פרוטוקולי תקשורתפרוטוקולי תקשורת

חזרה כלליתחזרה כללית

השכבות השכבות77מודל מודל

Layer 1 – physical layerLayer 1 – physical layer

זוהי השכבה הפיסית, ומגדירה את האיפיונים זוהי השכבה הפיסית, ומגדירה את האיפיונים

הפיסיים והחשמליים של הרשת.הפיסיים והחשמליים של הרשת.

בשכבה זאת רצים כל כרטיסי הרשת, וכן כל בשכבה זאת רצים כל כרטיסי הרשת, וכן כל

הממשקים על הנתבים, שכן משכבה זאת יוצאות הממשקים על הנתבים, שכן משכבה זאת יוצאות

מחרוזות של אפסים ואחדות אל החוטים.מחרוזות של אפסים ואחדות אל החוטים.

Layer 2 – Data link layerLayer 2 – Data link layer

nodesnodesזוהי השכבה שדואגת שהמידע העובר בין – זוהי השכבה שדואגת שהמידע העובר בין –

..WANWAN ( (wide area network wide area network ) )סמוכים ברשת ב – סמוכים ברשת ב –

שכבה זאת מאפשרת העברת מידע בין ישויות שונות שכבה זאת מאפשרת העברת מידע בין ישויות שונות

ברשת וכן מציאת ותיקון שגיאות שהתרחשו בשכבה ברשת וכן מציאת ותיקון שגיאות שהתרחשו בשכבה

Ethernet, PPPEthernet, PPPהפיסית. פרוטוקולים ברמה זאת הם: הפיסית. פרוטוקולים ברמה זאת הם:

HDLC,ADCCPHDLC,ADCCP, , WI-FIWI-FI..

Layer Layer 33 – – network network שכבה זאת ממענת הודעות ומתרגמת כתובות שכבה זאת ממענת הודעות ומתרגמת כתובות

לוגיות לכתובות פיסיות, בנוסף היא קובעת את הדרך לוגיות לכתובות פיסיות, בנוסף היא קובעת את הדרך ממחשב המקור אל מחשב היעד ומתמודדת עם ממחשב המקור אל מחשב היעד ומתמודדת עם

בעיות תעבורה ברשת.בעיות תעבורה ברשת.בעוד בעוד , , end to end packet deliveryend to end packet deliveryלמעשה שכבה זאת אמונה על למעשה שכבה זאת אמונה על

. .hop to hop packet deliveryhop to hop packet delivery אחראי על : אחראי על : data linkdata linkה-ה-כלומר שכבה זאת אחראית להעביר אינפורמציה כל הדרך מהמקור כלומר שכבה זאת אחראית להעביר אינפורמציה כל הדרך מהמקור

אל אל ..IPIPהיעד. הפרוטוקול המרכזי הינו היעד. הפרוטוקול המרכזי הינו

Layer Layer 44 – transport layer – transport layer

. .hostshostsמאפשרת מעבר שקוף ושלם של מידע בין מאפשרת מעבר שקוף ושלם של מידע בין

למעשה היא הופכת את השרותים שמספקת שכבת למעשה היא הופכת את השרותים שמספקת שכבת

שהינם בסיסיים ולא אמינים שהינם בסיסיים ולא אמינים networknetworkה- ה- לשרותים לשרותים

חזקים הרבה יותר.חזקים הרבה יותר.

TCP,UDP,SMBTCP,UDP,SMBהפרוטוקולים המרכזיים הם: הפרוטוקולים המרכזיים הם:

וכדומה.וכדומה.

Layer 5 session layerLayer 5 session layer

שכבה זאת לא מעניינת אף אחד, כמעט ואין בה שכבה זאת לא מעניינת אף אחד, כמעט ואין בה

שימוש.שימוש.

אבל אם יהיו מעבירים על זה שעור עוז בטוח היה אבל אם יהיו מעבירים על זה שעור עוז בטוח היה

מגיע.מגיע.

Layer 6 – Presentation Layer 6 – Presentation

שכבה זאת פוטרת את שכבת האפליקציה שכבה זאת פוטרת את שכבת האפליקציה

מלהתמודד בפורמטים ובהבדלים ביצוג המידע מלהתמודד בפורמטים ובהבדלים ביצוג המידע בין בין

מחשבים שונים.מחשבים שונים.

