TCP 프로토콜
TCP/IP 프로토콜 스택
기업 네트워크는 컴퓨터, 허브, 네트워크 등 다양한 장치로 구성된 복잡한 시스템입니다. 라우터, 스위치, 시스템 응용 소프트웨어 등 시스템 통합자 및 네트워크 관리자의 주요 임무는 이 시스템이 정보 흐름 처리에 최대한 잘 대처하고 기업 네트워크의 사용자 문제에 대한 올바른 솔루션을 얻을 수 있도록 하는 것입니다. 응용 소프트웨어는 다른 응용 프로그램과의 통신을 허용하는 서비스를 요청합니다. 이 서비스는 인터네트워킹 메커니즘입니다.
기업 정보, 흐름의 강도, 처리 방식은 끊임없이 변화하고 있습니다. 기업 정보 처리 기술의 극적인 변화의 예는 글로벌 네트워크의 인기가 유례없이 증가한 것입니다.인터넷 지난 2~3년 동안. 그물인터넷 정보 표시 방식을 변경하여 서버에서 텍스트, 그래픽, 사운드 등 모든 유형의 정보를 수집했습니다. 네트워크 전송 시스템인터넷 분산된 기업 네트워크 구축 작업을 크게 단순화했습니다.
하나의 강력한 컴퓨터 네트워크 내에서의 연결과 상호 작용은 나중에 프로토콜 스택이라고 불리는 프로토콜 제품군을 설계하고 생성하는 목표였습니다. TCP/IP(전송 제어 프로토콜/인터넷 프로토콜) . 스택의 주요 아이디어는 인터네트워킹 메커니즘을 만드는 것입니다.
TCP/IP 프로토콜 스택은 네트워크의 컴퓨터를 연결하기 위해 전 세계적으로 널리 사용됩니다.인터넷. TCP/IP 기업 네트워크의 컴퓨터와 기타 장비 간 통신에 사용되는 데이터 전송 프로토콜 제품군에 부여되는 일반적인 이름입니다.
TCP/IP 프로토콜 스택의 가장 큰 장점은 서로 다른 제조업체의 네트워크 장비 간에 안정적인 통신을 제공한다는 것입니다. 이러한 이점은 다양한 표준화된 애플리케이션을 사용하여 작동하는 동안 입증된 일련의 통신 프로토콜을 TCP/IP에 포함함으로써 보장됩니다. TCP/IP 스택의 프로토콜은 메시지 전달을 위한 메커니즘을 제공하고, 메시지 형식의 세부 사항을 설명하며, 오류 처리 방법을 지정합니다. 프로토콜을 사용하면 이러한 프로세스가 발생하는 장비 유형을 고려하지 않고도 데이터 전송 프로세스를 설명하고 이해할 수 있습니다.
TCP/IP 프로토콜 스택 생성의 역사는 미국 국방부가 수많은 컴퓨터를 다양한 운영 체제와 결합하는 문제에 직면했을 때 시작되었습니다. 이를 달성하기 위해 1970년에 일련의 표준이 작성되었습니다. 이러한 표준을 기반으로 개발된 프로토콜을 통칭하여 TCP/IP라고 합니다.
TCP/IP 프로토콜 스택은 원래 네트워크용으로 설계되었습니다.첨단 연구 프로젝트 기관 네트워크(ARPANET). 아르파넷 실험적인 분산 패킷 교환 네트워크로 간주되었습니다.이 네트워크에서 TCP/IP 프로토콜 스택을 사용하는 실험은 긍정적인 결과로 끝났습니다. 따라서 프로토콜 스택은 산업용으로 채택되었으며 이후 몇 년에 걸쳐 확장 및 개선되었습니다. 나중에 스택은 로컬 네트워크에서 사용하도록 조정되었습니다. 1980년 초에 이 프로토콜은 Veg 운영 체제의 필수적인 부분으로 사용되기 시작했습니다.클레이유닉스 v 4.2. 같은 해 통합 네트워크가 등장했습니다.인터넷 . 기술로의 전환인터넷 1983년 미국 국방부가 글로벌 네트워크에 연결된 모든 컴퓨터가 TCP/IP 프로토콜 스택을 사용하도록 규정하면서 완성되었습니다.
TCP/IP 프로토콜 스택은 사용자에게 다음을 제공합니다.두 가지 주요 서비스응용프로그램을 사용하는 것:
데이터그램 패키지 배송 차량 . 이는 TCP/IP 스택의 프로토콜이 메시지에 포함된 주소 지정 정보만을 기반으로 작은 메시지의 전송 경로를 결정한다는 것을 의미합니다. 논리적 연결을 설정하지 않고 전달이 수행됩니다. 이러한 유형의 전달을 통해 TCP/IP 프로토콜을 광범위한 네트워크 장비에 적용할 수 있습니다.
안정적인 스트리밍 차량 . 대부분의 애플리케이션에는 전송 오류, 패킷 손실 또는 중간 오류를 자동으로 복구하기 위한 통신 소프트웨어가 필요합니다. 라우터. 안정적인 전송을 사용하면 애플리케이션 간에 논리적 연결을 설정한 다음 해당 연결을 통해 대량의 데이터를 보낼 수 있습니다.
TCP/IP 프로토콜 스택의 주요 장점은 다음과 같습니다.
네트워크 기술로부터 독립. TCP/IP 프로토콜 스택은 전송 요소(데이터그램)만 정의하고 네트워크를 통해 이동하는 방식을 설명하므로 최종 사용자 장비와 독립적입니다.
보편적인 연결성. 스택을 사용하면 이를 지원하는 컴퓨터 쌍이 서로 통신할 수 있습니다. 각 컴퓨터에는 논리 주소가 할당되며 전송된 각 데이터그램에는 보낸 사람과 받는 사람의 논리 주소가 포함됩니다. 중간 라우터는 대상 주소를 사용하여 라우팅 결정을 내립니다.
끝으로 종료 확인.TCP/IP 스택의 프로토콜은 송신자와 수신자 간에 교환되는 정보의 올바른 전달을 확인합니다.
표준 애플리케이션 프로토콜. TCP/IP 프로토콜에는 이메일, 파일 전송, 원격 액세스 등과 같은 일반적인 애플리케이션을 지원하는 도구가 포함되어 있습니다.
급격한 네트워크 성장인터넷 그리고 당연히 TCP/IP 프로토콜 스택의 가속화된 개발로 인해 개발자는 프로토콜의 질서 있는 개발에 기여할 일련의 문서를 작성해야 했습니다. 조직인터넷 활동 위원회(IAB) )는 다음과 같은 일련의 문서를 개발했습니다. RFC(의견 요청). 일부 RFC 네트워크 서비스 또는 프로토콜과 그 구현을 설명하고, 기타 문서에서는 해당 사용 조건을 설명합니다. 포함 RFC TCP/IP 프로토콜 스택 표준이 공개되었습니다. TCP/IP 표준은 항상 문서로 게시된다는 점을 명심해야 합니다. RFC(모든 RFC는 아님) 표준을 정의합니다.
RFC 원래 전자적으로 출판되었으며 토론에 참여한 사람들이 논평할 수 있었습니다. 문서는 내용에 대한 일반적인 합의가 이루어질 때까지 여러 가지 변경을 거칠 수 있습니다. 문서가 새로운 아이디어를 규제하는 경우 번호가 할당되고 다른 문서와 함께 배치됩니다. RFC . 이 경우 각 새 문서에는 구현 필요성을 규제하는 상태가 지정됩니다. 새 문서 출시 RFC 모든 하드웨어 및 소프트웨어 제조업체가 이를 자사 제품에 구현해야 한다는 의미는 아닙니다. 부록 2에는 일부 문서에 대한 설명이 포함되어 있습니다. RFC 및 해당 상태.
