Mrežni protokoli i OSI model

Nenad Nikolić

Slobomir P Univerzitet

Šta je protokol?

Kodeks ili pravila ponašanja ljudi:• Komuniciraju ljudi• Predstavljanje: ”Kako ste?”, “Drago mi je!”,• “Molim Vas, koliko je sati?”• ... šalju se specifične poruke• ... preduzimaju se specifične akcije nakon prijema

poruka ili nastupanja nekih događaja

Šta je protokol?

Mrežni protokoli:• Komuniciraju mašine• Protokoli upravljaju svim komunikacionim aktivnostima na Internetu

Protokoli određuju format,

redosled,kao i akcije koje se

preduzimaju prilikom predaje

ili prijema poruke između

mrežnih cjelina.

Šta je protokol?Primjer: komunikacioni protokol

između ljudi i mašina

Komunikacioni protokoli

Komunikacioni protokol• Skup pravila i formata poruka za upravljanje

kominikacijom.

Osnovni elementi protokola• Sintaksa• Semantika• Timing

Osnovne karakteristike protokola

Direktan naspram indirektnogMonolitski naspram struktuiranogSimetričan naspram asimetričnogStandardni naspram nestandardnog

Aktivnosti protokola izvršavaju

funkcije za komunikaciju protokola

Funkcije protokola

Segmentacija (fragmentacija) i ponovno sastavljanje

UčaurenjeKontrola vezeKontrola tokaKontrola greškiAdresiranje

Stak TCP/IP protokola

Medijum kontrole pristupa, drajvera, kartica mrežnih interfejsa

Aplikacioni sloj

Transportni sloj

Mrežni ili internet sloj

Sloj mrežnog interfejsa

RARPARP

IPICMP IGMP

UDPTCP

TELNET FTP SMTP SNMP BOOTP

IP- Internet Protokol

dizajniran za korišćenje u međusobno povezanim sistemima “packed-switched” komunikacione mreže računara, obezbjeđuje funkciju rutiranja kroz višestruke mreže

obezbjeđuje fragmentaciju i ponovno sklapanje dugačkih datagrama, ako je to potrebno, za prenos kroz mreže “malih paketa”

nema garancija da će datagram biti dostavljenobezbjeđuje sredstva za adresiranje izvora i

destinacije TCPs i UDPs u različitim mrežama

IP- Internet Protokol

prenosi informacije pri prvenstvenoj, sigurnosnoj klasifikaciji i podeli TCP segmenata

specificira Internet adrese

ICMPInternet Control Message Protocol

Integralni deo IP, koji se mora implementirati u svakom IP modulu

ICMP poruke informišu o problemima u komunikacionom okruženju

ICMP poruke se prenose u IP datagramima

TCP –Transmission Control Protocol

Konekciono orijentisan, end-to-end (host-host) pouzdani protokol

Obezbjeđuje pouzdani process-to-process komunikacioni servis u mrežnom okruženju

Prenosi sve podatke u jedinicama, koje se nazivaju segmenti

Šalje i prima segmente informacija promjenljivih dužina koji su priloženi uz “omote” IP datagrama

Implementiran je samo u krajnjim sistemima

UDP – User Datagram Protocol

Nepouzdan, nekonektivni end-to-end (host-to-host) protokol

Pretpostavlja da se IP koristi kao osnovni protokol

Transakciono orijentisan, zaštita isporuke i kopija nije zagarantovana

Traženje aplikacija koje nalažu pouzdanu isporuku tokova podataka treba da koristi TCP

Implementiran je samo u krajnjim sistemima

Aplikacioni sloj

Primjeri protokola aplikacionog sloja su:SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)obezbjeđuje osnovne mehanizme za prenos elektronske

pošte

FTP (File Transfer Protocol)protokol koji se koristi za prenos datoteka između računara

TELNETomogućava korisniku sa terminala da utiče na program koji

se izvršava u drugom hostu

Aplikacioni sloj

SNMP (Simple Network Management Protocol)

obezbjeđuje nadgledanje i upravljanje mrežom računara

BOOTP (BOOTstrap Protocol) dobija informacije o konfiguraciji, uključujući IP adrese

Primjer: aplikacioni sloj e-mail

SMTP – Simple Mail Transfer Protocol• E-mail klijent komunicira sa SMTP serverom• SMTP server prosleđuje poruku drugim

serverima, sve do konačne destinacije• Program odredišnog servera (deamon): Prihvata poruku i prosleđuje je primaocu Ako primalac ne postoji, poruka se preskače

Prijem e-mail-a

Elm / Pine• Konekcija preko Telnet-a• Sve poruke ostaju na serveru

POP – Post Office Protocol• Kopira sve poruke sa servera na lokalni računar

IMAP – Internet Mail Access Protocol• Poruke ostaju na serveru• GUI je interfejs za komunikaciju sa serverom

Rutiranje i Stak TCP/IP protokola

IGMP (Internet Group Managment Protocol) • podržava multiprenos

ARP (Address Resolution Protocol)• prevodi IP adresu u MAC adresu

RARP (Reverse Address Resolution Protocol)• dobijanje simboličke IP adrese iz MAC adrese

OSI referentni model

OSI – (Open Systems Interconnection Model)

Referentni model je napravljen od strane International Standards Organization – ISO

Sedam slojeva Mrežno zavisni i

mrežno nezavisni slojevi

Aplikacioni sloj

Prezentacioni sloj

Sloj sesije

Transportni sloj

Mrežni sloj

Data link sloj

Fizički sloj 1

2

3

4

5

6

7

Fizički sloj

obezbjeđuje transparentni prenos niza bita preko fizičkog medijuma za prenos

može biti point-to-point ili point-to-multipoint, half duplex ili full duplex

definiše naponske nivoe, tip konektora, signalizaciju na nivou konektora i slično

može biti bakarni kabl, optički kabl,(satelitski) radio link, laserski snop...

