Hálózati_alapok

Protokoll modellek

A kommunikációs alapok

A kommunikáció elemei

• Üzenet forrása (küldője, feladója)

• Üzenet címzettje (fogadója)

• Kommunikációs csatorna

A sikeres kommunikáció szabályai

• Azonosított feladó és fogadó

• Közös nyelv és nyelvtan használata

• Az információ átadásának sebessége és ütemezése

• Megerősítési vagy nyugtázási követelmények

A kommunikációs alapok

Kommunikációs protokollok (szabályok) követelményei

• Üzenet kódolása

• Üzenet formázása és beágyazása (encapsulation)

• Üzenet méretezése

• Üzenet időzítése

• Üzenet kézbesítési lehetőségek

Üzenet

Kódolása

A kódolás az információ továbbítás céljából történő átalakítása, egy másik elfogadható formába. A dekódolás tulajdonképpen megfordítja ezt a folyamatot az információk értelmezésének érdekében.

Formázása és beágyazása

Az üzenet küldőjének a küldendő üzenet számára jól meghatározott formátumot vagy szerkezetet kell használnia. Az üzenetformátumok az üzenet típusától és az üzenet kézbesítéséhez használt csatornától függenek.

Méretezése

A küldendő üzenet méretének meg kell felelnie az alkalmazott átviteli technika szabály-leírásainak. Pl. Ethernet környezet esetén a keretméretnek 64, illetve 1520 bájt közé kell esnie.

Üzenet időzítése

Áramlásszabályozás (Flow Control) - Ez az adatátviteli sebesség kezelésének folyamata. Az áramlásszabályozás meghatározza, hogy mennyi adatot lehet elküldeni és milyen sebességgel lehet eljuttatni a címzett számára.

Válasz időkorlátja (Response Timeout) - Egy gyakorlati példával élve, ha egy személy kérdést tesz fel, és elfogadható időn belül nem hallja a választ, akkor az a személy feltételezi, hogy nem is kapott rá válasz, és ennek megfelelően reagál. Az illető megismételheti a kérdést, vagy folytathatja a beszélgetést. A hálózati végpontok olyan hálózati protokollokat használnak, amelyek meghatározzák, hogy mennyi ideig kell várni a válaszokra, és mi a teendő, ha válaszidőtúllépés következik be.

Hozzáférési módszer (Access Method) - Meghatározza, hogy mikor küldhet valaki üzenetet egy bizonyos kommunikációs csatornán keresztül, vagy mikor kell visszalépnie (pl. adatütközés miatt).

Üzenet kézbesítési lehetőségek

Egyesküldés (Unicast) - A küldendő adatokat egyetlen végberendezésre továbbítják.

Többesküldés (Multicast) - A küldendő adatokat több végberendezésre továbbítják (csoportos címzést alkalmazva).

Üzenetszórás (Broadcast) - Az küldendő adatok az összes végberendezésre továbbításra kerülnek, az adott szórási tartományon belül.

Hálózati protokollok

Hálózati kommunikációs protokollok (Network Communications Protocols) - lehetővé teszik két vagy több eszköz kommunikációját egy vagy több hálózaton keresztül. Pl. Ethernet, IP, TCP, HTTP stb.

Hálózatbiztonsági protokollok (Network Security Protocols) - Biztosítják a hitelesítést, az adatok integritását és az adatok titkosítását. Pl. Secure Shell (SSH), Secure Sockets Layer (SSL), Transport Layer Security (TLS).

Forgalomirányítási protokollok (Routing Protocols) - Lehetővé teszik az útválasztók (forgalomirányítók) számára az útvonal-információk cseréjét, az útvonal-információk összehasonlítását, majd a célhálózathoz vezető legjobb útvonal kiválasztását. Pl. RIP, EIGRP, IS-IS, OSPF, BGP.

Szolgáltatás-felderítési protokollok (Service Discovery Protocols) - Eszközök vagy szolgáltatások automatikus felismerésére használják őket. Pl. DHCP, DNS, CDP.

Hálózati protokoll funkciók I.

Címzés (Addressing) - Egy meghatározott címzési séma segítségével azonosítja az üzenet feladóját és címzettjét. Pl. Ethernet, IPv4, IPv6.

Megbízhatóság (Reliability) - Ez a funkció garantált kézbesítési mechanizmusokat biztosít abban az esetben, ha az üzenetek elvesznének vagy megsérülnének szállítás közben. A TCP pl. egy ilyen garantált szállítást biztosít.

Áramlásszabályozás (Flow control) - Biztosítja, hogy az adatok hatékony sebességgel áramoljanak két kommunikációs eszköz között. Pl. a TCP áramlásszabályozási szolgáltatásokat nyújt.

Hálózati protokoll funkciók II.

Sorszámozás (Sequencing) - Egyedileg felcímkézi az összes továbbított adatszegmenst. A vevő eszköz a szekvencia-információkat használja az adatok megfelelő összerakásához. Ez pl. akkor lehet hasznos, ha az adatszegmensek elvesznek, késnek vagy nem rendezett sorrendben érkeznek. Pl. a TCP szekvenálási szolgáltatásokat nyújt.

Hibaészlelés (Error Detection) - Annak meghatározására szolgál, hogy az adatok sérültek-e az átvitel során. Protokollok, melyek képesek hibadetektálásra: Ethernet, IPv4, IPv6, TCP.

