Tcp ip wi fi технология

Sysadminium

В этой статье вы познакомитесь с сетевыми моделями OSI и TCP/IP. OSI — это 7 уровневая модель. А TCP/IP — 4 уровневая модель.

Модель OSI

OSI (Open System Interconnection) — это эталонная модель сетевых взаимодействий. Эта модель весь процесс передачи данных делит на 7 частей, другими словами на 7 уровней. Каждый уровень отвечает за определённые задачи, но не говорит, как эти задачи решать. Это позволяет разработчикам создавать новые протоколы или технологии, которые работают на определённом уровне (решают определённые задачи) и не задумываться о других задачах. Другие задачи решаются на других уровнях, на которых работают другие протоколы и технологии.

Например, при разработке определённого протокола, нужно подумать о 2 вещах:

• О работе самого протокола (что этот протокол будет делать и какие задачи решать).
• О взаимодействии с более низким и более высоким уровнем. То есть как данные должны переходить с уровня на уровень, вверх или вниз.

Вот так выглядит эта модель:

Данные, переходя с верхнего уровня на нижний, обрабатываются и к ним добавляется служебная информация. Процесс добавления служебной информации более низкого уровня называется — инкапсуляция.

Обратный процесс, когда данные переходят на более высокий уровень, при этом служебные данные более низкого уровня отбрасываются называется — декапсуляция.

Дальше пробежимся по каждому уровню, сверху вниз.

7 уровень — прикладной

Это самый высокий уровень. На нём работают пользовательские приложения, установленные на компьютере, сервере или телефоне. Здесь работают, например: клиент электронной почты и почтовый сервер, программный телефон и сервер ip-телефонии, браузер и web-сервер.

Протоколы этого уровня: DNS, HTTP, POP3, IMAP, SMTP, SIP, FTP, CIFS, NFS, DHCP и подобные.

Передающиеся данные на этом уровне называются сообщениями.

6 уровень — представления

На этом уровне происходит преобразование данных. Например шифрование или сжатие. Данные должны быть представлены в определённом виде, чтобы принимающее их приложение смогло эти данные обработать.

Здесь, теоретически, данные могут преобразовываться в разные форматы, например GIF или MP4. Или данные могут быть зашифрованы и расшифрованы.

На этом уровне работают протоколы: SSL и TLS.

5 уровень — сеансовый

Этот уровень отвечает за создание и уничтожение сеансов связи. Чтобы сеанс установился и поддерживался, на этом же уровне работает согласование кодеков.

4 уровень — транспортный

Этот уровень обеспечивает передачу данных по сети. То есть данные ещё не передаются физически, но уже происходит договорённость, как данные будут передаваться.

Здесь работают два протокола TCP и UDP. Эти протоколы применяются для разного типа трафика. Если трафик чувствителен к потерям, то используют TCP, который гарантирует доставку данных. А если трафику нужна более быстрая передача данных и можно пожертвовать потерями данных, то используют UDP.

На этом уровне сообщение делится на сегменты (если выбран протокол TCP) или на дейтаграммы (если выбран протокол UDP). В качестве служебной информации к каждому сегменту или дейтаграмме добавляется сетевой порт источника и назначения. Такие порты прослушивают процессы на хостах (компьютерах, серверах или телефонах).

3 уровень — сетевой

Этот уровень тоже отвечает за передачу данных. Но в отличии от транспортного уровня, где происходит выбор надёжности или скорости отправки данных. Задача этого уровня — ip-адресация и маршрутизация.

На этом уровне пришедший сверху сегмент или дейтаграмма делится на пакеты. А в качестве служебной информации к каждому пакету добавляется ip-адреса отправителя и получателя.

IP-адрес — это сетевой адрес устройства в Интернете.

Именно на этом уровне происходит маршрутизация пакетов, поэтому здесь расположились протоколы маршрутизации: BGP, OSPF, RIP, EIGRP.

Также на этом уровне работает протокол: ICMP, именно с его помощью работает утилита PING.

Ну и конечно же здесь работает протокол IP, который вводит ip-адреса.

А главное устройство, работающее на этом уровне — Маршрутизатор (Router).

