MODUŁ 12

Usługi i protokoły sieciowe

PPrezentacja dla nauczyciela

Port 53, port 80, SMTP, POP3, IMAP, FTP — na egzaminie dostajesz zadanie „skonfiguruj usługę” znacznie częściej niż „narysuj stos”. Ten moduł zbiera w katalogu, co nasłuchuje na jakim porcie, czym się różni protokół od usługi, jak właściwie działa poczta i FTP, i — na końcu — które usługi z podstawy programowej naprawdę wypadają na egzaminie.

Protokół, usługa i port to trzy różne rzeczy

Protokół to zbiór zasad, według których dwa urządzenia wymieniają się danymi: TCP, HTTP, DHCP, ARP. Usługa to to, co klient dostaje od procesu działającego na serwerze: strona WWW, poczta, adres przyznany na bootowanie.

Port to numer, po którym wiedzą, do której usługi się zwrócić — numer drzwi w budynku, w którym pracuje wiele firm naraz.

Rozróżnienie ma praktyczne skutki. Mówisz „nie działa DNS” i zaglądasz w konfigurację serwera DNS.

Mówisz „nie działa DNS”, sprawdzasz, czy ktoś nie włączył na routerze firewalla blokującego port 53 — a serwer jest w porządku. Ten sam objaw, dwie zupełnie różne usterki, bo pomyliłeś usługę z portem.

TCP czy UDP — kiedy którego

TCP przed rozpoczęciem przesyłania otwiera połączenie trzema pakietami, potem pilnuje, żeby nic nie zginęło i żeby kolejność się zgadzała. UDP nie nawiązuje połączenia, nie potwierdza odbioru i nie dba o kolejność — wysyła datagram i nie czeka.

Niezawodność (potwierdzenia, retransmisje) może dodać dopiero aplikacja. Stąd wybór: usługi, w których każdy bajt się liczy, idą po TCP; usługi, w których zgubiona pojedyncza informacja nie szkodzi, idą po UDP.

Wybór nie jest kaprysem, tylko rachunkiem: retransmisja i potwierdzenia kosztują czas, a przy DHCP jedno „czy jest serwer?” powtórzone trzy razy jest tańsze niż niezawodny kanał. Przy pobieraniu pliku za to płacisz dwukrotnie — wolniej, ale bez duplikatów i bez dziur w pliku.

Katalog usług i portów

Poczta: SMTP wysyła, POP3 i IMAP odbierają

Poczta internetowa to nie jedna usługa, tylko trzy. SMTP wysyła — i to zarówno między serwerami, jak i od Twojego programu pocztowego.

POP3 i IMAP odbierają. Myli „SMTP odbiera pocztę” to najczęstszy błąd z tej sekcji: protokół, którym wysyłasz, i protokół, którym czytasz, to dwa różne programy.

Rekord MX w DNS to jedyny łącznik między „adresem pocztowym” a adresem komputera. Adres jan.kowalski@szkola.pl jest nazwą, a nie adresem IP — serwer pocztowy dopiero po nim sięgając wie, gdzie list ma trafić.

Bez poprawnego MX-u poczta nie wróci nawet przy działającym serwerze pocztowym.

POP3 czy IMAP — jedyna różnica, o którą pytają

SMTP nie obsługuje załączników w swojej postaci — przesyła tylko tekst. Załącznik binarny, czyli zdjęcie albo PDF, trzeba najpierw zakodować wewnątrz wiadomości, zwykle w standardzie MIME kodowaniem Base64.

Dlatego „dodaj załącznik” w programie pocztowym to operacja, o której nie myślisz, a bez której list by nie dotarł.

FTP — dwa kanały i jeden problem

FTP nie jest jednym połączeniem. Kanał sterujący na porcie 21 przenosi polecenia — „wgraj plik”, „wylistuj katalog” — i trwa przez całą sesję.

Kanał danych przenosi właściwą treść i jest otwierany osobno na każdą operację: w trybie aktywnym na porcie 20, w trybie pasywnym na porcie wybranym przez klienta powyżej 1024.

Różnica trybów w jednym zdaniu: w trybie aktywnym to serwer otwiera połączenie do klienta, a w trybie pasywnym — klient do serwera. Stąd typowa usterka: klient w sieci prywatnej, za routerem z NAT, nie ma adresu, pod który serwer mógłby wrócić.

Logowanie działa, bo port 21 jest wpuszczany, a przesyłanie plików nie. Tryb pasywny rozwiązuje sprawę, bo cały ruch inicjuje klient od środka.

