UPV_0004 a UPVK_0004 Informační a komunikační technologie 1 Referenční model ISO/OSI Protokoly IEEE 802.11 Paměťové karty 2 Referenční model ISO/OSI • vypracovala organizace ISO • standardizace počítačových sítí nazvané OSI • v roce 1984 ho přijala jako mezinárodní normu ISO 7498 • ISO/OSI model se používá jako názorný příklad řešení komunikace v počítačových sítí pomocí vrstevnatého modelu – jednotlivé vrstvy jsou nezávislé a snadno nahraditelné 3 Referenční model ISO/OSI • síťová komunikace je vcelku složitý problém – rozdělena do tzv. vrstev, které znázorňují hierarchii činností • má poskytnout základnu pro vypracování norem pro účely propojování systémů • neříká, jak realizovat síťové systémy – uvádí všeobecné principy sedmivrstvé síťové architektury 4 Referenční model ISO/OSI • přenos informací mezi vrstvami je přesně definován – vrstva vždy využívá služeb vrstvy nižší a poskytuje služby vrstvě vyšší 5 Referenční model ISO/OSI • V praxi je model použit k programování součástí síťového subsystému v modulech, které reprezentují jednotlivé vrstvy a komunikují mezi sebou – to umožňuje jednotlivé části snadněji naprogramovat a nezávisle nahrazovat • vyměnit síťovou kartu, ovladač, aplikaci a zároveň ponechat ostatní součásti beze změny 6 Referenční model ISO/OSI • architektura členěna do sedmi vrstev – aplikační (application layer) – prezentační (presentation layer) – relační (session layer) – transportní (transport layer) – síťová (network layer) – spojová/linková (link layer) – fyzická (physical layer) 7 Referenční model ISO/OSI – aplikační (application layer) • účelem vrstvy je poskytnout aplikacím přístup ke komunikačnímu systému a umožnit tak jejich spolupráci • služby a protokoly: FTP, DNS, DHCP, POP3, SMTP, SSH, Telnet, TFTP 8 Referenční model ISO/OSI – prezentační (presentation layer) • transformovat data do tvaru, který používají aplikace • dochází k transformaci pro účel přenosu dat nižšími vrstvami – převod kódů a abeced, modifikace grafického uspořádání, přizpůsobení pořadí bajtů … • vrstva se zabývá strukturou dat, ne jejich významem, který je znám jen vrstvě aplikační 9 Referenční model ISO/OSI – relační (session layer) • vytvoření a ukončení relačního spojení, synchronizaci a obnovení spojení, oznamovaní výjimečných stavů • k paketům přiřazuje synchronizační značky, které využije v případě vrácení paket k poskládání původního pořadí – z důvodu, že se během přenosu dat poškodí síť • patří sem: NetBIOS, AppleTalk, RPC, SSL 10 Referenční model ISO/OSI – transportní (transport layer) • zajišťuje přenos dat mezi koncovými uzly • má poskytnout takovou kvalitu přenosu, jakou požadují vyšší vrstvy 11 Referenční model ISO/OSI – síťová (network layer) • poskytuje funkce k zajištění přenosu dat různé délky od zdroje k příjemci skrze jednu případně několik vzájemně propojených sítí při zachování kvality služby, kterou požaduje přenosová vrstva • na této vrstvě pracuje protokol IP (Internet Protocol) 12 Referenční model ISO/OSI – spojová/linková (link layer) • poskytuje spojení mezi dvěma sousedními systémy (switch ⇔ PC) • seřazuje přenášené rámce (data), stará se o nastavení parametrů přenosu linky • Formátuje fyzické rámce (data), opatřuje je fyzickou adresou (MAC adresou) – fyzická (physical layer) • zajišťuje fyzickou komunikaci • HW - Repeater, Hub, Modem, Síťová karta 13 Referenční model ISO/OSI 14 Referenční model ISO/OSI 15 Protokoly • TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) – sada