Hoofdstuk 5

Netwerkprotocollen

Transmission Control Protocol (TCP/IP)

De basis van de netwerkprotocollen op het Internet vormen het Internet Protocol (IP) (RFC 791) en het Transmission Control Protocol (TCP) (RFC 793), samen vaak als 'TCP/IP' aangeduid. Alle computers die met de TCP/IP standaard werken en op het Internet zijn aangesloten kunnen met elkaar een verbinding via het Internet opzetten. Via zo'n verbinding kunnen dan verschillende communicatieprotocollen worden gebruikt. Bij een TCP/IP verbinding wordt alle informatie tussen de twee computers uitgewisseld in de vorm van pakketten, afgebakende stukjes informatie die, als postpakketten, afzonderlijk worden verstuurd. Naast de eigenlijke, inhoudelijke informatie, die met deze pakketten wordt verstuurd, bevatten de pakketten ook informatie die op het verzenden en ontvangen betrekking hebben, zoals adressen van de verzender en ontvanger, en hoe er onderweg met een pakket moet worden omgegaan. De pakketten moeten uiteraard via een bepaalde infrastruktuur worden verzonden: een lokaal netwerk of een PTT huurlijn bijvoorbeeld. Lokale netwerken en huurlijnen kunnen met elkaar worden verbonden via zogenaamde 'routers' die pakketten aan de ene kant opvangen en aan een andere kant weer doorsturen. Zo kan uit een verzameling van lokale netten en huurlijnen één infrastruktuur (netwerk) worden gebouwd. Verschillende netwerken kunnen weer via routers met elkaar worden gekoppeld. Zie afbeelding 'Gemiddelde Round Trip Time (RTT)'. In kader 'Traceroute is als voorbeeld weergegeven welke routers er gepasseerd dienen te worden voordat informatie vanuit SURFnet kan worden uitgewisseld met een een lokatie in Australië.

Kader: traceroute

Hieronder is aangegeven welk pad een pakket op het Internet bewandelt tussen een router in Nederland (SURFnet) en Australie (Charles Sturt University). Het pad bestaat uit een lijst van alle (25) routers waar een pakket langskomt tussen deze twee locaties. Om deze lijst te produceren is gebruik gemaakt van het commando 'traceroute'. Achter elk adres staan de RTT's van drie pogingen. * geeft aan dat de poging is mislukt.

1 surrogate.surfnet.nl (192.87.108.1) 3 ms 2 ms 2 ms
2 Utrecht1.router.surfnet.nl (145.41.49.161) 4 ms 4 ms 4 ms
3 Amsterdam1.router.surfnet.nl (145.41.1.193) 10 ms 8 ms 8 ms
4 145.41.6.73 (145.41.6.73) 9 ms 15 ms 9 ms
5 New-York1.dante.net (194.41.0.10) 204 ms 172 ms 156 ms
6 en-0.cnss36.New-York.t3.ans.net (198.83.186.5) 172 ms 186 ms *
7 mf-0.cnss32.New-York.t3.ans.net (140.222.32.222) 143 ms 112 ms 134 ms
8 t3-0.cnss48.Hartford.t3.ans.net (140.222.48.1) 155 ms 159 ms *
9 t3-2.cnss43.Cleveland.t3.ans.net (140.222.43.3) 118 ms 143 ms *
10 t3-2.cnss25.Chicago.t3.ans.net (140.222.25.3) 201 ms 184 ms 132 ms
11 t3-1.cnss96.Denver.t3.ans.net (140.222.96.2) 160 ms 213 ms 149 ms
12 t3-1.cnss8.San-Francisco.t3.ans.net (140.222.8.2) 185 ms 213 ms 197 ms
13 mf-0.cnss11.San-Francisco.t3.ans.net (140.222.8.195) 237 ms * 271 ms
14 enss257-F.pb.ep.net (198.32.128.65) 247 ms * 202 ms
15 * enss456-H.pb.ep.net (198.32.128.226) 466 ms 218 ms
16 198.32.128.197 (198.32.128.197) 208 ms 235 ms 255 ms
17 border2-hssi1-0.SanFrancisco.mci.net (204.70.33.5) 280 ms 240 ms *
18 border4-fddi0-0.SanFrancisco.mci.net (204.70.3.163) 276 ms * 211 ms
19 aarnet.SanFrancisco.mci.net (204.70.35.6) 426 ms 435 ms 408 ms
20 national-aix-us.gw.au (139.130.29.1) 447 ms 447 ms 522 ms
21 act.gw.au (139.130.188.2) 425 ms * 472 ms
22 * nsw.gw.au (139.130.192.2) 506 ms 552 ms
23 csu.gw.au (139.130.100.2) 536 ms * 544 ms
24 * csumitgw.mit.csu.edu.au (137.166.248.254) 658 ms 548 ms
25 * * groucho.mit.csu.edu.au (137.166.16.8) 613 ms

