IT_420 Komunikační technologie a služby

KIT VŠE v Praze

IT_420 Komunikační technologie a služby Téma 2: Komunikační sítě a služby

Verze 1.8

© Jandoš, Matuška

Obsah

Komunikační sítě – rozdělení Komunikační služby

Základní komunikační služba Pokročilé služby, členění

Počítačové sítě

Rozdělení Řízení komunikace Sítová architektura, modely IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

2

Komunikační sítě - definice

Komunikační síť: takové uspořádání technických a programových prostředků, které umožní uživatelům sítě, aby komunikovali dle určitých pravidel, a aby využívali služeb sítě.

IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

3

Komunikační sítě - definice

Množina zařízení, fyzických médií (např. kabely, bezdrátové spoje) a programových komponent, která propojuje více stanic (koncových bodů). Stanice jsou k síti připojeny tzv. rozhraním (interface), které převádí informace ve stanici na signály potřebné pro přenos v síti. Systém, záměrné propojení komunikačních prvků v určité struktuře, která umožňuje různými způsoby na dálku přenášet a sdílet data.


4

Komunikační sítě

Z manažerského hlediska je komunikační síť mechanizmem, který přenáší informace mezi stanicemi určitou přenosovou rychlostí, vyjádřenou v kbit/s (resp. Mbit/s) Vzdálené sdílení informací a využívání vzdálených služeb zvyšuje hodnotu těchto uzlů, spojů a služeb, než kdyby existovaly odděleně, bez propojení do sítě. Různý rozsah a propojení sítí – přístupové & páteřní, LAN & MAN & WAN (viz. dále) IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

5

Komunikační sítě – vlastnosti

Dostupnost - uživateli musí být prostřednictvím sítě dostupné služby (event. zdroje) v čase, kdy je potřebuje Technologická rozšiřitelnost - síť musí umožňovat rozšíření novými technologiemi a funkcemi (features) Rozšiřitelnost rozsahu (měřítkování) - síť musí umožňovat snadné a efektivní rozšíření o další uživatele (služby, lokality, výpočetní zdroje atd.) Spolehlivost - síť často podporuje základní aktivity svých uživatelů, kteří jsou na ní "životně závislí" Výkon - síť musí odpovídat požadavkům uživatelů a aplikací na výkon a kvalitu poskytovaných služeb (QoS) Bezpečnost (security) - komunikace musí probíhat v bezpečném prostředí Řiditelnost (management) - síť musí být řiditelná a zvládnutelná (správcem sítě) IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

6

Komunikační sítě - klasifikace

Členění infrastruktury (technologické podstaty) sítě dle:

Přenášených signálů: analogové, digitální

Analogový – souvislý signál, jehož intenzita se v čase pozvolně mění Digitální – diskrétní signál, jehož intenzita se mění skokově na jinou hodnotu, na které určitou dobu setrvá a poté se opět skokově změní na jinou

Vztahů mezi subjekty: veřejné, neveřejné Rozlehlosti: lokální, rozlehlé, globální IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

7

Komunikační sítě-klasifikace

Přenosového média: drátové, bezdrátové Směru přenosu: jednosměrné, obousměrné Možnosti současné komunikace: půl/plně duplexní

Půlduplexní – v jeden okamžik může vysílat pouze jedna strana Plně duplexní – obě strany mohou vysílat a přijímat najednou

Řízení provozu: sdílené, vyhrazené

Sdílené - Data na spoji mohou být střídavě z různých datových toků, podle aktuální situace Vyhrazené – Data na spoji jsou pouze z jednoho datového toku IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

8

Komunikační sítě-součásti

Součásti sítě

Uzly – počítače, komunikační zařízení, propojovací místa

Uživatelské (ty, ke kterým přistupuje uživatel a pomocí nichž se dostává do sítě a využívá služby (jsou typicky na konci sítě, proto též jinak koncové uzly) Komunikační (ty, jejichž funkcí je pouze řídit tok informací v síti, propojovat sítě mezi sebou a přenášet informace z jednoho spoje na druhý. Jde o tzv. mezilehlé uzly)

Spoje - vazby, trasy, které uzly propojují IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

9

Komunikační sítě

Komunikační sít jako systém se skládá z

Přenáší různé druhy informace

komunikačního podsystému na nějž jsou připojeny uživatelské uzly Hlas Data Video a další

Zajišťují různým způsobem služby (viz. dále) Jejich služby jsou různým způsobem využívány (dle vnitřní struktury a principů činností sítě) IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

10

Příklady komunikačních sítí Síť

Veřejná/ Globální/ Neveřejná Lokální

Analogová /Digitální

Drátová/ Obousm./ Bezdrátová Jednosměr

Telefonní

Veř

G

A->Digi

Drát

Obou

TV kabelová

Ne

L->R

Analog

Drát

Jedno

TV a rozhlasová

Veř

R->G

Analog Bezdrát

Jedno

GSM

Veř

G

Digital Bezdrát

Obou

Počítačová

Veř,Ne

L,R,G

Digital

Obou

Drát,Be

Globalita X Interoperabilita – některé technologie jsou na celém světě, ale nemohou vzájemně snadno spolupracovat (např. rozdílné frekvence v GSM) Trend vývoje od lokálních sítí k větším, propojeným a integrovaným celkům Univerzalita počítačových sítí – vhodné pro konvergenci technologií a médií IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

11

Komunikační služby

Komunikační služba: uspokojování potřeb uživatelů sítě, tak jak se uživatelům jeví (tj. “pohled uživatele“)

Funkce (vlastní obsah služby) Kvalita (řada charakteristik – dosažitelnost, spolehlivost,…) Cena za využívání služby (v různé struktuře, úměrná funkci a kvalitě)

Základní komunikační služba: služba, pro kterou byla síť zřízena (bez nadstaveb)

Nejčastěji jde o přenos informací sítí mezi koncovými body Poskytuje ji každá síť IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

12


Nad základní službou lze vytvořit služby pokročilé (služby s přidanou hodnotou), např. (pro sítě GSM, JTS):

Zobrazení čísla volajícího Služba hlasové schránky v případě nedostupnosti uživatele (zanechání vzkazu)

Pokročilá služba využívá službu základní (je na ní postavena) Uživatele zajímají především pokročilé služby (resp. jejich výstupy) IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

13


Vlastnosti a základní výhody komunikačních služeb:

Propojitelnost: možnost výměny informací mezi mnoha uživateli (přenos sdělení nezávislý na vzdálenosti a místu, kde informace vznikla nebo je uložena) Sdílení zdrojů sítě: využívání společných zdrojů sítě (úložiště dat, prameny informací, výpočetní kapacity, místa poskytování jiných služeb )


14

Základní komunikační služba

Členění dle pravidelnosti provozu (dle charakteru řízení provozu časovačem, nehledíme na to, jak se přenosový kanál sestavil)

Synchronní Asynchronní

Členění dle charakteru komunikace (spojení) mezi účastníky

Se stálým spojením Bez ustaveného spojení IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

15


Synchronní

(konstantní přenosová rychlost a zpoždění) – Data jsou přijímána a odesílána v pevných a stálých intervalech.

