Repetytorium cz. 3 Model OSI i TCP/IP, Protokoły sieciowe

 ...

1. Protokół sieciowy

Protokół sieciowy to zbiór reguł opisujących sposoby komunikowania się urządzeń sieciowych. Zawiera on zestaw kroków potrzebnych do nawiązania połączenia i wymiany danych między dwoma urządzeniami
w sieci.

2. Sieciowe modele odniesienia

  1. Model ISO/OSI
    Model ISO/OSI to model (wzorzec) opisujący strukturę transmisji danych w sieci. Składa się on z 7 warstw (ang.layers), które współpracują ze sobą w celu zapewnienia komunikacji między dwoma urządzeniami. Warstwy modelu ISO/OSI to:

    7. Warstwa aplikacji
    6. Warstwa prezentacji
    5. Warstwa sesji
    4. Warstwa transportowa
    3. Warstwa sieciowa
    2. Warstwa łącza danych
    1. Warstwa fizyczna
  2. Model TCP/IP
    Model TCP/IP jest to warstwowy model komunikacji sieciowej. Tworzą go 4 współpracujące ze sobą warstwy (ang.layers). Liczba warstw jest mniejsza niż w modelu ISO/OSI, jednak ich zadania są podobne. Poza tym uznano że model TCP/IP lepiej odzwierciedla strukturę internetu. Warstwy modelu TCP/IP to:

    4. Warstwa aplikacji (warstwy 7, 6 i 5 modelu ISO/OSI)
    3. Warstwa sieciowa (warstwa 4 modelu ISO/OSI)
    2. Warstwa internetowa (warstwa 3 modelu ISO/OSI)
    1. Warstwa dostępu do sieci (warstwy 2 i 1 modelu ISO/OSI)

3. Zestawienie protokołów sieciowych w poszczególnych warstwach modeli odniesienia.


Model ISO/OSI Model TCP/IP Protokoły sieciowe
Warstwa aplikacji Warstwa aplikacji FTP, HTTP, FTPS, HTTPS, POP3, SMTP, DNS, IMAP, DHCP, SNMP, Telnet, SSH, IRC, SSL, NTP, NNTP, LDAP, BitTorrent, RDP, SFTP, TFTP, WINS
Warstwa prezentacji
Warstwa sesji
Warstwa transportowa Warstwa transportowa TCP, UDP, SPX, PPTP
Warstwa sieciowa Warstwa internetowa IPv4, IPv6, ICMP, ARP, RARP, RIP, IGMP, IPSec, IPX
Warstwa łącza danych Warstwa dostępu do sieci ATM, Frame Relay, NetBEUI, CSMA/CD, PPP, X.25, Radius
Warstwa fizyczna

4. Za co są odpowiedzialne poszczególne protokoły warstwy aplikacji?

  • FTP - protokół transmisji plików. Używa portu 20 do przesyłania danych, a 21 do przesyłania poleceń.
  • HTTP - protokół przesyłania stron WWW. Używa portu 80, alternatywnie 8080.
  • FTPS - protokół transmisji plików zapewniający szyfrowane połączenie. Używa portu 989 do przesyłu danych i 990 do kontroli transmisji.
  • HTTPS - protokół przesyłania stron WWW zapewniający szyfrowanie danych. Używa portu 443.
  • POP3 - protokół odbioru poczty elektronicznej. Używa portu 110.
  • SMTP - protokół wysyłania poczty elektronicznej. Używa portu 25.
  • DNS - system nazw domenowych. Jest odpowiedzialny za tłumaczenie nazw łatwych do zapamiętania dla człowieka (np. www.blogger.com) na odpowiadające im adresy IP(np. 216.58.214.201) i odwrotnie. Używa portu 53.
  • IMAP - protokół pocztowy będący następcą POP3. Tak jak poprzednik pobiera pocztę elektroniczną, ale oferuje także wiele innych opcji, m. in. zarządzanie folderami i wiadomościami na serwerze. Używa portu 143.
  • DHCP - protokół dynamicznej konfiguracji urządzeń. Automatycznie przydziela urządzeniom sieciowym (np. komputerom, drukarkom) adresy IP, bramek domyślnych i serwerów DNS. DHCP wykorzystuje protokół UDP. Serwer DHCP używa portu 67, a klient 68.
  • SNMP - protokół wykorzystywany do zarządzania urządzeniami w sieci i zbierania o nich informacji. Używa portu 161.
  • Telnet - protokół do obsługi tekstowego terminala sieciowego. Umożliwia on pracę na zdalnym komputerze. Używa portu 23.
  • SSH - następca protokołu Telnet. Również służy do łączenia się z innymi komputerami za pomocą terminala, lecz wszelkie przesyłane dane są szyfrowane. Używa portu 22.
  • IRC - protokół umożliwiający połączenie i prowadzenie komunikacji z siecią IRC. W praktyce daje on możliwość konwersacji z innymi użytkownikami sieci IRC. Używa portów z zakresu 6661 – 6667.
  • SSL - zapewnia bezpieczną wymianę danych przez internet.
  • NTP - protokół służący do dokładnej synchronizacji czasu między komputerami.Używa portu 123.
  • NNTP - służy do obsługi grup dyskusyjnych, czyli do pobierania, wysyłania i odczytywania tematycznych artykułów znajdujących się na serwerze. Używa portu 119.
  • LDAP - protokół umożliwiający korzystanie z usług katalogowych, czyli z bazy danych zasobów sieciowych. Używa protokołu 389.
  • BitTorrent - protokół umożliwiający pobieranie i wysyłanie danych w sieci peer-to-peer (P2P). Używa portów z zakresu 6881-6889 i portu 6969 dla trackera.
  • RDP - umożliwia korzystanie z usługi zdalnego pulpitu. Domyślnie działa na porcie 3389.
  • SFTP - korzystając z protokołu SSH pozwala przesyłać pliki, tym samym zapewnia szyfrowanie danych, czego nie oferuje zwykły FTP. Działa na porcie 22.
  • TFTP - protokół przesyłania plików o niewielkich możliwościach. Nie korzysta także z szyfrowania danych. Działa na porcie 69.
  • WINS - tłumaczy nazwy komputerów w sieci (nazwy NetBIOS np. DAMIAN, czy KOMP11) na ich adresy IP. Działa tylko w sieci lokalnej. Działa na porcie 42.