בשכבה זאת מבצעים לרוב את ההצפנה.בשכבה זאת מבצעים לרוב את ההצפנה.

,html, htmlבשכבה זאת הפרוטוקולים הנפוצים הם: בשכבה זאת הפרוטוקולים הנפוצים הם: xmlxml,,

ftp, telnetftp, telnet .וכדומה. וכדומה

Layer 7 – application Layer 7 – application layerlayer

מאפשרת דיאלוג בין אפליקציות שונות מאפשרת דיאלוג בין אפליקציות שונות במחשביםבמחשבים

שונים.שונים.

,pop3 pop3 http, ftp, http, ftpפרוטוקולים מרכזיים:פרוטוקולים מרכזיים:SMTPSMTP , , .וכ"ו. וכ"ו

Internet protocolInternet protocol

הממומש הממומש datadata – הוא פרוטוקול מונחה – הוא פרוטוקול מונחה IPIPאו בכינויי או בכינויי

במחשב המקור ומחשב היעד.במחשב המקור ומחשב היעד.

. . packetspacketsהמידע נשלח בבלוקים הנקראים : המידע נשלח בבלוקים הנקראים :

נותן שרות להעברת חבילות בצורה נותן שרות להעברת חבילות בצורה IPIPפרוטוקול ה- פרוטוקול ה-

( כלומר הפרוטוקול ( כלומר הפרוטוקולbest effortbest effortלא אמינה )זה נקרא לא אמינה )זה נקרא

לא ערב לשלמות החבילות, החבילות יכולות להגיע לא ערב לשלמות החבילות, החבילות יכולות להגיע

עם נזקים או יתכן ולא יגיעו בכלל. עם נזקים או יתכן ולא יגיעו בכלל.

האמינות מגיעה משכבות עליונות.האמינות מגיעה משכבות עליונות.

דרך רשתות דרך רשתות IPIPראוטרים מעבירים חבילות ראוטרים מעבירים חבילות בשכבת בשכבת

. .networknetworkה- ה-

כאשר כאשר IPIPישנן מספר ורסיות לפרוטוקול ה- ישנן מספר ורסיות לפרוטוקול ה-

בעל מרחב בעל מרחב IPv4IPv4המפורסמת ביותר הינה – המפורסמת ביותר הינה – כתובותכתובות

ביטים. ביטים.3232של של

IPv4IPv4

זוהי הורסיה החדישה ביותר )אולם היום עובדים כבר זוהי הורסיה החדישה ביותר )אולם היום עובדים כבר

ביטים ביטים3232 (, פרוטוקול זה משתמש ב – (, פרוטוקול זה משתמש ב – v6v6על ורסיה על ורסיה

4,294,967,2954,294,967,295ומגביל את מרחב הכתובות ל- ומגביל את מרחב הכתובות ל-

כתובות יחודיות, אשר מתוכן ישנן הרבה השמורותכתובות יחודיות, אשר מתוכן ישנן הרבה השמורות

למטרות מיוחדות, מה שמותיר את מרחב הכתובותלמטרות מיוחדות, מה שמותיר את מרחב הכתובות

אמור לפתור זאת בעזרת מרחב אמור לפתור זאת בעזרת מרחב v 6v 6מתוצמצם . ה – מתוצמצם . ה –

ביטים. ביטים.128128כתובות של כתובות של

IPIPכתובות כתובות

מופיעות בצורה דצימלית עם נקודות מופיעות בצורה דצימלית עם נקודותIPIPכתובות ה – כתובות ה –

207.142.131.235207.142.131.235למשל : למשל :

88 הכילו מספר רשת בעל הכילו מספר רשת בעל IPIPבמקור כתובות ה – במקור כתובות ה –

מחובר מחובר hosthostביטים – שסימל את רשת ספציפית שה-ביטים – שסימל את רשת ספציפית שה-

בתוך בתוך hosthost שנתן את כתובת ה – שנתן את כתובת ה – restrestאליה, ושדה אליה, ושדה

לחיינו(. לחיינו(. LANLANהרשת )כל זאת לפני כניסת ה – הרשת )כל זאת לפני כניסת ה –

זה הגביל כמובן את מספר הכתובות ונאלצו לשנות. זה הגביל כמובן את מספר הכתובות ונאלצו לשנות.

