Ethernet võrguspetsifikatsioon

Ethernet on Xeroxi, Digitali ja Inteli poolt välja töötatud võrguarhitektuur, mis on leidnud laialdast rakendamist kaasaegsetes arvutivõrkudes. Füüsiliselt on see konfigureeritud kui siin või täht ja kasutab ligipääsu edastusmeediumile (CSMA/CD). Etherneti puhul „võistlevad“ seadmed autoriseerimisel, et andmeid edastada. See arhitektuur jaguneb tegutsemiskiiruse järgi:

Ethernet andmeedastuskiirusega kuni 10 Mbit/s;

Kiire Ethernet, mis töötab kiirusega 100 Mbit/s;

Gigabit Ethernet, mille kiiruse maht on üle 1 Gbit/s.

Standardne Ethernet süsteem töötab edastuskiirusel 10 Mbit/s ja on koostatud IEEE 802.3 standardis kirjeldatud neljast linkimissegmendist. (pilt 9.1)

Pilt 9.1. Etherneti linkimistasandid

IEEE identifikatsioon näiteks „10BASE-T“ sisaldab kolm informatsioonisegmenti. Esimene neist, „10“, tähistab meediumi kiirust, see on 10 Mb. Sõna „BASE“ esitab signaalile omase põhiühenduse iseloomu. Segmendi tüüpi või selle pikkust näitab kolmas identifikatsiooni osa. Paksu koaksiaalkaabli puhul näitab „5“ segmendi maksimaalset pikkust. Peene koaksiaalkaabli puhul näitab „2“ 200 m või pigem 185 m pikkust ühe segmendi kohta. Tähed „T“ ja „F“ tähistavad andmeedastusmeediumt, milleks on keerdpaar juhe ja valguskiudu. Keerdpaar juhe on kõige enam kasutatud meedium arvutite kokku ühendamiseks.

Tabel 9.1. 10 Mbit/s Etherneti omaduste kokkuvõte

Kiire Ethernet (100 Mb/s)

 10Base510Base210BaseT10BaseF10Broad36
Sidemeediumkoaksiaalkaabel DB15Koaksiaalkaabel RG-58/U (50Ω)Kaks paari UTP kategooria 3/4Paar optilisi fiibreid
(λ=850 nm)
Koaksiaalkaabel RG-6
75Ω
Kaabli diameeter~13 mm~6mm0, 4 – 0, 6 mm62,5/125 mm0,4 – 1,0 mm
Konnektorite tüüpAUIBNCRJ-45, MDI või MDI-XST või SC 
Andmeülekanne, kodeerimise viisOtsene, ManchesterOtsene, ManchesterOtsene, ManchesterOysene
Manchester
Moduleeritud ülekanne
Füüsiline topoloogiaSiin/puuSiin/puutähttähtSiin/täht
Maksimaalne segmendi pikkus500 m185 m100 m (jaoturist sõlmeni)2000 m (kontsentraatorist sõlmeni)1800 m
Sõlmede arv segmendis100. segasegment30, segasegment1024 (kogu võrgus), kakspunkt1024 (kogu võrgus), kakspunkt 
Maksimaalne kaetud ulatus2500 m (4 repiiteriga)925 m (4 repiiteriga)500 m2 km3600 m
EelisedSobilik põhivõrgu jaoksMadal hindLihtne hooldadaSobilik hoonete vahel kasutamiseksPakub maksimaalset ulatust

1995. aasta juunis tutvustati 802.Зu (Fast Ethernet), mis võimaldab andmeedastuskiirust kuni 100 Mbit/s. Standardist on erinevaid versioone, mille omadused on toodud tabelis 9.2.

