Protocolos Do Nível De Rede

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os protocolos do Rede-nível facilitam o processo do transporte dos dados transparente. São invisíveis ao usuário da extremidade a menos que esse usuário empregar utilidades para monitorar processos do sistema.

Os tubos aspiradores são os dispositivos que podem monitorar processos da rede. Um tubo aspirador é uma ferragem de device.either ou software.that pode ler cada pacote emitido através de uma rede. Os tubos aspiradores são usados geralmente isolar os problemas da rede que, embora invisível ao usuário da extremidade, estão degradando o desempenho de trabalho líquido. Como esta', os tubos aspiradores podem ler toda a atividade que ocorre entre protocolos do rede-nível. Além disso, os tubos aspiradores podem pose uma ameaça tremenda da segurança.

Os protocolos importantes do rede-nível de TCP/IP incluem o seguinte:

. Address Resolution Protocol (Arp)

. Internet Control Message Protocol (ICMP)

. Internet Protocol (IP)

. Transmission Control Protocol (Tcp)

. User Datagram Protocol (UDP)

Nós examinaremos momentaneamente cada um, ascending acima da pilha da camada da dados-ligação à camada de transporte.

Para uma informação mais detalhada sobre protocolos (ou a pilha no general), veja TCP/IP ilustrado, volume 1 por W. Richard Stevens (Addison Wesley, ISBN # 0-201-63346-9).

O Address Resolution Protocol (Arp)

O Address Resolution Protocol (ARP) serve à finalidade crítica de traçar endereços do Internet em endereços da ferragem e de traduzir o endereço da camada de rede (ou o IP address) ao endereço da dados-ligação. Isto é vital na informação de roteamento entre anfitriões em uma rede local, e para fora no Internet. Antes que uma mensagem (ou outros dados) estejam emitidos, está empacotada em pacotes do IP, ou em blocos da informação formatados apropriadamente para o transporte do Internet. Estes contêm o IP address numérico, da rede de originar e de máquinas do destino. O que remanesce deve determinar a ferragem, ou o endereço da dados-ligação da máquina do destino. Isto é o lugar onde o ARP faz sua entrada.

Uma mensagem do pedido do ARP é transmissão em uma rede local. Se o IP address do destino for ativo na rede local, o anfitrião do destino responderá com seu próprio endereço da ferragem. A máquina originando recebe esta resposta, e o processo de transferência pode começar.

O Internet Control Message Protocol (ICMP)

O Internet Control Message Protocol fornece as mensagens do erro e do controle que são passadas entre dois (ou mais) computadores ou anfitriões. Permite aqueles anfitriões de compartilhar da informação. Neste respeito, o ICMP é crítico para o diagnóstico de problemas da rede. O ICMP fornece mensagens úteis, tais como o seguinte:

. Ecoe e responda mensagens ao teste para a disponibilidade da rede

. Dirija de novo mensagens para permitir um roteamento mais eficiente

. mensagens Tempo-excedidas para informar fontes que um pacote excedeu seu tempo alocado dentro da rede

Um pacote do ICMP pode ser de diversos tipos. Os dois os mais comuns são os ICMP_ECHO_REQUEST e os ICMP_ECHO_REPLY. Estes pacotes são usados testar o connectivity da rede para certificar-se que um componente do anfitrião ou da rede é ativo e reachable.

Talvez a execução o mais extensamente sabida do ICMP envolve uma utilidade de rede chamada sibilo. O sibilo é usado frequentemente determinar se uma máquina remota está viva. O método do sibilo de operação é simples: Quando o usuário sibila uma máquina remota, uma série de pacotes de ICMP_ECHO_REQUEST está enviada da máquina do usuário ao anfitrião remoto. O anfitrião remoto responde com os pacotes do ICMP _ ECHO_REPLY. Se nenhum pacote da resposta for recebido na extremidade do usuário, o programa do sibilo gera geralmente uma mensagem de erro, indicando que o anfitrião remoto está para baixo ou unreachable.

O Internet Protocol (IP)

O Internet Protocol fornece a entrega do pacote para todos os protocolos dentro do suite de TCP/IP. Assim, o IP é o coração do processo por que os dados atravessam o Internet. O IP datagram, ou o pacote, são o veículo para a transmissão dos dados em redes de TCP/IP.

