неструктурированные потоки без метода индексации пользовательских данных, например в качестве записи и т. д. Кроме того, длина сегмента TCP может изменяться как есть случай для IP-дейтаграммы и пользовательской дейтаграммы UDP.Следовательно подтверждение не может быть основано на номере сегмента, но должно быть на основе успешно переданных байтов.

Однако принцип PAR очень неэффективен, поскольку передающий хост должен дождаться подтверждения, прежде чем он сможет отправить следующий сегмент. Это означает, что минимальное время между двумя сегментами составляет 1 RTT. плюс время, необходимое для обслуживания сегментов с обоих концов. ПТС Протокол решает эту проблему, используя скользящие окна на обоих концах.

Этот метод позволяет передающему узлу отправлять столько байтов, сколько может. быть сохранены в окне отправки, а затем ждать подтверждения, как удаленный хост получает сегменты и отправляет данные в другой направление.Подтверждение, отправленное обратно, является кумулятивным, так что оно в все время показывает следующий байт , который ожидает принимающий хост чтобы увидеть. Пример с большим размером окна и выборочным ретрансляция показана на рисунке:

Байт номер 1 потерян, поэтому Host B никогда не отправляет положительный результат. подтверждение. Когда Хост A тайм-аут на байте 1, он повторно передает Это. Однако, поскольку остальные байты от 2 до 5 передаются успешно следующее подтверждение может сразу перейти к 6, что следующий ожидаемый байт.Байт 2 также повторно передается как хост не знает точно, сколько байтов ошибочно. Хост B просто отбрасывает байт 2, поскольку он уже загружен.

Технику окна также можно использовать для контроля перегрузки. механизм. Как указано в сегменте TCP Форматирование Рисунок каждый сегмент имеет поле ОКНО, в котором указывается, как много данных, которые хост готов получить. Если хост сильно загружен, это может уменьшить параметр WINDOW и, следовательно, скорость передачи капли.

Однако, поскольку протокол TCP является сквозным протоколом, он не может видеть если возникла проблема перегрузки в промежуточном интерфейсе Обработчик сообщений (IMP) (часто называемый пакетной коммутацией ). узел ) и, следовательно, у него нет средств управлять им, регулируя размер окна. TCP решает эту проблему с помощью контрольного сообщения Интернета. Сообщения о блокировке источника протокола (ICMP).

Установление соединения

Когда необходимо открыть TCP-соединение, используется трехстороннее рукопожатие (3WHS). чтобы установить виртуальный канал, существующий до соединение закрывается по окончании передачи данных.3WHS — это описывается ниже, поскольку это важная часть TCP протокол, но также показывает некоторые недостатки в протоколе. В Принцип работы 3WHS проиллюстрирован на рисунке ниже:

Блоки посередине символизируют соответствующую часть TCP. сегмент, то есть НОМЕР ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ, НОМЕР ПОДТВЕРЖДЕНИЯ и код. Активный Host A отправляет сегмент, указывающий, что он НОМЕР ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ начинается с x. Хост B отвечает ACK и указывает, что он начинается с НОМЕР ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ y.На третьем сегмент: оба хоста согласны с порядковыми номерами и что они готов к передаче данных.

На рисунке только Host A делает активное открытие. На самом деле два хосты могут открывать одновременно, и в этом случае оба хоста выполняют SYN-RECEIVED, а затем синхронизируйте соответственно. Основная причина для 3WHS заключается в предотвращении инициирования старых дублирующих подключений вызывая замешательство.

Обратите внимание, что НОМЕР ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ сегментов 3 и 4 одинаков, потому что ACK не занимает пространство порядковых номеров (если это так, протокол закончится ACKing ACK!).

Однако установка TCP-соединения довольно долгая и трудоемкая задача. во многих приложениях, особенно в клиент-серверных приложениях например, во всемирной паутине. В следующем разделе представлена альтернатива, имеющая представлено более легкое установление соединения.

Протокол управления транзакциями (T / TCP)

Протокол TCP — это высокосимметричный протокол, в котором оба хоста могут передавать и получать данные одновременно. Тем не менее, не все приложения симметричны по своей природе.Типичный пример — это клиент-серверный протокол, такой как Домен Служба имен. Транзакционная передача Протокол управления (T / TCP), который является очень новым протоколом (июль 1994 г.) предлагает альтернативу TCP, когда требуется высокая производительность в клиент-серверные приложения. Некоторые из требований высокого Протоколы производительности, ориентированные на транзакции, перечислены ниже:

Взаимодействие между клиентом и сервером основано на запрос, за которым следует ответ, то есть подход без сохранения состояния.
Протокол должен гарантировать, что транзакция выполняется в один раз, и любые повторяющиеся пакеты, полученные сервером, должны быть отброшенным.
Нет явной процедуры открытия или закрытия соединения. Это напротив TCP и 3WHS, как описано выше.
Минимальная задержка транзакции для клиента должна быть Round Время отключения (RTT) + Время обработки сервера (SPT) . То есть в основном такое же требование, как отсутствие явной процедуры открытия или закрытия.
Протокол должен поддерживать надежный минимум сделка ровно 1 сегмента в обе стороны.

