DIG IN TO Nätverksteknologier

Transkript

1 DIG IN TO Nätverksteknologier

2 CCNA 1 Kommunikationsgrunder

3 Agenda Framgångsrik kommunikation Kommunikationskomponenter Nätverkskomponenter Klient- och mellanliggande enheter Nätverksmedia Nätverkstyper Sammanfattning 1

4 Framgångsrik kommunikation Budskapet förstås av mottagaren. Många faktorer avgör meddelandets ursprunglig skick. Externa faktorer är relaterade till komplexiteten i nätverket. Interna faktorer är relaterade till meddelandets typ: Storlek Komplexitet Prioritering Det är upp till teknik och regler/protokoll 4

5 Kommunikationskomponenter Kommunikation mellan två parter börjar med ett meddelande. Alla kommunikationsmetoder har tre gemensamma delar: Avsändarkälla eller avsändare Destination eller mottagare Transmissionskanaler Regler eller protokoll styr kommunikationsprocesser. 3

6 Kodning Meddelande måste kodas först, budskapet formateras och anpassas till kommunikationsmedia och formuleras i rätt språk. Meddelande kodas till ettor och nollor, dessa anpassas till signaler som är kompatibla med nätverket. Mottagare kodar av ettor och nollor så att de kan representeras med signaler. 3

7 Format och inkapsling Meddelande formateras enligt gällande standarder. Att lägga brevet i det adresserade kuvertet kallas inkapsling. Varje datormeddelande är inkapslat i en frame/ram, innan den skickas över nätverket. En frame/ram fungerar som ett kuvert som tillhandahåller destinationsadress och källadress. 3

8 Meddelandestorlek Ett meddelande kan ibland bli för stort. Meddelandes storlek måste regleras. Stora meddelande kan delas i mindre delar. Korta delar kan verifieras en i taget. Mottagaren sätter delarna ihop. 8

9 Tidssynkronisering Kommunikationen är tidssynkroniserade. Åtkomstmetoder Vem ska prata först, hur länge, vad händer om något är oklart, vad händer vid avbrott? Dataflöde Sändare och mottagare avtalar hur snabbt meddelande kan skickas och tas emot. Väntetid Regler som styr väntetiden för kvittenser och vad som gäller om inte tiden räcker till. 9

10 Kommunikationssätt Meddelande kan levereras till en mottagare, en grupp eller till alla. Det samma gäller för nätverksenheter Unicast Multicast Broadcast 10

11 Protokoll Nätverksprotokoll definierar: Avsändare och mottagare Gemensamt språk och syntax Leveranstider Kvittenser Nätverksprotokoll definierar: Meddelandeskodning Formatering och inkapsling Storlek på meddelande Tidssynkronisering Leveranstyper Leveranser Timing Kodning Storlek Format inkapsling 5

12 Standardiseringsorganisationer Öppna standarder uppmuntrar driftskompatibilitet, konkurrens och innovation. Standardiseringsorganisationer är vanligtvis leverantörsneutrala, ideella organisationer som är etablerade för att utveckla och främja begreppet öppna standarder. 11

13 Standardiseringsorganisationer Internet Society (ISOC) främjar internetanvändning globalt. Internet Architecture Board (IAB) - Förvaltning och utveckling av Internetstandarder. Internet Engineering Task Force (IETF) utvecklar, uppdaterar och underhåller Internet och TCP/IP teknik. Internet Research Task Force (IRTF) - inriktad på långsiktig forskning relaterad till Internet och TCP/IP protokoll. Internet Corporation for Assigned Names and Numbers (ICANN) koordinerar IP-adressallokering och hantering av domännamn. Internet Assigned Numbers Authority (IANA) - hanterar IPadressallokering, domännamnshantering och protokollidentifierare för ICANN. 11

14 Standardiseringsorganisationer Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) - främjar teknisk innovation och skapar standarder inom ett brett område av industrier, inklusive nätverk. Electronic Industries Alliance (EIA) - standarder relaterade till elektriska ledningar, kontakter och nätverksrak. Telecommunications Industry Association (TIA) - standarder för radioutrustning, mobilmast, VoIP-enheter (Voice over IP) och satellitkommunikation. International Telecommunications Union-Telecommunication Standardization Sector (ITU-T) standard för videokomprimering, Internet Protocol Television (IPTV) och bredbandskommunikation. 11

