コンピュータネットワークでのデータ送信。データ伝送ネットワーク

この記事では、ネットワークとデータ伝送システムの品質の基本的な指標に触れました。また、すべてが内部からどのように機能するかについて書くことも約束されました。そして、意図的にデータ伝送媒体の品質とその特性についての言及はありませんでした。うまくいけば、新しい記事がこれらの質問への答えを提供するでしょう。

伝送媒体

おそらく最後のポイント、つまり伝送媒体の品質から始めましょう。すでに上で書いたように、環境の数とその特性自体は非常に異なり、膨大な一連の要因に依存しているため、前のナレーションではそれについて何も言われていませんでした。この多様性をすべて理解することは、関連する専門家の仕事です。データ伝送媒体としての無線空気の使用は、誰にとっても明らかです。 90年代後半から00年代初頭にかけて、レーザー大気送信機などのエキゾチックな送信方法が通信事業者に特に人気を博したことを覚えています。

彼らは、メーカーと構成にもよりますが、ほぼ左の写真のように見えました（そうです、アマチュア無線の子供時代からのほとんどそのような軽い電話）。それらの利点は、GRKCHの解像度を取得する必要がなく、無線ブリッジと比較して速度がやや高速であることに加えて、時分割チャネル（E1など）を編成するための変更があったことです。無線アクセス用の同様の機器は法外に高価でした。なぜ光ケーブルではないのですか？それらの中で幸せな時間野生のプロバイダーの光学系は依然として非常に高価であり、光リンクを受け入れることができるインターフェースコンバーターまたはアクティブ機器の場合、それらは直接小さな（または大きな）金の棒を与えました。まだありました衛星チャンネル、しかしこれは一般的に空想の領域から外れており、石油部門と他の国民福祉会社からの会社だけがそれらを買う余裕がありました。しかし、衛星を通るチャネルの作業は、無線空気の使用に限定され、すべての結果と大きな遅延の導入を伴います。

したがって、質問に突入すると、結果として、単一の一般化された特性ではなく、多くの環境が発生します。それにもかかわらず、私たちにとって、環境は単なる輸送であり、ポイントAからポイントBに情報を送信します。また、輸送（公共の場合でも）の場合、その品質を反映する特性は、歪みや損失のないすべてのビット（または乗客）の配信です（I輸送中に部品本体を失いたくない、同意する）。それらの。ビットエラーの数、またはBER（ビットエラーレート）などのトランスポート品質の一般化されたメトリックに到達します。純粋なパケットネットワークでは、送信エラーはパケットレベルで検出されるため、実際には使用されません。たとえば、チェックサム（L2の場合はFCS（フレームチェックシーケンス））またはL3の場合はチェックサムIPを計算します。チェックサムが一致しない場合、パケット全体が無効として破棄されます。異種ネットワークを考えると、非パケットネットワークがトランスポートとして機能できるネットワーク、たとえば、上記のオプションの1つ、またはATM、PDH、SDHなどを通過するネットワークが直接使用されることはありません（ただし、復元）パケット送信では、もちろん、テクノロジーによっては、ビットエラーの転送に大きな影響を与える可能性があります。 HDLCでのイーサネットフレームのカプセル化と送信について考えてみます。他のテクノロジーもほとんど同じ手法を使用しています。

図は左から右に読み取られます（撮影）。

ネットワークAのあるノードがネットワークBのあるノードに向けてパケットを送信します
ネットワーク間のトランスポートはPDHネットワーク上に構築されています
ネットワークAの出口の境界にあるノードは、イーサネットフレームからペイロード領域（DestinationAddressからFCSまでのフィールド）を切り取り、ヘッダーをHDLCでラップして、ネットワークBの入力の境界ノードに送信します。
ネットワークBの入力エッジノードがペイロード領域を割り当て、イーサネットフレームを再構築します
エッジノードからのフレームが受信者に送信されます

ご覧のとおり、この場合、制御は正しく送信され、送信中にビットストリームが損傷した場合、間違ったFCSで復元されたパケットは受信者によって破棄されます。この場合、エラー検出メカニズムは明らかです。

ただし、カプセル化アドインが常に使用されるとは限らないか、本格的なフレームが送信されるわけではなく、ペイロードフィールドのみが送信されます。それらの。エリアは切り取られ、内部プロトコルでラップされ、反対側では、欠落しているL2ヘッダーを含む欠落しているデータが回復されます。したがって、FCSも消えます-それは単に再計算されます。したがって、データが破損していて、FCSが「破損した」データに基づいて計算された場合、受信者は自分に送信されたまったく異なるパケットを受信することがわかります。これは、条件付きで「不要な」情報の送信を回避し、チャネルの有用な利用率を高めるために衛星通信で非常に一般的です。要約すると、次の場合にBERメトリックが興味深い可能性があることがわかります。

物理チャネルの安定性をチェックする必要があります。たとえば、光学系の場合は10E-12（IEEE802.3に記載）です。
イーサネットフレームは、SDH（GFP）、PDH、ATM、およびその他のトランスポートネットワークにパックされています。
xHSLテクノロジーが使用されています。 PPPプロトコル IPパケットがパックされている

BERテスト

メトリックは既知です。これは、送信されたビットの総数に対するビットエラーの数の比率です。 TDMネットワークの測定技術は、ITU-TG.821仕様として知られています。従来、チャネルのテストには第1レベルのBERT（BERテスト）が使用されていましたが、パケットネットワークのカプセル化プロトコルの動作の詳細とパケットネットワークの動作原理を考慮すると、次のことができる必要があります。 L1-L4でテストを実施します。もう少し詳しく検討します。さて、今、何をチェックするか、そしてどのようにチェックするかを決める必要があります。質問へ：「何をチェックするか？」 ITU-T0.150に準拠しています。その条項5では、PSP（疑似ランダムシーケンス）のタイプが考慮されており、そこからデータが取得されてパケットが形成されます。それらの。パッケージの適切なレベルを取得して、選択したPSPのデータを入力するだけです。私たちのデバイスは次のPSPを使用しています：

PSP 2e9（ITU-T 0.150条項5.1）
PSP 2e11（ITU-T 0.150条項5.2）
PSP2е15（ITU-T 0.150条項5.3）
PSP2е23（ITU-T 0.150条項5.6）
PSP2е31（ITU-T 0.150条項5.8）
ユーザーシーケンス（32ビット）
すべてゼロ
すべてのユニット
代替シーケンス（01010101）

カスタムシーケンスは、市場に存在するデバイスとの互換性のために導入されました。つまり、任意のシーケンスを設定して、共同テストを実行できます。

どのようにチェックするかという問題はまだ開いています。それを理解してみましょう。特定のパッケージを生成する方法を知っているとしましょう。そのようなパケットをトランスポートのもう一方の端に送信する場合、それが変更されていないことをどのように理解するのですか（前述のように、FCSやその他のタイプの制御がない可能性があるため、パケットの原則から抽象化する必要があります）。最も簡単なオプションは、パケットをラップバックすることです（TDMでは「ループの作成」と呼ばれ、イーサネットではループバックのインストールと呼ばれます）。多くの場合、ターンインは、伝送媒体を変更せずにチャネルの出力で実行できます。実際にE1の出力にループを設定すると、すべてが機能します。しかしそれ以来データはダブルパスを移動するため、エラーの確率も2倍になります。また、チャネルは非対称または単方向にすることができます。したがって、正しいフォローアップに関する情報を入手し、着信パケットを既知の情報と比較できることが理想的です。両方のチャネル出力が並んで配置されている場合に適用できる最初の最も単純なオプション（たとえば、これはTDMスイッチング、または光「リング」のテストで可能）は、デバイスの一方のポートがテストトラフィックを生成し、もう一方のポートがテストトラフィックを生成することです。同じデバイスのポートがそれを受信して比較し、比較は世代と同じノードで行われるため、シーケンスデータの比較に問題はありません。 2番目のオプションでは、元のシーケンスを復元し、それを受信データと比較します。完全にランダムなシーケンスの場合、これを実装することはできませんが、シーケンスが疑似ランダムである場合は、完全に実装できます。テストの最初の段階で同期にある程度の時間が費やされますが、比較は難しくありません。最初のデバイスの帯域幅と2番目のデバイスの帯域幅は既知で同じであるため、同期は、2番目のデバイスの帯域幅で比較が開始される場所を見つけるために削減されます。したがって、次のトポロジが存在します。

「それ自体」1-1つのポートに1つのデバイス、トランスポートのもう一方の端にループがあります
「それ自体」2-独自のポートの1つのポートから独自のポートの別のポートへの1つのデバイス
同期を使用して、あるデバイスから別のデバイスに

繰り返しになりますが、BERテストはパケットのみのネットワークでの使用は推奨されていません。例を挙げましょう。テストストリームがすでに進行中であり、デバイスが同期されているとしましょう（トポロジ3）。ある時点で、次のことが起こります。

帯域幅データを含むイーサネットフレームが形成されます
このようなフレームの場合、FCSが計算され、出力バッファに収まります。
フレームはネットワークを介して別のデバイスに送信されます
何らかの理由で、パケット内で1ビットだけが変化します
受信者はパッケージを受け入れます
受信したパケットのFCSがコンテンツと一致しません
パケットはドロップされます（たとえば、送信者と受信者の間にスイッチがある場合、「曲がった」パケットは受信者の前で破棄されるため、受信者にまったく到達しません）
送信者は次のパケットを形成します（すべてが項目1から始まります）

上記の例では、ステップ8で、受信者側で同期が失敗します。これは、送信者が次のPSPブロックを取得し、受信者が前のサイクルで失われたブロックと比較するために発生します（結局、彼は損失について何も知りません）。同期が失われると、ビットエラーが不当に大幅に増加します。すべての新しいブロックがまったく一致しないため、1つのパケットでビットエラーの数がフレームのサイズによって増加するという事実につながります。しばらくすると、同期の復元が試みられますが、蓄積されたビットエラーの数は実際とは大きく異なります。

