Differences
This shows you the differences between two versions of the page.
| Both sides previous revisionPrevious revision | |||
| statnice:bakalar:b4b38psia [2025/05/26 10:27] – oprava markdownu dudactom | statnice:bakalar:b4b38psia [2025/06/03 19:00] (current) – zapleka3 | ||
|---|---|---|---|
| Line 1: | Line 1: | ||
| - | ==== Počítačové sítě, ISO/OSI model, vlastnosti fyzických vrstev, topologie, řízení přístupu k médiu, kódování, | + | ====== Počítačové sítě, ISO/OSI model, vlastnosti fyzických vrstev, topologie, řízení přístupu k médiu, kódování, |
| [[https:// | [[https:// | ||
| Line 7: | Line 7: | ||
| * **Síťové technologie** – Ethernet a WiFi, přístupové metody, adresace, technologie VLAN, funkční rozdíly rozbočovač vs. přepínač. | * **Síťové technologie** – Ethernet a WiFi, přístupové metody, adresace, technologie VLAN, funkční rozdíly rozbočovač vs. přepínač. | ||
| - | < | + | ====== |
| - | # 1. ISO/OSI model | + | |
| - | **ISO/OSI** model se skládá ze 7 vrstev: | + | |
| - | </ | + | |
| - | **7.** Aplikační vrstva | + | Model ISO/OSI je teoretický model, který rozděluje komunikaci v počítačových sítích do sedmi vrstev. Každá |
| - | **6.** Prezentační vrstva | + | Data vytvořená v aplikační vrstvě jsou postupně zapouzdřována (obalována) hlavičkami nižších vrstev. Zařízení v síti vždy zpracovávají pouze hlavičku odpovídající jejich vrstvě – např. router rozhoduje podle IP adresy bez ohledu na to, zda jde o TCP nebo UDP. |
| - | **5.** Relační vrstva | + | |
| + | * **6. Prezentační vrstva** – kódování, | ||
| + | * **5. Relační vrstva** – správa relací mezi aplikacemi (navázání, | ||
| + | * **4. Transportní vrstva** – spolehlivý přenos dat mezi koncovými zařízeními (např. TCP, UDP) | ||
| + | * **3. Síťová vrstva** – směrování paketů mezi sítěmi (např. IP) | ||
| + | * **2. Spojová vrstva** – přenos rámců mezi dvěma přímo spojenými uzly (např. MAC adresa, Ethernet) | ||
| + | * **1. Fyzická vrstva** – fyzický přenos bitů po médiu (např. elektrické signály) | ||
| - | **4.** Transportní vrstva | + | **Kritéria návrhu vrstev ISO/OSI modelu:** |
| + | * Činnosti na stejném stupni abstrakce mají být ve stejné vrstvě. | ||
| + | | ||
| + | | ||
| - | **3.** Síťová vrstva | + | {{: |
| - | **2.** Spojová | + | ==== 1. Fyzická |
| - | **1.** Fyzická vrstva | + | Fyzická vrstva je nejnižší vrstva ISO/OSI modelu. Zajišťuje samotný přenos bitů (symbolů) po fyzickém médiu – vodiči, optickém vlákně nebo rádiovými vlnami. Neřeší význam přenášených dat, pouze jak se budou signály fyzicky šířit. |
| + | | ||
| + | | ||
| + | Zabývá se: | ||
| + | * **kódováním a modulací** – jak se binární data převádějí na signály (např. napěťové úrovně) | ||
| + | * **časováním a synchronizací** – aby příjemce věděl, kdy číst data | ||
| + | * **elektrickými a mechanickými parametry** – napětí, konektory, typy kabelů | ||
| + | * **řídicími signály** – např. detekce připojení, | ||
| - | < | + | === Typy přenosu === |
| + | * **Paralelní přenos** – více bitů současně (každý vodič jeden bit) | ||
| + | * **Sériový přenos** – bity přicházejí po jednom (běžnější u sítí) | ||