В этом разделе описывается, как протокол TTCP решает эти проблемы. требований, а также которые могут повлиять на всемирную Веб-модель в отношении производительности.

Неявное установление соединения

Протокол T / TCP обозначен именем, основанным на TCP. протокол и T / TCP обратно совместим с TCP. Однако один из особенностями протокола T / TCP является то, что он может обходить 3WHS описано в предыдущем разделе, но в случае неисправность может быть устранена с помощью процедуры 3WHS.

3HWS был введен для предотвращения старых дубликатов инициирование соединения от причинения путаницы. Однако T / TCP предоставляет альтернативой этому, введя три новых параметра в Поле OPTION в сегменте TCP:

СЧЕТЧИК СОЕДИНЕНИЙ (CC): Это 32-битный номер воплощения, где отдельное значение присваивается всем сегментам, отправляемым от хоста A к хосту B и другое отличное число наоборот. Ядро на обоих хостах держит кэш всех номеров CC, которые в настоящее время используются подключениями к удаленному хосты.При каждом новом подключении номер CC клиента монотонно увеличивается на 1, чтобы сегмент, принадлежащий новому соединению, мог быть отделенными от старых дубликатов от предыдущих подключений.
СЧЕТЧИК СОЕДИНЕНИЙ НОВЫЙ (CC.NEW): В некоторых ситуациях принцип монотонно возрастающего значение CC может быть нарушено либо из-за сбоя хоста, либо из-за того, что достигается максимальное число, то есть 4G, и счетчик возвращается к 0. Это возможно на практике, потому что один и тот же номер CC является глобальным для все соединения.В этой ситуации отправляется CC.NEW и удаленный хост сбрасывает свой кеш и возвращается к обычному TCP-соединению 3WHS учреждение. Этот сигнал всегда будет посылаться с клиент и по сервер.
ПОДКЛЮЧЕНИЕ СЧЕТЧИКА ECHO (CC.ECHO): В ответе сервера поле CC.ECHO содержит значение CC. отправить клиентом, чтобы клиент мог проверить ответ как принадлежность к конкретной сделке.

Байпас 3WHS показан на следующем рисунке:

В этом примере два сегмента отправляются в обоих направлениях.Связь устанавливается, когда первый сегмент достигает сервера. Клиент остается в Состояние ВРЕМЯ-ОЖИДАНИЕ, которое объясняется в следующем разделе.

Подключение Shotdown

Каждое TCP или UDP-соединение между двумя хостами однозначно идентифицируется следующей пятеркой:

Протокол (UDP, TCP)
IP-адрес хоста A
Номер порта хоста A
IP-адрес хоста B
Номер порта хоста B

Всякий раз, когда TCP-соединение было закрыто, ассоциация описывала кортеж из 5 переходит в состояние ожидания, чтобы гарантировать, что оба хоста имеют получил окончательное подтверждение от процедуры закрытия.В время ожидания называется TIME-WAIT и по умолчанию 2 * MSL (120 секунд), где MSL — это максимальное время жизни сегмента. То есть, два хоста не могут выполнить новую транзакцию с использованием одного и того же 5-кортежа по крайней мере, через 120 секунд после предыдущего подключения прекращено. Один из способов обойти эту проблему — выбрать другой 5 кортежей, но, как упоминалось в разделе Расширение TCP для Транзакции — концепции, которые не масштабируются из-за чрезмерного объем пространства ядра, занятого завершенными TCP-соединениями, зависает вокруг.

Однако номера CC T / RCP дают уникальную идентификацию каждого транзакция, поэтому протокол T / TCP может обрезать WAIT-STATE, сравнивая номера CC. Этот принцип можно посмотреть при расширении конечного автомата одной транзакции, чтобы также включить информация о предыдущих и будущих транзакциях с использованием одного и того же 5-кортежа.

TTCP и Интернет

Как будет показано при описании всемирной паутины этой диссертации, принцип Всемирной паутины — это транзакционный обмен данными объект.Это причина, по которой протокол T / TCP очень интересен. в этой перспективе.

TCP / IP и OSI / RM

Международная организация по стандартизации (ISO) разработала второй доминирующая схема многоуровневого протокола, называемая открытой системой ISO Эталонная модель межсоединений (OSI / RM) . В этом разделе представлены эталонная модель OSI и сравнивает ее со стеком протоколов TCP / IP. как показано на рисунке.

Физический уровень: Определяет физическое соединение между хост-компьютерами и IMP и как биты передаются по каналу связи.
Канальный уровень данных: Этот уровень определяет, как данные передаются между IMP с использованием кадров . Его основная задача — сменить сервис из физический уровень в пакетно-ориентированную безошибочную передачу.
Сетевой уровень: Кадры с уровня канала данных организованы в пакетов и направлено по сети. Связи все еще между IMP.
Транспортный уровень: Первый уровень, обеспечивающий сквозную транспортную службу.Это гарантирует, что переданные данные правильно поступят на другой конец.
Сеансовый уровень: Этот уровень определяет, как два хоста могут устанавливать сеансы, в которых данные могут передаваться в обоих направлениях по виртуальному соединению между двумя хозяевами.
Уровень представления: Уровень представления представляет набор синтаксиса и семантики информация, передаваемая через нижние уровни протокола.
Уровень приложения: Этот уровень определяет виртуальную сеть, не зависящую от платформы. терминал, чтобы прикладные программы могли обмениваться данными независимо от используемое внутреннее представление данных.

