Počítačové sítě 5. přednáška standardizace počítačových sítí referenční model ISO/OSI vztah modelu ISO/OSI a norem IEEE ISO/OSI vs. TCP/IP výběr z norem lokálních sítí Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 1

Propojení počítačů pomocí sítě cílem je předávání dat mezi dvěma programy běžícími na různých počítačích programy musejí být schopné se navzájem domluvit (syntaxe - formát a struktura dat, sémantika - obsah/smysl dat, protokol - způsob zahájení komunikace, identifikace typu předávaných dat, reakce protistrany, ...) teoreticky by každý program (aplikace) mohl sám řešit všechny problémy spojené s komunikací (paketizace, řízení spojení, kontrola chyb a reakce na ně, řízení přístupu k médiu, přímá obsluha síťové karty, ...), v praxi by to ale bylo nevýhodné z mnoha důvodů, např.: závislost na konkrétní síťové platformě a konkrétním typu síťového adaptéru, kromě samotného zasílání paketů má síť poskytovat i služby vyšší úrovně (nepotvrzovaná/potvrzovaná služba, bez spojení/s navazováním spojení, ...), síťové platformy jsou standardizovány, např. u všech počítačů připojených k Ethernetu bude stejně řešeno řízení přístupu k médiu, nutná standardizace i vyšších protokolů (např. každý klient elektronické pošty musí být schopen spolupracovat s jakýmkoliv poštovním serverem) je nutná standardizace na různých úrovních (např. služba www musí být schopna provozu při jakémkoliv fyzickém připojení k síti aplikace ke komunikaci používá podprogramy, ty volaji další podprogramy pro služby nižších úrovní Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 2

Model ISO/OSI ISO - 1977 - založení výboru OSI (Open Systems Interconnections) referenční model - myšlenkový model řešení připojení k síti a úrovní standardizace Komunikace v modelu ISO/OSI Koncový systém A Koncový systém B aplikační protokoly Application Application prezentační protokoly Presentation Presentation relační protokoly Session Session transportní protokoly Transport Transport síťové protokoly Network Network spojové protokoly Data Link Data Link fyzické protokoly Physical Physical Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 3

Model ISO/OSI vrstva n+1 vrstva n vrstva n-1 Vztah mezi sousedními vrstvami referenčního modelu ISO / OSI (n+1)-protokolová datová jednotka vrstva n+1 přístupový bod služby n-vrstvy n-protokolová datová jednotka vrstva n n-protokolová řídící informace (n+1)-protokolová datová jednotka přístupový bod služby (n-1)-vrstvy vrstva n-1 Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 4

Model ISO/OSI Zapouzdření protokolových datových jednotek uživatelská data vrstvová záhlaví koncový systém aplikační vrstva AZ data prezentační v. PZ data relační v. RZ data transportní v. TZ data síťová v. SZ data linková v. LZ data fyzická v. FZ data protokolové datové jednotky Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 5

Model ISO/OSI Fyzická vrstva ISO / OSI přenos bitů po vedení mechanická a elektrická specifikace (rohraní mezi fyzickou vrstvou a fyzickými prostředky, přenosová prostředí nejsou součástí referenčního modelu) kódování a modulace dvoubodové a mnohabodové spojení (sdílení přenosového média) detekuje poruchové stavy (a oznamuje linkové vrstvě Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 6

Model ISO/OSI Linková vrstva ISO / OSI technické a programové prostředky, využívající datový spoj (fyzickou vrstvu) pro pokud možno bezchybný přenos datových bloků (zpráv, paketů) převod zpráv na posloupnost bitů a naopak detekce a oprava chyb, oznamování neopravitelných chyb síťové vrstvě definice formátů předávaných bloků dat (rámec, frame) postup, kterým si partneři vyměňují rámce (řízení datového spoje) rozvětvení datových spojení identifikace koncových bodů spojení (fyzická adresace) seřazování přenášených rámců 2 podvrstvy Logical Link Control (LLC) - podvrstva řízení logického spoje logický spoj nezávislý na topologii potvrzované a nepotvrzované služby se spojením a bez spojení Medium Access Control (MAC) - řízení přístupu k přenosovému prostředku hw (fyzická) adresa (MAC adresa) přístupová metoda Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 7

Model ISO/OSI Síťová vrstva ISO / OSI linková vrstva poskytuje obousměrné komunikační kanály v síťové vrstvě realizace logické cesty od uzlu k uzlu pro nesousedící systémy přepojování kanálů nebo zpráv/paketů při přepojování paketů (obvyklý stav) paketizace a depaketizace řízení cesty (routing), směrování a zprostředkování cesty přes mezilehlé systémy síťové adresování síťová služba se spojením (spolehlivá, reliable, viruální spoj) nebo bez spojení (unreliable,datagramová služba) Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 8

