4. Protocols and Reference Models Protokoli i referentni...

Faculty of Electrical EngineeringDepartment of Automatic Control and Electronics, Sarajevo

Data Acquisition and TransmissionAkvizicija i prijenos podataka

4. Protocols and Reference ModelsProtokoli i referentni modeli

Doc.dr.sc. Jasmin Velagi, Ph.D.

Physical

Link

Network

Transport

Session

Presentation6

5

4

3

2

1

Application7

2007/2008

Sadraj poglavlja:

Protokoli i referentni modeliOSI referentni model

Slojnost OSI modelaKomunikacija kod OSI modelaArhitektura mree temeljena na OSI modeluOSI modeli u industriji

TCP/IP referentni model

Struktura TCP/IP modelaTCP protokolIP protokolUDP protokolUsporedba protokola

2/65

4. PROTOKOLI I REFERENTNI MODELI

Protokoli: smiljeno projektirane procedure kojeprate razmjenu podataka.

Skup pravila kojima se propisuje ispravan nain djelovanja nekog sistema naziva se protokol.

Protokol se realizira u vidu procesa koji je potrebno obaviti da bi se ouvao integritet prijenosa podataka.

U svijetu raunara to su pravila koja definiraju kakonesmetano prenijeti podatke izmeu dva raunara (vora) u mrei.

Definira postupke komunikacije; povezivanje, sinhronizaciju, verifikaciju i prijenos podataka izmeuprocesa na istom raunaru ili na raunarima povezanimu raunarsku mreu.

3/65

Komunikacijski protokoli su standardno dizajnirani dabi specificirali kako raunari "razgovaraju" i razmjenjujuporuke.

Protokoli obino specificiraju: Format poruka. Nain obraivanja pogreaka.

Kako bi pojednostavili dizajn i implementaciju protokola, dizajneri raunarskih sistema odluili su dizajnirati skupprotokola, svaki sa razliitim odgovornostima umjestojednog protokola odgovornog za sve vrste komunikacija.

Moderne komunikacijske mree izgraene su sa visokimstupnjem strukturiranosti. Da bi se smanjila kompleksnostdizajniranja mree, veina ih je orgranizirana kao serijaslojeva, u kojima se svaki novi sloj gradi na prijanjem.

4.1. Protokoli

4/65

Protokoli

Svaki proces obavlja se na jednom od razina (slojeva) protokola kao naslici, to predstavlja strukturu (ram, okvir) poruke obraene protokolom.

Razina 1 prikupljanje podataka.Razina 2 grupiranje podataka u blokove.Razina 3 slanje i prijenos podataka.

Bitovi unutar okvira (frame) organizirani su u polja:1. Adresno polje; sadri adresu vora poiljatelja i primatelja.2. Kontrolno polje; opisuje namjenu okvira - podaci ili upravljanje.3. Polje podataka; predstavlja koristan sadraj okvira.4. Polje kontrole na pogreku; otkriva pogreke u okviru.

5/65

4.2. OSI REFERENTNI MODEL

(ISO/IEC standard 7498, 1978 godine). Razvijen kao dio OSI (Open Systems Interconnect) inicijative. OSI

referentni model je baziran na prijedlogu koji je razvila ISO (International Standards Organization = internacionalna organizacijaza standarde).

Model se zove i ISO OSI (Open Systems Interconnection = meuvezivanje otvorenih sistema) jer rjeava problematikupovezivanja otvorenih sistema, odnosno sistema koji su otvoreni zakomunikaciju sa drugim sistemima.

Slojeviti apstraktni opis komunikacijskih i raunarskih mrenih protokola.

OSI referentni model je hijerarhijska struktura sedam slojeva koji definira zahtjeve za komunikacijama izmeu dva raunara.

OSI model opisuje nain na koji treba upravljati podacima za vrijemerazliitih faza njihovog prijenosa

Zadatak: definiranje slojnosti komunikacijskog i raunarskog softvera.

6/65

Naela utemeljenosti OSI ref. modela

Zaseban sloj za svaku razinu apstrakcije. Svaki sloj obavlja precizno definiranu funkciju. Svaki se sloj mora moi standardizirati. Protok podataka izmeu slojeva mora biti to je

mogue manji. Optimalan broj slojeva kompromis izmeu broja

funkcija po sloju i broja slojeva. OSI nije protokol, ve model za strukturiranje

komunikacijskog softvera primjenjiv na svaku mreu. Veina komunikacijskih protokola moe se preslikati u

OSI model.

OSI REFERENTNI MODEL

7/65

Slojnost OSI modela

Zato slojevi? Tano razgraniavanje pojedinih funkcija u umreavanju

na nain da jedan sloj nema nikakvog utjecaja nasusjedne.

Na taj nain omoguen je njihov pojedinani razvoj tepromjena sklopova u ureaju (raunalu) bez utjecaja nanjegovu funkcionalnost.

Mree razliitih proizvoaa e meusobno besprijekornokomunicirati.


8/65

Slojnost OSI modela


Sloj Format Odgovornost Akcija Protokoli Mrene komponente

Sloj primjene Podaci Korisnik programa

Usluge neposredno dostupne korisniku, implementacija u okruenju operacijskih sistema.

DNS,FTP,TFTP,BOOTP, SNMP,RLOGIN,SMTP; MIME,NFS,FINGER,TELNET,NCP,APPC,AFP, SMB

Gateway

Sloj prikaza (predstavljanja) Podaci System Utilities

Oblikovanje i prikaz podataka (ASCII ili slino), enkripcija, kompresija teksta, razbijanje poruke u blokove. Gateway

Konekcijski (pristupni) sloj Podaci Operacijski sistem

Usaglaavanje mogunoosti razliitih sistema,uspostavljanje sjednice user - to -user, upravljanje konekcijom , ponovna sinhronizacija.

etBIOS, Names Pipes, Mail Slots, RPC Gateway

Prijenosni sloj Segmenti Mreni softver

Upravljanje protokom s kraja na kraj, usluge prioriteta, nadzor nad prijenosom podataka (ispravnost), oporavak od pogreaka, pouzdani prijenos.

TCP, ARP, RARP , SPX, NWLink, NetBIOS / NetBEUI, ATP

Gateway,Advanced Cable Tester,Brouter

Mreni sloj Paketi Mreni softver

Rutiranje, formiranje paketa iz blokova poruka, povezivanje razliitih mrea, kontrola protoka u mrei i izmeu mrea, sprjeavanje zaguenja, brojanje podataka. (logiko adresiranje)

IP, ARP, RARP, ICMP, RIP, OSFP, IGMP, IPX, NWLink, NetBEUI, OSI, DDP, DECnet

Brouter,Router,Frame Relay Device,ATM Switch,Advanced Cable Tester

Podatkovni sloj Okvirovi Hardver

Otkrivanje greaka u prijenosu, separacija poruka u okvirove (farmes) - pakiranje, enkripcija, upravljanje protokom, oporavak od greki, pristup mediju. (Fiziko adresiranje)

Logical Link Control802.1 OSI Model 802.2 Logical Link ControlMedia Access Control802.3 CSMA/CD (Ethernet)802.4 Token Bus (ARCnet)802.5 Token Ring802.12 Demand Priority

Bridge,Switch,ISDN Router,Intelligent Hub,NIC,Advanced Cable Tester

Fiziki sloj Bitovi Hardver Fiziki prijenos podataka, kodiranje, modulacija, elektriko i mehaniko spajanje (elektrine i fizike veze oienje).

