Sítě

Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o. Model ISO/OSI 7. Aplikační vrstva HTTP, FTP, STMP, MBus, ModBus, LonWorks, BACNet, ProCop Export/Import, … 6. Prezentační vrstva 5. Relační vrstva 4. Transportní vrstva TCP/IP, UDP, BACNet, Alfa stream, … 3. Síťová vrstva (pakety) IP, IPX, LonWorks, BACNet, … 2. Linková vrstva (rámce) Ethernet, Wifi, PPP, LonWorks, MAC485, MBus, … 1. Fyzická vrstva (bity) UTP kabel, koaxiální kabel, vzduch, RS232, RS485, LonWorks, MBus, … leden 2008 Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o.

Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o. Model ISO/OSI 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Ethernet MAC IP UDP ProCop Export/Import BACNet Wi-fi TCP HTTP LON LonWorks GPRS PPP RS232 MBus RS485 MAC 485 ModBus leden 2008 Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o.

Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o. Ethernet Přenosová media: Koaxiální kabel (max. 185m pro dvojité stínění a max. 500m pro pětivrstvé stínění) Kroucená dvojlinka (max. 100m pro UTP, STP a S/FTP kabel) Optické vlákno (max. 2 – 5km podle typu vlákna) Verze Ethernetu: 10Mbps (koaxiálního a UTP kabel) 100Mbs (UTP, STP a optický kabel) 1Gbps (UTP, STP a optický kabel) 10Gbps (S/FTP a optický kabel) leden 2008 Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o.

Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o. Ethernet Propojení zařízení UTP, STP a S/FTP kabelem: Kříženým kabel Nekříženým kabel Kříženým/Nekříženým kabel – Auto-MDI/MDIX Auto-MDIX – detekce zapojení kabelu leden 2008 Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o.

Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o. Ethernet Přístup k mediu: přístupová metoda prostřednictvím naslouchání nosné a detekcí kolizi (CSMA/CD) MAC protokol (MAC adresy světově unikátní a jsou na štítcích každého zařízení) medium MAC protokol MAC hlavička MAC data CRC Zdrojová MAC adresa Cílová MAC adresa Typ vyššího protokolu se uvádí v LLC. leden 2008 Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o.

Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o. Wi-fi Jedná se o bezdrátovou verzi Ethernetu. Verze Wifi: IEEE 802.11 – max. 2Mbps (pásmo 2,4Ghz) IEEE 802.11b – max. 11Mbps (pásmo 2,4Ghz) IEEE 802.11g – max. 54Mbps (pásmo 2,4GHz) IEEE 802.11a – max. 55Mbps (pásmo 5GHz) leden 2008 Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o.

Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o. Wi-fi Přístup k mediu: přístupová metoda prostřednictvím naslouchání nosné a vyvarování se kolizi (CSMA/CA) MAC protokol medium MAC protokol MAC hlavička MAC data CRC Zdrojová MAC adresa Cílová MAC adresa leden 2008 Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o.

Zařízení 1. Vrstvy ISO/OSI Fyzická (1.) vrstva popisuje fyzické vlastnosti media, signály (elektrické/optické), zapojení konektoru, typ modulace, šířka frekvenčního pásma, atd. Zařízení 1. vrstvy rozumí jenom přenášeným informacím fyzické (1.) vrstvy. leden 2008 Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o.

Zařízení 1. Vrstvy ISO/OSI Kabel Konektor Spojka Karty (RS232, RS485, LON. MBus master a Ethernet karta) Zesilovač (Signal Amplifier) Opakovač (Repeater) leden 2008 Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o.

Zařízení 1. Vrstvy ISO/OSI Rozbočovač (Hub) Převodník/Modem (Media Converter) leden 2008 Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o.

Zařízení 2. Vrstvy ISO/OSI Linková (2.) vrstva provádí přenos dat po fyzickém mediu a zajišťuje řízení přístupu k fyzickému mediu. Tato vrstva pracuje z fyzickými adresami (pro Ethernet je to MAC adresa). Zařízení 2. vrstvy rozumí jenom přenášeným informacím linkové (2.) a fyzické (1.) vrstvy. leden 2008 Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o.

