1. Mi is az a TCP/IP?
A TCP/IP nem más, mint egy protokollkészlet,
amelyet arra dolgoztak ki, hogy hálózatba kapcsolt számítógépek
megoszthassák egymás között az erõforrásaikat.
A fejlesztés az ARPAnet köré csoportosult
kutatók munkája. Valószínûleg az
ARPAnet a legismertebb TCP/IP alapú hálózat.
Hedrick azt írja, hogy "1987 júniusáig
legalább 130 különbözõ cég adott ki
olyan terméket, amely a TCP/IP-t támogatta, és többezer
hálózat alkalmazza is a protokollokat".
Én nem jártam utána, hogy ma mekkora lehet ez a szám,
de nyilvánvalóan ennél sokkal több. 1987
óta az Internet jelentõsen meghízott.
Elõször tekintsük át az alapvetõ
fogalmakat. Az itt leírt protokollkészlet legjobb elnevezése
"Internet protokollverem" (vagy Internet protokollkészlet). A TCP
és az IP ezen protokollok közül
kettõ. (Leírásukat
lásd lejjebb.) Mivel a protokollok közül a TCP
és az IP a legismertebb, ezért az egész családra
a TCP/IP vagy az IP/TCP kifejezést használják. Valószínûleg
nincs is értelme ellenkezni. (A sok rövidítésrõl
a következõ oldalakon lelebbentjük a fátylat.)
Az Internet: hálózatok együttese. Hozzátartozik
az Arpanet, az NSFnet, regionális hálózatok
(mint a
NYsernet), számos egyetem és kutatóintézet
helyi hálózata, és egy sor katonai hálózat
is. Az "Internet" kifejezés ezen hálózatoknak az
összességét jelenti. Ennek egy része a DDN
(Defense Data Network), amely az USA Védelmi Minisztériumának
az irányítása alatt áll. Ide tartozik néhány
kutatói hálózat (pl. Arpanet), illetve sokkal
titkosabb katonai hálózatok is. (Mivel az Internet
protokollok fejlesztéséhez való anyagi hozzájárulások
nagy része DDN szervezetektõl származik, ezért
az Internet és a DDN kifejezések néha egybemosódni
látszanak.) A fenti hálózatok mindegyike
összeköttetésben áll egymással. A
felhasználók bármelyikrõl bármelyikre
küldhetnek üzenetet, kivéve azokat, ahol biztonsági
vagy egyéb okokból megszorították a hozzáférést.
Az Internet protokollokat leíró dokumentumok olyan
hivatalos szabványok, amelyeket az Internetet használók
közössége elfogadott és alkalmaz. Az USA Védelmi
Minisztériuma 1987 tájékán kiadta a TCP/IP
MILSPEC-féle definícióját. A
helyzet az, hogy a TCP/IP hívõk továbbra is az
Internet szabványokat használják. A MILSPEC változat
azokkal konzisztens.
Mindegy, hogy minek nevezzük, a TCP/IP egy protokollcsalád.
Jónéhány tagja biztosít sok alkalmazás
számára szükséges alacsony szintû szolgálatokat.
Ilyen például az IP, a TCP és az UDP. (Ezeket egy kicsit
késõbb részletesebben is megnézzük.) Mások
olyan meghatározott feladatokat látnak el, mint például
a számítógépek közötti
állománytovábbítás, az üzenetküldés,
vagy éppen egy adott gépre bejelentkezett felhasználók
lekérdezése. A TCP/IP-t kezdetben fõleg kis-
és nagyszámítógépek (mainframe-ek)
körében alkalmazták. Ezek a gépek saját
merevlemezzel rendelkeztek, és általában teljesen
önállóak voltak. Innen származtathatók
a TCP/IP legfontosabb "hagyományos" szolgáltatásai:
- állománytovábbítás
- Az
állománytovábbítási protokoll (File
Transfer Protocol, azaz FTP) segítségével
bármely számítógépen lévõ
felhasználó bármelyik másik gépre küldhet
és onnan beszerezhet
állományokat. A biztonságot a felhasználónak
a másik gépen
érvényes azonosítója és a hozzátartozó
jelszava jelenti. Gondoskodtak arról is, hogy a különbözõ
karakterkészlettel, sorvégjellel stb... rendelkezõ
számítógépek közötti
állománytovábbítás is zavartalan
legyen. Ez nem teljesen ugyanaz a dolog mint a hálózati
állományrendszer (network file system) vagy a
netbios protokoll, amelyekrõl késõbb lesz szó.