1.표준화 상태. 프로토콜에는 여러 가지 상태가 있을 수 있습니다.
프로토콜 표준이 승인되었습니다.
프로토콜 표준이 고려 대상으로 제안되었습니다.
실험 프로토콜이 제안되었습니다.
해당 프로토콜은 더 이상 사용되지 않으며 현재 사용되지 않습니다.
2.프로토콜 상태. 프로토콜에는 여러 가지 상태가 있을 수 있습니다.
구현을 위해서는 프로토콜이 필요합니다.
프로토콜은 제조업체가 원하는 대로 구현할 수 있습니다.
복잡한 기업 네트워크를 운영하다 보면 관련 없는 문제가 많이 발생합니다. 하나의 프로토콜 기능으로 이를 해결하는 것은 거의 불가능합니다. 그러한 프로토콜은 다음을 충족해야 합니다.
네트워크 오류를 인식하고 기능을 복원합니다.
네트워크 대역폭을 분배하고 과부하 시 데이터 흐름을 줄이는 방법을 알고 있습니다.
지연과 패킷 손실을 인식하고 이로 인한 피해를 줄이는 방법을 알고 있습니다.
데이터의 오류를 인식하고 이에 대해 응용 프로그램 소프트웨어에 알립니다.
네트워크에서 패킷의 질서 있는 이동을 생성합니다.
이 정도의 기능은 한 프로토콜의 능력을 넘어서는 것입니다. 따라서 스택이라는 상호 운용 가능한 프로토콜 집합이 만들어졌습니다.
TCP/IP 프로토콜 스택은 참조 모델 이전에 개발되었기 때문에 OSI , 모델 수준에 대한 해당 수준의 대응 OSI 아주 조건부입니다.TCP/IP 프로토콜 스택의 구조그림에 표시됩니다. 1.1.
쌀. 1.1. TCP/IP 프로토콜 스택의 구조.
쌀. 12. 메시지 경로.
이론적으로 한 응용 프로그램에서 다른 응용 프로그램으로 메시지를 보내는 것은 보낸 사람 스택의 인접한 계층을 통해 메시지가 순차적으로 전송되어 네트워크 인터페이스 계층(계층)을 따라 메시지를 전달하는 것을 의미합니다. IV ) 또는 참조 모델에 따라 OSI , 물리적 계층에서는 수신자가 메시지를 수신하고 인접한 프로토콜 소프트웨어 계층을 통해 메시지를 전송합니다.실제로 스택 수준 간의 상호 작용은 훨씬 더 복잡합니다. 각 계층은 메시지가 올바른지 여부를 결정하고 메시지 유형이나 대상 주소에 따라 특정 작업을 수행합니다. TCP/IP 프로토콜 스택의 구조에는 명확한 "무게 중심"이 있습니다. 이것이 네트워크 계층이자 프로토콜입니다.그 안에 IP가 있습니다. IP 프로토콜 여러 상위 수준 프로토콜 모듈 및 여러 네트워크 인터페이스와 인터페이스할 수 있습니다. 즉, 실제로 한 응용 프로그램에서 다른 응용 프로그램으로 메시지를 전달하는 프로세스는 다음과 같습니다. 발신자는 해당 수준의 메시지를 전송합니다. III 프로 IP 프로토콜 데이터그램에 배치되어 네트워크(네트워크 1)로 전송됩니다. ~에예를 들어 중간 장치 라우터, 데이터그램프로토콜 수준까지 전달됨 IP , 이를 다른 네트워크(네트워크 2)로 다시 보냅니다. 데이터그램이 도달하면 수신됩니다.라, IP 프로토콜 메시지를 선택하여 상위 레벨로 전송합니다.쌀. 1.2에서는 이 프로세스를 보여줍니다.
TCP/IP 프로토콜 스택의 구조는 다음과 같이 나눌 수 있습니다.네 가지 수준. 가장 낮은 것 - 네트워크 인터페이스 계층(계층 IV) -모델의 물리적 및 채널 수준에 해당 OSI. 스택에 TCP/IP 프로토콜은 이 수준을 규제하지 않습니다. 네트워크 수준인터페이스는 데이터그램을 수신하고 이를 특정 장치로 전송하는 역할을 담당합니다.네트워크 없음. 마우스 드라이버로 네트워크와의 인터페이스 구현 가능자체 프로토콜을 사용하는 군집 또는 복잡한 시스템국가 수준(스위치, 라우터). 그는 캠프를 지지한다인기 있는 로컬 네트워크의 물리적 및 링크 수준 다트:이더넷, 토큰팡, FDDI 등. 분산 네트워크 지원용PPP 연결이 끊어지고슬립 및 글로벌 네트워크의 경우 - X.25 프로토콜. 개발 사용에 대한 지원을 제공합니다.셀 스위칭 기술 - ATM . 포함하는 것이 일반적인 관행이 되었습니다.새로운 로컬 또는 분산 기술을 TCP/IP 프로토콜 스택에 통합새로운 문서에 의한 분산 네트워크 및 규제 RFC.
네트워크 계층(계층 III) - 이것이 인터네트워크 상호작용 수준이다.행위. 레이어는 사용자 간의 상호 작용을 관리합니다.네트워크. 전송 계층으로부터 수신자의 주소와 함께 보낸 사람으로부터 패킷을 보내라는 요청을 받습니다. 계층은 패킷을 데이터그램으로 캡슐화하고 헤더를 채우며 선택적으로브리지는 라우팅 알고리즘을 사용합니다. 레벨 프로세스들어오는 데이터그램을 수신하고 수신된 정보의 정확성을 확인합니다.짝짓기. 수신측에서는 네트워크 계층 소프트웨어헤더를 제거하고 전송 프로토콜을 결정합니다.패키지를 처리합니다.
TCP/IP 스택의 기본 네트워크 계층 프로토콜 사용된 프로토콜 IP 은(는) 정보 전달을 목적으로 생성되었습니다.분산 네트워크의 형성. 프로토콜의 장점 IP 복잡한 토폴로지를 가진 네트워크에서 효과적인 작동 가능성그녀에게. 이 경우 프로토콜은 합리적으로 대역폭 방법을 사용합니다.저속 통신 회선의 가용성. 프로토콜의 핵심 IP 누워 데이터그램패키지 배송을 보장하지는 않지만구현을 지향합니다.
이 수준에는 다음을 생성하는 모든 프로토콜이 포함됩니다.라우팅 테이블을 유지하고 업데이트합니다. 게다가 이에 대해레벨 간에 오류에 대한 정보를 교환하기 위한 프로토콜이 있습니다.뒤 라우터네트워크와 발신자에 의해.
다음 레벨 -운송 (레벨 II). 메인잇 임무는 애플리케이션 시스템 간의 상호 작용을 보장하는 것입니다.그램. 전송 계층은 데이터의 흐름을 제어합니다.안정적인 전송을 보장합니다. 이를 위해 확인 메커니즘이 사용되었습니다.분실된 송신의 중복으로 정확한 수신을 기다리거나오류가 있는 패키지가 도착했습니다. 전송 계층은 데이터를 받아들입니다.여러 응용 프로그램의 데이터를 하위 수준으로 보냅니다. 그렇게 하면 각 항목에 추가 정보가 추가됩니다.계산된 체크섬 값을 포함한 패킷입니다.
