Владивостокский государственный университет экономики и сервиса Институт информатики инноваций и бизнес систем Владивосто

Содержание

Слайд 2

Тема 1 Стек протоколов TCP/IP

Тема 1

Стек протоколов TCP/IP

Слайд 3

Содержание: 1) Уровни стека TCP/IP 2) Протокол ICMP 3) Протокол UDP

Содержание:

1) Уровни стека TCP/IP
2) Протокол ICMP
3) Протокол UDP
4) Протокол TCP
5) IP-адресация
6)

Классовая и бесклассовая модель
Слайд 4

TCP/IP - набор средств низкого уровня, которые обеспечивают передачу данных между

TCP/IP - набор средств низкого уровня, которые обеспечивают передачу данных между

компьютерами через Интернет.
Сервисы Интернет и прикладные программы, которые изучаются в настоящем курсе, пользуются TCP/IP для взаимодействия между собой - аналогично как люди пользуются телефонной сетью.

Стек протоколов TCP/IP

Слайд 5

TCP/IP устроен в виде многоуровневой системы, где каждый уровень выполняет свою

TCP/IP устроен в виде многоуровневой системы, где каждый уровень выполняет свою

функцию по обеспечению передачи данных между компьютерами. Детали работы каждого уровня скрыты от других уровней; каждый уровень взаимодействует только со своими соседними уровнями сверху и снизу.

1. Уровни стека TCP/IP

Слайд 6

открытые стандарты протоколов, разрабатываемые независимо от программного и аппаратного обеспечения; независимость

открытые стандарты протоколов, разрабатываемые независимо от программного и аппаратного обеспечения;
независимость от

физической среды передачи;
система адресации, позволяющая уникально идентифицировать каждый компьютер в Интернет;
стандартизованные протоколы прикладного уровня, реализующие сервисы Интернет.

Особенности TCP/IP

Слайд 7

Стек протоколов TCP/IP

Стек протоколов TCP/IP

Слайд 8

Функции: отображение IP-адресов в физические адреса сети (MAC-адреса); инкапсуляция IP-дейтаграмм (datagrams)

Функции:
отображение IP-адресов в физические адреса сети (MAC-адреса);
инкапсуляция IP-дейтаграмм (datagrams) в кадры

(frames) для передачи по физическому каналу и передача кадров;
На этом уровне работает протокол ARP, осуществляющий отображение адресов
IP->MAC.

Network Access Layer

Слайд 9

определение дейтаграммы - основного блока передачи данных в Интернет; определение схемы

определение дейтаграммы - основного блока передачи данных в Интернет;
определение схемы адресации

в Интернет;
передвижение данных между транспортным уровнем и уровнем доступа к среде передачи;
маршрутизация дейтаграмм;
фрагментация дейтаграмм на границе сред с различными размерами блока передаваемых данных и сборка фрагментированных дейтаграмм в месте назначения.

Функции протокола IP в Internet Layer

Слайд 10

Вторым важным протоколом межсетевого уровня является протокол управляющих сообщений Интернет —

Вторым важным протоколом межсетевого уровня является протокол управляющих сообщений Интернет

— ICMP (Internet Control Message Protocol), являющийся неотъемлемой частью модуля IP.
Протокол ICMP доставляет диагностические и управляющие сообщения от одного IP-адреса к другому. Сообщения делятся на типы, определяемые номерами, внутри типов сообщения идентифицируются числовыми кодами или именами.

2. Протокол ICMP

Слайд 11

Source Quench (4) - слишком быстрое прибытие дейтаграмм; отправляется узлом назначения

Source Quench (4) - слишком быстрое прибытие дейтаграмм; отправляется узлом назначения

на узел-источник, если первый не успевает обрабатывать поступающие данные.
Destination Unreachable (3) - узел назначения недоступен.
Redirect (5) - изменить маршрут; отправляется маршрутизатором при необходимости использовать другой маршрут.
Echo (8,0) - эхо; используется программой ping.

Примеры сообщений ICMP

Слайд 12

Протоколы транспортного уровня обеспечивают прозрачную доставку данных (end-to-end delivery service) между

Протоколы транспортного уровня обеспечивают прозрачную доставку данных (end-to-end delivery service)

между двумя процессами. Процесс внутри хоста идентифицируется номером, который называется номером порта. Таким образом, роль адреса на транспортном уровне выполняет номер порта.
Совокупность IP-адреса и номера порта называется сокетом (socket). Как IP адрес уникально определяет в Интернет IP-интерфейс (хост), сокет уникально идентифицирует в Сети конкретный процесс.

Transport Layer

Слайд 13

UDP (User Datagram Protocol, протокол пользовательских дейтаграмм) является ненадежным протоколом без

UDP (User Datagram Protocol, протокол пользовательских дейтаграмм) является ненадежным протоколом без

установления соединения.
UDP получает от прикладного процесса данные для пересылки в виде отдельных несвязанных сообщений, снабжает их минимальным заголовком, в котором указываются номера портов отправителя и получателя и передает пакет на уровень IP.

