Билет 19

1. Протокол tcp. Средства диагностики Ethernet и tcp/ip.

Transmission Control Protocol (TCP) (протокол управления передачей) — один из основных сетевых протоколов Интернет, предназначенный для управления передачей данных в сетях и подсетях TCP/IP.

Выполняет функции протокола транспортного уровня модели OSI и в модели TCP/IP и уровня host-to-host в модели Internet.

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, что приложение получит данные точно в такой же последовательности, в какой они были отправлены, и без потерь.

Данные, передаются в виде пакетов (сегментов). Такая организация передачи означает, что данные, какого размера они ни были, разбиваются на отдельные фрагменты, которые формируются в пакеты (формирование пакетов предполагает, что к данным прибавляется служебный заголовок), после чего в виде пакетов данные передаются по сети (причем порядок передачи пактов может нарушаться). Принимающая система "собирает" из пакетов исходный массив данных на основании заголовков пакетов.

Формат tcp-сегмента:

Бит	0 — 3	4 — 9	10 — 15	16 — 31
0	Порт источника			Порт назначения
32	Номер последовательности
64	Номер подтверждения
96	Смещение данных	Зарезервировано	Флаги	Окно
128	Контрольная сумма			Указатель важности
160	Опции (необязательное)
160/192+	Данные

1. Порт источника - Порт источника идентифицирует порт, с которого отправлены пакеты.

2. Порт назначения - Порт назначения идентифицирует порт, на который отправлен пакет.

3. Номер последовательности - Номер последовательности выполняет две задачи:

1. Если установлен флаг SYN, то это начальное значение номера последовательности и первый байт данных — это номер последовательности плюс 1.

2. В противном случае, если SYN не установлен, первый байт данных — номер последовательности.

Поскольку TCP-поток в общем случае может быть длинее чем, число различных состояний этого поля, то все операции с номером последовательности должны выполняться по модулю . Это накладывается практическое ограничение на использование TCP. Если скорость передачи комуникационной системы такова, чтобы в течение MSL (максимального времени жизни сегмента) произошло переполнение номера последовательности, то в сети может появиться два сегмента с одинаковым номером, относящихся к разным частям потока, и приемник получит некорректные данные .

4. Номер подтверждения - Если установлен флаг ACK, то это поле содержит номер последовательности, ожидаемый получателем в следующий раз. Помечает этот сегмент как подтверждение получения.

5. Смещение данных - Это поле определяет размер заголовка пакета TCP в 32-битных словах. Минимальный размер составляет 5 слов, а максимальный — 15, что составляет 20 и 60 байт соответственно. Смещение считается от начала заголовка TCP.

6. Зарезервировано - Зарезервировано (6 бит) для будущего использования и должны устанавливаться в ноль. Из них два (7-й и 8-й) уже определены:

CWR (Congestion Window Reduced) — Поле «Окно перегрузки уменьшено» — флаг установлен отправителем, чтоб указать, что получен пакет с установленным флагом ECE (RFC 3168)

ECE (ECN-Echo) — Поле «Эхо ECN» — указывает, что данный хост способен на ECN (явное уведомление перегрузки) и для указания отправителю о перегрузках в сети (RFC 3168)

7. Флаги (управляющие биты) - Это поле содержит 6 битовых флагов:

URG — Поле Указатель важности значимо (англ. Urgent pointer field is significant)

ACK — Поле Номер подтверждения значимо (англ. Acknowledgement field is significant)

PSH — (англ. Push function) инструктирует получателя протолкнуть данные, накопившиеся в приемном буфере, в приложение пользователя

RST — Оборвать соединения, сбросить буфер (очистка буфера) (англ. Reset the connection)

SYN — Синхронизация номеров последовательности (англ. Synchronize sequence numbers)

FIN (англ. final, бит) — флаг, будучи установлен, указывает на завершение соединения (англ. FIN bit used for connection termination).