전송 제어 프로토콜은 이 수준에서 작동합니다. TCP(전송 제어 프로토콜) 데이터 ) 및 전송 프로토콜데이터그램 방법을 사용한 중첩 패킷 UDP(사용자 데이터그램 프로토콜). TCP 프로토콜 보장된 데이터 전달을 제공합니다.원격 애플리케이션 간의 논리적 연결 형성프로세스. 프로토콜 작동 UDP 프로토콜 작동 방식과 유사 IP, 하지만 주요 임무는 바인더의 기능을 수행하는 것입니다.네트워크 프로토콜과 다양한 애플리케이션 간의 링크.
최고레벨(레벨지원 했어 . 널리 사용되는 애플리케이션 계층 서비스를 구현합니다. 그들에게서운반됨: 원격 시스템 간의 파일 전송 프로토콜, pro원격 터미널 에뮬레이션 프로토콜, 메일 프로토콜 등 각응용 프로그램이 교통 유형을 선택하도록 합니다.메시지의 연속적인 흐름 또는 개별 메시지의 순서연락. 응용 프로그램은 데이터를 전송 계층으로 전송합니다.필요한 형태로 누드.
프로토콜 스택의 기능 원리 고려 세 번째 수준 프로토콜부터 TCP/IP를 구현하는 것이 좋습니다.냐. 이는 더 높은 수준의 프로토콜이작업은 하위 수준 프로토콜의 기능에 의존합니다. 분산 라우팅 문제를 이해하려면다음 네트워크의 프로토콜을 연구하는 것이 좋습니다.시퀀스: IP, ARP, ICMP, UDP 및 TCP . 이는 사실 때문이다 분산 네트워크의 원격 시스템 간에 정보를 전달하기 위해 전체 시스템 제품군이 어느 정도 사용됩니다.일명 TCP/IP 프로토콜.
TCP/IP 프로토콜 스택에는 많은 수의 프로토콜이 포함되어 있습니다.애플리케이션 레벨 프로토콜. 이 프로토콜은 다양한 기능을 수행합니다.네트워크 관리, 파일 전송, 파일 이용 시 분산 서비스 제공, 용어 에뮬레이션 등의 기능을 포함합니다.낚시, 이메일 배달 등 파일 전송 프로토콜 (파일 전송 프로토콜 - FTP )을 사용하면 컴퓨터 간에 파일을 이동할 수 있습니다.컴퓨터 시스템. 규약텔넷 가상 터를 제공합니다마이너 에뮬레이션. 단순 네트워크 관리 프로토콜(단순 네트워크 관리 프로토콜 - SNMP )는 제어 프로토콜이다비정상적인 네트워크 상태를 보고하는 데 사용되는 네트워크 감지네트워크에서 허용 가능한 임계값을 설정합니다. 간단한 프로토콜메일 전송(Simple Mail Transfer Protocol - SMTP)은 다음을 제공합니다. 이메일 전송 메커니즘. 이러한 프로토콜 및 기타 애플리케이션애플리케이션은 TCP/IP 스택 서비스를 사용하여 사용자에게 다음을 제공합니다.기본 네트워크 서비스.
프로토콜 스택의 애플리케이션 계층 프로토콜에 대해 자세히 알아보기TCP/IP는 이 자료에서 다루지 않습니다.
TCP/IP 스택의 프로토콜을 고려하기 전에 기본 사항을 소개하겠습니다.전달하는 정보의 이름을 정의하는 용어레벨 사이. 네트워크를 통해 전송되는 데이터 블록의 이름프로토콜 스택의 어떤 계층에 있는지에 따라 다릅니다. 네트워크 인터페이스가 처리하는 데이터 블록을액자 . 데이터 블록이 네트워크 인터페이스와 네트워크 사이에 있는 경우수준이라고 합니다 IP 데이터그램 (또는 그냥 데이터그램나의). 전송과 네트워크 사이를 순환하는 데이터 블록 레벨 이상이라고 합니다 IP 패킷.그림에서. 1.3은 비율을 보여줍니다TCP/IP 프로토콜 스택 수준에 대한 데이터 블록 지정의 일치.
쌀. 1. 3. TCP/IP 스택 수준에서 정보를 지정합니다.
송신자에서 수신자에게 직접 전송하는 것과 여러 네트워크를 통한 전송 간의 차이점에 대한 설명으로 TCP/IP 프로토콜 스택의 계층 설명을 보완하는 것이 매우 중요합니다. 그림에서. 그림 4는 이러한 전송 유형 간의 차이점을 보여줍니다.
쌀.1.4. 정보 전송 방법.
메시지가 라우터를 사용하여 두 네트워크를 통해 전달될 때 두 개의 서로 다른 네트워크 프레임(프레임 1과 프레임 2)을 사용합니다. 프레임 1 - 발신자에서 라우터로의 전송, 프레임 2 - 라우터에서 수신자로의 전송입니다.
애플리케이션 계층과 전송 계층은 연결을 설정할 수 있으므로 계층화 원칙에 따르면 수신자 전송 계층에서 수신한 패킷은 발신자 전송 계층에서 보낸 패킷과 동일해야 합니다.
앞에서 언급한 것처럼 전송 계층의 주요 작업은 서로 간에 데이터를 전송하는 것입니다. 응용 프로세스.이 문제는 해결되었습니다 전송 제어 프로토콜 TCP(전송 제어 프로토콜) 및 사용자 데이터그램 프로토콜 UDP(사용자 데이터그램 프로토콜). TCP와 UDP 프로토콜은 공통점이 많습니다. 둘 다 위의 애플리케이션 계층에 대한 인터페이스를 제공하여 호스트 입력 인터페이스에 도착하는 데이터를 적절한 애플리케이션에 전달합니다. 두 프로토콜 모두 "포트"와 "소켓" 개념을 사용합니다. 둘 다 IP 패킷 내에 패킷을 패키징하여 기본 IP 네트워크 계층과의 인터페이스도 지원합니다.
각 컴퓨터는 여러 프로세스를 실행할 수 있습니다. 또한 애플리케이션 프로세스에는 데이터 패킷의 대상 역할을 하는 여러 진입점이 있을 수도 있습니다. 따라서 패킷이 IP 프로토콜을 통해 수신자 컴퓨터의 네트워크 인터페이스로 전달된 후 특정 수신자 프로세스로 데이터를 전달해야 합니다.
반대의 문제도 있습니다. 동일한 엔드 노드에서 실행되는 서로 다른 애플리케이션에 의해 네트워크로 전송되는 패킷은 공통 IP 프로토콜에 의해 처리됩니다. 따라서 스택은 IP 프로토콜로 전송하기 위해 다양한 애플리케이션에서 패킷을 "수집"하는 수단을 제공해야 합니다. 이 작업은 TCP 및 UDP 프로토콜에 의해 수행됩니다.
여러 다른 응용 프로그램 서비스의 데이터를 받아들이는 TCP 및 UDP 프로토콜의 절차를 호출합니다. 다중화.역방향 절차(상위 수준 서비스 집합 간에 TCP 및 UDP 프로토콜을 사용하여 네트워크 계층에서 도착하는 패킷을 배포하는 절차)를 호출합니다. 역다중화.
TCP 및 UDP 프로토콜은 각 응용 프로그램에 대해 두 개의 대기열, 즉 네트워크에서 이 응용 프로그램에 도착하는 패킷 대기열과 이 응용 프로그램에서 네트워크로 보낸 패킷 대기열을 유지 관리합니다. 전송 계층에 도착하는 패킷은 다양한 애플리케이션 프로세스의 진입점에 대한 많은 대기열 형태로 운영 체제에 의해 구성됩니다. TCP/IP 용어에서는 이러한 시스템 큐를 호출합니다. 포트,여기서 하나의 애플리케이션의 입력 및 출력 큐는 하나의 포트로 간주됩니다. 포트를 고유하게 식별하기 위해 애플리케이션 주소 지정에 사용되는 번호가 할당됩니다.
