1 / 48

Introdução ao TCP/IP História

Introdução ao TCP/IP História. 1969 - A dvanced R esearch P roject A gency (ARPA) financia a pesquisa e o desenvolvimento de uma rede experimental de comutação de pacotes (ARPANET)

lynne
Download Presentation

Introdução ao TCP/IP História

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Introdução ao TCP/IPHistória • 1969 - Advanced Research Project Agency (ARPA) financia a pesquisa e o desenvolvimento de uma rede experimental de comutação de pacotes (ARPANET) • O objetivo era estudar técnicas para implementar sistemas de comunicação de dados robustos e independentes de fornecedores

  2. Introdução ao TCP/IPHistória • ARPANET foi tão bem sucedida que várias organizações ligadas à rede passaram a usá-la cotidianamente • 1975 - ARPANET deixa o caráter experimental, transformando-se em uma rede operacional, quando a Defense Communications Agency (DCA) assume o seu controle

  3. Introdução ao TCP/IPHistória 1983 • Os protocolos TCP/IP foram desenvolvidos como padrões militares.Todos os hosts na rede tiveram que se converter para os novos protocolos • DARPA financiou a implementação do TCP/IP na versão Berkley (BSD) Unix • O termo internet se popularizou

  4. Introdução ao TCP/IPHistória • 1983 - ARPANET divide-se em MILNET e uma nova (e menor) ARPANET • 1985 - A National Science Foundation (NSF) cria a NSFNet e a conecta a internet • 1987 - NSF cria um novo e mais rápido backbone e uma topologia em três camadas que incluem o backbone, redes regionais e redes locais

  5. Introdução ao TCP/IPHistória • 1990 - ARPANET encerra suas atividades • 1995 - NSFNet deixa de ser o principal backbone da Internet

  6. Introdução ao TCP/IPHistória • O que hoje é conhecido como a Internet originou-se de um experimento usado principalmente por cientistas e desenvolvedores • O crescimento da Internet ultrapassou todas as expectativas dos seus criadores • As agências e redes envolvidas na criação da Internet não representam um papel importante, hoje

  7. TCP/IPDefined • Transmission Control Protocol/Internet Protocol: Uma família de protocolos de rede que foram usados para construir a Internet. Também conhecidos como a suíte de protocolos DoD ou ARPANET.

  8. TCP/IPIn a Nutshell: • Um conjunto de protocolos que permite que computadores possam se comunicar, não importando o fabricante ou o sistema operacional

  9. Os 4 níveis do TCP/IP Telnet, FTP, mail, etc Aplicação Transporte TCP, UDP IP, ICMP, IGMP Rede (network) Device Driver e placa de rede Enlace (data link)

  10. Os 4 níveis do TCP/IP • Link layer (Data link layer) Este nível abrange o driver de dispositivo no SO e a correspondente placa de rede. Trata dos detalhes de hardware necessários para o interfaceamento físico com a rede

  11. Os 4 níveis do TCP/IP • Network Layer (Internet Layer) Gerencia o movimento (comutação) e o roteamento dos pacotes na rede.

  12. Os 4 níveis do TCP/IP • Nível de Transporte Proporciona um fluxo de dados entre dois hosts, para o nível de aplicação. Dois protocolos de transporte podem ser empregados: TCP:Confiável. Sequencia os dados recebidos do nível de aplicação, agrupando-os em segmentos. Estabelece conexões (three way handshake). Confirma recepção dos segmentos enviados. UDP:Não-confiável. Envia pacotes de dados (datagramas) de um host para outro, sem garantia de entrega. A sobrecarga desse protocolo é menor que a do TCP

  13. Os 4 níveis do TCP/IP • Nível de Aplicação Este nível trata dos detalhes específicos de cada aplicação. Algumas aplicações padrão em TCP/IP incluem: • Telnet • FTP • SMTP • SNMP

  14. Os 4 níveis do TCP/IP • Encapsulamento Quando uma aplicação envia dados usando TCP/IP, ela os envia através de cada nível da pilha de protocolos. • Cada nível adiciona sua informação aos dados da camada superior. • No final, os dados são enviados como uma seqüência de bits, pela rede