Model ISO/OSI Transportní vrstva ISO / OSI síťová vrstva zajišťuje přenos paketů mezi počítači transportní přenáší zprávy mezi procesy transportní adresy (např. přibývá číslo portu, podrobnosti budou v TCP/IP) zobrazení transportních adres na síťové fragmentace, segmentace, zřetězení Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 9

Model ISO/OSI Relační vrstva ISO / OSI zabezpečení nepřetržitosti komunikace i při přechodném výpadku komunikačního systému při zahájení relace identifikován uživatel, ověřena práva, zaevidován provoz synchronizace na vyšší úrovni (např. předání posloupnosti zpráv odpovídajících jedné transakci databázového systému tak, aby nebyla narušena konzistence dat) logičtí uživatelé (= komunikace schopné uzly vyšších vrstev) mohou současně komunikovat přes větší počet spojení v některých konkrétních sítích překryv nebo splynutí s transportní vrstvou Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 10

Model ISO/OSI Prezentační vrstva ISO / OSI přenášené zprávy prezentovat aplikaci jednotným způsobem bez ohledu na jejich různorodost 3 syntaktické verze dat: použitá vysílající aplikační entitou použitá přijímací aplikační entitou přenosová syntaxe vytvoření neutrální formy dat transformace syntaxe (převod kódů a abeced, modifikace grafického uspořádání dat, adaptace operací s datovými strukturami) a výběr syntaxe transformace probíhá uvnitř systémů, pro jiné systémy je neviditelná a nemá vliv na normalizaci prezentačních protokolů žádost o vytvoření a zrušení relace, přenos dat, dohoda o syntaxi, formátování a příp. komprese dat šifrování dat (utajení) OSI nedefinuje přenosovou syntaxi (dohoda komunikujících entit) zde jen syntaxe, sémantika zpráv je známá jen aplikační vrstvě remote job entry, terminal emulation apod. Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 11

Model ISO/OSI Aplikační vrstva ISO / OSI Poskytuje aplikačním procesům přístup ke komunikačnímu systému. Komunikace aplikačních procesů se svými protějšky ve stejné vrstvě v jiném systému. Vrstva často obcházena. Služby: přenos zpráv identifikace komunikujících parametrů (jména, adresy, podpisy) zjištění připravenosti komunikujícího partnera stanovení pověření pro komunikaci dohoda o mechanismech ochrany zpráv ověření přípustnosti komunikujících parametrů tarifikace a kvalita služeb VT (virtual terminal) JTM (job transfer and manipulation) DS (directory services) FTAM (file transfer and manipulation) MHS (message handling system) Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 12

Model ISO/OSI Vztah modelu ISO/OSI a norem IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) ISO OSI Application Presentation Session IEEE Transport Network Higher Layer Interface IEEE 802.1 Higher Layer Interface Standard Internet Routing Data Link Logical Link Control (LLC) LLC Standard IEEE 802.2 Medium Access Control (MAC) IEEE 802.3 CSMA/CD IEEE 802.4 Token Bus IEEE 802.5 Token Ring IEEE 802.6 MAN ... Physical Physical Physical Media Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 13

Model ISO/OSI ISO/OSI vs. TCP/IP ISO/OSI TCP/IP aplikační aplikační prezentační relační transportní transportní síťová síťová (IP) linková siťové rozhraní fyzická Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 14

Normalizace počítačových sítí Výběr z norem lokálních sítí Fyzická vrstva Linková vrstva MAC LLC Ethernet IEEE 802.3 sběrnice, hvězda koax, UTP, optika 1, 10, 100, 1000 Mbit/s CSMA/CD Token Bus IEEE 802.4 sběrnice koax, UTP, optika 1, 5, 10, 20 Mbit/s předávání tokenu Token Ring IEEE 802.5 kruh STP, UTP 4, 16 Mbit/s token ring Podvrstva řízení logického spoje IEEE 802.2 bezdrátové sítě IEEE 802.11 hvězda, point-to- point FHSS, DSSS, IR 1, 2 Mbit/s CSMA/CA 100VG AnyLAN IEEE 802.12 hvězda STP, UTP, optika 100 Mbit/s DPA FDDI ANSI X3T9.5 dvojitý kruh optika, STP, UTP 100 Mbit/s předávání tokenu Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 15