16. Transportní vrstva 4 - UDP

Teorie

Doplněk k předchozí kapitole TCP

Porty - viz wiki

32-bitové číslo portu (0-65535) určuje
- u odesílatele aplikaci, která odesílá data
- u příjemce aplikaci, která má zpracovat data na vyšší vrstvě - obr.
Socket - kombinace IP adresy, čísla portu a komunikačního protokolu na vrtsvě 4 (TCP/UDP) - obr.
Rozdělení portů - obr.:
- Dobře známé porty (0-1023)
  - používají se pro všeobecně důležité typy serverů
  - servery na nich naslouchají na požadavky od klientů - příklad dotazu na web server - obr., obr.
  - klienti je musí znát, aby mohly oslovit serverové aplikace
  - nejdůležitější porty - HTTP (80), HTTPS (443), FTP (20 and 21), SSH (22), TELNET (23), SMTP (25), DNS (53)
- Registrované porty (1024-49151)
  - vyhrazené pro "méně známé" aplikace, které jsou zaregistrované v registru portů aplikací - www.iana.org
- Dynamicky přidělované porty (49152-65535)
  - jsou používány klientem dočasně jen po dobu IP komunikace (sezení)
  - klient si je náhodně vybírá z uvedeného rozsahu
  - jsou potřeba pro doručení odpovědi od serveru ke klientovi (obr. - viz prohozená IP adresa a port na odpovědi od web serveru - prohlížeč na portu 6000 čeká na odpověď)
  - některé OS nectí uvedený doporučený rozsah - obr.

UDP (User Datagram Protocol) - wiki

oproti TCP
- nepoužívá mechanismus navázání spojení typu 3-way handshake - obr. (connectionless protocol) - rovnou posílá data
- negarantuje doručení paketu = je "nespolehlivý" (nechává to na vyšší vrstvy - pokud to je třeba) - obr. (analogie s obyčejnou poštovní zásilkou - odesílatel nedostane informaci o dodání)
- nezaručuje pořadí doručených datových jednotek
- výhodou je jednodušší a rychlejší zpracování datových jednotek (menší časové ztráty)
používá se tam,
- kde malé ztráty datagramů nejsou z hlediska funkčnosti kritické
- a kde není vhodné, aby se ztrácel čas novým odesíláním nedoručených dat (hlavně při přenosu obrazu a zvuku - např. vysílání/streamování videa, hudby, VoIP, online hry)
- také pro rychlou komunikaci typu otázka - odpověď (např. DNS, DHCP)
shrnutí porovnání s TCP - obr.

Hlavička UDP - wiki

po 16 bitech: zdrojový port (volitelný), cílový port, délka datagramu (včetně hlavičky - v oktetech/bytech), kontrolní součet (volitelný), následují data - obr.
minimální délka datagramu = 8 bytů (velikost hlavičky), max. délka = 65535 bytů (16 bitová délka)

Cvičení

Wireshark

otevřít dhcp_nolease_initialization.pcapng a analyzovat data
- z vrstvy 3 zjistit číslo protokolu pro vrstvu 4 (TCP/UDP)
- ve vrstvě 4 analyzovat hlavičku UDP

PacketTracer

příprava - určit DHCP rozsah adres (pool) pro klienty
na serveru - záložka Services - DHCP - v defaultním poolu nastavit počáteční IP, počet uživatelů a uložit (Save), zapnout službu
u PC nastavit DHCP
ověřit přidělení přes ipconfig
kontrola komunikace - ping mezi PC a serverem
simulační režim - filtr DHCP, dynamické přidělení adresy pomocí ipconfig /release, ipconfig /renew - analýza protokolu UDP