  15. TCP Segment Application Layer Link Layer User Data Application Header TCP Header TCP Header TCP Header Application Data Application Data Application Data TCP Layer IP Header IP Header IP Datagram Ethernet Header IP Layer Ethernet Trailer Ethernet Frame Encapsulamento no TCP/IP Encapsulamento User Data 46 to 1500 bytes Ethernet

  16. The 4 layers of TCP/IP • Demultiplexação • Quando um quadro ethernet é recebido por um host ele começa a subir nas camadas de protocolos • Cada camada procura seu respectivo cabeçalho e decide o que fazer com os dados, antes de passá-los para o próximo nível

  17. TCP/IP Networking Protocols

  18. Internet ProtocolIP - Features • O protocolo padrão (nível de rede) empregado pela suíte de protocolos TCP/IP • IP define as regras para encapsular o tráfego da rede em datagramas, assim como a movimentação (roteamento) desse tráfego • IP também é responsável pela fragmentação dos dados, quando necessário, e pela reconstrução dos datagramas no destino

  19. Datagrama IP

  20. Datagrama IP • Version (versão): Indica qual é a versão do IP que está sendo usado. (normalmente IPv4) • Header Length (comprimento do cabeçalho): Indica quantas palavras de 4 bytes existem no cabeçalho • Type of Service-TOS(tipo de serviço): Indica o nível de serviço associado ao datagrama (*) • Datagram Length (comprimento do datagrama): comprimento, em bytes, do datagrama - incluindo o cabeçalho (max 65,535 bytes) • Datagram Identification (identificação do datagrama): Identifica, univocamente, um datagrama enviado para um host (*) http://www.iana.org/assignments/ip-parameters

  21. Datagrama IP • Flags: bits indicadores. O primeiro não é usado. O Don’t Fragment (DF) e More Fragment (MF) controlam o modo como um datagrama é fragmentado • Fragment Offset: Indica qual é o fragmento • Time to Live (TTL): Indica por quantos roteadores um datagrama pode passar antes de ser descartado (max TTL é 255) • Protocol: Indica qual é o protocolo de camada superior que usa o datagrama IP • Header Checksum: Armazena o resultado de um cálculo efetuado sobre os bits do cabeçalho. Tem por objetivo permitir que o destino averigue a integridade dos dados recebidos

  22. Datagrama IP • Source/Destination IP Addresses(Endereços IP fonte/destino): Endereços IP (32bits) do host que envia o datagrama (fonte) e do host que receberá o datagrama (destino) • Options (opções): As opções (*)atualmente definidas raramente são usadas. Existem opções para segurança, armazenamento de rota, roteamento mandatório, timestamp, etc. • Data (dados): São os dados transportados pelo datagrama IP. São atribuídos pelos protocolos de camadas superiores (*) http://www.iana.org/assignments/ip-parameters

  23. IP Header Version: 4 Header Length: 20 bytes Service Type: 0x00 Datagram Length: 40 bytes Identification: 0x5850 Flags: MF=off, DF=on Fragment Offset: 0 TTL: 32 Encapsulated Protocol: TCP Header Checksum: 0x9658 Source IP Address: 172.16.10.2 (broken) Destination IP Address: 172.16.10.5 (testbed) Internet ProtocolPacket Analysis

  24. Traceroute • Não existe garantia de que dois datagramas IP seguirão o mesmo caminho, da origem ao destino, embora usualmente isto aconteça • Traceroute é uma ferramenta que ajuda a traçar o caminho seguido pelos datagramas IP, de um host a outro

  25. Traceroute - How it works • Envia um datagrama IP com TTL igual a 1 para o host destino • O primeiro roteador a lidar com esse datagrama, decrementa o TTL para 0, descarta o datagrama e envia uma mensagem ICMP (time exceeded) para o host origem • Traceroute então envia um outro datagrama, com TTL igual a 2, permitindo alcançar um outro roteador • Esse processo continua, até que os datagramas alcancem o host destino

  26. Traceroute • Exemplo de saída de um traceroute: # traceroute victim.com traceroute to victim (172.16.1.10), 30 hops max, 40 byte packets 1 satan (172.16.1.66) 20ms 10ms 10ms 2 victim (172.16.1.10) 120ms 120ms 120ms • Para cada TTL, 3 datagramas serão enviados. Os tempos são registrados na saída do traceroute.

