Сценарий TCP-соединения

1.Сервер выдает команду пассивного открытия, которая сообщает TCP, что он готов к установлению соединения с клиентом.

2. Клиент выдает команду активного открытия, которая сообщает TCP, что он хочет открыть соединение с сервером по данному порту и с данным IP-адресом.

3. Клиентская часть TCP выбирает исходный порядковый номер (например, 700 в данном случае). Клиентская часть TCP посылает синхронизирующий сегмент SYN, содержащий порядковый номер.

4. Когда SYN прибывает, серверная часть TCP выбирает ее начальный порядковый номер (например, 400 в данном случае). Серверная часть TCP посылает SYN-сегмент, содержащий начальный порядковый номер 400 и подтверждение для 701, что означает, что первый байт данных, посланных клиентом TCP, должен иметь номер 701.

5. Когда клиентская часть TCP получает SYN/ACK сообщение, клиентская часть TCP посылает назад подтверждение 401, что означает, что первый байт данных, посланных сервером, должен иметь порядковый номер 401.

6. Клиентская часть TCP уведомляет процессы верхних уровней, что соединение открыто.

7. Когда серверная часть TCP получает ACK клиентской части TCP, она уведомляет процессы верхних уровней о том, что соединение открыто.

Рис. 5.12

Теперь клиент и сервер синхронизировали свои порядковые номера байтов и готовы обмениваться данными. Кроме того, клиент и сервер TCP сообщает друг другу общий размер их приемного буфера и размер наибольшего сегмента, с которым они могут работать.

Два процесса посылают SYN-сообщения одновременно друг другу. Каждая часть TCP возвращает ACK своему партнеру, которое завершает процесс установления соединения.

Приложение информирует TCP о типе сервиса, которое оно запрашивает для соединения. TCP сообщает IP о типе сервиса, который выбран. IP использует этот тип сервиса для исходящих дейтограмм. Каждый конец соединения выбирает свой собственный тип сервиса независимо, поэтому этот тип может быть различным для двух направлений потока данных.

Если приложение хочет использовать IP-параметр защиты, обе стороны соединения должны договориться об установлении одного уровня защиты. TCP информирует IP о требуемом уровне защиты, и IP включает параметр защиты в IP-заголовок для SYN-сообщения.

На рисунке 5.13 изображена схема односторонней передачи данных. В этом сообщении передается 100 байт.

Заголовок каждого сегмента содержит ACK, идентифицирующее порядковый номер следующего байта, ожидаемого от партнера.

Первый сегмент, посланный клиентом, содержит байты 701-800. ACK 401 говорит о том, что порядковый номер следующего байта, ожидаемого от клиента – 801.

Рис. 5.13

Отметим, что отправитель не ожидает ACK перед отсылкой следующей порции данных. На рисунке 5.13 клиент посылает сегменты, начинающиеся с 801, 901 и 1001 довольно быстро. В ответ сервер отвечает ACK 1101, что говорит о том, что все данные получены. На рисунке 5.13изображена передача, в которой первый сегмент потерян.

Примечание. No Data – сервер не передает свои данные, т.е. идет односторонняя передача данных.

Рис. 5.14.

После тайм-аута сегмент посылается заново. Затем, что когда потерянный сегмент появляется, получатель посылает одно подтверждение АСК 1401, что подтверждает, что все 3 сегмента получены успешно.

На рисунке 5.15 изображено продолжение диалога с двусторонним обменом данными.

Рис. 5.15.

Передачу сегментов можно представить следующим рисунком рис. 16..

Рис. 5.16.

Каждая сторона нумерует свои передаваемые данные и подтверждает получение данных.

Первый сегмент содержит байты 1401-1500. Клиент еще ожидает получение байтов, начиная с 401. Сервер отвечает сегментом, содержащим байты 401-500. И клиент, и сервер продолжают посылать данные друг другу.

Закрытие соединения может быть инициировано обеими сторонами.

На рис. 5. 17. Изображено нормальное закрытие соединения.

Рис. 5.17.

В этом примере инициирует закрытие сервер. Этот случай встречается достаточно часто. Например, после того как пользователь вводит «logout» при работе с Telnet, сервер выдаст запрос на закрытие соединения. На рисунке изображены следующие шаги:

1. сервер завершает свою работу и сообщает TCP о закрытии соединения;

2. серверная часть TCP посылает сегмент FIN, информируя партера о том, что не будет больше посылать данные;

3. клиентская часть TCP подтверждает получение сегмента FIN;

4. клиентская часть TCP уведомляет клиентское приложение о том, что сервер хочет закрыть соединение;

5. клиентское приложение сообщает клиентскому TCP о закрытии соединения;

6. клиентская часть TCP посылает сообщение FIN;

7. серверная часть TCP получает сегмент FIN клиента и отвечает на него подтверждение АСК;

8. серверная часть TCP сообщает серверному приложению, что соединение закрыто.

3.8 Администрирование сетей TCP/IP

Наличие большого числа сетевых технологий, программных продуктов для маршрутизаторов, хостов, использующих набор протоколов TCP/IP, сделали его очень популярным для решения задач системного интегрирования.

Однако, это создает и новые проблемы, т.к. сети становятся большими и все более сложными. Архитектура сетей постоянно изменяется. Увеличивается число пользователей и хостов. Виды сервиса переносятся с одного компьютера на другой (если первый перегружен). ЛВС расщепляются на части для обеспечения безопасности. Добавляются новые ЛВС и т.д.

Недопустимо, чтобы только один человек мог устранять неполадки в сетевом оборудовании, т.к. он может в нужный момент отсутствовать. Администраторы сетей отвечают за безопасность, защиту сетей от разрушения и сохранения информации пользователей.