This is an old revision of the document!
Table of Contents
Przypomnienie modelu warstwowego
Protokoły warstwy transportowej
Przypomnienie: skąd wiadomo jaki jest używany:
https://pl.wikipedia.org/wiki/IPv4#Nag.C5.82.C3.B3wek_IP
Lista przydzielonych numerów protokołów
/etc/protocols(less /etc/protocols)
Port, połączenie
System operacyjny wybiera do jakiego programu ma trafić wiadomość na podstawie numeru protokołu warstwy transportowej oraz numeru portu – adresu na warstwie transportowej.
Żeby system operacyjny wiedział który proces czeka na wiadomości kierowane na konkretny port, trzeba wpierw powiązać (bind) numer portu z procesem.
Lista domyślnych portów:
/etc/services
Połączenie między dwoma programami jest identyfikowane na podstawie:
- adresu zdalnego,
- adresu lokalnego,
- protokołu,
- portu zdalnego,
- portu lokalnego.
Protokoły warstwy transportowej używają zwykle numerów portu z zakresu 216 (0÷65535).
Ten zakres jest podzielony na porty [RFC6335]:
- uprzywilejowane (system / well-known / privileged) – 1÷1023
jako lokalne porty mogą być używane tylko przez uprzywilejowanego użytkownika (root / administrator), - zarejestrowane 1) (user / registered) – 1024÷49151
mogą zostać zarejestrowane (tzn. przypisane do konkretnego zastosowania w rejestrze utrzymywanym przez IANA), - efemeryczne (dynamic / private / ephemeral) – 49152÷65535
używane kiedy program nie potrzebuje stałego numeru portu (czyli zwykle kiedy program nawiązuje połączenie).
W implementacjach systemów operacyjnych zwykle granica między user ports a ephemeral jest niższa, np. w Linuksie zakres portów efemerycznych można odczytać wykonując jedną z poniższych komend:
sysctl net.ipv4.ip_local_port_range
cat /proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range.
Monitorowanie bieżących połączeń
netstat [-a|-l] [-t] [-u] [-p] [-n](np.netstat -atupn)ss [-a|-l] [-t] [-u] [-p] [-n](np.ss -atupn)/proc/net/(tcp|udp|…)(np.cat /proc/net/tcp)
Testowanie łączności na warstwie aplikacji
Testowanie łączności programami netcat / nc oraz socat
Najpopularniejszy program netcat / nc ma wiele wersji, między innymi:
- busybox nc (rozpoznawanie: używasz busyboxa)
| Serwer (GNU / "oryginalny" / bb) | Serwer (BSD) | Klient | |
|---|---|---|---|
| TCP | nc -l -p 12345 | nc -l 12345 | nc 10.0.0.1 12345 |
| UDP | nc -u -l -p 12345 | nc -u -l 12345 | nc -u 10.0.0.1 12345 |
Mniej popularny, bardziej rozbudowany (i wciąż rozwijany) socat
| Serwer | Klient | |
|---|---|---|
| TCP | socat TCP-LISTEN:12345 - | socat - TCP-CONNECT:10.0.0.1:12345 |
| UDP | socat UDP-RECV:12345 - | socat - UDP-SENDTO:10.0.0.1:12345 |
| UDP | socat UDP-LISTEN:12345 - | socat - UDP:10.0.0.1:12345 |
| SCTP | socat SCTP-LISTEN:12345 - | socat - SCTP-CONNECT:10.0.0.1:12345 |
Socat nie rozróżnia wielkości liter, pozwala na skróty - np. udp-l jako udp-listen czy tcp jako tcp-connect
Adresy IPv6 podaje się w nawiasach kwadratowych (sic!), np. [::1]
Inne przykłady:
- Przykład HTTP: Wyślij na port 80 adresu www.put.poznan.pl (np.
nc www.put.poznan.pl 80) tekst:GET /
(pusta linia ma znaczenie)
- Uruchom
socat tcp-l:12345,fork -, przyłącz kilka osób socat tcp-l:12345,reuseaddr -- Dowiedz się po co socat ma dwa argumenty:
socat tcp-l:8080,fork tcp:fc.put.poznan.pl:80 - Przykład FTP: Przez połączenie
nc sunsite.icm.edu.pl 21wyślij:USER anonymous PASS anonymous EPSV
Dalej: otwórz połączenie na ten sam adres i otrzymany w odpowiedzi port
Przez pierwsze połączenie wyślij:LIST QUIT
UDP
http://tools.ietf.org/html/rfc768
Działanie:
- bezpołączeniowy, bezstanowy,
- brak kontroli przepływu,
- brak gwarancji dostarczenia,
- przesyła wiadomości (datagramy).
Wielkość datagramów ograniczona do 64k (zwykle wysyła się mniejsze).
Pozwala na używanie rozgłoszeń / multicastów
Protokoły / programy używające UDP: DNS, DHCP, strumieniowanie dźwięku (multimediów), gry sieciowe
TCP
- flagi - syn, ack, fin, rst [1], psh,
- numery sekwencyjne i numery potwierdzenia,
- rozmiar okna,
- opcje.
- Pojedyncze wiadomości TCP nazywa się segmentami (dlatego że są częścią strumienia)
- Strumieniowy – przenosi strumień danych – zachowuje kolejność danych, ale gubi podział danych na porcje
- Kontrola przepływu, potwierdzenia, skalowanie wielkości okna
- Buforowanie
-
- nawiązanie połączenia,
- podtrzymywanie połączenia,
- zakończenie połączenia, półzakończenie,
- zerwanie połączenia.
- na jego podstawie zdefiniowana jest warstwa transportowa w modelu TCP/IP.
Algorytm Nagle'awindow scale option, RTTM, congestion control (przeciążenie), ECN [1] [2], skaner portów, SYN flood
Protokoły / programy używające TCP - "wszysto", np. http, ftp, ssh, ssl, …
Inne protokoły warstwy transportu
Poza TCP (75%-95% ruchu) i UDP (reszta) można spotkać jeszcze na warstwie transportowej następujące protokoły ogólnego przeznaczenia:
- UDP-lite
- DCCP
- SCTP