! Sítě jsou složité pro zjednodušení jsou řešeny po vrstvách! ISO/OSI model - od teorie k praxi příliš se neujal 7 vrstev používán pro klasifikaci a výuku! TCP/IP - od praxe k teorii sada protokolů implementovaných na internetu 4 resp. 5 vrstev specifikován pomoci RFC! Protokol! je sada pravidel popisujících výměnu dat.! Pro TCP/IP jsou nejčastěji popsány v tzv. RFC. predn_11.doc 11.05.01 12:52 1
Síťové modely ISO/OSI TCP/IP Application Presentation Application Session Transport Transport Network Internet Link Network Interface Physical Hardware predn_11.doc 11.05.01 12:52 2
Zapouzdřování (enkapsulace) system1: system2: vi telnet Aplikační data Aplikační vrstva - zprávy! (telnet protokol) telnetd Aplikační data TH Aplikační data Transportní vrstva - pakety (TCP) TH Aplikační data IH TH Aplikační data IP vrstva - datagramy (IP) IH TH Aplikační data FH IH TH Aplikační data FT Síťová a fyzická vrstva - rámce (ethernet) FH IH TH Aplikační data FT predn_11.doc 11.05.01 12:52 3
Síťová a fyzická vrstva Topologie:! Sběrnice (bus) původní ethernet na koaxiálním kabelu! Hvězda (star) ethernet na kroucené dvojlince! Kruh (ring) TokenRing (IBM) Metodologie:! Pravděpodobnostní: CSMA/CD (Ethernet)! Deterministická TokenRing! Spojovaná ATM predn_11.doc 11.05.01 12:52 4
Protokoly:! Ethernet, TokenRing, ATM fyzické přenosové protokoly! SLIP (Serial Line IP) - přenos IP po sériové lince! PPP (Point to Point Protokol) - novější způsob přenosu IP po sériové lince! ARP (Address Resolution Protocol)- mapování IP adres do fyzických adres přenosového protokolu! RARP (Reverse Address Resolution Protocol) - zjištění IP adresy na základě fyzické adresy predn_11.doc 11.05.01 12:52 5
Ethernet Adresace na ethernetu! fyzická adresa, MAC adresa, 6 bytů psaných hexa oddělené dvojtečkou! 3 byty přidělené výrobci, 3 byty určovány výrobcem! různé karty mají (by měly mít) různé fyzické adresy Typy adres:! broadcast: ff:ff:ff:ff:ff:ff! multicast 01:00:5e:xx:xx:xx! unicast ostatní adresy! Rozhraní předává ke zpracování: broadcasty, definované mulicasty a unicast s vlastní adresou - normální činnost! nebo vše (promiskuitní režim) - sledování sítě, výrazně více zatěžuje systém! predn_11.doc 11.05.01 12:52 6
Struktura ethernetového rámce:!! 8B! preamble! 6B! adresa cíle! 6B! adresa zdroje! 2B! typ (>=5dd) resp. délka (<5dd)! max. 1500B! data! 4B! CRC Výpis konfigurace rozhraní: ifconfig interface root@solaris/root>ifconfig nei0 nei0: flags=1000843<up,broadcast,running,multicast,ipv4> mtu 1500 index 2 inet 192.168.10.2 netmask ffffff00 broadcast 192.168.10.255 ether 0:80:48:ed:84:17 predn_11.doc 11.05.01 12:52 7
CSMA/CD Host has message Carrier sense Traffic on network? Yes No Collision detection Success No Send message and check for collision. In case of collision, transmit jam and stop. Was there a collision Yes Wait, back of exponentially predn_11.doc 11.05.01 12:52 8
Výpis nakonfigurovaných rozhraní a informace o přenesených paketech:! netstat -i root@solaris/root>netstat -i Name Mtu Net/Dest Address Ipkts Ierrs Opkts Oerrs Collis Queue lo0 8232 loopback localhost 718831 0 718831 0 0 0 nei0 1500 192.168.10.0 solaris 51533 110 16603 0 0 0! Kolize normální jev, pokud nepřesahuje trvale 10%, nevadí! Chyby nesmí být, pokud se vyskytují pravidelně, znemožňují provoz na síti predn_11.doc 11.05.01 12:52 9
Segment sítě! jeden fyzický úsek sítě (koaxiální kabel zakončený odpory, jeden kroucený kabel) Opakovač (repeater, hub)! spojuje segmenty sítě do tzv. kolizní domény! šíří všechny pakety včetně kolizí a chyb (může chybový port odpojit) Přepínač (switch, most, bridge)! přepíná pakety na linkové vrstvě na základě fyzických adres! spojuje kolizní domény a přenáší mezi nimi jen potřebná data! zvyšuje bezpečnost sítě a zmenšuje zátěž sítě! je dražší a hlučnější než hub predn_11.doc 11.05.01 12:52 10
