Перейти к основному содержимому

Транспортный и прикладной уровни

1. Протоколы TCP и UDP​

Транспортный уровень модели OSI обеспечивает доставку данных между процессами на конечных устройствах. Основными протоколами этого уровня являются TCP и UDP.

TCP (Transmission Control Protocol) — протокол с установлением соединения. Он гарантирует надежную доставку данных. TCP выполняет следующие функции:

  • Установление и завершение соединения (тройное рукопожатие).
  • Нумерацию пакетов и контроль целостности.
  • Повторную передачу потерянных сегментов.
  • Управление потоком и предотвращение перегрузки.

UDP (User Datagram Protocol) — протокол без установления соединения. Он обеспечивает быструю передачу данных без гарантии доставки. UDP не выполняет подтверждение приема, повторную передачу и управление потоком.

Каждый протокол использует номера портов (от 0 до 65535) для идентификации приложений. Порты 0–1023 являются системными (well-known), 1024–49151 — зарегистрированными, 49152–65535 — динамическими.

2. Основные прикладные протоколы​

Прикладной уровень обеспечивает взаимодействие пользовательских приложений с сетью. Основные протоколы:

  • HTTP/HTTPS — протоколы передачи гипертекста. HTTP работает по схеме «запрос-ответ». HTTPS обеспечивает шифрование данных с помощью протокола TLS.
  • DNS (Domain Name System) — система доменных имен. Преобразует символьные имена (например, example.com) в IP-адреса.
  • DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) — протокол динамической настройки узлов. Автоматически назначает IP-адреса, маску подсети, шлюз и адреса DNS-серверов.
  • FTP/SFTP — протоколы передачи файлов. FTP работает в открытом виде. SFTP обеспечивает безопасную передачу по протоколу SSH.
  • SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) — протокол передачи электронной почты. Используется для отправки сообщений между почтовыми серверами.
  • SNMP (Simple Network Management Protocol) — протокол управления сетевыми устройствами. Позволяет собирать информацию о состоянии оборудования и изменять его параметры.

3. Механизмы NAT и PAT​

NAT (Network Address Translation) — механизм преобразования сетевых адресов. Он позволяет устройствам с частными IP-адресами (RFC 1918) выходить в сеть с публичным IP-адресом. NAT заменяет исходный IP-адрес пакета на публичный адрес маршрутизатора.

PAT (Port Address Translation), также называемый NAT Overload, — расширенная версия NAT. Он использует не только замену IP-адреса, но и номера портов. Это позволяет множеству внутренних устройств одновременно использовать один публичный IP-адрес. Маршрутизатор сохраняет соответствие между парами (внутренний IP + порт) и (публичный IP + порт).

PAT значительно повышает эффективность использования ограниченного количества публичных IP-адресов.