Протоколи та інтерфейси; моделі ISO/OSI та TCP/IP; адреси IPv4/IPv6; маска, порт
Розділ: Компʼютерні мережі та обмін даними
📌 Про що ця тема
Тут перевіряють, як дані передаються в компʼютерних мережах: за якими правилами (протоколами) взаємодіють пристрої, як влаштовані моделі ISO/OSI та TCP/IP і як пристрій адресується в мережі через IP-адресу, маску та порт. Ключове поняття — протокол як узгоджений набір правил обміну даними.
📖 Головне
• Протокол — набір правил, за якими пристрої обмінюються даними (напр. HTTP, FTP, TCP, IP). Інтерфейс — межа взаємодії між рівнями або пристроями.
• Модель ISO/OSI — еталонна, має 7 рівнів (знизу вгору): фізичний, канальний, мережевий, транспортний, сеансовий, представлення, прикладний.
• Модель TCP/IP — практична, зазвичай 4 рівні: канальний (мережевого доступу), мережевий (IP), транспортний (TCP/UDP), прикладний.
• Відповідність: мережевий рівень = IP; транспортний = TCP/UDP; прикладний OSI (5–7) ≈ прикладний TCP/IP.
• TCP — надійний, зі встановленням зʼєднання, гарантує доставку й порядок. UDP — швидкий, без гарантій доставки.
• IPv4 — 32-бітна адреса, записується 4 числами (октетами) 0–255 через крапку, напр. 192.168.1.10. Усього ~4,3 млрд адрес.
• IPv6 — 128-бітна адреса, 8 груп по 4 шістнадцяткові цифри через двокрапку, напр. 2001:0db8::1. Створена через нестачу IPv4.
• Маска підмережі ділить IP на дві частини: номер мережі та номер вузла. Напр. 255.255.255.0 (/24) — перші 3 октети = мережа, останній = вузол.
• Порт — число 0–65535, що визначає конкретну службу/програму на пристрої. Приклади: HTTP=80, HTTPS=443, FTP=21, DNS=53.
• IP-адреса визначає пристрій у мережі, порт — застосунок на ньому; разом (IP:порт) — точку зʼєднання.
🔢 Як це працює на прикладі
Приклад 1. Адреса 192.168.1.10 з маскою 255.255.255.0 (/24). Маска /24 означає, що 24 біти — мережа. Номер мережі: 192.168.1.0, номер вузла: 10. Пристрої 192.168.1.5 і 192.168.1.10 — в одній мережі, бо збігаються перші 3 октети.
Приклад 2. Запит http://site.com відкриває зʼєднання на порт 80 за протоколом HTTP (прикладний рівень), який працює поверх TCP (транспортний), а пакети доставляються за IP (мережевий рівень).
⚠️ Типові помилки
• Плутають OSI (7 рівнів, еталонна) і TCP/IP (4 рівні, практична).
• Вважають, що октет IPv4 може бути понад 255 — максимум 255 (8 біт).
• Плутають TCP (надійний) і UDP (швидкий, без гарантій).
• Думають, що порт — частина IP-адреси; це окреме число для служби.
• Неправильно читають маску: більше одиниць (більший /N) — менше вузлів у мережі.
🎯 Що завчити напамʼять
• OSI = 7 рівнів: фізичний, канальний, мережевий, транспортний, сеансовий, представлення, прикладний.
• TCP/IP = 4 рівні.
• IPv4 = 32 біти, IPv6 = 128 біт.
• Октет: 0–255; порт: 0–65535.
• Порти: HTTP=80, HTTPS=443, FTP=21, DNS=53.
• TCP — з гарантією, UDP — без.
🧠 Перевір себе
1. Скільки рівнів у моделі OSI і скільки в TCP/IP?
2. Скільки біт містить адреса IPv4 та IPv6?
3. Чим відрізняється TCP від UDP?
4. Що показує маска підмережі?
Відповіді: 1 — OSI 7, TCP/IP 4; 2 — IPv4 32 біти, IPv6 128 біт; 3 — TCP надійний зі зʼєднанням і гарантією доставки, UDP швидкий без гарантій; 4 — ділить IP-адресу на частину мережі та частину вузла.