Каковы основные компоненты и протоколы стека TCP/IP?

Стек TCP/IP состоит из четырех основных уровней:

1. Уровень приложений (Application Layer): Предоставляет сетевые сервисы для пользовательских приложений.

   • Протоколы: HTTP, HTTPS, FTP, SSH, DNS, SMTP, POP3, IMAP.

2. Транспортный уровень (Transport Layer): Обеспечивает сквозную связь между приложениями на хостах.

   • Протоколы:
     • TCP (Transmission Control Protocol): Надежная, ориентированная на соединение доставка. Используется для веб-браузинга, электронной почты, передачи файлов.
     • UDP (User Datagram Protocol): Ненадежная, без установления соединения доставка. Используется для потокового видео, онлайн-игр, DNS.

3. Интернет-уровень (Internet Layer): Отвечает за маршрутизацию пакетов данных между сетями.

   • Протоколы:
     • IP (Internet Protocol): Основной протокол для адресации и маршрутизации пакетов. Бывает IPv4 и IPv6.
     • ICMP (Internet Control Message Protocol): Используется для диагностики сети и сообщений об ошибках (например, ping).
     • IGMP (Internet Group Management Protocol): Используется для управления многоадресными группами.

4. Уровень сетевого доступа (Network Access Layer): Управляет доступом к физической среде передачи и взаимодействием с локальной сетью. Объединяет функции канального и физического уровней модели OSI.

   • Протоколы: Ethernet (IEEE 802.3), Wi-Fi (IEEE 802.11), PPP, ARP (Address Resolution Protocol).

Вот пример взаимодействия на разных уровнях при HTTP-запросе:

// Уровень приложений:
// Браузер создает HTTP-запрос
GET /index.html HTTP/1.1
Host: www.example.com

// Транспортный уровень:
// TCP сегментирует HTTP-запрос и добавляет заголовки (порты отправителя/получателя, порядковые номера)
// Устанавливает соединение (трехстороннее рукопожатие)

// Интернет-уровень:
// IP добавляет заголовок (IP-адреса отправителя/получателя) к каждому TCP-сегменту, формируя пакеты
// Определяет маршрут через интернет

// Уровень сетевого доступа:
// Ethernet или Wi-Fi инкапсулирует IP-пакеты в кадры
// Добавляет MAC-адреса отправителя/получателя
// Передает кадры через физическую среду (кабель, радиоволны)

Основные протоколы по уровням: