Скрипський Микола [email protected] · Микола Скрипський....

Мережеві протоколи

Скрипський Микола[email protected]

Кафедра комп'ютерних систем та мережЧернівецький національний університет ім. Юрія

Федьковича

mailto:[email protected]

Микола Скрипський. Комп'ютерні мережі. [email protected] 2

Зміст

● Мережевий протокол

● Протоколи маршрутизації

● Приклади мережевих протоколів


Мережевий протокол

● Мереже́вий протоко́л в комп'ютерних мережах — заснований на стандартах набір правил, що визначає принципи взаємодії комп'ютерів в мережі.

● Протокол також задає загальні правила взаємодії різноманітних програм, мережевих вузлів чи систем і створює таким чином єдиний простір передачі.

● Для того, щоб прийняти і обробити відповідним чином повідомлення, хостам необхідно знати як сформовані повідомлення і що вони означають.

● Прикладами використання різних форматів повідомлень в різних протоколах можуть бути встановлення з'єднання з віддаленою машиною, відправка повідомлень електронною поштою, передача файлів.



● Протокол описує:

– Формат повідомлення, якому застосунки зобов'язані слідувати;

– Спосіб обміну повідомленнями між комп'ютерами в контексті визначеної дії, як, наприклад, пересилка повідомлення по мережі.

● Різні протоколи найчастіше описують лише різні сторони одного типу зв'язку й, узяті разом, утворюють стек протоколів. Назви «протокол» і «стек протоколів» також вказують на програмне забезпечення, яке реалізує протоколи.



● Маршрутизований протокол — це будь-який мережний протокол, адреса мережевого рівня якого надає достатньо інформації для доставки пакету від одного вузла мережі до іншого на основі використовуваної схеми адресації. Такий протокол задає формати полів всередині пакету. Пакети зазвичай передаються від однієї кінцевої системи до іншої. Маршрутизований протокол використовує таблицю маршрутизації для пересилки пакетів.

● Протокол маршрутизації — такий протокол, який підтримує маршрутизовані протоколи і надає механізми обміну маршрутною інформацією. Повідомлення протоколу маршрутизації передаються між маршрутизаторами (роутерами). Протокол маршрутизації дозволяє роутерам обмінюватись інформацією між собою для оновлення записів і підтримки таблиці маршрутизації.


RIP

Routing Information Protocol, RIP — один із найрозповсюдженіших протоколів маршрутизації в невеликих комп'ютерних мережах , який дозволяє маршрутизаторам динамічно оновлювати маршрутну інформацію (напрямок і дальність в хопах), отримуючи її від сусідніх маршрутизаторів.

● Версія RIP, яка підтримує протокол інтернету була включена в пакет BSD операційної системи Unix під назвою routed(route daemon), а також багатьма виробниками, що реалізував свою версію цього протоколу. У результаті протокол був уніфікований в документі RFC 1058.

● У 1994 р. був розроблений протокол RIP2 (RFC 2453), який є розширенням протоколу RIP, що забезпечує передачу додаткової маршрутної інформації в повідомленнях RIP і підвищує рівень безпеки.

● Для роботи в середовищі IPv6 була розроблена версія RIPng.


RIP

● RIP — так званий дистанційно-векторний протокол, який оперує хопами як метрикою маршрутизації. Максимальна кількість хопів, дозволений RIP — 15 (метрика 16 означає «нескінченно велику метрику», тобто недосяжний сегмент мережі). Кожен RIP-маршрутизатор за замовчуванням сповіщає в мережу свою повну таблицю маршрутизації раз на 30 секунд, генеруючи досить багато трафіку на низькошвидкісних лініях зв'язку. RIP працює на прикладному рівні стека TCP/IP, використовуючи UDP порт 520.

● Обмеження в 15 хопів не дає застосовувати його у великих мережах. Перевага цього протоколу — простота конфігурування. Внаслідок простоти його підтримують практично всі маршрутизатори початкового рівня.


RIP

command — Команда, визначає призначення датаграми (1 — request; 2 — response)

version — Номер версії, залежно від версії, визначається формат пакета

must be zero — повинно бути нулем;

RIP Entry — (RTE) Запис маршрутної інформації RIP. RIP пакет може містити від 1 до 25 записів RIP Entry.


