U6_D_La_capa_transport (1).pdf

LA CAPA DE TRANSPORT UNITAT 6 CONTINGUT DE LA UNITAT ➤ 6.1 FUNCIONS DE LA CAPA DE TRANSPORT ➤ 6.2 PROTOCOLS DE LA CAPA DE TRANSPORT 6.2.1 PROTOCOL TCP 6.2.2 PROTOCOL UDP ➤ 6.3 PAT (PORT ADDRESS TRANSLATION) 2 6.1 FUNCIONS DE LA CAPA DE TRANSPORT LA CAPA DE TRANSPORT 3 LA CAPA DE TRANSPORT: FUNCIONS DE LA CAPA DE TRANSPORT ➤ La capa de transport es l’encarregada de realitzar la transmissió entre les aplicacions que es volen comunicar, ocultant els detalls de la xarxa o xarxes subjacents. És a dir, la capa de transport fa de pont entre les capes orientades a la xarxa i les orientades a l’aplicació. ➤ La capa de transport proporciona un servei de comunicació directe i e cient entre aplicacions que s'executen en diferents màquines. Per a això, la capa de transport rep del host d’origen les dades a enviar, les fragmenta en segments (PDU capa transport) de longitud apropiada per a ser transferides a la capa de xarxa. Etiqueta els segments de manera que es pugui identi car quina aplicació els ha generat i cap a quina aplicació van dirigits i els passa al nivell de xarxa per a què sigui gestionat el seu enviament a través de la xarxa. 4 fi fi LA CAPA DE TRANSPORT: FUNCIONS DE LA CAPA DE TRANSPORT ➤ Com poden existir vàries aplicacions d’un mateix ordinador que es volen comunicar al mateix temps, la capa de transport introdueix el concepte de Port per a resoldre aquest problema. Així, cada aplicació que es vol comunicar ho ha de fer pel port assignat, per a què la comunicació no interfereixi amb les altres aplicacions (socket). ➤ Els protocols més importants en la capa de transport són el protocol TCP (Transmission control protocol), i el protocol UDP (User Datagram Protocol). ➤ Per altra banda, els serveis més importants que proporciona aquesta capa són entre altres, multiplexació, recuperació d’errors i control de uxe. 5 fl LA CAPA DE TRANSPORT: FUNCIONS DE LA CAPA DE TRANSPORT Exemple del procés d’enviament de les dades utilitzant el protocol de transport TCP. 6 LA CAPA DE TRANSPORT: FUNCIONS DE LA CAPA DE TRANSPORT Protocols de la capa de transport del model TCP/IP actual. 7 6.2 PROTOCOLS DE LA CAPA DE TRANSPORT LA CAPA DE TRANSPORT 8 PROTOCOLS DE LA CAPA DE TRANSPORT ➤ Els principals protocols de la capa de transport són els següents: El protocol TCP (Transmission control protocol) El protocol UDP (User Datagram Protocol) 9 LA CAPA DE TRANSPORT: FUNCIONS DE LA CAPA DE TRANSPORT Protocols més importants de la cap de transport del model TCP/IP 10 6.2.1 PROTOCOL TCP (TRANSMISSION CONTROL PROTOCOL) PROTOCOLS DE LA CAPA DE TRANSPORT 11 PROTOCOL TCP (TRANSMISSIÓN CONTROL PROTOCOL) ➤ TCP (Transmission control protocol) és un dels protocols més utilitzats del model TCP/IP. ➤ El seu funcionament és molt més complicat que el protocol UDP. ➤ El protocol TCP és un protocol able i orientat a la connexió. ➤ El Protocol TCP és un protocol orientat a la connexió: Quan es vol enviar un bloc de dades des d'un host origen a un host destí, el protocol TCP estableix prèviament una connexió lògica entre els dos hosts, a través de la qual enviarà tota la informació. Una vegada nalitzat el procés de comunicació, si la connexió ja no és necessària, es destrueix. L'avantatge d'utilitzar connexions lògiques és que l’emissor i el receptor poden establir i gestionar alguns paràmetres i serveis de la connexió, com per exemple el control de ux. És important remarcar que aquest tipus de connexions són punt a punt. 12 fi fl fi PROTOCOL TCP (TRANSMISSIÓN CONTROL PROTOCOL) ➤ El Protocol TCP és un protocol able perquè garanteix que les dades enviades arriben correctament al destí. El protocol TCP està especi cat en el RFC793. ➤ Per aconseguir un servei able, s'utilitza un sistema de reconeixement de missatges, que consisteix en què per a cada missatge rebut es retorna una con rmació (acknowledgement o, simplement, ACK) per a què l'emissor sàpiga que ha arribat correctament. Si no li arriba aquesta con rmació passat un cert temps, l'emissor reenvia el missatge. ➤ El mecanisme de nestra del protocol TCP permet enviar més d'un missatge abans d'haver rebut totes les con rmacions anteriors. 