5. Jakie mają funkcje wyżej przedstawione protokoły warstwy transportowej?

  • TCP - połączeniowy protokół odpowiedzialny za transmisję danych. Oferuje zachowanie kolejności wysyłanych pakietów, wykrywanie błędów transmisji i retransmisję, co z kolei zapewnia poprawność transmisji danych.
  • UDP - bezpołączeniowy protokół służący do transmisji danych, który w przeciwieństwie do TCP nie gwarantuje poprawności transmisji i zachowania kolejności wysłanych pakietów.
  • SPX - protokół połączeniowy służący do transmisji danych. Został wyparty przez swojego odpowiednika, czyli protokół TCP.
  • PPTP - umożliwia tworzenie wirtualnych sieci prywatnych (VPN). W usłudze VPN jest używany do hermetyzowania pakietów IP w sieci publicznej. Wykorzystuje port 1723.

6. Do czego służą wybrane protokoły warstwy internetowej?

  • IPv4 - protokół internetowy w wersji czwartej zawierający reguły rządzące komunikacją między urządzeniami sieciowymi, m.in. sposób adresacji, budowa pakietu.
  • IPv6 - następca IPv4 oferujący większą pulę adresów dzięki zastosowaniu zamiast adresów 32-bitowych adresów 128-bitowych, przedstawianych najczęściej w systemie szesnastkowym. Zmianie uległa także budowa pakietu, ma on stałą długość.
  • ICMP - protokół wykorzystywany do kontrolowania transmisji w sieci oraz do trasowania. Jest używany przez programy ping, tracert (w systemie Linux/Unix program traceroute).
  • ARP - (ang. Address Resolution Protocol), protokół realizujący odwzorowanie adresów IP na adresy sprzętowe (MAC).
  • RARP - (ang. Reverse Address Resolution Protocol), protokół odwzorowujący adresy sprzętowe (MAC) na adresy IP.
  • RIP - protokół służący do trasowania (wyznaczania trasy pakietu w sieci) wykorzystując do tego wektor odległości. Uaktualnienia RIP są przesyłane z wykorzystaniem protokołu UDP na porcie 520.
  • IGMP - protokół zarządzania grupami rozgłoszeniowymi. Komputery wykorzystują go do powiadamiania routera o: członkostwie w danej grupie rozgłoszeniowej, chęci przyłączenia się do lub odejścia z danej grupy rozgłoszeniowej.
  • IPSec - (ang. Internet Protocol Security), zestaw protokołów, które służą m.in. do realizacji bezpiecznego połączenia oraz wymiany kluczy szyfrowania między komputerami. Można użyć tych protokołów do stworzenia sieci prywatnej (VPN). Wymiana kluczy odbywa się z użyciem UDP na porcie 500, a przesył danych z wykorzystaniem protokołu ESP.
  • IPX - bezpołączeniowy protokół warstwy sieciowej służący do przesyłania danych. Nie oferuje kontroli transmisji ani jej poprawności.

7. Czym zajmują się protokoły warstwy dostępu do sieci przedstawione w tabeli?

  • ATM - połączeniowy protokół obsługi sieci, gdzie transmisja odbywa się przy pomocy obwodów i ścieżek wirtualnych. Standardowa szybkość transmisji w sieciach ATM wynosi 155.52 Mbit/s (zgodnie ze standardem OC-3).
  • Frame Relay - protokół pozwalający na łączenie ze sobą odległych sieci LAN. Standard ten został zastąpiony przez ATM. Jego szybkość wynosi od 64 kb/s do 2 Mb/s.
  • NetBEUI - protokół komunikacyjny działający w sieciach LAN. Przypisuje nazwy komputerom przyłączonym do sieci dzięki którym nazwane maszyny mogą się ze sobą komunikować.
  • CSMA/CD - jest to protokół dostępu do nośnika, wykorzystujący metody wykrywania i eliminowania kolizji pakietów w sieciach lokalnych.
  • PPP - (ang. Point to Point Protocol), protokół umożliwiający połączenie bezpośrednie (punkt-punkt) między dwoma urządzeniami sieciowymi.
  • X.25 - protokół dostępu do sieci pakietowej opracowany na potrzeby sieci WAN. Zapewnia przepustowość nie większą niż 2 Mb/s.
  • Radius - (ang. Remote Authentication Dial In User Service), jest to protokół odpowiedzialny za uwierzytelnianie, autoryzację oraz rozliczanie (np. ze zużytego transferu) użytkowników sieci. Jest wykorzystywany w telefonii oraz przez dostawców dostępu do Internetu.