Tabel 9.2 Fast Ethernet

 100BaseTX100BaseFX100BaseT4
Sidemeediumkahe paariga STP või UTP kategooria 5Kiudoptiliste kiudude paarneli paari UTP kategooria 3/5
Maksimaalne kaugus kontsentraatorist sõlmeni100 m2000 m100 m
EelisedTäis-dupleks kiirusega 100 Mbit/sTäis-dupleks kiirusel 100 Mbit/s + suuremad kaugusedKasutab kaablit UTP kategooria 3

100ВаsеТХ standardi puhul kasutatakse keerutatud kahepaarilist juhet (üks vastuvõtmiseks ja teine ülekandmiseks) sõlme ühendamiseks kontsentraatoriga. Samal eesmärgil kasutatakse 100ВаsеFХ standardis ainult ühe keerdpaariga kiudoptilist kaablit. 100ВаsеТ4 standard arendati suurema kiirusega andmeülekannete hõlbustamiseks telefonikaablite (UTP kategooria 3) kaudu; selleks on vaja kasutada neli juhtmepaari.

Ülikiire Ethernet (Gigabit Ethernet)

1998. aasta juunis tutvustati 802.3z standardit kiudoptilise kaabli jaoks ja 1999. aasta märtsis võeti kasutusele 802.Заb UTP kategooria 5 kaabli jaoks. Need standardid võimaldavad andmeülekannet kiirusel 1 Gbit/s. Gigabit Ethernet standard on kombinatsioon 802.3 ja ANSI X3T11 fiiberkanali (Fibre Channel) standarditest. Tabelis 9.3 on esitatud erinevate standard Gigabit Etherneti versioonide omadused.

Tabel 9.3

 1000BaseCX (802.3z)1000BaseT (802.3ab)1000BaseSX (802.3z)1000BaseLX (802.3z)
Sidemeedium150 tasakaalustatud STP kaabel (uut tüüpi kaabel)UTP kaabel, kategooria 5Paar optilisi multimoodkiudePaar optilisi multimoodkiude
Maksimaalne kaugus kontsentraatorist sõlmeni25 m100 m500 m3 km
EelisedHalli suurusesKülgnevate hallide ulatusesEhitise põhivõrgunaEhitistevahelise põhivõrguna

Ülekandemeedium

LAN kaablite hulgas on kõige populaarsemaks ülekandemeediumiks UTP (varjestamata keerdpaar) kaabel, mille abil saavutatakse võrreldes koaksiaalkaabliga kõrgem andmeedastuskiirus (tabel 9.4).

UTP kaableid toodetakse vastavalt nende funktsioonile ja kõrgele andmeedastuskiirusele erinevate arvutivõrgu kategooriate tarbeks. Juhtmetevaheliste häirete vähendamiseks/vältimiseks toimub transpositsioon; selle ideeks on see, et häire tekitab juhtmepaarides (faasis ja nullis) identsed voolud, mis neutraliseerivad üksteist. Samal põhjusel on igal paaril jooksvameetri kohta erinev transpositsioonide arv. Paarid märgistatakse erinevates värvides ja kaks värvimustrit on standardiseeritud: EIA/TIA T568A ja T568B.

CAT Kaablite Klassifikatsioon ja Nende Erinevused

1. CAT3 (Category 3)

  • Maksimaalne andmeedastuskiirus: 10 Mbps
  • Maksimaalne sagedus: 16 MHz
  • Kasutus: Kasutati varasemalt telefoni- ja vanemates Ethernet-võrkudes (10BASE-T).
  • Eripära: Sobib lühikeste vahemaade jaoks ja pakub piisavat ribalaiust vanemate rakenduste jaoks.

2. CAT5 (Category 5)

  • Maksimaalne andmeedastuskiirus: 100 Mbps
  • Maksimaalne sagedus: 100 MHz
  • Kasutus: Kasutatakse Ethernet-võrkudes (100BASE-TX) ja vanemates 100 Mbps võrkudes.
  • Eripära: Pakub paremat jõudlust kui CAT3 ja toetab kiiret andmeedastust lühikeste ja keskmiste vahemaade korral.

3. CAT5e (Category 5 Enhanced)

  • Maksimaalne andmeedastuskiirus: 1 Gbps (1000 Mbps)
  • Maksimaalne sagedus: 100 MHz
  • Kasutus: Laialdaselt kasutusel Gigabit Ethernet-võrkudes (1000BASE-T).
  • Eripära: Parandatud spetsifikatsioonid ja väiksem interferents võrreldes CAT5-ga, võimaldades kõrgemat andmeedastuskiirust ja usaldusväärsust.

