Sieci komuterowe

2,Konfiguracja oprogramowania
sieciowego
- protokóły i usługi w internecie
- instalowanie i konfigurowanie
oprogramowania sieciowego

- protokół TCP/IP

- adresowanie IP

- klasy sieci (adres, maska)

- system nazw, identyfikacja w sieci - DNS
- narzędzia do diagnostyczne do
rozwiązywania problemów z protokółem
TCP/IP

Model DARPA (TCP/IP)

Protokoły modelu DARPA

Najczęściej stosowane protokoły warstwy aplikacji to:

protokół FTP (ang. File Transfer Protocol)
protokół HTTP (ang. Hypertext Transfer Protocol)
protokół SMTP (ang. Simple Mail Transfer Protocol)
protokół DNS (ang. Domain Name System)
protokół TFTP (ang. Trivial File Transfer Protocol)

Najczęściej stosowane protokoły warstwy

transportowej to:
protokół TCP (ang. Transport Control Protocol)
protokół UDP (ang. User Datagram Protocol)

Główny protokół warstwy internetowej to :

protokół IP (ang. Internet Protocol)

Adresowanie – sieci
fizyczne

W

Ethernecie

Ethernecie wykorzystywane są 48-bitowe adresy MAC,

przypisywane na stałe do każdego egzemplarza karty

sieciowej przez jej producenta. Dzięki temu unikamy

sytuacji, w której jeden adres zostałby przypisany dwóm

różnym egzemplarzom karty. Adresy te nazywamy

sprzętowymi lub fizycznymi gdyż są związane ściśle ze

sprzętem. Wynika stąd prosty wniosek, że w przypadku

wymiany karty w danej jednostce zmieniamy także jej

adres fizyczny.

Adresy

Adresy

identyfikacyjne

identyfikacyjne



Preambuła (nagłówek):

64 bity zer i jedynek ustawionych na przemian,

co

ułatwia synchronizację nadawcy i odbiorcy.



Adres odbiorcy (nagłówek):

Ethernetowy adres odbiorcy ramki.



Adres nadawcy (nagłówek):

Ethernetowy adres nadawcy ramki.



Typ ramki (nagłówek):

Określa typ danych znajdujący się w ramce.



Dane ramki (dane):

Właściwe informacje przenoszone przez ramkę

Ethernetową.



CRC (suma kontrolna):

Ułatwia wykrywanie błędów w czasie transmisji.

Format ramki

Format ramki

Ethernetowej

Ethernetowej

Warstwa Fizyczna

Warstwa fizyczna jest to układ
elektroniczny tworzący kanał
komunikacyjny między urządzeniami.
Nadawca - Odbiera ramki od warstwy
łączenia danych i wysyła sygnał
reprezentujący ciągi bitów.
Odbiorca - Odbiera sygnał z nośnika i
ciągi bitów przesyła do warstwy łączenia
danych.

Najbardziej

Najbardziej

popularne?

popularne?

Obecnie

największą

popularnością cieszy się

rozwiązanie oparte na

skrętce. W tym systemie

(10Base‑T)

każdy

komputer

przyłączony

jest do huba za pomocą

skrętki i złącza RJ45.

Maksymalna

odległość

pomiędzy komputerem a

koncentratorem

wynosi

100m.

Technologie Ethernetu

Technologie Ethernetu

Adresy IP (IPv4)

długość: cztery bajty = 32 bity
przykłady:

148.81.2.11 (konwencja)
2488356353 (dziesiętny)
10010100010100010100111000000001 (bitowo)

interpretacja bitów:
<ids - adres sieciowy, idm - adres hosta>
podzielone na pięć klas adresów

Klasy adresów IP

Klasy adresów IP c.d.

Adresy publiczne i
prywatne

Publiczne adresy IP są unikatowe. Żadne dwa

komputery połączone z publiczną siecią nie mogą

mieć takich samych adresów IP, ponieważ publiczne

adresy IP są globalne i zestandaryzowane.
Jednak prywatne, nie podłączone do Internetu sieci

mogą używać dowolnych adresów hostów, jeśli tylko

adresy te są unikatowe wewnątrz sieci prywatnej.

Adresy specjalne

Istniej kilka kombinacji zer (bieżący) i jedynek

(każdy):
same zera: Dany komputer (do wykorzystania

tylko w czasie rozruchu systemu);
ids = zera, idm = komputer: Komputer w

danej sieci (do wykorzystania tylko w czasie

rozruchu systemu);
same jedynki: Ograniczone rozgłaszanie (w

sieci lokalnej)
ids = sieć, idm = jedynki: Ukierunkowane

rozgłaszanie;
127.0.0.1: Pętla zwrotna.

Adresy IP – przydzielanie

Jak przydzielane są adresy?

Zadanie przydziału i zarządzania adresami, w

celu zapewnienia jednoznaczności, spoczywa

na jednej organizacji IANA (Internet Assigned

Number Authority).

Przydzielaniem adresów sieciom

przyłączającym się do Internetu zajmuje się

INTERNIC (Internet Network Information

Center).

Otrzymaną pulą adresów instytucje mogą

zarządzać już na własną rękę.

Adresowanie IPv6

nowoczesna wersja protokołu IP,
rozwiązuje problem wyczerpującego się
obszaru adresowania (z 32 bitów na
128)
np.

FF05:0:0:0:0:0:0:B3

lub

FF05::B3

lepiej dostosowane do teraźniejszych
wymagań (efektywne przesyłanie
obrazu i dźwięku)

Funkcja protokołu UDP

Rozróżnianie między nadawcami i odbiorcami

w obrębie jednej maszyny.

