Протоколы TCP/IP и UDP. 
Сети TCP/IP

Передача пакетов в сети осуществляется в соответствии с правилами — стандартами, протоколами. К ним относятся протоколы TCP/IP и UDP (TCP — transmission control protocol, IP — Internet protocol, UDP — user datagram protocol). В сетях, основанных на использовании набора протоколов TCP/IP, информация передается пакетами со стандартизованной структурой. Эти пакеты называются IP-дейтаграммами (IP Datagram).

(по аналогии с телеграммой). Дейтаграмма имеет поле заголовка и ноле данных. UDP-дейтаграмма — более простая по сравнению с ТСРдейтаграммой.

UDP является протоколом транспортного уровня. Он минимально ориентирован на обработку сообщений, не предоставляет никаких гарантий доставки сообщения для вышестоящего протокола и не сохраняет состояния отправленных сообщений. Используется для обмена данными между клиентами в VPN-сети.

UDP-пакет (дейтаграмма) состоит из заголовка и тела пакета. В теле пакета располагаются передаваемые данные. Заголовок в битах 0 15 (2 байта) содержит номер порта отправителя, в битах 16—31 (2 байта) — номер порта получателя, следующие 2 байта с номерами бит 32—47 отводятся под указание общей длины пакета (total length), следующие 2 байта с номерами бит 48—63 — под контрольную сумму. С помощью контрольной суммы устанавливается целостность передаваемых данных. Общая длина заголовка — 8 байт. Поля для указания порта отправителя и контрольной суммы при использовании протокола IPv4 являются необязательными, при использовании протокола IPv6 необязательным является только номер порта отправителя. Следующие биты дейтаграммы отводятся для передачи данных. Их длина не должна превышать 65,5 Кбит. Без фрагментации длина данных не должна превышать 1500 байт.

При использовании UDP-протокола не требуется предварительного установления соединения или подтверждения правильности передачи, как это делается в TCP. Таким образом, обеспечивается более высокая скорость за счет снижения надежности доставки.

Структура UDP-дейтаграммы показана с помощью табл. 10.1.

Таблица 10.1

Структура UDP-дейтаграммы.

При использовании протокола TCP к телу пакета добавляется заголовок, который называется заголовком транспортного уровня или ТСРзаголовком. На сетевом уровне модели к дейтаграмме добавляется заголовок сетевого уровня. Полученный блок данных называется IP-пакетом. На канальном уровне или уровне сетевых интерфейсов к IP-накету добавляется заголовок и концевик (trailer). Концевик процесса содержит ряд проверочных символов. Получившийся блок данных называется кадром (фреймом, frame). Процесс добавления заголовков называется инкапсуляцией. Кадр передается по сети и у получателя информации преобразуется в обратном порядке, проходя по уровням протокола снизу-вверх. Стандартный кадр Ethernet может содержать от 72 до 1526 байт, из них 20 байт отводится под заголовок. Структура одного из возможных кадров Ethernet показана с помощью табл. 10.2.

Таблица 10.2

Структура ТСР-пакета.

Для разделения кадров, передаваемых по сети, используются специальные символы {флаги). Метод коммутации макетов обеспечивает наименьшую задержку при передаче данных по сравнению с другими методами и высокую пропускную способность сети.

Стандарт применяется в сетях, использующих технологию TCP/IP или IP-сетях. Сети, работа которых основана на применении протоколов TCP/IP, называются сетями TCP/IP.