Zařízení 2. Vrstvy ISO/OSI Přepínač (Switch) leden 2008 Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o.

IP protokol Třídy IP adres: Vyhrazené adresy soukromých sítí: Třída 1. bajt adresy Maska Sítě Stanice A 0 – 127 255.0.0.0 126 16 777 214 B 128 – 191 255.255.0.0 16 384 65534 C 192 – 223 255.255.255.0 2 097 152 254 D 224 – 239 Skupinové adresy E 240 – 255 Experimentální adresy Vyhrazené adresy soukromých sítí: třída A - 10.0.0.0 třída B – 172.16.0.0 až 172.31.0.0 třída C – 192.168.0.0 až 192.168.255.0 leden 2008 Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o.

Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o. IP protokol Zapouzdření v MAC protokolu (Ethernet a Wi-fi): medium MAC IP protokol IP hlavička IP data Zdrojová IP adresa Cílová IP adresa Zapouzdření v PPP protokolu (GSM a GPRS): medium PPP IP protokol IP hlavička IP data Zdrojová IP adresa Cílová IP adresa leden 2008 Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o.

Zařízení 3. Vrstvy ISO/OSI Síťová (3.) vrstva pracuje s logickými adresami. Vytváří spojení mezi dvěma uzly a provádí směrování. Zařízení 3. vrstvy rozumí jenom přenášeným informacím síťové (3.) vrstvy a nižších vrstev. leden 2008 Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o.

Zařízení 3. Vrstvy ISO/OSI Směrovač (Router) leden 2008 Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o.

Zařízení 3. Vrstvy ISO/OSI Brána (Gateway) leden 2008 Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o.

Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o. ARP protokol Protokol pro zjištění MAC adresy při znalosti IP adresy (na Ethernetu). medium MAC ARP protokol ARP hlavička ARP data Přenáší se broadcastem na 2. vrstvě. Z toho plyne, že je možno zjistit IP adresu pouze v LAN po první router. leden 2008 Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o.

Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o. Směrování uvnitř LAN leden 2008 Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o.

Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o. Směrování mino LAN leden 2008 Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o.

Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o. Směrování pomocí PC Windows Registry Editor Version 5.00 [HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Tcpip\Parameters] "IPEnableRouter"=dword:00000001 leden 2008 Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o.

Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o. ICMP protokol ICMP protokol je internetový protokol pro řídící zprávy. medium MAC IP ICMP protokol ICMP hlavička ICMP data Typ Kód ping tracert leden 2008 Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o.

Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o. ICMP protokol ICMP Zprávy: Zpráva Typ Kód Popis Echo 8 požadavek na odpověď Echo Reply odpověď na požadavek Destination Unreachable 3 - nedostupný cíl Net Unreachable nedostupná síť Host Unreachable 1 nedostupná stanice Protocol Unreachable 2 nedostupný protokol Port Unreachable nedostupný port Time Exceeded 11 vypršela životnost paketu Redirect 5 informace o přesměrování paketu leden 2008 Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o.

Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o. PING (zpráva ICMP) leden 2008 Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o.

Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o. TCP protokol Navazované spojení. Je zabezpečeno doručení paketu potvrzováním. Je zabezpečený příchod paketů ve správném pořadí. medium MAC IP TCP protokol TCP hlavička TCP data Zdrojový port Cílový port Porty jsou adresy aplikací. Porty dělíme na: Známe (0 - 1023) – vyhrazené pro nejběžnější služby (např. 80 pro HTTP). Registrované (1024 - 49 151) – jsou zaregistrované. Dynamické a soukromé (49 152 - 65 535) – vyhrazené pro volné použití. leden 2008 Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o.

Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o. UDP protokol Spojení bez navazovaní. Není zabezpečeno doručení paketu. Není zabezpečen příchod paketů ve správném pořadí. Malá velikost UDP hlavičky. medium MAC IP UDP protokol UDP hlavička UDP data Zdrojový port Cílový port leden 2008 Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o.

Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o. PPP protokol Protokol pro přenos na dvoubodových sériových linkách. Navazované spojení pomocí protokolu LCP. Autentizace spojení pomocí protokolu PAP nebo CHAP. Komprimace dat pomocí protokolu CCP. Šifrování dat pomocí DES algoritmu. Dynamické přidělení IP adresy pomocí protokolu IPCP. medium PPP protokol PPP hlavička PPP data CRC leden 2008 Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o.

Copyright © 2006 - 2007 ALFA Mikrosystémy, s.r.o. ICMP zprávy v PPP březen 2007 Copyright © 2006 - 2007 ALFA Mikrosystémy, s.r.o.

Copyright © 2006 - 2007 ALFA Mikrosystémy, s.r.o. ICMP zprávy v PPP březen 2007 Copyright © 2006 - 2007 ALFA Mikrosystémy, s.r.o.

Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o. LonWorks protokol Přístup k mediu: předvídací přístupová metoda prostřednictvím naslouchání nosné a detekcí kolizi (P-CSMA/CD) medium LonWorks protokol LonWorks hlavička LonWorks data CRC Typ vyššího protokolu se uvádí v LLC. leden 2008 Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o.

Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o. BACNet protokol BACNet je protokol pro automatizační techniku budov. Zapouzdření v IP protokolu: medium MAC IP UDP (0xBAC0) BACNet protokol BACNet hlavička BACNet data Zapouzdření v LonWorks protokolu: medium LonWorks BACNet protokol BACNet hlavička BACNet data leden 2008 Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o.

Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o. BACNet protokol Příklad přebalení BACNet protokolu z Ethernetu na LON: leden 2008 Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o.

Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o. DHCP protokol DHCP je protokol pro dynamickou konfiguraci stanic. Pomocí tohoto protokolu lze získat IP adresu, masku sítě, adresu směrovače, adresu DNS serveru atd. Stanice která nemá IP adresu, tak vyšle broadcastem požadavek na DHCP server o přidělení IP adresy. medium MAC IP UDP DHCP protokol DHCP hlavička DHCP data Typ přiřazení IP adresy: Statický – stanici je přiřazena pořad stejná IP adresa (na DHCP serveru je nastaveno přiřazení IP adresy podle MAC adresy). Dynamický – stanici je zapůjčená volná IP adresa na určitou dobu (na DHCP serveru je nastaven rozsah IP adres pro zapůjčení a čas platnosti IP adresy). leden 2008 Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o.

Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o. NAT NAT převádí IP adresy interní sítě na IP adresy veřejné sítě (internet) a naopak. Každé IP adrese interní sítě je přidělena jedna IP adresa veřejné sítě. leden 2008 Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o.

Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o. PAT PAT převádí IP adresy interní sítě na jednu IP adresu veřejné sítě. PAT si vytváří tabulku převodu IP adres. leden 2008 Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o.

Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o. DNS protokol DNS je protokol pro převod doménového jména na IP adresu (např. www.alfamik.cz na 62.129.50.20). Převod zajišťuje DNS server, jeho IP adresa se získala z DHCP serveru. Zapouzdření v TCP protokolu: medium MAC IP TCP (53) DNS protokol DNS hlavička DNS data Zapouzdření v UDP protokolu: medium MAC IP UDP (53) DNS protokol DNS hlavička DNS data leden 2008 Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o.

Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o. HTTP protokol HTTP je základní protokol z množiny internetových protokolů. Protokol HTTP pracuje s URL adresami (jedinečný identifikátor zdrojů). medium MAC IP TCP (80) HTTP protokol HTTP hlavička HTTP data Formát URL: protokol://uživatel (IP adresa nebo doménové jméno):port/cesta Pokud port není zadán, tak se použije implicitní hodnota (pro HTTP se použije port 80). Např.: http://www.alfamik.cz:80/news http://www.alfamik.cz/news leden 2008 Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o.

Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o. Automatizace technologií Adresa: Rudná 839/90 700 30 Ostrava – Zábřeh Telefon: +420 596 788 689 Fax: +420 596 788 691 Mail: mail@alfamik.cz Web: http://www.alfamik.cz leden 2008 Copyright © 2007 - 2008 ALFA Mikrosystémy, s.r.o.