13 fi fi fi fi fi fi fi PROTOCOL TCP (TRANSMISSIÓN CONTROL PROTOCOL) Mecanisme de finestra del protocol TCP. 14 PROTOCOL TCP (TRANSMISSIÓN CONTROL PROTOCOL) ➤ Els segments que utilitzen el protocol TCP viatgen en el camp de dades d'un paquet IP. ➤ La informació que intercanvien les aplicacions es divideix en segments TCP per a la seva transmissió. Per facilitar el control de ux dels bytes els segments es numeren i s’indica en la seva capçalera el primer byte que transporta. Les con rmacions de recepció (ACK) representen el següent byte que s'espera rebre. 15 fi fl SERVEIS DEL PROTOCOL TCP 6.2.1 PROTOCOL TCP (TRANSMISSION CONTROL PROTOCOL) 16 SERVEIS DEL PROTOCOL TCP ➤ Els serveis que proporciona el protocol TCP són les següents: Establiment i gestió de connexions lògiques punt a punt, a través de les quals s'envien les dades entre les aplicacions. Multiplexació: permet enviar fragments de dades de diferents aplicacions mitjançant una mateixa connexió. D’aquesta manera s’aconsegueix comunicacions simultànies i uides. Control de ux i de congestions: permet detectar la presència de congestions a la xarxa i adaptar la velocitat d'enviament dels segments per evitar-les. Detecció d’errors: permet la detecció d’errors durant la transmissió dels segments. En el host origen, es realitza la fragmentació de les dades procedents de l'aplicació en segments de la mida adequada per a viatjar a través de la xarxa. En el host de destinació, es realitza la reordenació dels segments procedents de la fragmentació en l'origen i es realitza la reconstrucció de les dades originals a partir dels segments. Entrega able: el host destí informa al host origen que s’ha rebut correctament cada segment. Retransmissió automàtica: Consisteix en tornar enviar aquells segments que no han arribat o que han arribat amb errors. Eliminació de segments: consisteix en l’eliminació dels segments que han arribat duplicats. 17 fi fl fl SERVEIS DEL PROTOCOL TCP ➤ El protocol TCP garanteix que el missatge podrà ser reconstruït al destí, ja que es reordenaran els segments, s'eliminaran els duplicats i es retransmetran aquells segments que no hagin arribat o que hagin arribat amb errors. A més, si es rep la con rmació de tots els segments per part del receptor, podem estar segurs que el missatge ha arribat bé. Tot això, té un elevat cost a nivell d’e ciència que fa que el protocol TCP sigui un protocol molt més lent que el protocol UDP. ➤ TCP és una bona opció per a aplicacions que requereixin abilitat en l'entrega, però no per a aquelles aplicacions que necessitin comunicar-se a temps real. 18 fi fi fi FORMAT DE LA PDU 6.2.1 PROTOCOL TCP (TRANSMISSION CONTROL PROTOCOL) 19 PROTOCOL TCP: FORMAT DE LA PDU ➤ Els segments del protocol TCP tenen el següent format: Format del segment TCP. 20 PROTOCOL TCP: FORMAT DE LA PDU ➤ Els camps del segment TCP són els següents: Port origen: número de 16 bits (2 bytes) que té com a nalitat identi car el procés (aplicació que s’està executant) que envia les dades en el host origen. Port destinació: número de 16 bits (2 bytes) que té com a nalitat identi car el procés (aplicació que s’està executant) que ha de rebre les dades en el host destí. Número de seqüència: número de 32 bits (4 bytes) que s’utilitza per a identi car quin fragment s’envia. Número de reconeixement (ACK #): número de 32 bits (4 bytes) que utilitza el receptor per a con rmar a l'emissor que ha rebut correctament un determinat segment. Longitud de la capçalera (DO, Data O set): nombre de 4 bits que indica la longitud de la capçalera TCP en blocs de 4 bytes. Camp reservat (R): es tracta d'un camp de 6 bits reservat per a usos futurs. 