そして、腺はどうですか？

他の人についてはわかりませんが、Berkutデバイス（ETX、ETL、B100、およびMMT用のB5-GBEモジュール）の場合、状況は次のようになります。最初の記事の物理セグメントにできるだけ近いトラフィックを生成および分析するという原則を念頭に置いて、このようなタスクはすべてFPGAに割り当てられました。簡略化されたブロック図は次のようになります。

MACコアは、受信用と送信用の2つのブロックで表されます。これにより、パケットを個別に送受信できます。送信キューが受信キューに相互に影響することはなく、その逆もありません。テストのタイプに関係なく、2つの独立したブロックからの送受信トラフィックに関する一般的な統計を保持することもできます。送信ユニットからのデータは送信機に入り、ネットワークに送信され、トランシーバーからの着信データは受信ユニットに入ります。
一部のテストトポロジではループバック機能が必要なため、別のブロックに実装されます。 L1-L4レベルのループをインストールすることが可能です。

L1-トラフィックを元に戻すだけです（トランシーバーでも発生します）
L2-DstMACを変更します<->SrcMACが配置し、FCSについて説明します
L3-DstMACを変更します<->SrcMACとDstIP<->SrcIPを配置し、FCSを再計算します
L4-DstMACを変更します<->SrcMAC、DstIP<->SrcIPとDstPort<->SrcPort、FCSを再計算します

パケット統計はループバックモードでも保持されます。これにより、送受信されたパケットの比率を大まかに見積もることができます。

ジェネレーターモジュールは、テストのタイプごとに異なります。BERTの場合、宣言されたすべてのタイプのPSPジェネレーターが含まれています。
次のように動作します。 PSPジェネレーターから、データはマルチプレクサー（つまり、スイッチ）に送信されます。マルチプレクサーは、他のチャネルが現在オンになっていない場合、フローをMACtxモジュールに転送します。 MAC txモジュールは、テスト設定（BERTレベル、パケットサイズ、フィールドデータ）に従って、PSPから有効なイーサネットフレームを形成し、トランシーバーに送信します。トランシーバーは、それをネットワークに送信します。テストトポロジに応じて、フレームはリモート側でラップされるか、分析されます。いずれにせよ、パッケージの初期処理に違いはありません。フレームはMACrxコアに送信され、MACrxコアはそれをマルチプレクサに送信します。マルチプレクサは、デバイスの動作モードに応じて、パケットをループバックモジュールに送信し、そこから処理後すぐにMAC txに送信して送信するか、処理およびテスト統計モジュールに送信します。必要に応じて、メモリ帯域幅を同期し、元のシーケンスを受信したシーケンスと比較しようとします。処理結果は統計出力モジュールに送信されます。
FPGAまたはASICを使用すると、すべての操作を並行して実行できます。これにより、処理の遅延が発生せず、処理モジュールの相互影響が排除されます。

結論

アルゴリズムと手法は一見単純そうに見えますが、長年の真剣な研究がその背後にあります。膨大な数の要因が、測定精度とデバイス（精密素子、高速FPGA）のコストの両方に影響を及ぼします。たとえば、上記のBERテストは、一般的なアルゴリズムの用語ではそれほど複雑ではありませんが、実行可能なモデルを開発するには、数学、コンピューターサイエンス、および情報理論の知識が必要です。パケットネットワーク（L2-L4サポート）のBERテストを変更するには、スイッチングとルーティングの原則を深く理解する必要があります。このような記事が面白くて役立つことを願っています。次の出版物では、認定されたテスト、トラフィックジェネレーター、フィルター、分析複合体について書く予定です。結局のところ、ジョン・フィッツジェラルド・ケネディが月面プログラムの開始前に米国市民へのスピーチで言ったように：

「そして私たちはそれを行います。簡単だからではなく、難しいからです。」

PS。質問をしたり、トピックを提案したりできます。私たちの能力の範囲内で、私たちは何でも準備ができています:)

ネットワークを介したデータ送信

http://www.do.rksi.ru/library/courses/kts/tema3_3.dbk

重要な用語：パッケージ。

ビニール袋-によって送信される情報の単位コンピューターネットワーク.

二次用語

ヘッダーは、次の情報を含むパケットの一部です。

送信元アドレス;
宛先アドレス;

データは、実際に送信されたデータを含むパケットの一部です。

トレーラー（またはトレーラー）は、パケットを受信したときにエラーをチェックするための情報を含むパケットの一部です。

パッケージの目的

データは通常、大きなファイルに含まれています。ただし、コンピューターがデータのブロック全体を送信すると、ネットワークは正しく機能しません。ケーブルを介して大きなデータブロックを転送するときにネットワークの速度が低下する理由は2つあります。

まず、1台のコンピューターから送信されたこのようなブロックがケーブルを満たし、ネットワーク全体の動作を「接続」します。他のネットワークコンポーネントの相互作用を妨害します。

次に、大きなブロックを送信するときにエラーが発生すると、ブロック全体が再送信されます。また、データの小さなブロックが破損している場合は、この特定の小さなブロックの再送信が必要になり、時間を大幅に節約できます。

待ち時間を無駄にすることなく、ネットワークを介してデータを迅速かつ簡単に転送するには、データを管理可能な小さなブロックに分割する必要があります。これらのブロックは、パケットまたはフレームと呼ばれます。「パケット」と「フレーム」という用語は同義語ですが、完全な同義語ではありません。一部のタイプのコンピュータネットワークでは、これらの用語に違いがあります。

パッケージは、コンピュータネットワークの情報の基本単位です。データがパケットに分割されると、伝送速度が大幅に向上するため、ネットワーク上の各コンピューターは、他のコンピューターとほぼ同時にデータを送受信できます。ターゲットコンピューター（宛先コンピューター）では、パケットが蓄積され、適切な順序で並べられて、データの元のビューが復元されます。

データをパケットに分割する場合、ネットワークオペレーティング・システム各パケットに特定の制御情報を追加します。それは提供します：

小さなブロックでの初期データの転送。

適切な方法でのデータの収集（受領時）。

データのエラーチェック（組み立て後）。

パッケージ構造

パッケージには、いくつかのタイプのデータを含めることができます。

情報（メッセージやファイルなど）。

コンピューターを制御する特定の種類のデータおよびコマンド（サービスへの要求など）。

セッション制御コード（たとえば、エラーを修正するための再送信要求）。

メインコンポーネント

すべてのパッケージタイプにいくつかのコンポーネントが必要です。

送信側コンピューターを識別する送信元アドレス。

送信されたデータ;

宛先コンピューターを識別する宛先アドレス。

さらなるデータルートに関するネットワークコンポーネントへの指示。

送信されたパケットを残りのパケットと組み合わせてデータを元の形式で取得する方法に関する情報を受信側コンピューターに送信します。

正しい送信を保証するためのエラーチェック情報。

パッケージコンポーネントは、ヘッダー、データ、トレーラーの3つのセクションにグループ化されています。

図3.3.3。パッケージコンポーネント

見出し

タイトルは次のとおりです。

パケットが送信されていることを示す信号。

送信元アドレス;

宛先アドレス;

情報同期送信。

データ

パケットのこの部分は、実際に送信されたデータです。ネットワークのサイズは、ネットワークの種類によって異なる場合があります。ただし、ほとんどのネットワークでは、512バイト（0.5KB）から4KBの範囲です。

ソースデータは通常4KBをはるかに超えるため、パッケージに収まるように小さなブロックに分割する必要があります。大きなファイルを転送する場合、多くのパッケージが必要になる場合があります。

トレーラー

トレーラーの内容は、通信方法またはプロトコルによって異なります。ただし、ほとんどの場合、トレーラーには巡回冗長検査（CRC）と呼ばれるエラーチェック情報が含まれています。 CRCは、パッケージと元の情報の数学的変換の結果として得られる数値です。パケットが宛先に到達すると、これらの変換が繰り返されます。結果がCRCと一致する場合、パケットはエラーなしで受信されました。そうしないと、送信中にデータが変更されるため、パケットの送信を繰り返す必要があります。

図3.3.4。成形パッケージ

パケットの形式とサイズは、ネットワークのタイプによって異なります。また、最大パケットサイズによって、大きなデータブロックを転送するためにネットワークオペレーティングシステムによって作成されるパケットの数が決まります。

梱包

パケット生成プロセスは、OSIモデルのアプリケーション層で始まります。データが「生まれる」場所。ネットワークを介して送信する必要のある情報は、Appliedから始まり、7つのレベルすべての上から下に流れます。

送信側コンピューターの各レベルで、受信側コンピューターの対応するレベルを対象とした情報がデータブロックに追加されます。たとえば、送信側コンピュータのリンク層で追加された情報は、受信側コンピュータのリンク層によって読み取られます。

図3.3.5。パッケージ形成

トランスポート層は、元のデータブロックをパケットに分割します。パケットの構造は、受信者と送信者の2台のコンピューターで使用されるプロトコルによって決定されます。トランスポート層はまた、受信者のコンピューターがパケットシーケンスから元のデータを回復するのに役立つ情報をパケットに追加します。ケーブルへのパスが完了すると、パケットは物理層を通過し、他の6つの層すべてからの情報が含まれます。

パッケージのアドレス指定

ネットワーク上のほとんどのパケットは特定のコンピューターに宛てられており、その結果、彼だけがそれらに応答します。各ネットワークアダプタカードは、ケーブルのセグメントを介して送信されたすべてのパケットを「認識」しますが、パケットアドレスがコンピュータのアドレスと一致する場合にのみ、その動作を中断します。ブロードキャストアドレス指定も使用されます。ネットワーク上の多くのコンピューターは、このタイプのアドレスでパケットに同時に応答します。