4. CAT6 (Category 6)

  • Maksimaalne andmeedastuskiirus: 1 Gbps kuni 100 meetrit, 10 Gbps kuni 55 meetrit
  • Maksimaalne sagedus: 250 MHz
  • Kasutus: Gigabit Ethernet ja mõned 10 Gigabit Ethernet-võrgud (10GBASE-T).
  • Eripära: Paksem kaabel ja täiendav varjestus, mis vähendab interferentsi ja tagab parema jõudluse suurematel sagedustel.

5. CAT6a (Category 6 Augmented)

  • Maksimaalne andmeedastuskiirus: 10 Gbps
  • Maksimaalne sagedus: 500 MHz
  • Kasutus: 10 Gigabit Ethernet (10GBASE-T) võrgud.
  • Eripära: Parandatud varjestus ja suurem sagedusvõimekus, võimaldades 10 Gbps andmeedastust kuni 100 meetri kaugusel.

6. CAT7 (Category 7)

  • Maksimaalne andmeedastuskiirus: 10 Gbps
  • Maksimaalne sagedus: 600 MHz
  • Kasutus: Kasutatakse kõrgjõudlusega Ethernet-võrkudes ja mõnes spetsialiseeritud tööstuslikus rakenduses.
  • Eripära: Täielikult varjestatud kaabel (individuaalne varjestus igale juhtmepaarile ja üldine varjestus), mis vähendab interferentsi ja suurendab jõudlust.

7. CAT8 (Category 8)

  • Maksimaalne andmeedastuskiirus: 25 Gbps või 40 Gbps
  • Maksimaalne sagedus: 2000 MHz
  • Kasutus: Andmekeskused ja serveriruumid, kus on vaja väga kiiret andmeedastust.
  • Eripära: Kõrgeim sagedus ja andmeedastuskiirus, millele lisandub parim varjestus, et tagada suure jõudlusega ja madala latentsusega ühendused.

Ülevaade ja Erinevused

  1. Sagedus ja Andmeedastuskiirus: Kõrgema kategooria kaablitel on suurem sagedusvõimekus ja kõrgem andmeedastuskiirus. Näiteks CAT8 kaablid võimaldavad kuni 2000 MHz sagedust ja 40 Gbps andmeedastuskiirust, samas kui CAT5 võimaldab ainult kuni 100 MHz sagedust ja 100 Mbps andmeedastuskiirust.
  2. Varjestus: Kõrgema kategooria kaablitel, nagu CAT7 ja CAT8, on parem varjestus, mis vähendab interferentsi ja parandab signaali kvaliteeti. CAT5 ja CAT5e kaablid tavaliselt ei ole varjestatud.
  3. Kasutus: CAT5 ja CAT5e kaablid sobivad koduvõrkude ja väiksemate ärivõrkude jaoks. CAT6, CAT6a ja kõrgemad kaablid on sobilikud suuremate ja nõudlikumate võrguühenduste jaoks, nagu andmekeskused ja suured ettevõtted.
  4. Füüsilised omadused: CAT6 ja kõrgematel kaablitel on paksemad juhtmed ja lisavarjestus, mis muudab need jäigemaks ja keerulisemaks paigaldada, kuid tagab parema jõudluse ja vastupidavuse.

Kokkuvõte

CAT kaablite valik sõltub konkreetsetest vajadustest ja kasutusjuhtudest. Kui vajatakse kiiret andmeedastust ja suuremat sagedusvõimekust, siis tuleks valida kõrgema kategooria kaablid, nagu CAT6a või CAT7. Kui aga nõuded on tagasihoidlikumad, võivad CAT5e kaablid olla täiesti piisavad.

Kaablid ühendatakse kahe mustri abil: “otse läbi“ ja “risti“. Kui mõlema kaabliotsa juhtmed on paigutatud rea A või B järgi, siis on kaabel otse. Kui ühes otsas on rida A ja teises B, siis on kaabel risti. Otsekaablite puhul on ühendus kas arvuti-kommutaatori või arvuti-jaoturi vahel, samas ristikaablite puhul on ühendus arvuti-arvutiga, kommutaator-kommutaatoriga või jaotur-jaoturiga.