Хотя OSI / RM и TCP / IP можно так сравнить, существует несколько существенных различий между OSI / RM и TCP / IP. стек протоколов, но наиболее фундаментальным является то, что OSI / RM — это стандартизированная модель того, как функциональность протокола стек можно организовать. В нем не указаны точные услуги и протоколы, которые будут использоваться на каждом уровне, тогда как TCP / IP является результатом экспериментальное исследование. Несмотря на это, модель OSI / RM была основа реализации нескольких стеков протоколов, таких как X.25, обсуждали в критике X.25

Еще одно отличие состоит в том, где находится интеллект. наслоение. OSR / RM представляет надежный сервис на уровне канала передачи данных тогда как TCP / IP имеет интеллект только на транспортном уровне. Обе решения имеют преимущества и недостатки. Когда достоверные данные услуга передачи размещена на нижних уровнях, клиенты, использующие сеть для связи может быть очень простой, поскольку у них нет для обработки сложных ошибочных ситуаций. Недостаток в том, что производительность снижается из-за чрезмерного количества управляющей информации передается и обрабатывается на каждом хосте.

Хенрик Фристик, [email protected], июль 1994 г.

Что такое TCP / IP? | BigCommerce

Определение: TCP / IP (протокол управления передачей / Интернет-протокол), также называемый Internet Protocol Suite, — это основная система связи World Wide Web, которая позволяет каждому подключенному к Интернету устройству взаимодействовать друг с другом. такое устройство одновременно. По сути, это компьютеризированный синтаксис (язык), который установлен на каждом компьютере, как для общедоступных ( Интернет, ), так и частных ( интранет и экстранет ) сетей.Развитие этого протокола позволило Интернету — и, как следствие, онлайн-торговле — быстро развиваться.

Как это работает

TCP / IP — это двухуровневая программа: более высокий уровень (TCP) разбирает содержимое сообщения на небольшие «пакеты данных», которые затем передаются через Интернет для повторной сборки TCP обратно на принимающем компьютере. в исходную форму сообщения. Нижний уровень (IP) играет роль «диспетчера адресов» и направляет каждый пакет данных в нужное место назначения.IP-адреса проверяются каждым компьютером в сети, чтобы гарантировать пересылку сообщений по мере необходимости.

TCP / IP работает по модели взаимодействия клиент-сервер, что означает, что пользователь первого компьютера (клиент) делает запрос на обслуживание, например перенаправляет веб-страницу, на второй сетевой компьютер или провайдер веб-хостинга (сервер ). TCP / IP также полагается на двухточечную связь, что означает, что связь перемещается с одного хост-компьютера на другой в пределах заранее определенной границы сети.Наконец, TCP / IP называется без состояния , потому что каждый запрос является новым и не связан со всеми предыдущими запросами, что делает сетевые пути свободными для постоянного использования всеми.

TCP / IP и приложения более высокого уровня

Многие приложения более высокого уровня, с которыми предприятия электронной коммерции должны быть знакомы, используют и / или построены на TCP / IP. Эти приложения составляют более высокий уровень языка протокола и часто упаковываются вместе с TCP / IP как единый «набор». Примеры включают:

HTTP (протокол передачи гипертекста в Интернете)
FTP (протокол передачи файлов в Интернете)
Telnet, который позволяет входить в систему с удаленных компьютеров
SMTP (простой протокол передачи почты)

Доступ в Интернет через аналоговые телефонные модемы будет включать использование одного из двух специальных протоколов: SLIP (Интернет-протокол последовательной линии) или PPP (протокол точка-точка).Функция этих протоколов состоит в том, чтобы «инкапсулировать» пакеты данных в форму, позволяющую отправлять их по коммутируемым телефонным соединениям на модем провайдера доступа.

UDP (протокол пользовательских данных) — это альтернатива TCP, которая иногда используется для очень специализированных целей. Он использует сверхпростую передачу без установления соединения, для которой требуется лишь минимальное количество протоколов. Он в основном используется для соединений между онлайн-приложениями с малой задержкой и устойчивостью к потерям.

Протоколы TCP / IP, используемые при обмене данными маршрутизатора, включают:

ICMP (протокол управляющих сообщений Интернета)
IGP (протокол внутреннего шлюза)
EGP (протокол внешнего шлюза)
BGP (протокол пограничного шлюза) )

Что такое модель протокола управления передачей TCP / IP?

Протокол управления передачей (TCP) — это стандарт связи, который позволяет прикладным программам и вычислительным устройствам обмениваться сообщениями по сети.Он предназначен для отправки пакетов через Интернет и обеспечения успешной доставки данных и сообщений по сети.

TCP является одним из основных стандартов, определяющих правила Интернета, и включен в стандарты, определенные Инженерной группой Интернета (IETF). Это один из наиболее часто используемых протоколов в цифровых сетевых коммуникациях, обеспечивающий сквозную доставку данных.

