109-120x

109. Протокол HTTP. Форматы сообщений
HTTP (англ. HyperText Transfer Protocol — «протокол передачи
гипертекста») — протокол прикладного уровня передачи данных (изначально — в
виде гипертекстовых документов). Основой HTTP является технология «клиентсервер», то есть предполагается существование потребителей (клиентов), которые
инициируют соединение и посылают запрос, и поставщиков (серверов), которые
ожидают соединения для получения запроса, производят необходимые действия и
возвращают обратно сообщение с результатом.
Сообщения состоят из 3 частей:
1. Стартовая строка – определяет тип сообщения
2. Заголовки – характеризуют тело сообщения, параметры передачи и прочие
сведения; представляют собой строки, содержащие разделенную
двоеточием пару параметр:значение.
3. Тело сообщения – непосредственно данные.
110.
Система электронной почты. Протоколы.
Сетевая почтовая служба – это распределенное клиент-серверное приложение
главной функцией которого является предоставление пользователям сети
обмениваться электронными сообщениями.
Почтовый клиент – это программа позволяющая оформить и отправить
сообщение.
Электронное сообщение – это сообщение содержащее, заголовок и тело
сообщения.
Протоколы:
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol — простой протокол передачи почты) —
это сетевой протокол, предназначенный для передачи электронной почты в сетях
TCP/IP.
SMTP используется для отправки почты от пользователей к серверам и между
серверами для дальнейшей пересылки к получателю. Для приёма почты почтовый
клиент должен использовать протоколы POP3 или IMAP.
Сервер SMTP — это конечный автомат с внутренним состоянием.
POP3 (Post Office Protocol Version 3 — протокол почтового отделения, версия
3) используется почтовым клиентом для получения сообщений электронной
почты с сервера. Обычно используется в паре с протоколом SMTP.
POP3 сессия состоит из нескольких режимов. Как только соединение с
сервером было установлено и приглашение было отправлено, сессия переходит в
режим авторизации. В этом режиме клиент должен идентифицировать себя на
сервере. После успешной идентификации сессия переходит в режим передачи. В
этом режиме клиент запрашивает сервер выполнить определённые команды.
Когда клиент отправляет команду QUIT, сессия переходит в режим обновления. В
этом режиме POP3 сервер освобождает все занятые ресурсы и завершает работу.
После этого TCP соединение закрывается.
IMAP предоставляет пользователю обширные возможности для работы с
почтовыми ящиками, находящимися на центральном сервере. Почтовая
программа, использующая этот протокол, получает доступ к хранилищу
корреспонденции на сервере так, как будто эта корреспонденция расположена на
компьютере получателя. Электронными письмами можно манипулировать с
компьютера пользователя (клиента) без постоянной пересылки с сервера и
обратно файлов с полным содержанием писем
111. Транспортный уровень модели OSI. Назначение, протоколы
Транспортный уровень
Предназначен для доставки данных без ошибок, потерь и дублирования в той
последовательности, в которой они были переданы.
Назначение:
1. Отслеживание отдельных коммуникаций
2. Сегментация и повторная сборка данных
Введение в протоколы TCP и UDP
TCP – транспортный протокол, предоставляющий поток данных с
предварительной установкой соединения, за счет этого дающий уверенность в
достоверности доставляемых данных, осуществляет повторный запрос данных в
случае потери и устраняет дублирование.
UDP – транспортный протокол передачи данных в сети IP без установления
соединения. Не гарантирует доставку пакетов.
112. Протокол UDP.Сравнение с TCP, псевдозаголовок
UDP (англ. User Datagram Protocol — протокол пользовательских
датаграмм) — это транспортный протокол для передачи данных в сетях IP без
установления соединения. Он является одним из самых простых протоколов
транспортного уровня модели OSI. Его IP-идентификатор — 0x11.
В отличие от TCP, UDP не гарантирует доставку пакета, поэтому аббревиатуру
иногда расшифровывают как Unreliable Datagram Protocol (протокол ненадёжных
датаграмм). Это позволяет ему гораздо быстрее и эффективнее доставлять данные
для приложений, которым требуется большая пропускная способность линий
связи, либо требуется малое время доставки данных.
Псевдозаголовок
UDP-заголовок не содержит информации об адресе отправителя и получателя,
поэтому даже при совпадении порта получателя нельзя с точностью сказать, что
сообщение пришло в нужное место. Для проверки того, что UDP-сообщение
достигло
пункта
своего
назначения,
используется
дополнительный
псевдозаголовок:
Поле «протокол» содержит в себе значение 17 (00010001 в двоичном виде,
0x11 — в шестнадцатеричном) — идентификатор UDP-протокола. Поле «длина
UDP-датаграммы» содержит в себе длину UDP-сообщения (UDP-заголовок +
данные; длина псевдозаголовка не учитывается) в октетах, то есть совпадает с
одноименным полем в UDP-заголовке.