IEEE 802 IEEE 802.2ISO 2110ISDN

Repeater,Multiplexer,Hub,TDR,Oscilloscope,Amplifier

9/65

Tabela primjera

Layer Misc. examples TCP/IP suite SS7 AppleTalk suite OSI suite IPX suite SNA UMTS

7 HL7, Modbus, SIP

HTTP, SMTP, SNMP, FTP, Telnet, NFS, NTP

ISUP, INAP, MAP, TUP, TCAP

AFP, PAP FTAM, X.400, X.500, DAP APPC

6 TDI, ASCII, EBCDIC, MIDI, MPEG

XDR, SSL, TLS AFP, PAP

5 Named Pipes, NetBIOS, SAP, SDP

Session establishment for TCP

ASP, ADSP, ZIP NWLink DLC?

4 NetBEUI TCP, UDP, RTP, SCTP ATP, NBP, AEP, RTMP

TP0, TP1, TP2, TP3, TP4 SPX, RIP

3 NetBEUI, Q.931 IP, ICMP, IPsec, ARP, RIP, OSPF, BGP

MTP-3, SCCP DDP

X.25 (PLP), CLNP IPX

RRC (Radio Resource Control)

2

Ethernet, Token Ring, FDDI, PPP, HDLC, Q.921, Frame Relay, ATM, Fibre Channel

MTP-2

LocalTalk, TokenTalk, EtherTalk, Apple Remote Access, PPP

X.25 (LAPB), Token Bus

802.3 framing, Ethernet II framing

SDLC

MAC (Media Access Control)

1

RS-232, V.35, V.34, Q.911, T1, E1, 10BASE-T, 100BASE-TX, ISDN, SONET, DSL

MTP-1

Localtalk on shielded, Localtalk on unshielded (PhoneNet)

X.25 (X.21bis, EIA/TIA-232, EIA/TIA-449, EIA-530, G.703)

TwinaxPHY (Physical Layer)

10/65

Opis slojevaFiziki sloj

Najnii sloj OSI modela koji se brine za prijenos sirovih bitovapreko komunikacijskog kanala.

Definira fizike, elektrike, mehanike i funkcionalne procedure i standarde koji su potrebni za pristup fizikom mediju tj. mrei.

Takoer definira i fiziki medij prijenosa koji lei odmah ispod fizikog sloja.

Protokoli ovog sloja definiraju parametre kao razinu napona, oblik i strukturu prikljunica, oblik signala, nain prijenosa itd.

Protokoli moraju osigurati da kad jedna strana poalje logikujedinicu, da je i druga strana tako primi. Tipina pitanja su kolikinapon je potreban za reprezentiranje logike 1 i logike 0, kolikomikrosekundi traje jedan bit, da li prijenos moe biti nastavljensimultano u oba smjera, kako se uspostavlja poetna veza i kakose razbija kada su obje strane zavrile sa kontaktom, kolikopinova ima mreni konektor i za to se koji koristi.

11/65

Podatkovni sloj Glavni zadatak - sirovi medij pretvoriti u liniju koja se ini osloboena od

greaka u prijenosu iz mrenog sloja, odnosno osigurati pouzdani prijenospodataka preko linije (od vora do vora).

Predajnik razbija ulazne podatke u podatkovne okvire (obino od nekolikostotina bajtova), prenese ih sekvencijalno, i procesira potvrdu o primanju odstrane primatelja. Ako se poruka sa potvrdom oteti ili izgubi doi e do dupliciranja okvira, protokol na podatkovnom sloju mora znati rijeiti ovajproblem. Ovo se moe postii dodavanjem posebnih nizova bitova na poetak i kraj svakog okvira. Kad okvir doe do primatelja provjeravaju se kontrolni bitovi.Ako postoji mogunost da se isti nizovi pojave i u podatkovom dijelu okvira, mora povesti i brigu o izbjegavanju tako prouzrokovane konfuzije.

Jo jedan problem koji se pojavljuje u fizikom sloju za povezivanje (i veini viihslojeva) je rijeiti problem zatrpavanja podacima sporije stanice od strane bre.Dakle, mora se uposliti odreeni mehanizam za regulaciju prometa kako bi se prijenosniku moglo "rei" koliki raspoloivi prostor za primanje ima primatelj. esto su regulacija protoka i greaka integrirane zajedno.

Ako se linija moe koristiti za dvosmjeran prijenos podataka, pojavljuju se novekomplikacije kojima se ponovo mora baviti sloj za povezivanje. Problem jepotvrda primitka okvira koje se mogu sudariti.

Sumarno: kontrola greki i kontrola protoka da bi se osigurao pouzdan prijenos podataka.

Opis slojeva

12/65

Mreni sloj Brine se o transparentnom prijenosu podataka izmeu prijenosnih

slojeva krajnjih stanica, odreuje prijenosne puteve i obavlja funkcije komutiranja, tj. uspostavlja, odrava i raskida veze.

Nastoji odabrati put od izvora ka odreditu koji e minimizirati ukupnu "cijenu" prijenosa, to ukljuuje duinu, brzinu prijenosa, kanjenje u propagaciji, kanjenje u vorovima itd.

Obavlja operacije podmrea (subnet). Kljuni problem dizajna jeodreivanje broja paketa koji moraju biti usmjereni od izvora do odredita. Smjernice se mogu bazirati na statinim tablicama koje su "uprene" u mreu i rijetko se mijenjaju. Takoer bi mogle biti i odreene na poetkusvakog kontakta, npr. terminalne sesije. Konano, mogu biti visokodinamine, nanovo odreene sa svaki paket, da bi pratili trenutanooptereenje mree.

Ako se previe paketa poalje u istu podmreu istovremeno, sudarit e se jedan s drugim, oblikujui uska grla. Kontrola takvih zaguenja takoerpripada mrenom sloju.

Kada paket treba putovati iz jedne mree u drugu da dou do odredita, mogu se pojaviti mnogi problemi. Adresiranje koje koristi prva mrea moebiti razliita od druge. Druga moda ne moe uope primati pakete jer jeprevelika. Protokoli se mogu razlikovati, itd. Na mrenom je sloju dapremosti ove probleme i da omogui povezivanje heterogenih mrea, jednihs drugima.

Opis slojeva

13/65

Prijenosni sloj (transportni sloj) Osnovna funkcija transportnog sloja je primati podatke iz konekcijskog sloja,

razdijeliti ih u manje jedinice ako je to potrebno, iste prenijeti ka mrenom sloju, i osigurati da su svi dijelovi bez greke stigli na drugi kraj. Nadalje, sve se moraodvijati efikasno, na nain da izolira konekcijski sloj od neizbjenih promjena u hardverskoj tehnologiji.