3. Протокол UDP

Слайд 14

NFS (Network File System - сетевая файловая система), TFTP (Trivial File

NFS (Network File System - сетевая файловая система),
TFTP (Trivial File

Transfer Protocol - простой протокол передачи файлов),
SNMP (Simple Network Management Protocol - простой протокол управления сетью),
DNS (Domain Name Service - доменная служба имен).

Прикладные процессы на основе UDP

Слайд 15

TCP (Transmission Control Protocol - протокол контроля передачи) - надежный байт-ориентированный

TCP (Transmission Control Protocol - протокол контроля передачи) - надежный

байт-ориентированный (byte-stream) протокол с установлением соединения.
Протокол TCP осуществляет передачу данных, получаемых от прикладного процесса. Поток данных разбивается модулем TCP на сегменты. Передача сегментов осуществляется между сокетами с предварительным выполнением диалоговой процедуры установления соединения и с контролем успешной доставки сегментов в процессе пересылки.

3. Протокол TCP

Слайд 16

Установка TCP-соединения

Установка TCP-соединения

Слайд 17

Метод скользящего окна

Метод скользящего окна

Слайд 18

Каждому узлу Интернет (точнее, каждому IP-интерфейсу) присваивается уникальный 32-битный адрес, состоящий

Каждому узлу Интернет (точнее, каждому IP-интерфейсу) присваивается уникальный 32-битный адрес, состоящий

из адреса сети, в которой находится компьютер, и номера компьютера в этой сети. Сетевая маска (32 бита) позволяет отделить адрес сети от номера компьютера. В каждой сети определяется широковещательный адрес ("всем узлам этой сети").

IP-адресация

Слайд 19

IP-адрес - 32-битный идентификатор IP-интерфейса, состоящий из адреса сети и номера

IP-адрес - 32-битный идентификатор IP-интерфейса, состоящий из адреса сети и номера

хоста. Местоположение границы между двумя частями адреса может быть различным в разных адресах и определяется разными способами в классовой и бесклассовой модели.
Слайд 20

Например, адрес 10100000010100010000010110000011 записывается как 10100000.01010001.00000101.10000011 = 160.81.5.131

Например, адрес
10100000010100010000010110000011
записывается как
10100000.01010001.00000101.10000011
=
160.81.5.131

Слайд 21

Классовая адресация - способ построения адреса, когда граница между адресом сети

Классовая адресация - способ построения адреса, когда граница между адресом сети

и номером хоста в IP-адресе проходит по границе октета (между битами 7 и 8, или 15 и 16, или 23 и 24), при этом местоположение этой границы определяется значением страшего октета.
Бесклассовая адресация (CIDR) - способ построения адреса, граница между адресом сети и номером хоста в IP-адресе проходит в произвольном месте. Местоположение границы определяется сетевой маской, которая в этом случае прилагается к IP-адресу.

6. Классовая и бесклассовая адресация

Слайд 22

Классы IP-адресов

Классы IP-адресов

Слайд 23

Для удобства записи IP-адрес в модели CIDR часто представляется в виде

Для удобства записи IP-адрес в модели CIDR часто представляется в

виде a.b.c.d / n, где a.b.c.d — IP адрес, n — количество бит в сетевой части.
Пример: 137.158.128.0/17
Маска сети для этого адреса: 17 единиц (сетевая часть), за ними 15 нулей (хостовая часть), что в октетном представлении равно
11111111.11111111.10000000.00000000 =
255.255.128.0.

Запись адресов в бесклассовой модели

Слайд 24

IP = 205.37.193.134/26 IP = 205.37.193.134 netmask = 255.255.255.192 в двоичном

IP = 205.37.193.134/26
IP = 205.37.193.134 netmask = 255.255.255.192
в двоичном виде:
IP

= 11001101 00100101 11000111 10000110
маска = 11111111 11111111 11111111 11000000
network = 11001101 00100101 11000111 11000000

Пример

Слайд 25

1. Опишите функции слоев стека TCP/IP и их взаимосвязь. 2. Что

1. Опишите функции слоев стека TCP/IP и их взаимосвязь.
2. Что такое

маска сети?
3. В чем состоит сущность процесса IP-маршрутизации?
4. Каковы задачи протокола IP? TCP? В чем их отличие друг от друга?
5. Каковы недостатки протокола IP? Подходы к их решению.
6. Каковы недостатки протокола TCP? Подходы к их решению.
7. Как приложение взаимодействует со стеком TCP/IP?

Вопросы для самопроверки:

Слайд 26

Рекомендуемая литература: Мамаев М., Петренко С. Технологии защиты информации в Интернете.

Рекомендуемая литература:

Мамаев М., Петренко С. Технологии защиты информации в Интернете. Специальный

справочник. – СПб: "Питер", 2005.
К. Хант. Персональные компьютеры в сетях TCP/IP: Руководство администратора сети/ Пер. с англ. – СПб.: ЗАО "ЭлектроникаБизнесИнформатика", Киев: "BHV", 2003.
Золотов С. Протоколы Internet: Руководство для профессионалов. – СПб.: BHV-СПб, 2004.