Псевдозаголовок не включается в UDP-сообщение. Он используется для
расчета контрольной суммы перед отправлением сообщения и при его получении
(получатель составляет свой псевдозаголовок, используя адрес хоста, с которого
пришло сообщение, и собственный адрес, а затем считает контрольную сумму).
113. Протокол TCP. Назначение, формат пакета.
Transmission Control Protocol – протокол, основанный на логическом
соединении, что позволяет осуществлять гарантированную доставку данных,
используя в качестве инструмента ненадежный дейтаграммный сервис.
Используется в почтовых программах, веб-браузерах.
Формат пакета:
Порт источника
Порт назначения
Номер последовательности
Номер подтверждения
Длина заголовка
Зарезерв. Флаги Размер окна
Контрольная сумма
Указатель важности
Опции
Данные
114. Логическое соединение. Установка и завершение логического
соединения.
Устраняет:




Потери
Искажения
Дублирование
Нарушение порядка
Всегда дуплексное.
Установка соединения называется тройным рукопожатием:
1) Клиент, который намеревается установить соединение, посылает серверу
сегмент с номером последовательности и флагом SYN.
 Сервер получает сегмент, запоминает номер последовательности и пытается
создать сокет (буфера и управляющие структуры памяти) для обслуживания
нового клиента.
 В случае успеха сервер посылает клиенту сегмент с номером
последовательности и флагами SYN и ACK, и переходит в состояние SYNRECEIVED.
 В случае неудачи сервер посылает клиенту сегмент с флагом RST.
2) Если клиент получает сегмент с флагом SYN, то он запоминает номер
последовательности и посылает сегмент с флагом ACK.
 Если он одновременно получает и флаг ACK (что обычно и происходит), то
он переходит в состояние ESTABLISHED.
 Если клиент получает сегмент с флагом RST, то он прекращает попытки
соединиться.
 Если клиент не получает ответа в течение 10 секунд, то он повторяет процесс
соединения заново.
3) Если сервер в состоянии SYN-RECEIVED получает сегмент с флагом ACK,
то он переходит в состояние ESTABLISHED. В противном случае после
тайм-аута он закрывает сокет и переходит в состояние CLOSED.
Завершение соединения можно рассмотреть в три этапа:
1) Посылка серверу от клиента флагов FIN и ACK на завершение соединения.
2) Сервер посылает клиенту флаги ответа ACK , FIN, что соединение закрыто.
3) После получения этих флагов клиент закрывает соединение и в
подтверждение отправляет серверу ACK , что соединение закрыто.
115.
Метод скользящего окна.
В этом методе для повышения скорости передачи данных источнику
разрешается передать некоторое количество кадров в непрерывном режиме, то
есть в максимально возможном для источника темпе без получения на эти пакеты
квитанций. Количество пакетов, которые разрешается передавать таким образом,
называется размером окна.
116. Типы IP-адресов.
1) Unicast(уникальный). Используется при идентификации отдельных
интерфейсов и служит для однонаправленной передачи данных.
2) Broadcast(широковещательный).
3) Multicast(групповой). Идентифицирует группу сетевых интерфейсов(IGMP).
4) Anycast(произвольной рассылки). Задает группу адресов, но данные
должны быть доставлены не всем, а любому из адресатов.
117. Формат адреса IPv4. Разграничение номеров сети и узла.
IPv4 использует 32-битные (четырёхбайтные) адреса, ограничивающие
адресное пространство 4 294 967 296 (232) возможными уникальными
адресами.
Удобной формой записи IP-адреса (IPv4) является запись в виде четырёх
десятичных чисел (от 0 до 255), разделённых точками, например, 192.168.0.1.
(или 128.10.2.30 — традиционная десятичная форма представления адреса).
Класс
A
B
C
D
E
Первые
биты
0
10
110
1110
11110
Начало
диапазона
1.0.0.0
128.0.0.0
192.0.0.0
224.0.0.0
240.0.0.0
Конец
диапазона
126.0.0.0
191.255.0.0
223.255.255.0
239.255.255.255
247.255.255.255
Количество Количество
сетей
хостов
126
16 777 214
16384
65 534
2 млн.
254
Групповые адреса
Резерв
118. Классовая адресация. Организации, выделяющие адреса
Классовая адресация — метод IP-адресации. Использование этого метода не
позволяет экономно использовать ограниченный ресурс IP-адресов, поскольку
невозможно применение различных масок подсетей к различным подсетям.
