Protokół TCP/IP

Protokół TCP/IP
Protokół TCP/IP
(Transmission Control Protokol/Internet Protokol)
to zestaw trzech protokołów:
●IP (Internet Protokol),
●TCP (Transmission Control Protokol),
●UDP (Universal Datagram Protokol).
Zestaw ten opiera się na pakietach co oznacza, że dane
podczas wysyłania są dzielone na niewielkie porcje.
Wojciech Śleziak
IP (Internet Protokol)
IP jest protokołem podstawowym; wszystkie dane
przesyłane są w postaci pakietów IP.
Adres IP to unikalny numer przyporządkowany
urządzeniom sieciowym.
Maszyny posługują się adresem IP, aby przesyłać
sobie nawzajem informacje w protokole IP.
Adresy IP są wykorzystywane w Internecie oraz
sieciach lokalnych.
TCP
(Transmission Control Protokol)
TCP jest protokołem połączeniowym. Przed
rozpoczęciem transmisji danych między dwiema
maszynami nawiązywane jest połączenie.
Strumień danych przed wysyłaniem jest dzielony
na pakiety IP przesyłane przez sieć, które
następnie są składane w odpowiedniej kolejności
przez system odbiorcy.
UDP
(Universal Datagram Protokol)
UDP jest protokołem bezpołączeniowym; program
po prostu wysyła pakiet danych do wybranego
komputera.
UDP zwykle jest wykorzystywany do przesyłania
niewielkich ilości danych w małych
i niezawodnych sieciach lub do przesyłania danych
których jakość nie jest najważniejsza
(Wideokonferencje, strumieniowanie Audio,
programy P2P)
Adresy IP
Adres IP jest 32-bitową liczbą całkowitą zawierającą
informacje o tym do jakiej sieci włączony jest dany
komputer, oraz jednoznaczny adres w tej sieci.
Zapisywany jest on w postaci czterech liczb
dziesiętnych oddzielonych kropkami, przy czym
każda liczba dziesiętna odpowiada 8 bitom adresu IP.
Np. 32-bitowy adres 10000000 00001010 00000010
00011110 jest zapisany jako 128.10.2.30
Adresy IP (cd)
Adresy IP podzielone są na klasy.
● Klasa adresu IP określona jest przez najstarsze bity,
przy czym do zidentyfikowania jednej z trzech
zasadniczych klas (A, B, C) wystarczą dwa pierwsze
bity.
● Taki mechanizm adresowania wykorzystują routery,
które używają adresu sieci do wyznaczania trasy
pakietów.
●
Klasy adresów IP
Klasy adresów IP
Obserwując najstarsze bity adresu można stwierdzić
do jakiej klasy należy dany adres, w efekcie można
stwierdzić ile bitów będzie adresowało sieć, ile zaś
sam komputer.
Łatwo zauważyć, że adresów klasy A jest niewiele
(27=128), ale w każdej z sieci tej klasy może być
aż 65535 maszyn.
Maski
W sieciach lokalnych z adresem IP wiąże się pojęcie maski.
Wyobraźmy sobie sieć lokalną złożoną z 3 komputerów
o adresach:
Komputer 1: 192.168.1.1
Komputer 2: 192.168.1.2
Komputer 3: 192.168.1.3
Łatwo zauważyć, że początek adresu dla wszystkich z nich
jest ten sam, a końcówka się zmienia.
Ze względu na założenia protokołu IP, maski są "ciągłe",
to znaczy że w reprezentacji binarnej składają się zawsze
wyłącznie z bloku jedynek i bloku zer.
Maski (cd1)
Umawiamy się, że określona ilość pierwszych bitów
adresu IP ma być taka sama, a pozostałe bity
w sieci mogą się różnić. W ten sposób powstaje
proste kryterium, pozwalające komputerom na
określenie swojego położenia na podstawie adresu.
Maskę sieci zapisuje się podobnie jak adres IP.
Dla przykładu:
255.255.255.0
11111111 11111111 11111111 00000000 (b)
Maski (cd2)
Jeżeli komputery oprócz komunikacji w swojej sieci
lokalnej mają łączyć się z Internetem, to maska
sieciowa staje się bardzo ważna. Gdy urządzenie
sieciowe stwierdzi, że adres docelowy, z którym
chce wymieniać dane nie pasuje do maski, to
próbuje się z nim łączyć przez bramę sieciową.
Brama (gateway) - Urządzenie będące
współużytkowanym punktem wejścia z sieci
lokalnej do innej sieci, na przykład do dużej sieci
z komutacją pakietów lub do systemu mainframe.