21 ff fi fi fi fi fi fi PROTOCOL TCP: FORMAT DE LA PDU ➤ Els altres camps del segment TCP són els següents: (Continuació) Indicadors ( ags): conjunt de 6 bits que permeten diferenciar entre diferents tipus de segments TCP i controlar les connexions. Els més importants són els següents: - URG(urgent): indica que el segment conté dades urgents. - ACK(Acknowledgement): indica el reconeixement de la recepció d’un segment enviat per l’emissor. - PSH(push): indica que es desitja que les dades incloses en el segment passin a l'aplicació immediatament, sense esperar a reconstruir el missatge original (que pot haver estat fragmentat). - RST(reset): indica que es vol reiniciar la connexió. - SYN(synchronize): indica que es vol realitzar l’establiment d’una connexió. - FI: indica que es vol nalitzar una connexió. 22 fl fi PROTOCOL TCP: FORMAT DE LA PDU ➤ Els altres camps del segment TCP són els següents: (Continuació) Finestra de recepció (Window): número de 16 bits (2 bytes), indica al receptor del segment el tamany dels segments que pot rebre de l’emissor sense tenir problemes de congestió en els propers enviaments. És un sistema de control de ux. Checksum: número de 16 bits (2 bytes) que es calcula en l'origen a partir de les dades d'aplicació i de la capçalera del segment. Permet comprovar en la destinació si hi ha hagut errors en la transmissió des de l'origen. Punter de dades urgent (Urgent Pointer): número de 16 bits (2 bytes) que indica quines dades del segment són urgents. Opcions: camp variable de 32 bits (4 bytes), reservat per a usos concrets del protocol. Padding: camp variable de bits a zero que s’utilitzen per a poder tenir la capçalera del protocol amb un tamany múltiple de 4 bytes. Dades de la capa d’aplicació: Informació que envia l’aplicació. La informació que envia l’aplicació és informació no estructurada on les dades no tenen cap format. Les aplicacions s’han de posar d’acord per a entendre la informació. 23 fl PROTOCOL TCP: FORMAT DE LA PDU La PDU en la capa de transport s’anomena SEGMENT. 24 ESTATS EN UNA CONNEXIÓ TCP 6.2.1 PROTOCOL TCP (TRANSMISSION CONTROL PROTOCOL) 25 PROTOCOL TCP: ESTATS EN UNA CONNEXIÓ ➤ Les connexions TCP comuniquen entre sí als processos del dos hosts. Cada procés és identi cat per un número de port i durant la vida del procés el seu port pot trobar-se en diferents estats. Així doncs, abans d'iniciar una connexió, els ports poden trobar-se tancats (Closed) o en estat d'espera de noves connexions (Listen). ➤ L'arquitectura més comú entre aplicacions que utilitzen TCP és la de client-servidor. Normalment els servidors es troben en estat Listen, mentre que els clients es troben en estat Closed i només canvien d'estat quan volen comunicar-se amb el servidor. Quan s'estableix una connexió TCP entre dos dispositius, després de passar per una sèrie d'estats intermedis, s'arriba a l’estat de connexió establerta (Established). Mentre es trobin en l’estat de connexió establert (Established) els dos processos podran intercanviar informació a través de la mateixa connexió TCP. ➤ Quan la connexió deixa de ser necessària, s'inicia un procés de nal de la connexió que, després de passar també per una sèrie d’estats intermedis, aconsegueix l’estat d'espera (Time-Wait), en el qual estarà a la espera de qualsevol missatge endarrerit que hagi pogut quedar. Passat cert temps, el port es tanca de nou i passa a l'estat Closed. 