TCP/IP

A TCP/IP a hetvenes évek végén a DARPA által különböző számítógéptípusok és számítógépes hálózatok közötti kommunikáció eszközeként kifejlesztett protokollok általános halmaza. A TCP/IP az internetet hajtó erő, így a Föld legnépszerűbb hálózati protokolljainak halmaza.

A TCP/IP bemutatása

A TCP/IP két protokollkomponense a számítógépek hálózatkezelésének különböző területeit kezeli. Az Internet Protocol (IP) egy kapcsolat nélküli protokoll, amely csak a hálózati csomagok irányításával foglakozik, a hálózatkezelési információk alapegységeként az IP datagramot használva. Az IP datagram egy fejlécből és az azt követő üzenetből áll. A Transmission Control Protocol (TCP) lehetővé teszi a hálózat gépei számára adatfolyamok kicserélésére használható kapcsolatok létrehozását. A TCP garantálja az adatok kézbesítését a kapcsolatok között, és hogy az egyik hálózati kiszolgálóra ugyanabban a sorrendben érkezik, mint amelyben a másik elküldte.

TCP/IP beállítása

A TCP/IP protokoll beállítása számos elemből áll, amelyeket a megfelelő konfigurációs fájlok szerkesztésével, vagy a DHCP-kiszolgálóhoz hasonló, a hálózati klienseknek megfelelő hálózati beállítások automatikus biztosítására beállítható megoldások telepítésével kell elvégezni. Ezeket a konfigurációs értékeket megfelelően kell beállítani az ubuntus rendszer megfelelő hálózati működtetésének megkönnyítése érdekében.

A TCP/IP általános konfigurációs elemei, és azok céljai a következők:

  • IP-cím Az IP-cím egy egyedi azonosító karakterlánc, amelyet négy, pontokkal elválasztott, 0 és 255 közötti decimális szám fejez ki, a négy szám mindegyike a cím 8 bitjét képviseli, így a teljes cím 32 bites. Ezt pontozott formátumnak nevezzük.

  • Hálózati maszk Az alhálózati maszk (vagy egyszerűen hálózati maszk) egy helyi bitmaszk, vagy jelzők halmaza, amely elválasztja egymástól az IP-címek hálózatra és alhálózatra vonatkozó részeit. Egy C osztályú hálózatban például a szabványos hálózati maszk a 255.255.255.0, amely az IP-cím első három bájtját maszkolja, és az IP-cím utolsó bájtját tartja fenn az alhálózat gépeinek megadására.

  • Hálózati cím A hálózati cím az IP-cím hálózati részét alkotó bájtokat képviseli. A 12.128.1.2 című gép egy A osztályú hálózaton például a 12.0.0.0 hálózati címet használja, ahol a 12 képviseli az IP-cím első bájtját (a hálózati rész) és a nullák a maradék három bájton a gépek azonosítására használható értékeket. A 192.168.1.100 privát IP-címet használó gép viszont a 192.168.1.0 hálózati címet használja, amely megadja a 192.168.1 C osztályú hálózat első három bájtját, valamint egy darab nullát a hálózaton elhelyezhető összes gép számára.

  • Üzenetszórási cím Az üzenetszórási cím lehetővé teszi hálózati adatok egyidejű elküldését egy adott gép helyett a hálózat összes gépének. A szabványos általános üzenetszórási cím az IP-hálózatokon a 255.255.255.255, de ez az üzenetszórási cím nem használható szórt üzenetek küldésére az internet minden gépére, mert a routerek blokkolják. A ténylegesen használható üzenetszórási címek egy adott alhálózatra illeszkednek. A privát C osztályú 192.168.1.0 hálózaton például az üzenetszórási cím a 192.168.1.255. A szórt üzeneteket általában hálózati protokollok állítják elő, mint például az ARP vagy a RIP.

  • Átjárócím Az átjárócím az az IP-cím, amelyen keresztül egy adott hálózat vagy gép elérhető. Ha egy hálózati gép kommunikálni próbál egy másik hálózati géppel, és az a gép nem ugyanabban a hálózatban van, akkor egy átjárót kell használni. Sok esetben az átjárócím ugyanazon hálózat routerének címe, amely a forgalmat továbbítja más hálózatokra vagy gépekre, például internetes gépekre. Az átjárócím értékének helyesnek kell lennie, különben a rendszer nem lesz képes az azonos hálózatban lévő gépeken kívül más gépekhez csatlakozni.

  • Névkiszolgáló címe A névkiszolgáló címe azon DNS-rendszerek IP-címeit képviseli, amelyek a gépneveket IP-címekké oldják fel. A névkiszolgálócímeknek három szintjük van: az elsődleges, a másodlagos és a harmadlagos névkiszolgáló. Ahhoz, hogy a rendszer képes legyen hálózati gépnevek feloldására az azoknak megfelelő IP-címekké, olyan érvényes névkiszolgálócímeket kell megadnia a rendszere TCP/IP beállításaiban, amelyek használatára jogosult. Sok esetben ezeket a címeket az Ön internetszolgáltatója biztosítja, de sok ingyenesen és nyilvánosan elérhető névkiszolgáló is használható, mint például a 4.2.2.1 és 4.2.2.6 közti 3. szintű (Verizon) kiszolgálók.