Tabel 9.4

JalgTIA/EIA 568BTIA/EIA 568A
JALG1oranz-valgeroheline-valge
JALG2oranzroheline
JALG3roheline-valgeoranz-valge
JALG4sininesinine
JALG5sinine-valgesinine-valge
JALG6rohelineoranz
JALG7pruun-valgepruun-valge
JALG8pruunpruun
 Kirjeldus: straight_through_cable.jpgKirjeldus: rollove_cable.jpg

FL kaabli nimetuses (100BaseFL) tähendab „kiudlink” (fiber link). Neid kaableid kasutatakse moduleerimata signaalide edastamiseks mööda fiiberoptilist kiudu, mis kasutab nullide ja ühtede edastamiseks valgusimpulsse elektriliste signaalide asemel. Erinevalt vaskjuhtmekaablitest on need suure distantsiga andmeülekandel häirete ja signaalitugevuse kadude kindlad. FL märgistust kandev kaablisegment võib olla kuni 2000 m pikk.

Kommunikatsiooniprotokollid

Kommunikatsiooniprotokoll on reeglitekogum, mis juhib kahe identse ühel funktsioonitasandil oleva võrgusõlme vahelist dialoogi. Need reeglid määravad liidestamise ja ühenduse vabastamise protseduurid, andmete formaadid, andmeblokkide edastamise järjekorra, vigadest taastumise protseduurid jne. Sideprotokollid (kommunikatsiooniprotokollid) viivad läbi andmete transportimise ja marsruutimise integreeritud võrgus ja pakuvad erinevat tüüpe teenuseid füüsilisel ja loogilisel tasandil. Sõlmede asukoha määramiseks kasutatakse meediumpöörduse juhtimise aadressi (Media Access Control, MAC). See aadress koosneb 6 baidist ja on esitatud kuueteistkümnendsüsteemis, näiteks 00:13:D4:8A:5D:83.

Esimesed kolm aadressibaiti vastavad tootja unikaalsele identifikaatorile ja neid jagab IEEE. Kolm viimast aadressibaiti tähistab tootja vastavalt oma reeglitele.

Ethernetis jagatakse andmed jpakettidesse ja edastatakse kaadritena.

Ethernet-i kaadreid on erinevates formaatides:

  • Versioon I (ei ole enam kasutusel);
  • Ethernet Versioon 2 ehk Ethernet-kaader II, kutsutakse ka DIX (selle algsete arendajate DEC, Intel, Xerox esitähtedest koosnev lühend);
  • Novell – IEEE 802.3 sisemine modifikatsioon ilma loogilise lüli juhtimiskihita (Logical Link Control, LLC);
  • Kaader IEEE 802.3 LLC;
  • Kaader IEEE 802.2 LLC/SNAP;
  • Kaader IEEE 802.12 mis vastab formaadile 100VG-AnyLAN.

Etherneti kaadri pikkus võib olla 64 kuni 1518 baiti, kuna kaadrisse sisestatud teenuseinformatsiooni suurus on minimaalselt 18 baiti. Sel põhjusel saab andmeid ühes Etherneti kaadris olla  46 kuni 1500 baidini. Võrkudes kasutatakse kaht mõningaste formaadierinevustega Etherneti kaadrit: Ethernet II DIX kaader ja IEEE 802.3/LLC kaader, viimane on laialdasemalt kasutatud.

Andmepaketi ülekande ajal „näeb“ iga Etherneti võrgusõlm paketti. Saatja ja saaja info sisaldub Etherneti protokollis sõnumile lisatud päises. See sõnum võib olla „leviedastus“-tüüpi ehk mõeldud kõigile. Iga Etherneti andmepakett sisaldab päist, milles on kirjas Etherneti algus- ja lõppaadress, kasutatud võrguprotokolli tüüp ning see, millisele protokollile tuleb pakett edastada töötlemiseks.