RIP

●

●

●

●

●

● address family identifier — (AFI) Тип адреси, звичайно підтримується тільки запис AF_INET, яке дорівнює 2 (тобто використовується для протоколу IP)

● must be zero — повинно бути нулем

● IPv4 address — IP адреса місця призначення (хост або мережа)

● metric — Метрика маршруту


RIPv2


RIPv2

● Address Family Identifier — (AFI) Тип адреси, звичайно підтримується тільки запис AF_INET, яке дорівнює 2 (тобто використовується для протоколу IP)

● Route Tag — (RT) Тег маршруту. Призначений для поділу «внутрішніх» маршрутів від «зовнішніх», взяті наприклад з іншого IGP або EGP

● IP Address — IP адреса місця призначення

● Subnet Mask — Маска підмережі

● Next Hop — Наступний хоп. Містить IP адреса маршрутизатора до місця призначення. Значення 0.0.0.0 — хопом до місця призначення є відправник пакета. Незамінне, якщо протокол RIP не може бути запущений на всіх маршрутизаторах!

● Metric — Метрика маршруту


EIGRP

● Enhanced Interior Gateway Routing Protocol — (EIGRP) — це пропрієтарний протокол маршрутизації, що базується на старому протоколі IGRP. EIGRP — дистанційно-векторний протокол маршрутизації, що був оптимізований для зменшення нестабільності протоколу після змін топології мережі, уникнення проблеми зациклення маршруту та більш ефективного і економного використання потужностей маршрутизатора. Роутери, що підтримують протокол EIGRP також підтримують і IGRP та перетворюють маршрутну інформацію для IGRP-сусідів з 32-бітної метрики EIGRP у 24-бітну метрику стандарту IGRP. Алгоритм визначення маршруту базується на алгоритмі Дейкстри пошуку в глибину на графі


EIGRP

● EIGRP обчислює і враховує 5 параметрів для кожної ділянки маршруту між вузлами мережі:

● Total Delay — Загальна затримка передачі (з точністю до мікросекунди)

● Minimum Bandwidth — Мінімальна пропускна спроможність (в Кб/с — кілобіт/секунду)

● Reliability — Надійнсть (оцінка від 1 до 255; 255 найбільш надійно)

● Load — Завантаження (оцінка від 1 до 255; 255 найбільш завантажено)

● Maximum Transmission Unit (MTU) (не враховується при обчисленні оптимального маршруту, береться до уваги окремо) — максимальний розмір блоку, що можливо передати по ділянці маршруту.


OSPF

● OSPF(англ. Open Shortest Path First) — протокол динамічної маршрутизації, заснований на технології відстеження стану каналу (link-state technology), що використовує для знаходження найкоротшого шляху Алгоритм Дейкстри (Dijkstra's algorithm).

● Протокол OSPF був розроблений IETF в 1988 році. Остання версія протоколу представлена в RFC 2328. Протокол OSPF являє собою протокол внутрішнього шлюзу (Interior Gateway Protocol — IGP). Протокол OSPF поширює інформацію про доступні маршрути між маршрутизаторами однієї автономної системи.


Властивості OSPF

● Інтерфейс (interface) - з'єднання маршрутизатора і однієї з підключених до нього мереж. При обговоренні OSPF терміни інтерфейс і канал (link) часто вживаються як синоніми.

● Оголошення про стан каналу (link-state advertisement, LSA) - оголошення описує всі канали маршрутизатора, всі інтерфейси і стан каналів.

● Стан каналу (link state) - стан каналу між двома маршрутизаторами; оновлення відбуваються за допомогою пакетів LSA.

● Метрика (metric) - умовний показник «вартості» пересилки даних по каналу;

● Автономна система (autonomous system) - група маршрутизаторів обмінюються маршрутною інформацією через загальний протокол маршрутизації.


Властивості OSPF

● Зона (area) - сукупність мереж і маршрутизаторів, які мають один і той же ідентифікатор зони.

● Сусіди (neighbours) - два маршрутизатора, що мають інтерфейси в загальній мережі.

● Стан суміжності (adjacency) - взаємозв'язок між певними сусідніми маршрутизаторами встановлена з метою обміну інформацією

● маршрутизації.● Hello-протокол (hello protocol) - використовується для підтримки сусідських

відносин.● База даних сусідів (neighbours database) - список всіх сусідів.● База даних стану каналів (link state database, LSDB) - список усіх записів про

стан каналів. Зустрічається також термін● топологічна база даних (topological database), вживається як синонім бази

даних стану каналів.● Ідентифікатор маршрутизатора (router ID, RID) - унікальне 32-бітове число,

яке унікально ідентифікує маршрутизатор в межах однієї автономної системи.


Опис роботи протоколу OSPF

● Маршрутизатори обмінюються hello-пакетами через всі інтерфейси, на яких активований OSPF. Маршрутизатори, що розділяють загальний канал передачі даних, стають сусідами, коли вони приходять до домовленості при певних параметрах, зазначених в їх hello-пакетах.

