TCP / IP skup protokola - TCP, IP, IPv6, UDP

|   1   |   2   |   3   |   4   |   5   |   6   |   7   |   8   |   9   |

IP

Internet Protocol - Usmjeravajući protokol u trećem sloju prema OSI modelu (L3) za prijenos datagram-a iz skupa TCP / IP protokola. Svi ostali protokoli iz TCP / IP skupine protokola , osim ARP i RARP protokola, koriste IP da usmjere okvire (frame) od računala do računala. IP zaglavlje koje se dodaje kreiranom segmentu u četvrtom sloju sadrži informacije potrebne da se novonastali skup podataka - PACKET (datagram) usmjeri prema odredištu, a od nadređenog sloja uz podatke preuzete su informacije potrebne za nadzor isporuke podataka.

Strukturu IP zaglavlja prikazuje naredna tablica sastavljena od 32 bit-nih redaka:

Version
Polje koje pokazuje format (vrstu) Internet zaglavlja.

IHL
Internet header length - duljina Internet zaglavlja prikazana kao broj 32 bit-nih skupina. Na taj način ukazuje na kojem mjestu počinju podaci. Najmanja vrijednost ovog polja je pet (5) što ukazuje da polje 'Option + Padding' nije nužno.

Type of service
Ukazuje na željeni kvalitetu usluge - vrstu prometa. Ako mrežna struktura podržava održavanje prioriteta prilikom prijenosa, odnosno da može prihvatiti prijenos s većim prioritetom ako je opterećena velikom količinom prometa (load), tada koristi trosmjernu razmjenu preraspodjelom između niske odgode, visoke pouzdanosti i visoke propusne moći, ovisno o podatku u ovom polju.

Bit 0-2: Prioritet:

Bit 3: Kašnjenje:

Bit 4: Propusna moć:

Bit 5: Pouzdanost:

Bit 6-7: Predviđeno za buduću uporabu.

Total length
Duljina datagrama mjeri se u byte-ovima (B), uključujući Internet zaglavlje i podatke. Ovo polje dopušta duljinu datagrama do 65'535 B, iako su takvi dugi datagrami nepraktični za većinu računala i mreža. Sva računala obvezno moraju prihvatiti datagrame velike do 576 B, bez obzira na da li su stigli u cjelini ili u fragmentima. Preporuka je da računalo šalje datagrame veće od 576 B samo ako je odredište pripravno prihvati ih.

Identification
Identifikacijska vrijednost dana od pošiljatelja koja služi kao pomoć odredištu koje sastavlja fragmente datagrama.

Flags
3 bits. Kontrolna oznaka (flag):

Bit 0: Rezerviran i mora biti nula

Bit 1: Bit koji opisuje ima li ili nema fragmentacije:

Bit 2: Bit koji opisuje status pristiglog fragmenta:

Fragment offset
Opis kompenzacije fragmenta s 13 bit-a. Pokazuje mjesto gdje fragment pripada u datagramu. Pomak fragmenta mjeri se u jedinicama od 8 B (64 b). Prvi fragment nema pomak te je vrijednost nula.

Time to live
Vrijeme života datagrama. Pokazuje maksimalno vrijeme opstanka datagrama u mrežnom sustavu. Ako ovo polje sadržava vrijednost 'nula', datagram će nestati, odnosno odbacuje se i neće se proslijediti. Ovo polje se modificira u obradi zaglavlja tijekom prosljeđivanja narednom uređaju. Vrijeme se prikazuje u sekundama. Svaki uređaj koji obrađuje datagram smanjuje TTL vrijeme barem jednu sekundu (čak i ako obrađuje datagram u vremenu manjem od 1 sekunde). TTL vrijeme je osmišljeno kao gornja vremenska granica postojanja datagrama u sustavu. Po isteku ovog vremena datagram se odbacuje - nestaje, odnosno ne prosljeđuje daljnjim uređajima, što znači da je zalutao i ne može mu se naći odredište.

Protocol
Ukazuje na sljedeću razinu protokola koja će se uporabiti u dijelu s podacima koji su sadržani u datagramu.

Header checksum
Kontrolni zbroj samo za zaglavlje. Iako se neka polja zaglavlja mijenjaju, kao vrijeme opstanka datagrama (TTL), ovo zbroj nanovo se izračunava i provjerava kod svake točke gdje je zaglavlje obrađivano.

