Опишите сетевую модель передачи данных, представленных в цифровом виде TCP/IP (принципы работы протоколов)

Опишите сетевую модель передачи данных, представленных в
цифровом виде TCP/IP (принципы работы протоколов).
Стек протоколов TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol, протокол
управления передачей/протокол интернета) — сетевая модель, описывающая процесс
передачи цифровых данных.

Канальный уровень (link layer): предназначение канального уровня — дать описание
тому, как происходит обмен информацией на уровне сетевых устройств, определить, как
информация будет передаваться от одного устройства к другому. Информация здесь
кодируется, делится на пакеты и отправляется по нужному каналу, т.е. среде передачи.
Этот уровень также вычисляет максимальное расстояние, на которое пакеты возможно
передать, частоту сигнала, задержку ответа и т.д. Все это — физические свойства среды
передачи информации. На канальном уровне самым распространенным протоколом
является Ethernet.
Межсетевой уровень (internet layer): каждая индивидуальная сеть называется
локальной, глобальная сеть интернет позволяет объединить все локальные сети. За
объединение локальных сетей в глобальную отвечает сетевой уровень. Он регламентирует
передачу информации по множеству локальных сетей, благодаря чему открывается
возможность взаимодействия разных сетей.
Маска подсети помогает маршрутизатору понять, как и куда передавать пакет.
Подсетью может являться любая сеть со своими протоколами. Маршрутизатор передает
пакет напрямую, если получатель находится в той же подсети, что и отправитель. Если же
подсети получателя и отправителя различаются, пакет передается на второй
маршрутизатор, со второго на третий и далее по цепочке, пока не достигнет получателя.
Протокол интернета — IP (Internet Protocol) используется маршрутизатором, чтобы
определить, к какой подсети принадлежит получатель. Свой уникальный IP-адрес есть у
каждого сетевого устройства, при этом в глобальной сети не может существовать два
устройства с одинаковым IP. Он имеет два подвида, первым был принят IPv4 (IP version 4,
версии 4) в 1983 году.
IPv4 предусматривает назначение каждому устройству 32-битного IP-адреса, что
ограничивало максимально возможное число уникальных адресов 4 миллиардами (232). В
более привычном для человека десятичном виде IPv4 выглядит как четыре блока (октета)
чисел от 0 до 255, разделенных тремя точками. Первый октет IP-адреса означает его класс,
классов всего 4: A, B, C, D. Например, IPv4 адрес класса С 223.135.100.7. Первые два
октета 223.135 определяют класс, третий — .100 — это номер подсети, а последний
означает номер сетевого оборудования. Например, если необходимо отправить
информацию с компьютера номер 7 с IPv4 адресом 223.135.100.7 на компьютер номер 10 в
той же подсети, то адрес компьютера получателя будет следующий: 223.135.100.10.
В 1998 впервые был описан IPv6 (IP version 6, версии 6), который использует 128-
битные адреса, и позволяет назначить уникальные адреса для 2128 устройств. Такого
количества IPv6 адресов будет достаточно, чтобы назначить уникальный адрес для

каждого атома на планете. IPv6 имеет вид восьми блоков по четыре шестнадцатеричных
значения, а каждый блок разделяется двоеточием. Так как IPv6 адреса длинные, их
разрешается сокращать по следующим правилам: ведущие нули допускается опускать,
например в адресе выше :00FF: позволяется записывать как :FF:, группы нулей, идущие
подряд тоже допустимо сокращать и заменять на двойное двоеточие, например,
2DAB:FFFF::01AA:00FF:DD72:2C4A. Допускается делать не больше одного подобного
сокращения в адресе IPv6.