TCP/IP

Porównanie modeli referencyjnych OSI i TCP/IP

Warstwa procesu/aplikacji              -  dostarcza protokoły zdalnego dostępu i współdzielenia zasobów (Telnet, FTP, SMTP, HTTP)

Warstwa "host-z-hostem"              -obejmuje dwa protokoły: protokół sterowania transmisją (TCP – Transmission Control Protocol) i protokół datagramów użytkownika (UDP – User Datagram Protocol)

TCP – zapewnia transmisję danych pomiędzy dwoma lub więcej hostami, może obsługiwać wiele strumieni danych, umożliwia sterowanie strumieniem danych, kontrolę błędów, a także ponowne porządkowanie pakietów, otrzymanych w niewłaściwej kolejności.

              Port identyfikuje typ procesu (np. 21 – FTP, 25 – SMTP, 49 – LOGIN), a gniazdo ( adres IP + nr portu) identyfikuje unikalny numer połączenia.

              Nagłówek protokołu TCP ma długość co najmniej 20 B i zawiera następujące pola:

§         port źródłowy TCP - 2B

§         port docelowy TCP – 2B

§         nr sekwencji TCP – 4B (przy podzielonych danych)

§         nr potwierdzenia TCP – 4B  - nr sekwencyjny ostatniego odebranego przez system oddalony bajtu,

§         wyrównanie danych – 4b – rozmiar nagłówka TCP

§         zarezerwowane – 6b – ustawione na 0, przyszłościowe

§         flagi – 6b – funkcje sterowania (pole pilności, itp.)

§         rozmiar okna – 2B – określa, ile bajtów system oddalony jest jeszcze w stanie zaakceptować

§         suma kontrolna – 2B – kontrola błędów

§         wypełnienie – dodane zera tak, aby długość nagłówka TCP była zawsze wielokrotnością 32 bitów.

UDP – zapewnia proste i mające niewielki narzut transmisje danych, tzw. "datagramy" (stosowane np. przy wymianie komunikatów systemowych)

Warstwa Internetu – definiuje pakiety, definiuje schemat adresowania IP, kieruje pakietami, dokonuje fragmentacji i ponownego składania przesyłanych danych

Protokół IP jest bezpołączeniowy i niepewny.

Nagłówek protokołu IP ma następujący rozmiar i strukturę:

§         wersja – 4b – wersja protokołu IP

§         długość nagłówka internetu (IHL) – 4b

§         rodzaj usługi – 1B – (flagi takie jak pierwszeństwo, opóźnienie, itp)

§         długość całkowita – 2B

§         identyfikator –2B - unikatowy

§         flagi – 3b (inf. o fragmentacji)

§         przesunięcie fragmentu – 1B – przesunięcie fragmentowanej zawartości względem początku całego pakietu

§         czas życia (TTL) – 1B

§         protokół –1B - identyfikuje protokół (UDP, TCP, itp.)

§         suma kontrolna – 2B

§         adres źródłowy IP - 4B

§         adres docelowy IP – 4B

§         wypełnienie

§         dane <= 64 kB

Schemat adresowania protokołu IP

32- bitowy – ściśle regulowane przez internetowe centrum informacji sieciowej (InterNIC – Internet Network Information Center). Podawany jako 4 liczby dziesiętne oddzielone kropkami

Klasy adresów IP:

A.    0 _ _ _ _ _ _ _  - nr sieci + 24 bity (3 liczby) – możliwe adresy hostów

zakres sieci: 1.0.0.0 – 126.0.0.0

każdy adres klasy A może obsłużyć 224-2 unikatowych adresów hostów

B.     10 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - nr sieci + 16 bitów (2 liczby)– możliwe adresy hostów

zakres sieci: 128.1.0.0 – 191.254.0.0

każdy adres klasy B może obsłużyć 216-2 unikatowych adresów hostów

C.     110 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _- nr sieci + 8 bitów – możliwe adresy hostów

zakres sieci: 192.0.1.0 – 223.255.254.0

każdy adres klasy B może obsłużyć 28-2 unikatowych adresów hostów

D.    1110 ...... – unikatowy adres sieci – stosowany do multicastingu

E.     zarezerwowany przez InterNIC do własnych badań

Specyfikacja masek podsieci

A.    255.0.0.0

B.     255.255.0.0

C.     255.255.255.0

Polecenie

ipconfig

Rutery - kierują dane między sieciami; jednakże hosty również muszą podejmować decyzje o kierowaniu przesyłek (IP decyduje na podstawie sieciowej części adresu):

-                      jeśli komputer docelowy znajduje się w sieci lokalnej, dane są dostarczane do niego

-                      jeśli komputer docelowy znajduje się w innej sieci, dane są przekazywane do lokalnego rutera

Po określeniu sieci docelowej, moduł IP poszukuje jej w lokalnej tablicy rutowania.

Polecenie

netstat –nr

Destination – sieć docelowa (lub komputer)

Gateway – ruter, przez który należy kierować przesyłki

Flags – znaczniki – określają cech charakterystyczne trasy (U – dostępność, H – prowadzi do komputera – większość do sieci; G – trasa przez gateway)

Refcnt – ile razy dana trasa była wykorzystana

Use – liczba pakietów przesłanych daną trasą

Interface – nazwa interfejsu sieciowego używanego przez daną trasę

(default – domyślna trasa, gdy w tablicy rutowania nie ma określonej trasy dla jakiegoś adresu sieciowego)

Tablica translacji między adresami IP i Ethernet – jest budowana dynamicznie. Gdy w tablicy brak odpowiednich danych, protokół ARP (Address Resolution Protocol)  w trybie rozgłoszeniowym wysyła pakiet do wszystkich komputerów w sieci Ethernet. Adresat – porównując IP z pakietu – odpowiada – podając swój adres Ethernet. Odpowiedź jest zapamiętywana w tablicy ARP

Polecenie

arp – a

Obsługa nazw domen - DNS – (Domain Name Service) – hierarchiczny system rozproszonej bazy danych

Jeśli serwer DNS otrzymuje zapytanie dotyczące komputera, o którym nie posiada informacji, przekazuje to zapytanie do serwera autorytatywnego (dowolny serwer odpowiedzialny za utrzymywanie dokładnej informacji o domenie, o którą jest pytany). Gdy serwer autorytatywny udzieli informacji, serwer lokalny zapamiętuje ją do wykorzystania w przyszłości.

Obsługa nazw domen DNS powiązana jest z portem 53 i nazywa się domain.

Korzeń (domena główna) – domeny górnego poziomu (geograficzne i organizacyjne – COM EDU GOV MIL NET ORG) – domeny niższych poziomów.

NIC – przydziela domeny.

Polecenie

nslookup