Транспортный уровень моделей OSI, TCP/IP

Краткие итоги лекции 9

1. Основной функцией транспортного уровня является транспортировка сообщений между приложениями узла источника и узла назначения.
2. Транспортный уровень делит большое сообщение узла источника информации на части, при этом добавляет заголовок и формирует сегменты.
3. Протоколы транспортного уровня сегментируют данные, посланные приложениями верхнего уровня на передающей стороне, и повторно собирают его на приемной стороне.
4. В заголовке сегмента задаются номера порта источника и назначения, которые адресуют службы (приложения) верхнего прикладного уровня.
5. Высокую надежность обеспечивает протокол управления передачей TCP, для чего используется контроль потока, нумерация последовательности и подтверждение принятых данных.
6. Когда нет необходимости проверки правильности доставленного сообщения, то используется более простой и быстрый протокол дейтаграмм пользователя UDP.
7. В протоколах TCP и UDP в качестве идентификатора приложения используется номер порта.
8. Номера известных портов назначаются протоколам и службам сервиса прикладного уровня.
9. Контроль потока в протоколе ТСР необходим, чтобы гарантировать, что источник, передавая данные с некоторой скоростью, не переполняет буферные устройства узла назначения. Управление скоростью передачи данных обеспечивается изменением размера окна.
10. После получения каждой порции данных узел назначения посылает источнику подтверждение принятых данных или подтверждение доставки (acknowledgment), что обеспечивает надежность.
11. Номер последовательности гарантирует объединение частей (сегментов) сообщения в том порядке, в котором они были переданы.
12. Поскольку протокол UDP не обладает механизмами надежности, то она обеспечивается протоколами верхнего прикладного уровня.
13. Известные номера из диапазона от 0 до 1023, назначаются серверам.
14. Зарегистрированные порты с номерами от 1024 до 49151 назначаются как серверам, так и пользователям.
15. Динамические порты с номерами от 49151 до 65535 обычно динамически присваиваются пользователям.
16. Установление и завершение соединения производится по определенным правилам.
17. Если какой-то сегмент TCP в процессе передачи был потерян, например, из-за перегрузки сети, то узел-получатель в ответе укажет начальный номер потерянного сегмента, чтобы этот сегмент был передан повторно.

Вопросы

1. В чем различие между протоколами TCP и UDP?
2. По какой команде можно узнать, какие TCP соединения активны на сетевом конечном узле?
3. Какую функцию в заголовке сегмента TCP выполняет номер последовательности?
4. Какую функцию в заголовке сегмента TCP выполняет подтверждение?
5. Что задает размер окна в заголовке сегмента TCP?
6. Какую функцию в заголовке сегмента TCP, UDP выполняют номера порта?
7. За сколько этапов выполняется предварительное установление соединения у протокола TCP? Какие флаги при этом используются?
8. Чем определяется размер поля данных сегмента?
9. Какой диапазон номеров имеют хорошо известные порты? Кому они назначаются?
10. Какие диапазоны номеров имеют зарегистрированные и динамические порты? Кому они назначаются?
11. С какими приложениями работает протокол TCP?
12. С какими приложениями работает протокол UDP? В чем его преимущество по сравнению с TCP?
13. Если при запросе приложения TFTP не будет получен ответ, то будет ли повторный запрос? Если будет, то кто его сформирует?
14. Какие приложения работают и с UDP и с TCP?
15. Каковы этапы установления соединения протокола TCP?
16. Как будет реагировать система при потере первого пакета TFTP?
17. Какой протокол транспортного уровня может переупорядочить сегменты?

Упражнения

1. Приведите номера хорошо известных портов.
2. Изобразите формат заголовка сегмента TCP. Объясните назначение полей заголовка.
3. Сравните форматы заголовков сегментов TCP и UDP.
4. Изобразите процесс установления соединения протокола TCP.
5. Изобразите процесс передачи данных при использовании протокола TCP.
6. Объясните, за счет чего протокол TCP реализует надежность передачи данных.