Главная страница
Навигация по странице:

  • Краткие теоретические сведения Модель TCP/IP

  • Уровень Описание Протоколы

  • Протоколы уровня транспорта

  • Как работает TCP

  • Протокол UDP

  • Содержание отчета

  • лр16. ЛР-16. Лабораторная работа 16 Анализ протоколов уровня приложения и транспорта


    Скачать 0.69 Mb.
    НазваниеЛабораторная работа 16 Анализ протоколов уровня приложения и транспорта
    Дата18.05.2022
    Размер0.69 Mb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаЛР-16.doc
    ТипЛабораторная работа
    #536078

    Лабораторная работа №16

    «Анализ протоколов уровня приложения и транспорта»

    Цель работы. Провести анализ работы протоколов уровня приложений и транспорта с использованием программного сетевого эмулятора Packet Tracer Cisco Systems.

    Краткие теоретические сведения

    Модель TCP/IP

    Семейство протоколов TCP/IP основано на четырехуровневой эталонной модели. Все протоколы, входящие в семейство протоколов TCP/IP, расположены на трех верхних уровнях этой модели.

    Каждый уровень модели TCP/IP соответствует одному или нескольким уровням семиуровневой эталонной модели OSI (Open Systems Interconnection — взаимодействие открытых систем), предложенной ISO — международной организацией по стандартам (International Standards Organization).

    Типы служб и протоколов, используемых на каждом уровне модели TCP/IP, более подробно описаны в следующей таблице.


     Уровень

    Описание

    Протоколы

    Приложение

    Определяет прикладные протоколы TCP/IP и интерфейс программ со службами транспортного уровня, необходимый для использования сети.

    HTTP, Telnet, FTP, TFTP, SNMP, DNS, SMTP, X Windows, другие прикладные протоколы

    Транспортный

    Обеспечивает управление сеансами связи между компьютерами. Определяет уровень служб и состояние подключения, используемые при транспортировке данных.

    TCP, UDP

    Интернет

    Упаковывает данные в IP-датаграммы, содержащие информацию об адресах источника и приемника, которая используется для перенаправления датаграмм от узла к узлу и по сетям. Выполняет маршрутизацию IP-датаграмм.

    IP, ICMP, ARP, RARP

    Сетевого интерфейса

    Определяет средства и принципы физической передачи данных по сети, включая преобразование битов данных в электрические или другие сигналы аппаратными устройствами, непосредственно подключенными к среде передачи, такой как коаксиальный кабель, оптоволокно или витая пара.

    Ethernet, Token Ring, FDDI, X.25, Frame Relay, RS-232, v.35


    Протоколы уровня приложений

    SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) – простой почтовый протокол. Он поддерживает передачу почтовых электронных сообщений по сети Интернет. Протокол называется простым, потому что обеспечивает передачу информации пользователям, готовым к немедленной доставке. Передача осуществляется в режиме 7-битовых слов. Он требует наличия программ перехода от принятого в большинстве программ формата с 8-разрядными словами к формату с 7-разрядными словами.

    Система поддерживает:

    • посылку одиночных сообщений одному или более получателям;

    • посылку сообщений, включающих в себя текст, голосовые сообщения, видео или графические материалы.

    Протокол передачи файлов (FTP — File Transfer Protocol)используется для передачи файлов от одного компьютера к другому. Обеспечивает просмотр каталогов удаленного компьютера, копирование, удаление и пересылку файлов. FTP отличается от других протоколов тем, что устанавливает два соединения между хостами. Одно используется для передачи информации, а другое — для управления передачей.

    DNS (DomainNameSystem) – служба доменных имен. Она осуществляет присвоение уникальных имен всем пользователям и узлам сети Интернет и устанавливает логическую связь с их сетевыми адресами. Доменное имя представляется иерархической структурой, имеющей несколько уровней. Типовые имена доменов верхнего уровня закреплены следующим образом:

    .com – коммерческие организации;

    .gov – правительственные учреждения;

    .org – некоммерческие организации;

    .net — центры поддержки сети;

    .int – международные организации;

    .mil – военные структуры.

    SNMP (Simple Network Management Protocol) — простой протокол управления сетью. Он обеспечивает набор фундаментальных действий по наблюдению и обслуживанию Интернета.

    Протокол разработан так, чтобы он мог контролировать устройства, созданные различными изготовителями и установленные на различных физических сетях. Другими словами, SNMP освобождает задачи управления от учета физических характеристик управляемых устройств и от основной технологии организации сети.

    Сетевая файловая система (NFS — Network File System). Это один из многих протоколов (например, на рисунке показан еще один протокол RPC –Remote Procedure Call – вызов удаленной процедуры), который позволяет использование файлов, содержащих процедуры управления и периферии в другом компьютере.