Source address / destination address
Izvorna i odredišna adresa objekta, svaka veličine 32 bit-a. Razlika je između imena objekta, same adrese objekta i puta do objekta. Ime ukazuje na objekt koji se traži, adresa pokazuje lokaciju objekta, a put pokazuje kako stići do objekta. Internet protokol primarno se koristi adresama objekata. Zadatak protokola višeg nivoa, kao na primjer protokola za komunikaciju tipa računalo-prema-računalu (host-to-host) je izrada mape koja povezuje imena objekata i adrese. Internet modul izrađuje mapu Internet adresa prema lokalnim mrežnim adresama. Ovo je zadaća postupaka u nižem sloju (kao na primjer lokalna mreža ili poveznici) da se izradi mapa koja povezuje lokalne mrežne adrese i putove.

Options
Opcija može i ne mora biti dio datagrama. Mora biti implementirana kod svakog IP modula (računalo ili poveznici) kao sposobnost da se prenosi njen sadržaj ali se u njega ne dira. U nekim okruženjima opcija je na primjer nekakav sigurnosni sadržaj koji se mora prenijeti.

Polje opcije je promjenjive duljine, od nule do više mogućih izbora. Dva su moguća formata opcije:

• Opcija veličine jednog okteta.
• Izbor značaja okteta, izbor duljine okteta i izbor podataka u oktetu.

U duljini okteta uključuje se tip okteta i podaci koji mu pripadaju.

Tip okteta ima tri polja:

1 bit: Oznaka kopiranja. Ukazuje da li će se opcija koje oktet sadrži kopirati u sve fragmente u postupku fragmentiranja:

2 bit-a: Klasa (namjena) opcije:

5 bit-a: Mogući broj.

Data
Podaci u IP datagramu naslijeđeni od nadređenog sloja.

IPv6

IP version 6 - Nova verzija mrežnog protokola na temeljima IP verzije 4 (IPv4). IPv4 i IPv6 su demultipleksni na medijskom sloju. Na primjer, IPv6 paket prenosi se Ethernet-om s oznakom da je to tip paketa 86DD (heksadekadno), a IPv4 tip paketa prenosi se s oznakom 0800 (heksadekadno).

IPv6 povećava veličinu IP adrese s 32 bit-a na 128 bit-a, kako bi se podržalo više nivoa u hijerarhiji adresiranja, mnogo veći broj čvorova u mreži koji se mogu adresirati i jednostavnija auto-konfiguracija adresa. Uvedena je skalabilnost višesmjernih (multicast) adresa i novi tip adrese nazvan 'anycast' koji omogućava slanje paketa prema nekoj grupi čvorova.

Poboljšana je podrška za proširenja i opcije. IPv6 opcije postavljene su u odvojena zaglavlja koja se nalaze između zaglavlja IPv6 i zaglavlja nadređenog prijenosnog sloja. Promijene u načinu rada opcija IP zaglavlja ogledaju se u učinkovitijem otpremanju, manje strogoj granici koja se odnose na duljinu same opcije, i boljoj fleksibilnosti glede mogućnosti u budućnosti. Proširenja u zaglavlju su: 'Hop-by-Hop' opisi, usmjeravanje (tip 0), fragmentiranje, odredišni opisi, ovjera i enkapsulacija korisnih podataka.

Dodana je oznaka sposobnosti protoka. Ova oznaka dodana je da se omogući označavanje paketa koji pripadaju određenoj vrsti prometa za koji pošiljatelj traži posebno rukovanje, kao na primjer za QoS koji nije podrazuman ili obrada u stvarnom vremenu.

Strukturu IPv6 zaglavlja prikazuje naredna tablica:

Version
Broj verzije Internet protokola (za IPv6 je 6).

Priority
Omogućava izvoru da identificira željeni prioritet prilikom uručivanja paketa. Vrijednosti prioriteta podijeljene su u raspone: promet gdje izvor omogućava kontrolu prenatrpanosti prometa ili kontrole nema.

Flow label
Polje koje koristi izvor da označi pakete koji traže posebno rukovanje kod IPv6 usmjernika. Protok je jedinstveno identificiran kao kombinacija izvorne adrese i protoka različitog od nule.

Payload length
Duljina korisnog sadržaja (u broju okteta).

Next header
Identificira tip zaglavlja odmah nakon IPv6 zaglavlja.

Hop limit
8 bit-ni cijeli broj koji se smanjuje za jedan kod svakog prolaska kroz neki uređaj koji otprema paket. Paket se odbacuje (više se ne distribuira) ako prilikom smanjivanja ova vrijednost dođe do nule; smatra se da se je zagubio (zalutao, nestao).

Source address
128 bit-na adresa izvora paketa.

Destination address
128 bit-na adresa primatelja paketa.

TCP

Transmission Control Protokol - Omogućava pouzdan protok i isporuku podataka po uspostavljanju konekcije na način da se za svaki odaslani paket traži potvrda prijama i ispravnosti podataka od primatelja, a primatelj u slučaju neispravnosti podataka traži od izvora ponovno slanje istog paketa.