  27. Transmission Control ProtocolTCP - Características • TCP é um protocolo de transporte (nível 4) • Oferece uma conexão confiável entre dois hosts • Proporciona um ‘circuito virtual’ entre dois hosts • Toda comunicação exige confirmação (acknowledge) de recepção

  28. Transmission Control ProtocolTCP - Features • TCP empacota os dados em segmentos, que contém os dados e informação de controle de sessão • Os segmentos podem chegar fora da ordem em que foram enviados • Números de seqüência são empregados para reordenar os segmentos

  29. Números de SeqüênciaPacket Analysis Packet 49 TCP: port ftp-data -> 26410 seq=1326731397 ack=1518678629 DATA: 1460 bytes --------------------------------------------------------------------------- Packet 50 TCP: port ftp-data -> 26410 seq=1326732857 ack=1518678629 DATA: 1460 bytes --------------------------------------------------------------------------- Packet 51 TCP: port ftp-data -> 26410 seq=1326734317 ack=1518678629 DATA: 1460 bytes --------------------------------------------------------------------------- Packet 52 TCP: port ftp-data -> 26410 seq=1326735777 ack=1518678629 DATA: 1460 bytes ftp transfer tcpdump output

  30. Transmission Control Protocol • Maximiza a performance de uma conexão, assegurando-se que os segmentos não sejam muito pequenos ou muito grandes • CONFIÁVEL

  31. Transmission Control Protocol • Circuitos Virtuais - Conexões TCP comportam-se como uma conexão full-duplex • Conexões confiáveis - Segmentos TCP tem garantia de entrega. Se a entrega não for possível, a aplicação é notificada • Otimização de performance - TCP pode modificar variáveis de transmissão, de acordo com as condições da rede

  32. Transmission Control Protocol

  33. Transmission Control ProtocolTCP Header • Source Port/Destination Port: 16-bit port number do host origem e do host destino • Sequence Number: 4-byte number assinalado pelo TCP, começando com um valor randômico. • Acknowledgement Number: Confirma o último segmento enviado pelo host • Header Length: Tamanho do cabeçalho em palavras de 4-bytes

  34. Transmission Control ProtocolTCP Header • Flags: usados para negociar e gerenciar uma conexão: URG: Indica que segmento enviado tem caráter de urgência ACK: Indica que o ack no segmento é válido PSH: (PUSH) indica que os dados devem ser passados para a aplicação assim que possível RST: Reseta a conexão SYN: Sincroniza número de seqüência para iniciar uma conexão. FIN: Encerramento normal de conexão • 16-Bit Window Size: O número de bytes que o receptor está disposto a aceitar, sem confirmação.

  35. Transmission Control ProtocolTCP Header • 16-Bit TCP Checksum: um checksum do segmento TCP • 16-Bit Urgent Pointer: usado somente se o flag URG estiver acionado • Options: A opção mais comum é o Maximum Segment Size (MSS) que determina o maior tamanho de segmento que o host origem pode receber • Data: opcional. Quando conexões estão sendo estabelecidas, nenhum dado é enviado

  36. TCP Header Source Port: 22 (ssh) Destination Port: 1714 (<unknown>) Sequence Number: 1937534412 Acknowledgement Number: 0104479939 Header Length: 20 bytes (data=0) Flags: URG=off, ACK=on, PSH=off RST=off, SYN=off, FIN=off Window Advertisement: 32736 bytes Checksum: 0xD102 Urgent Pointer: 0 Transmission Control Protocol Packet Analysis

  37. Client Server SYN ACK SYN / ACK TCP - Estabelecendo uma conexãoThree Way Handshake 1: Envia SYN ISN=x 2: Envia SYN ISN=y, ACK x+1 3: Envia ACK ISN y+1 4: Conexão estabelecida

  38. TCP Three Way HandshakePacket Analysis - Parte 1 --------------------------------------------------------------------------- Packet 1 TIME: 19:50:32.912582 (0.040960) LINK: 00:40:05:E3:09:D0 -> 00:00:C5:38:0D:27 type=IP IP: strife -> testbed hlen=20 TOS=00 dgramlen=44 id=2864 MF/DF=0/0 frag=0 TTL=64 proto=TCP cksum=E641 TCP: port 24616-> ftpseq=2735221453 ack=0000000000 hlen=24 (data=0) UAPRSF=000010 wnd=512 cksum=FBEC urg=0 DATA: <No data> --------------------------------------------------------------------------- • The requesting client sends a SYN (synchronize) segment specifying the port number of the server it wishes to connect to and the client’s ISN(Initial Sequence Number).