Přenos je řízen na obou koncích časovačem, který zaručuje pravidelné vysílání a příjem dat v nezměněném pořadí. Používá se tam, kde je potřeba konstantní datový tok a přísun dat, např. telefonní hovor. Lze použít takové přenosové technologie, které synchronnost zaručují samy o sobě, nebo použít pomocné mechanismy, např. vyrovnávací paměť, do které se informace přijímají nepravidelně, ale uvolňují je pravidelně. IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

16


Asynchronní

(proměnlivá přenosová rychlost a zpoždění) – nepravidelný provoz na síti není řízen časovačem, ale jinými událostmi.

Rychlost závisí na okamžitých podmínkách. Asynchronní přenos je typický pro sdílené sítě, kde se souběžně přenáší více datových toků, přičemž pro jejich současný přenos nemusí být k dispozici kapacita a je potřeba některá data zpozdit. Data také mohou cestovat různými spoji s různou dobou přepravy. Používá se pro služby, kde konstantní přenosová rychlost a zpoždění není potřeba (přenos souborů či elektronické pošty). Jeho realizace je levnější. IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

17


Se spojením

(connection oriented) – na začátku komunikace dojde k sestavení (virtuálního) přenosového kanálu, koncovým uživatelům se pak tváří jako spoj vyhrazený jen pro ně. Vysílání a příjem probíhá v nezměněném pořadí = jde o datový tok (proud).

Může jít o fyzické propojení nějakých spojů (relé) nebo o virtuální trasování cesty po mezilehlých uzlech na sdílených či vyhrazených médiích. Příkladem je telefonní hovor (sestavení, průběh, rozpad cesty).IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

18


Bez spojení

(connection less) – data jsou rozdělena na části a vysílána každá část samostatně bez předchozího sestavení přenosového kanálu.

Při přenosu tak může dojít k rozdílnému zacházení s každou částí a záměně pořadí. Výhoda je velká odolnost přenosu na změny v síti a snadné sdílení média mezi více datovými toky Analogie: poštovní zásilky, každá putuje samostatně IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

19

Základní komunikační služba Synchronní Asynchronní

Se spojením Bez spojení


20


Obě hlediska základní přenosové služby se dají kombinovat. Synchronní se spojením:

pravidelnost i stálost, nejlepší co do kvality parametrů nejdražší na realizaci pro interaktivní služby, které takovéto parametry nezbytně potřebují (v čistě) hlasových sítích. malá odolnost na výpadek části spojení horší výsledky při efektivním sdílení média pro více přenosů. IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

21


Asynchronní bez spojení:

Síť je jako celek velmi odolná Umožňuje poskytovat služby až do celé své kapacity Není garantován čas ani pořadí doručení. Není potřeba zabývat se sestavováním spojení Nutnost řídit další okamžitou cestu datové jednotky Sdílení přenosové cesty mezi řadu datových toků Nižší náklady na přenosové cesty (díky sdílení) Určena pro jednoduché datové přenosy pomocí paketů, kde nevadí nepravidelnosti ani negarantované parametry, ale je potřeba použít rychlý spoj, jehož vysoké náklady je možno sdílet IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

22


Asynchronní se spojením

Negarantuje časové parametry Koncovým uzlům zajistí virtuální přenosový kanál Dokáže garantovat pořadí doručení paketů a opravu chyb (např. nové poslání paketu, pokud dojde poškozen), takže se koncovým účastníkům zdá, jako kdyby byli spojeni přímým spojem bez prostředníků (nejsou). Příkladem jsou TCP pro datová spojení v Internetu pro datové přenosy vyžadující 100% přesnost a oproštění od všech specifik konkrétní síťové technologie. IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

23


Synchronní bez spojení

Ve složitější síti je potřeba na mezilehlých prvcích rezervovat určité zdroje (paměť, kapacity spojů) pro to, aby se podařilo za každých okolností doručit data ve slíbeném časovém intervalu. Je možno využít vyrovnávacích pamětí, které vytvoří jistou pseudo-synchronnost. Využití např. v oblasti služeb přenosu hlasu po Internetu IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

24

Komunikační služby Příklady služeb

Synchronní

Asynchronní

Se spojením

Virtuální datový tok Telefonní hovor v ve sdílené síti JTS (např. TCP)

Bez spojení

Hlasové přenosy po Internetu

Datový přenos pomocí paketů


25

Subjekty služeb

Uživatel Poskytovatel připojení Poskytovatel služby Poskytovatel obsahu

Náklady uživatele =

server

Náklady na zařízení + Připojení ke službě + využívání služby IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

26

Subjekty služeb

Uživatel je subjekt, jehož přání jsou plněna a který má ze služeb nějaký prospěch. Ten také obvykle hradí veškeré náklady služby a v nějakém poměru platí mezi různé druhy poskytovatelů alias providerů. Poskytovatel připojení, který poskytuje základní službu – spojení a přenos po něm. Jde o „dráty“ s možností přenášet po nich libovolný obsah. Poskytovatel služby využívá přenosovou trasu využije k nabízení aplikace: třeba vyhledávače v databázi, aplikační server, úložiště, výpočetní zdroje (procesorový výkon) apod. Poskytovatel obsahu – ten, kdo plní služby a přenosy smysluplnými daty, které může uživatel využít. Jde třeba o obsah databází, obrázky či fotografie, filmy, multimediální obsah, texty, elektronické knihy, televizní či rozhlasové vysílání a podobně. IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

