Základné princípy k omuni kácie v dátových sieťach

1. Základné princípy komunikácie v dátových sieťach

2. Model komunikácie – ISO OSI • pomerne komplexný problém je rozdelený na dielčie problémy, ktoré je možné riešiť samostatne • OSI – Open System Interconnection • je výsledkom snahy o štandardizáciu komunikácie v dátových sieťach • model je vrstvový - čiastočné problémy komunikácie sa riešia na úrovni jednotlivých vrstiev, ktoré sú hierarchicky usporiadané • vrstva predstavuje súbor pravidiel použitých nazabezpečenie komunikácie medzi dvomi bodmi siete • pravidlá sú implementované vo formetzv. protokolov • na začiatku sú „surové dáta“, na úrovni každej vrstvysú upravené resp. je k nim pridaná dodatočná info.tak aby boli bolo možné doručiť ich k príjemcovi

3. Model komunikácie – ISO OSI

4. Model komunikácie – ISO OSI

5. Prezentačná vrstva – príklad Converting data between the two systems is sometimes referred to as the NUXI problem. Imagine the word UNIX stored in two 2-byte words. In a big-endian systems, it would be stored as UNIX. In a little-endian system, it would be stored as NUXI.

6. Prezentačná vrstva – príklad

7. Transportná vrstva • zabezpečuje komunikáciu medzi koncovými bodmi tzv. end-to-end • zohľadňuje požiadavky komunikujúcich aplikácií • rieši či má byť prenos spojovo alebo nespojovo orientovaný • spoľahlivý či nespoľahlivý (ale rýchly) • v reálnom čase

8. Sieťová vrstva • prenáša bity vo forme paketov, každý paket má hlavičku obsahujúcu „adresu“ príjemcu • zabezpečuje doručenie informácie k príjemcovi, t.j. smerovanie paketu v uzloch siete až kým nedorazí do cieľa • implementácia algoritmov na riešenie smerovania (routing)

9. Sieťová vrstva • každý uzol na úrovni sieťovej vrstvy „pozná“ topológiu siete (vie ktorému uzlu má poslať paket tak aby bol postupne doručený do cieľa)

10. Linková (spojová) vrstva • rieši usporiadanie bitov do tzv. rámcov, zabezpečuje identifikáciu začiatku a konca rámca (pridaním hlavičky a päty) • ak je požadované zabezpečenie proti chybám, pridáva zabezpečovacie bity • smeruje dáta do susedného uzla na základe MAC adresy

11. Linková (spojová) vrstva • MAC adresa • MAC (Media Access Control) adresa je celosvětově jednoznačný identifikátor většiny síťového zařízení, který používá mnoho síťových protokolů, nejznámější je ethernet. • Ethernetová MAC adresa má 48 bitů a nejčastěji se zapisuje jako šestice dvou hexadecimálních čísel, tedy ve tvaru xx:xx:xx:xx:xx:xx (00:0C:2B:DE:3F:25). • První tři dvojice určují výrobce zařízení. MAC adresa je uložena v ROM zařízení, někdy se označuje jako BIA (burned in address).

12. Fyzická vrstva • rieši problém prenosu bitov ako takých (bez ohľadu aký význam majú) • definuje spôsob prenosu na základe vlastností prenosového média: • bezdrôtový alebo „drôtový“ prenos • prenos v základnom alebo preloženom pásme • aký typ signálu, resp. modulácie • zabezpečenie synchronizácie a časovania • aká prenosová resp. modulačná rýchlosť v závislosti od šírky pásma • prijíma bity vyjadrené ako 0 alebo 1 a transformuje ich na signálové prvky, ktoré sú prenášané

13. Príklady zariadení pracujúcich na jednotlivých vrstvách • fyzická vrstva: Hub (rozbočovač, opakovač) • rozbočovač, má jeden vstupný a niekoľko výstupných portov • čo prijme na vstupe pošle na všetky výstupné porty • linková vrstva: Switch (prepínač) • podobná funkcia ako HUB, dáta zo vstupu posiela len na ten výstupný port na ktorom je pripojené zariadenie pre ktoré sú dáta určené • sieťová vrstva:Router (smerovač) • informácia o topológii siete je obsiahnutá v tzv. smerovacej tabuľke • hovorí o tom, do ktorého smeru sa má vyslať paket aby bol doručený adresátovi • smerovacie tabuľky môžu byť nastavené „ručne“ - statické • môžu sa aktualizovať na základe aktuálneho stavu siete - dynamické

14. ISO OSI

15. TCP/IP a ISO OSI

16. TCP/IP model komunikácie

17. TCP/IP model komunikácie

18. Transportná vrstva: TCP a UDP • TCP – Transmission Control Protocol • spojovo orientovaný prenos - najprv sa vytvorí virtuálna cesta, potom sa prenášajú dáta • spoľahlivý prenos – ak časť paketov nedorazí do cieľa, vyžiada sa opakovaný prenos • UDP – User Datagram Protocol • pakety sú vysielané „naslepo“, nie je zaručené že budú doručené všetky a v správnom poradí (môžu byť prenášané rôznymi trasami) • v prípade straty paketu sa jednoducho vynechá, vysielač nemá spätnú väzbu o tom či boli doručené všetky pakety • vhodný pre prenos multimediálnych dát (reč, video) v reálnom čase

19. IP adresy – sieťová vrstva

20. IP adresy

21. Privátne IP adresy

22. Privátne IP adresy (RFC) • RFC 1918 - Address Allocation for Private Internets http://www.faqs.org/rfcs/rfc1918.html • The Internet Assigned Numbers Authority (IANA) has reserved the following three blocks of the IP address space for private internets: • 10.0.0.0 - 10.255.255.255 • 172.16.0.0 - 172.31.255.255 • 192.168.0.0 - 192.168.255.255

23. Problémy privátnych adries • Priama konektivita, IP telefónia • Client – Server komunikácia • Aktívne FTP vs. Pasívne FTP

24. Komunikácia privátnych IP • NAT – Network Adress Translation • RFC 1631 - The IP Network Address Translator (NAT)

25. NAT a porty • Preklad IP (n-externých adries na n-interných)

26. Porty

27. 1-to-n-NAT • PAT (Port and Address Translation), NPAT (Network and Port Address Translation)

28. Použitý zdroj informácií:Jiří Peterkawww.earchiv.cz

29. LEvs. BE - Which is Better? You may see a lot of discussion about the relative merits of the two formats, mostly religious arguments based on the relative merits of the PC versus the Mac. Both formats have their advantages and disadvantages. • In "Little Endian" form, assembly language instructions for picking up a 1, 2, 4, or longer byte number proceed in exactly the same way for all formats: first pick up the lowest order byte at offset 0. Also, because of the 1:1 relationship between address offset and byte number (offset 0 is byte 0), multiple precision math routines are correspondingly easy to write. • In "Big Endian" form, by having the high-order byte come first, you can always test whether the number is positive or negative by looking at the byte at offset zero. You don't have to know how long the number is, nor do you have to skip over any bytes to find the byte containing the sign information. The numbers are also stored in the order in which they are printed out, so binary to decimal routines are particularly efficient.