Az FTP egy olyan segédprogram, amelyet bármely idõpontban
futtatva, a hálózatba kapcsolt más számítógépeken
lévõ
állományok elérhetõvé válnak.
Arra használják, hogy az adatállományt a saját
rendszerre átmásolják.
(Az FTP leírását
lásd az RFC 959-ben).
- távoli bejelentkezés
- A hálózati terminál protokoll (TELNET)
a felhasználók távoli gépekre való
bejelentkezését kezeli. A távoli viszonyt (session)
annak a gépnek a megadásával kell kezdeni, amelyhez
csatlakozni szeretnénk. Attól kezdve bármit is gépelünk
be, minden adat a megadott géphez kerül a viszony befejeztéig.
Vegyük észre, hogy a felhasználó valójában
még mindig a saját számítógépével
kommunikál. A telnet program az, amelyik a futása alatt
ezt láthatatlanná teszi a felhasználó elõtt.
Minden begépelt karakter közvetlenül a másik
rendszerhez kerül. A távoli géppel meglévõ
kapcsolat nagyjából hasonlít egy modemes vonalhoz (
dial-up connection). Ez azt jelenti, hogy a távoli rendszer
elõször a bejelentkezést kéri, majd egy jelszót,
ugyanúgy, ahogy ez egy modemes kapcsolat esetén történne.
A kijelentkezéskor a telnet program kilép a vonalból,
és ismét a saját gépünk kommunikál
velünk. A telnet program kisszámítógépes
megvalósításai általában egy
elterjedt termináltípus emulációját
is tartalmazzák.
(A specifikációt lásd
az
RFC 854 és az RFC 855 dokumentumokban. Az RFC
854 -- 860 a TELNET opcióit írja le.)
- számítógépes levelezés
(mail)
- Ez a szolgáltatás arra való, hogy a felhasználók
üzeneteket küldjenek egymásnak. Az emberek kezdetben
csak egy-két számítógépet használtak.
Ezeken a gépeken aztán mindenki a saját levelezési
állományát tartotta fenn. Levél, illetve
üzenet elküldésekor annyi történik, hogy az
egyszerûen a címzett megfelelõ állományához
fûzõdik. Az olyan környezetben azonban, ahol mikroszámítógépeket
használnak, ezzel gond van. A legalapvetõbb probléma
abból fakad, hogy a mikroszámítógépek
nem a legmegfelelõbbek üzenetek fogadására.
Levél küldésekor a levelezést végzõ
program kommunikációs csatornát akar megnyitni a címzett
géppel. Ha ez a gép történetesen egy mikroszámítógép,
akkor lehetséges, hogy éppen ki van kapcsolva, vagy
esetleg nem az üzeneteket kezelõ alkalmazást
futtatja. Ennek a problémának a megoldására
az üzeneteket kezelését egy állandóan
futó kiszolgáló (mail server) végzi
el. A mikrogépeken futó levelezõ program pedig egy
felhasználói interfészt alkot a kiszolgáló
felé.
(Lásd az RFC 821 és 822
dokumentumokat a számítógépes levelezésre
vonatkozólag. Az RFC 937 pedig egy olyan protokollt
ír le, amely a mikroszámítógépeknek a
levelezést kiszolgáló számítógéptõl
való
üzenetfogadását specifikálja.)
A TCP/IP protokollok bármely megvalósításának
tartalmaznia kell a fenti szolgáltatások mindegyikét.
A mikroszámítógépes implementációkban
a levelezõ rendszer nem mindig szerepel. Ezek a megszokott,
hagyományos alkalmazások fontos szerepet játszanak
a TCP/IP alapú hálózatokban. A hálózatokról
alkotott elképzelés azonban folyamatosan változik.
Manapság már sok helyen többfajta számítógép
is mûködik egyszerre: mikroszámítógépek,
munkaállomások, kisszámítógépek,
illetve nagyteljesítményû számítógépek.
Ezen gépek mindegyikét speciális feladatokra
állították fel. Habár az emberek többsége
még mindig csak egy meghatározott számítógépet
használ a munkája során, ez a gép a kívánt
szolgáltatások eléréséhez egyéb
hálózati erõforrásokat vesz igénybe.
Ez a modell hozta létre a "server/client" (kiszolgáló/kliens)
alapú hálózati szolgáltatásokat. A
kiszolgáló nem más mint egy meghatározott hálózati
rendszer, amely a hálózat többi tagja részére
biztosít bizonyos szolgáltatásokat. A kliens pedig
az a rendszer, amely a szolgáltatást igénybe veszi.