Pod normalnim uvjetima, transportni sloj stvara odvojenu mrenu vezu zasvaku transportnu vezu koju zatrai konekcijski sloj. Meutim, ako transportna veza zatrai veliku propusnost, transportni sloj moe stvoriti vie veza, dijeleipodatke meu vezama da bi poboljao protok. Na drugu stranu, ako jestvaranje ili odravanje mree skupo, transportni sloj moe multipleksiratinekoliko transportnih veza na istoj mrenoj vezi kako bi se smanjila ukupnacijena. U svakom sluaju, transportni sloj je potreban da bi multipleksiranje bilotransparentno za konekcijski sloj.

Transportni sloj je pravi izvor-odredite sloj. Drugim rijeima, program naizvorinom raunaru nastavlja "razgovor" sa istim programom na odredinomraunaru, koristei zaglavlja paketa i kontrolne poruke.

Kao dodatak multipleksiranju nekoliko podatkovnih veza u jedan kanal, transportni sloj se mora brinuti o uspostavljanju i brisanju veza kroz mreu. Ovozahtijeva neku vrstu sistema imena (mehanizam adresiranja), kako bi procesina jednom stroju mogli biti opisani onome s kim trebaju saraivati. Takoermoraju postojati mehanizmi za reguliranje protoka informacija, tako da brziserver ne moe "pretei" sporog. Kontrola protoka meu raunarima je drukijaod kontrole protoka izmeu preklopnika, iako se primjenjuju isti principi.

Opis slojeva

14/65

Konekcijski sloj (sesija sloj) Konekcijski sloj doputa korisnicima razliitih raunara da stvore veze

(sesije, sjednice) izmeu sebe. Sesija doputa obini transport podataka, kao i transportni sloj, ali prua i neke monije usluge korisne u nekimaplikacijama. Sesija se moe koristiti da bi se korisniku dopustilo logiranje u udaljeni time-sharing sistem ili za prijenost datoteka izmeu dva raunara.

Jedan od servisa sesija sloja je da rukuje "dijalogom" izmeu raunara. Ovajsloj omoguuje da se mreni promet odvija u oba smjera istovrameno, ilisamo u jednom smjeru u jednom trenutnku. Ako promet moe ii samo u jednom smjeru u jednom trenutku, ovaj sloj nam pomae u praenju "nakoga je red".

Servis koji se povezuje s ovim slojem je upravljanje tokenima (Token ring LAN-ovi). Za neke protokole, bitno je da obje strane ne pokuaju istuoperaciju u isto vrijeme. Da bi mogli upravljati ovim aktivnostima, sesija slojstvara tzv. "tokene" koji se mogu "razmjenjivati". Samo strana kod koje jetoken moe obaviti kljunu operaciju.

Jo jedan servis je sinhronizacija. Razmislite o problemima koji se mogupojaviti kada pokuamo provesti dvosatni prijenos datoteka izmeu dvastroja na mrei sa periodom od 1 sat izmeu "ruenja". Nakon to se svakiprijenos prekine, cijeli prijenos mora poeti ponovo, i vjerojatno bi ponovopropao kod ruenja mree. Da bi eliminirao ovaj problem, sesija slojomoguuje da se "ubace" take provjere u niz podataka, kako bi se nakonprekida nastavili prenositi podaci s take gdje je bila zadnja provjera, umjesto sa samog poetka.

Opis slojeva

15/65

Sloj prikaza (reprezentacijski sloj) Obavlja odreene funkcije koje se trae dovoljno esto da bi se potrailo

ope rjeenje, umjesto doputanja svakom korisniku da rjeava problem individualno. Posebno, za razliku od donjih slojeva, koji su samointeresantni zbog pomicanja bitova sa provjerama "od ovdje do tamo", prezentacijski sloj se brine za sintaksu i semantiku informacije koja se prenosi.

Tipini primjer prezentacijskog servisa je oblikovanje podataka u standardni, unaprijed dogovoreni nain. Veina korisnikih programa ne razmjenjuje teksluajne nizove bitova i bajtova. Oni razmjenjuju imena ljudi, datume, proraune, itd. Ti objekti su reprezentirani kao niz znakova, brojeva, itd (npr. ASCII, Unicode). Razliiti raunari imaju razliite kodove za raspoznavanje pojedinihvrsta nizova. Kako bi se omoguila komunikacija raunarima sa razliitimnainima raspoznavanja, strukture podataka koje se razmjenjuju se morajudefinirati abstraktno, zajedno sa standardnim formatom podataka koji se koristi"na ici". Taj posao pada na prezentacijski sloj.

Takoer se brine i o razliitim drugim aspektima prezentiranja informacija zadaljnji prijenos. Na primjer, na ovom sloju se moe primijeniti kompresijapodataka da bi se smanjio broj bitova koji se treba prenijeti, a i kriptografijakoja je esto potrebna za privatnost i autentificiranje korisnika.

Opis slojeva

16/65

Sloj primjene (aplikacijski sloj) Obuhvaa procese koji se obavljaju na razini korisnika. Razni protokoli koji su obino potrebni za osnovno suelje prema korisniku.

Postoje stotine nekompatibilnih terminala u svijetu. Uzmimo npr. samo editor teksta koji treba raditi na mrei sa mnogim vrstama terminala. Svaki terminal ima svoju veliinu ekrana, svoje sekvence za upisivanje i brisanje teksta, pomicanje kursora, itd.

Jedan nain da se sve te razlike premoste je definiranje apstraktnogmrenog virtualnog terminala za koji se editori i ostali programi mogu pisati. Da bi se rukovalo sa svakim od pojedinih terminala, mora biti napisan diosoftvera koji e mapirati funkcije mrenog virtualnog terminala na stvarniterminal. Na primjer, kada editor pomie kursor virtualnog terminala u gornjilijevi ugao ekrana, softver mora za isti pomak poslati odgovarajuu sekvencustvarnom terminalu na kojem se takoer pomie kusror. Kompletan softvervirtualnog terminala prema OSI modelu spada u aplikacijski sloj.

Jo jedna funkcija ovog sloja je prijenos datoteka. Razliiti sistemi datotekaimaju razliite konvencije obiljeavanja datoteka, razliite naine prikazatekstualnih linija, itd. Prijenos informacija izmeu dva sistema zahtijevarjeavanje ovih, ali i svih drugih nekompatibilnosti. Ovaj posao takoer pripadaaplikacijskom sloju, kao i elektronika pota, udaljeno logiranje, i mnogiopi i spefitini servisi koje koristimo.

Opis slojeva

17/65

Komunikacija kod OSI modela uvijek ide sloj po sloj, ni jedan sloj se ne moe preskoiti.

Veza izmeu dva sloja (vieg i nieg) naziva se suelje.

Funkcija n-tog sloja u komunikacijskom sistemu odvija se u saradnji s procesom n-tog sloja ureaja s kojim komuniciramo.

Nain njihovog komuniciranja naziva se protokoln-tog sloja.