| + | * **Synchronní přenos** – odesílatel a příjemce synchronizováni hodinovým signálem | ||
| + | * **Asynchronní přenos** – data jsou oddělená start/stop bity, přenos není časově sladěný | ||
| + | * **Arytmický přenos** – přenos bez pevné časové struktury, používá se např. s autonegociací | ||
| - | Kriterii pro **ISO/OSI** vrstvy bylo: | + | === Přenosová pásma === |
| - | * Činnosti na stejném stupni abstrakce mají být ve stejné vrstvě | + | |
| - | * Minimalizace datových toků mezi vrstvami | + | * **Přeložené pásmo (broadband)** – data se modulují |
| - | * Aplikovatelnost | + | |
| - | ## 1. Fyzická vrstva | + | === Příklady standardů fyzické vrstvy === |
| - | * Zabývá se výhradně přenosem bitů (symbolů – což je minimální jednotka) dat, který je fyzická vrstva schopna přenést. | + | * **RS-232, RS-485** |
| - | * Nabízí služby typu *odešli bit* / *přijmi bit*. | + | * **IEEE 802.3 (Ethernet)** – fyzická vrstva pro kabelové sítě |
| - | * Nijak neinterpretuje to, co přenáší. | + | * **IEEE 802.11 (Wi-Fi)** – bezdrátový |
| - | **Rozlišujeme**: | + | ==== 2. Spojová vrstva |
| - | * Paralelní a sériový přenos | + | |
| - | * Synchronní a asynchronní přenos | + | |
| - | * Přenos v základním pásmu | + | |
| - | **Příklady standardů fyzické vrstvy**: | + | Spojová vrstva zajišťuje přenos |
| - | * RS-232, RS-485 | + | |
| - | * IEEE 802.3 (Ethernet), IEEE 802.11 (Wi-Fi) … | + | |
| - | ## 2. Spojová vrstva (Data Link) | + | Může pracovat: |
| - | * Přenáší | + | * **spolehlivě** či **nespolehlivě** – s detekcí/ |
| + | * **spojovaně** či **nespojovaně** – s navazováním spojení nebo bez | ||
| - | **Zodpovědnosti: | + | **Hlavní zodpovědnosti |
| - | - **Synchronizace rámců** – rozpoznání začátku/ | + | |
| - | - **MAC (media-access control)** – řešení kolizí | + | * **Media Access Control |
| - | - **Adresace** – fyzické | + | - CSMA/ |
| - | - **Spolehlivost** – detekce chyb (CRC-32/FCS), lokální ARQ/FEC; může fungovat i jako „best-effort“. | + | - CSMA/ |
| - | - **Řízení toku** – aby vysílač nezahltil příjemce | + | - Token passing – řízený přístup |
| - | - **Link-management** – zřízení/ | + | * **Adresace** – fyzické MAC adresy |
| + | | ||
| + | * **Řízení toku** – např. pomocí PAUSE rámců nebo potvrzování | ||
| + | * **Správa spojení (link management)** – zřízení/ | ||
| - | ## 3. Síťová vrstva (Network) | + | ==== 3. Síťová vrstva (Network) |
| - | * Přenáší **pakety** od zdroje k cíli napříč sítěmi (mezi odesílatelem a příjemcem může stát řada mezilehlých zařízení). | + | |
| - | * Musí počítat s topologií celé sítě (alespoň částečně). | + | |
| - | * Je poslední vrstvou, kterou **musí** implementovat samotná přenosová infrastruktura. | + | |
| - | * Nejrozšířenější implementací je protokol **IP** (IPv4/ | + | |
| - | **Zodpovědnosti: | + | Síťová vrstva |
| - | - **Logická adresace** – přidělení jedinečné IP adresy každému uzlu. | + | |
| - | - **Směrování (routing)** – vyhledání nejlepší cesty: | + | |
| - | | + | |
| - | * **adaptivní/ | + | |
| - | * **izolované (distance-vector)** – router rozhoduje jen z vlastních informací, nezná detailní stav ostatních; pomalejší konvergence. | + | |