(Nem szükséges, hogy a kiszolgáló és a
kliens különbözõ számítógépen
legyen. Lehetnek például egyazon a számítógépen
futó különbözõ programok is.) Az alábbiakban
felsoroljuk a mai hálózati felépítésben
jelenlévõ tipikus kiszolgálókat. Ezek a
szolgáltatások a TCP/IP keretén belül is
megtalálhatók.
- hálózati
állományrendszer (network file system)
- Ennek a szolgáltatásnak a segítségével
a hálózaton lévõ
állományokat az FTP módszerénél
valamivel természetesebben lehet elérni. A hálózati
állományrendszer azt az illúziót kelti, hogy
az egyik rendszer lemezei vagy más egységei közvetlenül
más rendszerekhez tartoznak. Nincs szükség külön
hálózati alkalmazásra ahhoz, hogy az állományokhoz
hozzá lehessen férni. Az adott számítógép
egyszerûen úgy viselkedik, mintha plusz egységeket
kapott volna. Ezek a "virtuális" meghajtók a másik
rendszer lemezeit fogják jelenteni. Több hasznos oldala is
van ennek a megközelítésnek. Egyfelõl
nagykapacitású meghajtókat lehet megosztani több
számítógép között. Ennek nyilvánvaló
takarékossági elõnyei vannak. Másfelõl
egy csapásra megvalósul a közös állomány-hozzáférés.
Könnyebbé válik a rendszer karbantartása,
archiválása, mivel nem kell a különbözõ
gépeken lévõ másolatok idõszerûsítésével
és tartalékolásával foglalkozni. Sok cég
kínál nagyteljesítményû, meghajtó
nélküli számítógépeket. Ezeknek
a gépeknek a mûködése nagy mértékben
a különbözõ
állománykiszolgálókhoz kapcsolt meghajtóktól
függ.
(A TCP alapú, PC-re készült
NetBIOS leírását az RFC 1001
és 1002 adja. A munkaállomások és a
kisszámítógépek körében a Sun
Network File System az irányadó. Ennek a protokoll
specifikációit a Sun Microsystems cég szolgáltatja.)
- távoli nyomtatás
- Itt arról van szó, hogy a más számítógépekhez
csatlakoztatott nyomtatókat sajátként tudjuk elérni.
(A legszélesebb körben használt protokoll a Berkeley
Unix távoli sornyomtatás protokollja. Sajnos ennek
dokumentált verziója nem létezik. A C nyelvû
forráskódot a Berkeley egyetemtõl könnyen
be lehet szerezni, ami a megvalósítást könnyíti.)
- távoli futtatás
- A szolgáltatás megengedi programok másik gépen
való végvégrehajtását. Ez akkor
hasznos, ha a munka nagy részét kisebb teljesítményû
gépen el lehet végezni, de néhány feladat
nagyobb rendszer erõforrásait igényli. A távoli
futtatásnak jónéhány fajtája létezik.
Vannak olyanok, amelyek a parancsokat parancs szinten hajtják végre.
(Az intelligensebb változatok olyan rendszert keresnek, amely
szabad erõforrással rendelkezik). Léteznek távoli
eljáráshívó rendszerek is, amelyek
megengedik, hogy a programok másik gépen futó
szubrutinokat hívjanak meg.
(Ennek a megvalósítására
több protokoll is létezik. A Berkeley Unix-ban két
kiszolgáló is található a távoli
futtatásra: az rsh
és az rexec. Ezek man oldalai írják le az
általuk használt protokollokat. A Berkeley 4.3
verzióval terjesztett programcsomag tartalmaz egy olyan osztott
parancsértelmezõt, amely a rendszer terhelésétõl
függõ mértékben osztja fel a feladatokat különbözõ
rendszerek között. A távoli eljáráshívások
módszere az 1980-as évek vége felé a kutatások
középpontjában
állt, aminek eredményeképpen sok szervezet
rendelkezik a szolgáltatás implementációjával.
A leginkább elterjedt és kereskedelmileg is támogatott
távoli eljáráshívó protokoll a Xerox
cég Courier, illetve a Sun cég RPC
protokollja. A dokumentációk beszerezhetõk maguktól
a cégektõl. A Courier-nek létezik TCP alapú,
publikus megvalósítása is, amelyet a Berkeley 4.3
programcsomag részeként terjesztenek. Az RPC egy Sun
megvalósítása a Usenet hálózaton
volt megtalálható, illetve a Berkeley 4.3 részeként
is megjelent.)
