Технология TCP/IP
TCP/IP (англ. Transmission Control Protocol / Internet Protocol) — это совокупность правил, позволяющих устройствам взаимодействовать по сети.
TCP/IP используется в мировом интернете и корпоративных сетях. Он подходит для передачи различных данных — от электронной почты до потокового видео. В домашних сетях он обеспечивает доступ к интернету и подключение между устройствами. В корпоративных системах TCP/IP поддерживает сложные инфраструктуры: обмен файлами между всеми сотрудниками, видеоконференции и облачные решения.
История
О передаче информации по сети стали всерьез задумываться в 1970-х годах. В 1976 году был проведен первый межконтинентальный тест: пакет данных пролетел по маршруту от Сан-Франциско через Лондон до Университета Южной Калифорнии. Этот пакет преодолел около 150 тысяч километров, не потеряв ни одного бита.
В 1978 году было предложено разделить протоколы TCP и IP: одна часть отвечала за разбиение и сборку пакетов (TCP), а другая — за адресацию и передачу отдельных пакетов (IP). Такая модель стала основной концепцией современного интернета.
1 января 1983 года сеть ARPANET окончательно перешла на протоколы TCP/IP, что позволяет считать этот день датой рождения интернета. Благодаря этому решению появилась глобальная сеть, которая сегодня объединяет миллиарды людей и устройств по всему миру.
Структура
Уровни модели TCP/IP выполняют разные функции и включают:
- прикладной (например, HTTP, FTP) — интерфейс между приложением пользователя и сетевым ресурсом;
- транспортный (TCP, UDP) — управление доставкой и контроль целостности пакетов;
- сетевой (IP) — адресация и определение оптимального маршрута доставки;
- физический — передача данных по каналам связи.
Принцип работы
Такая модель передачи информации строго разграничивает обязанности каждого протокола:
- IP — определяет только маршруты доставки, при этом не гарантируя ее.
- TCP — контролирует, что информация будет доставлена правильно и полностью.
Рассмотрим их совместную работу на примере потокового видео:
- Пользователь нажимает кнопку воспроизведения на сайте, и его устройство устанавливает соединение с сервером по назначенным IP-адресам.
- Сервер разбивает видео на тысячи маленьких пакетов с помощью TCP. Каждому пакету присваивается порядковый номер и заголовок с IP-адресами отправителя и получателя.
- Пакеты отправляются в сеть и идут разными маршрутами, которые определяет IP-протокол.
- Если какие-то пакеты потерялись, то TCP запрашивает их повторную отправку. Если они пришли не по порядку, то расставляет их в правильной последовательности.
- На устройстве пользователя начинается воспроизведение видео.
Таким образом, протоколы гарантируют, что при достаточной скорости соединения видеопоток будет непрерывным.
Преимущества и недостатки
Сильные и слабые стороны технологии зависят от того, какие протоколы или интерфейсы используются для передачи информации. Рассмотрим самые популярные из них. Прикладной уровень:
| FTP | HTTP | |
|---|---|---|
| Основное назначение | Передача файлов между компьютерами | Передача гипертекста в интернете |
| Преимущества |
|
|
| Недостатки |
|
|
| Где используется |
|
|
Транспортный уровень:
| TCP | UDP | |
|---|---|---|
| Основное назначение | Надежная передача данных между устройствами | Быстрая передача данных без подтверждения |
| Преимущества |
|
|
| Недостатки |
|
|
| Где используется |
|
|
Типы сетей и протоколы на базе TCP/IP
Можно выделить несколько типов сетей, использующих TCP/IP:
- LAN (Local Area Network) — локальная сеть внутри одного помещения, офиса или здания. Например, домашний Wi-Fi.
- MAN (Metropolitan Area Network) — городская сеть. Например, сеть провайдера внутри одного города.
- WAN (Wide Area Network) — глобальная сеть, соединяющая географически разнесенные точки.
- Интернет — крупнейшая в мире публичная сеть типа WAN, объединяющая миллиарды устройств по всему миру.
Работа с TCP/IP в Yandex Cloud
В инфраструктуре Yandex Cloud есть ряд сервисов для управления вашей сетевой инфраструктурой:
-
Yandex Application Load Balancer — сервис для распределения входящего трафика между разными компонентами ваших веб‑приложений.
Подробнее см. в документации Application Load Balancer
-
Yandex Cloud CDN — сервис доставки контента до конечных потребителей с помощью сети распространения контента.
Подробнее см. в документации Cloud CDN
-
Yandex Cloud DNS — сервис администрирования ресурсных записей DNS и обслуживания DNS‑запросов.
Подробнее см. в документации Cloud DNS
-
Yandex Cloud Interconnect — сервис для создания приватных выделенных сетевых соединений между локальной инфраструктурой и Yandex Cloud.
Подробнее см. в документации Cloud Interconnect
-
Yandex Load Testing — сервис для проведения нагрузочного тестирования и анализа производительности.
Подробнее см. в документации Load Testing
-
Yandex Network Load Balancer — сервис, который распределяет сетевую нагрузку по облачным ресурсам, обеспечивая отказоустойчивость сайтов и приложений.
Подробнее см. в документации Network Load Balancer
См. также
Обзор IPsec: принципы и применение в сетевой безопасности
Виртуальные частные сети (VPN)