Tutoriál (4. díl): Počítačové sítě – Modely datových sítí 3. část (CCNA1)

Tutoriál (4. díl): Počítačové sítě – Modely datových sítí 3. část (CCNA1)

Comments 6 komentářů

Jak bylo slíbeno, tak tentokrát již dokončím část týkající se OSI modelu, kterou jsem započal v předchozích dvou dílech.

Předchozí díly:

Tutoriál (3. díl): Počítačové sítě – Modely datových sítí 2. část (CCNA1)
Tutoriál (2. díl): Počítačové sítě – Modely datových sítí 1. část (CCNA1)
Tutoriál (1. díl): Počítačové sítě – Úvod do datových sítí (CCNA1)

Síťová vrstva

Má na starosti logické adresování zařízení u kterých sleduje jejich umístění a určuje nejvhodnější způsob přepravy dat mezi lokálními sítěmi LAN.
Zařízení pracující na třetí vrstvě jsou nám již známé routery (směrovače) zajišťující směrování v datové síti.

Proces směrování

Jakmile přijde na rozhraní (port) směrovače paket, tak v něm zkontroluje cílovou síťovou IP adresu. Jestliže paket není přímo pro router, tak ten ji vyhledává ve své směrovací tabulce (seznam známých síťových IP adres).
Pomocí tabulky tak určí výstupní rozhraní a paket se odešle. Pokud se ale adresa v tabulce nenachází a není li zde WAN spojení nebo výchozí routa (o směrování podrobněji později), tak musí router paket zahodit.

V síťové vrstvě jsou využívány dva typy paketů (datové a aktualizace cest):

  • Datový paket – přenáší vlastní uživatelská data a protokoly zajišťující datový provoz se nazývají směrované protokoly (např. IPv4, IPv6, IPx nebo AppleTalk)
  • Pakety s aktualizací cest – slouží pro sdílení informací mezi routery o přímo připojených sítích u jednotlivých routerů. Dali by se přirovnat k drbnám, které roznášejí informace o jejich sousedech všem spřáteleným (využívající společný protokol) drbnám (routerům). Protokoly, které tyto výměny informací zajišťují se nazývají směrovací (směrují směrované protokoly) a patří mezi ně třeba RIP, RIPv2, EIGRP nebo OSPF.

Směrovací tabulka

Směrovací tabulka routeru říká kam má (jakým směrem/portem) pakety, přijaté na některém ze svých rozhraní, přeposílat. Z obrázku je vidět, že přijde-li paket na rozhraní E0 a jeho cílovou sítí bude 10.8.4.0, tak bude muset router opustit sériovým rozhraním S0. Ve směrovací tabulce se také vyskytuje metrika, která se počítá různě dle použitého směrovacího protokolu. Např. RIP protokoly používají jako metriku počet přeskoků (hopů), takže v našem zmíněném případě by metrika měla hodnotu 1.
Příklad jednoduché směrovací tabulky [zdroj: Dummies.com]

Informace směrovací tabulky:

  • Síťová adresa (Network address) – její tvar je závislý na použitém protokolu (pro každý protokol jedna tabulka)
  • Rozhraní – výstupní port routeru použitý pro odeslání paketu do požadované sítě
  • Metrika – hodnota vyznačující vzdálenost sítě, hodnota závisí na použitém protokolu (směrovací protokoly později)
Jak jsme si řekli dříve, tak každé rozhraní routeru vytváří vlastní síť a té musí být přidělena unikátní IP adresa sítě (min. v rámci LAN vid později).

Co si tedy zatím zapamatovat o směrovačích?

  • defaultně nerozesílají všesměrové a vícesměrové vysílání
  • směr dalšího přeskoku paketu je dán logickou adresou v hlavičce a následně informacemi směrovací tabulky
  • směrovače (L3 zařízení) zřídí provoz mezi (virtuálními) místními sítěmi LAN (VLAN)

Linková vrstva

Tak jako síťová vrstva zajišťuje provoz v rámci logických adres mezi LAN sítěmi, tak linková vrstva zajišťuje provoz v rámci samotné LAN sítě za pomoci hardwarových (MAC) adres. Úzce spolupracuje s fyzickou vrstvou.
Stejně jako obě vyšší vrstvy přidává k původnímu PDU další informace (zdrojovou a cílovou MAC adresu). Dále se stará o jednoznačnou identifikaci příjemce v LAN síti.
Linková vrstva se dále skládá ze dvou podvrstev:
  • MAC (Media Access Control – IEEE 802.3) je podvrstvou řízení přístupu k médiu (způsob „Kdo dřív přijde, ten dřív mele“). Na podvrstvě může pracovat linková disciplína, oznamování chyb, doručování rámců ve správném pořadí nebo volitelné řízení toku
  • LLC (Logical Link Control – IEEE 802.2) je podvrstvou pro řízení logických spojů. Identifikuje L3 protokoly a zapouzdřuje je. Pohle LLC hlavičky lze zjistit pro jaký L3 protokol je rámec určen. Dále může mít na starosti řízení toku a seřazení řídících bitů.
Jelikož se pomalu ale jistě dostáváme na konec OSI modelu, tak jedna z věcí, kterou by měl každý umět je převod z desítkové soustavy do dvojkové a opačně, protože bez toho to později nepůjde. Jelikož toto je jen takový výtah, tak předpokládám, že tyto elementární znalosti má každý v malíku.