Jak przydzielane są numery portów?

Oparte na centralnym autorytecie: Niskie

numery portów są przypisane określonym

usługom.

Oparte na wiązaniach dynamicznych:

Wysokie numery portów przydzielane są

dynamicznie przez oprogramowanie sieciowe.

Najpopularniejsze numery
portów

Numer portu

Usługa

7

ECHO

20

FTP-DATA

21

FTP

23

TELNET

25

SMTP

69

TFTP

161

snmp

Transmission Control
Protocol (TCP)

realizuje usługę niezawodnych strumieni,
daje możliwość rozróżnienia odbiorców i

nadawców pakietów obrębie jednej

jednostki docelowej (pojęcie: port),
zorientowany na połączenie, które musi

nastąpić pomiędzy dwoma końcówkami

przed rozpoczęciem transmisji,
identyfikacja połączenia poprzez parę

punktów końcowych.

Zalety TCP/IP

1.

Niezależność od techniki sieciowej:

Protokoły TCP/IP definiują jednostkę

transmitowanych danych – datagram oraz

określają sposoby przesyłania datagramów w

różnych sieciach (niezależność od zastosowanych

technologii w sieciach rozległych);

Jednolitość połączenia:

Komunikujące się jednostki mają
jednoznacznie je identyfikujący adres.
Każdy datagram zawiera adres nadawcy i
odbiorcy. Jednostki pośredniczące w
przekazywaniu datagramów na podstawie
adresu celu wyznaczają trasy;

Zalety TCP/IP, c.d.

3.

Potwierdzenie na końcach:
Potwierdzenie pomiędzy nadawcą i odbiorcą
zamiast potwierdzeń między maszynami
pośredniczącymi w transporcie danych;

Standardy protokołów programów

użytkowych:
W obrębie protokołów TCP/IP jest
miejsce dla standardów wielu
popularnych programów użytkowych:
SMTP, FTP, TELNET, SNMP.

DNS (Domain Name
System)

Jest bazą danych służącą do

odwzorowywania adresów

tekstowych (nazw wysokiego

poziomu) w numeryczne (nazwy

wysokiego poziomu) i

odwrotnie.

Płaska przestrzeń nazw -
historia

nazwy jednostek składające się z ciągu znaków

bez żadnej struktury, którą zarządza centralny

ośrodek

(dawniej NIC

(Network Information Center)

, przekształcony

w INTERNIC

(INTERnet Network Information Center)

).

Zalety:
- wygodne i krótkie nazwy.
Wady:

- problem obsługi dużej liczby maszyn,
- nazwy pochodzące ze wspólnej puli (konflikt interesów),
- wzrost obciążenia ośrodka centralnego (obsługa nowych

zgłoszeń, koszt utrzymania pełnej listy nazw i adresów oraz
obciążenie sieci przy lokalizacji bazy w jednym węźle).

Hierarchiczna przestrzeń
nazw - dziś

Eliminuje główną wadę płaskiej przestrzeni nazw, czyli

obciążenia ośrodka centralnego:

decentralizacja mechanizmu przydzielania nazw,
podział przestrzeni nazw na niezależnie zarządzane

części,

decentralizacja bazy odwzorowującej nazwy na adresy IP.

Hierarchie odpowiedzialności odwzorowuje przyjęta

powszechnie struktura nazw:

nazwa_lokalna

nazwa_lokalna

.

.

nazwa_regionalna

nazwa_regionalna

.

.

nazwa_globalna

nazwa_globalna

Hierarchiczna przestrzeń
nazw

Co określa DNS

składnię nazw:
Przyjęto, że nazwa dziedziny składa się z ciągu

nazw cząstkowych (etykiet) oddzielonych od

siebie separatorem (kropką). Zapisując nazwę

zaczynamy od etykiety lokalnej a kończymy

na etykiecie dziedziny najwyższego poziomu

(nie są rozróżniane małe i duże litery);
reguły podziału odpowiedzialności za

poddziedziny;
implementację systemu rozproszonego.

Zalety DNS

zbiór współpracujących serwerów

znajdujący się w wielu ośrodkach,
większość nazw można rozwijać

lokalnie, co zwiększa szybkość i

odporność na uszkodzenia,
awaria pojedynczej jednostki nie ma

wpływu na pracę systemu (serwery

zapasowe, pamięć podręczna).

Podziały nazw na poziomie
głównym

o

hierarchii organizacyjnej (Stany Zjednoczone):

o hierarchii geograficznej:

pl, de, uk, lodz, ...

Tłumaczenie nazw

Ogólnie zasada tłumaczenia oparta jest

na dwustopniowym procesie rozwiązywania

nazw, który rozpoczyna poszukiwanie nazwy

od lokalnego serwera, i jeśli ten nie posiada

właściwych informacji kieruje zapytania do

serwerów nadrzędnych. Dzięki temu

unikamy obciążenia głównych serwerów (w

pobliżu korzenia drzewa hierarchii),

zwiększamy szybkość i niezawodność

tłumaczenia.

Sposoby odwzorowywania
nazw

Rekurencyjne odwzorowywanie nazw

(klient zażądał pełnego tłumaczenia): Jeśli
zapytany serwer nie ma potrzebnych
informacji to kontaktuje się z serwerem, który
potrafi dać odpowiedź i wynik ten przesyła
klientowi.

Iteracyjne odwzorowywanie nazw: Jeśli

zapytany serwer nie ma potrzebnych
informacji to zwraca adres następnego
serwera, który powinien być odpytany.