IP CLASSESIP CLASSES

החליטו לשנות את משמעות הכתובות כך החליטו לשנות את משמעות הכתובות כך שיתאימו שיתאימו

לשלושה גדלים שונים של רשתות.לשלושה גדלים שונים של רשתות.ClassClass LeadinLeadin

g bitsg bitsNetwork Network numbernumber

restrest

Class Class AA

00 77 2424

Class Class BB

1010 1414 1616

Class Class CC

110110 2121 88

Class Class DD

11101110

Class Class EE

11111111

classclass Leading Leading bitsbits

Total # Total # of of network network numbersnumbers

# of # of addressaddresses per es per networknetwork

Class A Class A 00 128128 16,777,216,777,21414

Class BClass B 1010 1638416384 65,53465,534

Class CClass C 110110 2,097,152,097,1522

256256

שיטה זאת לא פתרה כמובן את בעיית חוסר הכתובות שיטה זאת לא פתרה כמובן את בעיית חוסר הכתובות

ובנוסף הוסיפה בעיות חדשות כגון:ובנוסף הוסיפה בעיות חדשות כגון:

יהיו קלות להבנה ומימוש אולם יהיו קלות להבנה ומימוש אולםA B CA B Cהמחלקות המחלקות

החלוקה ביניהן יצרה אישיוויון בין גדלי הרשתות כלומר החלוקה ביניהן יצרה אישיוויון בין גדלי הרשתות כלומר

לא היה מקום לרשתות בינוניות למשל.לא היה מקום לרשתות בינוניות למשל.

מחשבים להתחבר מחשבים להתחבר254254 שמאפשר ל- שמאפשר ל- class Cclass Cלדוגמא לדוגמא

65,53465,534 שמאפשר ל- שמאפשר ל- class Bclass Bאליו קטן מדיי, ואילו אליו קטן מדיי, ואילו

מחשבים להתחבר גדול מדיי.מחשבים להתחבר גדול מדיי.

SubnettingSubnetting ( לחלקים ( לחלקים classesclassesמשמעותו חלוקה של המחלקות )משמעותו חלוקה של המחלקות )

קטנים יותר.קטנים יותר.

SubnnetingSubnneting מאפשר בעצם היררכיה של שלוש מאפשר בעצם היררכיה של שלוש

רמות: רמות:

השיטה פתרה למעשה שתי בעיות, ראשית בעיית השיטה פתרה למעשה שתי בעיות, ראשית בעיית

גודל טבלאות הניתוב )הטבלאות הלכו וגדלו גודל טבלאות הניתוב )הטבלאות הלכו וגדלו בקצב בקצב

אינו נראה אינו נראה subnetsubnetגבוהה(, ע"י שיטה זאת ה-גבוהה(, ע"י שיטה זאת ה-מחוץמחוץ

לרשת הפרטית של הארגון וכך הנתיב מהרשת לרשת הפרטית של הארגון וכך הנתיב מהרשת לכללכל

SubnetSubnet של ארגון היא בעלת אותה כתובת של ארגון היא בעלת אותה כתובת IPIP. .

שלו והוא בתוכו קבע שלו והוא בתוכו קבע IPIPשנית, כל ארגון קיבל שנית, כל ארגון קיבל לעצמו לעצמו

החלוקה הפנימית שלו.החלוקה הפנימית שלו. את את

? ?subnnetingsubnneting איך מבצעיםאיך מבצעים

. . subnet masksubnet mask לוגי עם ה לוגי עם ה ANDANDע"י ע"י

דוגמא:דוגמא:

193.1.1.0193.1.1.0 הבאה : הבאה : IPIPלארגון מקצים את כתובת ה לארגון מקצים את כתובת ה

class Cclass C תתי רשתות. תתי רשתות.66והוא רוצה להגדיר והוא רוצה להגדיר

. .hostshosts 2525התת רשת הגדולה ביותר צריכה להכיל התת רשת הגדולה ביותר צריכה להכיל

subnet subnet ראשית נגדיר את מס' הביטים עבור ה-ראשית נגדיר את מס' הביטים עבור ה-1(1(maskmask זאת זאת 88 תתי הרשתות: מכיוון ש תתי הרשתות: מכיוון ש 66 להגדרת להגדרת

