Diferència entre revisions de la pàgina «A1. Model TCP/IP»

Revisió del 10:16, 19 set 2018

torna M7 - Planificació i administració de xarxes

Model TCP/IP

Aquest és el model històric d’Internet. L'origen és un prijecte del Departament de Defensa dels Estats Units (DoD) que necessitava dissenyar una xarxa que pogués sobreviure inclús a una guerra nuclear.

IAB : Consell d’Arquitectura d’Internet. Normes RFC defineixen els estàndards i protocols d’Internet

RFC’s (Request for Comment) informes tècnics que descriuen el funcionament d’Internet. La definició dels estàndards del model es publiquen en aquests documents.

www.rfc-es.org => Traducción RFC’s

Exemples Protocols del model TCP/IP

An la capa de transport

• TCP: Servei orientat a connexió, fiable però lent. Per aplicacions complexes
• UDP: Servei No orientat a connexió, menys fiable però més ràpid. Per aplicacions més lleugeres

A la capa Internet

• IP: Servei No orientat a connexió, garanteix que les comunicacions arribin encara que falli algun node. Paquets autosuficients inclouen les adreces.

Documentació tècnica

• TCP : Transmission Control Protocol. Orientat a connexió.

    https://tools.ietf.org/html/rfc793

• UDP: User Datagram Protocol. No orientat a connexió.

    https://tools.ietf.org/html/rfc768

• IP: Internet Protocol.

    https://tools.ietf.org/html/rfc791

• DNS: Domain Name System (Sistema de noms de domini).

    https://tools.ietf.org/html/rfc1035
    https://tools.ietf.org/html/rfc1034

• FTP : File Transfer Protocol. https://tools.ietf.org/html/rfc959

• HTTP : Hiper Text Transfer Protocol.

    https://tools.ietf.org/html/rfc7231
    https://tools.ietf.org/html/rfc7232
    https://tools.ietf.org/html/rfc7233
    https://tools.ietf.org/html/rfc7234
    https://tools.ietf.org/html/rfc7235

• SMTP: Simple Mail Transfer Protocol.

    https://tools.ietf.org/html/rfc5321

• TFTP: Trivial File Transfer Protocol.

    https://tools.ietf.org/html/rfc1350

Encapsulació

L'encapsulació consisteix en la manera com les dades travessen verticalment les diferents capes, i on cada capa afegeix o treu la seva informació de control (Com si fos una ceba o una matrioska).

El model TCP/IP és bàsicament l'únic que funciona actualment. Aquesta arquitectura té 4 capes: Aplicació, Transport, Internet i Accés al medi.

L'encapsulació consisteix en que l'emissor genera unes dades des d'algun programa/aplicació del Sistema Operatiu que requereixi l'ús de la xarxa, aquestes dades entren per la capa superior, la més propera a l'usuari: Aplicació, i són gestionades pel protocol d'Aplicació corresponent: HTTP, FTP, DHCP, DNS ...

A partir de les dades del programa/aplicació del S.O. i de les modificacions que faci el protocol de la capa d'Aplicació es generen les dades d'aplicació que se li envien al protocol de Transport corresponent.

Cada protocol d'Aplicació treballa sobre un protocol de Transport TCP o UDP. El protocol de Transport recull les dades d'aplicació i afegeix la seva informació de control (capçalera). La capçalera de transport més les dades d'aplicació són les dades de Transport (Protocol Data Unit o PDU Segment) que se li envien al protocol de la capa d'Internet. A la capa d'Internet bàsicament només hi ha un únic protocol que és IP.

El protocol IP de la capa d'Internet afegeix la seva informació de control (capçalera, la PDU en aquesta capa s'anomena Packet o Paquet) i li envia tot al protocol de la capa d'Accés al Medi, en aquest cas Ethernet.

El protocol de la capa d'Accés al medi afegeix la seva informació de control (capçalera i pel cas d'Ethernet també una cua, la PDU en aquesta capa s'anomena Frame o Trama).

El protocol d'Accés al medi codifica la informació a binari segons el tipus de medi i la transmet.

