NetBIOS/SMB verem
A Microsoft és az IBM együttműködik a hálózati eszközök kifejlesztésében személyi számítógépek, tehát a NetBIOS/SMB protokollverem a közös ötletük. A NetBIOS-t 1984-ben mutatták be az IBM PC Basic Input/Output System (BIOS) szabványos funkcióinak hálózati kiterjesztéseként. hálózati program Az IBM PC Network, amely alkalmazás szinten (3. ábra) az SMB protokollt használta a hálózati szolgáltatások megvalósítására.
Rizs. 3. NetBIOS/SMB verem
Jegyzőkönyv NetBIOS a nyílt rendszerek interakciós modelljének három szintjén működik: hálózat, szállítás és munkamenet. A NetBIOS magasabb szintű szolgáltatást tud nyújtani, mint az IPX és SPX protokollok, de nem rendelkezik útválasztási képességgel. Így a NetBIOS nem hálózati protokoll a szó szoros értelmében. A NetBIOS számos hasznos hálózati funkciót tartalmaz, amelyek a hálózati, szállítási és munkameneti rétegekhez köthetők, de nem használható csomagok továbbítására, mivel a NetBIOS keretcsere protokoll nem vezet be ilyen fogalmat hálózatként. Ez a NetBIOS protokoll használatát olyan LAN-okra korlátozza, amelyek nincsenek alhálózatban. A NetBIOS támogatja mind a datagram, mind a kapcsolatalapú adatcserét.
Jegyzőkönyv SMB, amely megfelel az OSI modell alkalmazási és megjelenítési rétegeinek, szabályozza a munkaállomás és a szerver interakcióját. Az SMB funkciók a következő műveleteket tartalmazzák:
Munkamenet menedzsment. Logikai csatorna létrehozása és feltörése a munkaállomás és a hálózati erőforrások fájlszerver.
Fájl hozzáférés. Munkaállomás felveheti a kapcsolatot a fájlszerverrel könyvtárak létrehozására és törlésére, fájlok létrehozására, megnyitására és bezárására, fájlok olvasására és írására, fájlok átnevezésére és törlésére, fájlok keresésére, fájlattribútumok lekérésére és beállítására, rekordok zárolására.
Nyomtatási szolgáltatás. A munkaállomás sorba állíthatja a fájlokat nyomtatásra a szerveren, és információkat szerezhet a nyomtatási sorról.
Üzenet szolgáltatás. Az SMB a következő funkciókkal támogatja az egyszerű üzenetküldést: egyszerű üzenet küldése; sugárzott üzenet küldése; üzenetblokk elejét küldje el; küldje el az üzenetblokk szövegét; küldje el az üzenetblokk végét; felhasználónév küldése; törölje az átvitelt; kapja meg a gép nevét.
A használó alkalmazások nagy száma miatt API függvények A NetBIOS által biztosított sok hálózati operációs rendszer ezeket a funkciókat interfészként valósítja meg az átviteli protokollokhoz. A NetWare rendelkezik olyan programmal, amely az IPX protokollon alapuló NetBIOS-funkciókat emulálja, és vannak NetBIOS szoftveremulátorok a Windows NT-hez és a TCP/IP-veremhez.
TCP/IP verem
A TCP/IP-verem, amelyet DoD-veremnek és Internet-veremnek is neveznek, az egyik legnépszerűbb kommunikációs protokollverem. A verem az Egyesült Államok Védelmi Minisztériumának (Department of Defense, DoD) kezdeményezésére készült, hogy a kísérleti ARPAnet hálózatot összekapcsolja más műholdhálózatokkal, mint egy heterogén számítási környezet közös protokolljait. Az ARPA hálózat támogatta a katonai területeken dolgozó fejlesztőket és kutatókat. Az ARPA hálózatban a két számítógép közötti kommunikáció az Internet Protokoll (IP) segítségével zajlott, amely a mai napig a fő a TCP / IP veremben, és megjelenik a verem nevében.
A Berkeley Egyetem nagymértékben hozzájárult a TCP / IP-verem fejlesztéséhez azáltal, hogy a UNIX operációs rendszer verziójában implementálta a veremprotokollokat. A UNIX operációs rendszer széles körű elterjedése az IP-protokoll és más veremprotokollok széles körű elterjedéséhez vezetett. Ezt a stacket az Internet is használja, amelynek az Internet Engineering Task Force (IETF) a fő közreműködője a verem RFC specifikációk formájában közzétett szabványainak kidolgozásában.
Mivel a TCP/IP verem az ISO/OSI nyílt rendszerek együttműködési modelljének megjelenése előtt került kifejlesztésre, bár ennek is van réteges szerkezete, a TCP/IP verem szintjei és az OSI modell szintjei közötti megfelelés meglehetősen önkényes. .
A TCP/IP protokollok felépítése a 4. ábrán látható. A TCP/IP protokollok 4 szintre vannak osztva.
Rizs. 4. TCP/IP verem
A legalacsonyabb (IV. réteg) - az átjáró interfészek szintje - az OSI modell fizikai és adatkapcsolati rétegeinek felel meg. Ezt a szintet a TCP/IP protokollok nem szabályozzák, de támogatja az összes népszerű fizikai és adatkapcsolati szintű szabványt: a helyi csatornák esetében ezek az Ethernet, a Token Ring, az FDDI, a pont-pont kapcsolatok WAN soros kapcsolatokon keresztül és az X. 25 és ISDN területi hálózati protokollok. Kidolgoztak egy speciális specifikációt is, amely az ATM technológia használatát linkréteg-átvitelként határozza meg.
