Tento výukový materiál vznikl v rámci Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost

Tento výukový materiál vznikl v rámci Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost

Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0292Číslo materiálu: VY_32_INOVACE_PSK-3-17Tematický celek (sada): Základy počítačových sítíTéma (název) materiálu: Protokol TCP/IP díl 1Předmět: Počítačové sítě a komunikaceRočník / Obor studia: 3. / Informační technologieAutor / datum vytvoření: Mgr. Martin Štorek / 2.1.2014Anotace: Studenti se seznámí se základními komunikačními protokoly TCP/IP, vrstevnatým

modelem – architekturou protokolu a protokoly aplikační vrstvy

Metodický pokyn: Prezentace je určena k výkladu nové látky nebo k samostudiu

1. KŠPA Kladno, s. r. o., Holandská 2531, 272 01 Kladno, www.1kspa.cz

1

Síťový protokol TCP/IP

2

• první síťový vrstvový model vytvořený v 70. letech 20. st.• obsahuje komunikační protokoly používané v INET a LAN• název vychází ze dvou základních protokolů• TCP – Transmision Control Protocol• IP – Internet Protocol

• obsahuje 4 vrstvy:• Aplikační vrstva: zajišťuje kódování a zobrazení dat uživateli• Transportní vrstva: zajišťuje komunikaci vzdálených zařízení napříč

sítí a spolehlivý přenos dat• Internetová vrstva: zajišťuje nejlepší cestu dat v síti• Vrstva síťového rozhraní: zajišťuje přístup dat na síť, kontroluje

zařízení a síťová media na síti

3

Architektura TCP/IP protokolu

Application Layer

Transport Layer

Internet Layer

Network Interface Layer

Síťová vrstvaIP ICMP IGMP ARP

Ethernetová karta

EthernetATM

Transportní vrstvaUDPTCP

Aplikační vrstvaFTPHTTP

4

Proces přenosu dat

Aplikační vrstva

Transportní vrstva

Internetová vrstva

Vrstva síťového rozhraní

V aplikační vrstvě se vytvoří data, která se mají poslat přes síť cílovému zařízení. Vrstva předá data do nižší vrstvy - transportníV transportní vrstvě se k datům přidá hlavička, z dat – souborů se tvoří segmenty. Data se posílají do nižší, internetové vrstvyK datovému segmentu se v internetové vrstvě přidají informace o síťových – IP adresách zdrojového a cílového zařízení, ze segmentu vzniká packetZ packetu se na fyzické vrstvě vytvoří datový rámec, k packetu se přidá hlavička obsahující MAC adresy zdroje a cíle v dané síti (mění se průchodem v síti) a patička s kontrolním součtemNa závěr se data ve formě binárního kódu vyšlou síťovou kartou do sítě

5

RM OSI vs. TCP/IP

Aplikační

Ethernetová karta

Aplikační

Transportní

Síťová

Linková

Prezentační

Relační

Fyzická

Transportní

Internetová

6

• vrstva používá protokoly implementované do uživatelských aplikací a procesů

• zdrojové a cílové zařízení spolu komunikují během síťového přenosu pomocí aplikačních protokolů

• protokoly definují přesná pravidla výměny dat síťových zařízení• komunikace mezi jednotlivými protokoly probíhá přes porty• k rozlišení druhů komunikace se používají čísla portů

Aplikační vrstva TCP/IP

7

Aplikační protokoly • HTTP Hyper Text Transfer Protocol (port 80)• přenos hypertextových dokumentů formátu HTML

• HTTPS Hyper Text Transfer Protocol Secure (port 443)• HTTP se šifrováním, ověřuje identitu, zabezpečené spojení web. prohl. a serverem

• FTP File Transfer Protocol (port 21)• přenos souborů mezi počítači ( i s různými OS)

• DNS Domain Name System (port 53)• překlad doménových jmen na IP adresy a zpět

• DHCP Dynamic Host Configuration Protocol (port 68)• automatické přidělování IP adres koncovým stanicím v síti

• SMTP Simple Mail Transfer Protocol (port 25)• přenos e-mailů mezi stanicemi – doručení pošty do schránky

• POP3 Post Office Protocol (port 110)• stahování emailů ze vzdáleného serveru na klienta

• IMAP internet Message Access Protocol (port 993)• vzdálený přístup k email. schránce s pokročilou vzdálenou správou

• TELNET (port 23)• vzdálený přístup přes síť k cílovému zařízení v síti

HTTP

• HTTP – Hypertext Transfer Protocol• zajišťuje přenos dat z webového serveru do počítače klienta a

určuje způsob komunikace serveru s klientem• přenos dat není zabezpečený, přenos prostého textu• pro šifrovaný přenos se používá protokol HTTPS• webová adresa se označuje jako URL• URL – Uniform Resource Locator – jedinečná adresa v síti

protokol://doménové_jméno/adresářová_cesta/volaný_souborhttp://www.plutopes.cz/files/smlouva_2010.pdf

http://78.80.215.11:8080/bakaweb/login.aspx

8

DNS

• DNS – Domain Name System• každé síťové zařízení je identifikováno svou jedinečnou síťovou

adresou• pro zapamatování jsou k zařízením přiřazena i jména• služba na principu klient-server sloužící k překladu jmenných

doménových názvů na odpovídající IP adresy• např.: www.seznam.cz = 77.75.76.3• DNS překlady jsou uloženy na síti DNS serverů• DNS servery mají stromovou strukturu• 13 kořenových jmenných serverů poskytuje info. ostatním server.• provedené překlady si pak pamatuje server i koncový pc• překlad adres lze zjistit ručně pomocí příkazu nslookup 9

