1 Představa komunikačního procesu ve funkčních vrstvách 1.Přístup uživatele k síťové službě prostřednictvím aplikačního programu 2.Vytvoření datové „zprávy“ 3.Formátování dat do dohodnutého tvaru (paket) 4.Zajištění přesunu dat mezi vzdálenými procesy 5.Zajištění přenosu paketu mezi vzdálenými koncovými systémy - počítači (adresace, směrování) 6.Zajištění vyslání rámců do datového spoje, ke kterému je připojen cílový systém (identifikace odesílatele a příjemce rámce, řízení spoje) 7.Kódování, modulace, vyslání signálu do přenosového média 8.Příjem signálu na přijímači cílového systému 9.Dekódování, demodulace….. 10.………. 11. ….. ….Předání a interpretace datové „zprávy“ cílovému subjektu

2 Protokoly, architektura Klíčové koncepty komunikačního procesu – výměny dat –Architektura – struktura řízení komunikace uspořádaná do funkčních vrstev –Služba, množina funkcí, které vrstva poskytuje vrstvě nadřazené – pojmy „poskytovatel služby“, „uživatel služby“ –Entita – funkční jednotka pro poskytování služby –Funkce - aktivita entity (funkční jednotky) –Protokol – souhrn pravidel, podle kterých probíhá dialog mezi vzdálenými entitami

3 Protokoly, architektura Poskytovatel a uživatel služby jsou ve vzájemné interakci prostřednictvím služebních primitiv: –Request (žádost) –Indication (indikace) –Response (odpověď) –Confirmation (potvrzení) Přístupový bod k síťové službě – SAP (Service Access Point) Protokol - množina pravidel a definic, kterými se řídí funkce při vykonávání služeb (formální zajištění komunikace)

4 Entita N + 1 Entita N + 1 Systém A Systém B Uživatelé služby mezivrstvové rozhraní Entita N SAP Entita N SAP vrstva N vrstva N+1 Protokol vrstvy N request indication confirmation response Poskytovatelé služby

5 Protokoly, architektura Request – generuje uživatel služby, aby vyvolal určitou službu a předá poskytovateli služby parametry potřebné k úplné specifikaci požadované služby Indication –generuje poskytovatel služby - upozornění „svému“ uživateli služby, že partnerský uživatel služby (na vzdáleném systému) vyvolal akci Response –generuje uživatel služby, aby potvrdil, že byla dokončena procedura v předešlém kroku (indikovaná uživatelem služby) Confirmation –generuje poskytovatel služby – zpráva pro uživatele služby o výsledku procedury, kterou vyžadoval předešlým primitivem request

6 Protokoly, architektura Služba spojovaná – vytváří virtuální spojení pro protokolovou komunikaci Služba nespojovaná – nevytváří virtuální spoj uživatel poskytovatel uživatel vrstvy vrstvy N N-1 N request response indication confirmation request T 1 T 2 T 4 T 3 T 2 T 1 Služba nepotvrzovanáSlužba potvrzovaná

7 Protokoly, architektura Funkční vrstvy „user-end“ systému (zdrojového a cílového) Přenosové médium Koncový systém, tzv. user-end Síťový operační systém Síťová aplikace Síťový adaptor - NIC (Network Interface Card) Implementace síťových protokolů Síťový ovladač SW HW

8 Protokoly, architektura Datové jednotky protokolu PDU (Protocol Data Unit) – jsou generovány na každé funkční vrstvě a jsou předávány vrstvě nižší sousední PDU jsou vytvářeny z dat převzatých z vyšší vrstvy a vlastních dat režijních (řídící informace - záhlaví) V rámci protokolu bývá specifikována velikost PDU – vyvolává potřebu fragmentace Aplikační data záhlaví Fragment 1Fragment 2

9 Protokoly, architektura Postup předávání PDU mezi entitami sousedících vrstev Na straně zdrojového systému – zapouzdření Na straně cílového systémy – odpouzdření Zdrojový systémCílový systém Aplikační data ZZ ZZ pakety