| - | * **distribuované/ | + | |
| - | - **Fragmentace / defragmentace** | + | |
| - | - **Kontrolní a diagnostické zprávy** – ICMP, chybové zprávy | + | |
| - | - **Značení QoS** – DSCP/ECN bity pro správu přetížení a priorit. | + | |
| + | Je to poslední vrstva, kterou **musí** implementovat přenosová infrastruktura – bez ní není možné směrovat mezi sítěmi. Výjimkou mohou být velmi jednoduché nebo uzavřené systémy (např. některé průmyslové aplikace). | ||
| - | ## 4. Transportní vrstva | + | Nejběžnějším síťovým protokolem je **IP** |
| - | * **Úkol:** přizpůsobit služby sítě požadavkům vyšších vrstev – překlenout rozdíl mezi tím, *co síť umí* a *co aplikace potřebují* :contentReference[oaicite: | + | **Hlavní zodpovědnosti síťové vrstvy:** |
| - | * **Proč je to nutné?** | + | * **Logická adresace** – přiřazení jedinečné IP adresy každému zařízení v síti |
| - | * Vlastnosti nižších vrstev | + | |
| - | * Vyšší vrstvy mohou mít různé | + | |
| + | | ||
| + | - **izolované (distance-vector)** – router zná jen informace od sousedů (pomalejší reakce) | ||
| + | - **distribuované (link-state)** | ||
| + | * **Fragmentace a defragmentace** – rozdělení velkého paketu, pokud přesahuje MTU, a následné složení na cíli | ||
| + | * **Kontrolní a diagnostické zprávy** | ||
| + | * **Značení QoS (Quality of Service)** – pomocí DSCP/ECN bitů je možné rozlišit důležitost a prioritu provozu | ||
| - | * **Kde běží: | + | ==== 4. Transportní vrstva |
| - | - Protokoly transportní vrstvy **existují jen v koncových uzlech** | + | |
| - | * **Jak může přenos vylepšit: | + | Transportní vrstva slouží jako prostředník mezi požadavky aplikačních vrstev a schopnostmi sítě. Jejím úkolem je **přizpůsobit chování přenosu konkrétním potřebám aplikací**, protože nižší vrstvy často nemůžeme měnit – bývají sdílené nebo pod správou jiné organizace. |
| - | - **Spolehlivost: | + | |
| - | - **Spojovanost: | + | |
| - | - Další volitelné funkce: segmentace/ | + | |
| - | * **Typické protokoly: | + | Např. přenos souboru vyžaduje vysokou |
| - | - **TCP** – spojovaný, spolehlivý (ARQ, congestion control) – vhodný pro web, soubory, e-mail. | + | |
| - | - **UDP** – nespojovaný, | + | |
| - | - **SCTP, QUIC** – hybridní nebo vylepšené varianty pro speciální potřeby (multistream, | + | |
| + | **Transportní protokoly běží pouze v koncových uzlech** (klienti, servery). Samotná síť (např. routery) je nevyužívá – poskytují aplikačně specifické funkce. | ||
| - | ## 5. Relační vrstva (Session) | + | **Zodpovědnosti transportní vrstvy:** |
| - | * **Zřizuje, spravuje a ukončuje relace** mezi aplikačními procesy. | + | * **Zvýšení spolehlivosti** – číslování segmentů, potvrzování |
| - | * **Možné využití:** | + | * **Virtuální spojení** – řízení spojení mezi dvěma aplikacemi (navázání, |
| - | - Vkládání **synchronizační body** | + | * **Segmentace a sestavení |
| - | - **Koordinace více toků** – např. u videokonference drží audio a video „pohromadě“. | + | * **Řízení toku a zahlcení** – zabránění přetížení příjemce nebo sítě |