DNS překlad domény

Stanice požádá svůj lokální DNS server o překlad adresy. Lokální DNS server se zeptá na jméno www.wikipedia.org některého z kořenových jmenných serverů.Ten odpověď nezná, ale zná kam je delegována doména .org, pošle tedy seznam jmenných serverů pro doménu .orgLokální DNS použije informaci od kořenového serveru a zeptá se jednoho těchto serverů na jméno www.wikipedia.orgServer opět nezná odpověď, ale obsahuje informaci o všech subdoménách .org, pošle zpět informaci o tom, který další server obsahuje doménu wikipedia.orgLokální server postupuje dále a zeptá se jednoho ze serverů, které poskytují doménu wikipedia.org, na jméno www.wikipedia.orgDotázaný server obsahuje informaci o všech subdoménách wikipedia.org, takže www.wikipedia.org zná a pošle zpět odpověď, že jménu www.wikipedia.org odpovídá IP adresa 145.97.39.155Tuto adresu poskytne lokální DNS server zpět počítači uživatele. Ten se poté spojí s www serverem na příslušné adrese, stáhne obsah stránky a zobrazí jej uživateli na obrazovce.

10

[1]

POP, SMTP, IMAP (1)

11[2]

• POP – Post Office Protocol• SMTP – Simple Mail Transfer Protocol• IMAP – Internet Message Access Protocol• protokoly pro E-mail (klient-server)• SMTP slouží pro odeslání zprávy z klienta na poštovní server a

posílání mailu mezi poštovními servery• POP slouží pro stahování mailu

ze schránky serveru ke klientovi

[3]

• IMAP slouží podobně jako POP ke stažení zprávy ze serveru• IMAP potřebuje trvalé on-line spojení se serverem• pracuje se složkami a e-maily na straně serveru• na počítač se stahují pouze hlavičky zpráv a celá zpráva se

stahuje v případě, že ji chce uživatel číst• umožňuje přistupovat ke schránce více klientům najednou• informace o stavu zprávy jsou viditelné všem klientům• u POP není umožněna práce se schránkou jako u IMAP• pokročilá vzdálená správa schránky

POP, SMTP, IMAP (2)

12

[4]

FTP

• FTP – File Transfer Protokol• pro stahování a ukládání souborů z klientského počítače na

server a obráceně• typ klient-server• spojení mezi se serverem vyžaduje obvykle přihlášení• pro vytvoření spojení slouží port 21• pro transport souborů se připojuje k portu 20

13

DHCP (1)

• DHCP – Dynamic Host Configuration Protocol• služba umožňuje síťovým zařízením získávat z DHCP serveru

síťová nastavení• IP adresu PC, masku podsítě, IP adresu brány, IP adresu DNS

• počítač vysílá žádost typu broadcast na DHCP server• DHCP server propůjčí IP adresu z definovaného rozsahu• síťová nastavení jsou propůjčena na určitou dobu• problém s kontrolou připojených zařízení a případnou

nedostupností serveru• při nefunkčnosti DHCP je aktivován systém APIPA • výpis síťového nastavení pomocí příkazu ipconfig /all

14

DHCP (2)

15

[5]

Telnet

• slouží ke vzdálenému přístupu k síťovému zařízení• obdoba vzdálené plochy, ale v textovém režimu• spojení se označuje jako virtuální terminál• na vzdáleném počítači musí běžet služba Telnet démon

16

SSH

• SSH – Secure Shell• protokol i aplikace• jako náhrada Telnetu, který posílal data v nezabezpečené

formě• SSH posílá data pomocí příkazového řádku zabezpečeně• program s grafickým režimem a bezpečným protokolem

WinSCP

17

Materiály jsou určeny pro bezplatné používání pro potřeby výuky a vzdělávání na všech typech škol a školských zařízení. Jakékoli další využití podléhá autorskému zákonu.

Použité zdroje[1] PAVEL.SATRAPA. cs.wikipedia.org [online]. [cit. 2.1.2014]. Dostupný na WWW: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/48/Dns-wikipedia.gif[2] WERDI. werdingeblog.com [online]. [cit. 2.1.2014]. Dostupný na WWW: http://werdingeblog.com/wp-content/uploads/2009/04/pop-smtp-300x292.jpg[3] AUTOR NEUVEDEN. http://solutionsfox.com/ [online]. [cit. 2.1.2014]. Dostupný na WWW: http://solutionsfox.com/wp-content/uploads/2012/06/pop.png [4] AUTOR NEUVEDEN. http://solutionsfox.com/ [online]. [cit. 2.1.2014]. Dostupný na WWW: http://solutionsfox.com/wp-content/uploads/2012/06/imap.png[5] AUTOR NEUVEDEN. http://www.lantechcom.tw/ [online]. [cit. 2.1.2014]. Dostupný na WWW: http://www.lantechcom.tw/global/eng/Support/img/TT_DHCP1.pngByly použity kliparty sady MS Office nebo vlastní zdroje

18