10 Princip zapouzdření a odpouzdření

11 Počítačové sítě Protokoly, architektura Protokol - množina pravidel a definic, kterými se řídí funkce při vykonávání služeb (formální zajištění komunikace). Dvě entity na téže úrovní různých systému jsou v interakci prostřednictvím protokolů. Klíčové složky protokolu: –Syntaxe – formát dat –Semantika - význam řídících dat pro koordinaci a řízení chybovosti mezi komunikujícími entitami –Časování – časové návaznosti, pravidla dialogů…

12 Počítačové sítě Protokoly, architektura Normalizace architektury „otevřených systémů“ Referenční model OSI standard ISO 7498 – r Aplikační vrstva – přístup ke komunikačnímu systému, k síťovým službám 6. Prezentační vrstva – transformace syntaxe dat 5. Relační vrstva - správa dialogu, předání příznaku pověření 4. Transportní vrstva – zajištění komunikace mezi koncovými uživateli (end-to-end), - vytvoření virtuálního spojení, přenos dat (řízený), ukončení virtuálního spojení 3. Síťová vrstva – určení způsobu přenosu dat – směrování – adresování – fragmentace a defragmentace 2. Vrstva datového spoje 1. Vrstva fyzická

13 Počítačové sítě Protokoly, architektura K čemu je „OSI model“ určen –umožní srovnat strukturu různých síťových architektur –definuje funkce vytvářející komunikační proces –u přenosových technologií lze určit, které funkční vrstvy síťové architektury pokrývají (pro jednoznačné vymezení rozhraní, na která mohou navázat jiné technologie) –Ze standardizovaných protokolů OSI jsou derivovány protokoly reálných technologií K čemu není „OSI model“ určen –ke specifikaci technologie implementující určitou funkci – je technologicky neutrální

14 Aplikační vrstva Prezentační vrstva Relační vrstva Transportní vrstva Síťová vrstva Vrstva datových spojů Fyzická vrstva Vrstvová záhlaví Data Koncový systém Signál Data

15 Počítačové sítě Protokoly, architektura Virtuální spoje „protocol-to-protocol“ na jednotlivých vrstvách

16 Počítačové sítě Protokoly, architektura Entity ve stejnolehlých vrstvách partnerských systému spolu komunikují prostřednictvím protokolů po virtuálních spojích Virtuální spoje –jsou jednosměrné a po předání zprávy se ukončí (pro služby nespojované) –jsou obousměrné a řízené (pro služby spojované) V mezilehlých zařízení, kterými zprávy sítí procházejí (směrovače), nejsou implementovány vyšší vrstvy (transportní, relační, prezentační, aplikační)

17 1 Fyzická 2 Spojová 3 Síťová 4 Transportní 5 Relační 6 Prezentační 7 Aplikační Transportní IP Eth., IEEE TR, IEEE RFC 1577 SLIP PPP V.24 Frame Relay X.25 L3 HDLC LAPB X.21 Sítě internet (Internet, intranet, extranet) FDDI ……….. ATM SDH SONET ATM B-ISDN ISDN OSILANWAN Přenosové technologie a referenční model OSI LLC IEEE Služby přenosových technologií

18 Síťové architektury a referenční model OSI RPC RPC aplikace NetWare Core Protocol NCP Emulátor NETBIOS NetWare shell Klient Aplikace SAP - Service Advertisement Protocol IPX - Internet Packet Exchange SPX - Sequenced Packet Exchange 1 Fyzická 2 Spojová 3 Síťová 4 Transportní 5 Relační 6 Prezentační 7 Aplikační Aplikační vrstva Sada aplikačních protokolů Transportní vrstva TCPUDP Síťová vrstva (IP vrstva) ICMP IGMP OSPF AR RARP IP Architektura NetWareArchitektura TCP/IPRM OSI Zajišťují přenosové technologie (např. Ethernet)