PROTOKOŁY TCP/IP  

Operacje w źródle, w sieci i u odbiorcy.

Nawiązywanie połączenia w sieciach 

niezawodnych

 

 

PRZYKŁAD SIECI

FRAME RELAY

TERMINAL

SERWER

Router

SIEĆ LAN

Aplikacja

TCP

IP

Frame 
Relay
Fizyczna

IP

Frame
Relay
Fizyczna

LLC
MAC

Fizyczna

Aplikacja

TCP

IP

LLC
MAC
Fizyczna

  SERWER

SIEC

                TERMINAL

 

 

Komentarz



Ruter łączy ze sobą różne sieci, tutaj 

FRAME RALAY  i LAN. Pośredniczy 

także w komunikacji dalszej, np. 

między  serwerem i terminalem  



Wymiana na szczeblu rutera odbywa 

się za pośrednictwem datagramów IP 

(nie angażuje warstw wyższych - 

rysunek)



Jest to usługa bez ACK (nie gwarantuje 

bezbłędności)

 

 

OPERACJE W ŹRÓDLE 
(serwerze)

c

     APLIKACJA

DANE

IP                   DANE

TCP                DANE

IP

TCP / IP

FRAME RELAY

W .  FIZYCZNA

APLIKACJA

 

UZGADNIA

 

PRZED

 

WYSŁANIEM

 

FORMAT

 I 

SPOSÓB

 

KODOWANIA

 

DANYCH

 

OBIE JEDNOSTKI TCP UWZGLEDNIAJĄ 
NAWIĄZANIE POŁĄCZENIA. 
DODAWANY JEST NAGŁÓWEK TCP

. 

KAŻDY DATAGRAM  WYSYŁANY 

 JESTPRZEZ SIEĆ I RUTOWANY DO 

MIEJSCA PRZEZNACZENIA

. 

DODAWANY JEST NAGŁÓWEK IP

KAZDA RAMKA JEST WYSYŁANA
PRZEZ SIEĆ JAKO SEKWENCJA
BITÓW  

F| I | T |      DANE                  F

 

 

Komentarz



Przez sieć płyną sekwencje bitów (nie ramki)



Format sekwencji, to pakiet ~20B zawierający nr 
portów, nr sekwencji, rozmiar okna itp.



Nawiązanie połączenia może odbywać się przez 
sieć zawodną (dolne warstwy wprowadzają błędy) 
lub niezawodną – vide oddzielny wykład



Nagłówek IP – w wersji IPv4 pakiet ~20-60B 
(omawiany dalej)



Symbole FIT oznaczają FRAME RELAY, IP, TCP 

 

 

OPERACJE NA ROUTERZE

 

 

Komentarz



Sygnał przychodzący jest odbierany i 

interpretowany jako ramki bitów



W warstwie łącza interpretowany jest 

nagłówek F, a w warstwie IP - IT



Po tym ruter przesyła ten datagram 

dalej



Warstwa łącza, LLC, dodaje nagłówek L 

– zawiera on m.in. nr sekwencji i adres



Warstwa fizyczna dodaje adres 

informacji i sumę kontrolną M, M

 

 

OPERACJE U ODBIORCY

 

 

Komentarz



Sygnał płynie z dołu w górę; jest on 
interpretowany i przetwarzany na 
kolejne ramki pozbawiane nagłówków



Nagłówki służą m.in. do kontroli 
ciągłości przepływu i ew. błędów (L, 
M)



Warstwa aplikacji dekoduje 
otrzymane dane

 

 

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 dalej):
wersja – 4 lub 6
długość nagłówka – 20 do 60 bajtów (opcje!)
ToS -3 bajtowy wskaźnik priorytetu

 

 

PROTOKÓŁ IP (cd)



Długość – rozmiar pola danych - do 65535B



Identyfikacja – 16-kowy numer hosta nadawczego



Znaczniki, np. nie fragmentować, a jeśli fragmentacja 

– dodatkowe flagi, numery, przesunięcia



TTL – czas życia, ICMP komunikat o usunięciu pakietu



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 ~100 hostów



W sieci C marnotrawi się ~150  numerów



Podsieci tworzy się drogą pożyczania bitów z części 

hostowej na rzecz adresu 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, 31 odpowiada 5 zerom 00000)
 

 

 

    PROTOKÓŁ ICMP



Protokół IP jest typu best effort  bez 
gwarancji dostawy



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 RFC 2460



Ma długość 128 bitów (poprzedni 32)



Nagłówek jest prostszy – tylko 8 pól



Przykładowa notacja



3ffe.0501.0008.0000.0260.97ff.fe40.efab



Wdrożenie napotyka opory ze względu 
na problemy dziedziczności

 

 

PROTOKÓŁ TCP



Nie jedyny, ale najpowszechniejszy p. 
transportowy



Jest zorientowany połączeniowo



Jego implementacja zawiera:
1.Adresację
2.Multipleksację 
3.Kontrolę przepływu
4.Zarządzanie połączeniem

 

 

PROTOKÓŁ TCP (1,2)



Adresacja
-końcowy użytkownik jest oznaczany 

za pomocą nazwy (adresu) hosta i 

numeru portu
-Nazwa hosta w Internecie determinuje 

już adres sieci i adres komputera 

   
   Multipleksacja – rozdzielanie 

strumienia na użytkowników (porty)

 

 

    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 

spowolnienia przekazu (oddzielny 

wykład)

 

 

PROTOKÓŁ TCP (4)



Zarządzanie połączeniem (vide 
rysunek)



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

 

 

PROCEDURA ŁĄCZENIA  
(automat skończony)

  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

 

 

Komentarz



Połączenie nieaktywne - stan CLOSED



Połączenie otwarte – ESTAB; Do zrywania –FIN



LISTEN oznacza połączenie pasywne



Do nawiązywania połączenia służy SYN



SYN SENT – nawiązanie połączenia aktywnego



W stanie LISTEN protokół czeka na połączenie



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

 

 

PRZYKŁAD
Połączenie aktywny-
pasywny

System A

System B

CLOSED

Otwarcie aktywne
     SYN SENT

ESTAB

ESTAB

Otwarcie pasywne
     LISTEN

CLOSED