15 CCNA 1 Kommunikationsmodeller

16 Kommunikationsmodeller Grundläggande kommunikationsmodeller: protokollmodeller och referensmodeller. Ett protokollmodell överensstämmer bäst med strukturen av en speciell protokollstack. En referensmodell ger en gemensam referens för alla typer av nätverksprotokoll och tjänster. 12

17 Referensmodell - OSI OSI modellen hade skapats för att bli en internationell modell Men TCP/IP modellen utvecklades snabbare, default standard. OSI modellen tillhandahåller omfattande beskrivningar över nätverksteknologier. 13

18 Referensmodell - OSI Inleder, genomför och avslutar kommunikation mellan två datorer. Alla program som kräver anslutning till internet, eller till ett lokalt nätverk. Hanterar teckenkodning, dokumentstruktur, format för bilder och video, kryptering och komprimering. 14

19 Referensmodell - OSI Ser till att meddelanden kommer fram utan ändringar från avsändare till mottagare och, vid behov, begär rättelse. Styr dataflödet i ett nätverk exempelvis får inte sändas två meddelande samtidigt på samma kanal. Ser till att dataflödet i form av signaler sätts på transmissionsmedia åt rätt håll. Ser till att avsändare och mottagare identifieras så att ett meddelande kan dirigeras fram till slutdestinationen. 15

20 Protokollmodell TCP/IP Den första skiktade protokollmodell skapades i början av 1970-talet och kallades Internet modell. TCP/IP-protokollstacken följer strukturen i denna modell och därför kallas modellen istället TCP/IP modellen. TCP/IP modellen är en öppen standard vilket innebär att standarder diskuteras i ett offentligt forum som resulterar i dokumentation som kallas RFC. 16

21 Protokoll i TCP/IP modellen HTTP, Telnet, FTP, TFTP, SNMP, DNS, SMTP, X Windows mm. TCP, UDP, RTP IP, ICMP, ARP, RARP Ethernet, Token Ring, FDDI, X.25, Frame Relay, RS-232, v.35 18

22 OSI vs TCP/IP OSI skikt 1 och 2 definierar nödvändiga procedurer för åtkomst till nätverksmedia. TCP/IP Network Access skikt anger inte vilka protokoll ska användas vid sändning över ett fysiskt medium, utan bara beskriver överlämning från Internet skikt till de fysiska nätverksprotokollen. OSI skikt 5, 6 och 7 används som referens för programutveckling. TCP/IP applikationsskikt inkluderar ett antal protokoll för programhantering. 17

23 CCNA 1 Protokoll

24 Protokoll Protokoll ska uppfattas som en samling av överenskommelser eller regler som styr någon process. Avsändare och mottagare identifierar varandra Kommunikationssätt definieras (personligt, telefon, brev, e-post, osv.) Kommunikationen grundas på ett gemensamt språk Hastighet och tidpunkten avtalas för leverans Kommunikationskrav tillfredsställs 5

25 Protokollstack Kommunikation mellan datorer kräver samverkan mellan flera olika hårdvara och dess protokoll. En grupp av samman tillhörande protokoll, protokollstack. Ett protokollstack placerar enskilda protokoll på olika skikt där lägre skikt tillhandahåller tjänster till högre skikt. Dessa protokoll implementeras i mjukvara och hårdvara. 7

26 Nätverksprotokoll Format Process Felhantering Terminering 10

27 TCP/IP protokollstak TCP/IP är en öppen standard så att alla leverantörer kan implementera olika Protokollstack betyder en samling av protokoll. 27

28 TCP/IP protokollstak Alla enheter på internet använder kommunikationsmodeller Varje kommunikationsmodell omfattar specifika protokoll 11