27

Subjekty služeb

Striktní rozdělení subjektů vždy v praxi neplatí. Např. poskytovatel připojení může být i poskytovatelem služby ( příp. i poskytovatelem obsahu). Někdy se může stát zdrojem ekonomického nátlaku v případě monopolní situace na trhu („bundlování“ za méně výhodných podmínek než další poskytovatelé služeb). Náklady za využití služby lze vedle rozdělení na jednotlivé poskytovatele sledovat i tak, jak je platí uživatel ve skutečnosti:

pevné náklady na začátku poplatky za užití služby (např. dle času, dle objemu). IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

28

Komunikační služby - členění

Základním je členění dle druhu přenášené informace (obsahu) na:

Hovorové služby Textové Obrazové Datové Multimediální

Každý druh informace má určité požadavky na přenos, na kvalitu základní služby – QoS (Quality of Service)

Viz téma č. 1 IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

29

Komunikační služby - členění

Distribuční služby (jednosměrné, příjemce službu přímo neovlivňuje)

TV nebo rozhlasové vysílání

Interaktivní služby (obousměrné, příjemce do služby zasahuje)

Konverzační služby – interaktivní a v reálném čase (realtime chat, vzdálený rozhovor, telefonní hovor, videokonference). Služby výměny zpráv (souborů, obrázků…) – ne v reálném čase, přesto silně interaktivní charakter (elektronická pošta, off-line diskusní skupiny a podobně). Vyhledávací a dotazovací služby - odpovědi z databází a rešeršních systémů Kombinované (např. WWW) a další, vznikají stále nové IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

30


Jsou zvláštním případem komunikační sítě, kdy typickým koncovým zařízením sítě je počítač Členění sítí dle:

Rozlehlosti Způsobu přenosu Délky přenášených jednotek Topologie Druhu komunikačního podsystému Vztahu mezi uživatelem a provozovatelem sítě Základní komunikační funkce (účelu) sítě


31

Počítačové sítě - rozlehlost

LAN Local Area Network – v rámci budovy, souboru budov nebo tzv. kampusu MAN Metropolitan Area Network – v rámci města, souměstí, typicky vlastní nebo pronajaté spoje s vlastním řízením celé sítě WAN Wide Area Network – všude, k použití, tam kde se nevyplatí stavět LAN nebo MAN, hlavní charakteristikou bývá cizí vlastnictví a pouze pronájem přenosové služby Někdy je WAN (např. pronajatá pevná linka od Telecomu) na 0,5 kilometru a oproti tomu MAN postavený vlastními silami na 50 kilometrů – je potřeba vzít v úvahu všechny charakteristiky, zejména vlastnictví. Srovnání přenosových rychlostí všech tří druhů sítí, hodně ale záleží na finanční náročnosti:

Pro stejnou rychlost jsou LANy nejlevnější, MANy o málo dražší a WANy nejdražší (vzdálenost a útlum signálu už hraje velkou roli) IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

32

Počítačové sítě - rozlehlost LAN

MAN

WAN

Rozsah

řádově jednotky km

10-100 km

bez omezení

Přenosová rychlost

až desítky Gb/s (laciné zařízení)

až desítky Gb/s (dražší zařízení)

až desítky Gb/s (drahé zařízení)

Vlastnictví uživatele

ano

často ano

ne

Topologie

pravidelná

méně pravidelná

nepravidelná

Četnost chyb

nízká

nízká

relativně vyšší

Broadcast

ANO

ANO, omezenější možnosti

NE, existuje multicast

Směrování (hledání cesty)

nemusí se provádět

usnadňuje řízení

zásadní význam


33

Počítačové sítě – další členění

Dle způsobu přenosu

Přepínání paketů (pomocí relativně nezávislých datových jednotek, které putují sítí samostatně, a obsahují vedle dat i řídící informace) Přepínání okruhů (přenos dat bez dalšího strukturování po připraveném okruhu (kanálu), který je v síti sestaven z dílčích spojů. Data není třeba opatřovat řídícími informacemi)

Připravený kanál může garantovat určité přenosové parametry. Okruh už však nelze využít pro další přenosy, protože je vyhrazen.

Dle délky přenášených jednotek

Po částech proměnné délky (Ethernetové rámce nebo IP pakety) Po částech pevné délky (ATM buňky) IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

34


Rozdíl mezi pojetím členění:

Službu se spojením lze realizovat jak na sítích s přepínáním paketů, tak s přepínáním okruhů

Pakety X Okruhy (technologické pojetí – ukazuje jak funguje infrastruktura) Spojením X Bez spojení (aplikační - ukazuje, jak se síť tváří aplikacím nebo vyšším vrstvám – viz dále)

V prvním případě se pakety číslují a v cílové stanici srovnávají dle správného pořadí, přičemž se čeká na ty opozdilé a případně se žádá o opakování vysílání paketů ztracených. V druhém případě služba se spojením funguje už z technologické podstaty přepínání okruhů.

Službu bez spojení lze realizovat analogicky IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

35

Počítačové sítě – vztah

Členění dle vztahu provozovatele a uživatele

Veřejné sítě – dostupné všem uživatelům Neveřejné sítě – nejsou dostupné všem uživatelům. Jejich zvláštním případem jsou aplikačně orientované sítě, vyhrazené pouze uživatelům určité aplikace (např. bankovní síť SWIFT)


36

Počítačové sítě – vztah

Specifické druhy sítí

VPN (Virtual private network) - se pro jejího uživatele tváří jako soukromá a vyhrazená síť, je však postavena v levnějších veřejných sítích (část jejich kapacity se vyhradí pro tento účel a přenášená data se šifrují, takže nevadí, že někde putují společně s jinými daty). Podniková - síť sloužící pro plnění podnikových cílů (souvisejících s předmětem podnikání, např. pomocí služby typu Intranet, portál a podobně) – viz kapitola 1. IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

37

Aplikační architektury na sítích C/S (1)

Architektura Client/Server s centralizovaným serverem

Stanice (proces) serveru poskytuje určitou službu pro na něj připojené stanice (procesy) klientů. Jednotlivé stanice jsou propojeny sítí (LAN, WAN) a mají předem určenu funkci – tj. stanice klientů či stanice serveru. Komunikaci může vyvolat vždy jen stanice (proces) klienta. IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

