OSI-modellen Skiktade kommunikationsprotokoll Informationsteknologi Jakob Carlström Open Systems Interconnect Standardiserad av ISO 98 Referensmodell, inte protokollstandard skikt Har påverkat utvecklingen av protokoll i hårdvara och mjukvara HT 00 Informationsteknologi HT 00 Informationsteknologi Vad är en bra skiktindelning? OSI-Modellen Ett nytt skikt tillför ett nytt begrepp, gör t ex en osäker förbindelse säker Varje skikt har en välbestämd funktion Så lite information som möjligt ska behöva utbytas mellan skikten HT 00 Informationsteknologi HT 00 Informationsteknologi Fysiska skiktet Överför råa bitar över mediet Bitfel kan uppstå (mottagaren tolkar t ex en sänd etta som en nolla) Definierar bland annat elektriska egenskaper, tider och mekaniska egenskaper Ex: En nolla (etta) kodas som att datasignalen har en spänning på mellan 0 och, V och (, och,0 Volt) på klocksignalens positiva flank et Gör den opålitliga bitströmmen i fysiska skiktet pålitlig Kan upptäcka fel och sända om data när ett fel upptäcks överförs i ramar, där en ram är en sekvens av bitar på ett bestämt format HT 00 Informationsteknologi HT 00 Informationsteknologi
Nätkskiktet Nät = flera sammankopplade länkar överförs i paket (med adresslappar ) et definerar funktionen i nätets knutpunkter Ser till att paket skickas rätt vägar Sändare Mottagare et Erbjuder ovanliggande skikt dataöverföring Sändaren delar upp i data i lämpliga paketstorlekar Mottagaren sätter ihop ursprungsdata Erbjuder olika sorters överföring för olika användning, t.ex: fort men fel rätt men långsamt fort, rätt och dyrt HT 00 Informationsteknologi HT 00 Informationsteknologi 8 Högre skikt et håller reda på hur långt en överföring kommit, kan återstarta från markering efter en krasch et krypterar, komprimerar och formatterar data et erbjuder användare tjänster som filöverföring, e-post och webbläsning Overhead i nätverkskommunikation Varje skikt lägger till sin kontrollinformation till data som skickas T ex lägger nätskiktets sändare på adress, som tas bort av nätskiktets mottagare Kontrollinformation läggs i ett huvud (header) (eller trailer) Underliggande skikt gör inte skillnad mellan data och högre skikts kontrollinformation HT 00 Informationsteknologi 9 HT 00 Informationsteknologi 0 Overhead ökar datamängden Kommunikation över nätverk (OSI) H H H H H H H H H H H H H H H Overhead Dator A Router i nätverk Dator B HT 00 Informationsteknologi HT 00 Informationsteknologi
/-modellen OSI kontra /-modellen En samling kommunikationsprotokol som används på Internet Följer inte OSI-modellens skiktindelning Har utvecklats med enkelhet som ledstjärna Internet (Odefinerat) HT 00 Informationsteknologi HT 00 Informationsteknologi En typisk surfares protokollstack Eva vill kolla nyheterna Mjukvara Hårdvara Tillämpning OS Ethernet. Klickar på http://www.dn.se/ i sin webbläsare. Webbläsaren är en -klient, börjar med att begära en förbindelse till webbservern www.dn.se av...., som begär en förbindelse med webbservern genom att skicka ett adresserat meddelande till...., som bygger ett paket och levererar det till.... nätverkskortet (Ethernet), som bygger en ram, vilken det skickar över till en router i huset.... som packar upp -paket ur ramen och skickar det vidare över Internet tills det når webbservern.... och detta var bara början! HT 00 Informationsteknologi HT 00 Informationsteknologi Krångligt? Ett hierarkiskt uppbyggt telenät Lugn, vi ska gå igenom Evas protokollstack skikt för skikt, men först: Hur skulle amerikanska militären på 90- talet kunna försvara USA om fienden hade bombat sönder stora delar av telenätet? A B En väg mellan A och B HT 00 Informationsteknologi HT 00 Informationsteknologi 8
Kretskopplade nät Ett nät med alternativa vägval På engelska circuit switching Telefonnät är förbindelse-orienterade och kretskopplade (eng. circuit-switched) All data som skickas inom en förbindelse följer samma väg Namnet kommer av att i de första telefonsystemen var en telefonförbindelse en sluten elektrisk krets Många vägar mellan A och B A B HT 00 Informationsteknologi 9 HT 00 Informationsteknologi 0 Paket-baserade nät På engelska packet switching skickas i paket Varje paket har en header med mottagaradress Routrar i nätet har tabeller som visar vilken väg paket ska skickas vidare Routrar kan ofta själva bygga upp routingtabeller, genom att utbyta information med varandra (distribuerat vägval) Om routingtabellen uppdateras kan paket inom samma förbindelse ta olika vägar HT 00 Informationsteknologi Internet hur kom det till? 90-talet: USAs försvarsdepartement vill ha bombsäker kommunikation 9: Forskningsbyrån ARPA bildas och finansierar forskningsprojekt 9: En plan för ARPANET, ett paket-baserat nät med distribuerat vägval, presenteras 99: Amerikanska universitet utvecklar mjukvaruprotokoll för ARPANET 90-990: Stadig utveckling och tillväxt 990- WWW HT 00 Informationsteknologi Olika stora nät Evas protokollstack LAN (Local Area Network) är ett lokalt nät, t ex inom ett kontor WLAN (Wireless LAN) är ett trådlöst LAN MAN (Metropolitan Area Network) är ett nät inom en stad, t ex UpUnet-S WAN (Wide-Area Network) är ett mycket utsträckt nät, t ex SUNET (Swedish University NETwork) Internet består av många (W)LAN, MAN och WAN Mjukvara Hårdvara Tillämpning OS Ethernet HT 00 Informationsteknologi HT 00 Informationsteknologi
Ethernet,, NAPT-exempel Privat 9.8.0. Privat 9.8.0. Applikation A Port Router/ brandvägg Privat : 9.8.0. Publik :.0.0. NAPT översätter adress och port Paket till.0.0.:8 Paket till.0.0.: HT 00 Informationsteknologi Applikation B Port 89 HT 00 Informationsteknologi Protokoll i /-stacken Telnet FTP SMTP DNS Applikation UDP Transport Nät HT 00 Informationsteknologi