프로세스가 널리 사용되는 공용 서비스(예: FTP, 텔넷, HTTP, DNS 등)인 경우 할당됩니다. 표준, 할당된 번호,라고도 잘 알려진(잘 알려진) 포트 번호.이 숫자는 인터넷 표준 RFC에 고정되어 게시되어 있습니다. 따라서 번호 21은 FTP 원격 파일 액세스 서비스에 할당되고 23은 텔넷 원격 제어 서비스에 할당됩니다. 할당된 번호는 인터넷 내에서 독특한 0부터 1023까지의 범위에서 중앙에서 애플리케이션에 할당됩니다.
표준 번호를 할당해야 할 만큼 아직 널리 보급되지 않은 응용 프로그램의 경우 포트 번호는 응용 프로그램 개발자 또는 응용 프로그램의 요청에 대한 응답으로 운영 체제에서 로컬로 할당됩니다. 각 컴퓨터에서 운영 체제는 사용된 포트 번호와 사용 가능한 포트 번호 목록을 유지 관리합니다. 특정 컴퓨터에서 실행 중인 응용 프로그램에서 요청이 도착하면 운영 체제는 사용 가능한 첫 번째 번호를 해당 컴퓨터에 할당합니다. 이러한 숫자를 호출합니다. 동적.
앞으로 모든 네트워크 애플리케이션은 할당된 포트 번호를 사용하여 이 애플리케이션을 처리해야 합니다. 애플리케이션이 종료된 후 할당된 로컬 포트 번호는 사용 가능 목록으로 돌아가고 다른 애플리케이션에 할당될 수 있습니다. 동적 숫자는 각 컴퓨터 내에서 고유하며그러나 일반적인 상황은 서로 다른 컴퓨터에서 실행되는 응용 프로그램의 포트 번호가 동일하다는 것입니다. 일반적으로 잘 알려진 응용 프로그램(DNS, WWW, FTP, 텔넷 등)의 클라이언트 부분은 운영 체제로부터 동적 포트 번호를 받습니다.
TCP 프로토콜을 사용하는 애플리케이션과 UDP 프로토콜을 사용하는 애플리케이션의 번호 할당 간에는 종속성이 없습니다. UDP 수신 번호를 사용하여 IP 계층에 데이터를 보내는 애플리케이션은 UDP 포트. TCP 프로토콜에 액세스하는 애플리케이션과 유사합니다. TCP 포트.
두 경우 모두 할당된 번호이거나 동적 번호일 수 있습니다. TCP 및 UDP 포트 번호가 할당되는 번호 범위는 동일합니다. 할당된 포트의 경우 0~1023, 동적 포트의 경우 1024~65535입니다. 그러나 할당된 TCP와 UDP 포트 번호 사이에는 연결이 없습니다. TCP와 UDP 포트 번호가 동일하더라도 서로 다른 애플리케이션을 식별합니다. 예를 들어 한 애플리케이션에는 TCP 포트 1750이 할당되고 다른 애플리케이션에는 UDP 포트 1750이 할당될 수 있습니다. 어떤 경우에는 애플리케이션이 TCP 또는 UDP에 액세스하도록 선택할 수 있습니다(예: 이러한 애플리케이션은 DNS). 기억하기 쉽도록 일치하는 TCP 및 UDP 포트 번호가 할당됩니다(이 예에서는 번호 53).
2.5.1 UDP 프로토콜
UDP 프로토콜 데이터 단위는 다음과 같습니다. UDP 데이터그램또는 사용자 데이터그램.각 데이터그램은 별도의 사용자 메시지를 전달합니다. 이로 인해 자연스러운 제한이 발생합니다. UDP 데이터그램의 길이는 IP 프로토콜 데이터 필드의 길이를 초과할 수 없으며, 이는 기본 기술 프레임의 크기에 의해 제한됩니다. 따라서 UDP 버퍼가 가득 차면 애플리케이션 데이터가 삭제됩니다.
4개의 2바이트 필드로 구성된 UDP 헤더에는 다음이 포함됩니다. 소스 및 대상 포트 번호, 체크섬그리고 데이터그램 길이(그림 2.11).
TCP 프로토콜 세그먼트 헤더 구조
송신 포트 16
수신기 포트 16
세그먼트 위치 32
의사 헤더(96)
첫 번째 예상 바이트 32
오프셋 4
창 크기 16
체크섬 16
데이터 중요도 지표 16
옵션 및 자리 표시자
전송하는 동안 창 크기가 달라집니다. W 값으로 데이터 수신 준비 상태를 확인할 수 있습니다. W=0이면 창이 승인되지 않습니다. 특정 기간 t 후에 요청 반복 타이머는 1바이트 크기의 전체 세그먼트를 보내고 확인을 기다립니다. 수신 측이 수신할 준비가 되면 창 크기가 0보다 큰 이 바이트에 긍정적인 수신을 보냅니다.
시간 초과 메커니즘이 사용됩니다. 긍정적인 영수증을 기다리는 시간은 이중 처리 시간 값으로 고정됩니다. 타임아웃=2 평균 이중 회전 = 2τ.
URG=1 – 데이터 중요도 표시기. 수신된 세그먼트의 URG=1인 경우 수신측에서는 버퍼가 가득 찼다는 사실에 관계없이 "중요한" 데이터를 수락해야 합니다.
ASK=1 – 이 세그먼트는 긍정적인 영수증입니다.
PCH=1 – 데이터 긴급 표시기. 세그먼트 데이터를 먼저 전송해야 합니다.
RST=1 – 세그먼트는 연결 및 초기 매개변수 설정을 요청하는 역할을 합니다.
SYN=1 – 세그먼트는 전송된 데이터의 카운터를 동기화하는 데 사용됩니다.
FIN=1 – 세그먼트가 전송된 메시지의 마지막 부분입니다.
세그먼트 위치는 원본 메시지에 있는 데이터의 첫 번째 바이트의 시퀀스 번호입니다.
첫 번째 예상 바이트 - 이 필드는 수신 측에서 예상하는 바이트의 시퀀스 번호를 지정하는 동시에 더 낮은 숫자의 바이트가 올바르게 수신되었는지 확인합니다. 이 필드는 세그먼트에 긍정적인 영수증이 있는 경우에만 채워집니다. ASK 플래그는 1과 같습니다.
데이터 오프셋 – 헤더 길이를 32비트 단어로 설정합니다.
예약 필드 – 사용되지 않습니다. 내용은 0입니다.
플래그 – 이 필드는 하나를 포함할 때 활성화됩니다.
창 크기는 수신 측에서 허용할 바이트 수를 나타냅니다.
체크섬 – 전체 세그먼트에 대해 결정됩니다(발신자와 수신자의 데이터, 의사 헤더 및 IP 주소 포함). 의사 헤더 비트 = 96.
데이터 중요도 표시기 – 플래그 URG=1인 경우에만 채워집니다. 데이터는 애플리케이션 수준에서만 처리됩니다.
옵션 및 자리 표시자(추가) – 옵션은 설정되는 연결 매개변수(세그먼트 크기, 창 크기 등)를 조정하는 데 사용됩니다. 옵션은 크기에 제한이 없습니다. 추가 필드는 옵션을 32비트 단어로 확장합니다.