Um IP datagram é composto de diversas peças. A primeira parte, o encabeçamento, é composta da informação importante da rede, including a fonte e os endereços do IP do destino. Junto, estes elementos dão forma a um encabeçamento completo. A parcela restante de um datagram contem o que dados estão sendo emitidos então.

Um dos aspectos importantes do networking do IP é que pode ser usado transmitir dados usando um número de protocolos (isto é, TCP, UDP, e assim por diante). Cada protocolo serve a uma função particular; nós estaremos olhando alguns importantes logo. Além, o IP permite a fragmentação e a remontagem dos dados. Na camada da dados-ligação, as redes podem somente transmitir dados em pedaços discretos até um tamanho específico, chamado o Maximum Transmission Unit (MTU). Se os dados que você quer transmitir forem maiores do que o MTU que uma rede pode transmitir, os dados deve ser quebrado nas partes menores do que o MTU, ser transmitido, e então ser posto para trás junto no extremo oposto. O IP fornece um mecanismo fragmentando os dados, seguindo os, e remontando os. A fragmentação é também importante de um perspective da segurança. Em alguns casos, pode ser manipulada para trabalhar em torno das medidas de segurança se a segurança não for executada com cuidado.

Um IP datagram contem também tempo-à-vive o campo (TTL). Um valor numérico, o TTL é decrecido enquanto o IP datagram atravessa a rede. Quando esse valor alcança finalmente zero, o datagram está rejeitado. Isto assegura-se de que a rede não se torne obstruída com datagrams que não podem encontrar seu destino em uma forma oportuna. Muitos outros tipos de pacotes têm tempo-à-vivem limitações, e algumas utilidades de rede (tais como Traceroute) usam tempo-à-vivem campo como um marcador em rotinas de diagnóstico.

Dirigir-se Da Rede do IP

O IP address é um identificador original para um sistema na rede. É 32 bocados longos e é representado geralmente como 4 números, cada um byte, separado por pontos decimais, para o exemplo, 32.96.111.130. Cada byte, ou o octeto, em um IP address podem variar de 0 a 255. Esta respresentação de um IP address é chamada notação pontilh-decimal e é o formato humana readable o mais comum para trabalhar com endereços do IP.

Uma escala contígua de endereços do IP define uma rede do IP. Esta escala de endereços do IP é denotada pela combinação de uma máscara do IP address e da rede (ou do netmask). Um netmask é um valor 32-bit como um IP address, que, quando combinado com o IP address, defina limites do endereço da rede do IP. Isto requer a conversão do IP address e do netmask ao formato binário e a sua combinação usando a aritmética binária. Anote que o primeiro endereço em uma escala contígua de endereços do IP indica o endereço de rede. O último endereço na escala contígua denota o endereço da transmissão da rede.

A camada de rede em TCP/IP é considerada geralmente ser unicast. Isto está no contraste à camada da dados-ligação, onde o ARP se opera em uma modalidade da transmissão. Unicast indica que as comunicações do IP ocorrem entre dois endpoints em um ponto para apontar a forma. Entretanto, um IP datagram pode ser dirigido ao endereço da transmissão da rede. Isto faz com que o IP datagram seja recebido e respondido por todos os nós na rede do IP. Diverso a rede baseou a negação da vantagem da tomada dos ataques do serviço desta potencialidade da transmissão no IP.

O Transmission Control Protocol (Tcp)

O Transmission Control Protocol (TCP) é um dos protocolos principais empregados no Internet. Trabalhando no nível do transporte na pilha, facilita tarefas missão-críticas como transferências de lima e sessões remotas. O TCP realiza estas tarefas com um método chamado uma comunicação de confiança. Neste respeito, o TCP é mais de confiança do que outros protocolos dentro do suite porque inclui mecanismos para arranjar em seqüência e reconhecimento da transmissão de dados de.

