Siec TCP/IP

1
Siec TCP/IP

• Department of Defense (DOD) projekt
• Network of networks (the Internet)

2
TCP/IP

• TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet
  Protocol) jest nazwa odnoszaca sie do calej
  rodziny protokolów i uslug sieciowych,
  najwazniejszymi w tej rodzinie sa wlasnie
  protokoly TCP oraz IP
• Oferowal na poczatku kilka podstawowych uslug
  (transfer plików, poczte elektroniczna, zdalne
  logowanie) i uzyskal wielka popularnosc.

3
Model warstwowy
4
TCP/IP na tle ISO/OSI
5
Funkcje warstw

• Programów uzytkowych klient pocztowy,
  przegladarka WWW ... Korzystaja z uslug
  protokolów warstwy transportowej.
• Transportowa organizuje przeplyw danych miedzy
  dwoma (zdalnymi) programami w trybie
  polaczeniowym lub bezpolaczeniowym (datagramowym)
• Intersieciowa kapsulkuje dane w datagramy IP i
  decyduje o tym czy wyslac go bezposrednio czy do
  routera

6
Funkcje warstw c.d.

• Interfejsu sieciowego odbiera datagramy i
  wysyla przez siec fizyczna

7
Adresowanie (IP v4)

• Wezly (komputery i inne urzadzenia) maja
  przyporzadkowane unikalne 32-bitowe adresy
• Adresy te tradycyjnie zapisywane sa jako cztery
  liczby dziesietne oddzielone kropkami
• Niedozwolone sa wartosci pierwszego oktetu
  wynoszace 0, 127 oraz 255.

8
(No Transcript)
9
Klasy adresów IP
10
(No Transcript)
11
Sieci klasy A

• Tozsamosc sieci okreslona przez 1 oktet (sieci/8)
• 126 niepowtarzalnych sieci 1..126
• 24 pozostale bity identyfikuja hosta
• Przestrzen adresowa klasy A to 50 IPv4
• Intranet bez bezposredniego routowania do
  internetu moze korzystac z dowolnego zakresu
  adresów (zwykle 10.0.0.0)

12
Sieci klasy B

• Tozsamosc sieci okreslona jest przez 2 poczatkowe
  oktety (16 bitów) -sieci/16
• Liczba sieci klasy B wynosi ponad 16 tys. (25
  przestrzeni adresowej IPv4)

13
Sieci klasy C

• Tozsamosc sieci okreslona jest przez 3 poczatkowe
  oktety (24 bitów) -sieci/24
• Liczba sieci klasy C wynosi ponad 2 miliony.
  (12.5 przestrzeni adresowej IPv4).
• Siec klasy C moze miec 254 hosty

14
Klasy Di E

• Klasy adresów uzywane do trybu rozgloszeniowego
  oraz do celów doswiadczalnych

15
Maska podsieci

• Podobnie jak adres jest 32-bitowa liczba binarna
  np. 11111111111111110000000000000000 (sekwencja
  jedynek poprzedzajaca sekwencje zer)
• zapisywana jako 255.255.0.0 lub /16 (liczba po
  ukosniku mówi o liczbie jedynek) w formacie CIDR
• Maska podsieci informuje jaka czesc adresu IP
  reprezentuje siec

16
Maska podsieci c.d.

• Formalnie poczatkowe bity adresu jednoznacznie
  wyznaczaja granice miedzy adresem sieci a adresem
  hosta ale poslugiwanie sie maska jest
  wygodniejsze
• Dla celów lepszego zarzadzania wprowadzic mozna 3
  poziom hierarchii do struktury adresowania IP
  dzielac pole przeznaczone na adres hosta na adres
  podsieci i adres hosta w tej podsieci

17
Podzial sieci klasy B na szereg podsieci
(Politechnika)
18
Zasada tworzenia adresów podsieci
19
Adresy IP

• Ile jest sieci w klasie C?
• Ile komputerów ma siec klasy B
• Do jakiej klasy nalezy komputer o adresie
  156.17.45.3?
• Czy komputery o adresach 131.11.147.64 i
  131.11.148.96 o masce 255.255.248.0 sa w tej
  samej podsieci?

20
Przydzielanie adresów

• Internet Network Information Center (INTERNIC)
• Organizacja ta przydziela adresy sieci, adresy
  komputerom w obrebie danej sieci przydzielaja
  administratorzy
• Siec prywatna intranet - extranet

21
Alokacja adresów prywatnych intranetów

• 10.0.0.0/8 (10.0.0.1 do 10.255.255.254)
• 172.16.0.0/12 (172.16.0.1 do 172.32.255.254)
• 192.168.0.0/16 (192.168.0.1 do 192.168.255.254)
• Adresy z tego zakresu sa odrzucane przez routery
  internetowe