네트워크 x.25
X.25 네트워크는 가장 일반적인 패킷 교환 네트워크입니다. 처음에는 X.25 프로토콜 스택이 개발되었으며, 여기서 네트워크 이름이 유래되었습니다. 이 프로토콜은 1974년 국제전화전신자문위원회(ICITT)에 의해 개발되었습니다.
1984년에 이 프로토콜은 "Red Book"에 등재되었습니다. 즉, ISO 표준으로 채택되었습니다.
그 이후로 이 표준은 큰 변화 없이 4년마다 검토되었습니다.
이 기술은 다음 두 가지 이유로 널리 보급되었습니다.
오랫동안 X.25는 사용 가능한 유일한 상용 패킷 교환 네트워크였습니다.
이러한 네트워크는 주요 데이터 전송 회선으로 남아 있는 저속 및 불안정한 통신 회선에서 매우 잘 작동합니다.
PSC – 패킷 교환 센터
PAD – 패킷 어셈블러/디스어셈블러. 삭제되었습니다.
M-M – 모뎀
M(별도) - 라우터
K – 컴퓨터
* - 내장 패키지 수집기/파서
** - 전화 네트워크
PSC(Packet Disassembler)는 8, 16, 24, 32 및 64개의 비동기 터미널을 지원합니다.
터미널은 일반적으로 -> 일반 전화 네트워크로 이동한 후 -> 특수 RS-232C 인터페이스를 통해 PSA로 이동합니다.
X.3 프로토콜에 의해 규제되는 주요 기능은 다음과 같습니다.
원하는 리소스에서 X.25 네트워크 설정 및 연결 해제
저속 단말기의 바이트나 문자를 필요한 길이의 패킷으로 모아서 네트워크로 전송하는 것
네트워크로부터 패킷을 수신하고, 패킷을 파싱하여 단말로 데이터를 전송하는 역할
TCP(Transmission Control Protocol)는 IP 환경에서 안정적인 데이터 전송을 제공합니다. TCP는 OSI 참조 모델(계층 4)의 전송 계층에 속합니다. TCP는 데이터 스트리밍, 신뢰성, 효율적인 흐름 제어, 이중화 및 다중화와 같은 서비스를 제공합니다.
데이터를 스트리밍할 때 TCP는 시퀀스 번호로 식별되는 구조화되지 않은 바이트 스트림을 전송합니다. 이 서비스는 TCP를 통해 데이터를 전송하기 전에 데이터를 블록으로 나눌 필요가 없기 때문에 애플리케이션에 유용합니다. TCP는 바이트를 세그먼트로 그룹화하고 전달을 위해 이를 IP 프로토콜 계층에 전달합니다.
TCP의 신뢰성은 인터네트워크를 통한 엔드투엔드 연결 지향 패킷 전송을 통해 보장됩니다. 이는 수신자가 다음에 도착해야 하는 바이트를 결정하는 데 사용하는 전송 승인 번호를 사용하여 바이트를 정렬함으로써 달성됩니다. 일정 시간 내에 확인을 받지 못한 바이트는 다시 전송됩니다. TCP의 강력한 메커니즘을 통해 장치는 손실, 지연, 중복 및 잘못 읽힌 패킷을 처리할 수 있습니다. 시간 제한 메커니즘을 통해 장치는 손실된 패킷을 인식하고 재전송을 요청할 수 있습니다.
TCP는 효율적인 흐름 제어를 제공합니다. 데이터 소스에 승인을 보낼 때 수신 TCP 프로세스는 내부 버퍼를 오버플로하지 않고 허용할 수 있는 가장 큰 시퀀스 번호를 지정합니다.
전이중 모드에서 TCP 프로세스는 패킷을 동시에 전달하고 수신할 수 있습니다.
마지막으로 TCP 멀티플렉싱은 단일 연결을 통해 여러 상위 계층 대화를 동시에 전송하는 것을 의미합니다.
TCP 연결 설정
안정적인 전송 서비스를 사용하려면 TCP 호스트가 서로 연결 지향 세션을 설정해야 합니다. 연결은 3방향 핸드셰이크라는 메커니즘을 사용하여 설정됩니다.
이 메커니즘은 연결의 양쪽을 동기화하여 시작 시퀀스 번호에 동의할 수 있도록 합니다. 또한 양 당사자가 데이터를 전송할 준비가 되어 있고 각 당사자가 상대방의 준비 상태를 인식하도록 보장합니다. 이는 세션 설정 중이나 세션 종료 후 패킷 전송 또는 재전송을 방지하는 데 필요합니다.
각 노드는 수신 및 전송되는 스트림의 바이트를 추적하기 위해 시퀀스 번호를 무작위로 선택합니다. 3단계 동기화 메커니즘은 다음과 같이 작동합니다.
첫 번째 노드(노드 A)는 연결 요청을 나타내는 초기 시퀀스 번호와 SYN 비트가 포함된 패킷을 전송하여 연결을 시작합니다. 두 번째 노드(노드 B)는 SYN을 수신하고 시퀀스 번호 X를 기록한 다음 SYN 확인으로 응답합니다(ACK = X + 1과 함께). 노드 B는 자체 시퀀스 번호(SEQ = Y)를 지정합니다. 그런 다음 ACK가 20이면 이는 노드가 바이트 0~19를 수신했으며 다음 바이트 20을 기다리고 있음을 의미합니다. 이 기술을 전송 승인이라고 합니다. 그런 다음 노드 A는 전송 승인과 함께 노드 B가 보낸 모든 바이트의 수신을 승인합니다. 이는 노드 A가 수신할 것으로 예상하는 다음 바이트를 나타냅니다(ACK = Y + 1). 그 후에 데이터 전송이 시작될 수 있습니다.
승인 및 재전송
간단한 전송 프로토콜은 소스 노드가 패킷을 보내고, 타이머를 시작하고, 새로운 패킷을 보내기 전에 승인을 기다리는 신뢰성과 흐름 제어 기술을 제공할 수 있습니다. 시간이 지나도 승인을 받지 못하면 노드는 패킷을 다시 전송합니다. 이 기술을 PAR(Positive Acknowledgement and Retransmission)이라고 합니다.
PAR은 각 패킷에 시퀀스 번호를 할당함으로써 노드가 네트워크 지연 및 조기 재전송으로 인해 손실되거나 중복된 패킷을 추적할 수 있도록 합니다. 시퀀스 번호는 승인 추적 기능에 대한 알림으로 다시 전송됩니다.
그러나 PAR은 노드가 새 패킷을 보내기 전에 승인을 기다려야 하므로 패킷이 하나씩만 전송될 수 있기 때문에 대역폭을 비효율적으로 사용합니다.
TCP 슬라이딩 윈도우
TCP의 슬라이딩 윈도우는 호스트가 승인을 기다리지 않고 여러 바이트 또는 패킷을 보낼 수 있도록 허용하므로 PAR보다 네트워크 대역폭을 더 효율적으로 사용합니다.
TCP에서는 수신 노드가 각 패킷의 현재 창 크기를 결정합니다. 데이터는 TCP 연결을 통해 바이트 스트림으로 전송되므로 창 크기도 바이트 단위로 표시됩니다. 따라서 창은 보낸 사람이 승인을 기다리기 전에 보낼 수 있는 데이터 바이트 수를 나타냅니다. 초기 창 크기는 연결이 구성될 때 결정되지만 흐름 제어 데이터가 전송되면 변경될 수 있습니다. 예를 들어 창 크기가 0이면 데이터 전송이 없음을 의미합니다.