38

Aplikační architektury na sítích C/S (2)

Nejčastěji (zejména na Internetu) se využívá víceúrovňová C/S architektura s lehkým klientem V této architektuře:

Klient zajišťuje pouze prezentaci a komunikaci se serverem Server je dále rozdělen do následujících částí:

Front-end aplikační server – SW produkt zajištující oboustrannou komunikaci aplikace s klientem SW aplikace (typicky vlastní) DB server – SW produkt zajištující práci aplikace s daty v DB

Příklad: Webové aplikace (Internet), typické aplikace na LANu IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

39

Aplikační architektury na sítích C/S (3) klient

Frontend server

klient

(např. Web)

Přenosová síť: LAN WAN

server

Aplikační server

Internet klient klient

klient

Schéma: centralizovaný server IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

Databázový server struktura serveru 40

Aplikační architektury na sítích P2P (1)

Architektura peer-to-peer (rovný s rovným, P2P, s distribuovaným serverem) V této architektuře jsou si všechny stanice rovny. Stanice jsou propojeny sítí (LAN, WAN) a každá stanice může plnit funkci klienta a/nebo serveru. Komunikaci může zahájit libovolná stanice. Každá stanice může určit, které ze svých zdrojů (tj. HW – výkon procesoru, SW – aplikaci, data - soubory, DB) nabídne k využívání dalším účastníkům (jako prostředky “serveru”). Příklady: LAN (vytvořená ve Windows), Internet (Napster, Gnutella) Nedostatky architektury: zejména nízká bezpečnost IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

41

Aplikační architektury na sítích P2P (2) klient/server (tiskárna)

klient/server (disk)

klient

Přenosová síť: server (adresář)

LAN WAN Internet klient/ server (CPU)

klient

klient/server (disk)

Schéma: P2P distribuovaný server IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

42

Počítačové sítě - topologie

Topologie: rozložení spojů a uzlů v síti, způsob jejich propojení Její zobrazení je mapa sítě zobrazující přenosové cesty (spoje) v síti a uzly k nim připojené Důležité odlišit topologie:

Fyzická – jak jsou uzly propojeny spoji Logická – jak putují data sítí IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

43


Z nákladových důvodů není vhodné budovat spoje „každý uzel s každým“ – potřeba N*(N1)/2 spojů Výhodnější je řešit komunikaci přes jiné uzly po stávajících dvoubodových spojích s využitím sdružování datových toků Sběrnicová: společné prostředí, jedno médium, kam všichni vysílají informace a kde všichni poslouchají – všichni na „jednom dlouhém drátu s odbočkami“ nebo všichni v „éteru“ u bezdrátových sítí. Potřeba řízení přístupu do tohoto prostředí – k tomuto mediu. IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

Úplně polygonální Full Mesh

Částečně polygonální Partial Mesh

Sběrnicová Bus

44

Počítačové sítě - topologie Hvězdicová

Kruhová: vždy dvě nezávislé Star/Extended star cesty z jakéhokoliv bodu do jiného – velká odolnost Hvězdicová a stromová jsou Kruhová podobné (zvláště ve své rozšířené – extended variantě). Ring Se stromovou se lze setkat u strukturované kabeláže, kde se postupně sdružují datové toky Stromová od listových uzlů pomocí určitých Tree/Extended Tree komunikačních prvků až k centrálnímu bodu IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

45


Fyzická - dána propojením uzlů spoji v síti Logická - odpovídá způsobu předávání dat v síti Příklad: fyzická topologie hvězda (spoje bod– bod propojené centrálním uzlem) může mít logickou topologii:

Bod–bod: když centrální uzel pošle data od vysílacího uzlu pouze adresovanému uzlu Sběrnice: když centrální uzel pošle data od vysílacího uzlu všem připojeným uzlům IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

46

Počítačové sítě – komunikační podsystém

Komunikační podsystém počítačové sítě je způsob uspořádání „vnitřku“ sítě, který má na starosti základní přenosovou službu Komunikační podsystém se může skládat ze dvou druhů propojení:

A/ Dvoubodový spoj B/ Společný komunikační kanál

Kombinací propojení druhů A a B získáme celý komunikační podsystém počítačové sítě IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

47


ad A/ Dvoubodový vyhrazený spoj (point-to-point)

Základní spoj, provoz ovlivňují a řídí pouze dvě připojené stanice

Systém tvořený kombinací dvoubodových spojů

Typický pro sítě WAN Typická neúplná polygonální topologie(z cenových důvodů), doplněná případnými dalšími spoji pro případ řešení poruchy některého spoje (záloha) Komunikující uživatelské uzly nejsou tedy spojeny přímo (jedním spojem), ale nepřímo prostřednictvím dalších uzlů. Je použit způsob přenosu „ulož a pošli“ (store and forward). IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

48


ad B/ Společný (sdílený) komunikační kanál (multipoint)

Data jsou vysílána do společného komunikačního prostředí, kde naslouchají okolní komunikující stanice (např. koaxiální kabel, frekvenční spektrum v atmosféře) Typický pro sítě LAN, satelitní komunikaci, radiotelefonní sítě (GSM) Nejčastěji topologie symetrická, jednodušší než výše – sběrnicová, kruhová, hvězdicová Uživatelské uzly komunikují tak, že vysílací uzel pošle zprávu na sdílený kanál (společné komunikační přístupné v principu všem uzlům dle použitého algoritmu řízení přístupu ke kanálu) a adresát si ji z něj přečte. IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

49

Počítačové sítě – komunikační podsystém Příklad realizace sdíleného komunikačního kanálu: Sdílené médium

•Koaxiální kabel •Frekvenční spektrum v atmosféře


50


Ke společnému komunikačními kanálu je vždy potřeba realizovat řízení přístupu (rozdělování času a přenosové kapacity jednotlivým stanicím). Metody přiřazení přístupu k médiu:

Náhodný přístup – všechny stanice soupeří o získání přístupu (např. metoda CSMA/CD) A priorní (determinovaný) přiřazení přístupu. Každé stanici jsou předem stanoveny podmínky přístupu (použité např. v sítích Token ring) Přiřazení přístupu v okamžiku potřeby stanice (VSAT, některé radio-telefonní sítě) IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