A következő réteg (III. réteg) az Internetworking réteg, amely a datagramok továbbításával foglalkozik különböző felhasználási módokon helyi hálózatok, X.25 területi hálózatok, speciális kommunikációs vonalak stb. Fő hálózati réteg protokollként (az OSI modell szempontjából) a verem a IP, amelyet eredetileg a csomagok kompozit hálózatokban való továbbítására szolgáló protokollnak terveztek, amely nagyszámú helyi hálózatból áll, amelyeket helyi és globális kapcsolatok is egyesítenek. Ezért az IP protokoll jól működik összetett topológiájú hálózatokban, racionálisan kihasználva az alrendszerek jelenlétét és gazdaságosan. áteresztőképesség kis sebességű kommunikációs vonalak. Az IP protokoll egy datagram protokoll.
Az internetes munkaréteg magában foglalja az útválasztási táblák összeállításához és módosításához kapcsolódó összes protokollt is, például az útválasztási információk gyűjtésére szolgáló protokollokat. NYUGODJ BÉKÉBEN(Routing Internet Protocol) és OSPF(Először nyissa meg a legrövidebb utat), valamint az Internet Control Message Protocol ICMP(Internet Control Message Protocol). Ez utóbbi protokoll az útválasztó és az átjáró, a forrásrendszer és a vevőrendszer közötti hibákkal kapcsolatos információcserére, azaz a rendszerezésre szolgál. Visszacsatolás. Speciális ICMP-csomagok segítségével beszámolnak a csomag kézbesítésének lehetetlenségéről, a töredékekből történő csomagösszeállítás élettartamának vagy időtartamának túllépéséről, a kóros paraméterértékekről, a továbbítási útvonal és a szolgáltatás típusának megváltoztatásáról, állapotáról a rendszerről stb.
A következő szintet (II. szint) fő szintnek nevezzük. Az átvitelvezérlő protokoll ezen a szinten működik. TCP(Transmission Control Protocol) és User Datagram Protocol UDP(User Datagram Protocol). A TCP protokoll stabil virtuális kapcsolatot biztosít a távoli alkalmazási folyamatok között. Az UDP protokoll biztosítja az átvitelt pályázati csomagok datagram metódus, azaz virtuális kapcsolat létrehozása nélkül, és ezért kevesebb többletterhelést igényel, mint a TCP.
A legfelső szintet (I. szint) alkalmazási szintnek nevezzük. Sok éves hálózati használatra különböző országokbanés a szervezetek a TCP/IP veremben felhalmozott nagyszámú az alkalmazási réteg protokolljai és szolgáltatásai: másolási protokoll FTP fájlok, telnet és ssh távirányító protokollok, email SMTP protokoll, hipertext szolgáltatások távoli információk eléréséhez, mint például a WWW és sok más. Vessünk egy gyors pillantást néhány veremprotokollra, amelyek a legszorosabban kapcsolódnak a kurzus tárgyához.
Jegyzőkönyv SNMP(Simple Network Management Protocol) a hálózatkezelés megszervezésére szolgál. Az ellenőrzési probléma itt két feladatra oszlik. Az első feladat az információátadáshoz kapcsolódik. A vezérlő információátviteli protokollok meghatározzák a kiszolgáló és az adminisztrátor gazdagépén futó kliensprogram közötti interakció eljárását. Meghatározzák a kliensek és a szerverek között váltott üzenetformátumokat, valamint a nevek és címek formátumát. A második feladat az ellenőrzött adatokhoz kapcsolódik. A szabványok szabályozzák, hogy milyen adatokat kell tárolni és felhalmozni az átjárókban, ezeknek az adatoknak a nevét és a nevek szintaxisát. Az SNMP szabvány határozza meg a hálózatkezelési információs adatbázis specifikációját. Ez a kezelési információs bázis (MIB) néven ismert specifikáció meghatározza azokat az adatelemeket, amelyeket egy gazdagépnek vagy átjárónak tárolnia kell, és az azokon engedélyezett műveleteket.
Fájlátviteli protokoll FTP(File Transfer Protocol) távoli fájlhozzáférést valósít meg. A megbízható átvitel érdekében az FTP a kapcsolatorientált protokollt - TCP - használja átvitelként. A fájlátviteli protokollon kívül az FTP egyéb szolgáltatásokat is kínál. Így a felhasználó lehetőséget kap arra, hogy interaktívan dolgozzon egy távoli géppel, például kinyomtathatja annak könyvtárainak tartalmát, az FTP lehetővé teszi a tárolt adatok típusának és formátumának megadását. Végül az FTP végrehajtja a felhasználói hitelesítést. A protokoll szerint a felhasználóknak meg kell adniuk felhasználónevüket és jelszavukat, mielőtt hozzáférnének a fájlhoz.
A TCP/IP veremen belül az FTP kínálja a legszélesebb körű fájlszolgáltatásokat, de egyben a legbonyolultabb a programozása is. Azok az alkalmazások, amelyeknek nincs szükségük az FTP összes funkciójára, használhatnak egy másik, gazdaságosabb protokollt – a legegyszerűbb fájlátviteli protokollt TFTP(Trivial File Transfer Protocol). Ez a protokoll csak fájlátvitelt valósít meg, szállításként pedig a TCP-nél egyszerűbb kapcsolat nélküli protokollt, az UDP-t használják.
Jegyzőkönyv telnet bájtfolyamot biztosít a folyamatok, valamint a folyamat és a terminál között. Leggyakrabban ezt a protokollt egy távoli számítógép termináljának emulálására használják.
protokoll verem a hálózati protokollok hierarchikusan szervezett halmaza, amely elegendő a hálózat csomópontjainak interakciójának megszervezéséhez. A protokollok egyidejűleg működnek a hálózaton, ami azt jelenti, hogy a protokollok munkáját úgy kell megszervezni, hogy ne legyenek ütközések vagy hiányos műveletek. Ezért a protokollverem hierarchikusan felépített szintekre van felosztva, amelyek mindegyike teljesít konkrét feladat- adatok előkészítése, átvétele, továbbítása és a velük való későbbi műveletek.