TCP 송신자가 창 크기가 5인 수신자에게 일련의 바이트(1부터 10까지 번호가 매겨진) 슬라이딩 창을 슬라이딩 창으로 보내야 한다고 가정합니다. 송신자는 처음 5바이트를 창에 배치하고 이를 모두 한 번에 전송하고 기다립니다. 인정을 위해.
수신자는 6바이트의 ACK로 응답하여 바이트 1~5를 수신했으며 바이트 6을 기다리고 있음을 나타냅니다. 동일한 패킷에서 수신자는 창 크기가 5임을 나타냅니다. 송신자는 슬라이딩 창을 5바이트로 이동합니다. 수신자는 바이트 11을 예상하고 있음을 나타내는 11의 ACK로 응답합니다. 이 패킷에서 수신자는 창 크기가 0임을 나타낼 수 있습니다(예를 들어 내부 버퍼가 가득 찼기 때문입니다). ). 그러면 수신자가 창 크기가 0이 아닌 다른 패킷을 보낼 때까지 발신자는 더 이상 바이트를 보낼 수 없습니다.
TCP 패킷 형식
TCP 패킷의 필드와 전체 형식은 그림 1에 나와 있습니다. 35.10.
쌀. 35.10. TCP 패킷 형식
TCP 패킷의 필드에 대한 설명
다음은 그림 1에 표시된 TCP 패킷의 필드를 설명합니다. 35.10.
소스 포트와 대상 포트. 원본 및 대상 상위 수준 프로세스가 TCP 서비스를 수락하는 지점입니다.
일련번호. 일반적으로 이는 현재 메시지에 있는 데이터의 첫 번째 바이트에 할당된 번호입니다. 연결을 설정할 때 향후 전송의 원래 시퀀스 번호를 나타내는 데에도 사용할 수 있습니다.
확인 번호. 수신자가 수신할 것으로 예상하는 다음 데이터 바이트의 시퀀스 번호입니다.
데이터 이동. TCP 헤더의 32비트 단어 수입니다.
예약하다. 향후 사용을 위해 예약된 영역입니다.
플래그. 연결을 설정하는 데 사용되는 SYN 및 ACK 비트와 연결을 종료하는 데 사용되는 FIN 비트를 포함한 다양한 제어 정보입니다.
창문. 수신기의 수신 창 크기(수신 데이터의 버퍼 크기)입니다.
합계를 확인하세요. 전송 중에 헤더가 손상되었는지 여부를 나타냅니다.
긴급 표시기. 패킷에 있는 긴급 데이터의 첫 번째 바이트를 가리킵니다.
옵션. 다양한 추가 TCP 옵션.
데이터. 최상위 정보.
문학:
인터네트워킹 기술 핸드북, 4판. : 당. 영어로부터 - M .: 출판사 "William", 2005. - 1040 페이지: 아픈. - 파랄. 젖꼭지. 영어
현대 사회에서는 정보가 몇 초 만에 퍼집니다. 뉴스는 방금 나타났고 잠시 후 이미 인터넷의 일부 웹 사이트에서 볼 수 있습니다. 인터넷은 인간 정신의 가장 유용한 발전 중 하나로 간주됩니다. 인터넷이 제공하는 모든 이점을 누리려면 이 네트워크에 연결해야 합니다.
웹 페이지를 방문하는 간단한 프로세스에는 사용자에게 보이지 않는 복잡한 작업 시스템이 포함된다는 사실을 아는 사람은 거의 없습니다. 링크를 클릭할 때마다 컴퓨터 중심부에서 수백 가지의 다양한 계산 작업이 활성화됩니다. 여기에는 요청 보내기, 응답 받기 등이 포함됩니다. 소위 TCP/IP 프로토콜은 네트워크의 모든 작업을 담당합니다. 그들은 무엇인가?
모든 인터넷 프로토콜 TCP/IP는 자체 수준에서 작동합니다. 즉, 모든 사람은 자신의 일을 합니다. 전체 TCP/IP 프로토콜 제품군은 동시에 엄청난 양의 작업을 수행합니다. 그리고 이때 사용자는 밝은 그림과 긴 줄의 텍스트만 볼 수 있습니다.
프로토콜 스택의 개념
TCP/IP 프로토콜 스택은 계층적으로 4개 수준으로 구분된 기본 네트워크 프로토콜의 조직화된 세트이며 컴퓨터 네트워크를 통한 패킷 전송 배포를 위한 시스템입니다.
TCP/IP는 오늘날 사용되는 가장 유명한 네트워크 프로토콜 스택입니다. TCP/IP 스택의 원칙은 로컬 및 광역 네트워크 모두에 적용됩니다.
프로토콜 스택에서 주소를 사용하는 원리
TCP/IP 네트워크 프로토콜 스택은 패킷이 전송되는 경로와 방향을 설명합니다. 이는 로그된 알고리즘을 사용하여 서로 상호 작용하는 4가지 수준에서 수행되는 전체 스택의 주요 작업입니다. 패킷이 올바르게 전송되고 요청한 지점에 정확하게 전달되도록 하기 위해 IP 주소 지정이 도입되고 표준화되었습니다. 이는 다음 작업으로 인해 발생했습니다.
- 다양한 유형의 주소는 일관성이 있어야 합니다.예를 들어 사이트 도메인을 서버의 IP 주소로 변환하거나 그 반대로 변환하거나 호스트 이름을 주소로 변환하거나 그 반대로 변환합니다. 이렇게 하면 IP 주소뿐만 아니라 직관적인 이름을 사용하여 포인트에 액세스하는 것이 가능해집니다.
- 주소는 고유해야 합니다.이는 일부 특수한 경우 패킷이 하나의 특정 지점에만 도달해야 하기 때문입니다.
- 근거리 통신망(Local Area Network) 구성이 필요합니다.
수십 개의 노드가 사용되는 소규모 네트워크에서는 이러한 모든 작업이 가장 간단한 솔루션을 사용하여 간단하게 수행됩니다. 즉, 시스템의 소유권과 해당 IP 주소를 설명하는 테이블을 컴파일하거나 IP 주소를 모든 네트워크 어댑터에 수동으로 배포할 수 있습니다. 그러나 1,000~2,000개의 시스템을 갖춘 대규모 네트워크의 경우 수동으로 주소를 발급하는 작업은 그다지 실현 가능해 보이지 않습니다.
이것이 TCP/IP 네트워크를 위한 특별한 접근 방식이 고안된 이유이며, 이는 프로토콜 스택의 독특한 특징이 되었습니다. 확장성 개념이 도입되었습니다.
TCP/IP 프로토콜 스택의 계층
여기에는 특정 계층 구조가 있습니다. TCP/IP 프로토콜 스택에는 4개의 계층이 있으며 각 계층은 자체 프로토콜 집합을 처리합니다.
애플리케이션 레이어: 사용자가 네트워크와 상호 작용할 수 있도록 생성됩니다. 이 수준에서는 사용자가 보고 수행하는 모든 것이 처리됩니다. 이 계층을 통해 사용자는 데이터베이스 액세스, 파일 목록 읽기 및 열기, 이메일 메시지 보내기, 웹 페이지 열기 등 다양한 네트워크 서비스에 액세스할 수 있습니다. 사용자 데이터 및 작업과 함께 서비스 정보가 이 수준에서 전송됩니다.
전송 계층:이는 순수한 패킷 전송 메커니즘입니다. 이 수준에서는 패키지의 내용이나 작업과의 연관성이 전혀 중요하지 않습니다. 이 수준에서는 패킷이 전송되는 노드의 주소와 패킷이 전달되어야 하는 노드의 주소만 중요합니다. 일반적으로 서로 다른 프로토콜을 사용하여 전송되는 조각의 크기는 변경될 수 있으므로 이 수준에서는 정보 블록이 출력에서 분할되어 대상에서 단일 전체로 조립될 수 있습니다. 이로 인해 다음 조각 전송 시 단기 연결 끊김이 발생하면 데이터 손실이 발생할 수 있습니다.
