|
|
Стек TCP/IP
Стек TCP/IP был разработан по инициативе
Министерства обороны США более 20 лет назад для
связи экспериментальной сети ARPAnet с другими
сетями как набор общих протоколов для
разнородной вычислительной среды. Большой вклад
в развитие стека TCP/IP, который получил свое
название по популярным протоколам IP и TCP, внес
университет Беркли, реализовав протоколы стека в
своей версии ОС UNIX. Популярность этой
операционной системы привела к широкому
распространению протоколов TCP, IP и других
протоколов стека. Сегодня этот стек используется
для связи компьютеров всемирной информационной
сети Internet, а также в огромном числе корпоративных
сетей.
Стек TCP/IP на нижнем уровне поддерживает все
популярные стандарты физического и канального
уровней: для локальных сетей - это Ethernet, Token Ring, FDDI,
для глобальных - протоколы работы на аналоговых
коммутируемых и выделенных линиях SLIP, РРР,
протоколы территориальных сетей Х.25 и ISDN.
Основными протоколами стека, давшими ему
название, являются протоколы IP и TCP. Эти протоколы
в терминологии модели OSI относятся к сетевому и
транспортному уровням соответственно. IP
обеспечивает продвижение пакета по составной
сети, a TCP гарантирует надежность его доставки.
За долгие годы использования в сетях различных
стран и организаций стек TCP/IP вобрал в себя
большое количество протоколов прикладного
уровня. К ним относятся такие популярные
протоколы, как протокол пересылки файлов FTP,
протокол эмуляции терминала telnet, почтовый
протокол SMTP, используемый в электронной почте
сети Internet, гипертекстовые сервисы службы WWW и
многие другие.
Сегодня стек TCP/IP представляет собой один из
самых распространенных стеков транспортных
протоколов вычислительных сетей. Действительно,
только в сети Internet объединено около 10 миллионов
компьютеров по всему миру, которые
взаимодействуют друг с другом с помощью стека
протоколов TCP/IP.
Стремительный рост популярности Internet привел и
к изменениям в расстановке сил в мире
коммуникационных протоколов - протоколы TCP/IP, на
которых построен Internet, стали быстро теснить
бесспорного лидера прошлых лет - стек IPX/SPX
компании Novell. Сегодня в мире общее количество
компьютеров, на которых установлен стек TCP/IP,
сравнялось с общим количеством компьютеров, на
которых работает стек IPX/SPX, и это говорит о резком
переломе в отношении администраторов локальных
сетей к протоколам, используемым на настольных
компьютерах, так как именно они составляют
подавляющее число мирового компьютерного парка
и именно на них раньше почти везде работали
протоколы компании Novell, необходимые для доступа
к файловым серверам NetWare. Процесс становления
стека TCP/IP в качестве стека номер один в любых
типах сетей продолжается, и сейчас любая
промышленная операционная система обязательно
включает программную реализацию этого стека в
своем комплекте поставки.
Хотя протоколы TCP/IP неразрывно связаны с Internet и
каждый из многомиллионной армады компьютеров
Internet работает на основе этого стека, существует
большое количество локальных, корпоративных и
территориальных сетей, непосредственно не
являющихся частями Internet, в которых также
используют протоколы ТСРДР. Чтобы отличать их от
Internet, эти сети называют сетями TCP/IP или просто
IP-сетями.
Поскольку стек TCP/IP изначально создавался для
глобальной сети Internet, он имеет много
особенностей, дающих ему преимущество перед
другими протоколами, когда речь заходит о
построении сетей, включающих глобальные связи. В
частности, очень полезным свойством, делающим
возможным применение этого протокола в больших
сетях, является его способность фрагментировать
пакеты. Действительно, большая составная сеть
часто состоит из сетей, построенных на
совершенно разных принципах. В каждой из этих
сетей может быть установлена собственная
величина максимальной длины единицы
передаваемых данных (кадра). В таком случае при
переходе из одной сети, имеющей большую
максимальную длину, в сеть с меньшей
максимальной длиной может возникнуть
необходимость деления передаваемого кадра на
несколько частей. Протокол IP стека TCP/IP
эффективно решает эту задачу.
Другой особенностью технологии TCP/IP является
гибкая система адресации, позволяющая более
просто по сравнению с другими протоколами
аналогичного назначения включать в интерсеть
сети других технологий. Это свойство также
способствует применению стека TCP/IP для
построения больших гетерогенных сетей.
В стеке TCP/IP очень экономно используются
возможности широковещательных рассылок. Это
свойство совершенно необходимо при работе на
медленных каналах связи, характерных для
территориальных сетей.
Однако, как и всегда, за получаемые
преимущества надо платить, и платой здесь
оказываются высокие требования к ресурсам и
сложность администрирования IP-сетей. Мощные
функциональные возможности протоколов стека TCP/IP
требуют для своей реализации высоких
вычислительных затрат. Гибкая система адресации
и отказ от широковещательных рассылок приводят к
наличию в IP-сети различных централизованных
служб типа DNS, DHCP и т. п. Каждая из этих служб
направлена на облегчение администрирования
сети, в том числе и на облегчение
конфигурирования оборудования, но в то же время
сама требует пристального внимания со стороны
администраторов.
Можно приводить и другие доводы за и против
стека протоколов Internet, однако факт остается
фактом - сегодня это самый популярный стек
протоколов, широко используемый как в
глобальных, так и локальных сетях.
|
