Все, что ты хотел узнать о сетевых протоколах

Xakep, номер #046, стр. 046-044-1

Фленов Михаил aka Horrific (smirnandr@mail.ru)

Каждый раз, когда ты передаешь данные по сети, они как-то перетекают от твоего компьютера к другому. Как это происходит? Cкажешь, наверное, что по специальному сетевому протоколу, и будешь прав. Но существует множество их разновидностей. Какой и когда используется? Зачем они нужны? Как они работают? Вот на эти вопросы я и постараюсь ответить в одной статье.

Часть первая - модель OSI

Модель взаимодействия открытых систем

Прежде чем разбираться с протоколами, нам необходимо узнать, что такое модель взаимодействия открытых систем (OSI - Open Systems Interconnection), которая была разработана Международной Организацией по Стандартам (ISO). В соответствии с этой моделью, сетевое взаимодействие делится на семь уровней:

1. Физический уровень - передача битов по физическим каналам (коаксиальный кабель, витая пара, оптоволоконный кабель). Здесь определяются характеристики физических сред и параметры электрических сигналов.

2. Канальный уровень - передача кадра данных между любыми узлами в сетях типовой топологии или соседними узлами произвольной топологии. В качестве адресов на канальном уровне используются MAC-адреса.

3. Сетевой уровень - доставка пакета любому узлу в сетях произвольной топологии. На этом уровне нет никаких гарантий доставки пакета.

4. Транспортный уровень - доставка пакета любому узлу с любой топологией сети и заданным уровнем надежности доставки. На этом уровне имеются средства для установления соединения, буферизации, нумерации и упорядочивания пакетов.

5. Сеансовый уровень - управление диалогом между узлами. Обеспечена возможность фиксации активной на данный момент стороны.

6. Уровень представления - здесь возможно преобразование данных (шифрация, компрессия).

7. Прикладной уровень - набор сетевых сервисов (FTP, E-mail и др.) для пользователя и приложения.

Связь модели OSI с сетевыми протоколами

Все начинается с прикладного уровня. Пакет попадает на этот уровень, и к нему добавляется заголовок. После этого прикладной уровень отправляет этот пакет на следующий уровень (уровень представления). Здесь ему также добавляется свой собственный заголовок, и пакет отправляется дальше. Так до физического уровня, который занимается непосредственно передачей данных и отправляет пакет в сеть.

Другая машина, получив пакет, начинает обратный отсчет. Пакет с физического уровня попадает на канальный. Канальный уровень убирает свой заголовок и поднимает пакет выше (на уровень сети). Уровень сети убирает свой заголовок и поднимает пакет выше. Так пакет подымается до уровня приложения, где остается чистый пакет без служебной инфы, которая была прикреплена на исходной машине перед отправкой пакета.

Модель OSI по методу Microsoft

MS, как всегда, пошла своим путем и реализовала модель OSI в TCP/IP по-своему. У MS вместо семи уровней есть только четыре. Но это не значит, что остальные уровни позабыты и позаброшены, просто один уровень MS может выполнять все, что в OSI делают три уровня. Например, уровень приложения у MS выполняет все, что делает уровень приложения, уровень представления и уровень сеанса вместе взятые.

Содержание  Вперед на стр. 046-044-2