広大な地域（または州）をカバーする大規模ネットワークでは、データ送信のためのいくつかの可能なルートが提案されています。スイッチングおよび相互接続ネットワークコンポーネントは、パケットのアドレス情報を使用して最適なルートを決定します。

ネットワークコンポーネントは、パケットのアドレス情報を他の目的で使用します。つまり、パケットを宛先に転送し、パケットが属していないネットワークの領域に入らないようにします。パッケージを正しく配布するには、2つの重要な役割があります。

パッケージプロモーション

コンピュータは、パケットヘッダーのアドレスに基づいて、次の適切なネットワークコンポーネントにパケットを送信できます。

パケットフィルタリング

コンピュータは、アドレスなどのいくつかの基準に基づいて特定のパケットを選択できます。

トピックに関する結論

パケットは、コンピュータネットワークを介して送信される情報の単位です。

データがパケットに分割されると、ネットワークオペレーティングシステムは各パケットに特定の制御情報を追加します。

パッケージコンポーネントは、ヘッダー、データ、トレーラーの3つのセクションにグループ化されています。

パケットの形式とサイズは、ネットワークのタイプによって異なります。

パッケージ化プロセスは、OSIモデルのアプリケーション層から始まります。

ネットワークを介して送信する必要のある情報は、Appliedから始まり、7つのレベルすべての上から下に流れます。

送信側コンピューターの各レベルで、受信側コンピューターの対応するレベルを対象とした情報がデータブロックに追加されます。

ネットワーク上のほとんどのパケットは特定のコンピューターに宛てられており、その結果、彼だけがそれらに応答します。

ブロードキャストアドレス指定も使用されます。ネットワーク上の多くのコンピューターは、このタイプのアドレスでパケットに同時に応答します。

自制心のための質問

「パッケージ」という用語を説明します。

コンピュータネットワークを介して送信されるデータがパケットに分割されるのはなぜですか？

ネットワークオペレーティングシステムが各パッケージに追加する特別な制御情報の機能は何ですか？

パッケージの構造は何ですか？

パッケージの「プロモーション」という用語はどういう意味ですか？

パケットの「フィルタリング」という用語はどういう意味ですか？

拡張ブロック

IPパケット構造

IPパケットは、ヘッダーとデータフィールドで構成されます。ヘッダーは通常20バイトの長さで、次の構造になっています（図3.3.7）。

4ビットのVersionフィールドは、IPプロトコルのバージョンを示します。現在、バージョン4（IPv4）が広く使用されており、バージョン6（IPv6）への移行が準備されています。

IPパケットのヘッダー長（IHL）フィールドは4ビット長で、32ビットワードで測定されたヘッダー長を示します。通常、ヘッダーの長さは20バイト（5つの32ビットワード）ですが、オーバーヘッドが増えると、[IPオプション]フィールドに追加のバイトを使用することで、この長さを増やすことができます。最大のヘッダーは60オクテットです。

Type of Serviceフィールドは1バイトを占有し、パケットの優先度とルート選択基準のタイプを設定します。このフィールドの最初の3ビットは、Precedenceサブフィールドを形成します。優先度の範囲は、最低の-0（通常のパケット）から最高の-7（制御パケット）までです。ルーターとコンピューターは、パケットの優先順位を考慮に入れて、より重要なパケットを最初に処理できます。 [サービスタイプ]フィールドには、ルートを選択するための基準を決定する3つのビットも含まれています。実際の選択は、低遅延、高忠実度、高スループットの3つの選択肢から選択されます。セットD（遅延）ビットは、このパケットの配信遅延を最小化するルート、スループットを最大化するTビット、および配信の信頼性を最大化するRビットを選択する必要があることを示します。多くのネットワークでは、これらのパラメータの1つを改善すると、もう1つが劣化します。さらに、各パラメータの処理には、追加の計算コストが必要になります。したがって、これら3つのルート選択基準のうち少なくとも2つを同時に設定することはほとんど意味がありません。予約ビットはゼロです。

図3.3.6。 IPヘッダー構造

Total Lengthフィールドは2バイトで、ヘッダーフィールドとデータフィールドを含むパケットの全長を示します。最大パケット長は、この値を定義するフィールドの長さによって制限され、65,535バイトですが、ほとんどのホストとネットワークはそのような大きなパケットを使用しません。さまざまなタイプのネットワークを介して送信する場合、パケット長は、IPパケットを伝送する下位層プロトコルパケットの最大長を考慮して選択されます。これらがイーサネットフレームの場合、イーサネットフレームのデータフィールドに適合する最大長が1500バイトのパケットが選択されます。この規格では、すべてのホストが最大576バイトの長さのパケットを受信できるように準備する必要があると規定されています（全体または断片のいずれであるかに関係なく）。ホストは、受信ホストまたは中間ネットワークがそのサイズのパケットを処理する準備ができていると確信している場合にのみ、576バイトを超えるパケットを送信することをお勧めします。

識別フィールドは2バイトの長さで、元のパケットの断片化によって作成されたパケットを識別するために使用されます。すべてのフラグメントは、このフィールドに対して同じ値を持っている必要があります。

Flagsフィールドは3ビット長で、断片化に関連するフラグが含まれています。 set DF（Do not Fragment）ビットは、ルーターがこのパケットをフラグメント化することを禁止し、set MF（More Fragments）ビットは、このパケットが中間（最後ではない）フラグメントであることを示します。残りのビットは予約されています。

フラグメントオフセットフィールドは13ビット長で、元のフラグメント化されたパケットの共通データフィールドの先頭からのこのパケットのデータフィールドのオフセットをバイト単位で指定します。これは、異なるMTU値を持つネットワーク間でパケットフラグメントを送信するときにパケットフラグメントをアセンブル/逆アセンブルするときに使用されます。オフセットは8バイトの倍数である必要があります。

Time to Liveフィールドは1バイトであり、パケットがネットワーク上を移動できる時間制限を示します。特定のパケットの存続期間は秒単位で測定され、送信元によって設定されます。ルーターやネットワークの他のノードでは、1秒ごとに現在のライフタイムから1が差し引かれます。遅延時間が1秒未満の場合も、1が差し引かれます。最近のルーターは1秒より長いパケットを処理することはめったにないため、ライフタイムは、特定のパケットが宛先に到達する前に通過できるノードの最大数に等しいと見なすことができます。パケットが受信者に到達する前に存続時間パラメータがゼロになると、パケットは破棄されます。寿命は、時計仕掛けの自己破壊メカニズムと見なすことができます。このフィールドの値は、IPパケットのヘッダーが処理されるときに変更されます。

識別子上位層プロトコル（プロトコル）は1バイトを占め、パケットのデータフィールドに配置された情報が属する上位層プロトコルを示します（たとえば、TCPセグメント、UDPデータグラム、ICMP、OSPFパケットなど）。さまざまなプロトコルの識別子の意味は、RFC「割り当てられた番号」に記載されています。

ヘッダーチェックサムは2バイトで、ヘッダーのみに基づいて計算されます。一部のヘッダーフィールドは、ネットワークを介したパケットの送信中に値が変更されるため（たとえば、存続時間）、IPヘッダーが処理されるたびにチェックサムがチェックされ、再計算されます。チェックサム（16ビット）は、ヘッダー内のすべての16ビットワードの合計の補数として計算されます。チェックサムを計算するとき、「チェックサム」フィールド自体の値はゼロに設定されます。チェックサムが正しくない場合、エラーが検出されるとすぐにパケットが破棄されます。

[送信元IPアドレス]フィールドと[宛先IPアドレス]フィールドは同じ32ビット長であり、同じ構造を持っています。

[IPオプション]フィールドはオプションであり、通常はネットワークをデバッグするときにのみ使用されます。オプションメカニズムは、特定の状況で必要または単に役立つが、通常の通信では必要とされない制御機能を提供します。このフィールドはいくつかのサブフィールドで構成され、各サブフィールドは8つの事前定義されたタイプのいずれかになります。これらのサブフィールドでは、ルーターの正確なルートを指定し、パケットが通過したルーターをログに記録し、セキュリティ情報とタイムスタンプを配置できます。サブフィールドの数は任意である可能性があるため、パケットヘッダーを32ビット境界に揃えるには、[オプション]フィールドの最後に数バイトを追加する必要があります。

Paddingフィールドは、IPヘッダーが32ビット境界で終了することを保証するために使用されます。位置合わせはゼロで行われます。

IPXパケット形式

IPXパケットは、IPパケットと比較してはるかに単純な構造を持っています。これは、実際、IPXプロトコルの機能が少ないことを反映しています。

IPXパケットには次のフィールドがあります。

チェックサムは、IPXがXeroxスタックのGORプロトコルから伝送する2バイトの「レガシー」フィールドです。低レベルプロトコル（イーサネットなど）は常にチェックサムを実行するため、IPXはこのフィールドを使用せず、常に1に設定します。

長さ（長さ）は2バイトで、IPXヘッダーとデータフィールドを含むパケット全体のサイズを設定します。最短のパケットである30バイトには、IPXヘッダーのみが含まれ、推奨される最大サイズである576バイトには、IPXヘッダーと546バイトのデータが含まれます。 576バイトの最大パケットサイズは、連結ネットワークに関するインターネット標準の推奨事項に準拠しています。 IPXプロトコルは、IPX関数を呼び出すときにアプリケーションプログラムによって提供される情報に基づいて、このフィールドの値を計算します。 IPXパケットは、ローカルで発生する推奨最大値576バイトを超える可能性があります。イーサネットネットワークここで、1470バイトのデータフィールドを持つ1500バイトのIPXパケットが使用されます。