IP vrstva Protokoly:! IP (Internet Protocol) přenos datagramů mezi dvěma uzly sítě Definuje adresaci a směrování. Dvě verze: IPv4 a IPv6! ICMP (Internet Control Message Protocol) testování a přenos chybových zpráv Adresy IPv4:! 4 byty psané dekadicky po bytech oddělené tečkou! adresa rozdělena na adresu sítě a adresu uzlu! Třídy adres (x = část adresy sítě, y = adresa uzlu, z = multicast adresa): A: 1-127.y.y.y B: 128-191.x.y.y C: 192-223.x.x.y D: 224-239.z.z.z predn_11.doc 11.05.01 12:52 11
Speciální adresy:! 127.y.y.y rezervováno pro tzv. loopback! Adresa s nulovou částí adresy uzlu: adresa sítě! Adresa s jedničkovou částí adresy uzlu: broadcast! 0.0.0.0 použita v případě když vlastní adresa není známa (RARP)! 10.y.y.y, 172.16-31.y.y, 192.168.y.y lze použít jako privátní adresy. Nikdy se nesmí objevit na Internetu. predn_11.doc 11.05.01 12:52 12
Výpis nastavení síťového rozhraní: root@solaris/root>ifconfig nei0 nei0: flags=1000843<up,broadcast,running,multicast,ipv4> mtu 1500 index 2 inet 192.168.10.2 netmask ffffff00 broadcast 192.168.10.255 ether 0:80:48:ed:84:17 Ověření průchodnosti cesty:! root@solaris/root>ping dilna dilna is alive root@solaris/root>ping -s dilna PING dilna: 56 data bytes 64 bytes from dilna (192.168.10.1): icmp_seq=0. time=1. ms 64 bytes from dilna (192.168.10.1): icmp_seq=1. time=1. ms ^C ----dilna PING Statistics---- 4 packets transmitted, 4 packets received, 0% packet loss round-trip (ms) min/avg/max = 1/1/1 predn_11.doc 11.05.01 12:52 13
Náhrada adres jménem! pomůcka pro uživatele! překlad jmen na adresy (a naopak) se nazývá "resolvování"! jméno může být jednoduché nebo doménové! překlad je pomocí: souboru /etc/hosts distribuované služby DNS (implementováno např. programem named) jmenných služeb NIS, NIS+, LDAP! druh překladu bývá určován souborem /etc/nsswitch.conf Příklad: root@solaris/root>cat /etc/hosts # # Internet host table # 127.0.0.1 localhost 192.168.10.2 solaris loghost 192.168.10.1 dilna root@solaris/root>grep hosts /etc/nsswitch.conf hosts: files predn_11.doc 11.05.01 12:52 14
Směrování (routing):! přepínéní datagramů v mezilehlých uzlech (routerech)! je ovlivněno adresou sítě, nikoliv adresou uzlu Maska sítě:! explicitně definuje rozdělení adresy na adresu sítě a adresu uzlu! na Solarisu jsou masky v souboru /etc/netmasks Subsítě:! pomocí masky sítě delší než je standardní se jedna síť rozdělí na více podsítí. VLSM (Variable Length Subnet Masks):! maska podsítě není konstantně dlouhá ale má různou délku pro různé podsítě CIDR (Classless Inter Domain Routing)! sdružování více sítí do jedné pomocí masky kratší než je standardní predn_11.doc 11.05.01 12:52 15
Směrování v Unixu! je integrováno v jádře! je řízeno tabulkou! tabulku lze nastavit: ručně (staticky při startu) příkazem route dynamicky démony které implementují speciální routovací protokoly rdisc implementace protokolu Router Discovery na Sunech routed implementace protokolu RIP gated implementace protokolů RIP, OSPF, BGP a další predn_11.doc 11.05.01 12:52 16
Výpis směrovací tabulky:! root@solaris/root>netstat -r Routing Table: IPv4 Destination Gateway Flags Ref Use Interface -------------------- -------------- ----- ----- ------ --------- 192.168.10.0 solaris U 1 202 nei0 224.0.0.0 solaris U 1 0 nei0 localhost localhost UH 211068440 lo0 Ověření cesty k cíli:! root@solaris/root>traceroute dilna traceroute to dilna (192.168.10.1), 30 hops max, 40 byte packets 1 dilna (192.168.10.1) 1.286 ms 0.930 ms 0.928 ms predn_11.doc 11.05.01 12:52 17
Unix jako router! vyžaduje 2 nebo více síťových rozhraní! musí být povoleno v jádře, obvykle parametrem ip_forwarding příkazu ndd! obvykle na něm běží routovací daemoni Unix jako firewall! router který filtruje provoz podle zadaných pravidel! může být součástí jádra nebo speciální produkt! predn_11.doc 11.05.01 12:52 18
Transportní vrstva! Doplňuje adresaci uzlů o adresaci aplikací běžících na uzlech (o tzv. porty)! Protokoly:! přiřazení čísel protokolům je v souboru /etc/protocols! TCP (Transmissin Control Protocol) oboustranný spojovaný zabezpečený proud dat! UDP (User Datagram Protocol) nespojovaný, nezabezpečený přenos datagramů mezi aplikacemi Porty:! 64k portů TCP a 64k portů UDP! porty 0-1023 jsou privilegované - mohou být použity pouze aplikacemi s UID=0! v /etc/services jsou uvedeny porty přidělené standardním aplikacím:! root@solaris/root>grep telnet /etc/services telnet 23/tcp predn_11.doc 11.05.01 12:52 19
Model klient server Aplikace! Aplikace je obvykle tvořena klientem (volaným přímo uživatelem) a serverem (běžícím nebo podle potřeby odstartovaným démonem).! Aplikace se píší metodou socketů (BSD) nebo RPC. Sockety! obdoba souborů! většina portů z /etc/services je používána pomocí socketů! Typické aplikace: telnet, ftp, rlogin, sendmail, named predn_11.doc 11.05.01 12:52 20
RPC (Remote Procedure Call)! síťové operace jsou zamaskovány pomocí volání procedur, které se provádějí na vzdáleném uzlu! Jedna z implementací je od firmy Sun jako součást tzv. ONC (Open Network Computing) Je to TI-RPC (Transport Independent) - vazba na transportní vrstvu může být až při startu aplikace, ne při jejím psaní. Součástí je protokol XDR (externl Data representation) zaručující správné předávání datových typů mezi různými platformami Přidělování portů může být dynamické pomocí démona rpcbind (dříve portmap)! Typické aplikace: NFS: mountd, dfshares, dfmounts NIS+, NIS: ypcat, ypwhich spray! Informace o RPC programech běžících na uzlu lze získat příkazem rpcinfo predn_11.doc 11.05.01 12:52 21
Start serverů aplikací:! ručně! startovacím skriptem při startu systému! programem inetd Program inetd! startován při startu systému! načítá konfigurační soubor inetd.conf! může startovat jak socketové tak RPC aplikace! poslouchá na požadovaných portech a pří požadavku na spojení startuje démona! běží s UID=0 a proto může být použit k útokům na systém! pro zvýšení bezpečnosti lze použít tzv. wrappery: programy startované z inetd místo démona provedou kontrolu přípustnosti požadavku a buďto jej odmítnou nebo odstartují démona predn_11.doc 11.05.01 12:52 22
Výsek z /etc/inetd.conf: # Configuration file for inetd(1m). See inetd.conf(4). # # To re-configure the running inetd process, edit this file, then # send the inetd process a SIGHUP. # # Syntax for socket-based Internet services: #<service_name> <socket_type> <proto> <flags> <user> <server_path> <args> # # Syntax for TLI-based Internet services: # # <service_name> tli <proto> <flags> <user> <server_pathname> <args> # Ftp and telnet are standard Internet services. # ftp stream tcp6 nowait root /usr/sbin/in.ftpd in.ftpd telnet stream tcp6 nowait root /usr/sbin/in.telnetd in.telnetd # # Rquotad supports UFS disk quotas for NFS clients # rquotad/1 tli rpc/datagram_v wait root /usr/lib/nfs/rquotad rquotad predn_11.doc 11.05.01 12:52 23
Výpis aktivních spojení: root@solaris/root>netstat -a UDP: IPv4 Local Address Remote Address State -------------------- -------------------- ------- *.route Idle *.* Unbound *.sunrpc Idle *.* Unbound *.32771 Idle TCP: IPv4 Local Address Remote Address Swind Send-Q Rwind Recv-Q State ---------------- --------------- ----- ------ ----- ------ ----- *.* *.* 0 0 24576 0 IDLE *.sunrpc *.* 0 0 24576 0 LISTEN *.* *.* 0 0 24576 0 IDLE *.ftp *.* 0 0 24576 0 LISTEN *.telnet *.* 0 0 24576 0 LISTEN *.shell *.* 0 0 24576 0 LISTEN localhost.32933 localhost.32773 32768 0 32768 0 ESTABLISHED localhost.32773 localhost.32933 32768 0 32768 0 ESTABLISHED predn_11.doc 11.05.01 12:52 24