Alkalmazási felület (Application Interface) - Ez a funkció a hálózati alkalmazások közötti folyamatközi kommunikációhoz használt információkat tartalmazza. Pl. egy weboldal elérésekor a kliens és a szerver webfolyamatai közötti kommunikációhoz HTTP vagy HTTPS protokollokat szokás használni.

Hálózati protokollkészletek
(Network Protocol Suites)

A protokollkészlet a kommunikációs funkció végrehajtásához szükséges, egymással összefüggő protokollok csoportja.

A TCP/IP protokoll modell

Az internetes kommunikáció TCP/IP protokoll modelljét az 1970-es évek elején hozták létre, és néha internetes modellnek is nevezik. Ez a típusú modell szorosan illeszkedik egy adott protokollcsomag felépítéséhez. A TCP/IP modell egy protokoll modell, mert leírja azokat a funkciókat, amelyek a TCP/IP csomag minden protokollrétegénél előfordulnak. A TCP/IP-t referenciamodellként is használják.

A szabvány és a TCP/IP protokollok definícióit egy nyilvános fórum tárgyalja, és az IETF RFC-k nyilvánosan elérhető készletében definiálja. Az RFC-t hálózati mérnökök írják, és elküldik az IETF többi tagjának véleményezésre.

Internet Protokollkészlet vagy TCP/IP - Ez a manapság leggyakrabban használt és legrelevánsabb protokollcsomag. A TCP/IP protokollkészlet egy nyílt szabványos protokollcsomag, amelyet az Internet Engineering Task Force (IETF) tart fenn. Az internet is erre a protokollkészletre épül.

TCP/IP

Az OSI referencia modell

Az OSI referenciamodell az egyes rétegekben előforduló funkciók és szolgáltatások átfogó listáját tartalmazza. Ez a fajta modell biztosítja a következetességet a hálózati protokollok és szolgáltatások minden típusán belül azáltal, hogy leírja, hogy mit kell elvégezni egy adott rétegen, de nem írja elő, hogyan kell megvalósítani. Ezenkívül leírja az egyes rétegek kölcsönhatását a közvetlenül szomszédos rétegekkel.

Open Systems Interconnection (OSI) protokolljai - A Nemzetközi Szabványügyi Szervezet (ISO) és a Nemzetközi Távközlési Unió (ITU) által 1977-ben közösen kifejlesztett protokollcsaládja. Az OSI protokoll tartalmazott egy hétrétegű modellt is, az úgynevezett OSI referencia modellt. Az OSI referencia modell kategorizálja protokolljainak funkcióit. Ma az OSI elsősorban réteges modelljéről ismert. Az OSI protokollokat nagyrészt TCP/IP váltotta fel.

OSI modell

7. Alkalmazási: Az alkalmazási-réteg a folyamatok közötti kommunikációhoz használt protokollokat tartalmazza.
6. Megjelenítési: A megjelenítési-réteg biztosítja az alkalmazásréteg-szolgáltatások között átvitt adatok közös ábrázolását..
5. Viszony: A viszony-réteg szolgáltatásokat nyújt a megjelenítési-réteg számára a párbeszéd megszervezéséhez és az adatcsere kezeléséhez.
4. Szállítási: A szállítási réteg meghatározza az adatokat az adatok szegmentálására, átadására és összeillesztésére a végberendezések közötti egyedi kommunikációhoz.
3. Hálózati: A hálózati réteg szolgáltatásokat nyújt az egyes adatrészek azonosított végberendezések közötti hálózaton keresztüli cseréjéhez.
2. Adatkapcsolati: Az adatkapcsolati réteg protokolljai leírják az adatkeretek eszközök közötti cseréjét egy közös adathordozón
1. Fizikai: A fizikai réteg protokollok leírják a fizikai kapcsolatok aktiválására, fenntartására és deaktiválására szolgáló mechanikus, elektromos, funkcionális és eljárási eszközöket egy hálózati eszközhöz és onnan történő bit továbbításhoz.

OSI modell rétegei

OSI és TCP/IP összehasonlítása

Adat beágyazás (enkapszuláció)

Az üzenetek szegmentálásának két elsődleges előnye van:

Ha kisebb adat-darabokat küldünk a forrásból a célba, a hálózaton akár több különböző forrásból érkező egyidejű adatok szállítása fésülhető össze, melyet multiplexelésnek hívunk.

A szegmentálás az a folyamat, amikor az adatfolyamot kisebb egységekre (szegmensekre) osztják, a hálózaton keresztüli továbbításhoz. A szegmentálás növelheti a hálózati kommunikáció hatékonyságát. Ha az üzenet egy része nem éri el a célállomást, akkor csak a hiányzó részeket kell továbbítani.

Adat elérése

Adatok elérése

A hálózati és az adatkapcsolati rétegek felelősek azért, hogy az adatokat a forráseszközről a céleszközre továbbításra kerüljenek. A protokollok mindkét rétegben tartalmaznak forrás- és célcímeket, viszont más-más funkciót töltenek be:

• Hálózati réteg forrás- és célcíme - Felelős az IP-csomag eljuttatásáért az eredeti forrásból a végcélig, amely lehet ugyanazon a hálózaton vagy egy távoli hálózaton.

• Adatkapcsolati réteg forrás- és célcíme - Felelős azért, hogy egy adatkapcsolati rétegbeli keret egyik hálózati kártyáról (NIC) egy másikra kerüljön szállításra, egy ugyanazon hálózaton belül.