A LAN/MAN interfészek - felhasználói rétege

Felhasználói protokollok:

DHCP - Dynamic Host Configuration Protocol (RFC 2131)

A DHCP egy hálózati alkalmazás, amelyet eszközök - a DHCP-kliensek - arra használnak, hogy az IP hálózat használatához szükséges beállításokat automatikusan elvégezzék, megkönnyítve ezáltal a hálózat adminisztrátorának munkáját. Kicsi hálózatokban is érdemes használni, mert jelentősen meggyorsítja újabb hálózati végpontok hozzáadását.

A DHCP-kliensként konfigurált hálózati eszköz bekapcsolás után egy broadcast üzenettel felderíti a DHCP szervert. A szerver egyrészt rendelkezik egy kiosztható IP-címtérrel, másrészt további információkkal, amelyeket meg kell osztania a jelentkező kliensekkel. Ilyen információk például a "default gateway", a "domain name", a DNS-szerver elérhetősége, esetleg "time server" elérhetősége, stb. Ha a DHCP-szerver érvényes kérést kap, akkor a kliensnek kioszt egy IP-címet és mellékeli az egyéb szükséges hálózati paramétereket. A kliens és az IP szám összerendelése egy meghatározott időre szól, ez a "lease time".

Az IP-cím kiosztása lehet dinamikus, automatikus illetve statikus. Az elso esetben a cím csak a bérleti időre tartozik a klienshez, a második esetben a szerver nyilvántartja az összerendeléseket és egy ismételten bejelentkező eszköznek lehetoleg ismét a korábbi címet adja. Statikus allokáció esetén egy adott MAC-című eszközhöz az előre beállított IP-címet rendeli hozzá.

A DHCP a 67-es UDP portot használja a szerver és a 68-as UDP portot a kliens oldalon.

Az üzenetváltás a következő:

További DHCP üzenetek:

DNS - Domain Name System (RFC 1034 és RFC 1035)

A DNS az Interneten használatos hierarchikus névrendszer. Számítógépeket, szolgáltatásokat és bármilyen más erőforrást megjelölhetünk szimbolikus nevekkel, azonban ezeket az eszközöket a hálózati eszközök és a protokollok numerikus azonosítók alapján kezelik, így történik az Internet haladó csomagok útvonalirányítása is. Az emberek számára könnyebben megjegyezhető, átlátható és az adott eszközhöz, szolgáltatáshoz, erőforráshoz értelmét tekintve is kapcsolódó elnevezés és a numerikus azonosító (IP szám) között a DNS rendszer végzi a fordítást. A DNS rendszerben a nevek és a bináris számok közötti összerendelések nyilvántartásán túl egy Resource Recordban (RR) további információkat is nyilvántartanak, például a bejegyzés típusát és az érvényességi idejét. A domain nevek terét egy fa struktúrában képzelhetjük el legegyszerűbben: minden csomóponthoz vagy levélhez tartozhat bejegyzés, akár több is. A fát zónákra oszthatjuk. Egy ilyen zóna összekapcsolt csomópontok együtteséből áll, amelyet egy illetékes (authoritative) name server szolgál ki.

Ha a domain nevet nézzük, akkor az két vagy több részből áll (ezeket címkéknek - label - nevezzük), amelyeket hagyományosan pontokkal elválasztva írunk le. A jobb szélső címke hordozza a legfelsőbb szintű domaint (top level domain - TLD). Például a www.example.com domain-névben a com a legfelsőbb szintű domain. Ettől balra minden egyes címke egy egy subdomaint képvisel. Ez egy relatív megnevezés: az example.com subdomainje a com-nak, a www.example.com subdomainje az example.com-nak. Elméletben 127 szintű aláosztás lehetséges, cimkénként 63 oktet hosszúsággal, úgy, hogy az egész domainnév ne haladja meg a 253 oktet hosszúságot. A hostnév alatt olyan domainnevet értünk, amelyet egy vagy több IP-címmel rendelünk össze.

A DNS egy elosztott adatbázis alapján muködik és kliens-szerver modellt használ. A hierarchia csúcsát a root nameserverek szolgálják ki. Ezek alatt állnak az egyes subdomainek authoritatve DNS szerverei. A kliens oldal (DNS resolver) kezdeményezi a lekérdezések sorozatát, amely végül az teljes feloldáshoz vezet. A DNS lekérdezés lehet rekurzív vagy nemrekurzív. Az utóbbi esetben a DNS szerver olyan rekordot ad meg, amelynek a feloldásáért maga illetékes. A rekurzív esetben a DNS szerver más DNS-lekérdezések után tudja megválaszolni a kérést.

A DNS lekérdezések jelentős forgalmat generálnak az Interneten. Ennek a forgalomnak a csökkentésére ad lehetőséget a lokális DNS-adatbázisok használata (DNS caching). A sikeres lekérdezések után az eredményt eltárolja a lokális DNS-szerver és újabb lekérdezésre az eltárolt rekordot adja vissza, megjelölve, hogy az a gyorsítótárból és nem aktuális lekérdezésből származik. Az eltárolás időtartamát az adott DNS szerver adminisztrátora állíthatja be, néhány másodperctől néhány napig tarthat. A caching alkalmazása azt is jelenti, hogy egy-egy DNS RR megváltozása nem észlelhető a hálózat teljes egészében azonnal. Ennek a jelenségnek a leírására gyakran használják a propagation (terjedés) szót, azonban ez nem írja le a jelenséget helyesen, hiszen valójában az új információ azonnal rendelkezésére áll minden olyan DNS-szervernek, amelyik nem cache-elte be korábban.