protokolů pro komunikaci v PC síti – hlavní protokol sítě Internet – architektura členěna do čtyř vrstev • aplikační (application layer) • transportní (transport layer) • síťová (network layer) • vrstva síťového rozhraní (network interface) 16 Protokoly • Základní protokoly TCP/IP – SSL (Secure Sockets Layer) • protokol (vrstva) vložená mezi vrstvu transportní (např. TCP/IP) a aplikační (např. HTTP) • poskytuje zabezpečení komunikace šifrováním a autentizaci komunikujících stran • následníkem protokol TLS (Transport Layer Security) 17 Protokoly – SSH (Secure Shell) • program a zároveň pro zabezpečený komunikační protokol v počítačových sítích • náhrada za telnet a další, které posílají heslo v nezabezpečené formě a umožňují tak jeho odposlechnutí při přenosu pomocí počítačové sítě • programy: PuTTY, SSH klient 18 Protokoly – IP (Internet Protocol) • základní protokol síťové vrstvy a celého Internetu • IPv4 (Internet Protocol version 4) – 32 bitové adresy (4 x 8bitů) » cca 4 · 109 ( = 232) různých IP adres » dnes nedostačující • IPv6 (Internet Protocol version 6) – 128 bitové adresy » cca 3,4 · 1038 ( = 2128) různých IP adres – podpora bezpečnosti – podpora pro mobilní zařízení – jednoduchý přechod z IPv4 19 Protokoly • Aplikační protokoly (služby) TCP/IP – HTTP (Hypertext Transfer Protocol) • protokol pro přenos hypertextových dokumentů (HTML) • používá obvykle port 80 • funguje způsobem dotaz-odpověď 20 Protokoly – HTTPS (Hypertext Transfer Protocol Secure) • nadstavba protokolu HTTP • přenášená data jsou šifrována pomocí SSL nebo TLS • na straně serveru používá obvykle port 443 • umožňuje zabezpečit spojení mezi webovým prohlížečem a webovým serverem – před odposloucháváním, podvržením dat – umožňuje ověřit identitu protistrany 21 Protokoly – WebDAV (Web-based Distributed Authoring and Versioning) • rozšíření HTTP protokolu • poskytuje možnost kooperace a vzdálené správy souborů uložených na webovém serveru • postačuje internetový prohlížeč – FTP (File Transfer Protocol) • protokol pro přenos souborů mezi PC pomocí sítě • používá obvykle porty 20 a 21 • doporučuje se speciální program (Total Commander) 22 Protokoly – POP3 (Post Office Protocol version 3) • protokol pro stahování emailových zpráv ze vzdáleného serveru na klienta • ze serveru se stáhnou všechny zprávy – ty co uživatel nechce číst nebo spam – IMAP (Internet Message Access Protocol) • protokol pro vzdálený přístup k e-mailové schránce • umí pracovat v tzv. on-line i off-line režimu • nabízí pokročilé možnosti vzdálené správy – práce se složkami, přesouvání zpráv, prohledávání na straně serveru a podobně • v současnosti se používá protokol IMAP4 23 Protokoly – DNS (Domain Name System) • úkolem jsou vzájemné převody doménových jmen a IP adres • http://www.centrum.cz = http://213.29.7.27 • jednotlivé části (subdomény – viz následující slide) – mohou mít až 63 znaků – skládat se mohou až do celkové délky doménového jména 255 znaků – doména může mít až 127 úrovní 24 Protokoly • Adresu webu tvoří několik domén oddělených tečkami – http://3_úroveň.2_úroveň.generická_doména » Před třetí úrovní může být ještě čtvrtá, pátá atd. – Například: http://www.centrum.cz 1. cz - generická doména (doména 1. řádu) 2. centrum - doména 2. řádu (o tom to celé je) 3. www - doména 3 řádu (nejčastěji www nebo jméno počítače) 4. součástí adresy bývá i cesta k souboru psaná za lomítkem (v tomto případě tam není) 25 Protokoly – DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) • DHCP server přiděluje PC pomocí DHCP protokolu – IP adresu, masku sítě, implicitní bránu, adresu DNS serveru – platnost přidělených údajů je omezená, proto je na počítači spuštěn DHCP klient, který jejich platnost prodlužuje 26 IEEE 802.11 • SSID (Service Set Identifier) – jedinečný identifikátor každé bezdrátové (WiFi) sítě – až 32 ASCII znaků – přístupový bod (AP (Access Point)) vysílá pravidelně svůj identifikátor v tzv. majákovém rámci (beacon frame), lze ale zakázat vysílání SSID – klienti si mohou vybrat, ke které bezdrátové síti se připojí 27 IEEE 802.11 • Wi-Fi – Název původně neměl znamenat nic – časem se z něj stala slovní hříčka wireless fidelity (bezdrátová věrnost) • analogicky k Hi-Fi (high fidelity – vysoká věrnost) – používá bezplatného frekvenčního pásma 2,4 GHz 28 IEEE 802.11 • Zabezpečení Wi-Fi sítě – Zablokování vysílání SSID – Kontrola MAC adres – WEP (Wired Equivalent Privacy) • šifrování pomocí statických WEP klíčů symetrické šifry (používá k šifrování i dešifrování jediný klíč) • ručně nastaveny na obou stranách bezdrátového spojení • lze jej „relativně snadno“ analyzovat ze zachycených paketů 29 IEEE 802.11 – WPA (Wi-Fi Protected Access) • využívá WEP klíče kvůli zpětné kompatibilitě • klíče jsou ale dynamicky bezpečným způsobem měněny – WPA2(Wi-Fi Protected Access 2) • kvalitnější šifrování (šifra AES) • vyžaduje ale větší výpočetní výkon, proto nelze WPA2 používat na starších zařízeních • od 13. března 2006 je certifikace WPA2 povinná pro všechna nová zařízení, která chtějí být certifikována jako Wi-Fi 30 IEEE 802.11 Standard Pásmo [GHz] Maximální rychlost [Mbit/s] IEEE 802.11 (původní) 2,4 2 IEEE 802.11a 5 54 IEEE 802.11b 2,4 11 IEEE 802.11g 2,4 54 IEEE 802.11n 2,4 nebo 5 150/300/600 31 IEEE 802.11 • Struktura bezdrátové sítě – Ad-hoc sítě • dva klienti se připojí navzájem, jsou v rovnocenné pozici (peer-to-peer) – Infrastrukturní sítě • obsahuje jeden nebo více přístupových bodů (AP (Access Point)) • několik přístupových bodů může mít stejný SSID identifikátor 32 Paměťové karty • Typy karet – CompactFlash (CF) – Secure Digital (SD) • Mini Secure Digital (Mini SD) • Micro Secure Digital (Micro SD, dříve TransFlash) – XD Picture card (XD) – Multimedia card (MMC) • Multimedia card mobile (MMCmobile) • Reduce size multimedia card (RSMMC) • Multimedia card plus (MMCplus) • Micro Multimedia card (MMCmicro) – Memory Stick (MS) 33 Paměťové karty • Přenosová rychlost – buď jako přímé hodnoty v MB/s • například "30 MB/s„ většinou uvedeno jako maximální – jako u optických mechanik násobkem základní čtecí rychlosti 150 kB/s • například "200x„ většinou uvedeno jako maximální – 150 kB/s x 200 = 30 000 kB/s = 30 MB/s – třída rychlosti – minimální přenosová rychlost 2 4 6 10 2 MB/s 4 MB/s 6 MB/s 10 MB/s 34 Paměťové karty • SD nebo SDHC? – SD jsou určeny pro kapacity do 2 GB • díky formátu FAT16 – SDHC jsou určeny pro kapacity nad 2 GB • díky formátu FAT32 – rozměry a mechanické provedení obou karet je stejné – kartu typu SDHC nelze použít ve standardních SD slotech, musíte mít SDHC slot • opačně to ale lze, jsou zpětně kompatibilní 35 Paměťové karty • Důležité parametry – Kapacita – Rychlost zápisu / čtení na kartu a Flash • Corsair Voyager GT (Flash Disk) – rychlost čtení až 34 MB/s – rychlost zápisu až 28 MB/s • SanDisk Secure Digital Extreme III – rychlost čtení a zápisu až 20 MB/s – U karet, do jakého zařízení ji potřebuji z tedy jaký typ potřebuji