Como com IP, o TCP tem sua própria estrutura do pacote, composta dos números portuários do porto e do destino da fonte que identificam serviços. Além, as partes importantes de um pacote do TCP são o número de seqüência, as bandeiras, e a soma de controle. O número de seqüência segue uma conexão do TCP e a ordem em que os dados são emitidos. As bandeiras controlam o estado da conexão, se se está estabelecendo, no uso, ou em ser closed. Há seis bandeiras que podem ser usadas na combinação descrever o estado de uma conexão do TCP. O mais importantes para esta análise são SYN, ACK, e ALETA. A soma de controle no pacote do TCP assegura-se de que os dados não corrupted durante a transmissão.

O sistema do TCP confia em um circuito virtual entre a máquina de pedido (cliente) e seu alvo (usuário). Este circuito é aberto através de um processo three-part, consultado frequentemente como ao handshake three-way.

Para estabelecer uma conexão do TCP, o handshake three-way deve ser terminado como segue:

1. O cliente emite um pacote do TCP SYN ao usuário que quer estabelecer uma conexão com. Este é um pacote do TCP com somente a bandeira de SYN ativa. O pacote contem também um número de seqüência inicial (ISN) que seja usado seguir a conexão.

2. O usuário responde com um pacote do TCP SYN com seu próprio ISN. O usuário reconhece também TCP SYN do cliente ajustando a bandeira do ACK neste pacote e usando ISN do cliente mais 1 como o número do reconhecimento.

3. O cliente reconhece TCP SYN do usuário com um TCP ACK usando ISN do usuário mais 1.

Nenhum dados é trocado durante este processo, mas, quando é terminada, uma conexão está disponível para transferência de dados entre o cliente e o usuário. Esta conexão fornece um trajeto de transmissão full-duplex. A transmissão full-duplex permite dados de viajar ao mesmo tempo a ambas as máquinas. Nesta maneira, quando transferência de lima (ou a outra sessão remota) forem underway, todos os erros que se levantarem podem ser enviados à máquina de pedido.

O TCP fornece também potencialidades error-checking extensivas. Para cada bloco dos dados emitidos, uma soma de controle é calculada, e o número de seqüência é incrementado. As duas máquinas identificam cada bloco transferido usando o número de seqüência. Para cada bloco transferido com sucesso, o anfitrião de recepção emite uma mensagem do ACK ao remetente que transferência estava limpa. Inversamente, se transferência fosse mal sucedida, uma de duas coisas pôde ocorrer:

. A máquina de pedido recebe a informação do erro.

. A máquina de pedido não recebe nada.

Quando um erro é recebido, os dados retransmitted a menos que o erro for fatal, em que caso, a transmissão estão parados geralmente. Um exemplo típico de um erro fatal seria se a conexão fosse deixada cair.

Similarmente, se nenhuma confirmação for recebida dentro de um período de tempo especificado, a informação retransmitted também. Este processo é repetido tantas como vezes como necessário terminar transferência ou a sessão remota.

Terminação Da Conexão do Tcp

Porque você pôde esperar, porque o TCP fornece um protocolo estabelecendo uma conexão, fornece também um protocolo terminando uma conexão. Estabelecer uma conexão do TCP faz exame de três etapas, visto que terminar um faz exame de quatro etapas. Porque uma conexão do TCP é bidirecional ou full-duplex, a transmissão em ambos os sentidos da conexão deve ser fechada para baixo separada. Isto é feito usando o pacote da ALETA do TCP, muito porque o pacote do TCP SYN é usado criar uma conexão. Quando um cliente é terminado usando uma conexão, emitirá um pacote da ALETA do TCP ao usuário. O usuário responde com um TCP ACK para reconhecer que a conexão se está fechando. Porque a conexão é bidirecional, o usuário emitirá também uma ALETA do TCP ao cliente. O cliente reconhecerá então a ALETA do TCP do usuário, assim terminando o processo da terminação da conexão do TCP.

User Datagram Protocol (UDP)

O User Datagram Protocol (UDP) é um protocolo de camada simples, connectionless do transporte. No fato, é assim simples que o RFC que o define é somente três páginas por muito tempo. Ao contrário do TCP, o UDP não fornece nenhuma confiabilidade, e, porque é connectionless, não tem nenhum mecanismo para o estabelecimento ou a terminação da conexão. Fornece verificações da integridade de dados através de uma soma de controle. Embora se possa parecer que o UDP é inferior ao TCP, está, no fato, muito mais melhor para determinadas aplicações porque tem despesas gerais muito baixas.

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