RM OSI
Reference Model of Open Systém Interconnection
Tato architektura byla vytvořená v roce 1979 organizací ISO (Industrial Standard Organization).
Charakteristiky:
Fyzická vrstva - Physical Layer - PL
Na této vrstvě dochází k přenosu samotných bitů.
Kanál - technický prostředek umožňující jednosměrný přenos dat.
Okruh - obousměrný kanál
Komutovaný - pouze slouží po dobu přenosu (telefonní linky)
Pevný - je pořád k dispozici (pevná linka)
Přenosová média:
Koaxiální kabel
- RG58 - 50 Ohmů - tenký ethernet
- RG8 - 50 Ohmů - tlustý ethernet
- RG59 - 75 Ohmů - televizní kabel
- RG62 - 93 Ohmů - tenký arknet
Kroucená dvoulinka
Třídy: 1., 2. Do 4 Mbps 3. 10 (16) Mbps 4. 20 Mbps 5. 100 Mbps (5++ 155 Mbps) 6. 622 Mbps
Optický kabel
Single vidové - má jedno vlákno. Přenos na dlouhé vzdálenosti.
Multi vidové
Bezdrátový přenos
- Low power single frequence1-5 Mbps25 m
- High power single frequence 1-10 Mbps 100-1000 m
- Spread spectrum radio 2-6 Mbps 10 km
- Microvlné spojení
- Satelitní spojení
- Infračervené spojení
Conection type
- Point to point (tiskárna - počítač)
- Multi point ( jeden vysílač více příjimačů
Fyzické topologie sítí
Typy přenosů dat
Čtení hodnot ze signálu
Current state - čtení aktuální hodnoty v daném okamžiku. Podle stavu se vyhodnotí hodnota.
State transition - měří se změna signálu
Manchester - synchronizace na úrovni bitů. Časová synchronizace.
Z 1 na 0 = 1
Z 0 na 1 = 0
![]()
Unipolární
![]()
Modulace analogového signálu
změna amplitudy
změna fáze
Časová synchronizace
Asynchronní - každý bit má jinou délku. Nutnost Start a Stop bitů. Při asynchronním sériovém přenosu mohou být jednotlivé znaky (přesněji značky) přenášeny s libovolnými časovými odstupy mezi sebou. Příjemce pak ovšem nemůže předem vědět, kdy začíná další znak, a proto musí být schopen jeho příchod podle vhodného příznaku rozpoznat. Tímto příznakem je tzv. start-bit (též rozběhový prvek), kterým začíná každý asynchronně přenášený znak. Příchod start-bitu je pro příjemce současně i možností správně si nastavit své měřítko času (přesněji svou časovou základnu). To je nutné proto, aby příjemce správně určil časové okamžiky, kdy má vyhodnocovat stav jednotlivých datových bitů, které po start-bitu následují.Za vlastními datovými bity může následovat jeden tzv. paritní bit (viz dále) a konečně tzv. stop-bit (též závěrný prvek), jehož délka obvykle odpovídá délce jednoho nebo dvou datových bitů. Stop-bit v sobě nenese žádnou informaci; jeho smyslem je pouze zajistit určitý minimální odstup mezi jednotlivými znaky - vyslání následujícího znaku může začít nejdříve po odvysílání celého předchozího znaku, tedy včetně jeho stop-bitu.
Synchronní - jsou sesynchronizované signály. Při synchronním přenosu jsou obvykle přenášeny celé bloky znaků. Datové bity jednotlivých znaků přitom následují těsně po sobě, bez jakýchkoli časových odstupů, a nejsou prokládány žádnými start- či stop-bity (mohou však být doplněny jedním paritním bitem). Začátek bloku je indikován jedním nebo několika speciálními synchronizačními znaky (tzv. znaky SYN), jejichž hlavním smyslem je zajistit potřebnou časovou synchronizaci odesilatele i příjemce - tzn. pomoci příjemci přesně stanovit časové okamžiky, ve kterých má vyhodnocovat jednotlivé datové bity. Blok znaků je pak opět zakončen synchronizačními znaky, které mohu (ale nemusí) být nepřetržitě vysílány až do začátku následujícího datového bloku.Synchronní přenos je obecně rychlejší než asynchronní, neboť není zatížen režií připadající na start- a stop-bity. Jeho technická a programová realizace však bývá poněkud složitější než u přenosu asynchronního.
Typy synchronizací:
Přenos podle šířky pásma
Broad Bend - více signálů v kanálu
Multiplexing
Time divizion multiplexing - rozdělím kanál na úseky. Ty přidělím stanicím.
Statistical multiplexing - rozdělím kanál na úseky. Přidělím pouze těm, které mají požadavek na přenos.
Zařízení pracující na fyzické vrstvě
Linková vrstva - Data Link Layer - DLL
Přenáší framy. Zajišťuje spojení mezi dvěma prvky na stejném segmentu. Tato vrstva se skládá ze dvou podvrstev.