Dakle, postoji princip suelja i protokola. Suelje je izmeu vieg i nieg sloja, a protokol je izmeu n-tih slojeva.

Suelje nije, a protokol jest predmet meunarodne standardizacije.

4.3. Komunikacija kod OSI modela

18/65

Komunikacija kod OSI modelaFizika i logika komunikacija

Fiziki

Podatkovni

Mreni

Prijenosni

Konekcijski

Sloj prikaza

Aplikacijski

Fiziki medij

Fiziki

Podatkovni

Mreni

Prijenosni

Konekcijski

Sloj prikaza

Aplikacijski

Ureaj 1 Ureaj 2

Logika komunikacija

Fizika komunikacija

19/65

Tok komunikacije Aplikacijski sloj pozivajueg ureaja zapoinje pozivom aplikacijskom

sloju pozvanog ureaja s kojim uspostavlja ravnopravan odnos, koristei protokol sloja 7.

Protokol sloja 7 zahtijeva od sloja 6 potrebne usluge, pa ovaj sloj uspostavlja ravnopravan odnos s odgovarajuim slojem na drugoj strani uz pomo protokola 6 sloja.

Protokol 6 sloja zahtijeva potrebne usluge od sloja 5 itd. Sve do fizikog sloja na kojem tek dolazi do stvarne razmjene podataka.

Dakle, svaki sloj predajne stanice uz pomo pripadnog protokola alje svoje podatke niem sloju i tako sve do fizikog sloja.

Fiziki sloj odailje podatke odgovarajuem sloju prijemne stanice koji predaje podatke sloju veze (podatkovnom sloju), ovaj mrenom itd., sve do odredinog sloja.

Susjedni slojevi iste stanice meusobno komuniciraju preko suelja kojima je osnovna zadaa da format poruke prilagode protokolu slijedeeg sloja.

Komunikacija kod OSI modela

20/65

Slanje podataka

Podaci se alju prema dolje niz slog (stack), kada su poslani na mreu, i gore uz slog, kada su primljeni sa mree. Podaci se u OSI modelu alju niz protokol.

Slog iz aplikacijskog sloja sve do fizike mree. Svaki sloj u slogu dodaje kontrolnu informaciju da bi potvrdio sigurnu dostavu.

Ova kontrolna informacija naziva se zaglavlje (header) jer je postavljena na poetak podatka koji se treba poslati.

Svaki sloj tretira sve informacije koje primi iz sloja iznad kao podatke i stavlja svoje zaglavlje na poetak informacije. Kada su podaci primljeni, dogaa se suprotno, svaki sloj skida svoje zaglavlje prije nego poalje podatke sloju iznad.


21/65

Slanje podatakaSvaki sloj dodaje svoje zaglavlje (header).


Okvir

Signal

Detekcija greke

Flag Flag

Adresa linka

Upravljanje linkom(Token,itd.)

Adresa mree

Zaglavlje prijenosa

size

Podaci

CRC

LinkAdr

LinkCrt

NetAdr

Podaci

TrpCrt

22/65


Primjer: Komunikacija dva raunara po OSI modelu

Fiziki

Podatkovni

Mreni

Prijenosni

Konekcijski

Sloj prikaza

Aplikacijski

Fiziki medij

Fiziki

Podatkovni

Mreni

Prijenosni

Konekcijski

Sloj prikaza

Aplikacijski

Korisnik A

Podaci AH

Element podatakaPH

Element podataka SH

Element podataka TH

Element podataka NH

Element podataka (I)C FCS F AF

Bitovi

Korisnik BPodaci

23/65

4.4. Arhitektura mree temeljena na OSI modelu

24/65

OSI model s dva vora

1

2

3

4

5

6

7

Fiziki medij

1

2

3

4

5

6

7

vor 1 vor 2

Arhitektura mree temeljena na OSI modelu

25/65

obnavljaEthernet

server

Ethernet

server

radne staniceUred A

Ured B

printer

500m

500m

Arhitektura mree temeljena na OSI modelu

Za povezivanje radne stanice Ureda A sa printerom u Uredu B, kabel postaje predug i dolazi do oteenja poruka.

Obnavlja rekonstruira i sinhrozira signale. Unosi kanjenje 1-4 bita.

Fiziki, ovo je jo uvijek samo jedna mrea i samo jedan od umreenih vorova u oba ureda moe slati poruku u jednom trenutku.

Primjer sa obnavljaem

26/65

OSI model s tri vora (premosnik)Premosnik sa obje strane ima podmree, koje imaju:1. jednake formate okvira (osim zaglavlja),2. isto adresno podruje s obje strane (razliite adrese vorova s obje strane).3. jednake protokole podatkovnog sloja.

1

2

3

4

5

6

7

Fiziki medij (0)

1

2

3

4

5

6

7

Fiziki medij (0)

1 1

2 2

vor 1 vor 2 Premosnik

vor - podmrea 1 (npr. Ethernet)

vor - podmrea 2 (npr. ATM) 27/65

OSI model s tri vora (premosnik)

obnavljaEthernet

server

Ethernet

server

premosnikEthernet 1

server

Ethernet 2

radne staniceUred A

Ured B

Samo jedna Ethernet mrea za oba ureda.

Ured A

Svaki ured ima svoju Ethernet mreu i samo komunikacija izmeu njih optereuje vezu.

printer

serverUred B

printer

Primjer sa premosnikom

28/65

OSI modelPrimjer sa preklopnikom (skretnica)

raskrsnica(switch ili sabirnica)

Redovi ekanja(queues)

Dvosmjerni Prijenos(full-duplex)

vorovi

Skretnica je proirenje obnavljaa sa mogunou pohranjivanja i prosljeivanja poruka.

29/65

OSI model s tri vora (usmjeriva)1. Usmjeriva usmjerava okvire na temelju njihovih mrenih adresa.2. Podmree mogu imati razliite protokole podatkovnih slojeva.3. Okviri koji se izmjenjuju obrauju se u mrenom sloju.

1

2

3

4

5

6

7

Fiziki medij (0)

1

2

3

4

5

6

7

1 1

2 2

3

vor 1 vor 2 Usmjeriva

30/65

OSI modelPrimjer sa premosnikom, usmjerivaem, obnavljaem i pristupnikom -

topografija

ista brzina,isti pristup mediju,isti okviriPremosnik

Usmjeriva

kima (npr. FDDI)

segment

Obnavlja

podmrea (LAN,sabirnica, proireni link)

Prijenosni protokol sa kraja na kraj

Pristupnik

ovisno o primjeni

povezuje razliite brzine i razliite pristupe mediju spremanjem i prosljeivanjemistih okvira i adresa koji su inicijalno transparentni u oba smjera i moe limitirati promet filtriranjem

ureaji (vorovi, stanice) imaju razliite link adrese

ureaji (vorovi, stanice) imaju razliite fizike adrese

razliite podmree,isti adresni prostor,isti prijenosni protokol,segmentacija

31/65

OSI modelPrimjer sa premosnikom, usmjerivaem, obnavljaem i pristupnikom

OSI model

NetTrpSesPreApl

TrpSesPreApl

MDS

LLCNetTrpSesPreApl

MAC

10 Mbit/s koaksijalnikabel

MISMDS

Sloj 1 MDS

obnavljaIli hub

10 Mbit/s optiki kabel

MDSMIS

MDSMIS

Sloj 2

100 Mbit/s Ethernet

premosnik(preklopnik)

