METODY WYMIANY INFORMACJI W
SIECIACH PAKIETOWYCH
Unicast  jeden nadawca i jeden odbiorca
Broadcast  jeden nadawca przesyła do wszystkich
Multicast  jeden nadawca i wielu (podzbiór wszystkich) odbiorców
TRANSMISJA MULTICASTINGOWA
Adres multicastingowy nie identyfikuje ani konkretnej maszyny, ani
też konkretnej podsieci i nie ma bezpośredniego związku z adresami
IP innych klas identyfikujących dany komputer.
Pula adresów IP dla multicastingu: 224.0.0.0 do 239.255.255.255
Uwaga: adres 224.0.0.0.0 jest zabroniony
adres 224.0.0.1 określa grupę wszystkich maszyn korzystających
z multicastingu w Internecie (ang. all host group).
B D F
C
R 2
G
A E
R 1
D a t a g r a m m u l t i c a s t i n g o w y
A d r e s I P = 1 1 1 0 + g r u p a m u l t i c a s t i n g u
GRUPY MULTICASTOWE
grupę tworzą węzły posiadające identyczny tzw. adres grupowy IP
(ang. IP multicast address)
węzły tworzące grupę mogą znajdować się w różnych sieciach IP (tzn.
mieć adresy unicastw różnych sieciach IP)
Uwaga  nadawca pakietu multicast nie musi być członkiem grupy
ADRESY KLASY D
1110 adres grupy multicast
Zestaw hostów nasłuchujących nadejścia datagramu,
wysyłanego pod danym adresem grupy multicast, nazywany jest
grupą hostów. Grupa hostów może obejmować wiele sieci.
Członkowie tej grupy są przydzielani dynamicznie  host może
przyłączyć się do grupy i ją opuścić, kiedy zechce. Nie ma żadnych
ograniczeń liczby hostów w grupie, a hosty nie musza wysyłać
komunikatów do grupy, aby do niej należeć.
Niektóre grupy adresów multicast zatwierdzone są jako dobrze
znane adresy i są nazywane stałymi grupami hostów. Obowiązuje
przy tym zasada, że stały jest adres grupy multicast a nie jej
członkowie, którzy mogą się dynamicznie zmieniać.
MULTICAST LOKALNY v RUTOWALNY
Multicast lokalny (ang.link local multicast)  gdy wszystkie węzły są w
jednej sieci lokalnej
Multicast rutowany(ang.routed multicast)  gdy węzły tworzące grupę
znajdują się w różnych sieciach lokalnych
ADRESY MULTICAST IP ORAZ MAC
by warstwa 2 mogła rozpoznać ramki z pakietami multicast, muszą
istnieć adresy grupowe MAC
warstwa 2 automatycznie generuje adres grupowy MAC na
podstawie adresu grupowego IP
przełączniki przekazują ramki z adresami grupowymi MAC na wiele
portów (mniej zaawansowane przełączniki rozgłaszają)
stały prefiks 01-00-5E w adresie MAC oznacza adres grupowy
bit 24 adresu MAC jest zawsze równy 0
pozostałe 23 bity są kopiowane z mniej znaczącej części adresu IP
ADRESY MULTICAST IP ORAZ MAC - CD
Przekształcenie gubi informację o pięciu bitach adresu IP (XXXXXna
rysunku)
Przykład bez utraty informacji: IP 224.20.8.6 => MAC 01-00-5E-14-08-06
Przykład z utratą informacji:
adresy z zakresu 224.0.0.1, 225.0.0.1, 226.0.0.1, ..., 239.0.0.1 wszystkie
odwzorowane są do adresu MAC 01-00-5E-00-00-01
Wniosek: dopiero warstwa 3 potrafi ostatecznie stwierdzić, czy pakiet
trafił pod właściwy adres
PRÓG TTL - CD
interfejsowi rutera przypisywana jest stała wartość, którą ruter
porównuje z wartością TTL w pakiecie;wartość ta nosi nazwę progu
TTL (ang. TTLthreshold)
