Перечислите основные характеристики TCP протокола Internet

TCP – надежный протокол с соединением. Он получает поток байт, фрагментирует его на отдельные сообщения и передает его на межсетевой уровень. На машине получателя, данное сообщение собирается в один поток байт и передается на прикладной уровень.

Протокол TCP обеспечивает надежную передачу сообщений между удаленными прикладными процессами за счет образования виртуальных соединений.

6. Как организован механизм скользящего окна в пакете TCP?

В протоколе TCP реализована разновидность алгоритма квитирования с использованием окна. Особенность этого алгоритма состоит в том, что, хотя единицей передаваемых данных является сегмент, окно определено на множестве нумерованных байт неструктурированного потока данных, поступающих с верхнего уровня и буферизуемых протоколом TCP.

Квитанция посылается только в случае правильного приема данных, отрицательные квитанции не посылаются. Таким образом, отсутствие квитанции означает либо прием искаженного сегмента, либо потерю сегмента, либо потерю квитанции.

В качестве квитанции получатель сегмента отсылает ответное сообщение (сегмент), в которое помещает число, на единицу превышающее максимальный номер байта в полученном сегменте. Если размер окна равен W, а последняя квитанция содержала значение N, то отправитель может посылать новые сегменты до тех пор, пока в очередной сегмент не попадет байт с номером N+W. Этот сегмент выходит за рамки окна, и передачу в таком случае необходимо приостановить до прихода следующей квитанции.

7. Как работает возможность “push” TCP?

В некоторых случаях, пользователю необходимо быть уверенным, что все данные, переданные на уровень TCP, отправлены. Для этих целей существует функция "проталкивания пакета" - PUSH-функция. Вызов этой функции позволяет проконтролировать отправку всех буферизированных TCP-протоколом данных.

Немедленное отправление данных может быть затребовано процессом-клиентом от TCP-модуля с помощью специальной функции PUSH, иначе TCP сам будет решать, как накапливать и когда отправлять данные клиента или когда передавать клиенту полученные данные.

8. Как реализована возможность “urgent data” TCP?

urgent data pkts - общее количество пакетов с URG битом в TCP заголовке (срочных данных).urgent data bytes - общее количество байтов в пакетах с URG битом в TCP заголовке. Это поле рассчитано суммированием количества срочных данных.

Срочные данные (urgent data) - в TCP/IP это данные, которые должны быть доставлены прикладной программе как можно скорее.

9. Каковы функции протокола ARP?

Протокол ARP (Address Resolution Protocol, Протокол распознавания адреса) предназначен для преобразования IP-адресов в MAC-адреса, часто называемые также физическими адресами.

MAC расшифровывается как Media Access Control, контроль доступа к среде передачи. МАС-адреса идентифицируют устройства, подключенные к физическому каналу, пример MAC-адреса - адрес Ethernet.

Для передачи IP-дейтаграммы по физическому каналу (будем рассматривать Ethernet) требуется инкапсулировать эту дейтаграмму в кадр Ethernet и в заголовке кадра указать адрес Ethernet-карты, на которую будет доставлена эта дейтаграмма для ее последующей обработки вышестоящим по стеку протоколом IP. IP-адрес, включенный в заголовок дейтаграммы, адресует IP-интерфейс какого-либо узла сети и не заключает в себе никаких указаний ни на физическую среду передачи, к которой подключен этот интерфейс, ни тем более на физический адрес устройства (если таковой имеется), с помощью которого этот интерфейс сообщается со средой.

Поиск по данному IP-адресу соответствующего Ethernet-адреса производится протоколом ARP, функционирующим на уровне доступа к среде передачи. Протокол поддерживает в оперативной памяти динамическую arp-таблицу в целях кэширования полученной информации. Порядок функционирования протокола следующий.

С межсетевого уровня поступает IP-дейтаграмма для передачи в физический канал (Ethernet), вместе с дейтаграммой передается, среди прочих параметров, IP-адрес узла назначения. Если в arp-таблице не содержится записи об Ethernet-адресе, соответствующем нужному IP-адресу, модуль arp ставит дейтаграмму в очередь и формирует широковещательный запрос. Запрос получают все узлы, подключенные к данной сети; узел, опознавший свой IP-адрес, отправляет arp-ответ (arp-response) со значением своего адреса Ethernet. Полученные данные заносятся в таблицу, ждущая дейтаграмма извлекается из очереди и передается на инкапсуляцию в кадр Ethernet для последующей отправки по физическому каналу.

ARP-запрос или ответ включается в кадр Ethernet непосредственно после заголовка кадра.

Форматы запроса и ответа одинаковы и отличаются только кодом операции (Operation code, 1 и 2 соответственно).

10. Каковы функции протокола DHCP?

Протокол настройки узла Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) автоматически назначает IP-адреса компьютерам. Его использование позволяет избежать ограничений ручной настройки протокола TCP/IP. На этом занятии Вашему вниманию представлен обзор DHCP и принципы его работы.

Протокол автоматической настройки узла DHCP — расширение протокола ВО-ОТР. Последний позволяет бездисковым клиентам запускать и автоматически конфигурировать протокол TCP/IP. DHCP централизованно управляет настройкой протокола TCP/IP при помощи автоматического назначения IP-адресов компьютерам, настроенным на использования протокола DHCP. Применение DHCP исключает некоторые проблемы, связанные с ручным конфигурированием протокола TCP/IP.

Как показано на рисунке, каждый раз при запуске DHCP-клиент запрашивает информацию с DHCP-сервера: IP-адрес, маску подсети и необязательные параметры, например адрес шлюза по умолчанию, адрес сервера DNS и адрес сервера имен NetBIOS.

Получив запрос, DHCP-сервер выбирает IP-адрес из пула адресов в своей базе данных и предлагает его DHCP-клиенту. Если тот принимает предложение, то информация об IP-адресации, т. е. IP-адрес и остальные конфигурационные параметры TCP/IP, предоставляется в аренду клиенту на определенный срок. Если в пуле нет доступной информации об IP-адресации, то клиент не может инициализировать протокол TCP/IP.