TCP/IP

TCP/IP — стек сетевых протоколов, на котором работают интернет и большинство локальных сетей; название образовано от двух ключевых протоколов — TCP и IP. Стек определяет, как данные разбиваются на пакеты, адресуются, передаются по сети и собираются у получателя.

Четыре уровня модели

Модель TCP/IP, закреплённая в RFC 1122 (технический документ из серии RFC, который содержит официальные спецификации для сообщества Интернета), состоит из четырёх уровней. Канальный уровень отвечает за передачу кадров в пределах одного сегмента: Ethernet, Wi-Fi, PPP (сетевой протокол канального уровня, используемый для установления прямого соединения между двумя узлами). Межсетевой уровень доставляет пакеты между сетями; здесь работают IP, ICMP (сетевой протокол, который входит в стек протоколов TCP/IP) и протоколы маршрутизации. Транспортный уровень связывает приложения на конечных узлах при помощи TCP и UDP (протокол пользовательских датаграмм). Прикладной уровень включает протоколы, с которыми работают программы: HTTP, DNS, SMTP, SSH.

Инкапсуляция и адресация

При отправке данные проходят уровни сверху вниз, и каждый добавляет свой заголовок. На каждом уровне у блока данных своё название. Сообщение приложения становится сегментом TCP или датаграммой UDP, затем IP-пакетом, затем кадром. Получатель выполняет обратную операцию. Адресация тоже многоуровневая: MAC-адрес определяет интерфейс в локальном сегменте, IP-адрес — узел в составной сети, номер порта — приложение на узле. Пара «IP-адрес и порт» образует сокет — конечную точку соединения.

Соотношение с моделью OSI и стандартизация

Эталонная модель OSI описывает семь уровней, TCP/IP — четыре. Прикладной уровень TCP/IP охватывает три верхних уровня OSI, канальный — два нижних. OSI используют как теоретическую схему и общий язык для описания сетей, а реальные сети построены на протоколах TCP/IP. Спецификации стека публикуются в открытых документах RFC, которые выпускает Инженерный совет интернета (IETF), поэтому оборудование и программы разных производителей совместимы между собой.