33 נשתמש ב- נשתמש ב- 66 הקרובה ביותר ל- הקרובה ביותר ל- 22 החזקה של החזקה של

. .subnetsubnetביטים עבור ביטים עבור

מחשבים. מחשבים.3232 = = 55 ^ ^ 22בכל תת רשת יהיה מקום ל- בכל תת רשת יהיה מקום ל-

אז אז 11 או של או של 00מכיוון שאין כתובת שהיא רצף של מכיוון שאין כתובת שהיא רצף של

מחשבים. מחשבים.3030מספיק כתובות ל- מספיק כתובות ל-

. . 77 עד עד 00( כל תת רשת תמוספר מ- ( כל תת רשת תמוספר מ- 22

ע"י ע"י hostshosts את הכתובות של ה- את הכתובות של ה- administratoradministratorכעת קובע ה- כעת קובע ה-

מקומות הפנויים: מקומות הפנויים:55השמת ערך בינארי ל-השמת ערך בינארי ל-

CIDRCIDR

Classless inter-domain routingClassless inter-domain routing ..

כבר היה מכוסה, כבר היה מכוסה, class Bclass B , רוב , רוב 19921992בשלהי בשלהי

היו מפוצצות. היו מפוצצות.routingroutingוטבלאות ה וטבלאות ה

CIDRCIDR, למעשה הפסיק את השימוש במחלקות , למעשה הפסיק את השימוש במחלקות

ומאפשרת אגריגציה של שורות בטבלאות ומאפשרת אגריגציה של שורות בטבלאות הניתוב.הניתוב.

כלומר, שורה אחת בטבלה מכסה אלפי כתובות כלומר, שורה אחת בטבלה מכסה אלפי כתובות IPIP..

IP packetIP packet

versionversion גירסת ה – גירסת ה – IPIP 44 נכון להיום תמיד נכון להיום תמיד..

IHLIHLאורך ה – אורך ה – headerheaderמס' המילים באורך: מס' המילים באורך :

. .55 בדר"כ בדר"כ headerheader ביטים המרכיבות את ה ביטים המרכיבות את ה3232

TOSTOS 00 – לא בשימוש וערכו – לא בשימוש וערכו. .

Size of datagramSize of datagram -האורך בבייטים של ה- - האורך בבייטים של ה - headerheader

. .datadataוה-וה-

IdentificationIdentification – 16 – 16 ביטים שיחד עם כתובת ביטים שיחד עם כתובת המקור המקור

מסהים באופן יחודי את החבילה.מסהים באופן יחודי את החבילה.

FlagsFlags רצף של שלושה דגלים האמורים לסמל – רצף של שלושה דגלים האמורים לסמל –

לראוטר האם לבצע פרגמנטציה או לא.לראוטר האם לבצע פרגמנטציה או לא.

אחד מהדגלים אינו בשימוש.אחד מהדגלים אינו בשימוש.

Fragmentation offsetFragmentation offset ספירה משילחת החבילה – ספירה משילחת החבילה –

הראשונה המתעדכן ע"י כל נתב שמבצע פרכמנטציההראשונה המתעדכן ע"י כל נתב שמבצע פרכמנטציה

Time to LiveTime to Liveמס' מקסימלי של מחשבים/נתבים – מס' מקסימלי של מחשבים/נתבים –

שמותר לחבילה לעבור בהם – מוחסר ע"י כל נתב שמותר לחבילה לעבור בהם – מוחסר ע"י כל נתב

ונועד למנוע לולאות.ונועד למנוע לולאות.

ProtocolProtocol – פרוטוקול שכבת ה – - פרוטוקול שכבת ה - transporttransport:למשל: )למשל(

11 = = icmpicmp , 2 = , 2 = igmpigmp, 6 = , 6 = tcptcp , 17 = , 17 = udpudp.) .)

