Autor:Ing. Bronislav Sedláček Předmět/vzdělávací oblast:Telekomunikace Tematická oblast:Datová komunikace Téma:OSI - síťová vrstva II. Ročník:4. Datum vytvoření:srpen 2013 Název:VY_32_INOVACE_ ELE Anotace: Vlastní spojení - nalezení cesty, sestavení a zrušení spojení, fragmentace datových jednotek, směrování paketů. Prezentace je určena pro výuku žáků oboru Telekomunikace. Využitím grafických možností sady Microsoft Office 2010 se materiál stává inovativním zejména přehledností výkladu odborného tématu. Využití multimediálních prostředků zvyšuje názornost výuky, usnadňuje porozumění tématu i u slabších žáků a žáků se SPU, udržuje jejich pozornost, podporuje jejich zájem a aktivitu. Metodický pokyn: Prezentace primárně slouží pro výklad v hodině, ale může být využita i k samostudiu a pro distanční formu vzdělávání. Materiál vyžaduje použití multimediálních prostředků – PC a dataprojektoru.

Nalezení cesty v síti Síťová vrstva je zodpovědná za nalezení optimální cesty v síti spojující minimálně dva koncové systémy. Pro danou síť s konkrétní topologií může existovat více cest přenosu. Úkolem síťové vrstvy je vybrat optimální cestu dle těchto kriterií: - minimální zpoždění při přenosu informace - minimální počet uzlů v cestě - minimální finanční náklady při použití dané cesty - maximální dostupná přenosová rychlost - předepsané parametry kvality přenosu atd.

Sestavení, udržení a zrušení spojení U sítí, u nichž je nejprve nutné sestavit spojení (set connection), tedy cestu před vlastním přenosem uživatelské informace (X.25, ATM, MPLS), je úkolem síťové vrstvy toto spojení nejprve sestavit, poté udržovat (sledovat) a nakonec rozpojit. U sítí, které jsou bez nutnosti navázání spojení (connectionless) tato funkce zcela odpadá (například Internet).

Fragmentace datových jednotek U některých sítí (např. u sítí s architekturou TCP/IP) je síťová vrstva zodpovědná za případné provedení fragmentace. K ní může dojít v případě, že velikost paketu přesáhne maximální povolenou délku SDU jednotky spojové vrstvy dané sekce, přes kterou má být paket poslán k dalšímu uzlu sítě.

Fragmentace datových jednotek V tomto případě síťová vrstva rozdělí daný paket do menších částí, fragmentů, a každý z nich pošle do sítě individuálně, nezávisle na ostatních. V koncové stanici se tyto fragmenty opět složí do původního paketu.

Fragmentace datových jednotek Mimo toho jednotlivé fragmenty neobsahují všechny informace vyšších protokolů, což může mít za následek chybnou funkci některých speciálních síťových zařízení. Dalším možným problémem je snížení bezpečnosti sítě (IDS systémy, bezpečnostní brány apod.). Z těchto důvodů se snažíme maximálně eliminovat procesy fragmentace v sítích TCP/IP.

Směrování paketů V uzlech sítě je síťová vrstva zodpovědná za směrování paketů přicházejících z jedné sekce sítě do sekce následující. Úkolem je tedy zajistit, aby pakety od koncového systému s globální síťovou adresou, např. S1, byly správně nasměrovány podél zvolené síťové cesty až k cílovému koncovému systému s globální síťovou adresou např. D1. Vzhledem k tomu, že cesta je tvořena posloupností síťových sekcí a uzlů, musí být každý uzel schopen nejprve pakety dané relace (S1 -> D1) identifikovat.

Směrování paketů Po identifikaci pak poslat pakety do odpovídajících sekcí k následujícím uzlům sítě v souladu s výše zvolenou cestou. U sítí bez spojení (sítě s architekturou TCP/IP např. Internet) slouží k identifikaci paketů určité relace síťová adresa cílového a zdrojového systému, která je vždy součástí záhlaví každého jednotlivého paketu.

Zajištění celkové kvality přenosu Poslední neméně důležitou funkcí síťové vrstvy u dnešních datových sítí je zajištění předepsané kvality přenosu dat dané relace. Již dříve jsem uvedl, že síťová a spojová vrstva spolupracují na zajištění celkové kvality služby přenosu dat mezi odpovídajícími koncovými systémy. Můžeme tedy konstatovat, že v tomto ohledu hraje síťová vrstva roli určovatele, tedy říká nám, co je nutné zajistit a jak.

Zajištění celkové kvality přenosu Spojová vrstva pak plní roli vykonavatele, který plní příkazy síťové vrstvy a reálně, pomocí systému prioritních front, zajišťuje požadované kvalitativní parametry na úrovni jedné individuální sekce sítě. Někdy se v literatuře zajištění kvality služby přiřazuje jen vrstvě síťové. Avšak mnoho odborníků v oboru zastává názor, že zajištění QoS je záležitostí obou vrstev, někdy to bývá více v kompetenci vrstvy síťové, jindy zase vrstvy spojové.

Použité zdroje: BOHÁČ, Leoš a Pavel BEZPALEC. Datové sítě: přednášky. 1. vyd. Praha: České vysoké učení technické, 2011, 204 s. ISBN HÄBERLE, Heinz. Průmyslová elektronika a informační technologie. 1. vyd. Praha: Europa-Sobotáles, ISBN JANSEN, Horst a Heinrich RÖTTER. Informační a telekomunikační technika. 1. vyd. Praha: Europa-Sobotáles, 2004, 399 s. ISBN Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Bronislav Sedláček.