2 уровень — канальный

Этот уровень разбивает пакеты, пришедшие с сетевого уровня на кадры (Frame). В качестве дополнительной информации каждому кадру назначаются физические адреса (mac-адреса) отправителя и получателя.

MAC-адрес — это физический адрес устройства в одном широковещательном домене.

Помимо физической адресации, этот уровень отвечает за обнаружение и исправление ошибок. То есть каждый кадр проверяется на ошибки и происходит попытка исправления ошибок разными способами (а иногда и не происходит).

На этом уровне работают коммутаторы (Switch) и мосты (Bridge). Эти устройства передают кадры определённому получателю а не всем.

На этом уровне работают протоколы: CDP, PPP, MPLS. Также здесь обитает технология Ethernet, которая занимает этот уровень и более низкий уровень.

1 уровень — физический

Это самый нижний уровень модели OSI. На этом уровне происходит разбивка кадров на биты. Затем биты кодируются в сигналы, а сигналы передаются по среде передачи. По проводам можно передавать сигналы с помощью электрического тока или света. Или можно передавать сигналы с помощью радио-волн.

Среди технологий, работающих на этом уровне, можно выделить Ethernet. Он описывает, как сигналы должны кодироваться, передаваться по проводам и так далее. Ещё на этом уровне работают: Bluetooth и Wi-Fi.

Сетевые устройства, которые здесь работают, это: концентраторы (Hub) и повторители (Repeater). Эти устройства работают с сигналами не вникая в логику передачи. Так как здесь нет никаких адресов, то сигнал просто передаётся с одного порта на другой.

Итоговая картинка

В итоге все полученные знания выше можно представить на следующем рисунке:

Модель TCP/IP

Эталонная модель сетевых взаимодействий OSI — это теоретическая модель, которая хорошо описывает, как сетевые устройства должны общаться друг с другом. Но на практике, разрабатывая сетевые протоколы, вместо OSI используют другую модель сетевых взаимодействий — TCP/IP.

Помимо модели сетевых взаимодействий TCP/IP есть стек протоколов TCP/IP. В этот стек входит множество сетевых протоколов, которые хорошо встраиваются в одноименную модель.

Модель TCP/IP делит процесс передачи данных на 4 уровня вместо 7 уровней OSI:

4 уровень — прикладной

Прикладной уровень в модели TCP/IP является самым верхним. Здесь работают приложения, установленные на компьютере, телефоне или сервере. Но в отличии от модели OSI здесь же происходит согласование данных (шифрование, сжатие, выбор формата данных и выбор кодеков) и установка сеансов связи.

Например, здесь работают протоколы SIP, DHCP, HTTP и подобные.

3 уровень — транспортный

Этот уровень не отличается от транспортного уровня в модели OSI. Здесь также работают 2 протокола: TCP и UDP. А в качестве служебной информации выступают сетевые порты.

2 уровень — интернет (межсетевой)

Интернет состоит из множества локальных сетей, объединённых между собой маршрутизаторами.

Этот уровень не отличается от сетевого уровня модели OSI. Здесь реализуется ip-адресация и маршрутизация, за счет введения ip-адресов.

1 уровень — сетевых интерфейсов

Этот уровень вобрал в себя физический и канальный уровни модели OSI. Это аппаратный уровень, на котором работают сетевые карты, коммутаторы, повторители, концентраторы.

Также на этом уровне находятся среды передачи информации, провода, радиоволны. Но не просто среды, а технологии, которые эти среды используют: Ethernet, Wi-Fi, DSL, Bluetooth.

Также на этом уроне можно обнаруживать или исправлять ошибки, возникшие при передаче данных.

В этой статье вы познакомитесь с сетевыми моделями OSI и TCP/IP. OSI — это 7 уровневая модель. А TCP/IP — 4 уровневая модель

Источник

Русские Блоги

Протокол TCP / IP (3): протокол Wi-Fi (IEEE 802.11) — основной протокол, составляющий беспроводную локальную сеть.

Протокол TCP / IP (3): протокол Wi-Fi (IEEE 802.11) — основной протокол, составляющий беспроводную локальную сеть.

