TCP-IP Illustrated, Volume 1 (The Protocols).pdf

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TCP/IP Illustrated
TCP/IP Illustrated
Oleg V. Titov, CTD IFMO RU
Table of Contents
TCP/IP Illustrated
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1
TCP/IP Illustrated, Volume 1
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1
The Protocols
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1
W. Richard Stevens
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1
Contents
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1
Preface
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8
Preface
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8
Introduction
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8
Organization of the Book
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8
Readers
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9
Systems Used for Testing
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10
Typographical Conventions
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11
Acknowledgments
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11
Chapter 1. Introduction
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13
Introduction
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13
1.1 Introduction
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13
1.2 Layering
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13
1.3 TCP/IP Layering
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17
1.4 Internet Addresses
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18
1.5 The Domain Name System
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19
1.6 Encapsulation
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20
1.7 Demultiplexing
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21
1.8 Client-Server Model
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22
1.9 Port Numbers
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23
Reserved Ports
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23
1.10 Standardization Process
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24
1.11 RFCs
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24
1.12 Standard, Simple Services
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25
1.13 The Internet
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26
1.14 Implementations
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26
1.15 Application Programming Interfaces
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27
1.16 Test Network
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28
1.17 Summary
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28
Exercises
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29
Chapter 2. Link Layer
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30
Link Layer
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30
2.1 Introduction
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30
2.2 Ethernet and IEEE 802 Encapsulation
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30
2.3 Trailer Encapsulation
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32
2.4 SLIP: Serial Line IP
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33
2.5 Compressed SLIP
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34
2.6 PPP: Point-to-Point Protocol
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34
2.7 Loopback Interface
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36
2.8 MTU
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38
2.9 Path MTU
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38
2.10 Serial Line Throughput Calculations
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39
2.11 Summary
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40
Exercises
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40
i
15554316.001.png
Chapter 3. IP: Internet Protocol
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41
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IP: Internet Protocol
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41
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3.1 Introduction
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41
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3.2 IP Header
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41
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3.3 IP Routing
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45
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Examples
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47
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3.4 Subnet Addressing
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49
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3.5 Subnet Mask
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51
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Example
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51
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3.6 Special Case IP Addresses
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52
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3.7 A Subnet Example
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53
3.8 ifconfig Command
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55
3.9 netstat Command
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56
3.10 IP Futures
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56
3.11 Summary
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57
Exercises
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58
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Chapter 4. ARP: Address Resolution Protocol
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59
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ARP: Address Resolution Protocol
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59
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4.1 Introduction
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59
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4.2 An Example
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59
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4.3 ARP Cache
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60
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4.4 ARP Packet Format
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61
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4.5 ARP Examples
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62
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Normal Example
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62
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ARP Request to a Nonexistent Host
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64
ARP Cache Timeout
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4.6 Proxy ARP
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65
4.7 Gratuitous ARP
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67
4.8 arp Command
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68
4.9 Summary
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68
Exercises
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68
Chapter 5. RARP: Reverse Address Resolution Protocol
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69
RARP: Reverse Address Resolution Protocol
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69
5.1 Introduction
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69
5.2 RARP Packet Format
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69
5.3 RARP Examples
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69
5.4 RARP Server Design
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72
RARP Servers as User Processes
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72
Multiple RARP Servers per Network
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72
5.5 Summary
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72
Exercises
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73
Chapter 6. ICMP: Internet Control Message Protocol
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74
ICMP: Internet Control Message Protocol
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6.1 Introduction
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74
6.2 ICMP Message Types
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74
6.3 ICMP Address Mask Request and Reply
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77
6.4 ICMP Timestamp Request and Reply
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78
Alternatives
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81
6.5 ICMP Port Unreachable Error
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82
tcpdump Time Line
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84
ii
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15554316.002.png
6.6 4.4BSD Processing of ICMP Messages
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85
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6.7 Summary
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87
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Exercises
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87
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Chapter 7. Ping Program
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88
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Ping Program
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88
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7.1 Introduction
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88
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7.2 Ping Program
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88
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LAN Output
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89
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WAN Output
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91
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Hardwired SLIP Links
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91
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Dialup SLIP Links
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92
7.3 IP Record Route Option
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93
Normal Example
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94
Abnormal Output
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96
7.4 IP Timestamp Option
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97
7.5 Summary
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98
Exercises
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98
Traceroute Program
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99
Traceroute Program
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99
8.1 Introduction
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99
8.2 Traceroute Program Operation
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99
8.3 LAN Output
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100
8.4 WAN Output
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104
8.5 IP Source Routing Option
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106
traceroute Examples with Loose Source Routing
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107
traceroute Examples with Strict Source Routing
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109
traceroute Round Trips with Loose Source Routing
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111
8.6 Summary
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112
Exercises
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112
Chapter 9. IP Routing
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114
IP Routing
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114
9.1 Introduction
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114
9.2 Routing Principles
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114
Simple Routing Table
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115
Initializing a Routing Table
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117
A More Complex Routing Table
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118
No Route to Destination
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119
9.3 ICMP Host and Network Unreachable Errors
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119
9.4 To Forward or Not to Forward
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120
9.5 ICMP Redirect Errors
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121
An Example
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121
More Details
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123
9.6 ICMP Router Discovery Messages
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124
Router Operation
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125
Host Operation
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125
Implementation
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126
9.7 Summary
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126
Exercises
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126
Chapter 10. Dynamic Routing Protocols
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128
Dynamic Routing Protocols
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128
iii
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