● На наступному етапі роботи протоколу маршрутизатори будуть намагатися перейти в стан суміжності зі своїми сусідами. Перехід у стан суміжності визначається типом маршрутизаторів, які обмінюються hello-пакетами, і типом мережі, по якій передаються hello-пакети. OSPF визначає кілька типів мереж і кілька типів маршрутизаторів. Пара маршрутизаторів, що знаходяться в стані суміжності, синхронізує між собою базу даних стану каналів.

● Кожен маршрутизатор посилає оголошення про стан каналу маршрутизаторам, з якими він знаходиться в стані суміжності.

●


Опис роботи протоколу OSPF

● Кожен маршрутизатор, який отримав оголошення від суміжного маршрутизатора, записує передану в ньому інформацію в базу даних стану каналів маршрутизатора і розсилає копію оголошення всім іншим суміжним з ним маршрутизаторам.

● Розсилаючи оголошення всередині однієї OSPF-зони, всі маршрутизатори будують ідентичну базу даних стану каналів маршрутизатора.

● Коли база даних побудована, кожен маршрутизатор використовує алгоритм «найкоротший шлях першим» для обчислення графа без петель, який буде описувати найкоротший шлях до кожного відомому пункту призначення із собою в якості кореня. Цей граф - дерево найкоротших шляхів.

● Кожен маршрутизатор будує таблицю маршрутизації зі свого дерева найкоротших шляхів.


Типи мереж, OSPF

● Широкомовні мережі з множинним доступом (Ethernet, Token Ring)

● Точка-точка (T1, E1, комутований доступ)

● Неширокотрансляційні мережі з множинним доступом (NBMA) (Frame relay)


BGP

● Border Gateway Protocol, BGP (англ. протокол граничного шлюзу) — основний протокол динамічної маршрутизації в Інтернет.

● BGP відрізняється від інших протоколів динамічною маршрутизацією, його призначення - для обміну інформації про маршрути не між окремим маршрутизаторами, а між цілими автономними системами, і тому, крім інформації про маршрути в мережі, переносить також інформацію про маршрути на автономні системи. BGP не використовує технічні метрики, а здійснює вибір найкращого маршруту виходячи з правил, прийнятих в мережі.


Telnet

● Telnet (англ. TErminaL NETwork)— мережевий протокол для реалізації текстового інтерфейсу по мережі (у сучасній формі — за допомогою транспорту TCP). Назву «telnet» мають також деякі утиліти, що реалізують клієнтську частину протоколу.

● У протоколі не передбачено використання ні шифрування, ні перевірки достовірності даних. Тому він вразливий для будь-якого виду атак, до яких вразливий його транспорт, тобто протокол TCP.


SSH

● Secure Shell, SSH — мережевий протокол, що дозволяє проводити віддалене управління комп'ютером і передачу файлів.

● Криптографічний захист протоколу SSH не фіксований, можливий вибір різних алгоритмів шифрування. Клієнти і сервери, що підтримують цей протокол, доступні для різних платформ.

● Крім того, протокол дозволяє не тільки використовувати безпечний віддалений shell на машині, але і туннелювати графічний інтерфейс — X Tunnelling (тільки для Unix-подібних ОС або застосунків, що використовують графічний інтерфейс X Window System). Так само ssh здатний передавати через безпечний канал (Port Forwarding) будь-який інший мережевий протокол, забезпечуючи (при належній конфігурації) можливість безпечної пересилки не тільки X-інтерфейсу, але і, наприклад, звуку.

● Підтримка SSH реалізована у всіх UNIX системах


SMTP

● Simple Mail Transfer Protocol (Простий Протокол Пересилання Пошти) — це протокол, який використовується для пересилання електронної пошти до поштового сервера або з клієнта-комп'ютера, або між поштовими серверами. В IANA для SMTP зареєстрований порт 25.


POP3

● Post Office Protocol (Поштовий Офісний Протокол) — це протокол, що використовується клієнтом для доступу до повідомленнь електронної пошти на сервері.

● Остання версія протоколу — третя. POP3 дозволяє клієнтові мати вибірковий доступ до повідомлень на сервері. За своєю функціональністю POP є набагато біднішим за IMAP протокол, не надаючи клієнту інтерфейсу з маніпулювання папками на сервері, вибірковим отриманням частин повідомлення чи можливості завантаження заголовків листів.