Ethernet II DIX Kaader
64 bitti48 bitti48 bitti16 bitti368 kuni 12000 bitti
(46 kuni 1500 baiti)
32 bitti
EelsignaalIndividuaalse/
Grupi aadressi bitt
SihtaadressLähteaadressTüüpAndmedKaadri kontrollnumber

IEEE 802.3 Kaader
56 bitti8 bitti48 bitti48 bitti16 bitti368 kuni 12000 bitti
(46 kuni 1500 baiti)
32 bitti
EelsignaalSFDIndividuaalse/
Grupi aadressi bitt
Globaalselt/
lokaalselt administreeritud aadressi bitt
Siht-aadressLähte-aadressPikkusLLC/
Andmed
Kaadri kontroll-number

Pilt 9.2

Aadressiteisenduse protokoll (Address Resolution Protocol, ARP) ja RARP-protokoll (Reverse Address Resolution Protocol)

Kohtvõrkude konfiguratsioonis sisalduvate tööjaamade vahel võrguühenduste rakendamise puhul on üheks suuremaks probleemiks võrgu ja kanali aadressidevaheline interaktsioon. Globaalne andmeülekanne käib üle võrguaadressi, samal ajal kui võrgupakett edastatakse lokaalsesse võrku vastavalt spetsiifilise kanali protokollile (aadressile).

ARP protokolli kasutatakse kohtvõrgu seadmetele omistatud IP-aadresside ja MAC-aadresside vastavustabeli loomiseks. See tabel võimaldab luua andmeedastusmeediumil põhineva võrguühenduse kohtvõrgus (LAN), näiteks IEEE 802.3 Ethernetil. Kui sihtmärgi IP-aadress on teada, on ARP tabelist vaja eraldada vastav MAC-aadress, et luua võrguühendus. Juhul, kui sellist seost ARP tabelis ei leita, siis saadetakse IP datagramm sihtmärgi aadressiga soovitud sihtaadressile, mis on pakitud leviedastuse MAC-kaadrisse. See kaader jõuab kõigini võrgus asuvate MAC-aadressideni; see jõuab ka selle tööjaamani, mille IP-aadressiks on sihtmärgi IP-aadress. Tööjaam kinnitab datagrammi, kuna kanalikihis on moodustatud kaader kanali sihtaadressiga, võrguühenduse algataja aadressiga, lähtekanali aadressiga ja kutsutud MAC aadressiga. Kinnitus jõuab algatanud tööjaama ja selle ARP tabel uuendatakse puuduva MAC aadressiga, luues sellega võimaluse kasutada MAC edastusmeediumil põhinevat võrguühendust. Vaata pilti 9.3.

Pilt 9.3. Aadressiteisenduse protokoll [64]

RARP protokoll on funktsionaalsuselt ARPi vastand. Selle protokolliga lahendatakse vastupidine ülesanne, et teadaoleva MAC-aadressi abil leida sellele vastava IP-aadress. Sarnase lähenemisena saadetakse leviedastuse IP-datagramm võrgutasandil ja selle kinnituseks saadakse vastava IP aadress. Vaata pilti 9.4.

Pilt 9.4. RARP protokoll [64]

TCP/IP protokollid

Edastusohjeprotokoll / internetiprotokoll (Transmission Control Protocol/ Internet Protocol, TCP/IP) on Etherneti võrgu baasprotokoll. TCP/IP on võrkudes kasutataval tarkvaral põhinev sideprotokoll. See on kombinatsioon kahest protokollist: TCP ja IP, ning pakub andmete edastamise meetodit ühest arvutist teise.

TCP on andmeedastusprotokoll ja funktsioneerib transpordikihil, määrates viisi, kuidas informatsioon tuleks andmepakettideks jagada ning edastada mööda kommunikatsioonikanalit. TCP juhib andmevoogu ja parandab andmeedastusvigu. See paigutab andmepaketid vajalikku järjekorda ja nende ülekande ajal kontrollib iga andmepaketti, et neis ei oleks tekkinud vigu.

TCP/IP mudel sisaldab 4 funktsionaalset tasandit (pilt 9.5):

  • Võrguaadress;
  • Internet;
  • Punkt-punkt;
  • Protsess/rakendus.