26 fi fi PROTOCOL TCP: ESTATS EN UNA CONNEXIÓ ➤ Normalment els servidors no tanquen mai el seu port Listen, sinó que a l'hora d'establir connexions obren un nou port, que noti quen al client. D'aquesta manera es comuniquen sense alterar el port de escolta, que quedarà així disponible per rebre noves connexions. ➤ Es pot consultar l'estat dels ports d'una màquina Linux com Windows mitjançant la comanda: netstat -a 27 fi PROTOCOL TCP: ESTATS EN UNA CONNEXIÓ Resultat de executar la comanda netstat -a en Windows. 28 TRANSMISSIÓ DE DADES MITJANÇANT TCP 6.2.1 PROTOCOL TCP (TRANSMISSION CONTROL PROTOCOL) 29 PROTOCOL TCP: TRANSMISSIÓ DE DADES MITJANÇANT TCP ➤ A continuació, per a entendre quin és el funcionament dels procediments de transmissió de dades mitjançant TCP, explicarem alguns d'ells. Ens centrem únicament en els procediments més senzills, tot i que aquests procediments solen ser molt més complexos dels que detallem. ➤ Els procediments de transmissió de dades mitjançant TCP són els següent: 1) Establiment d’una connexió. 2) Transmissió de les dades (Fragmentació i entrega able dels segments TCP). 3) Final de la connexió. 30 fi PROTOCOL TCP: TRANSMISSIÓ DE DADES MITJANÇANT TCP ➤ Abans de transmetre informació utilitzant el protocol TCP és necessari obrir una connexió. Un extrem (el servidor) fa una obertura passiva i l'altre (el client) una obertura activa. ➤ El servidor en el moment de la creació del procés d’aplicació crea el TCBs NO especi cat (Transmission Control Block) que assignaran a les sol·licituds dels clients i que conté paràmetres d’informació de la connexió com per exemple el número de bytes enviats. ➤ Per al banda, el client en l’obertura passiva crearà i assignarà el TCB a la sol·licitud del procés. 31 fi PROTOCOL TCP: TRANSMISSIÓ DE DADES MITJANÇANT TCP 1) Establiment d'una connexió: Al procediment típic d'establiment de connexió TCP se’l coneix com a procediment del Three Way Handshake perquè necessita tres missatges per a l’establiment de la connexió: 1. Primer missatge: El client que desitja comunicar-se amb el servidor envia un segment TCP amb un número de seqüència aleatori anomenat Número de Seqüència Inicial (ISN, Inicial Sequence Number) i el bit del Flag SYN activat a 1. Després de l’establiment de la connexió el ISN s'utilitzarà per a generar els números de seqüència dels segments que s’enviaran des del client. 2. Segon missatge: El servidor rep el segment i envia un segment ACK de reconeixement al client amb els bits del Flag ACK i SYN activats a 1. També envia el seu número de seqüència inicial (ISN) i el número de reconeixement ACK (ACK #) que correspon al número de seqüència del segment enviat pel client incrementat en una unitat (ACK # +1). 3. Tercer missatge: Quan el client rep la con rmació de servidor, ha de transmetre al servidor la con rmació recepció del segment. Per tant, el client envia un segment TCP amb el bit del Flag ACK activat a 1 i el número de reconeixement ACK que correspon al número de seqüència del segment enviat pel servidor incrementat en una unitat (ACK # +1). El client passa així a estat Establised. Quan el servidor rep la con rmació del client, passa també a estat Established. 32 fi fi fi PROTOCOL TCP: TRANSMISSIÓ DE DADES MITJANÇANT TCP Procediment d’establiment d’una connexió TCP. 33 PROTOCOL TCP: TRANSMISSIÓ DE DADES MITJANÇANT TCP 2) Transmissió de les dades (Fragmentació i entrega able dels segments TCP): En el host origen el protocol TCP realitza la fragmentació de les dades de l’aplicació i en el host destí es realitza la reconstrucció de les dades fragmentades de l’apliació. Un cop fragmentades les dades és important identi car cada fragment i donar-li un número d'ordre per a què pugui ser identi cat i reordenat en la destinació. La identi cació i l'ordenació s'aconsegueixen amb un número únic que s'associa a cada fragment. Cada fragment viatja en un segment TCP diferent. El número de seqüència del segment s'obté sumant l’identi cador del fragment més el número de seqüència inicial de la connexió (ISN), que és un