1. Stack di protocollo TCP / IP
Modello a quattro strati
Il protocollo TCP / IP segue un concetto di modello a quattro livelli: livello applicazione, livello trasporto, livello interconnessione e livello interfaccia di rete.
Livello di interfaccia di rete: il livello di base del modello è il livello di interfaccia di rete. Responsabile per l'invio e la ricezione di frame di dati, che sono unità di trasmissione di informazioni di rete indipendenti. Il livello dell'interfaccia di rete inserisce il frame sulla rete o rimuove il frame dalla rete.
Livello di interconnessione: il protocollo di interconnessione incapsula i pacchetti di dati in datagrammi Internet ed esegue gli algoritmi di instradamento necessari.
Esistono quattro protocolli di interconnessione:
IP protocollo Internet: responsabile dell'indirizzamento e del routing dei pacchetti di dati tra l'host e la rete.
Protocollo di risoluzione degli indirizzi ARP: ottenere l'indirizzo host hardware nella stessa rete fisica.
Internet Control Message Protocol ICMP: invia messaggi e segnala gli errori di trasmissione dei pacchetti di dati.
Protocollo di gestione dei gruppi di interconnessione IGMP: utilizzato dagli host IP per segnalare i membri del gruppo host al router multicast locale.
Livello di trasporto: il protocollo di trasporto fornisce una sessione di comunicazione tra i computer. La scelta del protocollo di trasmissione dipende dal metodo di trasmissione dei dati.
Due protocolli di trasmissione:
Protocollo di controllo della trasmissione TCP: fornisce connessioni di comunicazione affidabili per le applicazioni. È adatto per trasferire una grande quantità di dati contemporaneamente. E adatto per applicazioni che richiedono una risposta.
User Datagram Protocol UDP: fornisce comunicazioni senza connessione e non garantisce una trasmissione affidabile dei pacchetti. È adatto per trasmettere una piccola quantità di dati alla volta e l'affidabilità è responsabilità del livello dell'applicazione.
Livello applicazione: le applicazioni accedono alla rete tramite questo livello.
Tecnologia di interfaccia di rete
IP utilizza la specifica di interfaccia del dispositivo di rete NDIS per inviare l'IP al livello dell'interfaccia di rete per supportare le tecnologie di interfaccia di rete locale e WAN.
Protocollo di linea seriale
TCP / IPG utilizza generalmente il protocollo della linea seriale Internet SLIP o il protocollo PPP punto a punto per la trasmissione dei dati sulla linea seriale.
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2.ARP
Per comunicare sulla rete, l'host deve conoscere l'indirizzo hardware dell'altro host. La risoluzione dell'indirizzo è il processo di mappatura dell'indirizzo IP dell'host su un indirizzo hardware. Il protocollo di risoluzione degli indirizzi ARP viene utilizzato per ottenere gli indirizzi hardware degli host sulla stessa rete fisica.
L'indirizzo IP dell'host si risolve nell'indirizzo hardware:
(1) Quando un host vuole comunicare con un altro host, avvia una richiesta ARP. Quando l'IP determina che l'indirizzo IP è locale, l'host di origine cerca nella cache ARP l'indirizzo hardware dell'host di destinazione.
(2) Se la mappatura non viene trovata, ARP crea una richiesta. L'indirizzo IP e l'indirizzo hardware dell'host di origine verranno inclusi nella richiesta. La richiesta viene trasmessa in modo che tutti gli host locali possano riceverla ed elaborarla.
(3) Ogni host sulla rete locale riceve la trasmissione e cerca un indirizzo IP corrispondente.
(4) Quando l'host di destinazione determina che l'indirizzo IP nella richiesta corrisponde al proprio, invia direttamente una risposta ARP per passare il proprio indirizzo hardware all'host di origine. Aggiorna la sua cache ARP con l'indirizzo IP e l'indirizzo hardware dell'host di origine. Dopo aver ricevuto la risposta, l'host di origine stabilisce la comunicazione.
Risolvi l'indirizzo IP remoto
Gli host in reti diverse comunicano tra loro e la trasmissione ARP è il gateway predefinito dell'host di origine.
Se l'indirizzo IP di destinazione è un host di rete remoto, ARP trasmetterà l'indirizzo di un router.
(1) Quando la richiesta di comunicazione viene inizializzata, è noto che l'indirizzo IP di destinazione è un indirizzo remoto. L'host di origine viene cercato nella tabella di instradamento locale. In caso contrario, l'host di origine è considerato l'indirizzo IP del gateway predefinito. Trova il gateway che corrisponde alla cache ARP
(2) Se non viene trovato alcun record del gateway, ARP trasmetterà una richiesta per l'indirizzo del gateway invece dell'indirizzo dell'host di destinazione. Il router risponde alla richiesta ARP dell'host di origine con il proprio indirizzo hardware. L'host di origine invia il pacchetto di dati al router per la trasmissione alla rete dell'host di destinazione e infine raggiunge l'host di destinazione.
(3) Sul router, l'IP determina se l'indirizzo IP di destinazione è locale o remoto. Se è locale, il router utilizza ARP (cache o broadcast) per ottenere l'indirizzo hardware. Se è remoto, il router cerca il gateway nella sua tabella di routing e quindi utilizza ARP per ottenere l'indirizzo hardware del gateway. Il pacchetto di dati viene inviato direttamente al successivo host di destinazione.
(4) Dopo che l'host di destinazione riceve la richiesta, forma una risposta ICMP. Poiché l'host di origine si trova sulla rete remota, il gateway della rete host di origine verrà cercato nella tabella di routing locale. Dopo aver trovato il gateway, ARP ottiene il suo indirizzo hardware.
(5) Se l'indirizzo hardware di questo gateway non è nella cache ARP, viene ottenuto tramite trasmissione ARP. Una volta ottenuto l'indirizzo hardware, la risposta ICMP viene inviata al router e quindi all'host di origine.
Cache ARP
Per ridurre la quantità di trasmissione, ARP salva la mappatura degli indirizzi nella cache per il backup. La cache ARP memorizza gli elementi dinamici [successivo] e gli elementi statici. Gli elementi dinamici vengono aggiunti ed eliminati automaticamente, mentre gli elementi statici rimangono in CACHE fino al riavvio del computer.
La cache ARP riserva sempre l'indirizzo di trasmissione hardware (0xffffffffffffh) come voce permanente per la subnet locale.
Questo elemento consente all'host di ricevere trasmissioni ARP. Durante la visualizzazione della cache, l'elemento non verrà visualizzato.
Il ciclo di vita di ogni record della cache ARP è di 10 minuti e verrà eliminato se non viene utilizzato entro 2 minuti. Quando la capacità della cache è piena, elimina il record più vecchio.
Aggiungi record statici (permanenti)
Aggiungendo voci ARP statiche, è possibile ridurre il numero di richieste ARP per accedere all'host.
Struttura del pacchetto ARP
I campi della struttura ARP sono i seguenti:
Tipo di hardware: il tipo di hardware (livello di accesso alla rete) utilizzato.
Tipo di protocollo: il protocollo nel processo di analisi utilizza il valore del tipo ether.
Lunghezza indirizzo hardware: la lunghezza in byte dell'indirizzo hardware. Per Ethernet e token ring, la lunghezza è di 6 byte.
Lunghezza dell'indirizzo del protocollo: la lunghezza del byte dell'indirizzo del protocollo, la lunghezza dell'IP è di 4 byte.
Numero operazione: specificare il campo dell'operazione corrente.
Indirizzo hardware del mittente: l'indirizzo hardware del mittente.
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