22
Wyczerpywanie sie zasobów IPv4

• Apele o zwrot przydzielonych zasobów
• Adresowanie IPv6 adres 128-bitowy!!!
• IPv6 / IPNG Internet Protocol version 6 /
  Internet Protocol Next Generation)
• Ipv4 8 adresów /1 km2 Ipv6 6,71017
  adresów /1 mm2
• postac heksadecymalna, z dwukropkiem co 16 bitów
• 20010db80000000000000000142857ab
• 20010db80000142857ab
• 20010db800142857ab
• 20010db8142857ab
• 2001db8142857ab

23
Domain Name System - DNS

• Domeny krajowe(regionalne) (.uk, .de, .jp, .us,
  etc.)
• Domeny branzowe(funkcjonalne) (.aero, .biz,
  .com, .coop, .edu, .gov, .info, .int, .mil,
  .museum, .name, .net, .org, and .pro)
• .arpa -Address and Routing Parameter Area
  zarzadzanie infrastruktura Internetu

24
Przydzielanie (rejestracja) domen

• Naukowa i Akademicka Siec Komputerowa
• Przyklady funkconalnej i regionalnej (sub)domeny
• edu.pl, wroclaw.pl
• http//www.dns.pl/

25
Serwis domenowy translacja nazw na adresy IP

• Nazwy domenowe sa wygodniejsze w uzytkowaniu
• Odwzorowywanie nazw na adresy i odwrotnie odbywa
  sie za pomoca hierarchicznego, rozproszonego
  systemu serwerów serwery nazw (name servers),
  które wymieniaja wzajemnie dane przechowywane w
  odpowiednich bazach. Kazda domena ma swój serwer
  nazw, w którym przechowywane sa dane o
  komputerach nalezacych do tej domeny.

26
Hierarchia nazw

• Serwery domen wyzszego rzedu znaja adresy
  serwerów swoich subdomen. Na szczycie tej
  struktury sa serwery glówne(USA), które
  przechowuja adresy serwerów domen glównych
  zarówno regionalnych jak i funkcjonalnych.
• Uzytkownicy aplikacji (np.) przegladarki operuja
  glównie opisowymi adresami domenowymi.
• Po wprowadzeniu nowej domeny nastepuje jej
  rozwiklanie (tlumaczenie), które przebiega w
  sekwencji zapytan do serwerów znajdujacych sie na
  kolejnych poziomach hierarchii domen.

27
Programy do przegladania danych w bazach DNS

• nslookup
• host
• dig

28
IP (IETF RFC 791)

• Bezpolaczeniowe dostarczanie pakietów
  (datagramów) wyznaczanie najlepszej trasy
• Dokonywanie fragmentacji i ponownego skladania
  datagramów stosownie do wykorzystywanego
  polaczenia, które charakteryzuje parametr
  maksymalnej wielkosci jednostki
  maximum-transmission unit (MTU).

29
IP format naglówka
30
Legenda

• IHL IP Header Length w slowach 32-bitowych 4b
• Type-of-Service przyporzadkowuje datagramom
  poziom waznosci (0-7) 8b.
• Total length (naglówek i dane w bajtach -16b)
• Identyfication
• Fragment offset pozycja fragmentu w stosunku do
  oryginalnego datagramu
• Time to Live licznik zliczajacy w dól wyznaczjacy
  moment usuniecia datagramu

31
Protokól ICMP

• Datagram IP wedruje od nadawcy do odbiorcy, jesli
  nie moze byc dostarczony w przewidzianym czasie
  (uszkodzenie, przeciazenie sieci, wylaczenie
  odbiorcy ...) wówczas do nadawcy zwrotnie
  dostarczany jest komunikat ICMP-Internet Control
  Message Protocol (zawiera echo)
• Komunikat ICMP jest przenoszony w polu danych
  pakietu IP

32
Porty jako abstrakcyjne punkty identyfikujace
odbiorce/nadawce
33
Pakiety TCP i UDP zawieraja 16-bitowy nr portu
 
 
34
Well Known Ports 0-1023
Iana Internet Assigned Numbers Authority http//ww
w.iana.org/assignments/port-numbers
... ftp 21/tcp File Transfer Control ftp 21/udp
File Transfer Control Jon Postel
postel_at_isi.edu ssh 22/tcp SSH Remote Login
Protocol ssh 22/udp SSH Remote Login Protocol
Tatu Ylonen ylo_at_cs.hut.fi telnet 23/tcp Telnet
telnet 23/udp Telnet Jon Postel
postel_at_isi.edu 24/tcp any private mail system
24/udp any private mail system Rick Adams
ltrick_at_UUNET.UU.NETgt smtp 25/tcp Simple Mail
Transfer smtp 25/udp Simple Mail Transfer ...
35
Uslugi warstwy transportowej - gniazdka

• Gniazdko jest koncowym punktem przylaczeniowym
  umozliwiajacym dwukierunkowa komunikacje.
• Wiekszosc aplikacji sieciowych jest zgodna z
  modelem klient-serwer.
• Aplikacja serwerowa otwiera gniazdko i wiaze go z
  okreslonym portem TCP a nastepnie oczekuje na
  zgloszenia klientów.
• Aplikacja klienta znajac adres i port serwera
  nawiazuje polaczenie.

36
Nawiazywanie polaczenia