(spremi i proslijedi)

MDSMIS

LLCMAC

Sloj 3

MDSMIS

LLCMAC

ATM 155 Mbit/s

MDSMIS

LLCMAC

NetTrpSesPre

Apl

MAC MAC

usmjeriva

MDS

LLCIP

TCP

RPC

pristupnici

Inteligentni spojni ureaji mogu obavljati sve tri funkcije, ako su brzine prijenosa jednake

optiki kabel

32/65

OSI modelKojoj razini element okvira pripada?

destination source final originpreambula

fiziki podatkovni

Premosnik

LLC NC

mreni

Usmjeriva

TRP SES PRE APL

aplikacija(pristupnik)

Obnavlja,hub

CRC

Okvir je strukturiran u skladu sa ISO modelom

ED

pod.

LLC

Net

wor

k C

ontro

l

prije

nosn

i

kone

kcijs

ki

prik

az

prim

jena

fiz.

33/65

OSI modelPrimjer: OSI slog struktura okvira

>48

ISO 8473 connectionless network control

5

ISO 8073 class 4 transport control

MA. frame control

MA. destinationaddress(6 octets)

MA. sourceaddress(6 octets)

L_destination SAP

L_source SAP

L_PDU

L_PDU = UI, XID, TEST

LI

TPDU

Protocol Identifier

Header Length

Version/Protocol ID (01)

Lifetime

DT/ER TypeSP MS ER

Checksum

PDU Segment Length

Destination Address(18 octets)

Source Address(18 octets)

ADDRESS PART

Segmentation(0 or 6 octets)

Options(priority = 3 octets)

(CDT)

N(S)ET

MAC_header LNK_hdr NET_header TRP_header

DestinationReference

FIXEDPART

13 3

DATA

AFI = 49

IDI, Area ID(7 octets)

PSI

Physical Address(6 octets)

LSAP = FE

NSAP = 00

IDP(initial

domainpart)

DSP(domainspecific

part)

DATA (DT) TPDU (normal format)

LSAP = DSAPFE = network layer18 = Mini-MAP Object Dictionary Client19 = Network Management00 = own link layer

(81)

IEEE 802.4token bus

ISO 8802logical link control

address length

34/65

OSI modelProcedura poziva u ISO modelu

Korisnik usluga

confirm(network)

Pruatelj usluga(Network Transmission)

request

confirm(local)

vrijeme

Korisnik usluga

indication

responseconfirm(user)

35/65

Teorija:

OSI standardi trebaju se koristiti u industriji jer smanjuju specifikacije i prilagodbe, a mogu se koristiti i komercijalno dostupne komponente.

Stvarnost:

OSI model je opi telekomunikacijski model, dakle presloen. Dodatni podaci ISO modela nisu prihvatljivi za rad u realnom vremenu. OSI softver je presloen jednostavni ureaji trebaju jednostavnu podrku. OSI model ne razmatra prijenos podataka u realnom vremenu.

Zakljuak:

Komunikacijske mree za rad u realnom vremenu koriste samo dio sloga protokola OSI modela.

Ureaji u industriji moraju imati ukljui i radi kompatibilnost, praktiki ne postoji opcionalnost.

Komunikacija je u velikoj mjeri pojednostavljena u odnosu na telekomunikacije i uredske komunikacije.

OSI modeli u industriji

36/65

Umjesto zakljuka

Svaki sloj ima svoju ulogu i to je sloj vii to je i sloeniji. Zahtjevi jednog sloja prema drugom proslijeuju se sueljem. Svaki sloj oslanja se na standarde sloja ispod. Sloj ispod vri svoju funkciju i osigurava usluge sloju iznad, a pri tome

ga ne optereuje detaljima o nainu svog funkcioniranja. Privid je da je svaki sloj u direktnoj komunikaciji sa odgovarajuim

slojem drugog raunara. Nijedan sloj, osim najnieg, ne moe da proslijedi informaciju sloju

drugog raunara. Stvarna komunikacija se odvija iskljuivo izmeu dva susjedna sloja na

istom raunaru. Softver svakog sloja primjenjuje mrene funkcije prema odreenim

protokolima. Podaci se iz jednog sloja u drugi prenose paketima u redoslijedu

slojeva. Na svakom sloju paket se dodatno formatira i adresira.

OSI model

37/65

4.5. TCP/IP modelRazvoj TCP/IP modela

TCP Transmission Control Protocol (RFC 793 MIL-STD 1778) IP Internet Protocol (RFC 791 MIL-STD 1777)

Ameriko ministarstvo odbrane do 1970-tih

University of Californiain Berkeley

Specijalizirana vojna mrea

ARPANET zasnovanana TCP/IP

Proizvoai ukljuuju TCP/IP u svoje operacijske sisteme

TCP/IP je najkoriteniji protokol, povezuje heterogene mree

TCP/IP se koristi za razmjenu podataka na Internetu

TCP/IP postaje standardni dio UNIX operacijskog sistema

TCP/IP za ARPANET

Operacijski sistem UNIX

Rezultat

38/65

TCP/IP model

ta je TCP/IP?

TCP/IP je softverski komunikacijski model koji se koristi u raunarskim mreama.

Iako ime (Trasmission Control Protocol / Internet Protocol) asocirada je cijeli protokol zapravo fuzija dva odvojena protokola, to nijetako, ve je TCP/IP skup softverskih dijelova programa kojipruaju pristup mrenim servisima kroz administriranje s daljine, prijenosom datoteka i elektronikom potom.

TCP/IP prua praktino sve to je potrebno za prijenosinformacija s jednog umreenog raunara na drugo.

Komunikacijski protokol mora moi rukovati s grekama u prijenosu, upravljati smjerom i isporukom podataka, i kontroliratitrenutni prijenos podataka kroz unaprijed odreene statusnesignale - TCP/IP moe sve ovo.

TCP/IP model definira pojedine funkcije komunikacijskog modela kroz etiri sloja.

39/65

TCP/IP model

Zato TCP/IP?

TCP/IP skup protokola prihvaen je kao standard zbogpogodnosti koje je jedini u datom trenutku nudio, a neki od njihsu:

Neovisnost o tipu raunarske opreme i operacijskih sistema, teo pojedinom proizvoau.

Neovisnost o tipu mrene opreme na fizikoj razini i prijenosnog medija, to omoguava integraciju razliitih tipovamrea (Ethernet, token ring, X.25...).

Jedinstveni nain adresiranja koji omoguuje povezivanje i komunikaciju svih ureaja koji podravaju TCP/IP.

Standardizirani protokoli viih razina komunikacijskog modela, to omoguuje iroku primjenu mrenih usluga.