número aleatori que es de neix durant l’establiment de la connexió TCP. Quan el receptor rep un segment TCP correcte, emmagatzema en la seva memòria el fragment de dades que conté i el seu número de seqüència i a mesura que arriben els fragments els va reordenant. A més, si arriba algun duplicat, ho detecta ràpidament mitjançant l'identi cador i l'elimina. Una vegada rebut tot el segment i comprovat que és correcte, el receptor con rma a l'emissor del segment que l'ha rebut enviant un segment TCP amb el bit del Flag ACK activat a 1 i un número de reconeixement (ACK #) que correspon a la suma del número de seqüència més el número de bytes llegits. Si l'emissor d'un segment TCP no rep la con rmació en un temps determinat, torna a enviar el segment ns rebre la con rmació. Aquest procediment sol complicar-se més per a guanyar e ciència mitjançant l'acord entre emissor i receptor de què només es con rmarà un segment cada cert número, indicat en el camp Finestra (Window) de la capçalera del segment. 34 fi fi fi fi fi fi fi fi fi fi fi fi fi PROTOCOL TCP: TRANSMISSIÓ DE DADES MITJANÇANT TCP Procediment de fragmentació i entrega fiable. 35 PROTOCOL TCP: TRANSMISSIÓ DE DADES MITJANÇANT TCP 3) Finalització de la connexió: ➤ Quan una aplicació ja no té més dades de transferir, es tanca la connexió. El tancament de la connexió és una mica més complicat que l’establiment pel fet que les connexions són full-dúplex i cal tancar cadascun dels dos sentits de manera independent. ➤ La manera de tancar una connexió consisteix en l'enviament d'un segment TCP amb el bit del Flag FIN activat a 1 i esperar la con rmació ACK per cadascun dels sentits. 36 fi PROTOCOL TCP: TRANSMISSIÓ DE DADES MITJANÇANT TCP Procés de finalització d’una connexió TCP. 37 PORTS ESTÀNDARD I NO ESTÀNDARD 6.2.1 PROTOCOL TCP (TRANSMISSION CONTROL PROTOCOL) 38 PORTS ESTÀNDARD I NO ESTÀNDARD ➤ Tant el protocol UDP com el protocol TCP utilitzen ports de 16 bits per identi car les aplicacions o processos que participen en la comunicació entre hosts. ➤ El programador de l'aplicació o la persona encarregada de gestionar l’aplicació són els que decideixen a quins ports s'han de connectar els clientes. Aquestes persones podran triar un número entre el 0 i el 65535 (rang de valors per 16 bits). No obstant això, la IANA (Internet Assigned Numbers and Authority, és l’autoritat competent del control dels números de port) fa les següents reserves: Els primers 1024 ports (del 0 al 1023) s’anomenen ports de sistema i estan associats a les principals aplicacions d’Internet i serveis en xarxa dels sistemes operatius. Aquests ports els assigna la IANA amb l'aprovació de la IETF (Internet Engineering Task Force, és l’organització encarregat del desenvolupament i control de les tecnologies d’Internet). Els ports del 1024 al 49151 s’anomenen ports d’usuari (User ports) i són assignats, també per la IANA, a aplicacions no tan freqüents. Els ports del 49512 al 65535 s’anomenen ports dinàmics, privats o lliures i són els ports que la IANA no assigna. Si necessitem utilitzar un port no estàndard a la nostra xarxa local el més oportú és utilitzar un d'aquests. 39 fi PORTS ESTÀNDARD I NO ESTÀNDARD ➤ Els ports estàndard són aquells que han estat registrats a la IANA (ja siguin de sistema o d'usuari). ➤ Si una aplicació utilitza ports estàndard es pot saber quins ports utilitza. Es pot consultar el llistat de ports assignats a l’adreça http://www.iana.org/assignments/ service-names-port-numbers/service-names-port-numbers.xml. ➤ Una connexió TCP (socket) s’identi ca de manera única l’adreça IP, el port i el protocol utilitzat mitjançant l’anotació AdreçaIP:Port. Per exemple, el socket 195.35.133.5:80 utilitza el port 80 i el protocol TCP per a transmissió de pàgines web. 40 fi PORTS ESTÀNDARD I NO ESTÀNDARD En l’exemple les dues primeres connexions són de host diferents que accedeixen a un mateix servidor web (Port 80). La tercera connexió es realitza a un servidor de fitxers. 