TCP

TCP jest protokołem warstwy transportowej modelu OSI. Pakiet danych TCP nazywa się segmentem, RFC 793, 1122. Protokół TCP jest protokołem połączeniowym umożliwiającym wykrywanie błędów transmisji.

Cechy protokołu TCP:

• stosuje pozytywne potwierdzanie odbioru danych (pole ACK=1),

• ma możliwość ustalania priorytetu przesyłania segmentów,

• ma możliwość kontroli i usuwania błędów (retransmisji niepotwierdzonych pakietów).

Proces transmisji składa się z trzech etapów:

• budowa połączenia,

• przesyłanie danych,

• zamknięcie połączenia.

Budowa połączenia polega na:

• lokalizacji odbiorcy,

• ustaleniu parametrów połączenia.

Połączenie to logiczna ścieżka transmisji między dwoma gniazdami (RFC 793).

Połączenie TCP to zbiór parametrów (RFC 793):

• numer portu, adres IP odbiorcy (pola: Source port, Source Address)

• numer portu, adres IP nadawcy (pola: Destination port, Destination Address)

• kolejny numer wysłanego segmentu (pole: Sequence number)

• wielkość okna (pole: Window).

Protokół TCP umożliwia weryfikację czy transmitowane dane są:

• uszkodzone,

• zgubione,

• powielone,

• dostarczone w nieodpowiedniej kolejności do odbiorcy.

W celu zapewnienia niezawodności transmisji:

• każdy wysłany segment danych TCP jest numerowany,

• każdy segment TCP potwierdzający odbiór jest numerowany,

• protokół wykorzystuje mechanizm pozytywnego potwierdzenia odbioru danych z retransmisją PAR, (ang.) Positive Acknowledgment with Re-transmission.

Protokół TCP stosuje mechanizm 'pozytywnego potwierdzania z retransmisją’, tzn. potwierdzany jest

poprawny odbiór danych.

Nadawca po wysłaniu segmentu TCP, uruchamia zegar mierząc czas oczekiwania na potwierdzenie

odbioru.

Po odebraniu segmentu TCP odbiorca wysyła pakiet w którym flaga ACK = 1.

Nadawca wysyła ponownie segment jeśli:

• zostanie przesłany komunikat z wartością pola ACK=0 (brak pozytywnego potwierdzenia),

• po określonym czasie nie nadejdzie potwierdzenie prawidłowego obioru danych.

Odbiorca po prawidłowym odebraniu segmentu TCP wysyła potwierdzenie odbioru do nadawcy.

Jeżeli potwierdzenie nie nadejdzie w określonym czasie, nadawca wysyła segment ponownie.

Pakiet jest wysyłany tak długo dopóki nadawca nie otrzyma potwierdzenia o bezbłędnie odebraniu

pakietu.

ARP

Protokół ARP jest protokołem warstwy Sieci modelu OSI.

Protokół ARP należy do rodziny protokołów TCP/IP.

Każde urządzenie sieciowe musi posiadać kartę sieciowa (kartę NIC - Network Interface Card).

Karty sieciowe są identyfikowane w sieci na podstawie fizycznych adresów MAC, (ang.) Media Access Control address.

Protokół ARP służy do znajdowania adresów fizycznych kart sieciowych na podstawie adresów IP.

W warstwie Łącza Danych urządzenia sieciowe rozpoznają się na podstawie adresów fizycznych (adresów MAC) kart

sieciowych.

Datagram IP przechodząc z warstwy Sieci do warstwy Łącza Danych zostaje przekształcony w ramkę ethernetową

poprzez dołączenie nagłówka z informacjami o adresach fizycznych kart sieciowych nadawcy i odbiorcy.

Nadawca przed wysłaniem ramki musi znaleźć adres fizyczny odbiorcy.

Hosty, przełączniki w sieci tworzą lokalne tablice arp zawierające informacje o adresach MAC i adresach IP.

Protokół ARP służy do:

• wysyłania zapytań do sieci o adres MAC

• uaktualniania tablic arp.

Jeżeli adres MAC odbiorcy nie znajduje się w tablicy arp nadawcy, to nadawca w celu identyfikacji adresu MAC odbiorcy wysyła wiadomość 'ARP request'.

Wiadomość wysyłana jest na adres broadcast'owy, tzn. do wszystkich węzłów w danej sieci.

Jeżeli jakiś węzeł rozpozna swój adres IP w zapytaniu arp to dopowiada komunikatem 'ARP reply' zawierający swój adres fizyczny.

Nadawca i odbiorca komunikatów arp uaktualniają swoje tablice arp.

Protokół RARP jest protokołem warstwy lacza danych modelu OSI.

Protokół RARP służy do określania adresu IP na podstawie adresu MAC karty sieciowej.

Istnieją sytuacje w których komputer nie posiada na stale zapisanego adresu IP (np. brak twardego dysku), ale posiada kartę sieciowa z adresem MAC.

Jeżeli w sieci jest serwer RARP przydzielający adresy IP to komputer może uzyskać na podstawie adresu MAC swój adres IP.

Protokół InARP służy do określenia adresu protokołu odbiorcy (adres MAC odbiorcy jest znany).

W zapytaniu InARP pole z adresem protokołu odbiorcy ma wartość 0.

W odpowiedzi pole zostaje wypełnione odpowiednim adresem protokołu odbiorcy.

Protokół InARP jest stosowany w sieciach Frame Relay.

UDP

UDP jest protokołem warstwy transportowej modelu OSI.

Protokół UDP jest protokołem bezpołączeniowym, nie posiadający mechanizmów sprawdzających poprawność dostarczania danych, tzn. nie buduje połączenia i nie sprawdza gotowości odbiorcy do odbierania danych.

Z tych względów UDP jest często używany w takich zastosowaniach jak wideokonferencje, strumienie dźwięku w Internecie i gry sieciowe, gdzie dane muszą być przesyłane możliwie szybko, a poprawianiem błędów zajmują się inne warstwy modelu OSI.

Port nadawcy

identyfikuje port, z którego została wysłana wiadomość, kiedy znaczący to wskazuje port wysyłającego procesu i może zostać przyjęty jako port, do którego powinna zostać zwrócona wiadomość zwrotna w przypadku braku innej informacji. Port nadawcy jest polem opcjonalnym. Gdy pole to nie jest używane przyjmuje wartość zero.

Port odbiorcy

identyfikuje port odbiorcy i jest polem wymaganym.

Długość

16-bitowe pola specyfikują długość w bajtach całego datagramu: nagłówek i dane. Minimalna długość to 8 bajtów i jest to długość nagłówka. Wielkość pola ustala teoretyczny limit 65527 bajtów, dla danych przenoszonych przez pojedynczy datagram UDP.

Suma kontrolna

16 bitowe pole, które jest użyte do sprawdzania poprawności nagłówka oraz danych. Pole jest opcjonalne. Ponieważ IP nie wylicza sumy kontrolnej dla danych, suma kontrolna UDP jest jedyną gwarancją, że dane nie zostały uszkodzone.