Сети и системы передачи информации
Агапов Михаил Николаевич
•
Тема 5. Сеть Интернет.
Содержимое пакетов IP.
Данные – размер от 0 до 65 кБайт. Назначение данных не
определено. |
|
|
|
Протокол |
Protocol |
Referenc |
|
Decim |
Keyword |
||
al |
|
|
e |
1 |
ICMP |
Internet Control Message |
4 |
IPv4 |
IPv4 encapsulation |
6 |
TCP |
Transmission Control |
17 |
UDP |
User Datagram |
[RFC792]
[RFC2003
]
[RFC793]
[RFC768][ Jon_Postel
]
Протокол TCP
•Transmission Control Protocol (TCP) (протокол управления передачей) — один из основных сетевых протоколов Интернета, предназначенный для управления
передачей данных в сетях и подсетях TCP/IP.
•Выполняет функции протокола транспортного уровня модели OSI.
•TCP — это транспортный механизм, предоставляющий
поток данных, с предварительной установкой соединения, за счёт этого дающий уверенность в достоверности получаемых данных, осуществляет повторный запрос данных в случае потери данных и устраняет дублирование при получении двух копий одного пакета (см. также T/TCP). В отличие от UDP гарантирует целостность передаваемых данных и уведомление отправителя о результатах передачи.
•Реализация TCP, как правило, встроена в ядро ОС
Заголовок пакета TCP
•Порт источника
•Порт источника идентифицирует приложение клиента, с которого отправлены пакеты. По возвращении данные передаются клиенту на основании номера порта источника.
•Порт назначения
•Порт назначения идентифицирует порт, на который отправлен пакет.
•Остальные поля определяют номер и размер фрагмента передаваемых данных, а также контролируют доставку и подтверждение получения пакетов
Зарезервированные номера TCP-
• |
20/21 — FTP |
портов |
|||
|
|||||
• |
22 |
— SSH |
|
||
• |
23 |
— Telnet |
|
||
• |
25 |
— SMTP |
|
||
• |
80 |
— HTTP |
|
||
• |
110 |
— POP3 |
|
||
• |
194 |
— IRC (Internet Relay Chat) |
|||
• |
443 |
— HTTPS (Secure HTTP) |
|||
• |
1863 |
— MSN Messenger |
|||
• |
2000 |
— Cisco SCCP (VoIP) |
|||
• |
3389 |
— RDP |
|
||
• |
8080 |
— альтернативный порт HTTP |
|||
Разные приложения и разные потоки одного
• Порт назначения |
приложения |
|
Механизм действия
•TCP устанавливаетпротоколасоединения, которые должныTCPбыть созданы перед передачей данных. TCP соединение можно разделить на 3 стадии:
•Установка соединения
•Передача данных
•Завершение соединения
Состояния сеанса TCP
CLOSED |
Начальное состояние узла. Фактически фиктивное |
|
LISTEN |
Сервер ожидает запросов установления соединения от клиента |
|
SYN-SENT |
Клиент отправил запрос серверу на установление соединения и ожидает ответа |
|
SYN-RECEIVED |
Сервер получил запрос на соединение, отправил ответный запрос и ожидает |
|
подтверждения |
||
|
ESTABLISHED 
FIN-WAIT-1 
CLOSE-WAIT 
FIN-WAIT-2 
LAST-ACK 
TIME-WAIT
CLOSING
Соединение установлено, идёт передача данных
Одна из сторон (назовём её узел-1) завершает соединение, отправив сегмент с флагом FIN
Другая сторона (узел-2) переходит в это состояние, отправив, в свою очередь сегмент ACK и продолжает одностороннюю передачу
Узел-1 получает ACK, продолжает чтение и ждёт получения сегмента с флагом FIN
Узел-2 заканчивает передачу и отправляет сегмент с флагом FIN
Узел-1 получил сегмент с флагом FIN, отправил сегмент с флагом ACK и ждёт 2*MSL секунд, перед окончательным закрытием соединения
Обе стороны инициировали закрытие соединения одновременно: после отправки сегмента с флагом FIN узел-1 также получает сегмент FIN, отправляет ACK и находится в ожидании сегмента ACK (подтверждения на свой запрос о
Протокол UDP
•UDP (англ. User Datagram Protocol — протокол пользовательских датаграмм) — один из ключевых элементов Internet Protocol Suite (более известного как TCP/IP), набора сетевых протоколов для Интернета. С UDP, компьютерные приложения могут посылать сообщения (в данном случае называемые датаграммами) другим хостам по IP-сети без необходимости предварительного сообщения для установки специальных каналов передачи или путей данных. Протокол был разработан Дэвидом П. Ридом в 1980 году и официально определен в RFC 768.
•UDP использует простую модель передачи, без неявных "рукопожатий" для обеспечения надежности, упорядочивания или целостности данных. Таким образом, UDP предоставляет ненадежный сервис, и датаграммы могут прийти не по порядку, дублироваться или вовсе исчезнуть без следа. UDP подразумевает, что проверка ошибок и исправление либо не необходимы, либо должны исполняться в приложении. Чувствительные ко времени приложения часто используют UDP, так как предпочтительнее сбросить пакеты, чем ждать задержавшиеся пакеты, что может оказаться невозможным в системах реального времени. При необходимости исправления ошибок на сетевом уровне интерфейса приложение может задействовать TCP или SCTP, разработанные для этой цели.
Особенности протокола UDP
•Природа UDP как протокола без сохранения состояния также полезна для серверов, отвечающих на небольшие запросы от огромного числа клиентов, например DNS и потоковые мультимедийные приложения вроде IPTV, Voice over IP, протоколы туннелирования IP и многие онлайн-игры.
•UDP не предоставляет никаких гарантий доставки сообщения для протокола верхнего уровня и не сохраняет состояния отправленных сообщений. По этой причине UDP иногда называют Unreliable Datagram Protocol (англ. - Ненадежный протокол датаграмм).
•UDP обеспечивает многоканальную передачу (с помощью номеров портов) и проверку целостности (с помощью контрольных сумм) заголовка и существенных данных. Надежная передача в случае необходимости должна реализовываться пользовательским приложением.