● POP3 протокол, за замовчуванням працює на 110 порту TCP. Шифрований Secure POP3 (SSL-POP) працює на 995 порту TCP.


IMAP

● IMAP (англ. Internet Message Access Protocol — «Протокол доступу до інтернет-повідомлень») — мережевий протокол прикладного рівня для доступу до електронної пошти.

● Аналогічно POP3, служить для роботи з вхідними листами, однак забезпечує додаткові функції, зокрема, можливість пошуку за ключовим словом без збереження пошти в локальній пам'яті.

● IMAP надає користувачеві великі можливості для роботи з поштовими скриньками, розташованими на центральному сервері. Поштовий клієнт, що використовує цей протокол, отримує доступ до сховища кореспонденції на сервер так, начебто ця кореспонденція розташована на комп'ютері одержувача.


HTTP

● HTTP — протокол передачі даних, що використовується в комп'ютерних мережах. Назва скорочена від Hyper Text Transfer Protocol, протокол передачі гіпер-текстових документів

● HTTP належить до протоколів моделі OSI 7-го прикладного рівня.

● Основним призначенням протоколу HTTP є передача веб-сторінок (текстових файлів з розміткою HTML), хоча за допомогою нього успішно передаються і інші файли, які пов'язані з веб-сторінками (зображення і додатки), так і не пов'язані з ними (у цьому HTTP конкурує з складнішим FTP).


HTTPS

● HTTPS — схема URI, що синтаксично ідентична http: схемі яка звичайно використовується для доступу до ресурсів Інтернет. Використання https:URL вказує, що протокол HTTP має використовуватися, але з іншим портом за замовчуванням (443) і додатковим шаром шифрування/автентифікації між HTTP і TCP. Ця схема була винайдена у компанії Netscape Communications Corporation для забезпечення автентифікації і шифрування комунікацій і широко використовується в Інтернеті для чутливих для безпеки комунікацій, таких як наприклад платіжні операції і корпоративні логіни.

● HTTPS це не окремий протокол, а звичайний HTTP через SSL або TLS.

● TCP портом за замовчуванням для HTTPS є 443.


FTP

● Протокол передачі файлів (англ. File Transfer Protocol, FTP) — дає можливість абоненту обмінюватися двійковими і текстовими файлами з будь-яким комп'ютером мережі, що підтримує протокол FTP. Установивши зв'язок з віддаленим комп'ютером, користувач може скопіювати файл з віддаленого комп'ютера на свій, або скопіювати файл з свого комп'ютера на віддалений.

● FTP — сервіс прямого доступу, який вимагає повноцінного підключення до Інтернету, але є можливість доступу і через електронну пошту — існують сервери, які пересилають за допомогою електронної пошти файли з будь-яких серверів anonymous FTP.


XMPP

● Extensible Messaging and Presence Protocol (XMPP) раніше Jabber[1] — відкритий протокол для швидкого обміну повідомленнями та інформацією про присутність між користувачами мережі Інтернет. XMPP має ті ж базові можливості, що й такі комерційні системи швидкого обміну повідомленнями як GTalk, AIM, ICQ, MSN і Yahoo! Messenger. XMPP також має RFC під номером 3920. Основою XMPP є мова XML. Головною перевагою цієї технології є розподіленість, як в SMTP, та підтримка шлюзів в інші мережі обміну повідомленнями.


IRC

● IRC (англ. Internet Relay Chat) — сервіс Інтернет, який надає користувачам можливість спілкування шляхом надсилання текстових повідомлень багатьом людям з усього світу одночасно (в режимі реального часу). Аналогію можна знайти у радіо на коротких хвилях, навіть використовується аналогічне поняття англ. channel (канал, хвиля).

● Надруковане на комп'ютері користувача повідомлення стає видимим всім користувачам на тому ж каналі. Користувач може приєднатися до вже наявного каналу або налаштувати свій. Користувач може створити свій особистий канал тільки для себе і буквально однієї-двох людей. Так само, як і у короткохвильовиків, користувач може присвоїти собі унікальний «позивний» («нік», «псевдонім», англ. nick).


Samba

● Samba — вільна реалізація мережевого протоколу SMB/CIFS. Samba випускається під ліцензією GNU. Назва Samba походить від SMB — назви протоколу, який використовується Microsoft Windows для мережевої файлової системи. Головною перевагою Samba є те, що з її допомогою можливо використовувати у мережі одночасно комп'ютери з операційними системами Windows та Unix, організовувати обмін файлами між ними без окремого Windows-сервера.


Дякую за увагу!Запитання?

Скрипський Микола [email protected] · Микола Скрипський....

Documents