Neil kihtidel on nõrk ühendus OSI mudeli seitsme kihiga ilma nende funktsionaalsuse ohustamiseta.

Pilt 9.5. OSI ja TCP/IP kihid

Pilt 9.6. TCP protokoll [65]

TCP võimaldab ühendusest sõltuvat andmevahetust ühe või mitme seadme vahel, see on võimeline haldama andmevoogusid, võimaldab veajuhtimist ning pakettide ümberpaigutamist, kui need saabuvad juhuslikus järjestuses. TCP segmendi ülekanne käib Interneti datagrammide formaadis. Päise andmeblokk sisaldab erinevaid andmeväljasid, sealhulgas paketi saatja ja saaja aadress. TCP päise bloki formaat on toodud pildil 9.6.

TCP päise blokk sisaldab minimaalselt 20 oktetist ja sisaldab järgmisi välju:

  • TCP lähteport (16) – sisaldab pordinumbrit, mis alustas kommunikatsioonijada. Allika port ja IP aadress moodustavad paketi vastusaadressi;
  • TCP sihtkoha port (16) – sisaldab pordinumbrit, millele informatsioon on mõeldud. See port sisaldab vastuvõtva arvuti rakenduse liideseaadressi, millele informatsioon on mõeldud. See port sisaldab vastuvõtva arvuti rakenduse liideseaadressi, kuhu selle paketi andmed edastatakse;
  • TCP järjekorranumber (32) – sisaldab vastuvõtva arvuti poolt kasutatavad järjekorranumbrit tükeldatud andmete algsesse formaati rekonstrueerimisel. Dünaamiliselt marsruuditud võrgus on täiesti võimalik, et osad paketid on läbinud pikema vahemaa, kui teised ning jõuavad kohale alles peale neid pakette, mis edastati hiljem. Seda välja kasutatakse jadamisi toimetamise kompenseerimiseks;
  • TCP jaatusnumber (32) – TCP kasutab seda 32-bitist välja järgmises prognoositavas segmendis sisalduvate andmete esimese okteti jaatuseks. TCP arvutab selle numbri, suurendades eelmise okteti numbrit iga TCP segmenti oktetti numbri võrra. Iga jaatusnumbri identifitseerimiseks kasutatav number on jaatuspaketi järjekorranumber.
  • Andmenihe (offset) (4 bitti) – see väli sisaldab TCP päise suurust 32-biti sõnadena mõõdetuna;
  • Reserveeritud 6-bitine väli – reserveeritud tuleviku kasutuseks;
  • Lipud (6 bitti) – sisaldab kuut ühebitist lippu, mis võimaldavad juhtida funktsioone: kiire väli, olulise välja jaatus, ühenduse lähtestamine, jada sünkroniseerimine, andmeedastuse lõpetamine;
  • Akna suurus (16 bitti) – kasutatakse vastuvõtja poolt allikale TCP segmendist vastu võetava andmehulga  näitamiseks;
  • Kontrollsumma (16 bitti) – see väli sisaldab kontrollsummat veakontrolli jaoks. Allikas arvutab segmendi sisust sõltuva kontrollsumma. Vastuvõtja teeb sama arvutuse. Kui sisu on saabunud puutumatult, on mõlema arvutuse vastus identne, mis tõestab andmete kehtivust.
  • Lisa – sellele väljale lisatakse nullid, et TCP päis oleks alati jagatav 32 bitiks.

Kasutajadatagrammi protokoll (User Datagram Protocol, UDP)

UDP on üks kahest transpordikihi protokollist, mida kasutatakse TCP/IP protokollide pinus. UDP võimaldab rakendusprogrammidel edastada nende sõnumeid mööda võrku minimaalsete nõudmistega seoses protokollide transformatsiooniga rakenduse tasandilt IPle. Rakendusprogramm ise tuvastab sõnumi vastuvõtmise.

