Шпаргалка: Стандарты информационных сетей
7. Протокол TCP, алгоритм скользящего окна
Протокол TCP
Каждый байт в ТСР соединении имеет 32 разрядный номер. Поэтому даже в сети на 10Мб/сек потребуется не менее часа, чтобы исчерпать все номера. Этиномера используются для всех пакетов на соединении: уведомления, данные, управление окнами.
ТСР агенты обмениваются сегментами данных. Каждый сегмент имеет заголовок от 20 байтов и более (по выбору) и тело произвольной длины. ТСР агент решает какой длины может быть тело.
Основным протоколом, используемым ТСР агентом является протокол скользящего окна. Это значит, что каждый посланный сегмент должен быть подтвержден. Одновременно с отправление сегмента взводится таймер. Подтверждение придет либо с очередными данными в обратном направлении, если они есть, либо без данных. Подтверждение будет нести порядковый номер очередного ожидаемого сегмента. Если таймер исчерпается прежде чем придет подтверждение, то сегмент посылается повторно.
Несмотря на кажущуюся простоту, ТСР протокол достаточно сложен и должен решать следующие основные проблемы:
• восстанавливать порядок сегментов;
• убирать дубликаты сегментов, в каком бы виде (фрагментация) они не поступали;
• определять разумную задержку для time out для подтверждений в получении сегмента;
• устанавливать и разрывать соединения надежно;
• управлять потоком;
• управлять перегрузками.
Алгоритм скользящего окна
В рамках установленного соединения в протоколе TCP правильность передачи каждого сегмента должна подтверждаться квитанцией от получателя. Квитирование – это один из традиционных методов обеспечения надежной связи. В протоколе TCP используется частный случай квитирования – алгоритм скользящего окна. При установлении соединения обе стороны договариваются о начальном номере байта, с которого будет вестись отсчет в течение всего данного соединения. У каждой стороны свой начальный номер. Идентификатором каждого сегмента является номер его первого байта. Нумерация байтов в пределах сегмента осуществляется так, что первый байт данных сразу вслед за заголовком имеет наименьший номер, а следующие за ним байты имеют следующие порядковые номера.
Когда отправитель посылает TCP-сегмент, он в качестве идентификатора сегмента помещает в поле порядкового номера номер первого байта данного сегмента. На основании этих номеров TCP-получатель не только отличает данный сегмент от других, но и позиционирует полученный фрагмент относительно общего потока. Кроме того, он может сделать вывод, что полученный сегмент является дубликатом или что между двумя полученными сегментами пропущены данные и т.д.
В качестве квитанции получатель сегмента отсылает ответное сообщение (сегмент), в которое помещает число (номер подтверждения), на единицу превышающее максимальный номер байта в полученном сегменте. Квитанция (подтверждение) в протоколе TCP посылается только в случае правильного приема данных, отрицательные квитанции не посылаются.
В протоколе TCP в одном и том же сегменте могут быть помещены и данные, которые посылает приложение другой стороне, и квитанция, которой модуль TCP подтверждает получение данных.
Протокол TCP является дуплексным, то есть в рамках одного соединения регламентируется процедура обмена данными в обе стороны. Каждая сторона одновременно выступает и как отправитель, и как получатель. У каждой стороны есть пара буферов: один – для хранения принятых сегментов, другой – для сегментов, которые только еще предстоит отправить. Кроме того, имеется буфер для хранения копий сегментов, которые были отправлены, но квитанции о получении которых еще не поступили.
8. IP-адресация, классы адресов, маска сети
IP-адрес – это уникальный числовой адрес, однозначно идентифицирующий узел, группу узлов или сеть. IP-адрес имеет длину 4 байта и обычно записывается в виде четырех чисел (так называемых «октетов»), разделенных точками – W.X.Y.Z, каждое из которых может принимать значения в диапазоне от 0 до 255, например, 213.128.193.154.
Классы IP-адресов
Существует 5 классов IP-адресов – A, B, C, D, E. Принадлежность IP-адреса к тому или иному классу определяется значением первого октета (W).
IP-адреса первых трех классов предназначены для адресации отдельных узлов и отдельных сетей. Такие адреса состоят из двух частей – номера сети и номера узла.
Компьютеры, входящие в одну и ту же сеть должны иметь IP-адреса с одинаковым номером сети.
Маска сети - это битовая маска, которая в результате применения побитовой конъюнкции (логической операции И) к IP-адресу узла позволяет указать, какая часть этого IP-адреса относится к адресу сети, а какая - к адресу самого узла в этой сети, и определяет максимально возможное количество узлов в этом сетевом пространстве (фактически указывает размер сети).
9. Протокол SMTP/POP3, формат почтового сообщения
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol, упрощенный протокол пересылки почты) — протокол, основной задачей которого является отсылка подготовленных специальным образом сообщений. Перед тем, как это сделать, протокол устанавливает соединение между компьютерами, что гарантирует доставку сообщения. Самым большим недостатком SMTP является его неспособность к пересылке графики.
РОРЗ (Post Office Protocol 3, почтовый протокол версии 3) — почтовый протокол, который используется для приема электронных сообщений с почтового сервера.
Обычно РОРЗ работает в паре с протоколом SMTP, что позволяет организовать эффективную систему отсылки и приема электронных сообщений.