Maski (cd3)
Np:
Maska
Mój IP
Wynik a
Maska
IP Celu
Wynik b
11111111
255
11000000
192
11000000
192
11111111
255
11000000
192
11000000
192
11111111
255
10101000
168
10101000
168
11111111
255
10101000
168
10101000
168
11111111
255
00000001
1
00000001
1
11111111
255
00000001
1
00000001
1
00000000
0
00000011
3
00000000
0
00000000
0
00000010
2
00000000
0
Maski (cd4)
Maska
Mój IP
Wynik a
Maska
IP Serwera
Wynik b
11111111
255
11000000
192
11000000
192
11111111
255
01010011
83
01010011
83
11111111
255
10101000
168
10101000
168
11111111
255
00010001
17
00010001
17
11111111
255
00000001
1
00000001
1
11111111
255
10000001
129
10000001
129
00000000
0
00000011
3
00000000
0
00000000
0
10000011
131
00000000
0
Maska sieci a adres
rozgłoszeniowy (broadcast):
Maski nie muszą być budowane z całych bajtów
np:
Adres IP:
212.51.219.50
Maska sieci: 255.255.255.192
Adres IP:
11010100.00110011.11011011.00110010
Maska:
11111111.11111111.11111111.11000000
Adres sieci: 11010100.00110011.11011011.00000000
Broadcast: 11010100.00110011.11011011.00111111
Adres sieci: 212.51.219.0
Broadcast: 212.51.219.63
Adres sieci i Adres broadcast
Adres sieci tworzymy przepisując niezmienione
wszystkie bity adresu IP, dla których odpowiednie
bity maski mają wartość jeden. Resztę
uzupełniamy zerami.
Adres broadcast jest adresem rozgłoszeniowym
sieci. Używa się go do jednoczesnego
zaadresowania wszystkich komputerów w danej
sieci (jest przetwarzany przez wszystkie
komputery w sieci). Tworzymy go podobnie do
adresu sieci, jednak dopełniamy jedynkami
zamiast zerami.
Adres sieci i broadcast - obliczenia
Mając adres sieci i adres broadcast możemy łatwo
wyznaczyć możliwy zakres numerów IP
komputerów w danej sieci.
Dla podanych powyżej adresów sieci i broadcast,
komputerów w sieci mogą przyjmować adresy IP
od numeru: 212.51.219.1 do 212.51.219.62.
Adres 212.51.219.50 z maską 255.255.255.192
możemy w skrócie zapisać 212.51.219.50/26.
W tym przypadku ostatnia liczba oznacza ilość
bitów o wartości jeden w masce.
Porty protokołu
Porty protokołu to pojęcie związane z protokołami
transportowymi TCP i UDP używanymi w Internecie do
identyfikowania procesów działających na odległych
systemach.
Numery portów reprezentowane są przez liczby naturalne z
zakresu od 1 do 65535. Niektóre numery portów (od 0 do
1023) są ogólnie znane i zarezerwowane na standardowo
przypisane do nich usługi takie jak np.
WWW czy poczta elektroniczna.
Dzięki temu możemy identyfikować nie tylko procesy, ale
ogólnie znane usługi działające na odległych systemach.
Lista niektórych standardowych
usług:
●
●
●
●
●
●
●
●
20 FTP
21 FTP
22 SSH
23 Telnet
25 SMTP
53 DNS
70 Gopher
80 HTTP
●
●
●
●
●
●
●
109 POP2
110 POP3
119 NNTP
143 IMAP
443 HTTPS
995 POP3S
1214 Kazaa
Adres MAC
Adres MAC jest to sprzętowy adres karty sieciowej
Ethernet i Token Ring, unikalny w skali światowej,
nadawany przez producenta danej karty podczas
produkcji.
Adres ten jest 48-bitowy z czego pierwsze 24 bity oznaczają
producenta a następne 24 bity oznaczają kolejny
egzemplarz karty. np. 00-0A-E6-3E-FD-E1.
Najważniejsze w adresie MAC jest to że jest bardzo
utrudnione jego zmienianie. Dopiero nowsze karty
Ethernetowe posiadają możliwość zmiany adresu MAC.
Koniec
Dziękuje za Uwagę
Prezentacja przygotowana na podstawie:
http://www.man.rzeszow.pl/docs/ip/adresyip.htm
http://www.kaska.pr.radom.pl/stronatcp/index.html
http://pl.wikipedia.org/wiki/