전송 계층에는 단순히 데이터를 전송하는 가장 간단한 것부터 수신 확인 기능을 갖춘 복잡한 것까지, 또는 누락된 데이터 블록을 다시 요청하는 것까지 클래스로 구분되는 많은 프로토콜이 포함되어 있습니다.
이 수준은 두 가지 유형의 서비스로 더 높은 (응용 프로그램) 수준을 제공합니다.
- TCP 프로토콜을 사용하여 보장된 전달을 제공합니다.
- 가능할 때마다 UDP를 통해 전달 .
보장된 전달을 보장하기 위해 TCP 프로토콜에 따라 연결이 설정됩니다. 이를 통해 출력에서 패킷에 번호가 매겨지고 입력에서 확인될 수 있습니다. 패킷의 번호 부여 및 수신 확인은 소위 서비스 정보입니다. 이 프로토콜은 "이중" 모드의 전송을 지원합니다. 또한 프로토콜의 신중한 규정 덕분에 매우 신뢰할 수 있는 것으로 간주됩니다.
UDP 프로토콜은 TCP 프로토콜을 통한 전송 구성이 불가능하거나 네트워크 데이터 전송 세그먼트에 저장해야 하는 순간을 위해 만들어졌습니다. 또한 UDP 프로토콜은 더 높은 수준의 프로토콜과 상호 작용하여 패킷 전송의 신뢰성을 높일 수 있습니다.
네트워크 계층 또는 "인터넷 계층":전체 TCP/IP 모델의 기본 계층입니다. 이 계층의 주요 기능은 OSI 모델의 동일한 이름의 계층과 동일하며 여러 개의 작은 서브넷으로 구성된 복합 네트워크에서 패킷의 이동을 설명합니다. 이는 TCP/IP 프로토콜의 인접한 계층을 연결합니다.
네트워크 계층은 상위 전송 계층과 하위 수준 네트워크 인터페이스 사이를 연결하는 계층입니다. 네트워크 계층은 전송 계층으로부터 요청을 수신하고, 규정된 주소 지정을 통해 처리된 요청을 네트워크 인터페이스 프로토콜로 전송하여 데이터를 보낼 주소를 나타내는 프로토콜을 사용합니다.
이 수준에서는 ICMP, IP, RIP, OSPF 등의 TCP/IP 네트워크 프로토콜이 사용됩니다. 네트워크 수준에서 가장 널리 사용되는 주요 프로토콜은 물론 IP(인터넷 프로토콜)입니다. 주요 임무는 데이터 단위가 대상 노드의 네트워크 인터페이스에 도달할 때까지 한 라우터에서 다른 라우터로 패킷을 전송하는 것입니다. IP 프로토콜은 호스트뿐만 아니라 네트워크 장비(라우터 및 관리되는 스위치)에도 배포됩니다. IP 프로토콜은 최선의 노력, 보장되지 않는 전달 원칙에 따라 작동합니다. 즉, 패킷을 보내기 위해 미리 연결을 설정할 필요가 없습니다. 이 옵션을 사용하면 불필요한 서비스 패킷 이동에 따른 트래픽과 시간을 절약할 수 있습니다. 패킷은 대상을 향해 라우팅되며 노드에 도달할 수 없는 상태로 남아 있을 수 있습니다. 이 경우 오류 메시지가 반환됩니다.
네트워크 인터페이스 수준:서로 다른 기술을 사용하는 하위 네트워크가 서로 상호 작용하고 동일한 모드에서 정보를 전송할 수 있도록 하는 일을 담당합니다. 이는 두 가지 간단한 단계로 수행됩니다.
- 패킷을 중간 네트워크 데이터 단위로 인코딩합니다.
- 목적지 정보를 필요한 서브넷 규격으로 변환하여 데이터 단위로 전송합니다.
이 접근 방식을 통해 지원되는 네트워킹 기술의 수를 지속적으로 확장할 수 있습니다. 새로운 기술이 등장하자마자 이는 즉시 TCP/IP 프로토콜 스택에 속하며 이전 기술을 사용하는 네트워크에서 보다 현대적인 표준과 방법을 사용하여 구축된 네트워크로 데이터를 전송할 수 있습니다.
전송된 데이터 단위
TCP/IP 프로토콜과 같은 현상이 존재하는 동안 전송되는 데이터 단위에 대한 표준 용어가 확립되었습니다. 전송 중 데이터는 대상 네트워크에서 사용되는 기술에 따라 다양한 방식으로 조각화될 수 있습니다.
데이터에 무슨 일이 일어나고 있는지, 어느 시점에 있는지 파악하려면 다음 용어를 생각해 내야 했습니다.
- 데이터 스트림- 상위 애플리케이션 계층의 프로토콜에서 전송 계층에 도착하는 데이터.
- 세그먼트는 TCP 프로토콜 표준에 따라 스트림이 나누어진 데이터 조각입니다.
- 데이터그램(특히 문맹인 사람들은 이를 "데이터그램"이라고 발음함) - UDP(연결 없는 프로토콜)를 사용하여 스트림을 분할하여 얻은 데이터 단위입니다.
- 비닐 봉투- IP 프로토콜을 통해 생성된 데이터 단위입니다.
- TCP/IP 프로토콜은 IP 패킷을 복합 네트워크를 통해 전송되는 데이터 블록으로 패키지화합니다. 인원또는 프레임.
TCP/IP 프로토콜 스택 주소 유형
모든 TCP/IP 데이터 전송 프로토콜은 다음 주소 유형 중 하나를 사용하여 호스트를 식별합니다.
- 로컬(하드웨어) 주소.
- 네트워크 주소(IP 주소).
- 도메인 이름.
로컬 주소(MAC 주소) - 대부분의 LAN 기술에서 네트워크 인터페이스를 식별하는 데 사용됩니다. TCP/IP에서 로컬이라는 단어는 복합 네트워크가 아닌 별도의 서브넷 내에서 작동하는 인터페이스를 의미합니다. 예를 들어, 인터넷에 연결된 인터페이스의 서브넷은 로컬이 되고 인터넷 네트워크는 복합 네트워크가 됩니다. 로컬 네트워크는 어떤 기술로도 구축할 수 있으며, 이에 관계없이 복합 네트워크의 관점에서 보면 별도의 전용 서브넷에 위치한 머신을 로컬이라고 합니다. 따라서 패킷이 로컬 네트워크에 들어갈 때 해당 IP 주소는 로컬 주소와 연결되고 패킷은 네트워크 인터페이스의 MAC 주소로 전송됩니다.
네트워크 주소(IP 주소). TCP/IP 기술은 서로 다른 기술을 사용하는 네트워크를 하나의 대규모 데이터 전송 구조로 결합하여 간단한 문제를 해결하기 위해 고유한 노드의 전역 주소 지정을 제공합니다. IP 주소 지정은 로컬 네트워크에 사용되는 기술과 완전히 독립적이지만, IP 주소를 사용하면 네트워크 인터페이스가 복합 네트워크의 시스템을 나타낼 수 있습니다.
결과적으로 호스트에 IP 주소와 서브넷 마스크가 할당되는 시스템이 개발되었습니다. 서브넷 마스크는 네트워크 번호에 할당된 비트 수와 호스트 번호에 할당된 비트 수를 보여줍니다. IP 주소는 32비트로 구성되며 8비트 블록으로 구분됩니다.