Класс 1
1 октет2
Адреса Маска
количество
октет10
А
1 – 127 00000001N.H.H.H 255.0.0.0
Сетей – 128
01111111
Хостов - 16777214
B
128 –
10000000N.N.H.H 255.255.0.0
Сетей – 16384
191
10111111
Хостов – 65534
С
192 –
11000000N.N.N.H 255.255.255.0
Сетей – 2097150
223
11011111
Хостов – 254
D
224 11100000Multicast
239
11101111
E
240 –
11110000Experimental
255
11111111
Уникальный IP-адрес назначается каждому сетевому интерфейсу специальной
организацией, Internet Network Information Center (InterNIC), которая отвечает за
выделение адресов сетям, объединенным в мировую сеть Internet. До 1 апреля 1993 г.
(дата создания InterNIC) регистрационное обслуживание для Internet (назначение IPадресов и имен доменов DNS) выполнялось организацией Network Information Center
(NIC). В настоящее время NIC выполняет запросы только для сети DDN (Defеnse Data
Network). Всех остальных пользователей Internet обслуживает регистрационный сервис
InterNIC.
Нетрудно посчитать, что всего в пространстве адресов IP - 128 сетей по 16 777 216
адресов класса A, 16384 сети по 65536 адресов класса B и 2 097 152 сети по 256 адресов
класса C, а также 268 435 456 адресов многоадресной рассылки и 134 317 728
зарезервированных адресов. С ростом сети Интернет эта система оказалась
неэффективной и была вытеснена CIDR (бесклассовой адресацией).
119. Особые IPv4-адреса.
В протоколе IP существует несколько соглашений об особой интерпретации
IP-адресов:
если весь IP-адрес состоит только из двоичных нулей, то он обозначает
адрес того узла, который сгенерировал этот пакет; этот режим используется
только в некоторых сообщениях ICMP;
если все двоичные разряды IP-адреса равны 1, то пакет с таким адресом
назначения должен рассылаться всем узлам, находящимся в той же сети, что
и источник этого пакета. Такая рассылка называется ограниченным
широковещательным сообщением (limited broadcast);
если в поле номера узла назначения стоят только единицы, то пакет,
имеющий такой адрес, рассылается всем узлам сети с заданным номером
сети. Например, в сети 192.190.21.0 с маской 255.255.255.0 пакет с адресом
192.190.21.255 доставляется всем узлам этой сети. Такая рассылка называется
широковещательным сообщением (broadcast)
120.
Формат адреса IPv6.
Описание полей:
Version: версия протокола; для IPv6 это значение равно 6 (значение в битах —
0110).
Traffic class: приоритет пакета (8 бит). Это поле состоит из двух значений.
Старшие 6 бит используются DSCP для классификации пакетов.[4][5] Оставшиеся
два бита используются ECN для контроля перегрузки.[6]
Flow label: метка потока (см. метки потоков).
Payload length: в отличие от поля Total length в протоколе IPv4 данное поле не
включает заголовок пакета (16 бит). Максимальный размер, определённый
размером поля, — 64 Кбайта. При большем размере может использоваться Jumbo
payload[7].
Next header: задаёт тип расширенного заголовка (англ. IPv6 extension), который
идёт следующим. В последнем расширенном заголовке поле Next header задаёт
тип транспортного протокола (TCP, UDP и т. д.)
Hop limit: аналог поля time to live в IPv4 (8 бит).
Source Address и Destination Address: адрес отправителя и получателя
соответственно; по 128 бит.
Увеличение адреса с 32 бит до 128 по логике увеличит и таблицы
маршрутизации. Чтобы такого не произошло, надо строить иерархическую
систему адресации
1) Основная форма: x:x:x:x:x:x:x:x
Здесь x - это шестнадцатеричное 16-битное число (т.е. имеющее в себе
максимум 4 символа в шестнадцатеричной системе).
Примеры: fabc:de12:3456:7890:ABCD:EF98:7654:3210
108b:0:0:0:8:800:200C:417A
2)Сжатая форма.
Здесь, для уменьшения длинны адреса, в котором присутствует несколько
групп, содержащих в себе только нулевые биты, применяется сокращение "::" оно означает, что на его месте находится какое-то количество групп с нулевыми
битами. Выглядеть этот тип записи будет следующим образом:
Примеры:
(1 форма) 108b:0:0:0:8:800:200C:417A
(2 форма) 108b::8:800:200C:417A
3) Альтернативная форма.
Очевидно, что переход на IPv6 будет плавным: одновременно перевести на
новую инфраструктуру все подключённые к Сети устройства невозможно (куда
проще было в своё время перейти на IPv4). Специально для «смутного времени» в
IPv6 предусмотрено два типа «переходных» адресов. Первые выдаются узлам,
ответственным за туннелирование трафика между IPv6 и IPv4, и состоят из 96
нулевых бит и привычного адреса IPv4. Вторые предназначены узлам, которые не
поддерживают новую систему адресации: 80 нулевых бит плюс 16 единичных
бит, а потом — адрес IPv4(RFC 2373).
Пример:
0:0:0:0:0:0:13.1.68.3
0:0:0:0:0:FFFF:129.144.52.38