1

TCP/IP i

protokoli viših slojeva

Tehnička škola Ruđera Boškovića – Zagreb, Getaldićeva 4

By J.R.

Računalne mreže – fakultativni program

2

Ponavljanje gradiva

- Slojevi 1 i 2 OSI modela predstavljaju ključnu razliku između žičanih i bežičnih mreža

- Pristupne točke u bežičnim mrežama imaju grafičko (web)okruženje koje se u potpunosti oslanja na HTTP, koji je protokol Aplikacijskog sloja OSI modela

- Promet podacima ko što je elektronička pošta vezan je uz SMTP, protokol aplikacijskog sloja.

- Problematika sigurne dostave podataka na odredište vezana je uz IP adrese, koje spadaju pod TCP/IP, protokole mrežnog i transportnog sloja.

3

Osnovna zadaća mrežnog sloja:

Razmjena podataka između identificiranih krajnjih uređaja.

Pri obavljanju transporta s kraja na kraj, mrežni sloj primjenjujeslijedeće postupke:

a) Adresiranje

b) Enkapsulaciju

c) Usmjeravanje – ruting

a) Dekapsulaciju

4

a) Adresiranje

- Krajnji uređaj ima jedinstvenu adresu kako bi mogao primati dijelove podataka

- U vezi s tim najznačajniji protokoli mrežnog sloja su: IPv4 i IPv6, zajedno se zovu IP protokoli

- Trenutno se koristi IPv4 (IPv6 se predviđa za budućnost)

- Najvažnija funkcija – isporuka paketa na odredište kroz složenu mrežu (bez kontrole ispravnosti)

5

Karakteristike IP protokola:

- Niska razina nadzora, ne upravlja i ne prati tok podataka

- Nespojni protokol (primjer: slanje pisma)

- Nepouzdani protokol – ne reagira u slučaju neisporuke ili isporuke oštećenih paketa

- Medijski neovisan – o tome brine sloj podatkovne veze

6

b) Enkapsulacija

-Iz transportnog sloja stižu segmenti kojima se dodaje zaglavlje

Struktura IP paketa

1.Verzija 2.IHL 3.Vrsta usluge 3.Dužina paketa

4.Identifikacija 6.Redoslijed fragmenata

7.TTL 8.Protokol

5.Zast.

9.Provjera zaglavlja

10.Izvorišna IP adresa

11.Odredišna IP adresa

13.Ispuna12.Opcije

8 bita 8 bita 8 bita 8 bita

7

10,11 - IP izvorišna i odredišna adresa – 32-bitna adresa hosta7-Time to Live, broj koji se smanjuje svaki puta kada paket prođe kroz ruter – sprečavanje beskonačnih petlji.8 - Protokol - broj koji pokazuje vrstu podataka koji se prenose3 - Vrsta usluge – važno kod određivanja prioriteta (npr.VoIP)

6 - Ruter može fragmentirati pakete, pa ovo polje služi kod sastavljanja fragmenata 9 - Provjera zaglavlja – služi za provjeru ispravnosti zaglavlja paketa.12 - Omogućava usluge koje se rjeđe koriste13 - Bitovi za popunu

8

c) Usmjeravanje (ruting)

- Velike mreže je teško održavati i nadzirati pa se one dijele u manje dijelove tzv.subnete ili podmreže.

- Svaki host u mreži ne može memorirati adrese svih hostova, tako da su IP adrese organizirane na jedinstven način u čitavom svijetu.

- Za odredišta izvan lokalne mreže koriste se mrežni uređaji koji na osnovu te svoje funkcije imaju naziv gateway.

- Ulogu gateway-a obično preuzima ruter.