패킷이 전송되면 패킷을 보낼 네트워크 번호와 노드 번호에 대한 정보가 할당됩니다. 먼저, 라우터는 패킷을 원하는 서브넷으로 전달한 다음 이를 기다리고 있는 호스트를 선택합니다. 이 프로세스는 ARP(주소 확인 프로토콜)에 의해 수행됩니다.
TCP/IP 네트워크의 도메인 주소는 특별히 설계된 DNS(Domain Name System)에 의해 관리됩니다. 이를 위해 텍스트 문자열로 표시되는 도메인 이름과 IP 주소를 일치시키고 전역 주소 지정에 따라 패킷을 보내는 서버가 있습니다. 컴퓨터 이름과 IP 주소는 서로 일치하지 않으므로 도메인 이름을 IP 주소로 변환하려면 송신 장치가 DNS 서버에 생성된 라우팅 테이블에 액세스해야 합니다. 예를 들어, 우리는 브라우저에 사이트 주소를 쓰고, DNS 서버는 이를 사이트가 위치한 서버의 IP 주소와 일치시키고, 브라우저는 정보를 읽고 응답을 받습니다.
인터넷 외에도 컴퓨터에 도메인 이름을 발급하는 것이 가능합니다. 따라서 로컬 네트워크에서 작업하는 프로세스가 단순화됩니다. 모든 IP 주소를 기억할 필요는 없습니다. 대신 각 컴퓨터에 이름을 지정하고 사용할 수 있습니다.
IP 주소. 체재. 구성 요소. 서브넷 마스크
IP 주소는 32비트 숫자이며, 전통적인 표현에서는 점으로 구분된 1부터 255까지의 숫자로 기록됩니다.
다양한 기록 형식의 IP 주소 유형:
- 십진수 IP 주소: 192.168.0.10.
- 동일한 IP 주소의 바이너리 형식: 11000000.10101000.00000000.00001010.
- 16진수 체계의 주소 입력: C0.A8.00.0A.
항목의 네트워크 ID와 포인트 번호 사이에는 구분 기호가 없지만 컴퓨터는 이를 구분할 수 있습니다. 이를 수행하는 방법에는 세 가지가 있습니다.
- 고정된 테두리.이 방법을 사용하면 전체 주소가 조건에 따라 고정 길이의 두 부분으로 바이트별로 나누어집니다. 따라서 네트워크 번호에 1바이트를 제공하면 각각 2 24개 노드로 구성된 2 8개 네트워크를 얻게 됩니다. 경계가 오른쪽으로 한 바이트 더 이동하면 더 많은 네트워크(2 16)가 있고 더 적은 노드(2 16)가 있게 됩니다. 오늘날 이 접근 방식은 구식으로 간주되어 사용되지 않습니다.
- 서브넷 마스크.마스크는 IP 주소와 쌍을 이룹니다. 마스크에는 네트워크 번호에 할당된 비트에 일련의 값 "1"이 있고, 노드 번호에 할당된 IP 주소 위치에 특정 개수의 0이 있습니다. 마스크에서 1과 0 사이의 경계는 네트워크 ID와 IP 주소의 호스트 ID 사이의 경계입니다.
- 주소 클래스 방법.타협 방법. 사용 시 네트워크 크기는 사용자가 선택할 수 없지만 A, B, C, D, E의 5가지 클래스가 있습니다. A, B, C의 3가지 클래스는 다양한 네트워크용으로 사용되며 D, E는 예약되어 있습니다. 특수 목적 네트워크용. 클래스 시스템에서 각 클래스는 네트워크 번호와 노드 ID의 자체 경계를 갖습니다.
IP 주소 클래스
에게 클래스 A여기에는 네트워크가 첫 번째 바이트로 식별되고 나머지 3개가 노드 번호인 네트워크가 포함됩니다. 범위에서 1부터 126까지의 첫 번째 바이트 값을 갖는 모든 IP 주소는 클래스 A 네트워크입니다. 수량적으로는 클래스 A 네트워크가 거의 없지만 각각은 최대 2 24 포인트를 가질 수 있습니다.
클래스 B- 가장 높은 두 비트가 10인 네트워크. 여기서는 네트워크 번호와 포인트 식별자에 16비트가 할당됩니다. 결과적으로 클래스 B 네트워크의 수는 클래스 A 네트워크의 수와 정량적으로 다르지만 노드 수는 최대 65,536(2 16)개로 더 적습니다.
네트워크에서 클래스 C- 노드 수가 매우 적습니다. 각각 2 8개이지만 이러한 구조의 네트워크 식별자가 3바이트를 차지하기 때문에 네트워크 수가 엄청납니다.
네트워크 클래스 D- 이미 특수 네트워크에 속해 있습니다. 이는 시퀀스 1110으로 시작하며 멀티캐스트 주소라고 합니다. 클래스 A, B 및 C 주소가 있는 인터페이스는 그룹의 일부가 될 수 있으며 개별 주소 외에 그룹 주소도 받을 수 있습니다.
구애 클래스 E- 미래를 위해 예비되어 있습니다. 이러한 주소는 시퀀스 11110으로 시작됩니다. 대부분의 경우 이러한 주소는 글로벌 네트워크에 IP 주소가 부족할 때 그룹 주소로 사용됩니다.
TCP/IP 프로토콜 설정
TCP/IP 프로토콜 설정은 모든 운영 체제에서 가능합니다. Linux, CentOS, Mac OS X, Free BSD, Windows 7이 있습니다. TCP/IP 프로토콜에는 네트워크 어댑터만 필요합니다. 물론 서버 운영 체제는 더 많은 기능을 수행할 수 있습니다. TCP/IP 프로토콜은 서버 서비스를 사용하여 매우 광범위하게 구성됩니다. 일반 데스크톱 컴퓨터의 IP 주소는 네트워크 연결 설정에서 설정됩니다. 여기에서 네트워크 주소, 게이트웨이(글로벌 네트워크에 액세스할 수 있는 지점의 IP 주소) 및 DNS 서버가 있는 지점의 주소를 구성합니다.
TCP/IP 인터넷 프로토콜은 수동으로 구성할 수 있습니다. 항상 필요한 것은 아니지만. 서버의 동적 배포 주소로부터 TCP/IP 프로토콜 매개변수를 자동으로 수신할 수 있습니다. 이 방법은 대규모 기업 네트워크에서 사용됩니다. DHCP 서버에서는 로컬 주소를 네트워크 주소에 매핑할 수 있으며, 지정된 IP 주소를 가진 컴퓨터가 네트워크에 나타나면 서버는 즉시 미리 준비된 IP 주소를 해당 컴퓨터에 제공합니다. 이 과정을 예약이라고 합니다.
TCP/IP 주소 확인 프로토콜
MAC 주소와 IP 주소 사이의 관계를 설정하는 유일한 방법은 테이블을 유지하는 것입니다. 라우팅 테이블이 있는 경우 각 네트워크 인터페이스는 해당 주소(로컬 및 네트워크)를 인식하지만 TCP/IP 4 프로토콜을 사용하여 노드 간 패킷 교환을 적절하게 구성하는 방법에 대한 의문이 생깁니다.
ARP(주소 확인 프로토콜)가 발명된 이유는 무엇입니까? TCP/IP 프로토콜 계열과 기타 주소 지정 시스템을 연결하기 위해. ARP 매핑 테이블은 각 노드에 생성되고 전체 네트워크를 폴링하여 채워집니다. 이는 컴퓨터가 꺼질 때마다 발생합니다.
ARP 테이블
컴파일된 ARP 테이블의 예는 다음과 같습니다.