T: Główne cechy protokołu TCP/IP.
TCP/IP (ang. Transmission Control Protocol/Internet Protocol) jest pakietem najbardziej rozpowszechnionych protokołów komunikacyjnych współczesnych sieci komputerowych.
- TCP (protokół kontroli transmisji) - strumieniowy protokół komunikacji między dwoma komputerami. TCP zapewnia wiarygodne połączenie dla wyższych warstw komunikacyjnych przy pomocy sum kontrolnych i numerów sekwencyjnych pakietów, w celu weryfikacji wysyłki i odbioru. Brakujące pakiety są obsługiwane przez żądania retransmisji. Host odbierający pakiety TCP porządkuje je według numerów sekwencyjnych tak, by przekazać wyższym warstwom modelu OSI pełen, złożony segment.
- IP (protokół internetowy) to protokół komunikacyjny warstwy sieciowej modelu OSI. Protokół IP jest protokołem zawodnym - nie gwarantuje, że pakiety dotrą do adresata, nie zostaną pofragmentowane, czy też zdublowane, a ponadto mogą dotrzeć do odbiorcy w innej kolejności niż zostały nadane. Niezawodność transmisji danych jest zapewniana przez protokoły warstw wyższych (np. TCP), znajdujących się w hierarchii powyżej warstwy sieciowej. Przydzielane numery IP składają się z czterech członów, każdy opisany za pomocą 8 bitów tzw. oktet (4 oktety 8 bitowe - razem 32 bity). Każdy oktet dla ułatwienia przedstawiany jest liczbą w systemie dziesiętnym zawierającą się w przedziale od 0 do 255.
Konfigurując urządzenie sieciowe w systemie powinniśmy znać następujące adresy:
- numer IP urządzenia, niepowtarzalny 32 bitowy numer, np. 192.168.19.21
- numer maski, który określa sieć do której należy urządzenie: 32 bitowy numer składający się z ciągu jedynek poprzedzających ciąg zer, np. 255.255.255.128
- numer bramki internetowej (routera), która zapewnia wyjście sygnału poza sieć lokalną, w której pracuje urządzenie sieciowe, np. 192.168.19.1
- numer sieci, zarezerwowany do routingu: pierwszy 32 bitowy numer w sieci, np. 192.168.19.0
- numer rozgłoszeniowy, wykorzystywany do zadań specjalnych: ostatni 32 bitowy numer w sieci, np. 192.168.19.255
Zadanie1:
Wykorzystując serwisy internetowe sporządź notatkę w zeszycie przedmiotowym na temat warstw modelu OSI opisującego protokoły komunikacyjne.
Ciekawostki:
NIC - Network Information Center,
http://ripe.net - serwis udostępniający bazę danych adresów IP,
NASK - rejestracja domen .pl
Numer IP na 32 bitach adresu IP musi znaleźć się identyfikator sieciowy (Net-ID - prefiks) oraz identyfikator hosta (Host-ID - sufiks). Ze względu na to, że internet powinien obejmować zarówno małe jak i duże sieci adresy IP zostały podzielone na 5 klas: A, B, C, D i E. W zależności od klasy odpowiednia liczba oktetów reprezentuje adres sieci a pozostała adres komputera.
Klasy numerów IP:
A: 0.0.0.0 - 127.0.0.0 - 127 sieci każda po 24 bity dla hostów (do 16 milionów),
B: 128.0.0.0 - 191.255.0.0 - 16 bitów dla hostów (16320 sieci po 65024 hosty),
C: 192.0.0.0 - 223.255.255.0 - (2 mln sieci po 254 hosty),
D: 224.0.0.0 - 239.255.255.255 - klasa rozsyłania grupowego (multicast),
E: 240.0.0.0 - 254.0.0.0 - klasa zarezerwowana do celów badawczych,
F: 255 - klasa specjalna.
Pule numerów IP niewidoczne w sieci Internet (zarezerwowane dla wewnętrznych sieci komputerowych):
A: 10.0.0.0 - 10.255.255.255 dla maski 255.0.0.0;
B: 172.16.0.0 - 172.31.255.255 dla maski 255.255.0.0;
C: 192.168.0.0 - 192.168.255.255 dla maski 255.255.255.0.
W poszczególnych klasach zarezerwowane są numery dla adresu sieci (routing) i adresu rozgłoszeniowego (broadcast).
Adresy specjalnego przeznaczenia:
0.0.0.0 - adres sieciowy oznaczający każdy dowolny adres IP, tzw. default.
127.0.0.1 - adres dla ruchu lokalnego w hoście (pętla zwrotna - loopback).
255.255.255.255 - adres rozsyłania wiadomości do wielu odbiorców (broadcast) w zasięgu sieci LAN.
Przykładowa analiza adresów IP:
- Numer IP: 192.168.10.38
11000000.10101000.00001010.0110
- Maska sieci: 255.255.255.240
11111111.11111111.11111111.11110000
- Adres sieci: 192.168.10.32
11000000.10101000.00001010.0000
- Adres rozgł: 192.168.10.47 Broadcast
11000000. 10101000.00001010.1111
Standard ISO-OSI wyróżnia siedem głównych poziomów architektury sieci:
1. warstwa fizyczna (np.: PPP, Ethernet),
2. warstwa łącza danych (np.: PPP, Ethernet),
3. warstwa sieciowa (np.: IP, X.25),
4. warstwa transportowa (np.: TCP, UDP),
5. warstwa sesji (SSL),
6. warstwa prezentacyjna (kodowanie FTP ascii-binary),
7. warstwa aplikacji (np.: przeglądarka internetowa).
Pierwsze dwa punkty są zazwyczaj implementowane przez sprzęt, koleje dwa, jak można się domyśleć - programowo.
W warstwie fizycznej, jądro odbiera lub wysyła komunikaty do sprzętu sieciowego, czyli mówiąc krótko - komunikuje się z nim. W etapie drugim (warstwie łącza danych) jądro musi sprawdzić poprawność pakietu. Następnie w warstwie sieciowej następuje ustalanie routingu (transportowania), czyli dodawane są adresy IP. Warstwa transportowa ma za zadanie dołączyć do pakietu nagłówek i całość przesłać do odpowiedniego gniazda (np. portu 25).
Wagi poszczególnych bitów i ich wartości dziesiętne:
7 6 5 4 3 2 1 0
2^7 2^6 2^5 2^4 2^3 2^2 2^1 2^0
128 64 32 16 8 4 2 1
A
00000000 00000000 00000000 00000000 => 0.0.0.0
01111111 00000000 00000000 00000000 => 127.0.0.0
11111111 00000000 00000000 00000000 => 255.0.0.0 (maska 8-bitowa /8)
B
10000000 00000000 00000000 00000000 => 128.0.0.0
10111111 11111111 00000000 00000000 => 191.255.0.0
11111111 11111111 00000000 00000000 => 255.255.0.0 (maska 16-bitowa /16)
C
11000000 00000000 00000000 00000000 => 192.0.0.0
11011111 11111111 11111111 00000000 => 223.255.255.0
11111111 11111111 11111111 00000000 => 255.255.255.0 (maska 24-bitowa /24)
D
11100000 00000000 00000000 00000000 => 224.0.0.0
11101111 11111111 11111111 11111111 => 239.255.255.255