51

Počítačové sítě – dle účelu

Dle základní komunikační funkce (účelu sítě) na:

Přístupové sítě (k „vlastním sítím“) Vlastní počítačové sítě (LAN, MAN,WAN) Páteřní sítě (spojující „vlastní sítě“) Transportní sítě (rozsáhlé páteřní sítě – na území státu a větším)

Ve směru od přístupových sítí obvykle rozsahy sítí (v km) a jejich přenosové rychlosti rostou. IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

52

Stavební prvky sítě

Z čeho se skládá síť:

Uzly (počítače, řídící komunikační prvky) Spoje

Hlavní problém: Jak propojit uzly spoji a jak zajistit fungování toku dat mezi uzly v síti tak, aby informace dorazily na správné místo Základní prvky - vyhrazená (druh A) a sdílená (druh B) přenosová média (=spoje) - lze skládat pomocí speciálních komunikačních uzlů. Spoje mezi těmito uzly umožňují sdružovat datové toky z různých koncových uzlů. Komunikační uzly mají rozhraní do více spojů (do více sítí). Tyto uzly mají určitou představu o svém okolí. IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

53

Stavební prvky sítě

Způsob propojení uzlů pak určí výslednou topologii celé sítě.

Legenda: Dvoubodový spoj (A) Sdílené médium (B) Komunikační uzly, například: Brána (gateway), směrovač (router), přepínač (switch), můstek (bridge) Koncové, uživatelské uzly IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

54

Řízení komunikace v síti

Provoz v síti je potřeba určitým způsobem řídit (standardizovaně, uzly se musí domluvit). Řízení komunikace: souhrn řídících činností nutných pro to, aby komunikace mezi uzly probíhala správně a s požadovanou kvalitou.

Adresování a pojmenování uzlů (vhodný způsob určení) Hledání cesty k cíli (tzv. směrování) Úprava rychlosti přenášených dat (aby se některé části sítě nemohly přetížit), oprava chyb (pokud se data při přenosu poškodí) Zabezpečení (před zneužitím dat) a další IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

55


Síť musí realizovat řídící mechanismy sama – pro koncového uživatele (aplikaci) to musí být zcela transparentní

např. u telefonního hovoru uživatelé neřeší postupy sestavování cesty, rezervaci okruhů apod.

Řízení je implementované v příslušných stanicích a aktivních prvcích sítě a je realizované pomocí výměny stavových, kontrolních a adresových údajů mezi stanicemi (vedle vlastních přenášených dat)

Jde například o adresy jednotlivých uzlů, kontrolní součty (zdali se data během přenosu nepoškodila), informace o stavu linky a okolních trasách, typu přenášených dat a podobně IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

56


Ve velkých sítích nemusí být řízení zcela jednoduché => Je vhodné rozložit řízení komunikace v síti na menší celky, které by se snadno navrhovaly a snadno nahradily (v případě potřeby) jinými. To vede ke struktuře řízení komunikace v síti, kterou označujeme jako síťovou architekturu.

příklad analogie k síťové architektuře viz. dále IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

57

Řízení komunikace–příklad 1/6

Rozložení řízení komunikace existuje i mimo oblast počítačových sítí. Příklad: řízení telefonického hovoru dvou ředitelů vzdálených podniků (analogie k uzlům sítě).

Řízení komunikace je rozděleno na 4 menší celky (analogie k vrstvám modelu řízení komunikace v síti) –hierarchicky uspořádané tj. ředitel, sekretářka, spojovatelka, telefonní přístroj. IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

58


Ředitel Sekretářka Spojovatelka Telefon

Ředitel Sekretářka Spojovatelka Telefon

Firma A s.r.o.

Firma B a.s.


59


Ředitel A chce telefonicky s ředitelem B domluvit obchod. Aby se nemusel zdržovat detaily s telefonováním – jeho úkoly jsou strategické, ne rutinní, obrátí se na sekretářku – domluvte mi telefonát s ředitelem B. Sekretářka vede řediteli administrativu, vyhledá kontakty, najde telefonní číslo, vhodnou dobu hovoru apod. a obrátí se na spojovatelku – kontaktujte mě s tímhle číslem sekretářky v B. Spojovatelka nic neví o obchodu, kontaktech sekretářky apod. – pouze splní jednoduchý úkol a přepojí hovor na zadané číslo. To provede tak, že využije služeb telefonu. Ten se přes telefonní síť spojí s telefonem ve firmě B a další obsah komunikace ho nezajímá. Pokračování… IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

60


Telefon zvedne spojovatelka v B, domluví se se spojovatelkou v A ohledně požadované služby (telef. spojení sekretářek z A,B, přes jaký telefon apod.) a předají hovor výše. Úloha spojovatelek sestavením komunikačního kanálu mezi sekretářkami končí. Sekretářky si už nebudou domlouvat podrobnosti telefonického přenosu (přes jaký telefon apod.), ale pouze detaily hovoru obou ředitelů (kdy mají čas). Až se dohodnou na administrativních podrobnostech předají hovor výše ředitelům. Ředitelé využijí tuto komunikační službu pouze pro domluvu informací o zamýšleném obchodu, nebudou řešit žádný z problémů kdy se domluvit, jaké mají číslo, jak sestavit spojení v ústředně, jak použít telefon – toto jsou úkoly, které za ně může provést někdo jiný a jsou proto delegovány. Spolupracují vždy vrstvy na stejné úrovni. IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

61


Výhoda strukturování do vrstev: pokud by např. ředitelé dělali vše (=jen jedna vrstva) pak by všechny funkce byly složitěji uchopitelné, řešitelné, automatizovatelné, nahraditelné, porovnatelné – u složitých komunikačních systémů by velmi narůstala komplexita V každé firmě (analogie - komunikačním systému) to může být trošku jinak (např. spojovatelka/sekretářka je někde jedna osoba, někde dvě) Nicméně pokud lze oblasti funkčně rozeznat a oddělit, není problém v hladké spolupráci. Totéž v sítích – konkrétní komunikační řešení může být jiné, ale pokud lze funkce zobrazit stejným modelem, mohou pak spolupracovat na základě funkční podobnosti a standardizovaných vstupně/výstupních rozhraní. Bezproblémová nahraditelnost IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

62


V příkladu, i obecně v řízení v počítačové sítí platí:

Přímo spolupracují jen sousední vrstvy Vrstva poskytuje služby jen nejbližší vyšší vrstvě Pro každou vrstvu jsou stanovena pravidla, jak se mají účastníci vrstvy dorozumívat.