A Domain Name Systemmel kapcsolatban meg kell még említeni a Reverse lookup lehetőségét, amely az IP-számhoz adja meg a hozzárendelt nevet.

Az RTP (Real-time Transport Protocol)

A protokollt leíró ajánlás, szabvány elemei:

Szolgálatok

Az RTP csomagok digitalizált hang és kép valós idejű továbbítására szolgálnak az Interneten keresztül.

Az RTP keret fejléce

          bytes (20)   from UDP keret
              +--------------------------------+
            2 | Control                        |
              +--------------------------------+
            2 | Sequence Number                |
              +--------------------------------+
            4 | Timestamp                      |
              +--------------------------------+
            4 | SSRC identifier                |
              +--------------------------------+
            4 | CSRC identifiers (optional)    |
              +--------------------------------+
Control bits:

Egy RTP csomag regisztrátuma:

No.     Time        Source                Destination           Protocol Info
     61 16.024875   152.66.245.171        152.66.245.226        RTP      PT=ITU-T G.711 PCMU, SSRC=0xD47B2821, Seq=15740, Time=2624576

Frame 61 (214 bytes on wire, 214 bytes captured)
Ethernet II, Src: Cisco_cd:70:64 (00:60:70:cd:70:64), Dst: Standard_9f:09:2f (00:e0:29:9f:09:2f)
Internet Protocol, Src: 152.66.245.171 (152.66.245.171), Dst: 152.66.245.226 (152.66.245.226)
User Datagram Protocol, Src Port: 18096 (18096), Dst Port: avt-profile-1 (5004)
Real-Time Transport Protocol
    [Stream setup by H245 (frame 41)]
    10.. .... = Version: RFC 1889 Version (2)
    ..0. .... = Padding: False
    ...0 .... = Extension: False
    .... 0000 = Contributing source identifiers count: 0
    0... .... = Marker: False
    Payload type: ITU-T G.711 PCMU (0)
    Sequence number: 15740
    [Extended sequence number: 81276]
    Timestamp: 2624576
    Synchronization Source identifier: 0xd47b2821 (3564840993)

    Payload: F9F7FCFF7B7DFD7C7C787AFC7C7A7FFDFD7EFFFDFBF8F3F0...
             (160 byte, mely 20 msec-es beszédszegmenst hordoz.)

0000  00 e0 29 9f 09 2f 00 60 70 cd 70 64 08 00 <-MAC
                                       IP ->    45 b8   ..)../.`p.pd..E.
0010  00 c8 9e 11 00 00 3e 11 c1 48 98 42 f5 ab 98 42   ......>..H.B...B
0020  f5 e2
     UDP->  46 b0 13 8c 00 b4 00 00
                             RTP->  80 00 3d 7c 00 28   ..F.........=|.(
0030  0c 40 d4 7b 28 21
    speech samples ->   f9 f7 fc ff 7b 7d fd 7c 7c 78   .@.{(!....{}.||x
0040  7a fc 7c 7a 7f fd fd 7e ff fd fb f8 f3 f0 f3 f7   z.|z...~........
0050  fc fb f8 fa 7d 76 78 79 77 77 78 7a 7b 7b 7c 7d   ....}vxywwxz{{|}
0060  7e fe fe fd f9 f7 fb fc f7 f9 fb fb fc fa fa fd   ~...............
0070  fd fb fb fa fd fe fd fc f8 fa fd fb fc fd fb fa   ................
0080  f8 f8 fe fe fa fa fb fd 7e 7b 79 78 79 7f fa fe   ........~{yxy...
0090  7c 7f 7e 7c 7e 7f 7b 7b 7c 7a 78 78 78 74 75 79   |.~|~.{{|zxxxtuy
00a0  7c 7c 7c 7f fc f9 fa fc fa f9 f9 fc 7d 7e fb f9   |||.........}~..
00b0  f7 f9 7f 7e fe fd fb fb fc fe 7d fc f9 fe 7e 7b   ...~......}...~{
00c0  7c 7b 7b 7a 79 7b 7a 7c 7c 79 7c 7a 79 7b 7c 7b   |{{zy{z||y|zy{|{
00d0  7b 7b 7b 7c 7b 7b                                 {{{|{{

SIP - Session Initiation Protocol (rfc2361..65 version II.)

Az IETF "szabványosította" protokoll VoIP, multimédia (üzenetek, video) kommunikációhoz. Egy egyszerű SIP hívás vonaldiagramja:
   központ                    készülék
            üzenet csomag

          ----INVITE-------->           hívás
          <---Trying--100--
          <---Ringing-180--
          <---OK------200--
          ----ACK---------->

         <-------RTP-------->           beszédátvitel

          -------BYE-------->           bontás
         <-------OK---200---