A veremben lévő rétegek száma az adott protokollveremtől függően változik. Az alsó rétegbeli protokollokat gyakran szoftver és hardver kombinációjában, míg a felső rétegbeli protokollokat jellemzően szoftverben valósítják meg.
Elegendő számú protokollverem létezik, amelyeket széles körben használnak a hálózatokban. A legnépszerűbb protokollveremek: Nemzetközi Szabványügyi Szervezet OSI, TCP/IP, az interneten és sok UNIX operációs rendszeren alapuló hálózatban használatos, IPX/SPX Novell, a Microsoft és az IBM által kifejlesztett NetBIOS/SMB, a Digital Equipment Corporation a DECnet, az IBM által fejlesztett SNA és néhány más.
1 / 3
Az adathálózatok alapjai. OSI modell és TCP IP protokoll verem. Ethernet alapok.
protokoll verem
Számítástechnika. Hálózati technológiák: OSI protokoll verem. Foxford Online Oktatási Központ
Fontos megkülönböztetni OSI modellÉs OSI protokoll verem. Míg az OSI-modell a nyílt rendszerek interakciójának elvi diagramja, az OSI-verem specifikus protokoll-specifikációk halmaza.
Más protokollveremekkel ellentétben az OSI-verem teljes mértékben megfelel az OSI-modellnek, beleértve az ebben a modellben meghatározott mind a hét kommunikációs rétegre vonatkozó protokollspecifikációkat:
A TCP/IP protokollverem az internet alapját képező hálózati protokollok összessége. Jellemzően a TCP / IP veremben az OSI modell felső 3 rétege (alkalmazás, prezentáció és munkamenet) egy alkalmazásba van egyesítve. Mivel egy ilyen verem nem biztosít egységes adatátviteli protokollt, az adattípus meghatározására szolgáló funkciók átkerülnek az alkalmazásba.
TCP/IP veremszintek:
Nem értenek egyet a TCP/IP-modell OSI-modellbe való illesztésével kapcsolatban, mivel a modellek rétegei nem azonosak. A TCP / IP verem egyszerűsített értelmezése a következőképpen ábrázolható:
| OSI | TCP/IP | |
|---|---|---|
| 7. Alkalmazott | HTTP, FTP, Telnet, SMTP, DNS (az UDP feletti RIP és a TCP feletti BGP a hálózati réteg része), LDAP | Alkalmazott |
| 6. Beadványok | ||
| 5. Munkamenet | ||
| 4. Szállítás | TCP, UDP, RTP, NCP) és a Service Advertising Protocol (SAP). NetBIOS/SMBEnnek a veremnek a fizikai és adatkapcsolati rétegeiben a már elterjedt protokollok, mint az Ethernet, a Token Ring, az FDDI is érintettek, a felsőbb rétegekben pedig a specifikus NetBEUI protokollok (Extended felhasználói felület NetBEUI – NetBIOS kiterjesztett felhasználói felület) és SMB. A NetBEUI-t hatékony, alacsony erőforrású protokollnak tervezték akár 200 munkaállomást tartalmazó hálózatokhoz. Ez a protokoll számos hasznos hálózati funkciót tartalmaz, amelyek az OSI-modell szállítási és munkamenet-rétegeihez köthetők, de nem használható csomagok továbbítására. Ez a NetBEUI protokoll használatát azokra a helyi hálózatokra korlátozza, amelyek nincsenek alhálózatokra osztva, és lehetetlenné teszi a használatát összetett hálózatokban. A Server Message Block (SMB) protokoll támogatja a munkamenet réteg, a megjelenítési réteg és az alkalmazási réteg funkciókat. Az SMB alapján a fájlszolgáltatás megvalósul. valamint az alkalmazások közötti nyomtatási és üzenetküldési szolgáltatások. | |
Szállítási réteg (TL) meghatározza a csomagok hálózaton történő szállításának szabályait. A szállítási réteg felügyeli az egyes csomagok végponttól végpontig történő kézbesítését, nem veszi figyelembe a csomagok közötti függőséget (még akkor sem, ha ugyanahhoz az üzenethez tartoznak). Minden egyes csomagot úgy kezel, mintha minden egyes rész egy külön üzenethez tartozna, függetlenül attól, hogy valóban az volt-e vagy sem. A szállítási réteg protokolljai biztosítják, hogy minden üzenet érintetlenül érkezzen meg a célállomásra, és hogy a csomagok az eredeti sorrendben legyenek. Szállítási szinten információsértés-ellenőrzés és hibaellenőrzés, valamint áramlásvezérlés a teljes forrás-célút mentén történik.
A szállítási réteg a következő feladatokat látja el:
Kapcsolat nélküli módban a szállítási réteg egyetlen datagram továbbítására szolgál anélkül, hogy garantálná azok megbízható szállítását. A kapcsolatorientált módot a megbízható adattovábbításhoz használják.
Munkamenet réteg (SL)- hálózati vezérlő párbeszéd. Létrehozza, fenntartja és szinkronizálja a kommunikációt a kommunikáló rendszerek között.
A session réteg ( Session Layer ) segítségével párbeszédet szerveznek a felek között, rögzítik, hogy melyik fél a kezdeményező, melyik fél aktív és hogyan végződik a párbeszéd.