1) Media Access Control - MAC
Má na starosti fyzické adresování. Řízení přístupu k médiu, je hardwarově závislá.
Logická topologie - nezávislá na rozmístění drátů
BUS- jedna stanice vyšle signál, všechny ho příjmou.
př.: Token Ring - Fyzicky - hvězda. Logicky - kruh.RING - 1 stanice vyšle signál, příjme jedna v daném směru
Media Access - přístup k médiu. Ve framu je zabudována zdrojová i cílová adresa.
Metody přístupu:
Metody přístupu:
CSMA/CD - Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection. Stanice naslouchá na síti, jestli žádná stanice nevysílá, tak začne vysílat data.Vysílá-li v témže okamžiku i jiná stanice, dojde ke kolizi. Dojde-li ke kolizi, tak stanice vyšle kolizní signál (JAM PATTERN). Ostatní stanice po obdržení kolizního signálu stornují obdržený paket. Stanice opět poslouchá, pokud žádná stanice nevysílá, tak začne zase vysílat. Tato metoda je celkem rychlá. Minimální délka framu musí být 64 B (některá literatura uvádí délku 72B).
CSMA/CA - Carrier Sense Multiple Aceess/Collision Avoidance. Když je volno, oznámím vysílání, nedojde ke kolizi dat, ale ke kolizi vysílací sekvence. Pomalá metoda.
Determenistická metoda. Může se ztratit pešek nebo se náhodou udělá další. Proto je zde Monitor, který to sleduj. Vypne-li se, tak se stanice dohodnou, kdo bude Monitor. Složitá implementace (software).
Determenistická - Řídící počítač určuje, která stanice bude vysílat. Musí být spolehlivý řídící počítač.
2) Logical Link Control
Řízení přenosu je na logické úrovni. Není hardwarové závislé.Časová synchronizace framu.
Connestion serveces - spojové služby. Řízení toku FLOW CONTROL - potvrzování, řízení rychlosti. Kontrola chyb ERROR CONTROL.
Flow Control
Jednoduché potvrzování.
Skupinové potvrzování (pošlu víc a potom potvrdím). Nedojde-li potvrzení v čase T, tak pošlu ještě jednou celý frame.
Sliding Window - Tato metoda umožňuje potvrzování a řízení rychlosti přenosu. Menší okénko = pomalejší přenos.
![]()
Error Control - Může buď pouze detekovat chyby, nebo je může i opravovat.
- kontrolní součet
- Hemingova krychle - co je blíž je správně
- 1 0 1 - nemohu opravit
- 11 00 11 chyba 11 01 11 - nemohu opravit
- 111 000 111 chaba 111 010 111 - no opravit
Aktivní prvky
Síťová vrstva - Network Layer
Doručuje data od jejich zdroje až k jejich koncovým adresátům.
Zajišťuje:
Má několik částí:
u IPX ve třetí vrstvě
Metoda horké brambory - Tato metoda má zabraňovat přehlcení routeru. Cítí-li se daný router zaneprázdněn pošle vše dalším méně zahlcenému.
Packet síťové vrstvy = DATAGRAM
Fungování síťové vrstvy
Metody:
Spolehlivost přenosu - Potvrzování paketů
Spojovanost přenosu - vyčlenění přesného komunikačniho kanálu a poté přenos všech dat. Opakem je nespojovanost, což rozdělí data na více částí, které jsou posílány různými cestami.
Aktivní prvky síťové vrstvy:
ROUTER - má za úkol najít nejlepší cestu na základě METRIKY (METRIKA - určitá kritéria a pravidla pro výběr cesty. Např.: rychlost, cena, ...)
Metody vyhledávání cesty:
Nalezení cesty:
Vyhledání nejlepší cesty - založeno na routovacích tabulkách, jejich dynamický obsah vzniká na základě komunikace routerů. Statické tabulky vytváří sám správce. Existuje několik tipů algoritmů vyhledávání. Dělí se na dvě kategorie (spec. Protokoly pro komunikaci mezi routery a pro tvorbu z tabulek).
DEFAULT GATEWAY - pokud nemám příjemce v tabulce (odkaz na router ve 3. Vrstvě) jsou data automaticky posílána na defaultní adresu, která se určuje.
Transportní vrstva - Transport Layer
Přenos dat mezi libovolnými prvky sítě. Oddělena od sítě, pouze komunikuje mezi dvěmi uzly.
Správa spojení
Je zde definován port (část adresy TCP/IP)
Symbolická jména v síti - (comenius, sergej, post.cz,...)
Relační vrstva - Session Layer
DIALOG MANAGEMENT - naváže spojení, probíhá spojení, ukončí spojení. Slouží pro přenos souborů.
Typy dialogů
Prezentační vrstva - Presentation Layer
Má na starosti
Aplikační vrstva - Application Layer
Komunikuje s aplikacemi. Aplikace dá požadavek na síť aplikační vrstvě. Jsou zde definovány základní služby jako Elektronická pošta, FTP, WWW.