トランスポート制御は8ビット長です。このフィールドは、パケットの存続期間をホップ単位で定義します。 IPXパケットは、最大15台のルーターを通過できます。 IPXは、送信する前にこの1バイトフィールドを0に設定し、パケットがルーターを通過するたびに1ずつインクリメントします。 Eu、uiカウンターが15を超えると、パッケージはキャンセルされます。

パケットタイプは8ビット長です。ゼロックスはかつて特定の値を定義しました他の種類パケット：IPXパケットを送信するアプリケーションは、このフィールドを4に設定する必要があります。値5は、SPXがオーバーヘッドメッセージとして使用するオーバーヘッドIPXパケットに対応します。値17は、IPXデータフィールドにメインのNetWareファイルサービスプロトコルであるNetWareコアプロトコル（NCP）メッセージが含まれていることを示します。

宛先アドレス-宛先ネットワーク番号、宛先ノード番号、宛先ソケット番号の3つのフィールドで構成されます。これらのフィールドは、それぞれ4、6、および2バイトです。

送信元アドレス-送信元ネットワーク番号、送信元ノード番号、送信元ソケット番号。宛先アドレスフィールドと同じです。

データフィールド。 0〜546バイトを占有できます。長さがゼロのデータフィールドをサービスパケットで使用して、たとえば、前のパケットの受信を確認することができます。

パケット形式の分析から、IPXプロトコルの制限についていくつかの結論を導き出すことができます。

ネットワークレベルで動的に断片化する可能性はありません。 IPXパケットには、ルーターが分割に使用できるフィールドもありません。大きなパッケージパーツに。 MTUが低いネットワークにパケットが送信されると、IPXルーターはパケットをドロップします。 NCPなどの上位層プロトコルは、肯定応答を受信するまでパケットサイズを段階的に縮小する必要があります。

サービス情報の多額の諸経費。 IPXパケットのデータフィールドの最大長が比較的小さい（ヘッダー長が30バイトの546バイト）ため、データの少なくとも5％がオーバーヘッドになります。

パケットの有効期間は15に制限されており、大規模なネットワークには不十分な場合があります（比較のために、IPネットワークでは、パケットは最大255の中間ルーターを通過できます）。

ルーターがトラフィック品質のアプリケーション要件に自動的に適応するのを妨げるQoSフィールドはありません。

さらに、Novellネットワーキングの欠点のいくつかはIPXに関連していませんが、IPX / SPXスタック内の他のプロトコルのプロパティに関連しています。 IPX / SPXスタックが低速のWANリンクで動作している場合、多くの欠点が発生します。これは、NetWare OSがローカルネットワークで動作するように最適化されているため、当然のことです。

たとえば、低速WANで失われたパケットや不正な形式のパケットを回復するという効果のない作業は、その作業を行うNCPプロトコルが順不同の受信方法を使用しているためです。 10 Mbit / sの速度のローカルネットワークでは、この方法は非常に効果的に機能し、低速チャネルでは、受信の待機時間が送信ノードの動作を著しく遅くします。

NetWare 4.0より前は、シンボリックサーバー名はサービスアドバタイジングプロトコル（SAP）ブロードキャストプロトコルのみを使用してネットワークアドレスにマップされていました。ただし、ブロードキャストは低速のWANリンクを著しく乱雑にします。大規模な企業ネットワーク向けにスタックを最新化したNovellは、NetWare Directory Services（NDS）を使用して、サーバー名からネットワークアドレスへのマッピングなど、ネットワーク上のリソースとサービスに関するさまざまな情報を検索するようになりました。 NDSサービスはNetWare4.x以降のバージョンのサーバーでのみサポートされているため、NetWare 3.xバージョンで動作するように、ルーターはSAPパケットをソケット番号で認識し、すべてのポートに送信して、ローカルネットワークでのブロードキャストを模倣します。低速のグローバル回線の帯域幅のかなりの部分。さらに、この「疑似ブロードキャスト」は、無効なSAPパケットからのネットワークの分離を無効にします。

Novellは、NetWareオペレーティングシステムの最新バージョンを使用してスタックを大幅に変更し、大規模な連結ネットワークでより効率的に使用できるようにしました。

NDSを使用すると、SAPブロードキャストプロトコルをオプトアウトできます。 NDSは、ユーザーとネットワーク共有に関する情報を格納する階層型分散データベースに基づいています。アプリケーションは、NDSアプリケーション層プロトコルを使用してこのサービスにアクセスします。

スライディングウィンドウ方式を実装するためのモジュール、いわゆるバーストモードプロトコルNLMを追加しました。

グローバルネットワークで長いIPXパケットをサポートするモジュールを追加しました-大規模インターネットパケットNLM。

さらに、グローバルサービスのパフォーマンスの継続的な改善により、元のIPX / SPXスタックの欠点が軽減され、一部のオブザーバーは、これらの革新なしにWANでのNetWareの成功について話すことができます。

目標：基本的なインターネットプロトコルとアドレス指定システムを使用して、ワールドワイドウェブの構造と基本原則を理解します。

インターネットのアーキテクチャと原則

何百万もの人々に到達するグローバルネットワークは、情報の普及と認識のプロセスを完全に変えました。

ワイドエリアネットワーク（WAN）ネットワークは接続するように設計されていますか個々のコンピューターとローカルエリアネットワーク互いにかなりの距離（数百キロメートル）に位置しています。グローバルネットワークさまざまな通信チャネルを使用して、世界中にいるユーザーを団結させます。

現代のインターネット-非常に複雑でハイテクなシステムで、ユーザーはいつでも人とコミュニケーションをとることができます地球、必要な情報をすばやく快適に見つけ、彼が全世界に伝えたいデータを一般に公開します。

実際には、インターネットは単なるネットワークではなく、通常のネットワークをつなぐ構造です。 インターネットは「ネットワークのネットワーク」です。

今日のインターネットを説明するには、厳密な定義を使用すると便利です。

彼の本の中で « NSマトリックス：コンピューターネットワークと会議システム世界的に "ジョンクォーターマンはインターネットを次のように説明しています「TCP / IPファミリのプロトコルに従って動作し、ゲートウェイを介して相互接続され、単一のアドレスと名前空間を使用する多くのネットワークで構成されるメタネットワーク」.

インターネット上にサブスクリプションまたは登録の単一のポイントはありません。代わりに、ローカルコンピューターを介してネットワークへのアクセスを提供するサービスプロバイダーに連絡します。ネットワークリソースの可用性に関するこのような分散化の結果も非常に重要です。インターネット上のデータ伝送媒体は、ワイヤーまたは光ファイバー回線のウェブとしてのみ見なされるべきではありません。デジタル化されたデータは ルーター , ネットワークを接続し、複雑なアルゴリズムを使用して情報フローに最適なルートを選択します（図1）。

独自の高速情報転送チャネルを持つローカルネットワークとは異なり、グローバル（およびリージョナル、そして原則として、企業）ネットワークには、ローカルネットワーク、個々のコンポーネント、および端末（情報の入力と表示の手段）が接続されている通信サブネットワーク（または、地域通信ネットワーク、情報伝送システム）が含まれます（図2）。

通信サブネットワークは、ネットワークを介してデータを送信し、情報を送信するための最適なルートを選択し、パケットを切り替え、コンピュータ（1つ以上）および対応するものを使用して他の多くの機能を実装するように設計された情報送信チャネルと通信ノードで構成されますソフトウェア通信ノードで利用できます。クライアントユーザーが実行するコンピューターは ワークステーション 、およびユーザーに提供されるネットワークリソースのソースであるコンピューターは サーバー ..。このネットワーク構造は ノード .

図1インターネット上での相互作用のスキーム

インターネット次のようなグローバルな情報システムです。

・インターネットプロトコル（IP）に基づくグローバルに一意のアドレスのスペースによって論理的に相互接続されています。

・伝送制御プロトコルファミリを使用した通信をサポートできます-TCP / IPまたはその後の拡張/後継および/または他のIP互換プロトコル。

・ここで説明する通信およびその他の関連インフラストラクチャの上に構築された高レベルのサービスを、パブリックベースまたはプライベートベースで提供、使用、または利用可能にします。

インターネットインフラストラクチャ（図2）：

1.バックボーンレベル（相互接続された高速通信サーバーのシステム）。

2.バックボーンに接続されているネットワークとアクセスポイント（大規模な通信ネットワーク）のレベル。

3.地域およびその他のネットワークのレベル。

4.ISP-インターネットサービスプロバイダー。

5.ユーザー。

インターネットの技術リソースへコンピュータノード、ルーター、ゲートウェイ、通信チャネルなどが含まれます。

図2インターネットインフラストラクチャ

ネットワークアーキテクチャはに基づいています マルチレベルのメッセージ送信の原則 ..。メッセージの形成はに行われますモデルの最上位レベル ISO / OSI ..それから（送信中）それは後ですその結果、システムのすべてのレベルを通過して最下位レベルに到達し、そこで通信チャネルを介して宛先に送信されます。あなたがそれぞれを進むにつれてシステムのレベルから、メッセージは変換され、に分割されます追加で供給される比較的短い部品のヘッダーと同様の情報を提供するヘッダー宛先ノードでもありません。このノードでは、メッセージは下から上に移動し、ヘッダーを取り除きます。その結果、受信者は元の形式でメッセージを受信します。