О протоколе Wi-Fi (IEEE 802.11)

IEEE 802.11Это набор средств управления доступом к среде (MAC) И физический уровень (PHY) Спецификация для реализации беспроводных локальных сетей в диапазонах частот 900 МГц и 2,4, 3,6, 5 и 60 ГГц (WLAN) Компьютерная связь.
(IEEE 802.11 is a set of media access control (MAC) and physical layer (PHY) specifications for implementing wireless local area network (WLAN) computer communication in the 900 MHz and 2.4, 3.6, 5, and 60 GHz frequency bands.)

Wi-Fi основан на IEEE 802.11 Стандартная технология оборудования радио LAN.Wi-Fi Да Wi-Fi Торговая марка альянса.
(Wi-Fi or WiFi (/ˈwaɪfaɪ/) is technology for radio wireless local area networking of devices based on the IEEE 802.11 standards. Wi‑Fi is a trademark of the Wi-Fi Alliance.)

Топология сети IEEE 802.11

На картинке выше изображен самый распространенныйIEEE 802.11 Топологическая структура сети, ее основные элементы следующие:

• Станция (STA): ** Точка доступа (AP) ** и подключенное мобильное устройство.
• Точка доступа (AP, Access Point): Устройство, которое подключает беспроводное устройство к проводной сети.
• Базовые наборы услуг (BSS, базовые наборы услуг)：AP И связанныестанцияКBSSID Логотип.
• Распределенная система (DS, система распределения): Коммутатор, проводная сеть или беспроводная сеть, кабельная или беспроводная сеть.
• Расширенные наборы услуг (ESS, расширенные наборы услуг): AP Пройти напрямуюРаспределенные системыПодключение для формирования расширенной службы, настроенной наESSID Логотип.

Формат кадра IEEE 802.11

Управление кадромВ основном он состоит из следующих полей:
| Имя поля | Количество занимаемых цифр (бит) | Описание |
|–|—|–|
| Версия протокола| 2 | В настоящее время используется номер версии 0 |
| Тип | 2 | Определяет тип текущего кадра:Рамка управления, Фрейм данных с Кадр управления |
| Подтип | 4 | Обеспечивает дополнительные различия между кадрами |
| ToDS с FromDS | 2 | Является ли идентифицированный пункт назначения системой передачи |
| Еще фрагмент | 1 | Определяет, есть ли в пакете последующие кадры |
| Флаг повтора (Retry) | 1 | Является ли кадр ретранслированным кадром |
|Управление энергопотреблением| 1 | Определяет состояние управления питанием отправителя после обмена кадрами |
|More Data| 1 | Если базовая станция устанавливает этот бит, это означает, что существует по крайней мере один кадр, который должен быть передан на спящую рабочую станцию ​​|
|Protected Frame| 1 | Определяет, зашифрован и защищен ли кадр определенным протоколом |
|Order| 1 | Определяет, в строгом ли порядке передается кадр |

• Фрейм данных: Кадры с данными.
• Рамка управления: Используется для управления потоком, опроса режима энергосбережения и других функций.
• Кадр управления: Используется для создания, поддержания и завершения соединения между станцией и точкой доступа. Он также используется для подтверждения использования шифрования, названия сети передачи, поддерживаемой скорости передачи и т. Д.

• Продолжительность / ID: Это поле может бытьПродолжительность, Бесконфликтный период (CFP) с Идентификатор ассоциации (AID)。
• Адрес: IEEE 802.11 Во фрейме четыре адресных поля.Address 1 Адрес получателя,Address 2 Адрес отправителя,Address 3 Используется приемником для фильтрации,Address 4 Существует только вРасширенный набор услуг (ESS) Между ** точкой доступа (AP) ** илиMesh Network В кадре данных, передаваемом между промежуточными узлами.
• Последовательный контроль: Определение порядка кадров и устранение повторяющихся кадров.
• QoS Control(Quality of Service Control): IEEE 802.11e Добавлено дляQoS Фрейм данных.
• HT Control: IEEE 802.11n Новый домен управления.
• Корпус рамы: Перенос данных.
• Последовательность проверки кадра (FCS): Используется для проверки целостности кадра.

Рекомендации

Источник