Síťový model ISO/OSI

• ISO – Mezinárodní organizace pro normalizaci (International Organization for Standardization)

• OSI – referenční model pro standardizaci komunikace v počítačových sítích (Open Systems Interconnection)

• V r. 1984 byl přijat jako mezinárodní norma: ISO 7498

Síťový model ISO/OSI

• Norma nespecifikuje implementaci (realizaci) systémů, ale uvádí všeobecné principy sedmivrstvé síťové architektury. Popisuje vrstvy, jejich funkce a služby.

• Každá ze sedmi vrstev vykonává skupinu jasně definovaných funkcí potřebných pro komunikaci.

  • Pro svou činnost využívá služeb své sousední nižší vrstvy.

  • Své služby pak poskytuje sousední vyšší vrstvě.

Fyzická vrstva

• Aktivuje, udržuje a deaktivuje fyzické spoje (např. komutovaný spoj) mezi koncovými systémy . Fyzické spojení může být dvoubodové (sériová linka) nebo mnohobodové (Ethernet).

• Definuje všechny elektrické a fyzikální vlastnosti zařízení (rozložení pinů, napěťové úrovně a specifikuje vlastnosti kabelů - délka; stanovuje způsob přenosu “jedniček a nul”)

• Huby, opakovače , síťové adaptéry jsou zařízení pracující na této vrstvě.

Síťový model ISO/OSI

Fyzická vrstva

• Modulace, Lineární kódování , Bitová synchronizace v synchronní seriové komunikaci

• Lineární uspořádání Point-to-point, multipoint nebo point-to-multipoint

• Topologie fyzické sítě , například síť zapojená jako kruh, sběrnice, hvězda nebo obecný graf

• Seriová nebo paralelní komunikace

• Simplex, halfduplex, Fullduplex

Linková (spojová) vrstva

• Poskytuje spojení mezi dvěma sousedními systémy .

• Uspořádává data z fyzické vrstvy do logických celků známých jako rámce (frames).

• Seřazuje přenášené rámce , stará se o nastavení parametrů přenosu linky, oznamuje neopravitelné chyby.

Linková (spojová) vrstva

• Bridge, switch . Poskytuje propojení pouze mezi místně připojenými zařízeními a tak vytváří doménu na druhé vrstvě pro směrové a všesměrové vysílání.

• Fyzické rámce opatřuje fyzickou (MAC - Media Access Control) adresou a poskytuje synchronizaci pro fyzickou vrstvu.

Síťová vrstva

• Tato vrstva se stará o směrování v síti a síťové adresování. Poskytuje spojení mezi systémy, které spolu přímo nesousedí. Obsahuje funkce, které umožňují překlenout rozdílné vlastnosti technologií v přenosových sítích.

Síťová vrstva

• reportuje o problémech při doručování dat.

• Protokoly: IP , ICMP , RARP a ARP .

• Jednotkou informace je paket.

• router

• Pracuje se hierarchickou strukturou adres.

Transportní vrstva

• Tato vrstva zajišťuje přenos dat mezi koncovými uzly.

• Protokoly:

  • spojově orientované (TCP)

  • nespojově orientované (UDP)

Transportní vrstva

• TCP – Zajišťuje přenos dat se zárukami , který vyžadují aplikace, kde nesmí „chybět ani paket“.

• Jedná se o přenosy souborů, e-mailů, WWW stránek atd.

• Záruka se vztahuje na řešení ztrát přenášených paketů, zachování jejich pořadí a odstranění duplikace.

• Jednotkou posílané informace je na této vrstvě TCP segment .

Transportní vrstva

Relační vrstva

• UDP – Zajišťuje přenos dat bez záruk , který využívají aplikace, u kterých by bylo na obtíž zdržení (delay) v síti způsobené čekáním na přenos všech paketů a ztráty se dají řešit jiným způsobem (např. snížení kvality, opakování dotazu).

• Využívá se pro DNS , VoIP , streamované video, internetová rádia, vyhledávání sdílených souborů v rámci sítě DC++, on-line hry atp.

Prezentační vrstva

• Funkcí vrstvy je transformovat data do tvaru, který používají aplikace (šifrování, konvertování, komprimace).

• Mezi funkce patří např. převod kódů a abeced , modifikace grafického uspořádání, přizpůsobení pořadí bajtů a pod.