テリトリアルネットワーク データ交換制御 実施モデルのトップレベルプロトコルによって処理されます ISO / OSI ..。関係なくアッパーの各特定プロトコルの内部設計レベル、彼らは存在によって特徴付けられます共通機能：通信の初期化、データの送受信、交換の完了。各プロトステークには、ワークステーションネットワーク名前、ネットワークアドレス、またはその両方。アクティベーション相互作用するノード間の情報交換が始まります開始ノードによる宛先ノードの識別後に呼び出されますデータ交換。発信局は次のいずれかを設定しますデータ交換を整理する方法： データグラム法 またはメソッドコミュニケーションセッション。プロトコルは、受信/送信するための手段を提供します宛先と送信元によるchiメッセージ。この場合、通常は重ね合わせますメッセージの長さには制限があります。

T CP / IP-インターワーキングのテクノロジー

最も一般的な交換制御プロトコルデータはTCP / IPです。 ネットワーク間の主な違い 他のネットワークからのインターネット そのTCP / IPプロトコルに正確にありますカバーコンピュータ間の相互作用のためのプロトコルの全ファミリネットワーク事業者。 TCP / IPインターネットワーキングテクノロジーです。インターネット技術。したがって、r 私をつなぐグローバルネットワークテクノロジーを備えた一連のネットワークTCP / IPと呼ばれる インターネット。

TCP / IPプロトコル 実装されているソフトウェアのファミリーですハードウェアで動作しない高レベルのプロトコルけいれん。技術的には、TCP / IPプロトコルには2つの部分があります- IPとTCP。

プロトコル IP ( インターネット プロトコル - インターネットプロトコル） はファミリのメインプロトコルであり、 IPの形成 -ネットワークであり、第3（ネットワーク）レベルモードで実行されます ISO / OSIかどうか。 IPプロトコルデータグラムパケット配信を提供しますcomov、その主なタスクはパケットルーティングです。彼は、情報配信の信頼性、その完全性、保存について責任を負いません。パケットフローの順序。プロトコルを使用するネットワーク IPはIPと呼ばれます -ネットワーク。彼らは主にアナログで動作しますチャネル（つまり、コンピューターをネットワークに接続するには、 IP-mo dem）およびパケット交換ネットワークです。パッケージはここで呼び出されますは データグラム。

高レベルのプロトコル TCP ( 伝染;感染 コントロール プロトコル- 伝送制御プロトコル） 輸送レベルで機能し、部分的に-セッションレベルで。これは、loを確立したプロトコルです。送信者と受信者の間の論理接続。彼は肥満です保証された2つのノード間のセッション接続を維持します情報の配信、送信の整合性の監視情報は、パケットストリームの順序を保持します。

コンピュータの場合、TCP / IPプロトコルは時間のルールと同じです人々のための方言。ウェブ上で公式基準として認められていますインターネット、 NS。ネットワーク技術TCP / IPは事実上の技術になりましたインターネットの世界的なネットワークのギア。

プロトコルの重要な部分は、一意のネットワークアドレスに基づくパケットルーティングスキームです。インターネット。各作品ティーステーション、地元の一部またはグローバルネットワーク、持っているを定義する2つの部分を含む一意のアドレスを持っていますネットワーク内のネットワークアドレスとステーションアドレス。そのようなスキームは、このネットワーク内と外部ネットワークの両方にメッセージを送信します。

インターネットアドレス

基本的なインターネットプロトコル

仕事インターネットネットワーク通信プロトコルファミリの使用に基づく TCP / IP (伝染;感染コントロールプロトコル/ インターネットプロトコル). TCP / IPは、グローバルインターネットネットワークと多くのローカルネットワークの両方でデータ送信に使用されます。

TCP / IPという名前は、ネットワークデータを送信するためのプロトコルファミリを定義します。 プロトコルは、製造されたハードウェアとソフトウェアの互換性を確保するために、すべての企業が遵守しなければならない一連のルールです。これらのルールは、製造されたハードウェアとソフトウェアの互換性を保証します。さらに、TCP / IPはあなたの保証ですパソコン TCP / IPでも動作する世界中の任意のコンピューターとインターネットを介して通信できるようになります。特定の基準が満たされている限り、システム全体が機能するためのソフトウェアまたはハードウェアの製造元は関係ありません。オープンシステムのイデオロギーは、標準的なハードウェアとソフトウェアの使用を前提としています。 TCP / IPはオープンプロトコルであり、すべての特別な情報が公開されており、自由に使用できます。

TCP / IPに含まれるさまざまなサービスとこのプロトコルファミリの機能は、実行するタスクの種類に応じて分類できます。合計数が12を超えるため、主なプロトコルについてのみ説明します。

· トランスポートプロトコル-2台のマシン間のデータ転送を管理します :

· TCP/ IP（伝送制御プロトコル）、

· UDP（ユーザーデータグラムプロトコル）;

· ルーティングプロトコル-データアドレス指定を処理し、実際のデータ転送を提供し、パケットが移動するための最適なパスを決定します :

· IP（インターネットプロトコル）、

· ICMP（インターネット制御メッセージプロトコル）、

· RIP（ルーティング情報プロトコル）

・他の;

· ネットワークアドレスサポートプロトコル-データアドレス指定を処理し、一意の番号と名前でマシンIDを提供します :

· DNS（ドメインネームシステム）、

· ARP（アドレス解決プロトコル）

・他の;

· アプリケーションサービスプロトコルユーザー（またはコンピューター）がさまざまなサービスにアクセスするために使用するプログラムです :

· FTP（ファイル転送プロトコル）、

· TELNET,

· HTTP（ハイパーテキスト転送プロトコル）

· NNTP（NetNewsTransferプロトコル）

・他の

これには、コンピューター間のファイルの転送、システムへのリモート端末アクセス、ハイパーメディア情報の転送などが含まれます。

· ゲートウェイプロトコルトラフィックルーティングメッセージとネットワークの状態に関する情報をネットワーク経由で送信し、ローカルネットワークのデータを処理するのに役立ちます :

· EGP（Exterior Gateway Protocol）、

· GGP（ゲートウェイ間プロトコル）、

· IGP（Interior Gateway Protocol）;

· 他のプロトコル-リモートコンピュータのディレクトリやファイルを操作するときなど、電子メールメッセージを転送するために使用されます :

· SMTP（シンプルメール転送プロトコル）、

· NFS（ネットワークファイルシステム）。

IP-アドレッシング

それでは、IPアドレスの概念を詳しく見てみましょう。

インターネット上のすべてのコンピューター（ISPとのダイヤルアップセッションを確立するときのPCを含む）には、次のような一意のアドレスがあります。 IP-住所.

IPアドレスは32ビット長で、ネットワーク用語に従って名前が付けられた4つの8ビット部分で構成されます。 オクテット（オクテット) ..。これは、IPアドレスの各部分が0〜255の範囲の値を持つことができることを意味します。4つの部分は、各8ビット値がピリオドで区切られたレコードに結合されます。ネットワークアドレスに関して言えば、通常はIPアドレスです。

IPアドレスの32ビットすべてが使用された場合、40億を超える可能性のあるアドレスが存在することになります。これは、インターネットの将来の拡張には十分すぎるほどです。ただし、一部のビットの組み合わせは特別な目的のために予約されているため、潜在的なアドレスの数が減ります。さらに、8ビットの4倍は、ネットワークのタイプに応じて特別な方法でグループ化されるため、実際のアドレス数はさらに少なくなります。

コンセプトで IPアドレスは密接に関連する概念です ホスト（ホスト) ..。一部の人々は、単にホストの概念をインターネットに接続されたコンピューターと同一視しています。原則としてそうですが、一般的にはそうです ホストの下で TCP / IPプロトコルを使用して他の機器と通信するデバイスを意味します。つまり、コンピューターに加えて、ルーター、ハブ（ハブ）などの特別なネットワークデバイスにすることもできます。これらのデバイスには、ユーザーのネットワークノードのコンピューターと同様に、独自のIPアドレスもあります。

どれでも IP-アドレスは2つの部分で構成されています。 ネットワークアドレス（ネットワークID）と ホストアドレス（ホストID、ホストID） このネットワークで..。この構造のおかげで、異なるネットワーク上のコンピューターのIPアドレスは同じ番号を持つことができます。ただし、ネットワークのアドレスが異なるため、これらのコンピューターは一意に識別され、互いに混同することはできません。

IPアドレスは、組織の規模とその活動の種類に応じて割り当てられます。小規模な組織の場合、ネットワーク上にコンピューター（したがってIPアドレス）がほとんどない可能性があります。対照的に、大企業では、相互接続された多くのローカルネットワークに数千（またはそれ以上）のコンピューターが接続されている場合があります。最大限の柔軟性のために IP-アドレスは、A、B、Cのクラスに分類されます。まだクラスがあります NSと Eただし、特定のサービス目的で使用されます。

したがって、3つのクラスのIPアドレスを使用すると、組織のネットワークのサイズに応じてIPアドレスを配布できます。 32ビットはIPアドレスの有効なフルサイズであるため、クラスはアドレスの4つの8ビット部分をクラスに応じてネットワークアドレスとホストアドレスに分割します。

クラスネットワークアドレスNS IPアドレスの最初のオクテットによって決定されます（左から右に数えられます）。 1〜126の範囲の最初のオクテットは、巨大な多国籍企業および主要プロバイダー向けに予約されています。したがって、クラスAでは、世界に存在できる大企業は126社のみであり、各企業には約1,700万台のコンピューターを搭載できます。

クラスNS使用ネットワークアドレスとしての最初の2オクテット、最初のオクテットの値は128〜191の範囲にすることができます。各クラスBネットワークには約65,000台のコンピューターを搭載でき、そのようなネットワークは最大の大学やその他の大規模な組織に見られます。

それぞれ、 クラスでNS最初の3つのオクテットはすでにネットワークアドレスに割り当てられており、最初のオクテットの値は192〜223の範囲になります。これらは最も普及しているネットワークであり、その数は200万を超える可能性があり、各ネットワーク内のコンピューター（ホスト）の数は最大254になる可能性があります。許容値ネットワークのクラス間の最初のオクテットは、クラスを識別するためにIPアドレスの先頭に1つ以上のビットが予約されているために発生します。

