Для установления соединения между двумя процессами на различных компьютерах сети необходимо знать не только IP-адреса компьютеров, но и номер ТСР-порта, который процесс использует на данном компьютере. В совокупности с IP-адресом компьютера порты образуют систему гнезд (sockets). Пара гнезд уникально идентифицирует каждое соединение или поток данных в сети Internet, а порт обеспечивает независимость каждого ТСР-канала на данном компьютере. Безусловно, несколько процессов на машине могут использовать один и тот же ТСР-порт, но с точки зрения удаленного процесса между этими процессами не будет никакой разницы.
Рассмотрим потоки данных, проходящие через протоколы. При использовании протокола TCP данные передаются между прикладным процессом и модулем TCP. Типичным прикладным процессом, использующим протокол TCP является модуль FTP (File Transfer Protocol, Протокол передачи файлов). Стек протоколов в этом случае будет FTP/TCP/IP/ENET. При использовании протокола UDP (User Datagram Piotocol, Протокол дейтаграмм пользователя) данные передаются между прикладным процессом и модулем UDP. Например, SNMP (Simple Network Management Protocol, Простой протокол управления сетью) пользуется транспортными услугами UDP Его стек протоколов выглядит так: SNMP/UDP/IP/ENET.
Одно гнездо на компьютере может быть задействовано в соединениях с несколькими гнездами на удаленных компьютерах Кроме того, одно и то же гнездо может передавать поток данных в обоих направлениях. Таким образом, механизм гнезд позволяет на одном компьютере одновременно работать нескольким приложениям и уникально идентифицирует каждый поток данных сети. Это называется мультиплексированием соединений.
Модули TCP, UDP и драйвер Ethernet являются мультиплексорами типа
. Действуя в этом качестве, они переключают несколько входов на
один выход. Они же являются демультиплексорами
. Как
демультиплексоры, они переключают один вход на один из многих выходов в
соответствии с содержимым поля типа в заголовке протокольного блока
данных. Когда Ethernet кадр попадает в драйвер сетевого интерфейса, он
может быть направлен либо в модуль ARP, либо в модуль IP. Для этого
используется значение поля типа в заголовке кадра Ethernet.
Если IP-пакет попадает в модуль IP, то содержащиеся в нем данные могут быть переданы либо модулю TCP, либо UDP, что определяется полем «Protocol» в заголовке IP-пакета. Если TCP-сообщение попадает в модуль TCP, то выбор прикладной программы, которой должно быть передано сообщение, осуществляется на основе значения поля «порт» в заголовке TCP-сообщения.
Мультиплексирование данных в обратную сторону осуществляется довольно просто, так как из каждого модуля существует только один путь вниз. Каждый протокольный модуль добавляет к пакету свой заголовок, на основании которого машина, принявшая пакет, выполняет демультиплексирование.
Назначение портов приложениям на каждом компьютере происходит независмо
друг от друга. TCP может самостоятельно выбирать порт , с которым будет
работать приложение, либо приложение укажет, с каким портом на данном компьютере
оно будет работать. Как правило, часто используемые сервисы имеют
заранее предопределенные номера портов, которые являются общеизвестными.
К таким портам относятся http, fpt, smtp и многие другие. Номера портов
перечислены в /etc/services.
Кроме того, машина может быть снабжена несколькими сетевыми интерфейсами,
тогда она должна осуществлять мультиплексирование типа
, т е.
между несколькими прикладными программами и сетевыми интерфейсами.