Порядок виконання роботи
Ознайомтеся із теоретичними відомостями до роботи.
Визначте МAC адрес вашої машини. Для цього виконайте наступні пункти:
На робочому столі виберіть кнопку Пуск ->Выполнить.
У вікні, що зявилось введіть команду cmd і натистність ОК.
Відкриється вікно командної стрічки Windows
В командній стрічці введіть команду ipconfig /all. Запишіть у звіт результати виконання даної команди.
В командній стрічці введіть команду arp –a. Запишіть у звіт результати виконання даної команди.
Налаштуйте динамічне присвоєння IP-адреси на вашій машині. Для цього виберіть кнопку Пуск->Подключение->Отобразить все подключение. Клікніть по кнопці Подключение по локальной сети правою кнопкою маніпулятора і виберіть пункт Свойства.
У вікні, що зявилось виберіть Свойства Протокол ТСP/IP. Відкриється вікно налаштувань
Виберіть Получить ІР-адрес автоматичиске.
Перевірте адресу вашого комп’ютера. Для цього виконайте пункт 2.
В командній стрічці введіть команду ipconfig /release. Перевірте адресу вашого комп’ютера.
В командній стрічці введіть команду ipconfig /renew. Перевірте адресу вашого комп’ютера.
У вікні командної стрічки Windows виконайте команду ping ww.cisco.com.
Запишіть ір –адрес, що відображається у звіт.
В командній стрічці введіть команду nslookup. Який DNS-сервер використовується за замовчуванням?
В командній стрічці введіть команду ?, шоб побачити перелік всіх доступних команд в редимі NSLOOKUP.
В командній стрічці введіть команду set type=mx, щоб мати змогу визначити почтові сервери.
В командній стрічці введіть команду www.cisco.com. Які у даного сервера основне ім'я, поштова адреса та час життя (TTL) за замовчуванням?
У командному рядку ведіть команду exit, щоб повернутися до звичайного командного рядка.
Тут же введіть команду ipconfig /all. Запишіть IP-адреси всіх використовуваних в локальній мережі DNS-серверів.
У командному рядку ведіть команду exit, щоб вийти із командного рядка.
Оформіть звіт про виконання даної роботи.
Контрольні питання
Що таке мережевий протол та яке його призначення?
Що таке фізичний адрес?Скільки MAC-адрес може бути в компютера, чому?
Як ще називають MAC-адрес?
Назвіть основне призначення протоколу ARP(RARP)?
В чому відмінність статичного та динамічного присвоєння IP-адрес?
Який порт використовує протоко DHCP?
Які Вам відомі ієрархії DNS доменів?
Для чого використовується команда nslookup?
Лабораторна робота №6. Аналіз роботи мережевих протоколів транспортного рівня tcp/udp
Тема роботи: Аналіз роботи мережевих протоколів транспортного рівня TCP/UDP.
Мета роботи: Вивчити принципи роботи та призначення протоколів транспортного рівня TCP/UDP.
Теоретичні відомості
Основні функції транспортного рівня
Транспортний рівень забезпечує сегментацію даних та необхідні механізми для подальшого збору (реассемблювання) цих сегментів в різних комунікаційних потоках. Для цього використовуються :
відстеження окремих сеансів між програмами на вузлах відправника та отримувача;
сегментування даних та керування цими сегментами;
збірка сегментів в потоки прикладних даних;
ідентифікація різних додатків.
Відстеження індивідуальних сеансів
Будь-який хост може мати кілька додатків, які спілкуються через мережу. Кожна з цих програм буде спілкуватися з одним або кількома додатками на віддалених комп'ютерах. Завданням транспортного рівня є підтримка кількох комунікаційних потоків між цими додатками.
Сегментація даних
Кожен додаток створює потік даних, які будуть відправлятись на віддалені додатки. Ці дані повинні бути підготовані для відправки через передавальне середовище. Протоколи транспортного рівня здійснюють сегментацію даних отриманих від прикладного рівня. Це включає інкапсуляцію, необхідну для кожної частини даних. Кожен сегмент потребує заголовків, які потрібно додати на транспортному рівні, щоб вказати, до якого потоку вони належать.
Реасемблювання сегментів
На хості-отримувачі, кожна частина даних повинна бути направленою у відповідні додатки. Крім того, ці окремі елементи даних повинні бути відновлені в повному потоці даних, які потрібні прикладному рівню. Протоколи транспортного рівня описують як використовується інформація заголовку транспортного рівня, щоб зібрати дані частини в потоки, які передаються на прикладному рівні.