Pilt 9.7. UDP protokoll [65]

UDP protokolli päisel on järgmine struktuur (pilt 9.7):

  • UDP allikaport (16 bitti) – sisaldab allikaarvuti pordi numbrit. Nii port kui ka allika IP aadress moodustavad paketi vastusaadressi;
  • TCP sihtkoha port (16 bitti) – sisaldab selle pordi numbrit, kuhu info on mõeldud. See port sisaldab vastuvõtva arvuti rakenduse liideseaadressi, kuhu selle paketi andmed edastatakse;
  • UDP kontrollsumma (16 bitti) – sisaldab kontrollsummat. Allikas arvutab kontrollsumma segmendi sisu põhjal. Vastuvõtja sooritab sama kalkulatsiooni. Kui sisu on saabunud puutumatult, peaksid mõlema kalkulatsioonid tulemused olema identsed ja see tõestab andmete kehtivuse.
  • UDP sõnumi pikkus (16 bitti) – see väli informeerib vastuvõtjat sõnumi pikkusest, pakkudes sellega lisamehhanismi sõnumi kehtivuse kontrollimiseks.

Päise pordid määravad UDP protokolli kui multiplekseri, mis võimaldab sõnumite kogumist rakendustest ja saadab neid protokollitasandil. Võrgu kaudu vastastikku toimivad rakendused võivad kasutada erinevaid porte – see fakt ilmneb paketi päisest. TCP ja UDP kasutavad sokli numbri identifikaatoreid usaldatavaks informatsioonivahetuseks  protokollidega ja „kõrgema“ tasandi teenustega – pilt 9.8.

Pilt 9.8. TCP ja UDP kasutavad sokli numbri identifikaatorid

Porte/sokleid kasutatakse võrguühenduse multipleksimiseks.

Võrgurakendused on arendatud portide jagamiseks tuntud ringluse tingimustes, mis on defineeritud RFC 1700 soovitustes. Näiteks, eemalasuva terminali ligipääs (rakenduse teenus TELNET) on realiseeritud standardiseeritud porti 23 kasutades. Andmevahetussessioonid, mille jaoks ei ole numbreid määratud, realiseeritakse pordinumbri juhusliku valimise põhjal kasutamata portide hulgast siis, kui päring saabub.

TCP ja UDP portide jagamine on toodud pildil 9.9.

Mõned pordid on reserveeritud nende kahe protokolli poolt ja rakendused ei saa neid porte kasutada. Portide jagamise põhimõte on järgmine:

  • Pordid numbritega kuni 255 on üldiseks kasutamiseks;
  • Pordid numbritega 256 kuni 1023 on mõeldud süsteemirakenduste jaoks;
  • Pordid numbritega üle 1023 on defineerimata.

Kokkuvõtteks võib öelda, et peamine funktsionaalne erinevus TCP ja UDP vahel on usaldatavuses. TCP on kõrge usaldatavusega protokoll, samal ajal kui UDP on lihtne mehhanism, mis pakub parima võimaliku andmehalduse.

Reserveeritud TCP pordid
KümnendVõtmesõnaKirjeldusKümnendVõtmesõnaKirjeldus
0 Reserveeritud67BOOTPSBuudiprotokolli server
1-4 Määramata68BOOTPCBuudiprotokolli klient
5RJEKaugtöösisend69TFTPTriviaalne failiedastusprotokoll
7ECHOKaja75 Suvaline privaatne väljahelistamisteenus
9DISCARDTühistamine77 Suvaline privaatne RJE teenus
11USERSAktiivsed kasutajad79FINGERSõrm (kasutajate andmete vaatamine)
13DAYTIMEAeg95SUPDUPSUPDUP protokoll
15NETSTATKes on võrgus või NETSTAT101HOSTNAMENIC hosti nimeserver
17QUOTEPäevatsitaat (Quote Of  The Day, kasutatakse testimiseks)102ISO-TSAPISO-TSAP
19CHARGENMärgigeneraator113AUTHAutentimise teenus
20FTP-DATAFailiedastusprotokoll  (data)117UUCP-PATHUUCP teekonna teenus
21FTPFailiedastusprotokoll123NTPVõrguaja protokoll
23TELNETTerminali ühendus133-159 Määramata
25SMTPLihtne meiliedastusprotokoll160-223 Reserveeritud
37TIMEAeg224-241 Määramata
39RLPRessursi asukohaprotokoll242-255 Määramata
42NAMESERVERHosti nimeserver  
43NICNAMEKes on  
53DOMAINDomeeni nimeserver  