Header ChecksumHeader Checksum מנגנון לאיתור שגיאות – מנגנון לאיתור שגיאות – שפועל ע"י שפועל ע"י

ומכניס לשדה זה, וכל ומכניס לשדה זה, וכל datadataסכימת מס' הבייטים ב – סכימת מס' הבייטים ב – שרת שרת

שמשנה את חבילה מחוייב לעדכן שדה זה.שמשנה את חבילה מחוייב לעדכן שדה זה.

הצד המקבל, מבצע פעולה הפוכה.הצד המקבל, מבצע פעולה הפוכה.

שיטה זאת חלשה מאוד ואינה אמידה בפני שינויים כגון:שיטה זאת חלשה מאוד ואינה אמידה בפני שינויים כגון:

00שינוי סדר הביטים החבילה, מחיקת ביטים בעלי ערך שינוי סדר הביטים החבילה, מחיקת ביטים בעלי ערך

וכדומה.וכדומה.

Source addressSource address-כתובת ה- – כתובת ה – IPIP.של השולח. של השולח

Destination addressDestination address -כתובת ה- – כתובת ה – IPIP .של המקבל. של המקבל

OptionsOptions.שדות אופציונליים. – שדות אופציונליים –

TCP TCP - Transmission Control - Transmission Control Protocol Protocol

TCPTCP -מאפשר שרות אמין ו- מאפשר שרות אמין ו connection connection orientedoriented ..

המשמעות היא ששני משתמשי קצה שמשתמשים המשמעות היא ששני משתמשי קצה שמשתמשים

חייבים ליצור קשר אחד עם השני לפני שהם חייבים ליצור קשר אחד עם השני לפני שהם TCPTCPב- ב-

מתחילים להחליף מידע אחד עם השני.מתחילים להחליף מידע אחד עם השני.

TCPTCP גם כולל גם כולל flow controlflow controlהמאפשר למקבל המאפשר למקבל

שליטה על כמות המידע שנשלחת ע"י השולח.שליטה על כמות המידע שנשלחת ע"י השולח.

TCPTCP :נותן את השרותים הבאים: נותן את השרותים הבאים

Stream Data TransferStream Data Transfer : : מבחינת האפליקציה מבחינת האפליקציהTCPTCP

של מידע . של מידע .streamstreamמעביר מעביר

TCPTCP מחלק את המידע המועבר אליו ושולח אותו אל ה מחלק את המידע המועבר אליו ושולח אותו אל ה IPIP

-- דואג לקבץ את ה דואג לקבץ את הTCPTCP ו וsegmentssegmentsהמידע המחולק נקרא המידע המחולק נקרא

BytesBytes.בכל סגמנט. בכל סגמנט

ReliabilityReliability : : TCPTCP נותן מספר סידורי לכל נותן מספר סידורי לכל segmentsegment שמשודר שמשודר

המידע המידע ackack מהמקבל. במידה ולא מתקבל מהמקבל. במידה ולא מתקבל ackackומצפה לקבל ומצפה לקבל

בצד המקבל משתמש במספר בצד המקבל משתמש במספר TCPTCPמשודר מחדש. משודר מחדש.

הסידורי כדי לסדר את המידע שהגיע.הסידורי כדי לסדר את המידע שהגיע.

Flow ControlFlow Control : : -הצד המקבל שולח יחד עם ה- הצד המקבל שולח יחד עם ה ACKACK גם גם

שולח את מספר הבייטים שהוא מוכן לקבל מעבר לסגמנט שולח את מספר הבייטים שהוא מוכן לקבל מעבר לסגמנט

האחרון האחרון

congestion Controlcongestion Control: : מאשפר שליטה על קצב מאשפר שליטה על קצב

. .congestion windowcongestion windowהשידור, ע"י השידור, ע"י

way handshakeway handshake 33 נוצר בעזרת נוצר בעזרת TCPTCPכזכור קשר כזכור קשר

ע"י ע"י way handshakeway handshake 44והקשר מנותק לאחר והקשר מנותק לאחר צמד של צמד של

ACKACK . . ו- ו- FINFINהודעות מסוג הודעות מסוג

נקבע ע"י נקבע ע"י TCPTCPמס' הבייטים הנשלחים בקשר מס' הבייטים הנשלחים בקשר

Window sizeWindow size אשר מגדיר כמה בייטים ניתן אשר מגדיר כמה בייטים ניתן להעביר להעביר

. .ACKACKלפני שמצפים לקבל לפני שמצפים לקבל

TCP PORTSTCP PORTS

TCPTCPמשתמש במספרי פורטים ע"מ לזהות משתמש במספרי פורטים ע"מ לזהות

TCPTCPאפליקציות שולחות או מקבלות. לכל צד ב אפליקציות שולחות או מקבלות. לכל צד ב

ביטים שמוקצה ביטים שמוקצה 1616יש מס' פורט בגודל יש מס' פורט בגודל לאפליקציות.לאפליקציות.