A munkamenet réteg feladatai a következők:
Bemutató réteg az alsóbb szintekre történő információszolgáltatás formájával foglalkozik, például az információk átkódolásával vagy titkosításával.
A prezentációs réteg feladatai:
Alkalmazási réteg (AL) az ugyanazt a feladatot (programot) megvalósító távoli csomópontok közötti protokollok halmaza. Alkalmazási réteg lehetővé teszi a felhasználó (ember vagy szoftver) számára a hálózat elérését. Felhasználói felületeket és támogatási szolgáltatásokat biztosít – e-mail, távoli hozzáférésés pénzátutalások, nyilvános adatbázisok kezelése és egyéb elosztott információs szolgáltatások.
Példák az alkalmazási réteg által nyújtott szolgáltatásokra:
Az Internet2 protokollvermet az OSI modell előtt fejlesztették ki. Ezért az Internet protokoll veremben lévő rétegek nem egyeznek meg az OSI modell rétegeivel. Az Internet protokoll verem öt rétegből áll: fizikai, adatkapcsolati, hálózati, szállítási és alkalmazási rétegből. Az első négy réteg biztosítja az OSI modell első négy rétegének megfelelő fizikai szabványokat, hálózati interfészt, hálózatkezelést és szállítási funkciókat. Az OSI-modell felső három rétegét az Internet protokoll veremben egyetlen réteg képviseli, amelyet az 1. ábrán alkalmazási rétegnek nevezünk. 1.3.
Rizs. 1.3.
| ARP | Címfeloldási protokoll | Címfelderítési protokoll | ||||
| ATM | Aszinkron átviteli mód | Aszinkron átviteli mód | ||||
| BGP | Border Gateway Protocol | Border Routing Protocol | ||||
| DNS | Domain név rendszer | Domain név rendszer | ||||
| Ethernet | Ethernet hálózat | Ethernet hálózat | ||||
| FDDI | Fiber Distributed Data Interface | Száloptikai elosztott adatinterfész | ||||
| http | Hyper Text Transfer Protocol | Hypertext Transfer Protocol | ||||
| FTP | Fájlátviteli protokoll | Fájlátviteli protokoll | ||||
| ICMP | Internet Control Message Protocol | Control Message Protocol | ||||
| IGMP | Internet Group Management Protocol | Internet Group (User) Management Protocol | ||||
| IP | internet Protokoll | internet Protokoll | ||||
| NFS | Hálózati fájlrendszer | Jegyzőkönyv hálózati hozzáférés fájlrendszerekhez | ||||
| OSPF | Először nyissa meg a legrövidebb utat | Nyissa meg a Shortest Channel Preference Protocol-t | ||||
| PDH | Pleziokron digitális hierarchia | Pleziokron digitális hierarchia | ||||
| PPP | Pont-pont protokoll | Pont-pont kommunikációs protokoll | ||||
Hálózati protokollverem és TCP-hackelés
Alekszandr Antipov
A csővezetéket és a gazdagépek közötti kommunikációt alkotó hálózati protokoll verem a legjobb együttműködési képességet szolgálja a különböző hálózati rétegek között. Ebben a cikkben megpróbáljuk leírni az adatok mozgását a veremben található rétegeken keresztül, és megpróbálunk megvalósítani egy Linux kernel modult, amely segít a TCP rétegen áthaladó adatok rögzítésében és megjelenítésében. Az alábbiakban egy program bemutatja, hogyan kell új elemet telepíteni fájlrendszer proc. És ami a legfontosabb, ez a program megtöri a TCP protokollt, nyomon követi a tcp rétegen áthaladó összes adatot, és megjeleníti a /proc/TCPdata fájlban.
Shamitkh, fordította: Alekszej Antipov
A csővezetéket és a gazdagépek közötti kommunikációt alkotó hálózati protokoll verem a legjobb együttműködési képességet szolgálja a különböző hálózati rétegek között. Ebben a cikkben megpróbáljuk leírni az adatok mozgását a veremben található rétegeken keresztül, és megpróbálunk megvalósítani egy Linux kernel modult, amely segít a TCP rétegen áthaladó adatok rögzítésében és megjelenítésében. Mindenféle vita óta hálózati kapcsolatok túlmutat e cikk keretein, akkor a TCP/IP-kapcsolatokra fogunk összpontosítani.
A hálózati eszközök alkotják a protokollverem alaprétegét. A más eszközökkel való kommunikációhoz, valamint a forgalom fogadásához és továbbításához adatkapcsolati protokollt (általában Ethernetet) használnak. Illesztőprogramok által szervezett interfész hálózati eszközök, átmásolja a csomagokat a fizikai adathordozóról, hibaellenőrzést végez, majd a csomagokat a hálózati rétegbe helyezi. A kimeneti interfészek csomagokat fogadnak a hálózati rétegtől, hibaellenőrzést végeznek, és továbbítják a fizikai adathordozóra. Az IP-ről (Internet Protocol) fogunk beszélni, amely a szabványos hálózati réteg protokoll. Az IP fő funkciói az útválasztás, a bejövő csomagok ellenőrzése annak megállapítására, hogy ezek a csomagok egy adott gazdagéphez vannak-e irányítva, vagy szükség van-e további továbbításra. Ebben az esetben, ha szükséges, a csomagok töredezettségmentesítése és szállítási protokollokba kerül. Az ilyen protokollok dinamikus adatbázissal rendelkeznek a kimenő csomagok útvonalairól, megcímzik és feldarabolják azokat, mielőtt elküldenék őket a kommunikációs rétegnek.