Reserveeritud UDP pordid
KümnendVõtmesõnaKirjeldusKümnendVõtmesõnaKirjeldus
0 Reserveeritud67BOOTPSBuudiprotokolli server
1-4 Määramata68BOOTPCBuudiprotokolli klient
5RJEKaugtöösisend69TFTPTriviaalne failiedastusprotokoll
7ECHOKaja75 Suvaline privaatne väljahelistamisteenus
9DISCARDTühistamine77 Suvaline privaatne RJE teenus
11USERSAktiivsed kasutajad79FINGERSõrm (aktiivsete kasutajate vaatamine)
13DAYTIMEAeg123NTPVõrguaja protokoll
15NETSTATKes on võrgus või NETSTAT133-159 Määramata
17QUOTEPäevatsitaat (Quote Of The Day, kasutatakse testimiseks)160-223 Reserveeritud
19CHARGENMärgigeneraator224-241 Määramata
20FTP-DATAFailiedastusprotokoll (data)242-255 Määramata
21FTPFailiedastusprotokoll   
23TELNETTerminali ühendus   
25SMTPLihtne meiliedastusprotokoll   
37TIMEAeg   
39RLPRessursi asukohaprotokoll   
42NAMESERVERHosti nimeserver   
43NICNAMEKes on   
53DOMAINDomeeni nimeserver   

Pilt 9.9.

Internetiprotokoll IP

Internetiprotokoll kindlustab andmepakettide edastamise allikast vastuvõtjani vastastikku seotud võrkude grupi abil. Vastuvõtmise, andmeülekande juhtimise ja edastatud pakettide järjekorra salvestamiseks ei ole IP protokollis funktsiooni. Selles mõttes ei võimalda IP protokoll usaldatavat kohalejõudmisekinnitusega andmeülekannet. Kõik kinnitusesaamisega seotud funktsioonid on turvatud kõrgema tasandi protokollidega. Toetab hierarhilist adresseerimisloogikat ja kindlustab globaalse datagrammide vahetamise.

Pilt 9.10. IP protokoll

IP protokoll töötleb igat paketti nagu eraldiseisvat objekti, mis on iseseisev teistest pakettidest. Pakettide töötlemisel vaatleb IP protokoll vastuvõtja IP aadressi ja seejärel määrab marsruutimise protokollide abil parima teekonna nende edastamiseks. Mõnikord teostab IP protokoll pakettide suuruse teisenduse; näiteks juhul, kui pakett on tulnud võrgust, mis baseerub Ethernetile (kaadri suurus on 1500 baiti) ja tuleb saata FDDI standardile vastavasse võrku (mille kaadri suurus on 44709 baiti), peab IP protokoll ühendama mitu Etherneti kaadrit kokku üheks FDDI kaadriks või jaotama FDDI kaadri mimtmeks Etherneti kaadriks vastassuunalisel andmeedastusel.

Pilt 9.11. IPv4 protokoll [65]

Pilt 9.12. IPv6 protokoll [65]

Praegusel ajal kasutatakse kahte IP protokolli: IP versioon 4 (IPv4) ja IP versioon 6 (IPv6). IPv4 standardile vastavad IP aadressid on 32-bitised numbrid.  Mugavuse huvides kirjutatakse need kui neli punktiga eraldatud baiti, näiteks 194.145.63.12. Protokolli päiseblokk on näidatud pildil 9.11.

IPv6 standardile vastavad IP aadressid on kõik 128-bitised numbrid.  Neid IP aadresse esitatakse kui kaheksat 16-bitist täisarvu, mis on eraldatud kooloniga. Iga numbri kõrgemas järgus on keelatud omistada nulle. IPv6 on võimalik esitada IPv4st tuntud standardsel moel. Selle protokolli päiseblokk on esitatud pildil 9.12.