Protocoale TCP/IP

Serviciile internet au la baza schimbul de mesaje intre o sursa si un destinatar. Principiul comunicarii este inspirat din sistemul postal: daca o persoana A doreste sa-i transmita ceva lui B, A impacheteaza obiectul, scrie pe pachet adresa expeditorului si a destinatarului si depune pachetul la cel mai apropiat oficiu postal. Similar, daca un utilizator A din internet doreste sa transmita un mesaj lui B, atunci mesajul trebuie 'impachetat', mai precis incadrat de anumite informatii de control. Unitatea de date astfel obtinuta se numeste 'pachet', prin analogie cu sistemul postal obisnuit. Informatia de control include adresa expeditorului si a destinatarului, specificate in forma numerica: patru numere naturale mai mici decat 256, despartite intre ele prin puncte. In sistemul postal obisnuit, in functie de localizarea destinatarului, pachetul poate fi transmis prin intermediul mai multor oficii postale intermediare. Ultimul oficiu postal din traseu livreaza pachetul destinatarului. Similar, intr-o retea de calculatoare, pachetul este dat unui comutator de pachete, numit si 'ruter' (router), care are un rol similar oficiului postal si care il transmite catre destinatar. Eventual, pachetul traverseaza mai multe comutatoare intermediare. Ultimul comutator livreaza mesajul destinatarului.

Dirijarea pachetelor este efectuata automat de catre retea si respecta un set de reguli si conventii numit 'protocol'. Retelele de calculatoare pot folosi protocoale diferite, dar, pentru a putea comunica intre ele, trebuie sa adopte acelasi protocol. Retelele din internet folosesc protocolul IP (Internet Protocol). IP asigura livrarea pachetelor numai daca in functionarea retelelor nu apar erori. Daca un mesaj este prea lung, IP cere fragmentarea lui in mai multe pachete. Transmiterea pachetelor IP se face intre calculatoare gazda si nu direct, intre programele de aplicatie. Din aceste motive, protocolul IP este completat cu un altul, numit TCP (Transmission Control Protocol), care face fragmentarea si asigura transmiterea corecta a mesajelor intre utilizatori. Pachetele unui mesaj sunt numerotate, putandu-se verifica primirea lor in forma in care au fost transmise si reconstituirea mesajelor lungi, formate din mai multe pachete.

TCP este un protocol complicat. In unele cazuri, cand se transmite un singur mesaj, suficient de mic pentru a fi continut de un singur pachet, se poate folosi un protocol mai simplu, numit UDP (User Datagram Protocol).

La randul lor, operatiile de la nivel aplicatie se deruleaza si ele conform unor protocoale. De exemplu, posta electronica in internet se desfasoara dupa un protocol ce se numeste SMTP (Simple Mail Transfer Protocol). Functionarea lui se bazeaza pe serviciile oferite de protocoalele TCP si IP, carora le adauga functii noi, creand astfel servicii imbunatatite.

Functionarea protocoalelor TCP si IP presupune existenta unei comunicari directe intre noduri (ruter-e sau calculatoare gazda) adiacente din retea. Aceasta comunicare este realizata conform unor tehnologii diverse si se supune unor protocoale specifice, bine precizate. Ca urmare, TCP si IP se bazeaza, la randul lor pe serviciile oferite de alte protocoale. Se obtine, in ansamblu, o suita (ierarhie) de protocoale care depind unele de altele, dar care au ca punct central protocoalele TCP/IP. De aceea, ea este denumita suita TCP/IP sau familia de protocoale TCP/IP.

Protocoalele sunt grupate pe nivele. Aceasta grupare respecta principiul stratificarii: protocoalele sunt astfel proiectate incat nivelul N al destinatiei sa primeasca (fara modificari) obiectul transmis de nivelul N al sursei. Pentru respectarea acestui principiu, definitia oricarui protocol trebuie sa stabileasca doua aspecte: formatui unitatilor de date manipulate; actiunile posibile ale entitatilor de protocol care concura la realizarea serviciilor specifice protocolului.In modelul unei inter-reteie apar sistemele ce gazduiesc aplicatiile, numite si sisteme terminale, subretelele ia care aceste sisteme sunt conectate si sistemele intermediare, denumite in internet si porti sau ruter-e, ce conecteaza intre ele subretelele. Uzual, un sistem terminal are o singura interfata cu subreteaua la care este conectat, in timp ce un sistem intermediar are mai multe interfete, cate una pentru fiecare subretea la care este conectat. Rolul unui sistem intermediar este de a retransmite pachetele pe care le primeste de la o subretea, pe o alta subretea aflata pe calea spre sistemul terminal destinatar. Sistemul intermediar este legat la ambele subretele. Figura 1 arata un mesaj care traverseaza doua retele.

Aplicatia sursa din sistemul terminal 1 comunica un mesaj modulului TCP. Acesta construieste un pachet pe care nivelul IP il paseaza ca o datagrama subretelei a. in sistemul intermediar, datagrama ajunge la modulul IP care il ruteaza subretelei b. In sistemul terminal 2, IP extrage mesajul si il transmite aplicatiei receptor prin intermediul modulului TCP. Sa observam ca in sistemul intermediar, pentru receptia dirijarea si retransmiterea datagramelor, sunt necesare doar niveiele IP si interfata de retea.

Cu toate ca pot utiliza tehnologii de comunicatie diferite, toate subreteieie sunt tratate uniform in internet. O retea locala, una de arie larga sau o simpla legatura punct-la-punct intre doua sisteme din internet conteaza fiecare ca o subretea. Structura interna a internet-ului este ascunsa utilizatorilor Tot ceea ce vad ei este o singura retea foarte mare, ce leaga intre ele sisteme terminale si care le permite astfel accesul la resurse situate oriunde in internet.

Securitatea serviciilor TCP/IP

Conectarea unui calculator la internet presupune, in general, folosirea sistemului de operare UNIX si a suitei de protocoale TCP/IP. Aceste componente au propriile lor probleme de securitate, evidentiate in sectiunile anterioare ale cartii. Accesul la internet presupune, insa, si folosirea unui set de cateva zeci de servicii, programe, cu numeroase probleme de securitate, fie datorita unor erori in software, fie datorita neincorporarii unor facilitati de securitate potrivite. in general, pentru ca un utilizator sa poata lua masurile de securitate adecvate la conectarea in retea, el trebuie sa inteleaga modul in care sistemul de operare UNIX lucreaza cu internet -ul. Tocmai de aceea, acest paragraf explica cum functioneaza serviciile TCP/IP si evidentiaza care sunt problemele de securitate ale fiecaruia dintre ele.