• Vrstva se zabývá jen strukturou dat , ale ne jejich významem, který je znám jen vrstvě aplikační.

• Protokoly: HTTP , FTP , SNMP, TELNET

Síťový model TCP/IP

• Smyslem vrstvy je organizovat a synchronizovat dialog mezi spolupracujícími relačními vrstvami obou systémů a řídit výměnu dat mezi nimi.

• Umožňuje vytvoření a ukončení relačního spojení, synchronizaci a obnovení spojení , oznamovaní výjimečných stavů.

• Do této vrstvy se řadí: NetBIOS , AppleTalk , RPC, SSL . K paketům přiřazuje synchronizační značky, které využije v případě vrácení paket ( např. z důvodu, že se během přenosu dat poškodí síť) k poskládání původního pořadí.

Aplikační vrstva

• Účelem vrstvy je poskytnout aplikacím přístup ke komunikačnímu systému a umožnit tak jejich spolupráci.

• Do této vrstvy se řadí například tyto služby a protokoly:

  • FTP, SSH, BitTorrent

  • ● DNS, Telnet, IMAP ● DHCP, TFTP, SNMP ● POP3, LDAP, SMTP,

  • SMB,

Síťový model TCP/IP

• obsahuje sadu protokolů pro komunikaci v počítačové síti a je hlavním protokolem celosvětové sítě Internet.

• T – Transmision

• C – Control

• P – Protocol

• I – Internet

Síťový model TCP/IP

Porovnání modelu ISO/OSI aTCP/IP
OSI vrstvy Zařízení Protokol / Standard TCP/IP vrstvy
7 – Aplikační Firewall, Gateway SMTP, POP3, IMAP, DNS, DHCP, FTP, Aplikační
TFTP, HTTP, SNMP, VoIP, NNTP, NTP
6 – Prezentační N/A JPG, JPEG, TIFF, PNG, GIF, MIME,
MP3, MP4
5 - Relační N/A SQL, NFS, ASP, RPC
4 - Transportní Firewall TCP, UDP Transportní
3 – Síťová Router IP, ARP, RARP, ICMP, IGMP, IGRP, Síťová
IPSEC
2 – Linková Switch, Bridge Ethernet, PPP, HDLC, ATM, Vrstva síťového
FrameRealy rozhraní
1 – Fyzická Hub, Repeater, Transciever RJ45, ST/SC,

Vrstva síťového rozhraní

• Nejnižší vrstva umožňuje přístup k fyzickému přenosovému médiu.

• Je specifická pro každou síť v závislosti na její implementaci. Příklady sítí: Ethernet , Token ring, FDDI, X.25, SMDS.

Transportní vrstva

• je implementována až v koncových zařízeních (počítačích)

• přizpůsobuje chování sítě potřebám aplikace.

• Poskytuje

  • spojované (protokol TCP, spolehlivý)

  • nespojované (UDP, nespolehlivý) transportní služby.

Síťový model TCP/IP

• Komunikace mezi stejnými vrstvami dvou různých systémů je řízena komunikačním protokolem za použití spojení vytvořeného sousední nižší vrstvou.

• Architektura umožňuje výměnu protokolů jedné vrstvy bez dopadu na ostatní. Příkladem může být možnost komunikace po různých fyzických médiích - Ethernet , optické vlákno, sériová linka.

Síťová vrstva

• Vrstva zajišťuje především síťovou adresaci, směrování a předávání datagramů.

• Protokoly: IP , ARP , RARP, ICMP , IGMP, IGRP, IPSEC .

• Je implementována ve všech prvcích sítě - směrovačích i koncových zařízeních.

Aplikační vrstva

• Tvoří programy, které využívají přenosu dat po síti ke konkrétním službám pro uživatele . Příklady: Telnet , FTP , HTTP , DHCP , DNS .

• Aplikační protokoly používají vždy jednu ze dvou základních služeb transportní vrstvy: TCP nebo UDP , případně obě dvě (např. DNS).

• Pro rozlišení aplikačních protokolů se používají tzv. porty, což jsou domluvená číselná označení aplikací . Každé síťové spojení aplikace je jednoznačně určeno číslem portu a transportním protokolem (a samozřejmě adresou počítače).