    [Tipp]

    Az IP-címet, hálózati maszkot, hálózati címet, üzenetszórási címet és az átjáró címét általában az /etc/network/interfaces fájl megfelelő direktívái adják meg. A névkiszolgálók címeit általában az /etc/resolv.conf fájl nameserver direktívái adják meg. További információkért nézze meg az interfaces vagy a resolv.conf kézikönyvoldalát, a következő parancsok kiadásával:

    Az interfaces fájl kézikönyvoldalának eléréséhez adja ki a következő parancsot:

    man interfaces
    

    A resolv.conf fájl kézikönyvoldalának eléréséhez adja ki a következő parancsot:

                            
                              man resolv.conf
                            
                          

IP-útválasztás

Az IP-útválasztás a TCP/IP hálózatokon útvonalak megadásának és felfedezésének eszköze, amelyeken az adatok küldhetők. Az útválasztás útválasztási táblák halmazának segítségével irányítja az adatcsomagok továbbítását forrásuktól a céljukig, gyakran több köztes, útválasztó néven ismert hálózati csomóponton keresztül. Az útválasztásnak két elsődleges módja van: a statikus útválasztás és a dinamikus útválasztás.

A statikus útválasztás az IP-útvonalak kézi felvételét jelenti a rendszer útválasztási táblájába, és általában az útválasztási tábla a route paranccsal való manipulálásával végzik. A statikus útválasztás számos előnnyel rendelkezik a dinamikussal szemben, mint például a megvalósítás egyszerűsége kisebb hálózatokon, kiszámíthatóság (az útválasztási tábla mindig előre kerül kiszámításra, így az útvonal minden használatkor pontosan ugyanaz), és alacsony túlterhelést okoz más útválasztókon és hálózati kapcsolatokon a dinamikus útválasztási protokoll hiánya miatt. Ugyanakkor a statikus útválasztásnak hátrányai is vannak. A statikus útválasztás például kis hálózatokra van korlátozva, és nem méreteződik jól. A statikus útválasztás egyáltalán nem képes az útvonalon előforduló hálózati kiesésekhez és hibákhoz alkalmazkodni annak rögzített természete miatt.

A dinamikus útválasztás a forrás és cél közötti több lehetséges IP-útvonalakkal rendelkező nagy hálózatoktól függ, és speciális útválasztási protokollokat használ, mint például a RIP, amelyek az útválasztási táblák automatikus módosításait kezelik, ezzel lehetővé téve a dinamikus útválasztást. A dinamikus útválasztásnak több előnye van a statikussal szemben, mint például a magasabb rendű skálázhatóság, és a hálózati útvonalak mentén fellépő meghibásodásokhoz és kiesésekhez való alkalmazkodás képessége. Ezen kívül az útválasztási táblák kevesebb kézi beállítást igényelnek, mivel az útválasztók egymástól értesülnek a többiek létezéséről és az elérhető útvonalakról. Ez a jellemzője megszünteti az útválasztási táblákba emberi hiba miatt bekerülő hibák lehetőségét is. A dinamikus útválasztás ugyanakkor nem tökéletes, és hátrányai is vannak, mint például a megnövekedett összetettség és hálózati túlterhelés az útválasztók kommunikációja miatt, amely nem érinti közvetlenül a felhasználókat, de fogyasztja a hálózati sávszélességet.

TCP és UDP

A TCP egy kapcsolatalapú protokoll, amely hibajavítást és az adatok garantált kézbesítését kínálja az adatátvitel vezérlésének segítségével. Az adatátvitel vezérlése meghatározza, hogy az adatfolyam küldését mikor kell megállítani, és a korábban elküldött adatcsomagokat újraküldeni az ütközésekhez hasonló problémák miatt, így biztosítva az adatok teljes és pontos kézbesítését. A TCP ezen kívül fontos információk, például adatbázis-tranzakciók cseréjére is használatos.

A UDP ezzel szemben egy kapcsolat nélküli protokoll, amely ritkán foglalkozik fontos adatok átvitelével, mert hiányzik belőle az adatátvitel vezérlése vagy bármi más, a megbízható adatkézbesítést szolgáló módszer. Az UDP-t széles körben használják például hang- és videoszórásnál, ahol a hibajavítás és adatátvitel-vezérlés hiánya miatt sokkal gyorsabb, ugyanakkor néhány csomag elvesztése általában nem katasztrofális.

ICMP

Az ICMP az IP kiterjesztése, és az RFC 792 definiálja, és a vezérlő-, hiba-, és információs üzeneteket tartalmazó hálózati csomagokat támogatja. Az ICMP-t olyan hálózati alkalmazások használják, mint a ping segédprogram, amely képes meghatározni egy hálózati gép vagy eszköz elérhetőségét. Az ICMP által visszaadott, hálózati gépek vagy eszközök (például útválasztók) esetében hasznos hibaüzenetek például a Cél nem érhető el vagy az Időtúllépés.

Démonok

A démonok speciális rendszeralkalmazások, amelyek általában folyamatosan futnak a háttérben, és az általuk más alkalmazásoknak biztosított szolgáltatásokra vonatkozó kéréseket várnak, Sok démon hálózatközpontú, azaz egy Ubuntu rendszeren a háttérben futó démonok nagy része hálózatokkal kapcsolatos szolgáltatásokat biztosít. Ilyen hálózati démon például a HTTP démon (httpd), amely webkiszolgáló funkciókat; a biztonságos parancsértelmező (sshd), amely távoli bejelentkezési és fájlátviteli szolgáltatásokat, és az IMAP démon (imapd), amely e-mail szolgáltatásokat biztosít.

Információforrások