9

Svaka IP adresa se 32-bitna i podijeljena je u 4 grupe po 8 bitova (okteta)

- IP adrese su hijerarhijski organizirane (kao i poštanske)

Na primjer: 192.168.17.57, - Prve tri grupe tj.192.168.17. predstavljaju u ovom primjeru adresu mreže- Zadnji oktet tj.57 predstavlja adresu hosta u toj mreži

- Ruter (gateway) treba samo znati pronaći mrežu

- Kako bi u IP adresi prepoznao dio koji se odnosi na mrežu, ruter koristi tzv.subnet masku

10

Subnet maska može biti dana na dva načina:

- Kao prefiks uz adresu: 192.168.17.57/24

Prefiks označava koliko bitova adrese, brojano slijeva,pripada adresi mreže (u ovom primjeru – 24)

- U obliku 255.255.255.0

Prva tri okteta u kojima su same jedinice, označavaju nam dio IP adrese koji pripada mreži.

- Primjer: 192.168.17.65/26 isto je kao i primijeniti subnet masku 255.255.255.192

11

d) Dekapsulacija

- Odstranjuje se zaglavlje IP paketa

- U transportni sloj prelaze podaci koji sadrže elemente za daljnju obradu

12

Ponavljanje

Najvažnija funkcija IP protokola je:

-Isporuka IP paketa na odredišnu IP adresu

Na koji način IP protokol reagira u slučaju pogrešnogprijenosa podataka?

-Ne reagira, to je zadaća viših slojeva.

Koja je zadaća gateway-a?

-Prosljeđivanje IP paketa da odredišta koja su izvan lokalne mreže.

13

-Unutar LAN-a hostovi komuniciraju bez potrebe za mrežnim slojem.

-Mrežni sloj se aktivira kada neki host šalje podatke izvan LAN-a.

-Mora biti poznata IP adresa gateway-a (default gateway)

192.168.2.1/24 192.168.3.1/24

192.169.3.4/24

192.168.3.5/24

192.168.2.30/24

192.168.2.31/24

Ja znam samoIP adrese uređaja

u svojoj mreži

Budući da ne znam adresu odredišnog uređaja, IP paket

ću poslati na adresudefault gateway-a

14

Konfiguriranje defaultnog gatewaya

- Adresa hostova i adresa gatewaya imaju identičan mrežni dio adrese (prefiks, subnet maska).

- Adresa gatewaya ustvari je IP adresa jednog porta rutera (praksa je da to bude prva raspoloživa adresa u toj mreži)

IP adresa192.168.1.2/24Adresa gateway-a192.168.1.1/24

IP adresa192.168.1.3/24Adresa gateway-a192.168.1.1/24

IP adresa192.168.1.4/24Adresa gateway-a192.168.1.1/24

192.168.1.1/24

15

U naredbenoj liniji računala možemo vidjeti tu adresuizdavanjem naredbe: ipconfig

- Svaki IP paket ruter usmjerava na odredište na osnovuruting tablice.

Ruting tablica je baza podataka koja sadrži: - adrese direktno spojenih mreža - rute prema udaljenim mrežama

16

Za R1 su LAN-1 i LAN-2 direktno spojene mreže, a LAN-3 iLAN-4 su udaljene mreže

LAN-4

LAN-3

R1 R2 R3

LAN-2

LAN-1

17

Rute do udaljenih mreža mogu biti : - zadane ručno ili- naučene automatski primjenom nekog ruting protokola

Da bi ruta do odredišne mreže bila ostvariva, ona sadrži:

- Odredišnu adresu

- Adresu slijedećeg skoka i

- Metriku

18

Odredišna adresa je adresa odredišne mreže

Kada primi IP paket, ruter gleda njegovu odredišnu adresu i uspoređuje ju sa adresama u ruting tablici.

- Ako odgovara nekoj od direktno spojenih mreža, paket se upućuje na to sučelje.

- Ako nema te mreže, postoji adresa slijedećeg skoka (next hop), a to je adresa rutera koji je slijedeći na putu prema odredištu, pa se paket šalje na tu adresu.

19

Ukoliko ima više mogući putova prema odredištu,ruter odabire najbolji na temelju metrike.

Metrika je broj koji se u ruteru izračunava na temelju.

- Propusnosti pojedinih pravaca

- Troškova rute

- Najkraćeg puta itd.