41 PORTS ESTÀNDARD I NO ESTÀNDARD Principals ports estàndard més utilitzats. 42 6.2.2 PROTOCOL UDP (USER DATAGRAM PROTOCOL) PROTOCOLS DE LA CAPA DE TRANSPORT 43 PROTOCOL UDP: CARACTERÍSTIQUES ➤ El protocol UDP (User Datagram Protocol) és el protocol de transport més senzill de tots els protocols del model TCP/IP. ➤ UDP és un protocol no able i no orientat a la connexió. ➤ És NO able perquè el protocol NO realitza la recuperació d’errors quan els missatges UDP arriben danyats, duplicats o no arriben. ➤ És NO orientat a la connexió perquè per a transmetre un missatge UDP NO s'estableix una connexió prèvia amb l'altre extrem. ➤ UDP està especi cat en la RFC768 i proporciona una comunicació molt senzilla entre dues aplicacions. Aquestes aplicacions han de tenir en compte que la informació pot NO arribar de forma correcta. 44 fi fi fi CARACTERÍSTIQUES 6.2.2 PROTOCOL UDP (USER DATAGRAMA PROTOCOL) 45 PROTOCOL UDP: CARACTERÍSTIQUES ➤ Les característiques principals del protocol UDP són les següents: Multiplexació entre aplicacions utilitzant una mateixa connexió, identi cant en cada host cada aplicació amb un número de port. El protocol UDP NO estableix cap tipus de connexió prèvia abans de la transmissió com el protocol TCP. El protocol UDP NO ofereix cap mecanisme que permeti garantir al remitent que tots els segments UDP hagin arribat a la destinació. El protocol UDP NO té una transferència ordenades. Els segments UDP s'envien sense un ordre establert, així NO es pot identi car en el host de destinació l'ordre dels segments ni els segments duplicats. El protocol UDP NO disposa de cap mecanisme de recuperació d’errors. El protocol UDP NO disposa de cap mecanisme que eviti les congestions. El protocol UDP NO disposa de cap mecanisme de fragmentació ni de gestió de segments UDP, sinó que la pròpia aplicació ha de dividir la seva informació de la mida adequada per a poder ser encapsulats mitjançant segments UDP. 46 fi fi PROTOCOL UDP: CARACTERÍSTIQUES ➤ A causa de la seva extrema senzillesa, el protocol UDP permet elevades velocitats de transferència, però sense oferir garanties. Això és molt útil per a aplicacions que necessiten funcionar a temps real (videoconferències, jocs en línia, entre altres), sempre que es puguin permetre eliminar aquells segments que no arribin o que no ho facin a temps. ➤ Qualsevol altra funcionalitat que es necessiti l’haurà de implementar la pròpia aplicació que faci ús del protocol UDP, com ara la reordenació dels segments UDP, la identi cació de duplicats, la sol·licitud de retransmissió dels segments UDP que no hagin arribat, l'evitació de congestions, etc. 47 fi FORMAT DE LA PDU 6.2.2 PROTOCOL UDP (USER DATAGRAMA PROTOCOL) 48 PROTOCOL UDP: FORMAT DE LA PDU ➤ Els segments UDP tenen el següent format de PDU: Els camps “Port d’origen”, “Port destí”, “longitud” i “Checksum” són de 2 bytes i el camp “Dades” conté les dades de l’aplicació. 49 PROTOCOL UDP: CARACTERÍSTIQUES ➤ Els segments UDP tenen el següent format: Port origen: número de 16 bits que identi ca l'aplicació o procés que ha generat les dades al host origen. No és obligatori identi car l'aplicació o procés origen; quan es vol ometre, s'ha de deixar el camp a 0. Port destí: número de 16 bits que identi ca l'aplicació o procés destí de les dades al host de destinació. Longitud: número de 16 bits que indica la mida en bytes del segment UDP. Checksum: número de 16 bits que es calcula en l'origen a partir dels dades d'aplicació i de la capçalera del segment UDP. Permet comprovar en la destinació si hi ha hagut errors en la transmissió des de l’origen. Format del segment UDP. 50 fi fi fi TRANSMISSIÓ DE DADES MITJANÇANT