40/65

4.6. Struktura TCP/IP

Fiziki

Podatkovni

Mreni

Prijenosni

Konekcijski

Sloj prikaza

Aplikacijski

Podmrea

Mreni

Prijenosni

Ne postoje u TCP/IP modelu

Aplikacijski

OSI TCP/IPTCP / IP referentni model u odnosu na OSI model

41/65

Struktura TCP/IP

TCP UDP

IP routing ICMP

FTP SMTP HTTPFiles SNMPPrimjene

Prijenos

Mrea

Ethernet ATM radiomodem Fiziki i podatkovni(podmrea)

FTP (File Transfer Protocol) prijenos datoteka sa znatno irim skupom dodatnih funkcija.

FTP moe datoteku sa jednog raunara kopirati na drugo. Korisnik se ne logirakao pravi korisnik na raunaru kojem pristupa (kao kod telneta), nego koristiFTP program koji se koristi odreenim skupom instrukcija kojim "razgovara" s udaljenim raunarom. Pri tome korisnik mora imati odreena doputenja naudaljenom raunaru da bi mogao pristupiti datotekama.

Jednom kada se uspostavi veza, FTP omoguuje kopiranje jedne ili viedatoteka sa ili na va raunar. iroko se koristi na Internetu, kao i na mnogimveim LAN-ovima i WAN-ovima. 42/65

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) - koristi se za prijenoselektronike pote izmeu procesa u mrei. Transparentan je zakorisnika, a "iza scene" se spaja na udaljene raunare i prenosi e-mail poruke slino kao kod FTP-a. Korisnici su rijetko uope svjesnidjelovanja SMTP-a, a sistem administratori rijetko imaju problema s njim. Globalno praktiki ne postoji sistem koji ga ne podrava.

TFTP (Trivial File Transfer Protocol) prijenos datoteka sa minimalnim zahtjevima i minimalnim dodatnim funkcijama. Vrlo je jednostavan zarazmjenu datoteka koji nema nikakvu sigurnosnu zatitu. Koristi UDP za transport podataka. Obavlja istu funkciju kao i FTP, ali kroz drugitransportni protokol.

SNMP (Simple Network Management Protocol) koristi se zastatusne poruke i prijavljivanje problema kroz mreu do administratora. Koristi User Datagram Protocol (UDP) kao transportni mehanizam. U SNMP-u se koristimo neto drukijim terminima, pa umjesto klijenta i servera imamo menadere (mrene upravljake stanice) i agente(upravljake objekte). Agent prua informacije o ureaju, a menaderslui za komunikaciju putem mree sa agentima.

Struktura TCP/IP

43/65

TCP (Transmission Control Protocol) omoguuje pouzdanu slijednu komunikaciju i baza je za vie protokolekoji zahtjevaju da se podaci prenesu bez greke (na pr. telnet, ftp). To je tip protokola koji zahtijeva potvrduispravnog prijema podataka prije slanja narednih.

UDP (User Datagram Protocol) nepouzdana neslijednakomunikacija (na pr. za prenoenje govora, videa). Nijeorijentiran na povezivanje taaka (bespojni, za razliku odTCP-a), jer ne prua retransmisiju datagrama. Dakle, jednom poslni podatak nee se provjeravati da li je stigaokako je trebao. Nije pouzdan (koristi se gdje je pouzdanostmanje bitna), ali ima posebne svrhe. Aplikacije koje koristeUDP imaju ugraene algoritme za provjeru prijenosa, imese premotavaju nedostatci standardnog UDP-a.

Struktura TCP/IP

44/65

IP (Internet Protocol) - usmjerava grupe podataka (packet, datagram) optimalnim putem, ostvaruje kontakt tekomunikaciju izmeu dva udaljena raunara putem meumreja. Mreni ureaji kao router koriste routingprotokole i IP adresu u zaglavlju paketa da omogue ovomprotokolu navedenu zadau kreirajui mu optimalni put. IP protokol spada u routed protokole (bespojni). Drugim rijeima, IP se brine za prijenos paketa podataka koje jesloio TCP ili UDP i koristi skup unikatnih adresa za svakiureaj na mrei da bi utvrdio smjer i odredite podatka.

ICMP (Internet Control Message Protocol) - provjerava i generira poruke o statusu ureaja na mrei. Moe se koristiti da bi se drugi umreeni ureaji obavijestili o kvaruna jednom od njih. ICMP i IP obino "rade" zajedno.Greke otkrivaju IP moduli.

Struktura TCP/IP

45/65

Podmrea (Subnet) TCP/IP se moe primijeniti na raznim komunikacijskim

mreama, bez obzira na prijenosni medij i fiziku izvedbu raunarske mree.

Vano je samo da mrea omoguuje IP adresiranje. Primjeri mrea:

Ethernet LAN Token Ring LAN ATM X.25 network Modem Beine mree.

Struktura TCP/IP

46/65

Skraenica od Transmission Control Protocol. Prijenosni protokol 4 sloja. Uspostavlja logiku (virtualnu) dvosmjernu konekciju

izmeu dviju stanica u mrei (spojno-orijentirani protokol). Dobiva podatke iz aplikacijskog sloja i prosljeuje ih

mrenom sloju (koji je IP). Otkriva i ispravlja greke prijenosa (gubitak, dupliciranje,

oteenje podataka) primjenom sekvencijskog (slijednog) broja, provjerene sume (check sum), potvrde prijema sa nadzorom vremena prenosa te ponavljanjem slanja.

Osigurava mehanizam upravljanja protokom podataka. Omoguuje slanje urgentnih podataka. Prua usluge multipleksiranja koritenjem TCP portova.

4.7. TCP protokol

47/65

Aplikacijski sloj interpretira podatke i prikazuje informacije u razumljivom obliku.

Podaci se proslijeuju niem sloju (sloj prijenosa) i TCP ili UDP protokoli razbijaju ih u manje dijelove (segmente).

Segmentima se pridruuje mehanizam numeriranja (SN, Sequence Number) da bi podaci doli u ispravnom redoslijedu.

Potrebno je definirati broj porta sa kojeg dolaze i usmjeravaju se podaci, budui da pristiui segmenti ne moraju biti vezani uz istu aplikaciju.

Dakle u izvoru se odreuje i odredini (aplikacijski) i izvorni(poiljateljev) port.

TCP koristi SN i ACK (potvrda prijema), dok UDP ne koristi mehanizam potvrde prijema (nepouzdan).

Zaglavlja koja se dodaju segmentima koritenjem TCP, IP i UDP-a prikazani su nastavku.

Zaglavlje TCP protokola

48/65

Zaglavlje TCP-a


16 32Source port Destination port

Sequence number Acknowledgement number

Offset Resrvd U A P R S F Window Checksum Urgent pointer

Option + Padding Data

Struktura TCP zaglavlja u 32b redovima

Source port 16 bitna adresa.Destination port 16 bitna adresa. Uspotavlja se konekcija (logika) izmeu dva socketa. U svakom trenutku mogua je samo jedna konekcija.Sequence number (slijedni broj) kod TCP prije slanja svakom bajtu se pridodaje. On je broj prvog podatkovnog bajta u TCP segmentu iza TCP zaglavlja.Acknowledgement number sadri slijedni broj koji se oekuje od partnera.Data offset duljina TCP zaglavlja u 32 bitnoj rijei.Reserved Bitovi rezervirani za potencijalne budue primjene. Moraju bitipostavljeni na nulu. 49/65

Zaglavlje TCP-a


Kontrolni bitovi:

U (URG) Urgent Pointer.A (ACK) Acknowledgment.P (PSH) Push funkcija.R (RST) Resetiranje konekcije.S (SYN) Sinhronizacija slijednih brojeva (uspostavljanje konekcije).F (FIN) Posljednji podatak od poiljatelja (oslobaanje konekcije).