もしあれば IPアドレスがオクテットのセットw.x .y .zとしてシンボリックに指定されている場合、さまざまなクラスのネットワークの構造を表1に示すことができます。

メッセージがインターネット上の任意のホストに送信されるときはいつでも、IPアドレスは送信元アドレスと宛先アドレスを示すために使用されます。もちろん、ユーザーはすべてのIPアドレスを覚えておく必要はありません。特別サービスドメインネームシステムと呼ばれるTCP / IP

表1.さまざまなクラスのネットワークのIPアドレスの構造

ネットワーククラス	最初のオクテット値（W）	ネットワーク番号オクテット	ホスト番号オクテット	可能なネットワークの数	そのようなネットワーク上のホストの数
	1-126		x.y.z	128(2 7)	16777214(2 24)
	128-191	w.x	y.z	16384(2 14)	65536(2 16)
	192-223	w.x.y		2097151(2 21)	254(2 8)

サブネットマスクの概念

ネットワークIDをホストIDから分離するために、サブネットマスクと呼ばれる特別な32ビット番号が使用されます。表面的には、サブネットマスクは、他のIPアドレスと同様に、ドットで区切られた4つのオクテットのまったく同じセットです。表2に、クラスA、B、Cネットワークのデフォルトのサブネットマスク値を示します。

表2。サブネットマスク値（デフォルト）

ネットワーククラス	ビット単位のマスク値（バイナリ表現）	10進数のマスク値
	11111111 00000000 00000000 00000000	255.0.0.0
	11111111 11111111 00000000 00000000	255.255.0,0
	11111111 11111111 1111111100000000	255,255.255.0

マスクは、大規模なIPネットワークをいくつかの小さなサブネットに論理的に分割するためにも使用されます。たとえば、クラスBネットワークを持つシベリア連邦大学に10の学部があり、それぞれに200台のコンピューター（ホスト）がインストールされているとします。このネットワークは、255.255.0.0のサブネットマスクを使用して、それぞれ最大254のホストを持つ254の個別のサブネットに分割できます。

使用可能なのは、デフォルトのサブネットマスク値だけではありません。たとえば、特定のIPネットワークのシステム管理者は、異なるサブネットマスク値を使用して、ホストIDオクテットの一部のビットのみを強調表示する場合があります。

登録方法IP-あなたの組織のネットワーク？

実際、エンドユーザーはこのタスクに関与していません。このタスクは、この組織のシステム管理者の肩にかかっています。次に、この場合、彼はインターネットプロバイダーの支援を受け、通常、次のような適切な国際組織ですべての登録手続きを引き継ぎます。 InterNIC (通信網情報中心). たとえば、シベリア連邦大学は、文字列sfu -kras.ruを含むインターネット電子メールアドレスを受信したいと考えています。会社名を含むこの識別子により、電子メールの送信者は受信者の会社を識別できます。

ドメイン名と呼ばれるこれらの一意の識別子の1つを取得するために、会社またはプロバイダーは、インターネット接続を制御する機関であるInterNICに要求を送信します。 InterNIC（または特定の国でのそのような登録のためにInterNICによって承認された機関）が会社の名前を承認した場合、それはインターネットデータベースに追加されます。ドメイン名は、エラーを防ぐために一意である必要があります。ドメインの概念と、インターネットを介して送信されるメッセージのアドレス指定におけるその役割については、以下で説明します。 InterNICの作業に関する追加情報は、インターネットページhttp://rs.internic.ruにアクセスして見つけることができます。

ドメインネームシステム

ドメイン名

IPアドレスに加えて、いわゆる ドメインホスト名 ..。 IPアドレスと同じように、これは名前です 各コンピューター（ホスト）に固有です インターネットに接続されています-ここでは、アドレスの数値の代わりに単語が使用されています。

この場合、コンセプト ドメイン 意味 いくつかの属性に従ってグループ化されたインターネットホストのコレクション （たとえば、州のドメインに関しては、領土で）。

もちろん、ドメインホスト名の使用は、ユーザーが必要なコンピューターの名前を覚えやすくするためにのみ導入されました。コンピュータ自体は、明らかな理由から、そのようなサービスを必要とせず、IPアドレスが完全に不要になります。しかし、次のような気の利いた名前の代わりに、 www。マイクロソフト。 com また www。 ibm。 com 数字のセットを覚える必要があります-それぞれ207.46.19.190または129.42.60.216。

ドメイン名の構成規則について言えば、IPアドレスの場合のように、名前の構成要素の数とその意味に厳密な制限はありません。たとえば、HTI-SFUのブランチに、次の名前のホストがある場合 khti、ハカシア共和国のドメインに含まれています ハカシア、そしてそれは今度はロシアの領域に含まれています ru、その場合、そのようなコンピュータのドメイン名は次のようになります khti. ハカシア. ru..。一般に、ドメイン名のコンポーネントの数は異なり、1つ以上の部分から含まれる可能性があります。怒り. mp3. アップル. sda. 組織また www。 ru .

ほとんどの場合、会社のドメイン名は3つのコンポーネントで構成され、最初の部分はホスト名、2番目の部分は会社のドメイン名、最後は国のドメイン名または所有権を示す7つの特別なドメインの1つの名前です。ホストの、特定のアクティビティプロファイルの編成（表1を参照）。したがって、会社の名前が「KomLinc」の場合、ほとんどの場合、会社のWebサーバーはwww .komlinc .ru（ロシアの会社の場合）、またはたとえば、www .komlinc.comと呼ばれます。主に商業組織の国際ドメインを登録するプロバイダー。

ドメイン名の最後の部分は、トップレベルドメイン識別子と呼ばれます（たとえば、 . ruまた . com）。 InterNICによって確立された7つのトップレベルドメインがあります。

テーブル1. 国際的なトップレベルドメイン

ドメイン名	ドメインホストの所有権
ARPA	グレート-グレート...おばあちゃんインターネット、ARPANet（廃止）
COM	商業組織（企業、企業、銀行など）
政府	政府機関および組織
EDU	教育機関
MIL	軍事機関
ネット	インターネットを管理している、またはインターネットの一部である「ネットワーク化された」組織
ORG	リストされているカテゴリのいずれにも当てはまらない組織

歴史的に、これらの7つのデフォルトのトップレベルドメインは、米国内のホストの地理的位置（それらに属する）を示します。したがって、InterNICの国際委員会は、上記のトップレベルドメインとともに、ドメイン（文字の特別な組み合わせ）を使用して、このホストの組織所有者が所在する他の国を特定することを許可します。

そう、トップレベルドメインはに細分されます 組織的（表1を参照）および 領土。 世界のすべての国に2文字の指定があります。 . ru-ロシアの場合（これまでのところ、ドメイン . su旧ソ連共和国の領土でホストを団結させる）、 .ca-カナダの場合、 . イギリス-英国などの場合。これらは通常、上記の表1にリストされている7つの識別子のいずれかの代わりに使用されます。

テリトリアルトップレベルドメイン：

..。 ru（ロシア）-ロシア;

スー（ソビエト連邦）-旧ソ連の国々、現在は多くのCIS諸国。

英国（イギリス） - イギリス;

Ua（ウクライナ）-ウクライナ;

Bg（ブルガリア）-ブルガリア;

Hu（ハンガリー）-ハンガリー;

デ（オランダ）-ドイツなど

NS 完全なリスト州のすべてのドメイン名は、インターネット上のさまざまなサーバーで見つけることができます。

米国以外のすべての企業が国識別子を持っているわけではありません。国の識別子または7つの米国の識別子の1つを使用するかどうかは、会社のドメイン名がいつ登録されたかによってある程度異なります。たとえば、インターネットに長期間接続している企業（登録組織の数が比較的少ない場合）には、3文字の識別子が与えられました。米国外で事業を行っているが、米国企業を通じてドメイン名を登録している企業の中には、ホスト国IDを使用するかどうかを自由に選択できるものがあります。今日ロシアでは、ドメイン識別子を取得できます . com、この問題についてはインターネットプロバイダーと話し合う必要があります。

どのように仕事サーバーDNS

次に、ドメイン名がコンピューターで読み取り可能なIPアドレスに変換される方法について説明します。

これをやっています ドメイン名前システム(DNS、ドメインネームシステム）メッセージのアドレス指定を支援するTCP / IPによって提供されるサービス。 DNSの働きのおかげで、IPアドレスを思い出せませんが、はるかに単純なドメインアドレスを使用できます。 DNSシステムは、これに一致する分散データベース（数千台のコンピューターに格納されている）内のエントリを見つけることにより、コンピューターのシンボリックドメイン名をIPアドレスに変換します。ドメイン名..。また、注目に値する DNSサーバーロシア語のコンピュータ文学ではしばしば呼ばれます 「ネームサーバー」。

ルートゾーンネームサーバー

世界には何千ものネームサーバーがありますが、DNSシステム全体の先頭には9つのサーバーがあります。 ルートゾーンサーバー（ 根 ゾーン サーバー ) . ルートゾーンサーバーに名前が付けられました NS. 根_ サーバ. ネット, NS. 根_ サーバ. ネットなどなど私. 根_ サーバ. ネット..。最初のものは NS. 根_ サーバ. ネット-複数のドメインにすべてのドメインを登録するInterNICクリアリングハウスから管理されるプライマリインターネットネームサーバーとして機能しますトップレベル..。残りのネームサーバーはセカンダリですが、すべて同じファイルのコピーを保持しています。これにより、ルートゾーン内の任意のサーバーが残りのサーバーを置き換えてバックアップできるようになります。

これらのコンピューターは、7つのトップレベルドメイン（.com、.edu、.mil、.gov、.net、.org、およびcustom.arpa）にサービスを提供するネームサーバーのホストコンピューターに関する情報をホストします（図1）。これらの9つのサーバーはいずれも、.uk（英国）、. de（ドイツ）、. jp（日本）などと同じ最上位ファイルを伝送します。

米。 1.インターネットドメイン名の階層構造

ルートゾーンファイルには、すべてのホスト名と IP -トップレベルドメインに含まれる各サブドメインのネームサーバーのアドレス。つまり、各ルートサーバーは、すべてのトップレベルドメインに関する情報を持っており、ホストコンピューターの名前と IP -トップレベルドメインに含まれる各セカンダリドメインにサービスを提供する少なくとも1つのネームサーバーのアドレス。海外のドメインの場合、データベースには各国のネームサーバーに関する情報が格納されます。たとえば、特定のドメインで会社. comドメインのルートゾーンファイルには、で終わるアドレスのネームサーバーデータが含まれています会社. com.