TCP организует данные таким образом, чтобы их можно было передавать между сервером и клиентом.Это гарантирует целостность данных, передаваемых по сети. Перед передачей данных TCP устанавливает соединение между источником и пунктом назначения, которое, как он гарантирует, остается активным до начала связи. Затем он разбивает большие объемы данных на более мелкие пакеты, обеспечивая при этом целостность данных на протяжении всего процесса.

В результате TCP используется для передачи данных из высокоуровневых протоколов, которым нужны все данные для доставки. К ним относятся протоколы однорангового обмена, такие как протокол передачи файлов (FTP), Secure Shell (SSH) и Telnet.Он также используется для отправки и получения электронной почты через протокол доступа к сообщениям в Интернете (IMAP), протокол почтового отделения (POP) и простой протокол передачи почты (SMTP), а также для доступа в Интернет через протокол передачи гипертекста (HTTP).

Альтернативой TCP является протокол пользовательских дейтаграмм (UDP), который используется для установления соединений с малой задержкой между приложениями и ускорения передачи. TCP может быть дорогим сетевым инструментом, поскольку он включает в себя отсутствующие или поврежденные пакеты и защищает доставку данных с помощью таких элементов управления, как подтверждения, запуск соединения и управление потоком.

UDP не обеспечивает ошибочное соединение или последовательность пакетов, а также не сигнализирует адресату до доставки данных, что делает его менее надежным, но менее дорогостоящим. Таким образом, это хороший вариант для ситуаций, чувствительных ко времени, таких как поиск в системе доменных имен (DNS), передача голоса по интернет-протоколу (VoIP) и потоковая передача мультимедиа.

Интернет-протокол (IP) — это метод отправки данных с одного устройства на другое через Интернет. Каждое устройство имеет IP-адрес, который однозначно идентифицирует его и позволяет ему обмениваться данными с другими устройствами, подключенными к Интернету.

IP отвечает за определение того, как приложения и устройства обмениваются пакетами данных друг с другом. Это основной протокол связи, отвечающий за форматы и правила обмена данными и сообщениями между компьютерами в одной сети или нескольких сетях, подключенных к Интернету. Он делает это через Internet Protocol Suite (TCP / IP), группу протоколов связи, разделенных на четыре уровня абстракции.

IP — это основной протокол на Интернет-уровне TCP / IP.Его основная цель — доставлять пакеты данных между исходным приложением или устройством и местом назначения с использованием методов и структур, которые размещают теги, такие как адресная информация, в пакетах данных.

TCP против IP: в чем разница?

TCP и IP — это отдельные протоколы, которые работают вместе, чтобы гарантировать доставку данных по назначению в сети. IP получает и определяет адрес — IP-адрес — приложения или устройства, на которое должны быть отправлены данные.Затем TCP отвечает за транспортировку данных и обеспечение их доставки в целевое приложение или устройство, определенное IP.

Другими словами, IP-адрес сродни телефонному номеру, присвоенному смартфону. TCP — это компьютерная сетевая версия технологии, используемой для того, чтобы смартфон звонил и позволял пользователю разговаривать с человеком, который ему звонил. Эти два протокола часто используются вместе и полагаются друг на друга, чтобы данные имели место назначения и безопасно дошли до него, поэтому этот процесс часто называют TCP / IP.

Модель TCP / IP была разработана Министерством обороны США для обеспечения точной и правильной передачи данных между устройствами. Он разбивает сообщения на пакеты, чтобы избежать повторной отправки всего сообщения в случае возникновения проблемы во время передачи. Пакеты собираются заново, когда они достигают места назначения. Каждый пакет может проходить по разному маршруту между исходным и целевым компьютером, в зависимости от того, становится ли исходный используемый маршрут перегруженным или недоступным.

TCP / IP разделяет коммуникационные задачи на уровни, которые поддерживают стандартизацию процесса, без того, чтобы поставщики оборудования и программного обеспечения пытались управлять им самостоятельно. Пакеты данных должны пройти через четыре уровня, прежде чем они будут получены устройством назначения, затем TCP / IP проходит через уровни в обратном порядке, чтобы вернуть сообщение в исходный формат.

Как протокол, ориентированный на установление соединения, TCP устанавливает и поддерживает соединение между приложениями или устройствами, пока они не закончат обмен данными.Он определяет, как исходное сообщение должно быть разбито на пакеты, номера и повторно собирает пакеты, и отправляет их на другие устройства в сети, такие как маршрутизаторы, шлюзы безопасности и коммутаторы, а затем отправляет их по назначению. TCP также отправляет и принимает пакеты с сетевого уровня, обрабатывает передачу любых отброшенных пакетов, управляет управлением потоком и гарантирует, что все пакеты достигают места назначения.

Хорошим примером того, как это работает на практике, является отправка электронного письма с помощью SMTP с почтового сервера.Уровень TCP на сервере делит сообщение на пакеты, нумерует их и пересылает на уровень IP, который затем транспортирует каждый пакет на целевой почтовый сервер. Когда пакеты прибывают, они возвращаются на уровень TCP, чтобы преобразовать их в исходный формат сообщения и передать их на сервер электронной почты, который доставляет сообщение в почтовый ящик пользователя.