Fyzická vrstva

A dostal jsme se až na úplné dno OSI modelu. Účel této vrstvy je primitivní, jde o přijímaní a odesílání bitů (0 a 1). Zajišťuje komunikaci s různými typy médií a specifikuje její elektrické, mechanické a funkční požadavky na započetí, udržování a ukončení linky mezi systémy.
Také definuje způsob komunikace mezi terminálovým DCE a klientským DTE zařízením (týká se sériového spojení).

Rozbočovač ve fyzické vrstvě

Je v podstatě opakovačem (zesilovačem) signálu s několika porty, tvoří hvězdicovou topologii. Nedělá nic jiného než že signál přijme, zesílí ho a odešle na všechna rozhraní (kromě zdrojového).
Tak a to je konec souhrnu o modelu OSI. Ještě se k němu párkrát vrátíme a budu ho zmiňovat.
  • Pokud se ti článek líbil, tak sdílení potěší 😉

6 thoughts on “Tutoriál (4. díl): Počítačové sítě – Modely datových sítí 3. část (CCNA1)”

  1. Tak tu máme další článek a další moje připomínky. Kritika musí být :-).

    Některé formulace jsou vcelku vágní a často až příliš zjednodušují problematiku. O jednoduchost zde sice jde (jak je uvedeno v prvním článku), ale nemělo by to být na úkor důležitých faktů.

    Proces směrování mi přijde opravdu příliš jednoduchý a i špatně.
    Příchozí paket se určitě neporovnává se seznamem známých IP adres. Zjednodušeně routovací tabulka obsahuje adresy a masky sítí.
    S tím souvisí i chybné tvrzení, že pokud se v tabulce nenachází IP adresa-blbost, tak se paket zahodí. Toto určitě není primární důvod k zahození paketu. O výchozí bráně, jež je celkem podstatná v článku nepadlo ani slovo.

    Celý proces směrování, tedy jak se vytváří „hodnota“ pro vyhledávání v routovací tabulce a jak se tabulka prochází (od konkrétní po obecné) a další informace mi v článku zcela chybí.

    Odpovědět

    1. Díky, jsem rád za připomínky. Vím, že směrování je mnohem rozsáhlejším tématem.
      To s tou routovací tabulkou zde byl jen úplný a naprosto zjednodušený nástin toho co teprve bude. 🙂
      Směrováním jako takovým se zabývá hlavně až CCNA2 a já „jedu“ dle té knihy zmiňované v prvním díle.
      Kde ty informace jsou nejdříve jednodušší a postupem času se rozvíjí (stejně jako např. matika ZŠ->SŠ->VŠ).

      Kdybych měl dopodrobna rozebírat vše co v tomto díle padlo asi bych se nedostal na jednotky tisíc znaků, ale na mnohem více. 🙂

      Směrovánímu samotnému bude věnováno ještě spousta řádků a znaků, hlavně v CCCNA2, které vlastně o ničem jiném není. 🙂
      CCNA1 se zaobírá jen naprostými základy z oblasti počítačových sítí jako úvod do sítí(modely ISO/OSI a TCP/IP (min. obrany),…), úvod do TCP/IP protokolů a tvorba podsítí, masky s VLSM (pro které mám od začátku roku jeden blogpost s vysvětlením počítání z hlavy). A pak začátky s IOS.

      Ale rozhodně ti děkuju. 🙂 Až bude tutoriál komplet tak jsem opravdu zvědav zda něco důležitého nebude chybět. 🙂

      Odpovědět

  2. Myslím si, že by se to chtělo trochu více zaměřit i na tu základní problematiku, právě proto, že jsi jí ještě na sítích neměl. To, že tam jsou chyby je fakt a chtělo by je to opravit. Případní čtenáři budou určitě rádi resp. určitě neradi když časem zjistí, že to tam měl p. Vaníček špatně 🙂

    Navíc, jednotlivé tutoriály na sebe určitě navazují co se týče teoretických předpokladů z předchozích tutoriálů. Určitě by nebylo fajn např. u čtení 5. dílu zjistit, že předpoklad z prvního dílu je mylný.

    Odpovědět

    1. Já už mám z loňského ak. roku za sebou CCNA1 i CCNA2 a obojí u zkoušky za 1- a Cisco final testy na 87,1% a 87,4%.
      Ty kapitoly pro CCNA1 a CCNA2 nyní procházím již potřetí a opravdu to tam postupně rozvíjejí, takže osobně v tom žádné chyby nevidím, jen to je zatím bráno povrchně, protože se to tématu směrování ještě vůbec netýká.

      Pravdou je, že chybí zmínka o výchozí routě, respektive WAN portu, ale tuto chvíli to není tak podstatná informace, nehledě na to, že výchozí routa není pro účely nějaké vnitřní (uzavřené) nebo ukázkové sítě třeba.

      Zkus si najít, třeba i v PDF, tu knihu a uvidíš. A to jde o Cisco materiály, jen přeložené. 🙂

      Odpovědět

  3. V odstavci „Proces směrování“ jsou jasný blbosti, to mi nikdo nevymluví, ať to jakkoli zjednodušuješ pro potřeby článku. Možná i špatný překlad ?

    PS: Pokud bych byl Hudec, tak si rejpnu, že tu nemáš zdroje 🙂

    Odpovědět

Napsat komentář: Petr Vaníček Zrušit odpověď na komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

4 + 5 =