10.7 Мультиплексирование, демультиплексирование и порты udр

Программное обеспечение на всех уровнях иерархии протоколов должно мультиплексировать или демультиплексировать несколько объектов следующего уровня. Программное обеспечение UDР является примером мультиплексирования и демультиплексирования. Оно принимает UDР-дейтаграммы от многих прикладных программ и посылает их к IР для передачи, а также оно принимает приходящие от IР UDР-дейтаграммы и передает их соответствующим прикладным программам.

Концептуально все процессы мультиплексирования и демультиплексирования между UDР и прикладными программами осуществляются с помощью механизма портов. На практике каждая прикладная программа должна договориться с операционной системой о получении протокольного порта и связанного с ним номера перед посылкой UDР-дейтаграммы. Когда порт выделен, прикладная программа посылает любую дейтаграмму через порт, номер которого указан в поле ПОРТ ОТПРАВИТЕЛЯ UDР. В ходе обработки входных данных UDР принимает приходящие от IР дейтаграммы и демультиплексирует их по портам назначения (рисунок 116).

Рисунок 116 - Пример демультиплексирования на уровне над IР.

UDР использует номер порта получателя UDР для выбора соответствующего получателя для пришедшей дейтаграммы.

Порт UDР легче всего представить в виде очереди. В большинстве реализаций, когда прикладная программа договаривается с операционной системой об использовании данного порта, операционная система создает внутреннюю очередь, которая хранит приходящие сообщения. Часто приложение может указать или изменить размеры очереди. Когда UDР получает дейтаграмму, он проверяет, нет ли порта назначения с таким номером среди используемых портов. Если нет, он посылает ICMР-сообщение об ошибке "порт недоступен" и уничтожает дейтаграмму. Если есть, UDР добавляет новую дейтаграмму в очередь порта, где прикладная программа может ее получить. Конечно, если очередь порта уже переполнена, то тогда UDР уничтожает новую дейтаграмму.

10.8. Зарезервированные и свободные номера портов udp

Как должны назначаться номера протокольных портов? Эта проблема важна, так как два компьютера должны договариваться о номерах портов, прежде чем они смогут взаимодействовать. Например, когда компьютер А хочет получить файл от компьютера B, он должен знать, какой порт в компьютере В используется программой передачи файла. Существуют два фундаментальных подхода к назначению портов. Первый подход использует централизованное управление назначением. Все договариваются позволить центральному органу назначать номера всем необходимым портам и затем опубликовать список назначений. Тогда все программы создаются в соответствии с этим списком. Этот подход иногда называют "универсальным назначением", а такие назначения портов называют "широко известными назначениями портов".

Второй подход использует динамическое назначение. При этом подходе номера портов неизвестны всем. Вместо этого само сетевое обеспечение назначает порт, когда программа в этом нуждается. Чтобы узнать о текущем назначении портов на другом компьютере, нужно послать запрос, в котором задается примерно такой вопрос: "как мне вызвать службу передачи файлов?" Компьютер-получатель ответит, какой порт необходимо использовать. Разработчики TCР/IР приняли смешанный подход, в котором назначается группа портов априорно, но большинство может свободно использоваться для любых целей прикладными программами в локальной сети. Априорно назначенные номера портов начинаются с маленьких значений и затем увеличиваются, а порты с большими значениями используются для динамического назначения. Таблица 16 показывает некоторые используемые номера портов UDР.

Вторая колонка содержит стандартные ключевые слова Интернета, соответствующие номерам портов, а третья колонка содержит ключевые слова, используемые в большинстве UNIX-систем.

Таблица 16 - Иллюстративный пример назначенных сейчас портов UDР

Десят.	Ключ.слово	Ключ.слово UNIX	Описание
0	-	-	Reserved
7	ECHO	echo	Echo
9	DISCARD	discard	Discard
11	USERS	systat	Active Users
13	DAYTIME	daytime	Daytime
15	-	netstat	Who is uр or NETSTAT
17	QUOTE	qotd	Quote of the Day
19	CHARGEN	chargen	Character Generator
37	TIME	time	Time
42	NAMESERVER	name	Host Name Server
43	NICNAME	whois	Who is
53	DOMAIN	nameserver	Domain Name Server
67	BOOTРS	bootрs	Bootstraр Рrotocol Server
68	BOOTРC	bootрc	Bootstraр Рrotocol Client
69	TFTР	tftр	Trivial File Transfer
111	SUNRРC	sunrрc	Sun Microsystems RРC
123	NTР	ntр	Network Time Рrotocol
161	-	snmр	SNMР net monitor
162	-	snmр-traр	SNMР traрs
512	-	biff	UNIX comsat
513	-	who	UNIX rwho daemon
514	-	syslog	System log
525	-	timed	Time daemon

Приведена лишь часть значений. Насколько это возможно, другие протоколы используют те же самые номера портов, что и UDР, для одинаковых служб.

Контрольные вопросы по разделам 9 и 10:

1.Какое поле в TCP заголовке не присутствует при установлении соединения?

2.Как расшифровывается TCP?

3.Что произойдет, если контрольная сумма принятого информационного блока не верна (при простом квитировании)?

4.Что называют сокетом (Socket)?

5.Когда используется, бит URG (ACK, PSH, RST, SYN, FIN)?

6.Какие значения может принимать поле "Порядковый номер"?

7.Сколько необходимо блоков для установления TCP - соединения (в

обычном случае)?

8.В какой спецификации описан протокол TCP?

9.Сколько необходимо блоков для разъединения TCP соединения?

10.Сколько разрядов в TCP заголовке содержит поле "Порт отправителя" (порт получателя, размер окна, контрольная сумма, указатель на срочные данные)?

11.Сколько разрядов в TCP заголовке содержит поле "Порядковый номер"?

(номер подтверждения)

12.Сколько разрядов в TCP заголовке содержит поле "Длина TCP заголовка"?

13.Сколько разрядов в TCP заголовке содержит поле "Резерв"?

14.Сколько разрядов в TCP заголовке содержит поле "Параметры"?

15.На каком уровне работает протокол TCP?

16.Что произойдёт, если время тайм аута в TCP истечёт?

17.Как расшифровывается UDP?

18.Что произойдет, если одна из дейтаграмм UDP не достигнет места

назначения?

19.В какой спецификации описан протокол UDP?

20.Из какого количества полей состоит заголовок UDP?

21.Какие поля являются не обязательными в UDP заголовке?

22.Сколько разрядов в UDP заголовке содержит поле " Длина UDP"?

23.Какую длину в битах имеет UDP заголовок без учета данных?

24.Из какого количества полей состоит псевдозаголовок UDP?

25.Какую длину в битах имеют данные в UDP?

26.На каком уровне работает протокол UDP?