UDP 6.2.2 PROTOCOL UDP (USER DATAGRAMA PROTOCOL) 51 PROTOCOL UDP: TRANSMISSIÓ DE DADES MITJANÇANT UDP ➤ En l'origen, l'aplicació divideix la informació en fragments su cientment petits per a ser enviats mitjançant el protocol UDP i els passa a la capa de transport, que els encapsula en segments UDP i els envia a través de la capa de xarxa. En la destinació, quan es rep un segment UDP, es comprova el checksum. Si és incorrecte, el segment UDP es descarta i, en cas contrari, es desencapsula la informació i es passa a l'aplicació o procés que correspongui, segons el número de port. 52 fi 6.3 PAT (PORT ADDRESS TRANSLATION) LA CAPA DE TRANSPORT 53 PAT (PORT ADDRESS TRANSLATION) ➤ Quan van començar a acabar-se les adreces de xarxa IP pública del model Classful, una de les diferents solucions que va proposar l’organisme IETF(Internet Egineering Task Force) va ser començar a utilitzar NAT (Network Address Translation) i PAT (Port Address Translation). ➤ El protocol NAT de la capa de xarxa (nivell 3), ens permet donar sortida a Internet a diferents equips nals de la nostra xarxa a partir d'un conjunt d'adreces IP públiques, però només a tants hosts com adreces IP públiques tinguem. ➤ PAT (Port Address Translation) també anomenat “NAT sobrecarregat” és una millora del NAT. EL PAT (NAT sobrecarregat) modi ca les adreces IPs i els ports. Per això, es diu que PAT modi ca les capçaleres a nivell de capa 3 i de capa 4. 54 fi fi fi PAT (PORT ADDRESS TRANSLATION) ➤ El PAT (NAT sobrecarregat) permet estalviar adreces IP públiques, ja que amb només una d'elles es dóna accés a Internet a una gran quantitat de dispositius de la LAN. Aquest estalvi ha estat molt important ja que ha evitat el col·lapse per esgotament d'adreces IPv4 i permet retardar la implantació d’IPv6. ➤ El PAT (Port Address Translation) es sol implementar en el router, el qual dóna accés a Internet. ➤ El PAT “NAT sobrecarregat” permet que tots els equips nals d’una xarxa es puguin connectar a Internet utilitzant només una adreça pública. ➤ El PAT es pot con gurar com PAT estàtic o PAT dinàmic. 55 fi fi PAT (PORT ADDRESS TRANSLATION) NAT i PAT modifiquen una part de la capçalera d’un paquet. 56 PAT (PORT ADDRESS TRANSLATION) Exemple de NAT i PAT Estàtic. 57 PAT ESTÀTIC 6.5 PAT (PORT ADDRESS TRANSLATION) 58 PAT (PORT ADDRESS TRANSLATION): PAT ESTÀTIC ➤ PAT estàtic: amb el mode estàtic, l'administrador de la xarxa assigna un número de port concret a un servei de la xarxa local per a què l’adreça IP pública es pugui accedir a aquest servei des de Internet a través d’un port extern. Exemple de PAT Estàtic. 59 PAT (PORT ADDRESS TRANSLATION): PAT ESTÀTIC ➤ Per a exemple, per a publicar a Internet els serveis HTTP del servidor 1 i FTP del servidor 2 d’una xarxa, en el router es podria con gurar el PAT estàtic de la següent manera: Així, des de qualsevol dispositiu amb accés a Internet podríem accedir al servei HTTP mitjançant l’adreça http://80.112.55.6:8080 i a el servei FTP mitjançant l’adreça ftp:// 80.112.55.6:2021. 60 fi PAT DINÀMIC 6.5 PAT (PORT ADDRESS TRANSLATION) 61 PAT (PORT ADDRESS TRANSLATION): PAT DINÀMIC ➤ PAT dinàmic: en aquest mode, els ports de l'adreça IP pública s’assignen automàticament a mesura que es necessiten (no hi ha assignació manual). Quan ja no són necessaris s'alliberen, també de forma automàtica. En la majoria dels routers domèstics, el PAT dinàmic es troba habilitat per defecte. 62 PAT (PORT ADDRESS TRANSLATION): PAT DINÀMIC En aquest exemple l’administrador ha definit PAT Dinàmic, on els dos equips surten a Internet amb la mateixa adreça pública però amb un port origen diferent. El router assignarà de manera aleatòria els valors dels ports que s’assignaran a cada equip. 63

U6_D_La_capa_transport (1).pdf

Document Details

Tags

Related

Full Transcript

Upgrade to continue