Source portSource port : 16 : 16.ביטים המציינים את פורט המקור. ביטים המציינים את פורט המקור

Destination portDestination port : 16 : 16ביטים המציינים את פורט ביטים המציינים את פורט

היעד.היעד.

Sequence numberSequence number : 32 : 32 'ביטים שמציינים את מס' ביטים שמציינים את מס

החבילה הבאה אותה מצפה לקבל הצד המקבל.החבילה הבאה אותה מצפה לקבל הצד המקבל.

Ack numberAck number : 32 : 32 ביטים המציינים את מס' חבילת ביטים המציינים את מס' חבילת

שהצד השולח מצפה לקבל מהצד המקבל.שהצד השולח מצפה לקבל מהצד המקבל.ACKACK ה – ה –

Header lengthHeader length : 4 : 4 ביטים המציינים את גודל ביטים המציינים את גודל

. .headerheaderה – ה –

Control bitsControl bits: :

UrgUrg אם ביט זה דלוק הצד המקבל צריך : אם ביט זה דלוק הצד המקבל צריך : לקרוא את לקרוא את

. .urgenturgentשדה ה – שדה ה –

AckAck -אם ביט זה דלוק אזי שדה ה- : אם ביט זה דלוק אזי שדה ה : ACKACK.תקף. תקף

PSHPSH אם ביט זה דלוק על הצד המקבל להעביר : אם ביט זה דלוק על הצד המקבל להעביר :

את הסגמנט הנוכחי לאפליקציה מיידית.את הסגמנט הנוכחי לאפליקציה מיידית.

RSTRST אם ביט זה דלוק אזי הצד המקבל מתכוון : אם ביט זה דלוק אזי הצד המקבל מתכוון :

להתנתק על כל המשמעויות של כך.להתנתק על כל המשמעויות של כך.

SYNSYN)סינכרון מס' הודעה ) בשלבי יצירת קשר( : סינכרון מס' הודעה ) בשלבי יצירת קשר :

FINFINאין יותר מידע לשליחה : אין יותר מידע לשליחה : ..WINDOWWINDOW: 16: 16.ביטים המגדירים את גודל החלון. ביטים המגדירים את גודל החלון

בייטים. בייטים.65,53565,535גודל חלון מקסימלי גודל חלון מקסימלי ChecksumChecksum: 16: 16 -של של 11 ביטים של משלים ל- ביטים של משלים ל

המשלים המשלים של סכום החבילה. של סכום החבילה.11ל- ל-

Urgent PointerUrgent Pointer במקרים מסויימים הצד השולח : במקרים מסויימים הצד השולח :מעוניין להודיע לצד המקבל על מידע דחוף.מעוניין להודיע לצד המקבל על מידע דחוף.

הביטים הללו מודיעים למקבל מתי ה בייט הביטים הללו מודיעים למקבל מתי ה בייט 1616האחרון של המידע הדחוף בסגמנט מסתיים.האחרון של המידע הדחוף בסגמנט מסתיים.

UDP-UDP- User Datagram User Datagram ProtocolProtocol

, לא אמין , לא אמין connectionlessconnectionless פרוטוקול – פרוטוקול – במסגרתובמסגרתו

. .datagramsdatagramsנשלחות חבילות הנקראות נשלחות חבילות הנקראות

משום שאינו אמין ואינו כולל שיטות לבדיקת משום שאינו אמין ואינו כולל שיטות לבדיקת החבילההחבילה

, הוא מהיר יותר ועדיף לשימוש עבור , הוא מהיר יותר ועדיף לשימוש עבור TCPTCPכמו כמו

שליחת מידע "קל".שליחת מידע "קל".