4. OSI model - vrstvy 4,3,2,1

Opakování - viz předchozí zápis

Teorie

Transportní vrstva 4

Zajišťuje segmentaci (dělení) dat na menší jednotky pro spolehlivý přenos v nižších vrstvách (reliability)
V opačném směru zajišťuje spojení segmentů pro vyšší vrstvy
zahrnuje kontroly chyb - např. kontrola pořadí segmentů (ke kterým mohlo dojít během přenosu) - příp. znovuposlání dat (u TCP) , řízení rychlosti přenosu (pomalé x rychlé zařízení) - obr.
protokoly TCP, UDP (nezajišťuje spolehlivý přenos, nevyžaduje znovuposílání dat) - obr.

Síťová vrstva 3

Zajišťuje logické adresování počítačů pomocí IP adres
směrování dat (routing) mezi sítěmi (výběr správné cesty k cíli - každý protokol používá jiné kritéria - např. hop count, bandwith) - obr.
Protokol IP
Na této vrstvě pracují routery, smart switche
nezabývá se spolehlivostí přenosu (to nechává na vyšší vrstvy)

Linková vrstva 2 (datalink)

umožňuje přenos dat po fyzické síti
používá fyzické adresování pomocí jedinečných (unique) MAC adres k identifikaci zařízení - obr.
Na této vrstvě pracují switche (přepínače)
Protokoly Ethernet, FDDI

Fyzická vrstva 1

převádí digitální hodnoty (0 a 1) na analogové signály (a naopak)
představuje fyzické médium pro přenos dat
definuje fyzikální (hlavně elektrické, optické) a mechanické vlastnosti médií pro přenos - např. napětí, parametry kabelů, konektory - obr., obr.2 - pro zajištění kompatibility zařízení

Pozn. Neoficiálně se mezi síťaři mluví i o uživatelské vrstvě 8 - např. když uživatel zadává špatné heslo

Tok dat při komunikaci dvou počítačů:

začíná se na aplikační vrstvě vysílajícího počítače (sender, transceiver) - obr.
data prostupují dolů k nižším vrstvám - jsou zapouzdřována (encapsulation) a doplňována zepředu o hlavičku (header), příp. zezadu o kontrolní součty - obr.
na fyzické vrstvě jsou bity (signály) odeslány do přijímacího počítače (kabelem, optikou) - ve skutečnosti je na cestě mnoho dalších síťových zařízení - obr.
na přijímacím počítači (receiver) probíhá opačný proces - data se zpracovávají směrem nahoru - na vrstvách se odstraňují (po zpracování) hlavičky nebo kontrolní součty (de-encapsulation) - obr.
na nejvyšší aplikační vrstvě zůstávají stejná data jako v aplikační vrstvě vysílajícího
Názvy datových jednotek (PDU) podle vrstev - obr.
Analogie přenosu dat podle OSI s dopisem - wiki

Úprava vrstev pro Internet (TCP/IP model):

Příklady obsahu hlaviček:

přijímací počítač musí poznat použitou verzi IP (4 nebo 6) - obr. - verze je uvedena ve framu, který zpacovává síťová karta - obr.
dále přijímací počítač musí rozlišit použitý protokol na transportní vrstvě (TCP nebo UDP) - v paketu je číslo protokolu - obr.
komunikace je promíchaná daty různých aplikačních protokolů - přijímací počítač je potřebuje nějak rozlišit, aby je přidělil správným aplikacím - v transportní vrstvě se pro to přečte číslo portu - obr.

Cvičení - Wireshark - ukázka webové komunikace přes Internet - obr.

viz video 003\10. OSI Model - Demonstration using Wireshark.mp4
otevřít lotsofweb.pcapng
display filter: http
najít příkaz stažení souboru 41511229Bahamas_CNN300x100.jpg (Ctrl+F jako string) - frame 454
analyzovat vrstvy
- vrstva 1 - byty/bity - počet
- vrstva 2 - Ethernet frame - zdroj, cíl MAC adresa, typ IP v4
- vrstva 3 - IP packet - zdrojová, cílová IP adresa, protokol TCP
- vrstva 4 - TCP segment - zdrojový, cílový port 80 = příkaz pro web server
- aplikační vrstva - protokol HTTP - GET ...
analyzovat odpověď ve framu 642 (20 reassembled segments)
Další
- konverzace - pravé tl. Follow - TCP stream
- File - Export Objects - HTML - vybrat řádek 642 a Uložit