TCP / IP использует трехстороннее рукопожатие для установления соединения между устройством и сервером, что гарантирует одновременную передачу нескольких соединений TCP-сокетов в обоих направлениях.И устройство, и сервер должны синхронизировать и подтверждать пакеты до начала связи, после чего они могут согласовывать, разделять и передавать соединения сокетов TCP.

Передача голоса по Интернет-протоколу (VoIP)

Услуги с поддержкой IP

Voice over Internet Protocol (VoIP) — это технология, которая позволяет совершать голосовые вызовы, используя широкополосное подключение к Интернету вместо обычной (или аналоговой) телефонной линии. Некоторые услуги VoIP могут разрешать вам звонить только другим людям, использующим ту же услугу, но другие могут позволять вам звонить любому, у кого есть телефонный номер, включая местные, междугородние, мобильные и международные номера.Кроме того, хотя некоторые службы VoIP работают только на вашем компьютере или специальном телефоне VoIP, другие службы позволяют использовать традиционный телефон, подключенный к адаптеру VoIP.

Часто задаваемые вопросы

Как работает голосовая связь по IP / Интернету

Услуги

VoIP преобразуют ваш голос в цифровой сигнал, который передается через Интернет. Если вы звоните на обычный телефонный номер, сигнал преобразуется в обычный телефонный сигнал, прежде чем он достигнет пункта назначения. VoIP позволяет звонить прямо с компьютера, специального VoIP-телефона или обычного телефона, подключенного к специальному адаптеру.Кроме того, беспроводные «горячие точки» в таких местах, как аэропорты, парки и кафе, позволяют подключаться к Интернету и могут позволить вам использовать услугу VoIP без проводов.

Какое оборудование мне нужно?

Требуется широкополосное соединение (высокоскоростной Интернет). Это может быть через кабельный модем или высокоскоростные услуги, такие как DSL или локальную сеть. Требуется компьютер, адаптер или специализированный телефон. Некоторые службы VoIP работают только на вашем компьютере или специальном телефоне VoIP, в то время как другие службы позволяют использовать традиционный телефон, подключенный к адаптеру VoIP.Если вы используете компьютер, вам понадобится программное обеспечение и недорогой микрофон. Специальные телефоны VoIP подключаются непосредственно к широкополосному соединению и работают во многом как традиционный телефон. Если вы используете телефон с адаптером VoIP, вы сможете набирать номер так же, как и всегда, а поставщик услуг также может предоставить гудок.

Есть ли разница между местным и междугородним звонком?

Некоторые провайдеры VoIP предлагают свои услуги бесплатно, обычно только для звонков другим абонентам услуги.Ваш провайдер VoIP может разрешить вам выбрать код города, отличный от кода региона, в котором вы живете. Это также означает, что люди, которые звонят вам, могут понести плату за междугородние звонки в зависимости от их кода города и услуги.

Некоторые провайдеры VoIP взимают плату за междугородные звонки на номера за пределами вашей зоны действия, аналогично существующим традиционным проводным телефонным услугам. Другие провайдеры VoIP позволяют звонить куда угодно по фиксированной ставке в течение фиксированного количества минут.

Кому я могу позвонить, если у меня есть услуга VoIP?

В зависимости от вашей услуги, вы можете быть ограничены только другими подписчиками услуги, или вы можете иметь возможность звонить любому, у кого есть телефонный номер, включая местные, междугородные, мобильные и международные номера.Если вы звоните тому, у кого есть обычный аналоговый телефон, этому человеку не требуется никакого специального оборудования, чтобы разговаривать с вами. Некоторые услуги VoIP могут позволить вам разговаривать более чем с одним человеком одновременно.

Какие преимущества VoIP?

Некоторые услуги VoIP предлагают функции и услуги, которые недоступны для обычного телефона или доступны только за дополнительную плату. Вы также можете избежать оплаты как широкополосного подключения, так и традиционной телефонной линии.

Какие недостатки VoIP?

Если вы планируете заменить традиционную телефонную связь на VoIP, есть несколько возможных отличий:

Некоторые услуги VoIP не работают во время перебоев в подаче электроэнергии, и поставщик услуг может не предоставлять резервное питание.
Не все службы VoIP подключаются напрямую к службам экстренной помощи через 9-1-1. Для получения дополнительной информации см. Консультации по VoIP и 911.
Провайдеры VoIP могут предлагать, а могут и не предлагать справочную помощь / списки на белых страницах.

Могу ли я использовать свой компьютер во время разговора по телефону?

В большинстве случаев да.

Могу ли я взять с собой телефонный адаптер в поездку?

Некоторые поставщики услуг VoIP предлагают услуги, которые можно использовать везде, где доступно высокоскоростное подключение к Интернету. Использование услуги VoIP из нового места может повлиять на вашу способность напрямую подключаться к службам экстренной помощи через 9-1-1. Для получения дополнительной информации см. Консультации по VoIP и 911.

Должен ли мой компьютер включаться?

Только если ваша служба требует, чтобы вы звонили с компьютера.Все услуги VoIP требуют, чтобы ваше широкополосное Интернет-соединение было активным.

Как мне узнать, что мне звонят по телефону VoIP?

Если у вас есть специальный телефон VoIP или обычный телефон, подключенный к адаптеру VoIP, телефон будет звонить как обычный телефон. Если ваша служба VoIP требует, чтобы вы совершали вызовы с помощью компьютера, программное обеспечение, предоставленное вашим поставщиком услуг, предупредит вас о входящем вызове.