Pułapka praktyczna: w arkuszach zdarza się zadanie „skonfiguruj przekierowanie portu WAN na interfejs serwera dla usługi FTP”. Nie chodzi o przekierowanie ruchu poczty na serwer, tylko o skierowanie zewnętrznego ruchu FTP na adres maszyny w sieci wewnętrznej.

Co się dzieje, gdy wpisujesz adres w przeglądarce

Siedem kroków, z których tylko dwa to właściwy HTTP. Reszta to przygotowanie: najpierw trzeba dowiedzieć się, jaki to adres, potem trzeba otworzyć kanał, potem jeszcze dogadać się o szyfrowanie.

Trójkąt TCP (kroki 3–5) to nawiązanie kanału — żadne dane jeszcze nie płynie. TLS (w kroku 6) to osobny etap: klient i serwer dogadują się o kluczu szyfrującym, zanim cokolwiek poufnego ruszy.

Podobnie wygląda HTTP na porcie 80 — bez TLS, ale wtedy hasło w formularzu leci otwartym tekstem przez całą sieć.

DHCP w czterech krokach

Adresu IP nie wpisuje się do komputera ręcznie przy każdym uruchomieniu — komputer go o nie prosi, i to czterema krokami, znanymi jako DORA. Klient zaczyna od rozgłoszenia, bo nie ma jeszcze adresu i nie wie, gdzie pukać.

Rozsylane kroki (1 i 3) są w rysunku narysowane przerywaną linią, a kroki bezpośrednie (2 i 4) — pełną.

Oferta serwera idzie zwykle bezpośrednio do klienta, ale zgłoszenie i żądanie zawsze lecą rozgłoszeniem — inaczej dwa komputery w siedzie wzięłyby ten sam adres, bo oba podjęłyby tę samą ofertę. Po potwierdzeniu klient zapisuje konfigurację na dysk i przy następnym starcie pyta tylko o przedłużenie dzierżawy, nie przechodzi całej procedury od nowa.

Opcja ipconfig /release wyrzuca adres, ipconfig /renew prosi o nowy. To pierwsza rzecz do wykonania, gdy „komputer dostał zły adres”.

Protokoły, o których egzamin nie mówi wprost

Część ruchu w sieci odbywa się bez adresów IP albo bez numerów portów. Warto umieć je wskazać, bo pytania o nie padają częściej, niż sugeruje ich „niewidoczność”.

• ARP — zapytanie „kto ma adres 192.168.10.1?” i odpowiedź „ja, mój MAC to X”. Bez niego pakiet z adresem IP nigdy nie zamieniłby się w ramkę z adresem MAC.
• ICMP — nośnik ping, tracert i traceroute. Nie ma portu, bo nie niesie danych aplikacji — służy do rozpoznania, czy host żyje i gdzie ruch ginie.
• NetBIOS i SSDP — służą do odkrywania sąsiadów; stąd komputer w Windows „widzi” inne komputery w sieci, na które nikt się nie zgłasza. Z punktu widzenia egzaminu to szum, z punktu widzenia bezpieczeństwa — ta sama usługa odpowiada za ataki podszywania się pod cudze drukarki.
• ARP i DHCP nie pytają o hasło — dlatego działają w sieci, zanim administrator zdąży skonfigurować zabezpieczenia. Stąd 802.1X i dynamiczne ARP.

Jak sprawdzić usługę na swoim sprzęcie

Na praktycznym egzaminie ipconfig /all jest poleceniem wartejszym niż wszystkie pozostałe razem wzięte: jednym ruchem pokazuje, jaki serwer przydzielił adres i który serwer DNS dostał do użycia. Jeśli w tym zadaniu dostajesz adres ręcznie, wyłącz DHCP na karcie — inaczej ustawienia ręczne zostaną nadpisane przy pierwszym restarcie.

Usługi z podstawy programowej — co faktycznie pada

Podstawa programowa kwalifikacji INF.02, obowiązująca od 1 września 2019 roku, wymaga w jednostce „Administrowanie systemami operacyjnymi” między innymi konfigurowania usług, rol i funkcji sieciowego systemu operacyjnego (punkt 7) oraz rozpoznawania protokołów aplikacyjnych (punkt 13). Szczegółowa lista usług serwerowych, która przeszła z kwalifikacji EE.08 do INF.02, wymienia: DHCP, DNS, IIS (WWW oraz FTP) lub Apache, serwer poczty, RRAS, WDS, usługi pulpitu zdalnego, usługi terminalowe, usługi plików, serwer wydruku oraz usługi zasad sieciowych i dostępu sieciowego.

Sama lista nie wystarczy, bo uczeń traktuje ją jako jednakowo ciężką.

Poniżej dołożyłem, które z tych usług naprawdę pada — na podstawie spisu 38 arkuszy praktycznych INF.02 z lat 2021–2026.