UNIX: разработка сетевых приложений

Приложение	IP	ICMP	UDP	TCP	SCRIPT
ping		•
traceroute		•	•
OSPF (протокол маршрутизации)	•
RIP (протокол маршрутизации)			•
BGP (протокол маршрутизации)				•
BOOTP (протокол bootstrap — протокол дистанционной загрузки и запуска устройств в сети)			•
DHCP (протокол bootstrap)			•
NTP (синхронизирующий сетевой протокол)			•
TFTP (упрощенный протокол передачи файлов)			•
SNMP (управление сетью)			•
SMTP (электронная почта)				•
Telnet (удаленный вход в систему)				•
FTP (передача файлов)				•
HTTP (протокол передачи HTML-файлов по сети WWW)					•
NNTP (сетевой протокол передачи новостей)				•
DNS (система доменных имен)			•	•
NFS (сетевая файловая система)			•	•
Sun RPC (удаленный вызов процедур)			•	•
DCE RPC (удаленный вызов процедур)			•	•
IUA (ISDN поверх IP)					•
M2UA, M3UA (телефонная связь SS7)					•
H.248 (управление шлюзом)			•	•	•
H.323 (IP-телефония)			•	•	•
SIP (IP-телефония)			•	•	•

Первые два приложения, pingи traceroute, являются диагностическими и используют протокол ICMP, tracerouteсоздает свои собственные пакеты UDP и считывает ответы ICMP.

Три популярных протокола маршрутизации демонстрируют многообразие транспортных протоколов, которые используются протоколами маршрутизации. Алгоритм OSPF (Open Shortest Path First — первоочередное открытие кратчайших маршрутов) использует IP непосредственно через символьный сокет, в то время как RIP (Routing Information Protocol — протокол информации о маршрутизации) использует UDP, a BGP (Border Gateway Protocol — протокол граничных шлюзов) использует TCP.

Далее идут пять приложений, основанные на UDP, за ними следуют семь приложений TCP и четыре приложения UDP/TCP. Последние пять приложений относятся к IP-телефонии. Они могут использовать либо только SCRIPT, либо UDP, TCP и SCRIPT по выбору.

2.14. Резюме

UDP является простым, ненадежным протоколом, не ориентированным на установление соединения, в то время как TCP — это сложный, надежный, ориентированный на установление соединения протокол. SCRIPT сочетает особенности обоих протоколов, расширяя возможности TCP. Хотя большинство приложений в Интернете используют протокол TCP (веб-сервисы, Telnet, FTP, электронная почта), существует потребность во всех трех транспортных протоколах. В разделе 22.4 мы рассматриваем причины, по которым иногда вместо TCP выбирается UDP. В разделе 23.12 будут проанализированы ситуации, в которых SCRIPT предпочтительнее TCP.

TCP устанавливает соединения, используя трехэтапное рукопожатие, и разрывает соединение, используя обмен четырьмя пакетами. Когда соединение TCP установлено, оно переходит из состояния CLOSED в состояние ESTABLISHED. При разрыве соединения оно переходит обратно в состояние CLOSED. Всего существует 11 состояний, в которых может находиться соединение TCP, и диаграмма переходов состояний определяет правила перемещения между этими состояниями. Понимание этой диаграммы существенно для диагностики проблем при использовании программы netstatи для понимания того, что происходит, когда мы вызываем такие функции, как connect, acceptи close.

Состояние TCP TIME_WAIT — неиссякаемый источник путаницы, возникающей у сетевых программистов. Это состояние существует для того, чтобы реализовать разрыв двустороннего соединения TCP (то есть для решения проблем, возникающих в случае потери последнего сегмента ACK), а также чтобы дождаться, когда истечет время жизни в сети старых дублированных сегментов.

SCRIPT устанавливает ассоциацию, выполняя четырехэтапное рукопожатие, и завершает соединение обменом тремя пакетами. При установлении ассоциации SCRIPT происходит переход из состояния CLOSED в состояние ESTABLISHED, а при завершении ассоциации — возврат к состоянию CLOSED. Ассоциация SCRIPT может находиться в восьми состояниях, правила перехода между которыми описываются диаграммой состояний. Благодаря использованию контрольных меток SCRIPT не нуждается в состоянии TIME_WAIT.

Упражнения

1. Мы говорили об IPv4 и IPv6. А что произошло с версией 5 и каковы были версии 0, 1, 2 и 3? ( Подсказка: найдите журнал IANA «Internet Protocol». Можете сразу переходить к решению, если вы не можете подключиться к http://www.iana.org/.)

2. Где вы будете искать дополнительную информацию о протоколе, которому присвоено название «IP версия 5»?