| - | - **Řízení dialogu** (kdo kdy mluví) a volitelné šifrování nebo kompresi | + | * **Multiplexing portů** – více aplikací na jednom zařízení používá různé porty |
| - | - **Šifrování dat** | + | * **Volitelně QoS, šifrování, |
| - | - **Komprese** | + | |
| - | - Podpora | + | |
| + | **Typické protokoly: | ||
| + | * **TCP (Transmission Control Protocol)**: | ||
| + | * **UDP (User Datagram Protocol)**: | ||
| + | * **SCTP, QUIC**: modernější alternativy, | ||
| - | ## 6. Prezentační vrstva (Presentation) | + | ==== 5. Relační vrstva (Session) ==== |
| - | * Řeší to že nižší vrstvy se snaží každý bit doručit stejně jak byl poslán. Ale prezenční vrstva se snaží data přizpůsobit příjemci. | + | |
| - | * Řeší **formu dat** – *jak* vypadají, ne *kam* jdou. | + | |
| - | * **Možné využití: | + | |
| - | - Převádí **endianitu** dat (pořadí nejvíc významných bitů). | + | |
| - | - Převádí kódování znaků (UTF-8 ⇄ UTF-16), endianitu čísel. | + | |
| - | - Definuje datové formáty (ASN.1, JSON, XML, Protobuf). | + | |
| + | Relační vrstva (Session Layer) zajišťuje **sestavení, | ||
| - | ## 7. Aplikační vrstva (Application) | + | **Možné funkce relační vrstvy:** |
| - | * Historicky vrstva ve které bude aplikace | + | * **Synchronizační body (check-pointing)** – pro možnost obnovení po chybě bez nutnosti začít znovu |
| - | * Poskytuje konkrétní | + | * **Koordinace více datových toků** – např. současné |
| - | * Definuje | + | |
| - | * Je nejbližší uživateli | + | * **Šifrování a komprese** – pokud nejsou řešeny jinde (např. TLS) |
| + | * **Podpora transakčního zpracování dat** – např. v databázových systémech | ||
| + | ==== 6. Prezentační vrstva (Presentation) ==== | ||
| - | ### PDU × SDU a komunikace mezi vrstvami | + | Prezentační vrstva se stará o to, **jak data vypadají** – tedy o jejich formát, strukturu |
| - | - **PDU (Protocol Data Unit)** – datová jednotka *uvnitř* vrstvy N: její hlavička + uživatelský payload. | + | Prezentační vrstva proto provádí potřebné **konverze a úpravy**, aby byla data pochopitelná pro příjemce. |
| - | - **SDU (Service Data Unit)** – data, která vrstva N převzala od vrstvy N + 1 a zasazuje je jako payload do svého PDU. | + | |
| - | - **SAP (Service Access Point)** – „dveře“ mezi vrstvami: | + | |
| - | * horní SAP vrstvy N = rozhraní, kterým **vrstva N poskytuje** své služby vrstvě N + 1, | + | |
| - | * dolní SAP vrstvy N = rozhraní, kterým **vrstva N využívá** služby vrstvy N − 1. | + | |
| + | **Možné využití: | ||
| + | * Převod **endianity** – např. mezi little-endian a big-endian reprezentací čísel | ||
| + | * Převod **znakového kódování** – např. UTF-8 ⇄ UTF-16 | ||
| + | * Definice a zpracování **datových formátů** – např. ASN.1, JSON, XML, Protobuf | ||
| + | * Úpravy formátu struktur a polí, které se přenášejí mezi různými systémy | ||
| - | ### Multiplexing, | + | ==== 7. Aplikační vrstva |
| - | - **Multiplexing/ | + | |
| - | - **Splitting/ | + | |
| - | - **Segmenting/ | + | |
| + | Aplikační vrstva poskytuje **síťové služby přímo aplikacím**. Je nejbližší uživateli – sem patří protokoly, které vývojáři nebo uživatelé skutečně volají (např. HTTP, FTP, SMTP). Nedefinuje samotné aplikace, ale pouze jejich síťové rozhraní. | ||
