TCP/IP a InternetTCP/IP a Internet

Ing. Branislav Müller

ObsahObsah Úvod do TCP/IP Funkcie vrstiev TCP/IP Aplikačná vrstva Transportná vrstva Internetová vrstva Vrstva prístupu k médiu

Architektúra Internetu IP adresovanie Vyhradené IP adresy

Vznik TCP/IP vytvorilo ho Ministerstvo

obrany USA (potreba vytvoriť sieť, ktorá vydrží za každých okolností)

architektúra TCT/IP bola odvodená z ARPANETU

súčasná verzia bola štandardizovaná v septembri 1981

jednotlivé vrstvy majú odlišnú funkciu od vrstiev OSI modelu

Obr. 1: TCP/IP model.

Úvod do TCP/IPÚvod do TCP/IP TCP/IP (Transmision

Control Protocol / Internet Protocol) je množina protokolov (napríklad TCP, UDP, IP, ICMP, RIP, ARP, ale najviac používané sú práve TCP a IP), pomocou ktorých sa uskutočňuje prenos v počítačovej sieti

dominantný model, a to vďaka celosvetovej sieti Internet, v ktorej sa používa

Obr. 2: Protokoly TCP/IP modelu.

Aplikačná vrstvaAplikačná vrstva spracováva protokoly vyššej úrovne,

reprezentáciu dát, kódovanie a riadenie dialógov

podporuje prenos súborov, e-maily, vzdialené pripojenie ...

FTPFTP - File Transfer ProtocolTFTPTFTP - Trivial File Transfer ProtocolNFSNFS - Network File SystemSMTPSMTP - Simple Mail Transfer ProtocolTelnetTelnetSNMPSNMP - Simple Network Management ProtocolDNSDNS - Domain Name System

Obr. 3: Protokoly aplikačnej vrstvy.

Aplikačná vrstvaAplikačná vrstva FTP je spoľahlivá, spojovo orientovaná služba. Používa TCP na

prenos súborov medzi počítačmi. Módy : ASCII alebo binárny. DNS priraďuje k menám počítačov ich IP adresy a naopak. TFTP je bezspojová služba, ktorá používa UDP. HTTP je primárna metóda prepravy informácii na www. Webový

prehliadač, hyperlink... SMTP je jednoduchý poštový protokol, ktorý zabezpečuje

prenos textových správ elektronickou cestou . SNMP je protokol umožňujúci monitorovanie a správu sieťových

zariadení. Telnet je emulácia terminálu. Umožňuje užívateľovi interaktívnu

prácu na vzdialenom host počítači.

Transportná vrstvaTransportná vrstva logické spojenie medzi

zdrojovou a cieľovou stanicou segmentuje, delí dáta z

aplikácii vyšších vrstiev a vytvára z nich rovnomerný prúd dát

TCPTCP je spojovo orientovaný protokol transportnej vrstvy (spoľahlivé fullduplexné doručovanie dát). Integrita prenesených dát je daná kontrolným súčtom.

UDPUDP bezspojový protokol transportnej vrstvy, ktorý vymieňa datagramy bez garantovaného doručenia. Pre ľahké, časovo citlivejšie účely rýchlejší a efektívnejší.

Obr. 4: Protokoly transportnej vrstvy.

Internetová vrstvaInternetová vrstva výber najlepšej cesty pre

paket pri putovní k cieľu

prepínanie paketu na túto cestu

IPIP - Internet ProtocolICMPICMP - Internet Control

Message ProtocolARPARP - Adress Resolution

ProtocolRARPRARP - Reverse Adress

Resolution ProtocolObr. 5: Protokoly Internetovej vrstvy.

Internetová vrstvaInternetová vrstva IP poskytuje nespoľahlivú datagramovú službu (best effort).

Nezaujíma sa o obsah paketu, ale o najlepšiu cestu k cieľu.

RARP je reverzný protokol mapovania adries, ktorý spája známe MAC adresy s IP adresami.

DHCP dynamicky prideľuje IP adresy jednotlivým počítačom v rámci siete. Vyžaduje sa prítomnosť DHCP servera.

ARP slúži k prevodu IP adries na Ethernetové adresy. Pracuje na princípe otázka - odpoveď.

ICMP je medzisieťový riadiaci protokol. Riadi prenos chýb a riadiacich správ medzi host počítačmi a routerami.

Vrstva prístupu k Vrstva prístupu k médiumédiu

umožňuje IP paketu fyzické pripojenie k sieťovému médiu

definuje procedúry k rozhraniam sieťových zariadení a prístup k vysielaciemu médiu

definuje pripojenie fyzických médii

mapuje logické IP adresy na hardvérové fyzické adresy

Obr. 6: Protokoly vrstvy prístupu k médiu.