A TCP és az UDP a leggyakrabban használt szállítási réteg protokollok. Az UDP keretrendszert biztosít a csomagok hoszton belüli címezéséhez, míg a TCP támogatja az összetettebb kapcsolati műveleteket, például az elveszett csomagok helyreállítását és a forgalomvezérlést.
A szállítási rétegen áthaladva megtaláljuk az INET réteget, amely egy köztes réteget képez a szállítási réteg és az alkalmazási socketek között. Az alkalmazás tulajdonában lévő socketeket az INET réteg támogatja. Az összes speciális socket-művelet ebben a rétegben valósul meg.
A BSD egy absztrakt adatstruktúra, amely INET socketeket tartalmaz. Az alkalmazás kérését, hogy csatlakozzon, olvasson vagy írjon egy socketet, a BSD INET-műveletté alakítja.
Általános csomagstruktúra. Az adatok egy közös adatszerkezetbe, az úgynevezett sk_buffba vannak csomagolva. Minden szint ezt az adatstruktúrát használja. Miután az adatokat a felhasználói területről a kernelterületre másolták, az sk_buff fájlba kerülnek, és különböző szintekre kerülnek. A szint viszont hozzáadja a fejléceit ehhez a struktúrához. Az Sk_buff hivatkozásokat tartalmaz a csomaggal kapcsolatos összes információra, annak aljzatára, eszközére, útvonalára, adathelyére stb.
Normál hálózati programozónál az interfész rész hálózati szolgáltatások elérhető a C könyvtár következő szubrutinjaival.
socket(), bind(), listen(), connect(), accept(), send(), sendto(), recv(), recvfrom(), getsockopt() és setsockopt().
A socket() függvény egy új socket létrehozására szolgál. A különféle protokollokkal végzett összes művelet socketek használatával történik. Mivel a socket() függvény egy fájlleíró értékét adja vissza, az olyan szabványos fájlműveletekkel érhető el, mint a read(), write().
A bind() függvény a létrehozott socket porthoz kötésére szolgál. A port, valamint a hálózati interfész IP-címe a foglalat egyedi azonosítására szolgál.
A listen() függvény a szerver programozására szolgál. A socket létrehozása és egy porthoz kötése után a listen() függvény a socketet hallgatási állapotba állítja. Ez azt jelenti, hogy a socket más gazdagépek kapcsolataira vár.
Amikor az accept() függvény meghívásra kerül a szerveren, a socket folyamatosan lekérdezésre kerül, amíg egy másik gazdagéptől nem érkezik csatlakozási kérés. A kapcsolat létrejötte után a kiszolgálóprogram felébred, és lehetővé teszi a folyamat számára, hogy feldolgozza az idegen gazdagéptől érkező kérést. A kliens oldal a connect() függvény segítségével jelzi a szervernek, hogy a kliens socket kapcsolatot kíván nyitni és kérést küldeni.
Ez a struktúra az alapja a BSD socket interfész megvalósításának. Ezt a struktúrát a socket() rendszerhívással állítjuk be és inicializáljuk.
sk_buff:
Ez a struktúra kezeli a gazdagépnek küldött és onnan érkező egyedi kapcsolati csomagokat. Ez I/O pufferelést okoz.
Ez a struktúra kezeli a socketek különböző hálózatspecifikus részeit. TCP, UDP és RAW socketekhez szükséges.
Ez a struktúra számos műveletet tartalmaz, amelyek minden protokollnál azonosak.
sockaddr(sockaddr_in):
Ez a struktúra a különböző címformátumok támogatásához szükséges.
Kernelek A Linux kernelek modulokból állnak. A kernel egyes részei állandóan a memóriában vannak (például az ütemező), és néhányat szükség esetén betöltenek. Például a lemezek olvasására szolgáló VFAT fájlrendszer csak szükség esetén töltődik be. Ilyen linux funkció kernel lehetővé teszi, hogy a kernel kevés helyet foglaljon el.
Ezért elengedhetetlen a protokoll, az illesztőprogramok és bármiféle megtervezése szoftver kerneleket kernelmodulokként, és a felhasználói térből illessze be őket a kernelbe. A beillesztés után a modul áthelyezhetetlenné válik, amíg el nem távolítják a kernelterületről. Modulok beillesztéséhez vagy eltávolításához csak root felhasználónak kell lennie. Ez a kernelmodul általános jelölése.
#define MODULE #include /* ... egyéb szükséges fejléc fájlok ... */ /* * ... moduldeklarációk és függvények ... */ int init_module() ( /* a kód kernel meghívja a modul telepítésekor */ ) void cleanup_module() ( /* kód kernel a modul eltávolításakor */)
Kernelmodulunk nagyon egyszerű, gyakorlatilag a TCP csomagok továbbítására szolgáló socket műveleti interfész és a TCP réteg között helyezkedik el. Mostantól a TCP protokollal regisztrált socketen áthaladó összes adatcsomagot elfogja a kernelmodulunk. Ezek az adatok a /proc/TCPdata mappába kerülnek.
tcp_prot -> Mutatókat tartalmaz az összes végrehajtott TCP-műveletre
struct msghdr -> Tartalmazza az alkalmazás által küldött adatokat, valamint az aljzatcím azonosítására szolgáló egyéb mezőket.
Struktúra msg_iov -> Az msghdr-ben található, adatokra mutató mutatókat tartalmaz
Mielőtt elkezdenénk a kódolást, értsük meg a /proc fájlrendszer jelentését. A proc fájlrendszert azért nevezték így el, mert a legtöbb Linux gépen a /proc könyvtárban található. A rendszer egy hatékony eszköz, amelyet gyakran használnak az alkalmazások. Ez része annak a mechanizmusnak, amellyel a kernel kommunikál a felhasználói térrel és fordítva. Bár könyvtárszerkezettel és inode-okkal rendelkező fájlrendszernek készült, ugyanakkor valójában a regisztrált függvények összetevője, amelyek fontos változókat szolgáltatnak információkkal.