- névkiszolgálók (name servers)
- Nagy kiterjedésû rendszerek mûködése
során rengeteg név keletkezik, amit valahogy adminisztrálni
kell. Ide tartoznak a felhasználók
és a jelszavaik, az azonosítók és a számítógépek
nevei és hálózati címei. Ha mindezeket
minden számítógépen naprakészen akarnánk
tartani, akkor elvesznénk az információ dzsungelében.
Ennek elkerülése végett az adatbázisokat nem
mindegyik, hanem csak egy pár rendszeren tartják fenn. A többi
rendszer az adatokhoz a hálózaton keresztül fér
hozzá.
(Az Interneten lévõ gépek neveit
és Internet címeit nyomon követõ névkiszolgáló
protokollokat az RFC 822 és 823 dokumentumok
írják le. Ez ma már bármely TCP/IP megvalósításnak
része kell, hogy legyen. Az IEN 116 egy olyan régebbi
névszolgáltató protokollt ír le, amelyet még
egy pár terminálkiszolgáló
és egyéb termék használ a számítógépek
keresésére. A Sun cég Yellow Pages
rendszere a felhasználók neveinek, az állomány-megosztó
csoportoknak, illetve a Unix rendszerek által használt más
adatbázisoknak az általános kezelésére
szolgál. A rendszer a kereskedelemben kapható. A protokoll
leírása a Sun cégtõl szerezhetõ be.)
- terminálszerverek
- Rengeteg rendszerben elõfordul, hogy a terminálokat
nem csatlakoztatják közvetlenül a számítógépekhez.
Ehelyett ezek
úgynevezett terminálszerverekhez csatlakoznak. A terminálszerver
nem más mint egy kisteljesítményû számítógép,
amely csak a telnet (vagy más, bejelentkezést végrehajtó
protokoll) futtatására hivatott. Amennyiben a használt
terminál ilyen számítógéphez van kötve,
akkor egyszerûen csak be kell gépelni egy számítógép
nevét, és máris létrejön a kapcsolat.
Általában lehetséges egyszerre több számítógép
felé aktív kapcsolat fenntartása is. A terminálszerver
végzi az
élõ kapcsolatok közötti váltogatást,
és figyelmezteti a felhasználót, ha egy kapcsolat
kimenetén megjelenik valami.
(A terminálszerverek a már
említett telnet protokollt használják. A valódi
terminálszervereknek tudniuk kell a névszolgálatot,
illetve egyéb protokollokat is.)
- hálózat alapú ablakos rendszerek
- A nagy teljesítményû grafikai programok régebben
olyan számítógépeket igényeltek,
amelyekhez közvetlenül csatlakozott bittérképes
grafikus képernyõ. A hálózati ablakos
rendszerek megengedik, hogy az ilyen programok más számítógéphez
csatlakoztatott kijelzõt használjanak. Ezek a rendszerek
biztosítják, hogy a különbözõ
feladatokat a legmegfelelõbb rendszerek végezzék,
miközben végig egyetlen grafikus felületet mutatnak a
felhasználó felé.
(A legelterjedtebb megvalósítás
az X. A protokoll leírását a MIT Athena
projektjétõl lehet beszerezni. Sok cég támogatja
a Sun NeWS nevû rendszerét is. Mindkét
rendszer TCP/IP-re épül.)
A fenti protokollok közül jónéhány a
Sun, a Berkeley, illetve más szervezetek munkájának
eredménye. Ez azt jelenti, hogy ezek hivatalosan nem részei
az Internet protokollkészletnek; persze a megvalósításukban
TCP/IP-t használnak, mint bármely más TCP/IP
alkalmazás. Mivel a protokoll definíciók nem képeznek
tulajdonjogot, valamint mivel kereskedelmileg támogatott megvalósítások
is hozzáférhetõek, ezért célszerû
ezeket a protokollokat az Internet protokollkészlet részeként
tekinteni. A fenti lista a TCP/IP-n keresztül elérhetõ
szolgáltatásokból csak egy mintafelsorolás,
a fõbb alkalmazások többségét azonban
tartalmazza. A többi széles körben használatos
protokoll olyan speciális információkat biztosít,
mint például a bejelentekezett felhasználók,
az aktuális idõ stb... Amennyiben olyan szolgáltatásra
van szükség, amely nem szerepel a fentiek között,
akkor ajánlott az Internet Protokollok aktuális
listájának (RFC 1011) a megtekintése. Ebben
megtalálható minden protokoll. Érdemes még a
fõbb TCP/IP megvalósításokat is végigböngészni,
hogy a különbözõ cégek milyen újabb
szolgáltatásokat adtak hozzá a protokollokhoz.
Vissza a tartalomjegyzékhez