Les capes del receptor fan el procés invers, rep les dades i cada capa extreu la informació de control de la seva capa homònima de l'emissor que conté la informació rellevant i li dona la part de dades a la capa superior.

   Veure exemple Wireshark

Exemple Packet Tracer

Amb el Packet Tracer es poden treballar també els models de capes, els protocols i les estructures de dades.

Una manera d'anar ubicant cada cosa al seu lloc és aprenent a identificar en quina capa està cada protocol, o quins protocols intervenen en una determinada comunicació i quina informació, dades o adreces fan servir.

Un primer exemple pot ser l'aplicació PING, aquesta utilitza un protocol anomenat ICMP, aquest protocol en realitat serveix per l'enviament de missatges de control entre dispositius (Encaminadors generalment), però s'identifica normalment amb la comanda PING.

Aquest protocol, ICMP Internet Control Message Protocol, funciona a nivell de xarxa (Model OSI) o a l'equivalent nivell de Internet (Model TCP/IP). Utilitza adreces IP.

Amb aquesta icona (PDU simple, on PDU indica Protocol Data Unit) es poden enviar paquets ICMP (PING) entre dos dispositius qualsevol

A més si s'activa el mode de simulació es pot fer el seguiment pas a pas del paquet i inclús clicar per obrir-lo. A l'exemple següent es mostra la informació d'un paquet PDU en plena transmissió. Podeu observar que Packet Tracer mostra la informació per capes

La trama arriba al commutador que el desencapsula (In Layers), aquest dispositiu treballa només fins a capa 2 (Adreces MAC) i després l'encapsula i el reenvia per un altre port (Out Layers).

Amb aquesta icona (PDU complexe) es poden enviar paquets de múltiples protocols entre dos dispositius qualsevol. Packet Tracer permet simular múltiples serveis que podeu utilitzar per fer proves, per exemple: http, dns, telnet, ssh, tftp, radius ... tots aquests són serveis d'aplicació, i justament fan això, ofereixen serveis al programari de xarxa del SO.

Un bon segon exemple pot ser el protocol HTTP, aquest és el típic protocol d'aplicació (Model OSI i model TCP/IP). Primerament cal crear el PDU complex que requereix algunes dades més. A l'exemple següent s'envia una comunicació HTTP (port 80) al Servidor Web.

Si s'observa el paquet quan arriba al servidor, només hi ha dades fins la capa de transport (Els dispositius d'usuari final treballen a totes les capes però el PDU complexe no permet afegir informació d'aplicació, només fins a transport)

Si es selecciona una de les capes es mostra una breu descripció dels fets més rellevants que hi tenen lloc.

A part del PDU simple i el complex, el simulador ofereix diverses eines que permeten generar algunes comunicacions bàsiques: per exemple tots els hostes tenen un navegador web, el CMD i d'altres. Als servidors se'ls pot configurar bastants serveis: Servei Web, Servei DNS, Servei DHCP, ...

Per exemple la simulació completa d'una comunicació Web.

Finalment comentar que els protocols d'aplicació interaccionen directament amb els usuaris de la xarxa. Els usuaris de la xarxa estan fora de les capes dels models, i quan es parla d'aquests usuaris no s'està fent referència a ninguna persona, sinó a aplicacions de xarxa.

Les aplicacions de xarxa formen part del programari del SO i es diu que són de xarxa perquè utilitzen els serveis de xarxa, o sigui algun dels protocols d'aplicació disponibles. Per exemple els usuaris del protocol HTTP són el navegador web, un servidor Apache, o la comanda «wget» de Linux.

Media:exemple_simulacio_web.pkt

Recurs on-line

Un recurs que us pot ser interessant per practicar els conceptes de la primera Unitat Formativa de manera amena.

http://quizlet.com/doogie966

Es tracta de varis jocs on-line on podeu practicar els conceptes de la primera unitat alhora que treballeu el vostre anglès.

Podeu trobar diferents jocs per temàtiques: Models de capes, OSI, TCP/IP, dispositius, cablejat, adreçament IP i ports