Amikor egy fájlt létrehozunk a /proc könyvtárban, az azonnal regisztrálásra kerül egy sor függvényben, amelyek megmondják a kernelnek, hogy mit tegyen a fájl megnyitásakor vagy írásakor. A legtöbb fájl csak olvasható, és csak néhány csak írható.
Most elkezdjük a kódolást
/* tcpdata.c. Az alábbiakban egy program bemutatja, hogyan kell új elemet telepíteni a proc fájlrendszerbe. És ami a legfontosabb, ez a program megtöri a TCP protokollt, nyomon követi a tcp rétegen áthaladó összes adatot, és megjeleníti a /proc/TCPdata fájlban. */ #define MODULE #define __KERNEL__ /*kernel munkát végzünk*/ #include #include #include /*proc bejegyzés regisztrálásához*/ #include #include #include #include #include #include #include static struct proc_dir_entry *test_entry ; struct msghdr *msg_moniter; struct iovec *iovec_moniter; static char *tcp="Tcp ellenőrzött adatok"; int (*originalSend)(struct sock *, struct msghdr *,int); /* show_tcp_stats Ezt a függvényt hívja meg a /proc FS, ha bármi megpróbálja olvasni a /proc/TCPstat-ot, láthatta, hogy az utolsó 200 bájt kimozdul a socketekből tcp kapcsolatokon keresztül */ static int show_tcp_stats(char *buf,char **start ,off_t offset,int len,int unused) ( len += sprintf(buf+len,"%s\n",tcp); return len; ) /* Ez egy kezelő függvény, amely rögzíti a tcp sendmsg kéréseit */ int moniter_tcp (struct sock *sk, struct msghdr *msg,int len) ( int size; char *temp; printk("Veszélyesen figyelem a tcp adatait \n"); msg_moniter=(struct msghdr *)kmalloc(sizeof(struct msghdr ), GFP_KERNEL); memcpy(msg_moniter,msg,sizeof(struct msghdr)); orginalSend(sk,msg,len); iovec_moniter=msg_moniter->msg_iov; size=sizeof(tcp); printk("a TCPdat mérete %d \n ",size); (sizeiov_base):strcpy(tcp,"Tcp monitored data"); kfree(msg_moniter); return len; ) /* init_module Ez a függvény telepít egy modult; egyszerűen regisztrál egy új könyvtárat a /proc-ban, és létrehoz egy mutatót. */ int init_module() ( test_entry=create_proc_entry("TCPdata",S_IRUGO,NULL); test_entry->read_proc=show_tcp_stats; orginalSend=tcp_prot.sendmsg; /* printk("a send \ send mes" címe %x ,tcp_prot.sendmsg); printk("a hack mes címe %x \n",orinalSend); */ tcp_prot.sendmsg=moniter_tcp; /* printk("a send send mes címe %x feltörése után \n" ,tcp_prot.sendmsg); printk("a send send mes címe %x feltörése után \n",moniter_tcp); */ return 0; ) /* init_module */ /* cleanup_module Ez a függvény eltávolítja a modult; Eltávolítja a /proc FS könyvtárbejegyzés regisztrációját */ void cleanup_module() ( /* visszahelyezi a mutatót a tcp eredeti üzenetküldőjére */ tcp_prot.sendmsg=orginalSend; /* törli a függvény regisztrációját a proc FS-ből */ remove_proc_entry ( "TCPdata",NULL); ) /* cleanup_module */ MODULE_AUTHOR("shyamjithe.c.s "); /*makrók*/ MODULE_DESCRIPTION("moniter tcp data"); MODULE_LICENSE("GPL");
Ez a program A 2.4-es kernelen tesztelték, így a következő használatával fordíthatja le:
Gcc -O6 -Wall -c tcpdata.c -I /usr/src/linux-2.4.20-8/include/ ez létrehozza a tcpdata.o fájlt, most insmod tcpdata.o megnyit néhány tcp alkalmazást a cat /proc/TCPdata fájlból a modul használata rmmod tcpdata Most, hogy megértsük ezt a kódot, adok néhány magyarázatot. Az egész program csak egy trükkös módja a függvénymutatók használatának. De óvatosnak kell lennie, amikor saját kezelőit használja, mert a funkciómutató helytelen elhelyezése a rendszer lefagyásához vezethet. Mint már említettük, ez a TCP feltörésének minimális módja. Lehet formálni új szint a TCP réteg felett, mint ez, ami zavarja a TCP által végzett minden típusú feladatot. Ugyanezt meg lehet tenni az UDP-vel is.
A fenti programból levonható legfontosabb következtetés az, hogy nem mindig szükséges változtatni forrás kernel, amikor bármilyen protokollal kapcsolatos módosítást végzünk. Ez a Linux kernel objektumorientált megvalósítása, amely lehetővé teszi számunkra, hogy a kernelen belüli adatobjektumokat manipuláljuk.
Mindezek a veremek, kivéve az SNA alacsonyabb szinteken - fizikai és csatorna - ugyanazt a jót használják szabványosított Ethernet, Token Ring, FDDI és számos más protokoll, amelyek lehetővé teszik ugyanazon berendezés használatát minden hálózatban. De a felső szinteken minden verem a saját protokollja szerint működik. Ezek a protokollok gyakran nem felelnek meg az OSI modell által ajánlott rétegezésnek. Különösen a munkamenet és a prezentációs réteg funkcióit rendszerint kombinálják az alkalmazási réteggel. Ez az eltérés abból adódik, hogy az OSI modell a már meglévő és ténylegesen használt veremek általánosítása eredményeként jelent meg, és nem fordítva.