Ruta koja ima najmanju metriku je najbolja

20

Najviše korišteni ruting protokoli su:

- RIP (Routing Information Protocol)

- EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol) i

- OSPF (Open Shortest Path First)

21

Zadaci transportnog sloja OSI modela:

a) Segmentacija podataka koji dolaze iz viših slojeva

b) Ponovno sastavljanje segmenata u tok podataka

c) Otkrivanje kojim aplikacijama pripadaju podaci (e-mail, web, video, audio)

d) Praćenje pojedinačnih konverzacija

22

a) Segmentacija

Može biti izvršena primjenom dva protokola:1. UDP - User Data Protocol2. TCP – Transmission Control Protocol

1. User Data Protocol – UDP

- Tok podataka dijeli se na segmente, koji se zovu datagrami, a u čijem zaglavlju se nalazi 8 bajtova podataka- Datagrami se odašilju na najbrži način- Aplikacije koje koriste datagrame obuhvaćaju video streaming i VoIP- Nespojno orijentirani protokol – prije slanja podataka nije uspo- stavljena veza – podaci sami nalaze odredište.

23

2. Transmission Control Protocol – TCP

- Svaki segment ima zaglavlje sa po 20 bajtova podataka

- Važan je redoslijed isporuke, kao i pouzdanost

- Vrši se kontrola i upravljanje tokom podataka

- Koristi se kod: web-a, e-mailova i prijenosa fajlova

- Spojno orijentirani protokol – mora postojati komunikacijski kanal da bi se uspostavio protok podataka.

24

b) Sastavljanje segmenata na odredištu

- Svaki TCP segment u zaglavlju sadrži i svoj redni broj

- U datagramu (UDP) ne postoji broj sekvence tj. može se tolerirati da podaci stignu drugim redoslijedom nego što su poslani.

- UDP nudi veću brzinu prijenosa jer sadrži manje podataka

- Segmentacija omogućava i multipleksiranje

- Ključna razlika između TCP i UDP je u pouzdanosti

25

c) Otkrivanje kojim aplikacijama pripadaju podaci

- Transportni sloj daje aplikaciji oznaku, koju nazivamo broj porta.

- Broj porta nalazi se u zaglavlju PDU-a transportnog sloja

- Viši slojevi ne znaju detalje o korištenju mreže

- Na osnovu broj porta podaci će se upućivati određenoj aplikaciji

-Transportni sloj sortira dijelove poruka prije njihovog korištenja od strane aplikacije

26

Brojevi portova određeni su međunarodnim dogovorom:

1) Dobro poznati portovi (0 do 1023) – rezervirani za usluge i aplikacije koje se najviše koriste (prijenos fajlova, elektro- ničku poštu, web-aplikacije i sl.)

2) Registrirani portovi (1024 – 49151) – rezervirani za različite druge korisničke aplikacije (npr. VoIP)

3) Dinamički ili privatni portovi (49152 -65535) – privremeni portovi koji se doznačavaju aplikacijama na početku spajanja

27

28

Pregled i povezanost osnovnih protokola preko transportnog sloja

FTP HTTP SMTP DNS TFTPDNS

IP

TCP UDPTelnet

29

FTP – File Transport Protocol, sustav za pouzdani prijenosFajlova.

HTTP – Hypertext Transport Protocol, sustav putem kojegatražimo i dobivamo pristup sadržajima na Internetu.(www.)

SMTP – Simple Mail Transport Protocol, sustav za razmjenuporuka elektroničke pošte.

DNS – Domain Name System, sustav koji olakšava adresiranjetako što umjesto IP adresa koristi prepoznatljive riječi (tsrb.hr) TFTP – Trivial File Transport Protocol, sustav za prijenos fajlova koji ima ograničene mogućnosti

30

TFTP – Trivial File Transport Protocol, sustav za prijenos fajlova koji ima ograničene mogućnosti.

Telnet – Sustav za udaljeno spajanje na mrežne uređaje putem terminala.