ルートゾーンネームサーバーに加えて、 ローカルネームサーバー 下位レベルドメインにインストールされます。ローカルネームサーバーは、検索したホストのリストをキャッシュします最近..。これにより、常にシステムに連絡する必要がなくなります。 DNS 頻繁に使用されるホストコンピューターに関するクエリを使用します。また、ローカルネームサーバーは反復ルートゾーンサーバーは 再帰的..。これは、ローカルネームサーバーが応答を受信するまで、他のネームサーバーに関する情報を要求するプロセスを繰り返すことを意味します。

ルートサーバーインターネット構造の上部に DNS それどころか、それらは次のレベルのドメインへのポインタを提供するだけです。チェーンの終わりに到達し、必要なものを入手してください IP -addressは、ローカルネームサーバーのタスクです。それを解決するために、彼は階層構造を下って行き、順番に尋ねなければなりませんローカルサーバー名前は、その下位レベルへのポインタです。

データ伝送ネットワーク-データ伝送チャネルとスイッチングデバイス（ネットワークノード）によって統合された通信の端末デバイス（端末）のセット。すべての端末デバイス間でのメッセージの交換を保証します。

LANは、地理的に限られたスペースでデータを送信するためのトランスポートインフラストラクチャです（建物または建物のグループ）。 LANは、エンタープライズインフラストラクチャの重要な要素であり、LANの動作をどのように予測できるかによって、その運用の安定性が大きく左右されます。情報システムその結果、ビジネスの安定性。ユーザー数の増加に伴い、管理とサポートコンピューティングネットワークますます責任があり、複雑なプロセスになります。ネットワーク内の加入者数が500を超える場合、または複数のサイト（オフィス）が光イーサネットチャネルによって単一のLANに結合される場合、従来のLANはキャンパスになります。

LANは、大企業（銀行、工業団地など）の情報インフラストラクチャの必須コンポーネントです。このような企業にとって、ビジネスの信頼性とセキュリティは、コンピューティングインフラストラクチャの機能と切り離せません。ネットワークの停止は、直接的な重大な損失につながります。

階層型ネットワークモデル

構築するとき LANネットワーク Goodnetは、次の原則に基づいた階層化アーキテクチャを使用しています。

階層-ネットワークはいくつかのレベルに分割され、各レベルは特定の機能を実行します。
モジュール性-レベルは「構築」モジュールに基づいて構築されます。各モジュールは、対応するレベルの機能を実行する機能的に完全なユニットです。

LANネットワークの構築に階層化アーキテクチャを使用する主な目的は、高い信頼性とスケーラビリティ（ネットワークを拡張または再構築する可能性）を確保することです。最小コスト）、ハイパフォーマンス。

上記の特性の達成は、「分割統治」の原則に基づいています。これは、複雑な問題をより単純で解決しやすい部分に分割することによって解決することを意味します。したがって、キャンパスネットワークを構築するという複雑なタスクは、レベルを構築することを意味します。各レベルでは、特定の範囲のタスクのみが解決され、明らかに単純なものになります。

一般に、ネットワークでは次のレベルが区別されます。

ネットワークのコア。
集約レベル;
アクセスレベル;
サーバーファーム。

各層内での重要な課題は、スケーラビリティを確保することです。つまり、アーキテクチャを大幅に変更することなく、層の容量を拡張することです。この目標を達成するために、各レベルは「モジュールの構築」（機能的に完全な機器のグループ）に基づいて編成されています。各レベルは、1つ（難しい場合は2つ）のタイプの「構築モジュール」に基づいて構築されます。理論的には、レベルは同じタイプのモジュールをいくつでも構成できるため、ソリューションのスケーラビリティが保証されます。このアプローチにより、ネットワークのトラブルシューティングを減らすことができます。

ネットワークの中核

ネットワークコアのタスクは、高速トラフィックスイッチングです。ネットワークコアを構成するデバイスは、次の機能を実行します。

キャンパスネットワークトラフィックの高速ルーティング/スイッチング。
機器およびチャネルのレベルでの冗長性。
並列チャネル間での負荷分散。
メインとメインをすばやく切り替えるバックアップチャネル;
有効活用接続帯域幅。

ネットワークコアは、ハードウェア冗長性を備えた1つの高性能デバイスによって形成されたモジュールから構築されています。そのようなデバイスとしてCatalyst6500および4500シリーズスイッチが使用されます。したがって、Catalystスイッチに基づいてネットワークコアを構築すると、ハードウェア障害（柔軟な冗長性スキームによる）とソフトウェアエラーまたはオペレーターのエラー（さまざまなトラブルシューティングメカニズムによる）。

集約レベル

配信層は、接続機能と加入者トラフィックを集約する機能を実行します。このレベルの主な要件は、冗長性と最適な負荷分散を提供することです。並列接続（アクセスレベルとネットワークのコアの両方に向けて）。ディストリビューションレイヤーの編成に使用される構築モジュールは、通常、相互冗長モードで動作する2つの同様のスイッチによって編成されます。このレイヤーの一般的な構成要素は、固定構成スイッチのペア（Catalyst 3750デバイス）、または必要に応じて、ポート密度を高めるためのCatalyst4500 / 6500モジュラースイッチです。したがって、Catalystスイッチに基づいてディストリビューションレイヤーを構築すると、次のことが可能になります。

イーサネットプロトコル（ARP、DHCP）の脆弱性をブロックすることにより、LAN内の加入者の安全を確保します。

アクセスレベル

このレベルは、ワークステーションとその他を接続するように設計されています周辺機器 (ネットワークプリンターおよびその他）LANに。アクセスレベル機器の主な要件は、加入者の接続のセキュリティを確保するあらゆる種類の機能をサポートすることです。また、アクセススイッチは、加入者接続の管理を可能な限り容易にし、可能な限りネットワークをサポートするための日常的な操作を自動化する必要があります。この層の構成要素として、個別のCatalystスイッチを使用することをお勧めします。加入者密度が低く、スイッチングノードあたり最大100ポート、-Catalyst 2960、密度が高い-Catalyst3750スイッチまたはモジュラーCatalyst4500スイッチ。したがって、Catalystスイッチに基づいてアクセスレベルを構築すると、次のことが可能になります。

ハードウェア障害が発生した場合（柔軟な冗長性スキームによる）と、ソフトウェアまたはオペレーターのエラーが発生した場合（さまざまなトラブルシューティングメカニズムによる）の両方で、ネットワークのダウンタイムを削減します。
デバイス間および並列チャネル間の両方で負荷（トラフィックフロー）を分割するための柔軟なメカニズムによる、LANチャネルインフラストラクチャの最適な使用。
イーサネットプロトコル（ARP、DHCP）の脆弱性をブロックすることにより、LAN内の加入者の安全を確保します。
日常的なユーザーサポート操作を自動化します。
に対する制御と保護のシステムを実装するマルウェア NACアーキテクチャに基づいています。

サーバーファーム

サーバーファームは、サーバーをサーバーファームに接続するネットワークの主要コンポーネントであるスイッチのグループです。サーバーファームの重要な要件は、高いパフォーマンスと信頼性です。サーバーファームのダウンタイムは、情報システムのダウンタイムにつながり、したがってビジネスの損失につながります。サーバーファームの作成に使用するスイッチとして3750およびCatalyst4900を使用することが提案されています。場合によっては、サーバーファームでCatalyst 6500スイッチを使用することをお勧めします。したがって、Catalystスイッチに基づいてサーバーファームを構築すると、次のことが可能になります。

ハードウェア障害が発生した場合（柔軟な冗長性スキームによる）と、ソフトウェアまたはオペレーターのエラーが発生した場合（さまざまなトラブルシューティングメカニズムによる）の両方で、ネットワークのダウンタイムを削減します。
サーバーファーム内のサーバー（アプリケーション）間のトラフィック送信の遅延を最小限に抑えます。

結果

したがって、シスコの機器に基づく階層型キャンパスネットワークモデルに従ってキャンパスネットワークを構築すると、次の利点があります。

ハードウェア障害（柔軟な冗長性スキームによる）とソフトウェアエラーまたはオペレーターエラー（さまざまなトラブルシューティングメカニズムによる）の両方の場合に、ネットワークと情報システムのダウンタイムを削減します。
（NACテクノロジーを使用した）悪意のあるプログラムの迅速なローカリゼーションによる作業時間の損失を最小限に抑えるため。
IPテレフォニーやビデオ会議などのハイテクスーパーインポーズサブシステムの実装を確実にするため。
既存のチャネルインフラストラクチャを最適に利用します。
ネットワーク運用に費やす時間を削減します。

企業データ伝送ネットワーク

企業データ伝送ネットワーク（KSPD）を構築する目的は、地理的に分散したビジネスアプリケーションにトランスポートを提供することです。これらのアプリケーションには通常、次のものが含まれます。