Window ovo polje sadri maksimalan broj bajtova koje partner jo moe poslati.Checksum provjerena suma eksplicitno osigurava ispravnost TCP zaglavlja. Urgent Pointer Kada se alju urgentni podaci, oni se stavljaju odmah iza zaglavlja. Urgent Pointer sadri broj bajtova urgentnih podataka.

50/65

Portovi se koriste za adresiranje (16 bitne adrese) raznih aplikacija u raunaru.

Adresiranje TCP protokola

Broj Pojam Opis

13 / tcp, udp daytime Daytime

18 / tcp, udp msp Message Send Protocol

20 / tcp, udp ftp-data File Transfer [Default Data]

21 / tcp, udp ftp File Transfer [Control], connection dialog

23 / tcp, udp telnet Telnet

25 / tcp, udp smtp Simple Mail Transfer; alias=mail

37 / tcp, udp time Time; alias=timeserver

42 / tcp, udp nameserver Host Name Server; alias=nameserver

43 / tcp, udp nicname Who Is; alias=nicname

49 / tcp, udp login Login Host Protocol

53 / tcp, udp domain Domain Name Server

70 / tcp, udp gopher Gopher

79 / tcp, udp finger Finger

80 / tcp, udp www World Wide Web HTTP

105 / tcp, udp csnet-ns Mailbox Name Nameserver

109 / tcp pop, pop2 Post Office

110 / tcp pop3 Post Office

119 / tcp, udp nntp Network News Transfer Protocol; alias=usenet

531 / tcp conference Chat

532 / tcp, udp netnews Readnews

533 / tcp, udp netwall For emergency broadcasts 51/65

TCP osigurava vezu sa spajanjem kojom se uspostavlja logika veza izmeu dva krajnja korisnika.

Da bi se uspostavila vezu, dva raunara moraju razmijeniti upravljake informacije prije nego ponu slati podatke.

Segmenti sa upravljakim informacijama se razlikuju od segmenata sa podacima (razlikuju se u polju kontrolnih bitova).

TCP koristi trostruko rukovanje (engl. three-way handshake) tj. dvije strane se dogovaraju o uspostavi veze izmjenom tri segmenta sa upravljakim porukama.

TCP promatra podatke kao kontinuirani slijed bajtova, a ne kao nezavisne pakete (kako ih vide nii slojevi).

Zato TCP nastoji zadrati isti redoslijed bytova od predajne do prijemne strane i koristi polja slijedni broj i broj potvrde (engl. Acknowledgment Number), koja se nalaze u zaglavlju TCP segmenta.

Prema TCP standardu, pri slanju svojih poruka sistemi mogu koristiti bilo koji poetni broj (broj prvog segmenta).

U fazi uspostave veze, u procesu rukovanja, dvije strane u komunikaciji izmijene poetne slijedne brojeve (ISN - Initial Sequence Number) u okviru SYN poruke.

TCP upravljanje vezom

52/65

Uspostavljanje veze


Korisnik A

Pruatelj usluga(mrea)

Slanje SYNseq=x

Korisnik B

Primanje SYNSlanje SYN seq=y,ACK x+1Primanje SYN

i ACKSlanje ACK y+1 Primanje ACK

Primjer

(seq=100; SYN)Korisnik A Korisnik B

(seq=300; ACK=101; SYN)

(seq=101; ACK=301)

(ACK=301)

vrijeme

53/65

Prekidanje veze


Korisnik A

Pruatelj usluga(mrea)

Slanje FIN seq=x

Korisnik B

Primanje FINSlanje ACK x+1

Primanje ACK

Primanje ACK

Primjervrijeme

Primanje FIN i ACKSlanje FIN, ACK x+1

Slanje ACK y+1

Korisnik A

(seq=100, ACK=300, FIN)

Korisnik B

(seq=300, ACK=101)

(ACK=301)

(seq=101, ACK=301, FIN)(seq=300, ACK=101, FIN) (seq=101, ACK=301)

54/65

Glavna funkcija: usmjeravanje i jednoznano adresiranje kroz mreu. Svojstva IP: Slanje nepouzdanih brzih poruka kroz mreu. Bespojni protokol. Raunari adresirani sa 32-bitnom Internet IP adresom. Poruke se razlau u vie paketa koji se ponovo spajaju na osreditu. Maksimalna veliina paketa 65535 okteta. Nadzor vremena prijenosa radi sprjeavanja beskonanih petlji,

ogranieno vrijeme slanja paketa. Ispravnost prijenosa paketa provjerava se generiranjem provjerene

sume zaglavlja (checksum header). Polja protokola koja se uvijek ne koriste su opcijska. Best effort isporuka paketa.

Napomena: IP ne provjerava ispravnost prijenosa paketa, niti alje potvrdu niti

koristi mehanizam ispravljanja greaka.

4.8. IP protokol

55/65

Zaglavlje IP-a

Zaglavlje IP protokola

Version Oznaka IP protokola (aktuelna je 5). IHL Duljina Internet zaglavlja u 32-bitnim rijeima (najmanje 5). Type of Service Struktura polja: Bitovi 0-2: prioritet brzog poziva 000 =

najnii prioritet; Bitovi 3-2: Oznaka performansi 000 = normalno kanjenje, normalno stanje, normalna pouzdanost (standardno); Bitovi 6-7: fiksno = 0.

Total lenght Ukupna duljina (IP zaglavlje + podaci) Internet brzojava (brzogpoziva) u oktetima.

Identification Identifikacijski broj Internet brzojava; vano kad se poruke rastavljaju i ponovo sastavljaju.

4 8 16 32

Ver. IHL Type of service Total length

Identification Flags Offset Time to live Protocol Checksum

Source address Destination address Option + Padding

Data Struktura IP zaglavlja u 32b redovima

56/65

Zaglavlje IP-a

Zaglavlje IP protokola

Flags Bit 0:fiksno; Bit 1:0=poruka se moe rastaviti;1=poruka se ne moe rastaviti; Bit 2:0=ovo je zadnji fragment poruke;1:jo fragmenata poruke slijedi.

Fragment Offset Oznaava poziciju fragmenta poruke u jedinicama od 8 okteta. Prvi fragment i nefragmentirane poruke imaju ofset jednak nuli.