8. Контрольная сумма - Поле контрольной суммы — это 16-битное дополненение суммы всех 16-битных слов заголовка и текста. Если сегмент содержит нечетное число октетов в заголовке /или тексте, последние октеты дополняются справа 8 нулями для выравнивания по 16-битовой границе. Биты заполнения (0) не передаются в сегменте и служат только для расчета контрольной суммы. При расчете контрольной суммы значение самого поля контрольной суммы принимается равным 0.

9. Указатель важности - 16-битовое значение положительного смещения от порядкового номера в данном сегменте. Это поле указывает порядковый номер октета которым заканчиваются важные (urgent) данные. Поле принимается во внимание только для пакетов с установленным флагом URG.

Протокол описан в «RFC 793 — Transmission Control Protocol».

Средства диагностики Ethernet

Условно, оборудование для диагностики и сертификации кабельных систем можно поделить на четыре основные группы: сетевые анализаторы, приборы для сертификации кабельных систем, кабельные сканеры и тестеры (мультиметры). Для выбора соответствующего оборудования нужно правильно представлять, для какой цели оно будет использоваться.

Вид операций	Применяемое оборудование
Проверка кабеля на отсутствие физического обрыва	Тестеры
Диагностика медных кабельных систем.	Кабельные сканеры
Сертификация кабельных систем на соответствие определенному стандарту, диагностика кабельных систем	Портативные устройства для сертификации кабельных систем
Эталонное тестирование кабелей различных категорий	Сетевой анализатор

Сетевые анализаторы (не следует путать их с анализаторами протоколов) -это эталонные измерительные инструменты для диагностики и сертификации кабелей и кабельных систем. Например,сетевые анализаторы компании Hewlett-Packard - HP 4195A и HP 8510C.

Сетевые анализаторы содержат высокоточный частотный генератор и узкополосный приемник. Передавая сигналы различных частот в передающую пару и измеряя сигнал в приемной паре, можно измерить затухание и NEXT. Сетевые анализаторы - это прецизионные крупногабаритные и дорогие (стоимостью более $20.000) приборы, предназначенные для использования в лабораторных условиях специально обученным персоналом.

Тестеры кабельных систем — наиболее простые и дешевые приборы для диагностики кабеля. Они позволяют определить непрерывность кабеля, однако, в отличие от кабельных сканеров, не обозначают, где произошел сбой.

Кабельные сканеры — приборы позволяют определить длину кабеля, NEXT, затухание, импеданс, схему разводки, уровень электрических шумов и оценить полученные результаты. Цена на них варьируется от $1.000 до $3.000. Существует достаточно много устройств данного класса, например, сканеры компаний Microtest Inc., Fluke Corp., Datacom Technologies Inc., Scope Communication Inc. В отличие от сетевых анализаторов сканеры могут быть использованы не только специалистами, но даже администраторами-новичками.

Средства диагностики TCP/IP

Основная цель средств диагностики сводится к определению пунктов:

• Список устройств;

• Список протоколов;

• Список switch-ей (хотя по-хорошему надо делать инвентаризацию);

• Список subnet-ов;

• Список IP-серверов;

• Список SNMP-агентов;

• Список IP-адресов (вообще должен быть DHCP – сервер, но можно и без него).

• Время отклика до удаленной станции

Выбор средства диагностики TCP/IP во многом определяется платформой, на которой работает сеть. Например, к утилитам платформы Windows можно отнести следующие:

• Ping Проверка настройки и проверка подключений.

• ARP Отображение локального соответствия IP-адресов в физические адреса

• Ipconfig Отображение текущей настройки TCP/IP

• Nbtstat Отображение статистики и подключений, использующих NetBT

• Netstat Отображение статистики протокола TCP/IP и подключения TCP/IP

• Route Отображение или изменение локальной таблицы маршрутизации

• Hosttname Возвращает имя узла локального компьютера для идентификации при помощи утилит Remote Copy Protocol (RCP), Remote Shell (RSH) и Remote Execution (REXEC).

• Tracert Проверка маршрута к удаленной системе

• PathPing Проверяет, какие маршрутизаторы на пути к удаленному узлу работают правильно, выявляя потерю пакетов при выполнении множества транзитов

• Telnet Предоставляет эмуляцию терминала узлу TCP/IP с запущенным Telnet.