Informatika 2 - Hálózati kommunikáció monitorozása labor

Ez az oldal az Informatika 2 című tárgy - Számítógép-hálózatok labor beugrókérdéseinek kidolgozását tartalmazza.

Jelenleg még elég hiányos a kidolgozás, továbbá évről évre kismértékben változhatnak beugrókérdések. A tanszéki honlapról mindig elérhető az aktuális mérési útmutató, mely az aktuális beugrókérdéseket tartalmazza.

Kérlek szerkesszétek, aktualizáljátok!

Hogyan rétegződnek a következő protokollok: UDP, IP, ICMP, TCP, Ethernet ?

Az információ datagrammokra bontva terjed. A datagramm az üzenetben elküldött adatok összessége, továbbításukra az egyes hálózati szintek protokolljai szolgálnak. Tekintsünk egy egyszerű, ámde szemléletes példát abban az esetben, ha a host Ethernet kártyával, TCP és IP protokollon keresztül akar adatot küldeni.

A TCP végzi ez esetben az üzenetek darabolását, míg a másik oldalon az összerakást. Kezeli az esetleges elveszi csomagok újrakérését és a sorrendváltozást. Az IP az egyedi datagrammok továbbításáért felelős. A példánkon a következi adathalmazt akarjuk a hálózaton átvinni:

xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

TCP ezt datagrammokká darabolja:

xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx

Ezután minden datagramm elejére egy fejlécet rak, ami tartalmazza a forrás- és a célportot, a sorozatszámot és az ellenőrző összeget:

Txxxx Txxxx Txxxx Txxxx Txxxx Txxxx Txxxx

Ezt adja tovább az IP-nek, ami elé rakja a saját fejrészét a forrás és a cél IP címével:

ITxxxx ITxxxx ITxxxx ITxxxx ITxxxx ITxxxx ITxxxx

A hálózati elérési szint protokollja (PPP, Ethernet, SLIP) is hozzá teszi a saját keretét, ami Ethernet esetében egy fejrészből (E) és az ellenőrző összegből (C) áll:

EITxxxxC EITxxxxC EITxxxxC EITxxxxC EITxxxxC EITxxxxC EITxxxxC

Az ilyen módon csomagolt datagrammok megérkezése után az egyes fejléceket leszedi a megfeleli protokoll. Az Ethernet interfész az Ethernet fejrészét és az ellenőrző összeget. Ezután ellenőrzi a protokollra utaló típuskódot. Ha az IP-re mutat, akkor a datagrammot átadja az IP-nek, amely leszedi az IP fejrészt, és a fejrész protokoll mezijének tartalmát megvizsgálja. Itt általában azt találja, hogy TCP (vagy UDP), és tovább adja a datagrammot a TCP-nek (vagy az UDP-nek), ami szintén leszedi a saját fejrészét. A TCP a sorszám mezi tartalma és egyéb információk alapján állítja össze az eredeti állományt.

Mi a hardware, más néven MAC cím, és mi a feladata?

Az IP cím nem definiálja fizikailag a hostokat. Ezeket fizikai címük azonosítja. lokális hálózatokon ez 48 bites cím, amit szokás MAC (Media Access Control) nevezni. Minden hálózati csatoló saját MAC címmel rendelkezik. Ez olyan akár egy 6 byteos rendszám. Az egyes hálózati kártyagyártók saját MAC tartománnyal rendelkeznek és ezeket a címeket égetik csatolóikba.

Mi az ARP protokoll feladata?

A lokális hálózat gépei kommunikálásra a fizikai címeket használják. A korábban kifejlesztett IP címzési rendszer változatlan alkalmazását az ARP (Address Resolution Protocol) teszi lehetővé. A protokoll feladata az IP cím és a hardware cím közti konvertálás. Ennek módja természetesen függ az alkalmazott link-til, így a metódus nem az IP része, hanem minden link-hez külön definiálta az IETF. A legáltalánosabban elterjedt módszer (Ethernet, Token Ring és minden broadcast jellegű link fölötti) a következi.

Melyek az UDP és a TCP protokollok jellemzői?

TCP (Transport Control Protocol)

• A csomagok a hálózaton több útvonalon érkezhetnek, így megelőzheti a később küldött a korábbit.
• Mindkét állomás sorszámozza az adott és vett csomagokat, ezért a helyes sorrend biztosítható. De

ennek feltétele egy kapcsolatorientált, byte-folyam (stream flow) jellegű, megbízható protokoll.

• A kommunikáció megkezdése előtt ki kell építeni a kapcsolatot, majd megkezdhetjük az adatátvitelt.
• A TCP protokoll hiba (elveszett vagy hibás csomag) esetén maga kér újraadást, elfedve ezzel az IP szint

megbízhatatlanságát.