Účelem těchto pravidel je:

Strukturalizace řízení komunikace ( každá vrstva má svoje funkce a pravidla pro jejich provádění – obdoba protokolu v síti) Snadná výměna účastníků (=vrstev) znalých těchto pravidel (obdoba jiného řešení stejného protokolu v počítačové síti).

Pojem síťový protokol – viz slide 70


63

Struktura síťových služeb 1/3

Sítová služba z implementačního pohledu: posloupnost provedení dílčích akcí na zdrojích sítě za účasti komunikujících uzlů Služba je typicky implementována jako složitý program – je vhodné jej rozdělit na jednodušší části – moduly Moduly – označené jako vrstvy jsou vertikálně hierarchicky uspořádány (nad sebou) Každý modul/vrstva má určenu funkci a rozhranní k navazujícím modulům Vyšší vrstva vždy spoléhá na vrstvu nižší, že pro ni zajistí určitou (pod)službu, o kterou se nemusí starat. IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

64


Síťová služba se tak rozpadne do jednodušších služeb implementovaných příslušnými programovými moduly. Ty představují vrstvy (v modelu a v architektuře – viz dále). Výhody

Moduly lze tvořit nezávisle Lze znovu používat již napsané moduly (kód) Mohou spolupracovat moduly od různých autorů V případě potřeby lze upravit/nahradit pouze jeden modul bez ovlivnění zbytku služby

Tvorba celého systému najednou by jinak byla velmi náročná a velmi těžko upravitelná. IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

65


Výše naznačený způsob rozdělení služeb na jednodušší a struktura programových modulů, které je realizují, je také síťová architektura.


66

Síťová architektura - shrnutí

Síťovou architekturou tedy v úplnosti rozumíme (viz. výše):

Strukturu řízení komunikace v síti. Rozložení sítových služeb na jednodušší služby. Strukturu softwarových modulů zajišťujících komunikaci, její řízení a příslušné služby.


67

Síťová architektura

Síťovou architekturu lze zobrazit v modelu, využívajícím hierarchicky uspořádané vrstvy. Dále uvedeme dva nejčastěji využívané modely – RM OSI a model TCP/IP (Department of Defence, DoD). Síťovou architekturu konkrétní sítě vyjádříme tak, že do modelu doplníme protokoly jednotlivých vrstev využívané v této síti. IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

68

Protokol

Protokol je:

Soubor pravidel a formátů pro řízení komunikace Funkční a datové vstupně/výstupní rozhraní (formáty dat, povelů, identifikátorů a odpovědí)

Protokol jakožto soubor pravidel definuje:

Syntax (formát dat) Sémantiku (význam informací pro řízení komunikace, koordinaci a obsluhu chyb) Časování (přizpůsobení rychlosti komunikujících prvků, časové posloupnosti) IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

69

RM OSI – úvod

RM OSI - Open Systems Interconnection Reference Model, vypracován v ISO (1979 a 1983) jako standard ISO 7498 Týká se propojování otevřených systémů, tj. systémů které splňují při komunikaci s jinými systémy standardy OSI. Má 7 hierarchicky uspořádaných vrstev. Popisuje komunikaci aplikačních procesů (aplikací) – tj. část otevřeného systému - které jsou umístěny nad nejvyšší sedmou vrstvou modelu. Hierarchické uspořádání odpovídá tomu, že služby vyšších vrstev využívají jednodušších služeb nižších vrstev a tomu, že fyzická komunikace probíhá od vyšších vrstev k nižším Protokoly nejsou součástí modelu. IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

70

RM OSI – proč? (1)

Nejpoužívanější model, univerzální, má rozumné rozdělení všech funkcí sítě do 7 vrstev. Dá se aplikovat na každý komunikační systém. Základ jakékoli diskuse, výkladu nebo řešení složitějšího problému počítačových sítí Definuje všechny potřebné pojmy a je univerzální

Nutný pro každého, kdo se pohybuje v jakékoli oblasti síťové problematiky, velmi usnadňuje porozumění různým pojetím a diskuze s odborníky pracujícími s různými technologiemi Setkat se s ním lze i mimo úzce technickou oblast – např. v nabídce produktů, marketingových srovnáních apod. IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

71

RM OSI – proč? (2)

RM OSI velmi usnadňuje

Chápání oblasti sítí (pro studenty, obchodníky, techniky) Návrh, stavbu a řízení sítě Výuku síťové problematiky Spolupráci a propojování různých technologií (od různých výrobců) Využívání rychlého vývoje technologií (stačí nahrazovat jen určité oblasti - vrstvy) IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

72

RM OSI - vrstvy

Vrstva je ohraničená koncepční oblast, realizující mezi horním a dolním logickým rozhraním jednu nebo více funkcí. Vrstva má vazby (rozhraní) na okolní vrstvy. Vykonává služby pro vyšší vrstvu a požaduje služby po vrstvě nižší – spoléhá se na ní, že je zajistí a nemusí se o ně starat. Každá vrstva má svůj:

Účel (oblast komunikace, kterou řeší) Funkce (vykonávané v dané vrstvě) Služby (poskytované vyšší vrstvě)

7. Aplikační 6. Prezentační 5. Relační 4. Transportní 3. Síťová 2. Spojová 1. Fyzická


73

RM OSI – funkce vrstev 7. Poskytuje standardní služby sítě aplikacím a uživatelům (pošta, přenos souborů, web stránky, vzdálený přístup,…). 6. Transformace dat - formátování, komprese a šifrování dat 5. Navázání, udržování a ukončování spojení a konverzace koncových uživatelů. 4. (Spolehlivý) přenos mezi koncovými programy (uživateli, procesy) v koncových uzlech. Odděluje požadavky vyšších vrstev od přenosových technologií. 3. (Spolehlivý) přenos paketů mezi koncovými uzly sítě (tam, kde není přímé spojení - přes mezilehlé uzly). Zajišťuje směrování a adresování v síti. 2. Přenos datových rámců po dvou a vícebodovém spoji, řízení přístupu k mediu. 1. Přenos nestrukturovaného bitového toku do/z přenosového média ( vysílání a příjem signálů do/z média). IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

74

RM OSI - uzly v síti

V síti jsou dva druhy uzlů (stanic)

Koncové, uživatelské uzly (mají pouze 1 rozhraní, obsahují vrstvy 1-7) – viz obr. A Aktivní mezilehlé uzly (tzv. komunikační uzly, mají více rozhraní, obsahují typicky pouze vrstvy 1-3 nebo 4). Ty vytvářejí komunikační podsystém sítě (viz výše a obrázek B).