Ідентифікація додатків
Для того, щоб передати потоки даних для відповідних додатків транспортний рівень повинен їх ідентифікувати. Для цього транспортний рівень використовує ідентифікатор. TCP/IP-протоколи називають цей ідентифікатор номером порту. Кожному програмному процесу, якому необхідний доступ до мережі присвоюється унікальний номер порту на даному вузлі. Цей номер порту використовується в заголовку транспортного рівня для асоціації сегменту даних з певним додатком.
Транспортний рівень є проміжною ланкою між прикладним рівнем та нижніми рівнями, які відповідають за передачу по мережі. Цей рівень приймає дані з різних та передає нижнім рівням у вигляді контрольованих частин даних, які в кінцевому випадку можуть бути мультиплексовані та передані через середовище передачі.
Додатки не повинні знати деталі функціонування мережі. Програма генерує дані, які передаються від одного додатку до іншого, без урахування типу отримувача, типу середовища передачі, маршруту проходження даних та розмірів мережі.
Крім того, нижні рівні не знають, що передаються дані кількох додатків. Їх завданням є доставка даних до відповідних пристроїв. Після цього транспортний рівень сортує сегменти даних та доставляє до відповідних додатків.
Основна функція транспортного рівня – управління даними додатків при передачі між хостами. Оскільки різні додатки мають різні вимоги до передавання даних, для задоволення цих вимог були розроблені різні транспортні протоколи. Протокол транспортного рівня може реалізувати механізм для забезпечення надійної доставки даних. На транспортному рівні є три основні функції забезпечення надійності:
контроль передавання даних;
підтвердження отримання даних;
ретрансляція непідтверджених даних.
Для підтримки цих функцій в заголовок транспортного рівня додається контрольна інформація.
Це створює компроміс між вартістю та надійністю. Розробникам програм слід вибрати, який тип транспортного протоколу відповідає вимогам їх програм. На транспортному рівні є протоколи, що визначають методи надійної та гарантованої доставки або максимально швидкої доставки.
Протоколи транспортного рівня
Кожна служба, доступна по мережі, має власні протоколи прикладного рівня, підтримувані програмним забезпеченням сервера і клієнта. Крім протоколів прикладного рівня у всіх загальних інтернет-службах використовується міжмережевий протокол (Internet Protocol, IP), що відповідає за адресацію і маршрутизацію повідомлень між вузлами джерела і призначення.
Весь процес зв'язку включає в себе наступні дії:
1. Створення даних на прикладному рівні на кінцевих пристроях.
2. Сегментація та інкапсуляція даних, при проходженні вниз по стеку протоколів.
3. Генерація даних для передачі по середовищу передачі на рівні доступу до мережі.
4. Передавання даних між мережами через середовища передачі за допомогою проміжних пристроїв.
5. Прийом даних на рівні доступу до мережі від кінцевих пристроїв призначення
6. Деінкапсуляція та збирання даних, при проходженні по стеку в пункті призначення.
7. Передача цих даних до аплікацій на прикладному рівні пристрою в пункті призначення
IP-протокол відповідає тільки за структуру, адресацію і маршрутизацію пакетів. IP не визначає спосіб доставки або транспортування пакетів. Транспортні протоколи наказують спосіб передачі повідомлень між вузлами. Найбільш популярними з транспортних протоколів є протокол управління передачею (TCP) і протокол користувацьких датаграм (UDP). IP-протокол використовує ці транспортні протоколи для забезпечення зв'язку і передачі даних між вузлами.
Якщо додатку потрібно підтвердження доставки повідомлення, воно використовує протокол TCP. Це аналогічно процесу відправки рекомендованого листа у звичайній поштовій системі, коли для підтвердження отримання листа одержувач ставить свій підпис на квитанції.
TCP розбиває повідомлення на фрагменти меншого розміру, іменовані сегментами. Ці сегменти послідовно нумеруються і передаються IP-протоколу, який потім здійснює складання пакетів. TCP відслідковує кількість сегментів, відправлених на той чи інший вузол тим або іншим додатком. Якщо відправник не отримує підтвердження протягом певного періоду часу, то TCP розглядає ці сегменти як втрачені і повторює їх відправку. Повторно відправляється тільки втрачена частина повідомлення, а не все повідомлення цілком.
Протокол TCP на приймаючій вузлі відповідає за повторну збірку сегментів повідомлень і їх передачу відповідним додатком.