ネットワークデータベース;
情報ポータル;
Eメール;
従来のファイル共有。
IPテレフォニー;
ビデオ会議;
通信教育。

データネットワーク

最も重要なビジネス開発ツールの1つ。高品質で信頼性の高い企業ネットワークには、まず地理的に分散した企業があり、そのビジネスは部門の共同作業の信頼性と柔軟性に依存しています。

データ伝送ネットワークを構築するためのモデル

データ伝送ネットワークの構築は、ワークステーションとエンタープライズサーバー間のIP接続の編成です。 IPは、データネットワークおよび地理的に分散したビジネスアプリケーションの標準です。ネットワークは、オフィスの領域または企業の他の拠点に配置された一連の通信ノードによって形成されます。

企業のデータ伝送ネットワークを構築するためのソリューションは、コンポジットに基づくシスコシステムズの設計手法に基づいています。ネットワークモデル企業。この決定ネットワーク構造を構築するためのモジュラーアプローチです。ソリューションの方法論では、複数のオフィスを統合する小規模なネットワークと、数百のノードを含む大規模なネットワークの両方を構築できます。

新しいモジュールまたはノードを追加してネットワークを進化させることにより、このアプローチは予測可能なネットワークパフォーマンスを保証し、最小限のトラブルシューティング作業とリソースを必要とします。

複合モデルは、ネットワークをビルディングブロックに分割するという原則に基づいています。それぞれが独自の機能と実装機能を備えています。

外部サービスモジュール;
WANモジュール;
LANモジュール。

データ伝送ネットワークを構築するための通信サービス

データ伝送ネットワークのノードを接続する重要なコンポーネントは、ノード間のトラフィックの伝送を保証する通信サービスです。ノード間のチャネルを編成するときに使用される通信サービスのタイプは、次のグループに分けられます。

専用通信回線-顧客のネットワークのノードを接続する光ケーブルまたは銅ケーブル（これらは、独自の通信回線とリースされた通信回線の両方にすることができます）。
専用データチャネル-データ伝送ネットワーク上で通信事業者によって提供されるデータチャネル：
- フレームリレー（PVC）
- ATM（PVC）;
- E1 / E3 / STM-1;
- イーサネットVLAN;
「グループ」アクセスに基づく接続サービス：
- IP VPN;
- VPLSは、Virtual Private LANServiceの略です。このテクノロジーにより、オペレーターのネットワーク上で分散LANをエミュレートできます。
- インターネット"。

これらのタイプのサービスの根本的な違いは、クライアントのネットワークノード間でトラフィックを送信するためのメカニズムが異なることにあります。最初のケースでは、専用の通信チャネルが使用されます。つまり、トラフィックは特定の方向に厳密に流れます。グループアクセスの場合、トラフィックは任意のオフィス間をランダムに通過できます。

2番目の方法は、トラフィック伝送の速度特性を改善し、帯域幅を「安価に」最適に使用します。

データ伝送ネットワークノード

データ伝送ネットワークのノードは、次の3つのグループに分類できます。

中央ハブ;
ブランチ/ラージノード;
エンドノード。

セントラルは、ネットワーク内で最大のノードです。これらのノードは、情報リソースを統合し、アプリケーションサーバーの大部分をホストし、専用のセキュリティサブシステムを展開し、外部ネットワークとドッキングします。

ブランチ/メジャーノードはネットワークの「バルク」です。このノードのサブスクライバーに対して、ローカルでのみ重要であり、ローカルでのみサービスを提供する情報リソースがここにあります。

エンドノード- 与えられたタイプノードは最も強力ではありません。情報リソースやアプリケーションサーバーは含まれていません。これらのノードは、ユーザーを接続することのみを目的としています。

すべてのタイプのノードのWAN（ワイドエリアネットワーク）サブシステムを形成するために、Cisco Systemsの機器（次のタスクにソリューションを提供する統合サービスを備えたルーター）を使用することが提案されています。

従来のルーター-IPトラフィックの送信とIPを介した接続の確保
セキュリティ保証：
- ファイアウォールと攻撃の検出-ネットワークの通常の機能を妨害することを目的とした侵入者によるネットワーク攻撃の可能性に対する保護。
- データの暗号化-ネットワークを介して送信される情報の機密性を確保します。
- データ整合性制御-ネットワークを介した送信中にデータ操作が不可能であることを保証します。
IPテレフォニーアプリケーションの中断のない操作：
- コールルーティング;
- ボイスメール;
- 従来の電話とのドッキング。

LANノードを構築する場合、データ伝送ネットワーク内のノードのタイプとユーザー数に応じて、次の原則を使用することをお勧めします。

ゼロと1で構成されるデータは、通常、大きなファイルに含まれています。ただし、コンピュータがそのようなデータのブロック全体を送信すると、ネットワークは正しく機能しません。このとき、他のコンピュータは順番を待つ必要があります。この状況は、ネットワークの排他的使用に似ています。この場合、ネットワークの排他的使用に加えて、エラーの発生により、大きなデータブロック全体を再送信する必要が生じる可能性があります。待ち時間を無駄にすることなく、ネットワークを介して情報を迅速に転送するために、データは、転送に必要なすべての情報を含む管理可能な小さなブロックに分割されます。これらのブロックは呼ばれます パッケージで..。「パケット」という用語は、ネットワーク全体のデバイス間で送信される情報の単位を意味します。データをパケットに分割する場合、ネットワークオペレーティングシステムは各パケットに特別な制御情報を追加します。これにより、元のデータを小さなブロックで転送し、特定の順序でデータを収集し（受信時）、データのエラーをチェックします（組み立て後）。）。

パッケージコンポーネントは、ヘッダー、データ、トレーラーの3つのセクションにグループ化されています。

タイトルは次のとおりです。

パケットが送信されていることを通知します。

送信元アドレス;

受信者のアドレス。

送信を同期する情報。

ほとんどのネットワークでは、パケットサイズは512バイトから4KBの範囲です。トレーラーの内容は、通信プロトコルによって異なります。ほとんどの場合、トレーラーには巡回冗長検査（CRC）と呼ばれるエラーチェック情報が含まれています。 CRCは、パケットデータと元の情報の数学的変換の結果として得られる数値です。パケットが宛先に到達すると、これらの変換が繰り返されます。結果がCRCと一致する場合、パケットはエラーなしで受信されます。それ以外の場合は、パケットの送信が繰り返されます。

パケットの形式とサイズは、ネットワークのタイプによって異なります。最大パケットサイズは、ネットワークOSが大きなデータブロックを転送するために作成するパケットの数を決定します。

今日最も人気のあるネットワークアーキテクチャはイーサネットです。あらゆる規模のネットワークで使用されます。イーサネットは業界標準であり、メーカー間で広くサポートされていますネットワーク機器..。したがって、異なるメーカーのデバイスの使用に関連する問題はほとんどありません。

ネットワークを介したデータ送信は、一連の一連のステップに分割する必要があり、各ステップには独自のプロトコルがあります。プロトコルは、通信がどのように行われるかを管理する一連のルールと手順です。プロトコルは、外交など、人間の活動のすべての分野で実装されています。ネットワーク環境では、これらは複数のコンピューターが相互に通信できるようにするルールと技術手順です。

OSIモデル各レイヤーで使用するプロトコルを決定するのに役立ちます。このモデルに対応するさまざまなメーカーの製品は、互いに非常に正しく相互作用することができます。 ISO、IEEE、ANSI、ITU（国際電気通信連合）およびその他の標準化団体は、OSIモデルのいくつかの層に対応するプロトコルを開発しました。 TCP / IPは、異種環境での通信を可能にする業界標準のプロトコル（スタック）のセットです。コンピューター間他の種類..。相互運用性はTCP / IPの主な利点の1つであり、それがほとんどのLANがそれをサポートしている理由です。さらに、TCP / IPは、企業ネットワークとインターネットアクセス用のルーティングされたプロトコルを提供します。その人気のために、TCP / IPはインターネットワーキングの事実上の標準になりました。

TCP / IPスタックには、他のプロトコルが含まれています。

SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）-電子メールを交換するため。

FTP（ファイル転送プロトコル）-ファイル交換用。

SNMP（Simple Network Management Protocol）-ネットワーク管理用。

TCP / IPは正確にはOSIモデルではありません。 7つのレベルの代わりに、4つだけを使用します。

1.ネットワークインターフェイスのレベル。

2.ゲートウェイ層。

3.トランスポート層。

4.アプリケーションレベル。

それらのそれぞれは、OSIモデルの1つ以上の層に対応します。 OSIモデルの物理層とデータリンク層に関連するネットワークインターフェイス層は、ネットワークと直接対話します。これは、ネットワークアーキテクチャ（イーサネットまたはトークンリング）とインターネット層の間のインターフェイスを実装します。 OSIモデルのネットワーク層と呼ばれるインターネット層は、パケットのルーティングと配信にいくつかのプロトコルを使用します。このために、ネットワーク層で動作し、複数のネットワーク間でパケットを転送およびルーティングして、別々のネットワーク間で情報を交換できるルーターが使用されます。 OSIモデルのトランスポート層に対応するトランスポート層は、2つのホスト間の接続を確立および維持する役割を果たします。トランスポート層は、データ受信、フロー制御、パケットシーケンス、および再送信の通知の送信も担当します。伝送制御プロトコル（TCP）は、ノード間のデータの信頼性の高い伝送を担当します。これはコネクション型プロトコルであるため、送信を開始する前に2台のコンピューター間の通信セッションを確立します。 OSIモデルのセッション層、プレゼンテーション層、およびアプリケーション層に対応するアプリケーション層は、ネットワーク内のアプリケーションを接続します。

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