Világos különbséget kell tenni az OSI-modell és az OSI-verem között. Ha az OSI-modell a nyílt rendszerek interakciójának elvi sémája, akkor az OSI-verem nagyon specifikus protokollspecifikációk halmaza.
A többi protokollveremtől eltérően az OSI verem teljes mértékben összhangban van az OSI modellel, és tartalmazza az ebben a modellben meghatározott mind a hét interakciós szintre vonatkozó protokollspecifikációkat. Az alsóbb rétegekben az OSI verem támogatja az Ethernet, a Token Ring, az FDDI, a WAN protokollokat, az X.25-öt és az ISDN-t – vagyis a többi veremhez hasonlóan a veremen kívül fejlesztett alsóbb rétegű protokollokat használja. Az OSI-verem hálózati, szállítási és munkamenet-rétegeihez különböző gyártók határozták meg és implementálták a protokollokat, de még mindig nem használják széles körben. Az OSI veremben a legnépszerűbb protokollok az alkalmazásprotokollok. Ezek közé tartozik: FTAM fájlátviteli protokoll, VTP terminál emulációs protokoll, ügyfélszolgálat X.500, X.400 e-mail és még sok más.
Az OSI veremprotokollok összetettek és specifikációik nem egyértelműek. Ezek a tulajdonságok a veremfejlesztők közös politikájának eredményei voltak, akik igyekeztek minden esetet és minden létező technológiát figyelembe venni protokolljaikban. Ehhez hozzá kell adni a számos politikai kompromisszum következményeit is, amelyek elkerülhetetlenek egy olyan aktuális kérdésben, mint a nyílt számítástechnikai hálózatok építése, nemzetközi szabványok elfogadása.
Bonyolultságuk miatt az OSI protokollok nagy feldolgozási teljesítményt igényelnek. CPU, ami a személyi számítógépes hálózatok helyett inkább nagy teljesítményű gépekhez teszi őket leginkább alkalmassá.
Kazal OSI egy gyártótól független nemzetközi szabvány. Az Egyesült Államok kormánya támogatja a GOSIP programjában, amelynek keretében minden számítógépes hálózatok Az Egyesült Államok kormányzati ügynökségei által 1990 után telepített szoftvernek vagy közvetlenül támogatnia kell az OSI-vermet, vagy biztosítania kell az erre a veremre való migráció eszközét a jövőben. Az OSI stack azonban népszerűbb Európában, mint az Egyesült Államokban, mivel Európában kevesebb a régi hálózat, amely saját protokollt futtat. A legtöbb szervezet csak az OSI-veremre való átállást tervezi, és nagyon kevesen indítottak kísérleti projekteket. Azok közül, akik ebben az irányban dolgoznak, megnevezhetjük az amerikai haditengerészeti minisztériumot és az NFSNET hálózatot. Az egyik legnagyobb OSI-t támogató gyártó az AT&T, Stargroup hálózata teljes mértékben erre a veremre épül.
A TCP/IP-vermet az Egyesült Államok Védelmi Minisztériumának kezdeményezésére fejlesztették ki több mint 20 évvel ezelőtt, hogy a kísérleti ARPAnetet összekapcsolják más hálózatokkal, mint egy heterogén számítási környezet közös protokolljait. A TCP / IP verem fejlesztéséhez, amely a népszerű IP és TCP protokollokról kapta a nevét, nagy mértékben hozzájárultak a Berkeley Egyetem szakemberei, akik a veremprotokollokat a UNIX OS verziójában implementálták. Ennek az operációs rendszernek a népszerűsége a TCP, IP és más veremprotokollok széles körű elterjedéséhez vezetett. Ma ez a verem a világinformáció számítógépeinek összekapcsolására szolgál Internetes hálózatok, valamint számos vállalati hálózatban.
Az alsó szinten lévő TCP / IP verem támogatja a fizikai és adatkapcsolati réteg összes népszerű szabványát: helyi hálózatokhoz - ezek Ethernet, Token Ring, FDDI, globális - protokollok az analóg kapcsolt és bérelt vonalakon SLIP, PPP, protokollok az X.25 és az ISDN területi hálózatokhoz.
A fő veremprotokollok, amelyek a nevét adták, az IP és a TCP protokollok. Ezek a protokollok az OSI modell terminológiájában a hálózati, illetve a szállítási rétegekre vonatkoznak. Az IP biztosítja a csomag továbbítását az összetett hálózaton keresztül, míg a TCP garantálja a kézbesítés megbízhatóságát.
A különböző országok és szervezetek hálózataiban való évek során a TCP / IP verem számos alkalmazási réteg protokollt tartalmazott. Ide tartoznak az olyan népszerű protokollok, mint az FTP fájlátviteli protokoll, a Telnet terminálemulációs protokoll, levelezési protokoll SMTP használatban van email Internetes hálózatok, a WWW szolgáltatás hipertext szolgáltatásai és még sokan mások.
Manapság a TCP / IP-verem a számítógépes hálózatok egyik leggyakoribb szállítási protokollkészlete.
Valójában a világon csak körülbelül 10 millió számítógép van egyesítve az interneten, amelyek a TCP / IP protokollverem segítségével kommunikálnak egymással.
