PROTOKOŁY TCP/IP

PROTOKÓŁ IP

PRZYKŁAD SIECI

FRAME RELAY

TERMINAL

SERWER

Router

SIEĆ LAN

OPERACJE TCP/IP W
ŹRÓDLE

APLIKACJ A

DANE

IP DANE

TCP DANE

IP

TCP/IP

FRAME RELAY

W. FIZYCZNA

UZGODNIENIE FORMATU I

KODOWANIA DANYCH

J EDNOSTKI TCP NAWIĄZUJ Ą POŁ

ĄCZENIE. DODANY NAGŁÓWEK

KAŻDY DATAGRAM WYSYŁANY

PRZEZ SIEĆ I RUTOWANY DO

MIEJ SCA PRZEZNACZENIA.

DODAWANY NAGŁÓWEK IP

KAŻDA RAMKA WYSYŁANA PRZEZ

SIEĆ FRAME RELAY

KAZDA RAMKA J EST WYSYŁANA

PRZEZ MEDIUM J AKO

SEKWENCJ A BITÓW

OPERACJE NA ROUTERZE

FRAME FRAME

RELAY RELAY

FIZYCZNA FIZYCZNA

M L T I DANE M

L T I DANE

LLC

IP

I T DANE

ROUTER WYSYŁA

DATAGRAM

DO ROUTERA

NAGŁÓWEK LLC

DODAWANY DO

KAŻDEGO

DATAGRAMU (NR

SEKW.+ADRES)

NAGŁÓWEK MAC

(ADRES, SUMA K.)

OPERACJE U ODBIORCY

APLIKACJ A

DANE

LIT DANE

T DANE

LLC

TCP

MAC

W. FIZYCZNA

APLIKACJ A PRZEPROWADZA

DEKOMPRESJ Ę ORAZ

ROZSZYFROWANIE DANYCH

TCP USUWA NAGŁÓWEK

IP USUWA NAGŁÓWEK

LLC USUWA NAGŁÓWEK. NUMER

SEKWENCYJ NY J EST

WYKORZYSTYWANY DO

KONTROLI PRZEPŁYWU I

BŁĘDÓW

MAC USUWA NAGŁÓWEK I

ZAKONZENIE. SUMA KONTROLNA

J EST WYKORZYSTYWANA DO

KONTROLI BŁĘDÓW.

WEJ ŚCIE: M L I T DANE M

IT DANE

IP

PROTOKÓŁ IP



Podstawowy protokół warstwy sieci. Wszystkie dane z

TCP, UDP, ICMP, IGMP biegną przez IP



Usługa jest bezpołączeniowa i zawodna



Zawodność oznacza brak gwarancji dostawy



Bezpołączeniowość –brak kopii u nadawcy



Nagłówek IP (rysunek):



wersja – 4 lub 6



długość nagłówka – 20 do 60 bajtów (opcje!)



ToS -3 bajtowy wskaźnik priorytetu (martwy)

PROTOKÓŁ IP (2)



długość – rozmiar pola danych 65535B



identyfikacja – szesnastkowy numer hosta nad.



Znaczniki, np. nie fragmentować, jeśli fragmentacja –

dodatkowe flagi, numery, przesunięcia



TTL – czas życia, ICMP komunikat o usunięciu



CRC bada integralność nagłówka lub całości



adresy –unikalność w zasięgu sieci, IPv4 32 bity



opcje: ustalenie trasy, zapis trasy, czas wyjścia,

ograniczenia bezpieczeństwa itp..

NAGŁÓWEK IP

0

3

7

11

15

19

23

27

31

WERSJ A

DŁUGOŚĆ

NAG-

ŁÓWKA

TYP USŁUGI

CAŁKOWITA DŁUGOŚĆ PAKIETU

PODAWANEGO W

BAJ TACH, NP. 575 - 65 535

IDENTYFIKATOR, UMOŻLIWIAJ ĄCY SCALANIE PAKIETU PODDANEGO

FRAGMENTACJ I

ADRES NADAWCY

ADRES ODBIORCY

OPCJ E

TIME TO LIVE

PROTOKÓŁ-IDENTYFIKATOR

SUMA

KONTROLNA

ADRESACJA IP

KLASA A

KLASA B

KLASA C

KLASA D

KLASA E

128 SIECI

16 384 SIECI

2 097 152 SIECI

16 777 216 KOMPUTERÓW (24 bajty)

65 536 komputerów (14B)

256 k (8B)

SIEĘ ALARMOWA - WSZYSTKIE KOMPUTERY TEN SAM ADRES (28B)

REZERWA (NIGDY NIE UÆYWANA)

0

10

110

1110

11110

ADRESACJA - KOMENTARZ



Najpopularniejszy zapis adresu –

kropkowo-dziesiętny, np.