Strukturu TCP zaglavlja prikazuje naredna tablica sastavljena od 32 bit-nih redaka:

Source port
Broj porta izvora u aplikacijskom sloju.

Destination port
Broj porta odredišta u aplikacijskom sloju.

Sequence number
Broj sekvence prvog okteta podataka u segmentu (osim ako je u ovom polju SYN oznaka). Ako je SYN oznaka prisutna, broj sekvence koji slijedi je početni broj sekvence (ISN - Initial Sequence Number) i prvi oktet podataka ima vrijednost 'ISN+1'.

Acknowledgment number
ACK je upravljački bit i ako je postavljen, ovo polje sadržava vrijednost sljedećeg broja sekvence (ISN) kojeg pošiljatelj segmenta očekuje primiti. Kad se veza jednom uspostavi ova vrijednost se uvijek šalje.

Data offset
4 bit-a. Broj 32 bit-nih skupina u TCP zaglavlju, koji ukazuje u kojem momentu započinju stvarni podaci. TCP zaglavlje (uz uključivanje 'Option + Padding' ) takve je duljine da bude cjelobrojni umnožak od 32 bit-a.

Reserved
6 bit-a. Rezervirano polje za buduću uporabu. Mora imati vrijednost 'nula'.

Control bits
6 bit-a. Kontrolni bit-ovi koji se očitavaju s desna u lijevo i znače:

Window
16 bit-a. Broj okteta koji pošiljatelj segmenta može prihvatiti, počevši s oktetom koji je u ACK polju.

Checksum
16 bit-a. Kontrolni zbroj sadrži 'I komplement' od 'I komplementa' zbroja svih 16 bit-nih skupina od zaglavlja pa nadalje. Ako segment sadržava neparan broj u zaglavlju i ima se izračunati kontrolni zbroj za daljnji tekst, posljednji oktet je popunjen s desna s nulama kako bi se formirale 16 bit-ne skupine potrebne za ispravan izračun kontrolnog zbroja. Dok se računa kontrolni zbroj, u polju kontrolnog zbroja su nule.

Urgent Pointer
16 bit-a. Ovo polje sadrži trenutnu vrijednost pokazivača žurnosti kao pozitivni odmak od broja sekvence u ovom segmentu. Pokazivač žurnosti ukazuje na broj sekvence okteta u kojem su žurni podaci. Ovo polje može se interpretirati samo u segmentima za koje je URG upravljački bit postavljen.

Options
Izbori (više njih) prenose se na kraju TCP-a zaglavlja i uvijek imaju duljinu koja je višekratnik od 8 bit-a. Svi izbori uključeni su u kontrolni zbroj. Svaki pojedini izbor mora započeti na granici između okteta.

Dvije su moguće forme za neki od izbora:

• Opcija veličine jednog okteta.
• Izbor značaja okteta, izbor duljine okteta i izbor podataka u oktetu.

U duljini okteta uključuje se tip okteta i podaci koji mu pripadaju.

Ako su izbori kraći od vrijednosti koja je višekratnik skupine jednog redka zaglavlja, ostatak po izboru mora se ispuniti nulama.

TCP mora sadržavati sve raspoložive opcije.

Data
Podaci u TCP naslijeđeni (preuzeti) su od protokola nadređenog nivoa.

UDP

User Datagram Protocol - Pruža brz i jednostavan, ali nepouzdan način prijenosa poruka i namijenjen je za transakcijski orijentirane usluge. Svako UDP zaglavlje zadrži oznaku odredišnog i izvornog port-a, te omogućava nadređenim protokolima da usmjere podatke prema specifičnoj programskoj potpori koja zna rastumačiti sadržaj. Kontrole prijenosa nema.

Strukturu UDP zaglavlja prikazuje naredna tablica sastavljena od 32 bit-nih redaka:

Source port
Izvorni port je opciono polje koje se može i ne mora popuniti. Kad je iskorišteno ukazuje na koji port odredište mora odgovoriti i može se uporabiti kao usmjeravanje poruka za slučaj odsutnosti podataka. Ako ovo polje ne sadrži podatke ispunjeno je nulama.

Destination port
Odredišni port ima značenje unutar konteksta odredišne Internet adrese primatelja.

Length
Duljina datagrama u oktetima, uključujući samo zaglavlje i podatke. Minimalna vrijednost je osam (8).

Checksum
Kontrolni zbroj sadrži 'I komplement' od 'I komplementa' zbroja svih 16 bit-nih skupina od zaglavlja pa nadalje. UDP zaglavlje i podaci, ako je potrebno dopunjuju se nulama kako bi ukupna duljina datagrama bila multiplikator od dva okteta.

Data
Polje u UDP koje sadrži podatke.

|   1   |   2   |   3   |   4   |   5   |   6   |   7   |   8   |   9   |