Usługi i protokoły sieciowe — kurs INF.02: Sieci lokalne

Co dziś robimy

1. 2 minProtokół, usługa i port to trzy różne rzeczy Port to numer, po którym wiedzą, do której usługi się zwrócić — numer drzwi w budynku, w…
2. 3 minTCP czy UDP — kiedy którego Niezawodność (potwierdzenia, retransmisje) może dodać dopiero aplikacja.
3. 2 minKatalog usług i portów teza, kod i pytanie kontrolne
4. 6 minPoczta: SMTP wysyła, POP3 i IMAP odbierają Myli „SMTP odbiera pocztę” to najczęstszy błąd z tej sekcji: protokół, którym wysyłasz, i…
5. 3 minPOP3 czy IMAP — jedyna różnica, o którą pytają Dlatego „dodaj załącznik” w programie pocztowym to operacja, o której nie myślisz, a bez…
6. 5 minFTP — dwa kanały i jeden problem Kanał danych przenosi właściwą treść i jest otwierany osobno na każdą operację: w trybie…
7. 6 minCo się dzieje, gdy wpisujesz adres w przeglądarce Trójkąt TCP (kroki 3–5) to nawiązanie kanału — żadne dane jeszcze nie płynie.
8. 6 minDHCP w czterech krokach Opcja ipconfig /release wyrzuca adres, ipconfig /renew prosi o nowy.
9. 3 minProtokoły, o których egzamin nie mówi wprost ARP — zapytanie „kto ma adres 192.168.10.1?” i odpowiedź „ja, mój MAC to X”.
10. 3 minJak sprawdzić usługę na swoim sprzęcie teza, kod i pytanie kontrolne
11. 3 minUsługi z podstawy programowej — co faktycznie pada Sama lista nie wystarczy, bo uczeń traktuje ją jako jednakowo ciężką.
12. 5 minPodsumowanie bilet wyjściowy i zadanie domowe

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.

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…

• 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…
• Przy pobieraniu pliku za to płacisz dwukrotnie — wolniej, ale bez duplikatów i bez dziur w pliku.

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.

• 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.

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…
• 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.

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.

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

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.
• ARP i DHCP nie pytają o hasło — dlatego działają w sieci, zanim administrator zdąży skonfigurować zabezpieczenia. Stąd 802.1X i dynamiczne ARP.

Co zabrać z lekcji

• Atom 01
• Port to numer, po którym wiedzą, do której usługi się zwrócić — numer drzwi w budynku, w którym pracuje wiele firm naraz.
• Niezawodność (potwierdzenia, retransmisje) może dodać dopiero aplikacja.
• Katalog usług i portów