218.107.151.75



Numery niektórych klas:
- A 128 sieci, każda do 16 mln hostów,

nr hostów 1.0.0.0-126.255.255.255
- C 2097152 sieci, każda do 254

hostów, nr 192.0.0.0-223.255.255.255

PODSIECI (MASKI)



Większość sieci zawiera do 100 hostów



W sieci C marnotrawionych jest 156 numerów



Podsieci tworzy się drogą pożyczania bitów z części

hostowej na adres podsieci



Maska, to 32 bitowy ciąg zer i jedynek



Jedynki określają wtedy część sieciową adresu, a

zera - część hostową, np.
11111111.11111111.11111111.11100000
czemu odpowiada 255.255. 255.224
(224=255-31)

PROTOKÓŁ ICMP



Protokół IP jest typu best effert – bez
gwarancji



Dla przekazywania jednak pewnych
krytycznych informacji, np. o
odrzuceniu pakietu dodano ICMP
(Internet Control Message Protocol)



Wysyła do 20 komunikatów,
m.in.pingi

PROTOKÓŁ IPv6



Protokół powstał w 1995 roku rfc2460



Ma długość 128 bitów (poprzedni 32)



Nagłówek jest prostszy – tylko 8 pól



Przykładowa notacja (szesnastkowa)



3ffe.0501.0008.0000.0260.97ff.fe40.efab



Wdrożenie napotyka opory ze względu
na problemy dziedziczności

PROTOKÓŁ TCP



TCP nie jest jedyny, ale najpowszechniejszy



Jest to protokół zorientowany połączeniowo



Jego implementacja zawiera:
- Adresację
- Multipleksację (porty dla rozróżnienia użytkowni-
ków korzystających z tego samego protokołu)
- Kontrolę przepływu
- Zarządzanie połączeniem

PROTOKÓŁ TCP (2)



Adresacja
-Typowo, końcowy użytkownik jest
oznaczany za pomocą nazwy
(adresu) hosta i numeru portu
-Nazwa hosta w Internecie
determinuje już adres sieci i adres
komputera

PROTOKÓŁ TCP(3)



Kontrola przepływu
- Opóźnienie w sieciach jest zmienne w
szerokich granicach
- Protokół musi niekiedy ograniczać strumień
danych np. ze względu na ograniczoną
pojemność buforów
- Użytkownik końcowy może zastosować tzw.
przesuwające się okno do ograniczenia
przekazu

PROTOKÓŁ TCP (4)



Zarządzanie połączeniem (vide
rysunek)



Nawiązanie połączenia ma na celu:
- stwierdzenie istnienie użytkownika
- wynegocjowanie parametrów (okno,
segment)
- alokację zasobów potrzebnych
warstwie transportowej

PROCEDURA ŁĄCZENIA I
ROZŁĄCZANIA

ESTAB

CLOSED

CLOSED

SYNSENT

FINWAIT

CLOSEWAIT

LISTEN

Active Open
Send SYN

Receive FIN

Receive FIN

Close / Send FIN

Close Close

Passive Open

Close /
Send SYN

Receive FIN

Receive SYN

ReceiveSYN/SendSYNFIN

OBJASNIENIA RYSUNKU-
automat skończony



Połączenie nieaktywne jest w stanie CLOSED



Do zrywania –FIN; ESTAB – połączenie otwarte



LISTEN oznacza połączenie pasywne



Do nawiązywania połączenia służy SYN



SYN SENT – nawiązanie połączenia aktywnego



W stanie LISTEN protokół czeka na połączenie



W SYN SENT wysyła pakiet SYN informujący
zdalny protokół o chęci połączenia

PRZYKŁAD: POŁĄCZENIE
AKTYWNY-PASYWNY

Sys

t

em A

Sy

s

tem B

CLOSED

Otwarcie aktywne
SYN SENT

ESTAB

ESTAB

Otwarcie pasywne
LISTEN

CLOSED