IP-alapok
Itt most az IPv4-ről lesz szó. Az IPv6-tal nem foglalkozunk.
Tartalomjegyzék |
1 A protokollcsaládról
- Az IP egy protokollcsalád
- Az Internet Protocol az OSI modell hálózati rétegében helyezkedik el. Csomagkapcsolt hálózatot valósít meg, ami annyit jelent, hogy nem épít fel semmilyen kapcsolatot a forrás és a cél között, hanem minden egyes csomagot külön juttat célba (route-ol).
- ARP (később)
- IP (Internet Protocol)
- hálózati rétegbeli
- datagramm-alapú
- fejléc:
- forráscím
- célcím
- TTL (Time To Live)
- magasabb szintű protokoll azonosítója
- egyéb (pl: DF, Don't Fragment, PMTU discoveryhez)
- ICMP (Internet Control Message Protocol)
- hiba- és státuszüzenetek, pl:
- Echo Request
- Echo Reply
- Destination Unreachable
- Network Unreachable
- Host Unreachable
- Protocol Unreachable
- Port Unreachable
- Fragmentation Needed
- Communication Administratively Prohibited
- Time To Live Exceeded
- és még jó pár, ritkábban látott másik
- hiba- és státuszüzenetek, pl:
- TCP (Transmission Control Protocol)
- összeköttetés-alapú
- garantálja a csomagok helyes sorrendjét
- újraküldi a csomagokat, ha kell
- torlódásvezérelt
- kapcsolatfelépítés:
- SYN
- SYN+ACK
- ACK
- port fogalma ("lokális multiplexelés")
- UDP (User/Unreliable Datagram Protocol)
- itt is van port
- nincs nyugta
- nincs torlódásvezérlés
- a folyam csomagjai elveszhetnek, ill. megjöhetnek rossz sorrendben
- stb.
1.1 ARP
- Az IP hálózati rétegbeli protokoll
- A hálózati szint alatt még van egy adatkapcsolati és egy fizikai réteg
- Az adatkapcsolatiban is kellhet címzés
- Honnan tudjuk a másik fél adatkapcsolati címét?
- Az IP alatt gyakran van Ethernet, vagy ahhoz hasonló broadcast médium
- Ötlet: ha nem tudjuk a címet, kérdezzük meg!
00:de:ad:be:ef:00 > ff:ff:ff:ff:ff:ff, ethertype ARP (0x0806), length 42: arp who-has 1.2.3.4 tell 1.2.3.1 00:f0:0d:d0:0d:00 > 00:de:ad:be:ef:00, ethertype ARP (0x0806), length 60: arp reply 1.2.3.4 is-at 00:f0:0d:d0:0d:00
- Egy darabig megjegyezzük az ARP-táblánkban
- Igen ám, de nem vagyunk mindenkivel egy fizikai hálózaton - a többiek MAC-címét honnan fogjuk megtudni?
- Sehonnan, mert nem is kell.
- => routing
1.2 Az első óra rövid összefoglalása
Az IP-csomagok maximális mérete 65535 bájt (64K) lehet, ez az elméleti maximális csomagméret, amit az alkalmazott fizikai hálózat technológiája jelentősen lecsökkenthet; pl. az Ethernetet alkalmazva maximálisan 1500 bájtos csomagokat tudunk átjuttatni a hálózaton, mert egy Ethernet-keretbe nem fér több adat.
Mivel a különböző helyeken sokféle technológiákat alkalmazhatnak, ezért a nagy csomagokat fel kell darabolni, hogy egy adott hálózati útvonal minden szakaszán átférjenek. Azt a jellemzőt, hogy egy adott fizikai interfészen legfeljebb mekkora IP-csomag küldhető ki, MTU-nak (Maximum Transmission Unit) nevezzük. Az ennél nagyobb csomagokat a routerek automatikusan fragmentálják, ami több szempontból sem jó:
- Ha egy töredék elvész, az egész csomagot újra kell küldeni.
- Nagyobb az overhead (mind a hálózati, mind a processing-).
- A butább tűzfalak minden töredezett IP-csomagot kiszűrnek, mert
- korábban érvénytelen csomagtöredékekkel DoS-t lehetett megvalósítani és
- mert csak az első töredék tartalmazza a magasabb szintű protokoll fejlécét, ami alapján a tűzfal szűrni tud.
Annek a kiderítésére, hogy egy teljes útvonalon mi a legkisebb MTU, használható a Path MTU Discovery algoritmus. Az algoritmus úgy működik, hogy a célállomásnak először akkora csomagot próbál küldeni, amekkora a saját MTU-ja azon az interfészen, amelyen az adott cél felé a routing-táblája alapján a csomagokat ki kell küldenie; ezeken a csomagokon beállítja a DF (Don't Fragment) bitet. Ha útközben valamelyik routeren ez a csomag "nem fér át", akkor a router ICMP Fragmentation Needed hibaüzenetet küld a forrásnak, és a csomagot eldobja. Az okosabb routerek azt is megmondják, mekkora lenne az MTU a következő routerig, így a forrás megtudja, mekkora csomaggal próbálkozzon legközelebb. Ha az adott router nem okos, akkor a forrás pl. bináris kereséssel találhatja meg a PMTU-t.
A közismert ping parancs is az ICMP-t használja: ICMP Echo Request üzeneteket küld, a válaszok pedig Echo Reply üzenetek.