Time To Live Maksimalno preivljavanje brzojava u sekundama. Protocol oznaka slijedeeg vieg protokola. Npr. H=01:ICMP; H=03:GGP;

H=06:TCP; H=11:UDP. Checksum IP suma provjere, osigurava ispravnost Internet zaglavlja. Source Address 32-bitna adresa poiljatelja brzojava. Destination Address 32-bitna adresa primatelja brzojava. Internet adrese

su strukturirane u obliku 4 decimalna broja razdvojena takama. Primjer: Internet adresa 220.255.8.209 odgovara hexadecimalnom nizu H=DC FF 08 D1.

Options Specifikacija opcijskih informacija. Npr. Loose Source and Record Route, Strict Source and Record Route.

Padding Ako lista opcija ne zavrava na kraju 32-bitne rijei, preostali bitovi se postavljaju na nulu.

57/65

IP (Internet) adrese

Svaki raunar i usmjerenik na Internetu imaju svoju IP adresu.

IP adrese dodjeljuje NIC (Network Information Center).

IP adresa sastoji se od 4 bajta (4 okteta), koji se kod zapisa odvajaju takama (polje1.polje2.polj3.polje4).

Raunar moe imati vie IP adresa, npr Gateway (pristupni) raunar.

IP adresa ima tri dijela:Identifikator mree ili klase A,B ili C.Adresu mree, Net ID.Lokalnu adresu vora, host ID.

Tip A: 127 mrea, 24 bitna host ID. Tip B: 16.383 mree, 16-bitna host ID. Tip C: vie od 2.000.000 mrea, 8-bita

host ID.

A tip adresiranja (Mali broj podmrea s velikim brojem vorova u njima)

B tip adresiranja (Srednji broj podmrea i vorova u njima)

C tip adresiranja (Veliki broj podmrea s malim brojem vorova u njima)

b0

b0

b0

b31

b31

b31

0

01

011

Podmrea

Podmrea

Podmrea

Adresa vora

Adresa vora

Adresa vora

Tip A: adrese od 1.0.0.0 do 127.255.255.255Tip B: adrese od 128.0.0.0 do 191.255.255.255Tip C: adrese od 192.0.0.0 do 223.255.255.255

58/65

Fragmentiranje poruke (IP protokol)

Ver. = 5 IHL = 5 Type of service Total length = 472 Identification = 111 Flags = 0 Offset = 0

Time to live = 123 Protocol = 6 Checksum Source address

Destination address Option + Padding

Data

Oznaava kojoj poruci fragment pripada

Pokazuje smije li se poruka rastavitiFlags=000 znai smije

Osigurava da se poruka na odreditu ispravno sastavi

59/65

Fragmentiranje poruke (IP protokol)

Ver. = 5 IHL = 5 Type of service Total length = 256Identification = 111 Flags = 1 Offset = 0

Time to live = 119 Protocol = 6 ChecksumSource address

Destination addressOption + Padding

Data

Ver. = 5 IHL = 5 Type of service Total length = 216Identification = 111 Flags = 0 Offset = 32

Time to live = 119 Protocol = 6 ChecksumSource address

Destination addressOption + Padding

Data

472

32*8=256

60/65

IP protokol budunost IPv6IPv6Motivacija : problem IP naina adresiranja je u malom broju raspoloivih adresa,

s obzirom na broj raunara u Internetu i brzom irenju. 128-bitne adrese (povean adresni prosotor), adrese za milijarde raunara. Efikasnije rutiranje. Korisniki (custom) dodaci za zaglavlja (headers) IP paketa. Poboljana sigurnost. Bolja podrka za servise pogotovo one koji rade u realnom vremenu. Prioritet prema vrsti usluge. Vei protok podataka. Pojednostavljeno zaglavlje, koristi 7 polja (IPv4 13 polja). Krae zaglavlje

omoguuje usmjernicima da bre obrauju pakete.

4 8 16 32Version Priority Flow Label

Payload Lenght Next header Hop Limit Source address (16 baytes)

Destination address (16 baytes) 61/65

UDP User Datagram Protocol. Bespojna usluga, nepouzdan brzojav. Nema upravljanja protokom niti mehanizma ispravljanja

greaka. Izmjena poruka sa minimalnim dodatnim podacima

(zaglavlje od 8 bajtova). Osigurava multipleksiranja koritenjem portova. Omoguuje difuzijsko (sveodredino) slanje poruka (svim

stanicama u mrei). Omoguuje i vieodredino slanje poruka (poruke se alju

skupu stanica u mrei).

4.9. UDP protokol

62/65

Source port Adresa izvorinog porta. Destination port Adresa odredinog porta. Lenght Duljina brzojava u bajtovima (oktetima) = duljina zaglavlja +

duljina podatkovnog niza. Checksum Suma provjere (provjerena suma) zaglavlja i podataka.

Ako je postavljeno na 0 tada se ne radi suma provjere.

Zaglavlje UDP protokol

16 32Source port Destination port

Length Checksum Data

Struktura UDP zaglavlja u 32b redovima

63/65

Postoji nekoliko sluajeva kada se za prijenos koristi UDP protokol, umjesto TCP protokola:

Kada je blok podataka koji treba poslati mali, veliine jednog paketa, moe se dogoditi da je jednostavnije, bre i efikasnije prenositi samo podatke (uz zaglavlje UDP-a), pa u sluaju pogreno primljene poruke ponoviti slanje, nego uspostavljati vezu i provjeravati pouzdanost prijenosa kako to zahtijevaju protokoli koji se koriste za prijenos veih poruka.

UDP koriste poruke tipa upita koje jedan raunar alje drugom, pri emu se, ako odgovor ne stigne u nekom odreenom vremenu, zahtjev ponovi ili se od njega odustane.

Neke aplikacije imaju vlastite tehnike za pouzdani prijenos podataka i ne zahtijevaju usluge protokola prijenosnog sloja i tada je puno bolje koristiti UDP i zaobii dodavanje nekorisnih informacija na osnovnu poruku.

UDP protokol umjesto TCP-a

64/65

Na aplikacijskom sloju TCP protokol za podatke koristi naziv tok (engl. stream), dok se kod UDP protokola koristi naziv poruka (engl. message).

TCP na prijenosnom sloju naziva podatke segment, a UDP paket.

Na internet sloju svi podaci su predstavljeni datagramom, a na sloju pristupa mrei okvirom.

TCP je pouzdan protokol tj. osigurava provjeru prijema podataka, to nije sluaj sa UDP protokolom

TCP je protokol za veze sa spajanjem, a UDP za veze bez spajanja.

TCP radi sa segmentima podataka, a UDP ih zove paketi.

TCP se koristi za prijenos veih poruka, kada komunikacija traje dulje vremena, a UDP za kratke poruke tipa upit-odgovor.

Usporedba TCP i UDP protokola

Okvir

Datagram

Segment

Tok

TCP

Okvir

Datagram

Paket

Poruka

UDP

Sloj primjene

Prijenosni sloj

Mreni sloj

Sloj podmrea

Svaki sloj ima svoju strukturu podataka i terminologiju koja opisuje tu strukturu.

65/65

4. Protocols and Reference Models Protokoli i referentni...

Documents

Transcript of 4. Protocols and Reference Models Protokoli i referentni...