Dle přenosové technologie (frame relay) a druhu zařízení (můstek v LAN) může být v zařízení realizována jen 1. a 2. nebo i jen 1. vrstva.

Síťové rozhraní (network interface) – hranice a přístupová cesta mezi spojem a komunikačním uzlem (např. síťová karta) IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

75

RM OSI - služby vrstev 1

5.-7. zajišťují uživatelsky orientované služby

realizovány jen v koncových uzlech neřeší přenosové záležitosti, ale pro přenos připravují a řídí data

1.-4. zajišťují přenosové služby

přičemž 4. vrstva je již na síti nezávislá a je realizována jen v koncových uzlech IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

76

RM OSI - služby vrstev 2

V typickém případě, kdy je komunikační podsíť (síť) provozována provozovatelem sítě a uživatelské uzly („hosts“) jsou provozovány uživateli, definují služby zajišťované síťovou vrstvou služby zajišťované provozovatelem sítě pro uživatele. Služby zajišťované 5 a 6. vrstvou jsou tzv. „úzké“, někdy se vypouští. IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

77

RM OSI – postupy 1

Každá vrstva nabízí bezprostředně vyšší vrstvě služby a při tom před ní zakrývá podrobnosti o jejich implementaci Mezi každou dvojicí sousedních vrstev je definováno rozhraní, které definuje operace a služby, které poskytuje nižší vrstva vyšší vrstvě. Vrstva n v jednom uzlu (vysílač) konverzuje s vrstvou n v jiném uzlu (přijímač). Pravidla a konvence této komunikace se označují jako protokol vrstvy n. Výše uvedená komunikace mezi stejnými vrstvami se označuje jako „virtuální komunikace“. Při ní si vrstvy vyměňují informační jednotky – PDU (Protocol Data Unit). IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

78


PDU dané vrstvy obsahuje data a záhlaví dané vrstvy. Ve vysílacím uzlu přidá každá vrstva před předáním PDU do nižší vrstvy na začátek svého PDU svoje záhlaví (viz obr. A). To obsahuje řídící informace, které jsou nutné pro spolupráci daných vrstev ve vysílacím a přijímacím uzlu.

Například záhlaví 4. vrstvy obsahuje adresu procesu v uzlu přijímače (SAP), pořadové číslo TPDU (pro 4. vrstvu přijímače), kontrolní znak.

Ve skutečnosti („fyzicky“) se ale přímo mezi stejnými vrstvami (n) v obou uzlech nepřenášejí žádné informace. Každá vrstva předává PDU fyzicky bezprostředně nižší vrstvě v daném uzlu – „fyzická komunikace“. IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

79

RM OSI – obrázek A Aplikace A

7. 6. 5. 4. 3. 2. 1.

Aplikační Prezentační Relační Transportní Síťová Spojová Fyzická

Aplikace B

data AH

data

PH AH

data

RH PH AH

data

TH RH PH AH

data

NH TH RH PH AH

data

LH NH TH RH PH AH

data

bity

7. 6. 5. 4. 3. 2. 1.

Aplikační Prezentační Relační Transportní Síťová Spojová Fyzická

Přenosová cesta - médium IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

80


Záhlaví zvyšují objem, který se přenáší sítí, nad rámec uživatelských dat. Některé uzly mohou před vysláním PDU do nižší vrstvy provést její rozdělení (fragmentaci) na kratší úseky, jak odpovídá požadavkům této nižší vrstvy.

Například maximální délka paketu v 3. vrstvě

V přijímacím uzlu se provádí po přijetí opačný proces – skládání zprávy. Vlastní komunikace uzlů se provádí přenosovým médiem, které je pod vrstvou 1. IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

81

RM OSI – postupy 4 Vrstva 7. Aplikační (Application) 6. Prezentační (Presentation)

Název PDU APDU PPDU

5. Relační

RPDU

4. 3. 2. 1.

(Sesssion)

Transportní (Transport) Síťová (Network) Spojová (Data-link) Fyzická (Physical)

Segment Paket Rámec Nemá, jen bity


82


Ve vysílacím i přijímacím uzlu (označených jednoznačnými sítovými adresami) může probíhat více aplikací označených specifickými čísly SAP (Service Access Point). Při zahájení komunikace se uzly (prostřednictvím PDU) domluví, který SAP ve vysílacím komunikuje s kterým SAP v přijímacím uzlu. V sítích WAN, které pracují s komunikačním podsystémem síťového typu, se využívají mezilehlé komunikační uzly (viz obr B). Ty mají implementovány pouze 3 nejnižší vrstvy.

Přičemž sloupce vrstev 1 a 2 jsou obecně dva nezávislé (tři vrstvy jsou poplatné době vzniku – přenos paketů ve WAN.) IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

83

RM OSI - B 7. Aplikační

Aplikační protokol

7. Aplikační

rozhraní Prezentační protokol Relační protokol

5. Relační 4. Transportní

5. Relační

Transportní protokol Komunik. uzel 1

6. Prezentační

4. Transportní

Komunik. uzel 2

3. Síťová

3. Síťová

3. Síťová

3. Síťová

2. Spojová

2. Spojová

2. Spojová

2. Spojová

1. Fyzická

1. Fyzická

1. Fyzická

1. Fyzická

médium 1

médium 2

Uživatelská stanice B

Uživatelská stanice A

6. Prezentační

médium 3

Oddělení 1. a 2. vrstvy pro každou síť v komunikačních uzlech – 2může jít o jiná média 84 IT_420 Komunikační technologie a služby – téma


85

RM OSI – zhodnocení

Východiska – 7 vrstev, vrstvy 5 a 6 „úzké“. Současný stav: Model jasně definuje všechny potřebné formy, je univerzální tj. použitelný pro vyjádření různých architektur.