Регулирует ли FCC VoIP?

В июне 2005 года FCC наложила обязательства службы 911 для провайдеров взаимосвязанных услуг VoIP. Услуги VoIP, которые позволяют пользователям совершать звонки и принимать звонки из обычной телефонной сети.Однако вы должны знать, что вызовы службы 911 с использованием VoIP обрабатываются иначе, чем вызовы службы 911 с использованием обычной телефонной службы. Полную информацию об этих различиях см. В нашем информационном бюллетене для потребителей об услугах VoIP и 911.

Кроме того, FCC требует, чтобы поставщики взаимосвязанных VoIP соблюдали Закон 1994 года о содействии правоохранительным органам в области связи (CALEA) и вносили взносы в Фонд универсальных услуг, который поддерживает услуги связи в районах с высокими затратами и для телефонных абонентов, имеющих право на доход .

Аспекты этих соображений могут измениться с новыми разработками в области интернет-технологий. Вы всегда должны уточнять у поставщика услуг VoIP, которого вы выбрали, чтобы узнать о преимуществах и ограничениях его услуг.

Для получения дополнительной информации о VoIP см. Наш информационный бюллетень (файл в формате pdf).

Примечание
Аспекты этих соображений могут измениться с появлением новых разработок в области интернет-технологий. Вы всегда должны уточнять у поставщика услуг VoIP, которого вы выбрали, чтобы узнать о преимуществах и ограничениях его услуг.