29 Protokollsamverkan HTTP definierar innehåll och format, inte överföringen. TCP segmenterar HTTP-meddelanden och kontrollerar meddelandets storlek och överföringshastighet. IP kapslar in TCP-segment i paket, tilldelar adresser, och väljer den bästa vägen till destinationen. Nätverksåtkomstprotokoll beskriver datalänkhantering och den fysiska dataöverföringen genom medierna. 11

30 CCNA 1 Dataöverföringsprocess

31 Multiplexering Långa dataström delas upp i mindre delar så att de kan hanteras individuellt och skickas över ett nätverk. Mindre delar möjliggör att olika transmissioner kan göras genom en och samma transmissionskanal. Det förutsätter att varje del adresseras. Om någon del inte kommer fram till mottagare kan den sändas åter. 31

32 PDU inkapsling Data vidarebefordras genom protokollstacken och den omformas på varje nivå och styrinformation läggs till. Eftersom formen ändras kallas de generellt PDU. Under inkapsling har en/ett PDU ett annat namn för att reflektera dess nya utseende. Generellt används följande namn: Data - Applikationsskikt PDU Segment - Transportskikt PDU Packet - Internetskikt PDU Frame - Network Access PDU Bits - fysiskt överföring av data. 20

33 Kommunikationsprocessen 1. Data skapas i applikationsskiktet. 2. Data segmentering och kapslas in som segment. 3. Segment paketeras, formateras till frame, bit, signalering 4. Paket överförs genom nätverket. 5. Paket tas emot vid destinationen. 6. Paket kapslas av, kodas av, sätts ihop. 7. Rätt applikation hanterar data i applikationsskiktet. 19

34 Exempel på inkapsling HTTP levererar HTML uppgifter om en viss webbsida till transportskiktet. Data segmenteras och varje segment förses en header. Den innehåller information om vilken process ska få meddelandet och hur meddelandet sätts ihop vid destinationen. TCP 21

35 Nätverksadressering Överföring av dataströmmar kräver att avsändare och mottagare kan identifieras med adresser. Ett sådan information kallas styrinformation och placeras i dataströmmarnas header. Portnummer (Transport) IP adresser (Nätverk) MAC adresser (Datalänk) Sista routern på vägen till destinationen levererar meddelanden till rätt mottagare. Mottagna ramar kapslas av och skickas upp till högre skikt i kommunikationsmodellen. 9

36 LAN switch - MAC IP adresser indikerar avsändare och mottagaradress Datalänk ramar (frames) använder MAC adresser. Switchar arbetar med MAC adresser och ansluter direkt avsändare och mottagare. Switchar bygger upp en tabell med MAC adresser. 36

37 LAN router MAC IP - WAN Avlägsna nätverk (remote network) nås via routrar. Routrar arbetar med IP adresser och MAC adresser Frames kan inte skickas direkt till avlägsna nätverk, istället skickas de till default gateway. en router som vidarebefordrar frames till nästa router ansluten i samma nätverk. 37

38 Sammanfattning Kommunikationen mellan nätverksenheter möjliggörs med tillämpning av regler och avtal. Protokoll ska uppfattas som en samling av överenskommelser eller regler som styr någon process. Diverse nätverksenheter från olika leverantörer kan samarbeta med hjälp av standarder. En grupp av samman tillhörande protokoll kallas protokollstack. HTTP definierar innehåll och format men inte överföringen. TCP segmenterar HTTP-meddelanden och kontrollerar meddelandets storlek och överföringshastighet. IP kapslar in TCP-segment i paket, tilldelar adresser, och väljer den bästa vägen till destinationen. 22

39 Sammanfattning Ett protokollmodell överensstämmer bäst med strukturen av en speciell protokollstack. En Referensmodell ger en gemensam referens för alla typer av nätverksprotokoll och tjänster. OSI modellen hade skapats för att bli en internationell, men TCP/IP modellen blev default standard. Den första skiktade protokollmodell skapades i början av 1970-talet och kallades Internet modell. TCP/IP-protokollstacken följer strukturen i denna modell och därför kallas modellen istället TCP/IP modellen. TCP/IP modellen är en öppen standard vilket innebär att standarder diskuteras i ett offentligt forum som resulterar i dokumentation som kallas RFC. 22