Jedním z důvodů tohoto faktu je i to, že model byl navržen dříve než byly specifikovány protokoly (na rozdíl od TCP/IP).

Závěr: RM OSI je v současnosti široce používán. IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

86

Protokoly pro model OSI zhodnocení

Snaha specifikovat protokoly co nejširší (co nejvíce vlastností – na rozdíl od TCP/IP). Standardizace de jure – zdlouhavá. Implementace protokolů – podmnožiny specifikace =>implementace často nekompatibilní. Zajišťování spolehlivých služeb v každé vrstvě. Propojování sítí řešeno dodatečně (na rozdíl od TCP/IP). IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

87

Protokoly pro model OSI zhodnocení

Zdroje protokolů – organizace OSI, ITU, IEEE. Současný stav: Protokoly se (na rozdíl od RM) v praxi až na výjimky nevyužívají (příliš široké, odtržené do praxe). Výjimky – například X.400, X.500, IEEE LANy


88

Model TCP/IP - 1

Společné s RM OSI zejména:

Koncept hierarchických vrstev i řada postupů (záhlaví, PDU apod.) Podobné funkce vrstev sítové a transportní Obdobné členění na vrstvy pro přenosové služby a pro služby uživatelsky orientované


89

Model TCP/IP - 2

Rozdílné od RM OSI:

Nejdříve byly vytvořeny protokoly a model až následně => model TCP/IP je vhodný v zásadě pouze pro protokoly TCP/IP, obtížně v něm lze vyjádřit jinou architekturu Pouze 4 vrstvy Nejnižší vrstva „síťové rozhraní“, která umožní pod síťovou vrstvou využívat různé přenosové technologie (nejsou konkretizovány). IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

90

Model TCP/IP - 3

Aplikační vrstva zajišťuje dle potřeby dané aplikace též „úzké“ služby vrstev RM 5 a 6 – které využívají je některé aplikace. Model se označuje někdy též jako „DoD model“ (Department of Defence Arpanet).


91

Model TCP/IP (v. RM OSI) 7. Aplikační

Aplikační

6. Prezentační 5. Relační 4. Transportní

Transportní

3. Síťová

Síťová

2. Spojová

Síťového rozhraní

1. Fyzická OSI

TCP/IP (DoD) IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

92

Protokoly pro model TCP/IP

Snaha specifikovat protokoly co nejužší, tj. se střídmým a potřebným počtem vlastností => protokoly snadněji implementovatelné než složitější protokoly OSI Návrh nového protokolu musí být doprovázen jeho praktickou implementací Protokoly aplikační vrstvy se často distribuují jako samostatné programové moduly, takže implementačně není jejich integrace problém Protokoly se někdy označují jako „protokoly rodiny TCP/IP“. IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

93


Základními protokoly TCP a IP (1974 – Arpanet, od 1983 jediné oficiální protokoly Arpanetu). V IP zohledněno propojování sítí (zatímco v OSI řešeno dodatečně). Řešení spolehlivosti služeb (rozdíl od OSI):

IP je protokol nespolehlivý, předost dostala jeho odolnost proti výpadku části sítě (datagramové přenosy). Aplikace vyžadující spolehlivý přenos mohou využít protokol TCP zajištující spolehlivou službu IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

94


Specifikace standardů v RFC (IETF) – de facto, přesto důsledně dodržovány 3. vrstva: IP (Internet Protocol); síťová adresa (32 bitů)

4. vrstva: TCP

IP - nepotvrzovaná služba bez spojení (IPv4, nové IPv6)

, UDP; port (16 bitů)

(Transmission Control Protocol)

TCP – potvrzovaná služba se spojením UDP – nepotvrzovaná služba bez spojení

Snadné propojování sítí (Internetworking) a odolnost při změně topologie, náročnější směrování Nevýhody IPv4 (25 let provozu) – nedostatek adres a horší podpora některých doplňkových služeb IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

95

96

TCP, IP - PDU, záhlaví

Obsah a přidávání záhlaví v TCP/IP

Záhlaví a data IPIT_420 paketu 96 Komunikační technologie a službyZáhlaví – téma 2 a data TCP segmentu

Protokoly TCP, IP

IP je datagramový protokol založený na hierarchickém směrování. To využívá hierarchické adresování – adresa má části „síť“ a „host“ (v dané síti). Záhlaví TCP i záhlaví IP (verze 4) je minimálně 20 byte + volitelné doplňky.

IPv6 – záhlaví 40 byte pevně (delší adresy, pevná velikost zrychluje zpracování na komunikačních uzlech) IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

97

Protokoly pro model TCP/IP APLIKAČNÍ

SMTP HTTP Kerberos NTP SNMP Telnet IMAP4 FTP TACACS TFTP NNTP SSH POP3 SCP Radius ISAKMP LDAP DNS

TRANSPORTNÍ SÍŤOVÁ

TCP

IP (v6) ICMP(v6)

ARP RARP SÍŤOVÉHO ROZHRANÍ

RTP RTSP IRC IMPP

RPC UDP

BGP GRE OSPF RIP PIM AH RSVP E-IGRP IGMP ESP

Původně bylo TCP/IP jako jeden protokol, pak se ukázalo dobré je rozdělit a ponechat pro některé aplikace i transportní službu bez spojení (UDP, přímo využívá IP a rozšiřuje ho o transportní služby – čísloa služby portu– téma apod.) IT_420 Komunikační technologie 2

98

Protokolová sklenice v TCP/IP


99

OSI versus TCP/IP

Model RM OSI je stále východiskem k problematice architektury počítačových sítí, protokoly OSI se (až na výjimky) neprosadily Model TCP/IP se používá spíše jen jako mapování na RM OSI, protokoly se využívají v širokém měřítku. Jejich využití v Internetu vede k obecné konvergenci k IP – „IP nad vším, vše nad IP“. IT_420 Komunikační technologie a služby – téma 2

100

IT_420 Komunikační technologie a služby

Recommend Documents