Edellinen luku

Liite A: TCP/IP-protokollaperhe

Tietoliikenteen yhteysmenettely eli protokolla on joukko sääntöjä, joiden avulla tietokoneet keskustelevat keskenään. Eri yhteysmenettelyt jaetaan usein eri tasoihin, jotka hoitavat erityyppisiä tehtäviä ja tarjoavat palveluitaan aina laitteen ja linjan ohjaamisesta eri esitystapojen ja palveluiden toteuttamiseen. Eri palvelut toteutetaan protokollapinon (protocol stack) eri tasoilla, jotka keskustelevat verkon kautta toisen koneen vastaavan tason kanssa käyttämällä yhteistä menettelyä eli protokollaa.

TCP/IP-protokolla kehitettiin alkuaan USA:n puolustusministeriön (DoD, Department of Defence) toimesta ARPA-verkon yhteyskäytännöksi (Advanced Research Project Agency). TCP/IP levisi nopeasti verkkoon kytkettyihin yliopistoihin ja tutkimuskeskuksiin, jotka toteuttivat uuden protokollan moniin eri tietokoneisiin omien tarpeidensa mukaan.

Kuvassa A.1 on esitetty TCP/IP-protokollaperheen osat sekä niille perustuvia sovelluspalveluita. Varsinaiseen TCP/IP-protokollaan kuuluvat IP, ARP, TCP, UDP ja ICMP.

TCP/IP:n perusprotokollat
IP:n (Internet Protocol) avulla verkossa reititetään sanomat oikeaan kohdekoneeseen. Reititys tapahtuu IP-osoitteen avulla käyttäen reititystauluja (routing table). IP vastaa OSI-viitemallin 3. tason yhteydettömiä palveluja (CLNS).

ARP:in (Address Resolution Protocol) avulla muunnetaan IP-osoite sitä käyttävän laitteen verkkotason osoitteeksi. ARP:ia käytetään yhteyttä muodostettaessa selvittämään vastapään verkkotason osoite (esimerkiksi ethernetin kuusitavuinen verkko-osoite).

ICMP (Internet Control Message Protocol) on osa IP:tä ja tarjoaa vianetsintä- ja diagnostiikkapalveluita. Esimerkiksi Ping-ohjelma käyttää ICMP:tä.

TCP (Transmission Control Protocol) tarjoaa luotettavan yhteyspohjaisen kuljetuspalvelun koneiden välille. Luotettavuus merkitsee käytännössä sitä, että TCP varmistaa sanomien kulun vastaanottajalle käyttämällä kuittausmenettelyä. TCP vastaa OSI-viitemallin tason 4 luokan 4 (TP4) kuljetuspalvelua.

UDP (User Datagram Protocol) tarjoaa yhteydettömän, ilman kuittauksia tapahtuvan kuljetuspalvelun koneiden välille. UDP vastaa OSI-viitemallin tason 4 luokan 2 (TP2) kuljetuspalvelua.

Internetissä käytettävät sovellustason palvelut perustuvat siis TCP:n ja UDP:n tarjoamiin alemman tason palveluihin kuvan A.1 esittämällä tavalla.

TCP:n tarjoamat palvelut
Telnetin avulla voidaan muodostaa virtuaalisia pääteyhteyksiä koneiden välille.

FTP:n (File Transfer Protocol) avulla siirretään tiedostoja eri koneiden välillä.

Finger kertoo konetta sillä hetkellä käyttävät henkilöt tai tietoa jostain tietystä henkilöstä, jolla on käyttäjätunnus kyseisessä koneessa.

Ns. R-komentojen (Rsh, Rexec) avulla voidaan vastapään koneessa suorittaa eri komentoja, ilman että koneeseen varsinaisesti kirjoittaudutaan sisään. Rloginin avulla voidaan vastapään koneeseen ottaa pääteyhteys vastaavaan tapaan kuin telnetin avulla.

SMTP:n (Simple Mail Transfer Protocol) avulla hoidetaan sanomanvälitys tietokoneiden välillä, eli sähköposti siirretään käyttäen SMTP:tä.

UDP:n tarjoamat palvelut
NFS (Network File System) on Sun Microsystemsin kehittämä resurssien jakojärjestelmä. Sen avulla on mahdollista jakaa levyresursseja erilaisten tietokoneiden kesken.

SNMP (Simple Network Management Protocol) on TCP/IP-verkkojen hallintaan kehitetty verkohahllintayhteyskäytäntö.

BootP:n avulla voivat levyttömät työasemat (tai X-päätteet) käynnistää itsensä käyttäen BootP-palvelua tarjoavan laitteen antamaa käynnistysinformaatiota.

TCP- ja UDP-portit
Jotta sovellusten väliset yhteydet voitaisiin identifioida, vastaa jokaista kahden laitteen välistä yhteyttä ns. lähde- ja kohdeporttipari. Kun laite haluaa käyttää jotain kohdelaitteen palvelua, se ottaa yhteyden kohdelaitteen palvelua vastaavaan porttiin. Portit, joiden numero on pienempi kuin 512, on varattu IANA:n määriteltäviksi. Näitä sanotaan tunnetuiksi porteiksi (well-known port). Kohdelaitteessa, joka tarjoaa jotain palvelua, on prosessi, joka kuuntelee palvelulle määriteltyyn porttiin tulevia pyyntöjä ja toimii niiden mukaisesti.

Esimerkiksi SMTP-protokollalle määritelty portin numero on 25, eli kun laite haluaa siirtää sähköpostia toiselle laitteelle, se ottaa TCP-yhteyden vastaanottavan laitteen porttiin numero 25.

Seuraava luku