События

Заголовки

Номера протоколов

0	HOPOPT	Опция IPv6 Hop-by-Hop	Y	[RFC8200]
1	ICMP	Контрольное сообщение Интернета		[RFC792]
2	IGMP	Управление Интернет-группой		[RFC1112]
3	GGP	Межсетевой шлюз		[RFC823]
4	IPv4	Инкапсуляция IPv4		[RFC2003]
5	ST	Поток		[RFC1190] [RFC1819]
6	TCP	Управление коробкой передач		[RFC793]
7	CBT	CBT		[Tony_Ballardie]
8	EGP	Протокол внешнего шлюза		[RFC888] [David_Mills]
9	IGP	любой частный межкомнатный шлюз (используется Cisco для их IGRP)		[Internet_Assigned_Numbers_Authority]
10	BBN-RCC-MON	BBN RCC Monitoring		[Стив Чипман]
11	NVP-II	Сетевой голосовой протокол		[RFC741] [Steve_Casner]
12	Щенок	Щенок		[Боггс Д., Дж. Шох, Э. Тафт и Р. Меткалф, «ЩЕНКА: An Межсетевая архитектура «, Исследовательский центр XEROX Пало-Альто, CSL-79-10, июль 1979 г .; также в транзакциях IEEE на Сообщение, том COM-28, номер 4, апрель 1980 г.] [[XEROX]]
13	ARGUS (устарело)	АРГУС		[Robert_W_Scheifler]
14	EMCON	EMCON		[<таинственный контакт>]
15	XNET	Межсетевой отладчик		[Хэверти, Дж., «Форматы XNET для Интернет-протокола версии 4», IEN 158, октябрь 1980 г.] [Джек Хэверти]
16	ХАОС	Хаос		[J_Noel_Chiappa]
17	UDP	Датаграмма пользователя		[RFC768] [Jon_Postel]
18	MUX	Мультиплексирование		[Коэн, Д.и Дж. Постел, «Протокол мультиплексирования», IEN 90, USC / Институт информационных наук, май 1979 г.] [Jon_Postel]
19	DCN-MEAS	Подсистемы измерения DCN		[David_Mills]
20	HMP	Мониторинг хоста		[RFC869] [Bob_Hinden]
21	PRM	Пакетное радиоизмерение		[Zaw_Sing_Su]
22	XNS-IDP	XEROX NS IDP		[«Ethernet, локальная сеть: уровень канала передачи данных и Спецификация физического уровня «, AA-K759B-TK, Digital Equipment Corporation, Мейнард, Массачусетс.Также как: «The Ethernet — локальная сеть », версия 1.0, цифровая Equipment Corporation, Intel Corporation, Xerox Corporation, сентябрь 1980 г. И: «Ethernet, локальный Зональная сеть: уровень канала передачи данных и физический уровень Технические характеристики », Digital, Intel и Xerox, ноябрь 1982 г. И: XEROX, «Ethernet, локальная сеть: канал передачи данных. Спецификация уровня и физического уровня », X3T51 / 80-50, Xerox Corporation, Стэмфорд, Коннектикут, октябрь 1980 г.] [[XEROX]]
23	БАГАЖНИК-1	Ствол-1		[Barry_Boehm]
24	БАГАЖНИК-2	Ствол-2		[Barry_Boehm]
25	ЛИСТ-1	Лист-1		[Barry_Boehm]
26	ЛИСТ-2	Лист-2		[Barry_Boehm]
27	RDP	Протокол надежных данных		[RFC908] [Bob_Hinden]
28	IRTP	Надежная транзакция в Интернете		[RFC938] [Trudy_Miller]
29	ISO-TP4	Транспортный протокол ISO, класс 4		[RFC905] [<тайный контакт>]
30	NETBLT	Протокол массовой передачи данных		[RFC969] [Дэвид Кларк]
31	MFE-NSP	Протокол сетевых служб MFE		[Шаттлворт, Б., «Документальный фильм MFENet, национального Компьютерная сеть », UCRL-52317, Лаборатория Лоуренса Ливермора, Ливермор, Калифорния, июнь 1977 г.] [Barry_Howard]
32	MERIT-INP	Межузловой протокол MERIT		[Hans_Werner_Braun]
33	DCCP	Протокол управления перегрузкой дейтаграмм		[RFC4340]
34	3PC	Протокол сторонних подключений		[Stuart_A_Friedberg]
35	IDPR	Протокол маршрутизации с междоменной политикой		[Martha_Steenstrup]
36	XTP	XTP		[Greg_Chesson]
37	DDP	Протокол доставки дейтаграмм		[Wesley_Craig]
38	IDPR-CMTP	Протокол передачи управляющих сообщений IDPR		[Martha_Steenstrup]
39	TP ++	Транспортный протокол TP ++		[Dirk_Fromhein]
40	IL	Транспортный протокол IL		[Dave_Presotto]
41	IPv6	Инкапсуляция IPv6		[RFC2473]
42	SDRP	Протокол маршрутизации по запросу от источника		[Дебора_Эстрин]
43	IPv6-маршрут	Заголовок маршрутизации для IPv6	Y	[Steve_Deering]
44	IPv6-Frag	Заголовок фрагмента для IPv6	Y	[Steve_Deering]
45	IDRP	Протокол междоменной маршрутизации		[Sue_Hares]
46	RSVP	Протокол бронирования		[RFC2205] [RFC3209] [Bob_Braden]
47	GRE	Универсальная инкапсуляция маршрутизации		[RFC2784] [Tony_Li]
48	DSR	Протокол динамической маршрутизации от источника		[RFC4728]
49	BNA	BNA		[Гэри Саламон]
50	ESP	Encap Security Payload	Y	[RFC4303]
51	AH	Заголовок аутентификации	Y	[RFC4302]
52	I-NLSP	Интегрированная безопасность на сетевом уровне TUBA		[K_Robert_Glenn]
53	SWIPE (устарело)	IP с шифрованием		[Джон Иоаннидис]
54	НАРП	Протокол разрешения адресов NBMA		[RFC1735]
55	МОБИЛЬНЫЙ	IP-мобильность		[Charlie_Perkins]
56	TLSP	Протокол безопасности транспортного уровня с использованием управления ключами Kryptonet		[Christer_Oberg]
57	SKIP	SKIP		[Tom_Markson]
58	IPv6-ICMP	ICMP для IPv6		[RFC8200]
59	IPv6-NoNxt	Нет следующего заголовка для IPv6		[RFC8200]
60	IPv6-Opts	Параметры назначения для IPv6	Y	[RFC8200]
61		любой внутренний протокол хоста		[Internet_Assigned_Numbers_Authority]
62	CFTP	CFTP		[Форсдик, Х., «CFTP», Сетевое сообщение, Болт Беранек и Ньюман, январь 1982 г.] [Harry_Forsdick]
63		любая локальная сеть		[Internet_Assigned_Numbers_Authority]