  39. TCP Three Way HandshakePacket Analysis - Parte 2 --------------------------------------------------------------------------- Packet 2 TIME: 19:50:32.912792 (0.000210) LINK: 00:00:C5:38:0D:27 -> 00:40:05:E3:09:D0 type=IP IP: testbed -> strife hlen=20 TOS=00 dgramlen=44 id=5FF4 MF/DF=0/1 frag=0 TTL=64 proto=TCP cksum=6EB1 TCP: port ftp -> 24616 seq=2809565737 ack=2735221454 hlen=24 (data=0) UAPRSF=010010 wnd=17520 cksum=7FCB urg=0 DATA: <No data> --------------------------------------------------------------------------- • The server responds with a SYN segment including the servers own ISN. An ACK(acknowledge) is also sent with the clients ISN plus one.

  40. TCP Three Way HandshakePacket Analysis - Parte 3 --------------------------------------------------------------------------- Packet 3 TIME: 19:50:32.913768 (0.000976) LINK: 00:40:05:E3:09:D0 -> 00:00:C5:38:0D:27 type=IP IP: strife -> testbed hlen=20 TOS=00 dgramlen=40 id=2865 MF/DF=0/1 frag=0 TTL=64 proto=TCP cksum=A644 TCP: port 24616 -> ftp seq=2735221454 ack=2809565738 hlen=20 (data=0) UAPRSF=010000 wnd=32120 cksum=5E80 urg=0 DATA: <No data> --------------------------------------------------------------------------- The client acknowledges the servers SYN and sends an ACK segment with the Servers ISN plus one.

  41. User Datagram ProtocolUDP - Características • UDP é um protocolo de transporte • Não detecta erros, não tem confirmação de entrega, não estabelece conexões • proporciona uma entrega sem conexão entre dois hosts • UDP tem um baixo overhead

  42. User Datagram Protocol

  43. User Datagram ProtocolUDP Formato do Datagrama • Source Port Number: 16-bit port number do host origem. Usa portas randômicas (acima de 1024) • Destination Port Number: 16-bit port number do host destino. Usa portas conhecidas • 16-Bit UDP Length: Indica o comprimento do datagrama UDP, incluindo o cabeçalho • 16-Bit UDP Checksum: checksum calculado a partir de todo datagrama UDP

  44. UDPPacket Analysis UDP Header Source Port: 2167 (<unknown>) Destination Port: 53 (domain) Datagram Length: 37 bytes (Header=8, Data=29) Checksum: 0xD5B0

  45. Introdução ao TCP/IPReferências • Livros • TCP/IP Illustrated Volume 1 W. Richard Stevens Addison-Wesley 1994 ISBN:0-201-63346-9 • TCP/IP Network Administration - 2nd Edition Craig Hunt O’Reilly & Associates 1998 ISBN: 1-56592-322-7

  46. Introdução ao TCP/IPReferências • WWW • TCP/IP FAQ Frequently Asked Questions (1999-07) Part 1 of 2 http://www.cis.ohio-state.edu/hypertext/faq/usenet/internet/tcp-ip/tcp-ip-faq/part1/faq.html • TCP/IP FAQ Frequently Asked Questions (1999-07) Part 1 of 2 http://www.cis.ohio-state.edu/hypertext/faq/usenet/internet/tcp-ip/tcp-ip-faq/part1/faq.html

  47. Ferramentas • ethereal É uma ferramenta que permite colocar uma placa de rede em modo promíscuo, capturando tráfego de rede para posterior exibição. Existem versões para Win32 e os mais variados sabores de *ix, incluindo Linux. www.ethereal.com

  48. Roteamento IP

More Related