Einde kader

Afbeelding: Gemiddelde Round Trip Time (RTT) (4.29 kb)

In afbeelding 'Gemiddelde Round Trip Time' is weergegeven wat de gemiddelde Round Trip Time (RTT) de afgelopen jaren vanuit SURFnet met andere netwerken is geweest. Hieruit kan worden afgeleid dat de verschillen per land nogal uiteen lopen. Opvallend is bijvoorbeeld dat de RTT met Duitsland de afgelopen jaren slechter is geweest dan die met de VS.

Een router in een TCP/IP infrastruktuur moet uiteraard weten aan welke kant een pakket dat binnenkomt weer uitgestuurd moet worden, met andere woorden: hij moet een route voor dat pakket kennen. Daarvoor kent het Internet verschillende zogenaamde routeringsprotocollen. Een routeringsprotocol zorgt ervoor dat op de een of andere manier routers aan elkaar bekend maken of aan elkaar vragen voor welke adressen zij pakketten accepteren. Het meest bekende en meest eenvoudige routeringsprotocol dat wordt gebruikt is het Routing Information Protocol, RIP (RFC1058).

Afbeelding: Voorbeeld van een route gevolgd door een TCP/IP pakket (4.04 kb)

Het Internet Protocol zelf levert een beperkte dienst. Het stuurt een pakket weg, maar garandeert niet dat het aankomt. Wel zorgt het ervoor dat verdwaalde pakketten uiteindelijk worden vernietigd, zodat ze niet oneindig lang tussen routers heen en weer worden verstuurd (er wordt een maximum gesteld aan het aantal routers dat een pakket mag passeren). En het zorgt er bijvoorbeeld ook voor dat bij iedere router/gateway waar een pakket langs komt, wordt nagegaan of de verstuurde informatie intact is gebleven (anders heeft doorsturen niet veel zin meer). Het Internet Protocol verzekert ook niet of de pakketten die bij een verbinding worden uitgewisseld in de goede volgorde aankomen. IP wordt daarom vaak een 'best effort' dienst genoemd. TCP levert de meerwaarde waardoor een betrouwbare dienst kan worden geboden. TCP zorgt ervoor dat de pakketten in de goede volgorde worden ontvangen en zorgt tevens voor foutcorrectie indien pakketten onderweg verloren zijn geraakt of misvormd. Zoals in ieder pakketgeschakelde netwerkprotocol is het mogelijk met TCP/IP meer dan één verbinding met verschillende computers (of met dezelfde computer) tegelijk op te zetten. De protocollen TCP en IP leveren weinig extra diensten behalve het totstandbrengen van een betrouwbare verbinding. Er zijn bijvoorbeeld nauwelijks mogelijkheden voor beveiliging en er zijn ook geen mechanismen om een bepaalde doorvoersnelheid te garanderen. TCP/IP biedt ook niet de mogelijkheid voor accounting (tellen van pakketten die succesvol worden verstuurd) en om Virtual Private Networks (VPN's) te creëren. Dit soort zaken is wel met routers te realiseren, maar dan gaat het om niet gestandaardiseerde methoden.

Terug Vervolg Inhoud