pakiet zostanie przeniesiony przez wejściowy interfejs rutera, jeśli TTL
w pakiecie jest większy niż próg TTL tego interfejsu
mechanizm ten ogranicza zasięg pakietów multicast
przy wyjściu z rutera parametr TTL w pakiecie multicast jest
zmniejszany o 1, jak w każdym pakiecie IP
PRÓG TTL
Standardowe wartości TTL:
0  ograniczenie do maszyny; pakiet nie zostanie wysłany przez żaden
interfejs
1  ograniczenie do sieci LAN; pakiet nie zostanie przeniesiony przezruter
< 32  ograniczenie do jednej organizacji
< 128  ograniczenie do jednego kontynentu
< 255  zasięg nieograniczony, globalny
PROTOKÓA
IGMP
Protokół IGMP (ang. Internet Group Managment Protocol)
przesyła swoje komunikaty za pośrednictwem oddzielnych
datagramów IP (podobnie jak ICMP)
datagram IP
20 bajtów 8 bajtów
nagłówek IP Komunikat IGMP
PROTOKÓA
IGMP - CD
Format komunikatu IGMP
Słowo 32 bitowe
4 bity 4 bity bajt Słowo 16 bitowe
Wersja typ nieużywany suma kontrolna
adres 32 bitowy klasy D
Wartość 1 gdy dotyczą zapytania przez router multicast
Group Address - zawiera adres grupy
Wartość 2 gdy dotyczy odpowiedzi przesyłanej przez
będący dla hosta potwierdzeniem
host
jego członkostwa w tej grupie.
GNIAZDA WARSTWY IV - CZ.I
Użytkownik połączenia TCP/UDP jest identyfikowany za
pośrednictwem numeru, zwanego adresem portu (ang port address)
Adres portu jest łączony z adresem internetowym IP hostu, tworząc
gniazdo (ang. Socket)
Para socketów identyfikuje oba końce każdego połączenia TCP/UDP
SOCKET NADAJ
CY=ADRES IP NADFAWCY
+ ADRES PORTU y
RÓDA
OWEGO
SOCKET ODBIERAJ
CY=ADRES IP ODBIORCY
+ ADRES PORTU DOCELOWEGO
Konkretne usługi sieciowe są przypisane na stałe do pewnych
numerów portów.
UWAGA: Możliwe jest teoretycznie przypisanie dla TCP numeru portu do
jednej usługi, a dla UDP przypisanie tego samego numeru do zupełnie
innej usługi, jednak w celu uniknięcia nieporozumień, nigdy się tego nie
robi.
GNIAZDA WARSTWY IV - CZ.II
Przykładowy plik
ftp-data 20/tcp
/etc/services
ftp 21/tcp
w systemie LINUX
telnet 23/tcp
Smtp 25/tcp mail
time 37/tcp timserver
time 37/udp timserver
rlp 39/udp resource
name 42/udp nameserver
whois 43/tcp nickname
domain 53/tcp
domain 53/udp
mtp 57/tcp #deprecated
bootps 67/udp # bootp server
bootpc 68/udp # bootp cl ient
tftp 69/udp
gopher 70/tcp # gopher server
rje 77/tcp
finger 79/tcp
http 80/tcp
ROLA GNIAZD PRZY POA
ACZENIU
HOST A HOST B HOST C
2
1 3
Port z
ródłowy =400
Port z
ródłowy =401
Port doceowy =25 (SMTP)+
l IP
Port doceowy =25 (SMTP)+
l IP
Port z
ródłowy =400
Port doceowy =25 (S IP
l MTP)+
Ro żnie i oą ńzap s dnctw ma re ó
zró nep ł cze o re i e d s wIP
UWAGA: identyczne adresy portów z
ródłowych mogą być rozróżniane
poprzez sprawdzenie dołączonych do nich adresów IP => wielu
użytkowników może korzystać usług i sieciowej oferowanej za
pośrednictwem tego samego portu TCP ( np. SMTP )
PROTOKÓA
UDP
W zestawie protokołów TCP/IP
protokół datagramów
użytkownika UDP (ang. User
Datagram Protocol), zapewnia
porty protokołów używane do
rozróżniania programów
wykonywanych na pojedynczej
maszynie.