Architektúra Architektúra InternetuInternetu intersieť (internetwork)intersieť (internetwork)

– sieť pozostávajúca z viacerých sietí

– musí byť škálovateľná

– musí byť schopná prenášať dáta na obrovské vzdialenosti

– musí byť flexibilná

– musí mať nízke náklady na prenos

–musí dovoľovať komunikáciu hocikomu, hocikde, hocikedy

fyzické siete sú prepojené špecializovaným počítačom - smerovačomfyzické siete sú prepojené špecializovaným počítačom - smerovačom

– umožňuje komunikáciu medzi hocijakými dvomi sieťami, priamo aj nepriamo pripojenými

– mohol by uchovávať informácie o umiestnení každej stanice a každej cesty k nej podľa IP adresy

– smerovač zdieľa informácie o svojich pripojených sieťach

– smerovače si posielajú medzi sebou správy o všetkých známych sieťach efektívnosť architektúry potvrdzuje, že Internet rastie veľmi rýchlo

Obr. 7: Intersieť.

IP adresovanieIP adresovanie dva systémy, ktoré chcú komunikovať sa musia identifikovať (adresa siete a adresa

stanice v sieti tvorí jedinečnú identifikáciu) a nájsť

IP adresakaždej stanici v sieti musí byť pridelená jedinečná logická identifikáciapoužíva sa na vrstve 3 OSI modeluumožňuje nájsť stanicu v intersietismerovač používa IP adresu pri preposielaní paketu zo zdrojovej do cieľovej siete

MAC adresakaždá stanica má aj fyzickú jedinečnú adresupoužíva sa na vrstve 2 OSI modeludo sieťovej karty ju zapíše výrobca

vlastnosti IP adresy32 bitové číslokvôli prehľadnosti sa zapisuje ako štyri desiatkové čísla oddelené bodkoukaždé číslo sa volá oktet (osmica)

Adresovanie IPv4Adresovanie IPv4 usporiadanie sa volá hierarchické

každá IP adresa pozostáva z 2 častí, ktoré kombinuje do jedného čísla

– 1. označenie siete (network ID)– 2. označenie stanice v sieti (host ID)

toto číslo musí byť jedinečné, pretože pri duplicite by smerovanie nebolo možné

každý oktet má rozsah čísel: 0 – 255

Triedy A, B, C, D, ETriedy A, B, C, D, E

Vyhradené IP adresyVyhradené IP adresy 1. sieťová adresa

– označuje sa ňou celá sieť– všetky HostID sú NULY– napríklad: sieť: 198.15.4.0 môže obsahovať stanice od 198.15.4.1 do 198.15.4.254 všetky počítače v lokálnej sieti budú videné zvonku ako jedna sieť 198.15.4.0– napríklad: trieda A - 10.0.0.0, trieda B- 130.15.0.0, trieda C - 201.189.58.0

2. všeobecná adresa (broadcast)

– používa sa pre vysielacie rámce určené pre všetky stanice v sieti– všetky bity HostID sa nastavia na 1– napríklad ak bude poslaný paket na všeobecnú adresu 198.15.4.255 všetky stanice v sieti ho

spracujú (198.15.4.1 až 198.15.4.254)– napríklad: trieda A - 10.255.255.255, trieda B- 130.15.255.255, trieda C - 201.189.58.255

Verejné a privátne IP adresy stabilita Internetu závisí od jedinečnosti prideľovania IP adries aby nenastali duplicity, IP adresy prideľuje jedna organizácia (SK-NIC na Slovensku)

verejné adresy sú jedinečné na svete

– neexistujú dve stanice s rovnakou verejnou IP adresou

Internet rýchlo rastie a je nedostatok voľných verejných IP adries

– riešenie (IPv6 alebo použitie privátnych IP adries)

privátne IP adresy

– siete nepripojené do Internetu môžu mať akékoľvek IP adresy, stačí jedinečnosť vo vnútri privátnej siete

– tieto adresy sa nesmerujú do Internetu

– smerovače v Internete mažú pakety so súkromnými IP adresami

Tab. 1: RFC 1918.

Použitá literatúraPoužitá literatúra1 TCP/IP Protocol Suite and IP Addressing. Dostupné z

<http://curriculum.netacad.net/virtuoso/servlet/org.cli.delivery.rendering.servlet.CCServlet/SessionID=1192109496149464,LMSID=CNAMS,Theme=ccna3theme,Style=ccna3,Language=en,Version=1,RootID=knet-311053022401441,Engine=dynamic/CHAPID=knet-1061921696869/RLOID=null/RIOID=null/knet/311053022401441/chapterframeset.html>.

2 DOSTÁLEK, L. – KABELOVÁ, A.: Velký průvodce protokoly TCP/IP a systémem DNS. Computer Press, 2000

3 Počítačové siete . Dostupné z <http://www.pcspace.sk/content/view/413/36/>.

4 Balík internetových protokolov. Dostupné z <http://sk.wikipedia.org/wiki/Bal%C3%ADk_internetov%C3%BDch_protokolov>.

5 Protokoly TCP/IP. Dostupné z <http://www.dnp.fmph.uniba.sk/tcpip/>.

Ďakujem za pozornosť