FTP і HTTP - це приклади додатків, в яких для забезпечення доставки даних застосовується протокол TCP.
У деяких випадках протокол підтвердження доставки (TCP) не вимагається, оскільки це уповільнює швидкість передачі даних. У таких випадках більш прийнятним з транспортних протоколів є UDP.
Протокол UDP виконує негарантовану доставку даних і не потребує підтвердження від одержувача. Це аналогічно відправленні листа звичайною поштою без повідомлення про доставку. Доставка листа не гарантується, але шанси його доставки достатньо високі.
Протокол UDP більш кращий для передачі потокового аудіо, відео і голосового зв'язку на основі протоколу IP (VoIP). Підтвердження доставки лише уповільнить процес передачі даних, і при цьому повторна доставка є небажаною.
Прикладом використання протоколу UDP є інтернет-радіо. Якщо яке-небудь повідомлення загубилося в дорозі доставки по мережі, воно не буде відправлятися повторно. Втрата кількох пакетів буде сприйматися слухачем як короткочасна втрата звуку. Якщо для цього використовувати протокол TCP, що передбачає повторну доставку втрачених пакетів, то процес передачі даних призупиниться для прийому втрачених пакетів, що помітно погіршить якість відтворення.
Використання портів для ідентифікації сервісів
При доставці повідомлень по протоколу TCP чи UDP протоколи і сервіси, на які поступив запит, розпізнаються за номером порту. Порт – це числовий ідентифікатор в середині кожного сегменту, який використовується для звіту окремих сеансів зв’язку і запитів сервісів, які надаються кінцевими вузлами. В кожному повідомленні, що відправляється з вузла, вказується номер вихідного і кінцевого порту.
Кінцевий порт.
Клієнт вказує номер кінцевого порту в сегменті і тим самим повідомляє кінцевому серверу, який сервіс запитується. Наприклад, порт 80 позначає протокол HTTP чи веб-севіс. Якщо клієнт в описі для кінцевого порту вказує порт 80, то сервер, який приймає це повідомлення, вже «знає», що запит на веб-сервіс виконано. Сервер може надавати декілька сервісів одночасно. Наприклад, сервер може надавати веб-сервіси через порт 80 і одночасно сервіси обміну файлами по протоколу FTP через порт 21.
Рис. 6.1 Функції портів
Вихідний порт.
Номер вихідного порту генерується випадково пристроєм-відправником для встановлення сеансу зв’язку між двома пристроями. Це дозволяє встановлювати одночасно декілька сеансів зв’язку. Іншими словами, запити сервісу HTTP з веб-серверу можуть направлятися декількома пристроями одночасно. Окремі сеанси зв’язку відслідковуються за номером вихідних портів.
Номери вихідного і кінцевого портів записуються в сегмент. Потім ці сегменти інкапсулюються в пакети IP. У пакеті IP записується IP-адреса вихідного і кінцевого портів. Комбінація вихідного і кінцевого IP-адресів, а також номери вихідного і кінцевого портів називається сокетом. Сокет використовується для визначення сервера і сервісів, на які поступив запит від клієнта.
DNS, Web, Email, FTP, IM і VoIP – це лише деякі із численних сервісів, які доступні в клієнт-серверних системах через мережу Інтернет. Ці сервіси можуть бути доступні з одного чи декількох серверів. В любому випадку серверу необхідно знати, на який сервіс поступив запит від клієнта. Це дозволяє ідентифікувати запити від клієнтів, так як запит потім направляється на визначений кінцевий порт. Клієнтській програмі присвоюється попередньо заданий кінцевий порт, зареєстрований в мережі Інтернет для кожного сервісу. Порти розподіляються на три категорії і нумеруються в діапазоні від 1 до 65535. Відповідальною за присвоєння портів і їх управління являється Internet Corporation for Assigned Names and Numbers (ICANN).
Відомі порти
Кінцеві порти, які асоціюються з загальними мережевими програмами, називаються відомими портами. Діапазон номерів цих портів – від 1 до 1023.
Зареєстровані порти
Порти з номерами від 1024 до 49151 можуть використовуватись в якості вихідних чи кінцевих портів. Ці номери використовуються організаціями для реєстрації окремих програм, наприклад, програм миттєвого обміну повідомленнями.
Приватні порти
Порти з 49152 до 65535 часто використовуються в якості вихідних портів. Ці порти можуть використовуватись будь-якими програмами.