• A TCP protokoll a megbízhatóságot az ún. PAR (Positive Acknowledgement with

Retransmission) technikával biztosítja. Ez azt jelenti, hogy a célállomás TCP-t megvalósító szoftvere nyugtázza a csomag kézbesítését, miután a hálózati szinttől (az IP-til) megkapta.

User Datagramm Protocol (UDP)

• Az UDP (User Datagramm Protocol) egy összeköttetés-mentes protokoll.
• Az UDP információját egy IP csomagba helyezi, ellenőrző összeget számol hozzá és feladja. Így a kézbesítést nem garantálja, de a hibás kézbesítést észlelhetővé teszi.
• Olyan kérdés-válasz jellegű szolgáltatásokhoz használatos, ahol ha a kérdés vagy a válasz elvész, a hiba egyszerű újrakérdezéssel megoldható.

Mi a DNS protokoll célja?

Ahogyan már korábban jeleztük, a hálózati szoftvernek egy 32 bites Internet címre van szüksége ahhoz, hogy egy kapcsolatot felépíthessen, vagy hogy datagrammokat küldhessen. A felhasználók viszont inkább a számítógépek neveivel mintsem számokkal szeretnének hivatkozni rájuk (a neveket könnyebben meg lehet jegyezni). Ezért létezik egy adatbázis, amelyből a hálózati szoftver kikeresheti a névnek megfeleli címet, és fordítva.

Mi az ICMP protokoll feladata?

Internet Control Message Protocol (ICMP)

Az ICMP tulajdonképpen az IP felügyeleti protokollja, úgy viselkedik, mintha magasabb szintű protokoll lenne, de az IP integráns része. Egy ICMP csomag valójában egy IP csomag, melyben a protokoll azonosítója 1.

Mi a feladata TTL (élettartam) mezőnek az IP csomagok fejlécében?

A TTL mezi egy másodpercben megadott érték és a csomag élettartamát jelöli. Minden hálózati berendezés köteles másodpercenként csökkenteni ezen az értéken, és ha eléri a nullát, a csomagot el kell dobni. Ezzel érjük el, hogy egy csomag ne keringjen az örökkévalóságig a hálózatban.

A routereknek akkor is csökkenteniük kell egyel ezt a mezit, ha egy másodpercnél rövidebb idi alatt továbbítják a csomagot. Minthogy az esetek többségében ez történik, a TTL mezi gyakorlatilag minden router-en való áthaladáskor csökken egyet. (Egy ilyen áthaladást hop-nak nevezünk.) Az IP következi verziójában éppen ezért ezt a mezit hop-count-nak (hop-számláló) nevezik.

Mi a cél és a forrás port mező feladata az UDP és TCP fejlécekben?

A portszám azonosítja a célállomáson belül megszólítandó kommunikációs partnert. A 0 és 1023 közötti portszámok foglaltak, ezeken találhatóak az ismert szolgáltatások (well-known-services), e fölött szabadon használhatóak a port-számok. (1024-65536-ig)

Például a HTTP processz hallgatja a 80-as TCP portot, a bejövi kérelmet feldolgozza és válaszol (például küldi a WWW oldalt). Egy gépen több alkalmazás is futhat egyidejűleg. A protokolloknak tehát egyidejűleg több applikációt is ki kell szolgálni. Ahogy megérkezik az IP csomag, az abban lévő protokoll azonosító alapján szétválogatja a host a TCP-nek és az UDP-nek szóló csomagokat, majd azok a megfeleli applikációhoz továbbítják.

Hogyan valósul meg az IP kommunikáció két azonos alhálózatban lévő számítógép között?

Az IP alapállapotban azzal a feltevéssel él, hogy a rendszerek valamilyen lokális hálózatra kapcsolódnak. Feltesszük, hogy a rendszer a saját hálózatán keresztül datagrammokat tud küldeni egy másik rendszernek. Ethernet alapú hálózat esetén egyszerűen a célállomás Ethernet címét kell megkeresnie, majd a datagrammot ki kell adnia a hálózatra.

Hogyan valósul meg az IP kommunikáció két különböző alhálózatban lévő számítógép között?

A probléma akkor jelentkezik, amikor egy másik hálózaton lévő rendszerhez kell küldeni datagrammot. Itt lépnek be az átjárók (gateway).

Az átjáró egy olyan hálózati eszköz, amely egy hálózatot két vagy több másikkal köt össze. Ez a gyakorlatban legtöbbször egy olyan számítógépet jelent, amelynek több hálózati interfésze van. Ez a számítógép a két hálózat között átjáróként üzemelhet. A hálózati szoftvert úgy kell beállítani, hogy az átjáró a két hálózat között datagrammokat tudjon küldeni.

Ha egy gép egy hálózatról olyan datagrammot küld az átjáró felé, amely egy másik hálózaton lévő gépek egyikének szól, akkor azt az átjáró továbbítja a célállomás felé.