64	SAT-EXPAK	SATNET и подсобное помещение EXPAK		[Steven_Blumenthal]
65	КРИПТОЛАН	Криптолан		[Пол Лю]
66	RVD	Протокол удаленного виртуального диска MIT		[Michael_Greenwald]
67	IPPC	Пакетное ядро Internet Pluribus		[Steven_Blumenthal]
68		любая распределенная файловая система		[Internet_Assigned_Numbers_Authority]
69	СБ-ПН	Мониторинг SATNET		[Steven_Blumenthal]
70	VISA	Протокол VISA		[Gene_Tsudik]
71	IPCV	Утилита Internet Packet Core Utility		[Steven_Blumenthal]
72	CPNX	Computer Protocol Network Executive		[Дэвид Митнахт]
73	CPHB	Компьютерный протокол Heart Beat		[Дэвид Митнахт]
74	WSN	Сеть Wang Span		[Виктор Дафулас]
75	ПВП	Протокол пакетного видео		[Steve_Casner]
76	BR-SAT-MON	Мониторинг Backroom SATNET		[Steven_Blumenthal]
77	SUN-ND	SUN ND PROTOCOL-Temporary		[William_Melohn]
78	WB-MON	ШИРОКОПОЛОСНЫЙ мониторинг		[Steven_Blumenthal]
79	WB-EXPAK	ШИРОКОПОЛОСНЫЙ EXPAK		[Steven_Blumenthal]
80	ISO-IP	Интернет-протокол ISO		[Marshall_T_Rose]
81	ВМТП	ВМТП		[Дэйв_Черитон]
82	SECURE-VMTP	SECURE-VMTP		[Дэйв_Черитон]
83	ВИНО	ВИНО		[Брайан Хорн]
84	ТТП	Протокол передачи транзакций		[Jim_Stevens]
84	IPTM	Диспетчер трафика Интернет-протокола		[Jim_Stevens]
85	NSFNET-IGP	NSFNET-IGP		[Hans_Werner_Braun]
86	DGP	Протокол разнородного шлюза		[M / A-COM Government Systems, «Протокол разнородных шлюзов» Спецификация, Эскизная редакция », № контракта.CS 5, 16 ноября 1987 г.] [Mike_Little]
87	TCF	TCF		[Guillermo_A_Loyola]
88	EIGRP	EIGRP		[RFC7868]
89	OSPFIGP	OSPFIGP		[RFC1583] [RFC2328] [RFC5340] [John_Moy]
90	Sprite-RPC	Протокол Sprite RPC		[Велч, Б., «Система удаленного вызова процедур Sprite», Технический отчет, UCB / Департамент компьютерных наук, 86/302, Калифорнийский университет в Беркли, июнь 1986 г.] [Брюс Уиллинс]
91	LARP	Протокол разрешения адресов локуса		[Брайан Хорн]
92	MTP	Протокол многоадресной передачи		[Susie_Armstrong]
93	AX.25	AX.25 Рамки		[Brian_Kantor]
94	IPIP	Протокол инкапсуляции IP-внутри-IP		[Джон Иоаннидис]
95	MICP (не рекомендуется)	Mobile Internetworking Control Pro.		[Джон Иоаннидис]
96	SCC-SP	Semaphore Communications Sec.Pro.		[Howard_Hart]
97	ETHERIP	Инкапсуляция Ethernet в IP		[RFC3378]
98	ENCAP	Заголовок инкапсуляции		[RFC1241] [Robert_Woodburn]
99		любая частная схема шифрования		[Internet_Assigned_Numbers_Authority]
100	GMTP	GMTP		[[RXB5]]
101	IFMP	Протокол управления потоком Ipsilon		[Bob_Hinden] [ноябрь 1995 г., 1997 г.]
102	ПННИ	PNNI через IP		[Ross_Callon]
103	PIM	Независимая от протокола многоадресная передача		[RFC7761] [Dino_Farinacci]
104	ARIS	ARIS		[Нэнси Фельдман]
105	SCPS	SCPS		[Robert_Durst]
106	QNX	QNX		[Michael_Hunter]
107	A / N	Активные сети		[Bob_Braden]
108	IPComp	Протокол сжатия полезной нагрузки IP		[RFC2393]
109	СНП	Протокол Sitara Networks		[Manickam_R_Sridhar]
110	Compaq-Peer	Протокол однорангового узла Compaq		[Victor_Volpe]
111	IPX-в-IP	IPX в IP		[CJ_Lee]
112	VRRP	Протокол резервирования виртуального маршрутизатора		[RFC5798]
113	PGM	Протокол надежной передачи PGM		[Tony_Speakman]
114		любой протокол с нулевым переходом		[Internet_Assigned_Numbers_Authority]
115	L2TP	Протокол туннелирования второго уровня		[RFC3931] [Бернард Абоба]
116	DDX	Обмен данными D-II (DDX)		[John_Worley]
117	IATP	Протокол передачи интерактивного агента		[John_Murphy]
118	STP	Протокол передачи расписания		[Jean_Michel_Pittet]
119	SRP	Протокол радиосвязи SpectraLink		[Марк_Гамильтон]
120	UTI	UTI		[Peter_Lothberg]
121	СМП	Протокол простых сообщений		[Leif_Ekblad]
122	SM (устарело)	Простой протокол многоадресной передачи		[Jon_Crowcroft] [draft-perlman-simple-multicast]
123	PTP	Протокол прозрачности производительности		[Michael_Welzl]
124	ISIS через IPv4			[Tony_Przygienda]
125	ПОЖАР			[Criag_Partridge]
126	CRTP	Протокол боевой радиотранспорта		[Robert_Sautter]
127	CRUDP	Датаграмма пользователя боевой радиостанции		[Robert_Sautter]
128	SSCOPMCE			[Kurt_Waber]
129	IPLT			[[Hollbach]]
130	SPS	Secure Packet Shield		[Bill_McIntosh]
131	ТРУБА	Инкапсуляция частного IP в IP		[Bernhard_Petri]
132	SCTP	Протокол передачи управления потоком		[Randall_R_Stewart]
133	FC	Fibre Channel		[Murali_Rajagopal] [RFC6172]
134	RSVP-E2E-IGNORE			[RFC3175]
135	Заголовок мобильности		Y	[RFC6275]
136	UDPLite			[RFC3828]
137	MPLS-в-IP			[RFC4023]
138	мане	Протоколы MANET		[RFC5498]
139	HIP	Протокол идентификации хоста	Y	[RFC7401]
140	Прокладка 6	Протокол Shim6	Y	[RFC5533]
141	WESP	Обернутая инкапсулирующая полезная нагрузка безопасности		[RFC5840]
142	ROHC	Надежное сжатие заголовка		[RFC5858]
143	Ethernet	Ethernet		[RFC8986]
144-252		Не назначен		[Internet_Assigned_Numbers_Authority]
253		Использование для экспериментов и тестирования	Y	[RFC3692]
254		Использование для экспериментов и тестирования	Y	[RFC3692]
255	Зарезервировано			[Internet_Assigned_Numbers_Authority]