Do przesyłania komunikatów między maszynami UDP używa
podstawowego protokołu IP i ma tę samą niepewną,
bezpołączeniową semantykę dostarczania datagramów co IP - nie
używa potwierdzeń w celu upewnienia się, o dotarciu komunikatów i
nie zapewnia kontroli szybkości przesyłania danych między
maszynami.
Program użytkowy korzystający z UDP musi na siebie wziąć
odpowiedzialność za rozwiązanie problemów niezawodności.
KOMUNIKAT UDP
Pola port nadawcy i port
odbiorcy (ang Source &
Destination Port) zawierają
16-bitowe numery portów
UDP używane do
odnajdywania procesów
oczekujących na dany
datagram. Pole port nadawcy
jest opcjonalne.
Pole długość (ang. Length)
zawiera wartość odpowiadającą
liczbie bajtów datagramu UDP
wliczając nagłówek i dane.
Pole suma kontrolna jest opcjonalne.
Minimalna więc wartość tego
Ponieważ jednak IP nie wylicza sum
pola wynosi więc 8, czyli jest
kontrolnych dla danych, suma kontrolna UDP
długością samego nagłówka.
jest jedyną gwarancją, że dane nie zostały
uszkodzone.
PROTOKÓA
TCP - CZ.I
Podstawowe usługi oferowane przez TCP (ang. Transmision Control
Protocol) to :
kontrola poprawności transmisji
kontrola przepływu danych
sekwencjonowanie
Główne usługi TCP:
Zarządzanie danymi przesyłanymi za pośrednictwem sieci w oparciu o
wcześniej zestawione połączenia (ang. Connection-oriented data
managment). Podczas każdej transmisji TCP obsługuje transmisje danych
w obie strony i kontroluje, czy całość przesyłanej informacji dotarła do
punktów docelowych.
PROTOKÓA
TCP - CZ.II
Gwarantowanie poprawności przesyłanych informacji (ang. Reliable data
transfer) Moduł TCP otrzymujący nadchodzące dane wykorzystuje
mechanizm sum kontrolnych do sprawdzenia poprawności tych danych.
Dodatkowo TCP używa liczników czasu do określenia, czy nie został
przekroczony czas przewidziany na nadesłanie danych lub nadejścia
potwierdzenia odbioru. Jednocześnie, podczas odbierania przychodzących
danych moduł TCP sprawdza występowanie tzw. duplikatów.
Kontrola przepływu danych (ang. Flow control - sliding windows) Moduł
otrzymujący dane może wpływać na ilość danych wysyłanych przez moduł
nadsyłający. Wykorzystywane jest w tym celu pojęcie tzw. rozmiaru  okna ,
który jest przesyłany od odbiorcę do nadawcy. Nadawca jest uprawniony do
wysłania określonej ilości bajtów w ramach danego okna.
Przesyłanie danych w oparciu o koncepcję strumieni (ang. Steam-oriented
data transfer). TCP otrzymuje dane z warstw wyższych w postaci strumienia
bajtów, a nie jakichkolwiek pakietów, ramek czy segmentów. Dopiero
wewnątrz modułu TCP dane są grupowane w tzw. segmenty TCP
PROTOKÓA
TCP  CZ. III
Sprawdzenie poprawności działania mechanizmu ponownego łączenia
segmentów w strumień (ang. Resequencing) Celem zapewnienia
prawidłowego odtworzenia strumienia danych z nadchodzących segmentów,
TCP nadaje numery poszczególnym segmentom.
Jednoczesna obsługa wielu sesji transmisyjnych (ang. Multiplexing)
Pełna transmisja dwukanałowa (ang. Full duplex transmission)
Zamykanie połączeń logicznych po sprawdzeniu, czy całość
transmitowanych danych została przesłana prawidłowo (Graceful close).
Mechanizm ten zapewnia, że w normalnych warunkach ( jeżeli połączenie nie
zostało przerwane fizycznie) TCP dopilnuje, aby całość wysłanych danych
dotarła do miejsca przeznaczenia przed zamknięciem połączenia.
Obsługa poziomów bezpieczeństwa oraz priorytetów danych (ang.
Precedence and security)