    Тривиальный (простейший) протокол передачи файлов TFTP (Trivial File Transfer Protocol). Используется в простых случаях при начальной загрузке рабочих станций или загрузке маршрутизаторов, не имеющих внешней памяти.

    Протокол передачи гипертекста (HTTP — Hyper Text Transfer Protocol)— транспортный протокол, который применяется в Интернете при обмене документами, представленными на языке описания гипертекстовых документов.

    Язык разметки гипертекста (HTML — Hyper Text Markup Language). Является одним из главных языков, используемых в сети WWW.
    Протоколы уровня транспорта

    Протокол управления передачей TCP (Transmission Control Protocol) является обязательным стандартом TCP/IP, который описан в документе RFC 793 «Transmission Control Protocol (TCP)» и предоставляет надежную службу доставки пакетов, ориентированную на установление соединения. Протокол TCP:

    • гарантирует доставку IP-датаграмм;

    • выполняет разбиение на сегменты и сборку больших блоков данных, отправляемых программами;

    • обеспечивает доставку сегментов данных в нужном порядке;

    • выполняет проверку целостности переданных данных с помощью контрольной суммы;

    • посылает положительные подтверждения, если данные получены успешно. Используя избирательные подтверждения, можно также посылать отрицательные подтверждения для данных, которые не были получены;

    • предлагает предпочтительный транспорт для программ, которым требуется надежная передача данных с установлением сеанса связи, например для баз данных «клиент-сервер» и программ электронной почты.

    Как работает TCP
    TCP основан на связи «точка-точка» между двумя узлами сети. TCP получает данные от программ и обрабатывает их как поток байтов. Байты группируются в сегменты, которым TCP присваивает последовательные номера, необходимые для правильной сборки сегментов на узле-приемнике.

    Чтобы два узла TCP могли обмениваться данными, им нужно сначала установить сеанс связи друг с другом. Сеанс TCP инициализируется с помощью процесса, называемого трехэтапным установлением связи. В этом процессе синхронизируются номера последовательности и передается управляющая информация, необходимая для установления виртуального соединения между узлами.

    По завершении процесса трехэтапного установления связи начинается пересылка и подтверждение пакетов в последовательном порядке между этими узлами. Аналогичный процесс используется TCP перед прекращением соединения для того, чтобы убедиться, что оба узла закончили передачу и прием данных.
    Протокол UDP
    Протокол датаграмм пользователя UDP (User Datagram Protocol) является стандартом TCP/IP, описанным в документе RFC 768 «User Datagram Protocol (UDP)». UDP используется некоторыми программами вместо TCP для быстрой, простой, но ненадежной передачи данных между узлами TCP/IP.

    UDP обеспечивает службу датаграмм, не ориентированную на установление соединения, что означает, что UDP не гарантирует ни доставку, ни правильность порядка доставки датаграмм. Узел-источник, которому требуется надежная связь, должен использовать либо протокол TCP, либо программу, которая сама обеспечивает подтверждения и следит за правильностью порядка датаграмм.


    UDP

    TCP

    Служба, не ориентированная на установление соединения; сеанс связи между узлами не устанавливается.

    Служба, ориентированная на установление соединения; между узлами устанавливается сеанс связи.

    UDP не гарантирует и не подтверждает доставку данных, а также не гарантирует порядок их доставки.

    TCP гарантирует доставку при помощи подтверждений и контроля порядка принимаемых данных.

    Программы, использующие UDP, ответственны за обеспечение надежности передачи данных.

    Программам, использующим TCP, гарантируется надежность передачи данных.

    UDP — быстрый протокол с небольшими накладными расходами, поддерживающий связь «точка-точка» и «точка-многие точки».

    TCP медленнее, требует больших накладных расходов и поддерживает только связь «точка-точка».

    ВЫПОЛНЕНИЕ

    Ниже на рис.1 приведена спроектированная сеть, которая включает в себя следующее оборудование:

    • Маршрутизаторы;

    • ПК;

    • Сервер.



    Рис. 1. Результат построения сети





    Рис.2. Настройка e-mail

    Рис.3. Настройка DNS-сервиса











    Рис.4. Настройка электронной почты



    Рис.6. Передача сообщения



    Рис.7. Передача пакетов SMTP

    Рис.8. Работа DNS-сервиса





    Рис.9. Выполнение DNS-запроса

    Рис.10. Передача TCP-пакетов





    Рис.11. Выполнение HTTP-запроса

    Рис.12. Работа с FTP-сервером






    Рис.13. Авторизация пользователя на FTP-сервера

    Рис.14. Структура пакетов



    Рис.15. Структура пакетов


    Содержание отчета


    1. Краткое теоретические сведение

    2. Анализ протоколов уровня приложения и транспорта.

    3. Сравнение протоколов TCP и UDP.

    4. Смоделированная сеть передачи данных с указанием параметров настройки.


    написать администратору сайта