A TCP/IP 1 bájton kódolja a felette futó protokollokat. Ha nincs az elküldött kódú protokoll regisztrálva a rendszeren akkor egy Protocol Unreachable hibaüzenetet kapunk. Egy adatcsomag egyben nyugta is lehet, minden elküldött bájtnak van egy szekvencia száma (ISN, Initial Sequence Number). A SYN támadások azon alapulnak, hogy ha csak töredezett csomagokat kapunk, akkor ezeknek bizonyos adatait (ISN-ek ISNc, ISNs, forrás-cél IP-k, Portszám) el kell tárolnunk ahhoz, hogy a csomagot később össze tudjuk rakni, és mivel soha nem tudjuk összerakni egy idő múlva elfogy a memóriánk. Ez ellen a SYN cookies használatával védekezhetünk, ami úgy működik, hogy az ISNs-be belekódoljuk az eltárolni kívánt adatokat, és ezeket a nyugtával visszakapjuk ezért nem kell őket eltárolni.
Connection Spoofing Attack, csak egy Ack(ISNs)-t küldünk és ebből már felépülhet a kapcsolat Az UDP egy összeköttetés mentes protokoll, álltalában különböző streaming, illetve a DNS használja. Az UDP is ugyanúgy rendelkezik portokkal.
Az ARP(Address Resolution Protocol) Ahhoz, hogy a hálózaton kommunikálni tudjuk, ismernünk kell a cél MAC címét is, ezt tudjuk megszerezni az ARP segítségével. A routing tábla karban tartását a route vagy az ip parancsok segítségével tudjuk megtenni.
2 Statikus routing
- Minden gépnek van egy routing-táblája, ilyesmi bejegyzésekkel:
IP | netmask | gateway | interface | megjegyzés |
---|---|---|---|---|
1.2.3.0 | 255.255.255.0 | * | eth0 | ez egy fizikai helyi hálózat, az eth0-án lóg |
2.3.4.5 | 255.255.255.255 | 1.2.3.2 | eth0 | a 2.3.4.5-ös gépet az 1.2.3.2 című routeren át érjük el, "amögött" van |
3.4.5.128 | 255.255.255.128 | 1.2.3.42 | eth0 | a 3.4.5.128/25-ös hálózat a 3.4.5.128 című routeren át érhető el, "amögött" van |
0.0.0.0 | 0.0.0.0 | 1.2.3.254 | eth0 | Minden más ("az egész Internet") az 1.2.3.254 című routeren át érhető el |
Ha egy adott konkrét A.B.C.D IP-címmel akarunk kommunikálni, a következők szerint járunk el:
- Megnézzük, az IP-cím része-e valamelyik helyi hálózatnak a cím/maszk párok alapján
- Ha igen, ARP queryt küldünk
- A válaszban benne lesz a MAC-cím
- MAC-szinten oda, IP-szinten A.B.C.D-nek címezzük a csomagot
- Ha nincs ARP-válasz, "host unreachable"
- Ha nem:
- Megnézzük, az IP-cím illeszkedik-e valamelyik más routing-bejegyzésünk cím/maszk párosára
- Ha igen, a csomagot MAC-szinten az adott gatewaynek, IP-szinten A.B.C.D-nek kell címeznünk
- Vagyis: ARP who-has IP-of-gateway
- Ha nem, akkor nem tudjuk, merre kell küldeni a csomagot, "network unreachable" ("no route to host")
- Ha igen, a csomagot MAC-szinten az adott gatewaynek, IP-szinten A.B.C.D-nek kell címeznünk
- Megnézzük, az IP-cím illeszkedik-e valamelyik más routing-bejegyzésünk cím/maszk párosára
- Ha igen, ARP queryt küldünk
2.1 A routing-tábla karbantartása
- route parancs:
- route add -net 1.2.3.0/24 dev eth0
- route add -host 2.3.4.5 gw 1.2.3.2
- Az eth0 következik a gw címéből
- route add -net 3.4.5.128/25 gw 1.2.3.42
- route add default gw 1.2.3.254
- route -n
- ip parancs:
- ip ro add 1.2.3.0/24 dev eth0
- ip ro add 2.3.4.5/32 via 1.2.3.2
- ip ro add 3.4.5.128/25 via 1.2.3.42
- ip ro add default via 1.2.3.254
- ip ro sh
2.2 Statikus route-ok automatikus felvétele
- Debianon és Ubuntun:
- /etc/network/interfaces-be:
- iface eth0 inet static
- address 1.2.3.1
- netmask 255.255.255.0
- broadcast 1.2.3.255
- network 1.2.3.0
- gateway 1.2.3.254
- up ip ro add 2.3.4.5/32 via 1.2.3.2
- up ip ro add 3.4.5.128/25 via 1.2.3.42
- iface eth0 inet static
- Red Hat Linuxon:
?
- SuSE Linuxon:
?
- FreeBSD-n:
?
- Solarison:
?
- OpenBSD-n:
?
- Gentoo Linuxon:
- A Gentoo a az /etc/init.d/net.lo-ra mutató symlinkekkel operál az ethn interfész felhúzásakor; így ha pl. eth0 és eth1 interfészeket akarunk használni, akkor ln -s net.lo net.eth0 illetve ln -s net.lo net.eth1 a használandó parancsok. Ezek automatikus felhúzása boot után az rc-update add net.eth0 default ill. rc-update add net.eth1 default parancsokkal lehetséges.
- Azt, hogy az egyes interfészeket hogyan szeretnénk alapesetben indítani, az /etc/conf.d/net fileban adhatjuk meg. A példa elég értelemszerű:
- config_eth0=("192.168.2.210 netmask 255.255.255.0")
- routes_eth0=("default gw 192.168.1.254")
- itt soroljuk fel a többit is
- Jó tudni, hogy az alapértelmezés DHCP. Azaz ha nem adunk meg semmit, de DHCP klienst futtatunk, akkor azzal próbálkozik a rendszer.
--TechyZoltan 2006. szeptember 12., 20:55 (CEST)