TCP/IP i protokoli viših slojeva

1. Tehnička škola Ruđera Boškovića – Zagreb, Getaldićeva 4 Računalne mreže – fakultativni program TCP/IP iprotokoli viših slojeva By J.R.

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 slojprimjenjuje • slijedeće postupke: • Adresiranje • Enkapsulaciju • Usmjeravanje – ruting • Dekapsulaciju

4. 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. 1.Verzija 2.IHL 3.Vrsta usluge 3.Dužina paketa 4.Identifikacija 5.Zast. 6.Redoslijed fragmenata 7.TTL 8.Protokol 9.Provjera zaglavlja 10.Izvorišna IP adresa 11.Odredišna IP adresa 12.Opcije 13.Ispuna • b) Enkapsulacija • Iz transportnog sloja stižu segmenti kojima se dodaje zaglavlje • Struktura IP paketa 8 bita 8 bita 8 bita 8 bita

7. 10,11 - IP izvorišna i odredišna adresa – 32-bitna adresa hosta 7-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 prenose 3 - 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 koriste 13 - 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 pogrešnog • prijenosa podataka? • Ne reagira, to je zadaća viših slojeva. • Koja je zadaća gateway-a? • Prosljeđivanje IP paketa da odredišta koja su • izvan lokalne mreže.

13. 192.169.3.4/24 192.168.2.30/24 Ja znam samo IP adrese uređaja u svojoj mreži 192.168.2.31/24 192.168.3.5/24 192.168.2.1/24 192.168.3.1/24 Budući da ne znam adresu odredišnog uređaja, IP paket ću poslati na adresu default gateway-a • 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)

14. IP adresa 192.168.1.2/24 Adresa gateway-a 192.168.1.1/24 IP adresa 192.168.1.3/24 Adresa gateway-a 192.168.1.1/24 192.168.1.1/24 IP adresa 192.168.1.4/24 Adresa gateway-a 192.168.1.1/24 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)

15. U naredbenoj liniji računala možemo vidjeti tu adresu izdavanjem naredbe: ipconfig - Svaki IP paket ruter usmjerava na odredište na osnovu ruting tablice. Ruting tablica je baza podataka koja sadrži: - adrese direktno spojenih mreža - rute prema udaljenim mrežama

16. R1 R2 R3 LAN-4 LAN-3 LAN-2 Za R1 su LAN-1 i LAN-2 direktno spojene mreže, a LAN-3 i LAN-4 su udaljene mreže 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. Segmentacija • Može biti izvršena primjenom dva protokola: • 1. UDP - User Data Protocol • 2. 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: • 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

28. FTP HTTP SMTP DNS DNS TFTP Telnet TCP UDP IP Pregled i povezanost osnovnih protokola preko transportnog sloja

29. FTP – File Transport Protocol, sustav za pouzdani prijenos Fajlova. HTTP – Hypertext Transport Protocol, sustav putem kojega tražimo i dobivamo pristup sadržajima na Internetu.(www.) SMTP – Simple Mail Transport Protocol, sustav za razmjenu poruka elektroničke pošte. DNS – Domain Name System, sustav koji olakšava adresiranje tako 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.