Az internet népszerűségének rohamos növekedése a világ hatalmi egyensúlyának megváltozásához vezetett. kommunikációs protokollok- A TCP / IP protokollok, amelyekre az Internet épül, gyorsan kiszorították az elmúlt évek vitathatatlan vezetőjét - a Novell IPX / SPX veremét. Napjainkban a világon a TCP / IP-vermet telepített számítógépek száma meghaladja az IPX / SPX-veremet futtató számítógépek számát, és ez azt jelzi, hogy a helyi hálózati rendszergazdák hozzáállása megváltozott használt protokollok asztali számítógépek, mivel a Novell-protokolloknak rajtuk kellett elérniük fájlszerverek NetWare. Folytatódik a TCP/IP-verem vezető pozícióba kerülésének folyamata bármely típusú hálózatban, és most már minden ipari operációs rendszerhez kötődik ennek a veremnek a szoftveres megvalósítása.
Bár a TCP/IP protokollok elválaszthatatlanul kapcsolódnak az Internethez, és az internetes számítógépek több milliós armadája mindegyike ezen a veremön fut, számos helyi, vállalati és területi hálózat létezik, amelyek nem közvetlenül részei az internetnek, amelyek szintén a TCP/IP protokollokat használják. Ezeknek a hálózatoknak az Internettől való megkülönböztetésére TCP/IP-hálózatoknak vagy egyszerűen IP-hálózatoknak nevezik őket.
Mivel a TCP/IP-vermet eredetileg az internethez tervezték, számos olyan funkciója van, amelyek előnyt biztosítanak a többi protokollhoz képest, amikor WAN-okat tartalmazó hálózatokról van szó. Különösen egy nagyon hasznos funkció, amely ezt a protokollt alkalmassá teszi nagy hálózatokhoz, az a képessége, hogy feldarabolja a csomagokat. Valójában egy összetett összetett hálózat gyakran teljesen más elvekre épülő hálózatokból áll. Ezen hálózatok mindegyike beállíthatja a saját értékét az átvitt adategység (keret) maximális hosszához. Ebben az esetben, amikor az egyik nagyobb maximális hosszúságú hálózatról egy másik, kisebb maximális hosszúságú hálózatra lépünk, szükségessé válhat az átvitt keret több részre osztása. A TCP/IP verem IP protokollja hatékonyan megoldja ezt a problémát.
A TCP / IP technológia másik jellemzője a rugalmas címzési rendszer, amely más, hasonló célú protokollokhoz képest egyszerűbbé teszi más technológiák hálózatainak az Internetbe (internet vagy összetett hálózat) beillesztését. Ez a tulajdonság megkönnyíti a TCP/IP-verem használatát nagy heterogén hálózatok felépítéséhez.
A TCP/IP verem nagyon takarékosan használja a broadcast képességeket. Ez a tulajdonság egyszerűen szükséges, ha lassú kommunikációs csatornákon dolgozik, jellemző a területi hálózatokra.
Az előnyök megtérülése azonban itt a magas erőforrásigény és az IP-hálózatok adminisztrálásának összetettsége. Végrehajtására erős funkcionalitás A TCP / IP veremprotokollok nagy számítási költségeket igényelnek. A rugalmas címzési rendszer és az adások visszautasítása különböző központosított szolgáltatások jelenlétét eredményezi az IP-hálózatban, mint például a DNS, DHCP stb. Ezek mindegyike leegyszerűsíti a hálózati adminisztrációt és a berendezések konfigurálását, ugyanakkor fokozott odafigyelést igényel az IP-hálózatban. rendszergazdák.
Más érveket is felhozhat mellette és ellene, de a tény továbbra is fennáll - ma a TCP / IP a legnépszerűbb protokollverem, amelyet széles körben használnak mind a globális, mind a helyi hálózatokban.
Ez a verem a Novell eredeti protokollverme, amelyet a NetWare hálózati operációs rendszerhez fejlesztettek ki még az 1980-as évek elején. A verem nevét adó Internetwork Packet Exchange (IPX és Sequenced Packet Exchange, SPX) hálózati és munkamenetréteg-protokollok a Xerox XNS-protokolljainak közvetlen adaptációi, amelyek sokkal kevésbé elterjedtek, mint az IPX/SPX-verem.
Az IPX/SPX verem népszerűsége közvetlenül összefügg operációs rendszer Novell NetWare, amely hosszú ideje számában megtartotta a világelsőt telepített rendszerek, bár népszerűsége jelentősen visszaesett az elmúlt években, növekedési ütemét tekintve pedig érezhetően elmarad a Microsoft Windows NT mögött.
Az IPX/SPX verem számos funkciója a tájolásnak köszönhető korai változatai NetWare OS (4.0-s verzióig) kis méretű helyi hálózatokban való működéshez, amelyek szerény erőforrásokkal rendelkező személyi számítógépekből állnak. Nyilvánvaló, hogy a Novellnek szüksége volt protokollokra az ilyen számítógépekhez, amelyek megvalósításához minimális számú protokollra lenne szükség véletlen hozzáférésű memória(640 KB-os IBM-kompatibilis MS-DOS számítógépekre korlátozva), és amely gyorsan működne alacsony feldolgozási teljesítményű processzorokon. Ennek eredményeként az IPX / SPX veremprotokollok egészen a közelmúltig jól működtek a helyi hálózatokban, és nem túl jól - a nagy hálózatokban. vállalati hálózatok, mivel túlságosan túlterhelték a lassú globális kapcsolatokat a broadcast csomagokkal, amelyeket ebben a veremben több protokoll is nagymértékben használ (például a kliensek és a szerverek közötti kommunikáció kialakítására). Ez a körülmény, valamint az a tény, hogy az IPX/SPX verem a Novell tulajdonában van, és a megvalósításhoz licenc szükséges (vagyis a nyílt specifikációkat nem támogatták), hosszú ideig csak a NetWare hálózatokra korlátozta tevékenységi körét. Megjelenése óta azonban a