Sloj veze

obezbjeđuje pouzdan protokolski interfejs iznad fizičkog sloja nezavisno od sloja mreže

obezbjeđuje detekciju greške a neki put i korekciju greške

uspostavlja peer-to-peer vezu između dva entiteta koji komuniciraju

formira okvir (frame) u koji pakuje podatkedijeli se na MAC i LLC podsloj

Mrežni sloj

osnovna funkcija je da obezbjedi prenos podataka s kraja na kraj složene mreže

korišćenjem adresa obezbjeđuje jedinstveno adresiranje za entitete u mreži

formira pakete koji se prenose kroz mrežu

Transportni sloj

obezbjeđuje pouzdan prenos podataka između dva entiteta koji komuniciraju

garantuje prenos bez grešaka, redoslijed podataka koji se prenose

povezuje više sesija koje međusobno komuniciraju

Sloj sesije

predstavlja vezu korisnika i mrežeuspostavlja vezu između korisnika i mašineobezbjeđuje razmjenu parametara za rad

aplikacijeprimjer je login procedura u vezi terminal-to-

mainframe

Sloj prezentacije

zadužen za prezentaciju podataka koji se prenose u zavisnosti od uređaja za prezentaciju

Primjer su display i tekstualni uređaj tipa štampača

Sloj aplikacije

softver koji generiše podatke koje treba prenositi

ISO OSI sedmoslojni referentni model

Aplikacioni sloj

Prezentacioni sloj

Sloj sesije

Transportni sloj

Mrežni sloj

Data link sloj

Fizički sloj

Aplikacioni sloj

Prezentacioni sloj

Sloj sesije

Transportni sloj

Mrežni sloj

Data link sloj

Fizički sloj

Mrežni sloj

Data link sloj

Fizički sloj

MEDIJUM PRENOSA

KRAJNJI SISTEM KRAJNJI SISTEMSISTEM POSREDNIK

OSI referentni model

Tok podataka u ISO OSI modelu

bitovi

P A podaci

MEDIJ ZA PRENOS

STND D

Aplikacioni sloj

Prezentacioni sloj

Sloj sesije

Transportni sloj

Mrežni sloj

Data link sloj

Fizički sloj

Aplikacioni sloj

Prezentacioni sloj

Sloj sesije

Transportni sloj

Mrežni sloj

Data link sloj

Fizički sloj

P A podaciSTN

P A podaciST

P A podaciS

P A podaci

A podaci

PROCES SLANJA PROCES PRIJEMAVIRTUALNI TOK PODATAKA

STVARNI TOK PODATAKA

Zaglavlje Završni niz bajtova

OSI model i ostali mrežni modeli

Primjeri standarda za niže slojeve za različite tipove mreža

TCP SPX

IP IPX

Ethernet v.2

IEEE 802.2

IEEE 802.3 CSMA/CD

IEEE 802.5 TOKEN RING

X.25

HDLC

X.21

Aplikacioni sloj

Prezentacioni sloj

Sloj sesije

Transportni sloj

Mrežni sloj

Data link sloj

Fizički sloj

ISO OSI SLOJ LAN STANDARDI WAN STANDARDI

TCP/IP Referentni model

TCP/IP referentni model ili Internet referenti model je napravljen od strane Internet Architecture Board (IAB)

četiri sloja

mrežno zavisnii mrežno nezavisni slojevi

Aplikacioni sloj

Transportni sloj

Mrežni ili internet sloj

Sloj mrežnog interfejsa 1

2

3

4

Povezanost slojeva RM OSI i TCP/IP

Aplikacioni sloj

Transportni sloj

Mrežni ili internet sloj

Sloj mrežnog interfejsa

Aplikacioni sloj

Prezentacioni sloj

Sloj sesije

Transportni sloj

Mrežni sloj

Data link sloj

Fizički sloj

ISO OSI TCP IP

TCP/IP četvoroslojni referentni model

Aplikacioni sloj

Transportni sloj

Mrežni ili internet sloj

Sloj mrežnog interfejsa

Aplikacioni sloj

Transportni sloj

Mrežni ili internet sloj

Sloj mrežnog interfejsa

Mrežni ili internet sloj

Sloj mrežnog interfejsa

MEDIJ ZA PRENOS

KRAJNJI SISTEM KRAJNJI SISTEMSISTEM POSREDNIK

Enkapsulacija podataka u TCP/IP mrežama

Enkapsulacija – postavljanje poruke u okvir za transport Enkapsulacija podataka za prenos kroz TCP/IP mreže• TCP segment ili UDP datagram (TPDU) je enkapsuliran u IP datagramu

(NPDU)

IP datagram je enkapsuliran direktno u okvir za prenos kroz prenosni medijum (hardverski okvir)

Zaglavlje frejma

IP zaglavlje

TCP ili UDP zaglavlje

Zaglavlje aplikacije PodaciKraj

frejma

TCP segment ili UDP datagram

IP datagram

Frejm sloja mrežnog interfejsa (hardverski frejm)