| - | ### Zpracování chyb při přenosech | + | **Historie a význam:** Původně |
| - | - **ARQ (Automatic Repeat reQuest)** – snaží | + | * Výsledkem je, že aplikační vrstva standardizuje pouze „jádra“ aplikací – např. přenos e-mailu, přístup |
| - | * **Stop-and-Wait ARQ** | + | |
| - | 1. Odesílatel pošle **jedinou** PDU a **zastaví se**, dokud nepřijde ACK. | + | |
| - | 2. Časovač hlídá timeout; pokud ACK nepřijde, rámec | + | |
| - | 3. V *potrubí* („pipeline“) je vždy jen 1 rámec → **propustnost** | + | |
| - | $\eta = \frac{T(frame)}{T_{\text{frame}} + 2 \cdot RTT}$; kde RTT je Round Trip Time, na dlouhých linkách klesá | + | |
| - | | + | |
| - | | + | |
| - | | + | **Funkce aplikační vrstvy:** |
| - | 1. Odesílatel udržuje | + | |
| - | 2. Přijímač potvrzuje **kumulativně** (ACK = „vše do čísla k jsem dostal v pořádku“). | + | |
| - | 3. Pokud se ztratí rámec | + | |
| - | | + | |
| - | | + | |
| - | * **Selective Repeat ARQ** | + | ==== PDU × SDU a komunikace mezi vrstvami ==== |
| - | 1. Oba konce mají okno; **každý rámec** se potvrzuje samostatným ACK nebo NACK. | + | |
| - | 2. Přijímač si rámce, které dorazí mimo pořadí, odkládá do vyrovnávací paměti | + | |
| - | 3. Odesílatel retransmituje **jen ty kusy, které opravdu chybí**. | + | |
| - | *Výhody:* nejvyšší možné využití šířky pásma; zbytečně se nic neopakuje → ideální pro linky s větším RTT (satellites), | + | |
| - | *Nevýhody: | + | |
| - | - **CRC / FCS** – zbytek dělení polynomem; detekuje všechny jednobitové a většinu vícenásobných chyb; používá se hlavně k detekci před ARQ. | + | |
| - | - **FEC (Forward Error Correction)** – přidá redundantní bity, aby příjemce chyby *opravil* bez retransmise; | + | |
| - | # 2. Protokoly TCP/IP | + | Pro komunikaci mezi jednotlivými vrstvami modelu ISO/OSI je důležité pochopit, jak si předávají data a jak je zpracovávají. |
| + | * **SDU (Service Data Unit)** – data, která vrstva N **převezme** od vrstvy N + 1. Neobsahuje žádné hlavičky nebo metadata nižších vrstev. Vrstva s SDU nijak nemanipuluje – zasazuje ji jako uživatelský payload. | ||
| + | * **PDU (Protocol Data Unit)** – datová jednotka vytvořená vrstvou N. Obsahuje **SDU jako payload**, ale přidává k němu vlastní hlavičku a případně další řídicí informace. | ||
| + | * **PCI (Protocol Control Information)** – řídicí informace v hlavičce PDU, např. adresace, typ zprávy apod. | ||
| + | * **User data** – uživatelská část PDU, odpovídající SDU | ||
| + | **Vztah:** Vrstva N vytvoří PDU tak, že obalí SDU (data z vrstvy N+1) vlastní hlavičkou → PDU = PCI + SDU | ||
| + | * **SAP (Service Access Point)** – rozhraní mezi dvěma sousedními vrstvami: | ||
| + | * *horní SAP* vrstvy N – vstup, kterým vrstva N poskytuje službu vrstvě N + 1 | ||
| + | * *dolní SAP* vrstvy N – výstup, kterým vrstva N využívá službu vrstvy N − 1 | ||
| - | ## IPv4 | + | Další pojmy: |
| - | IP protokol verze 4, správa adres je regionální, adresy jsou 32 bitové | + | * **Entity (N)** – prvek vrstvy N, který realizuje část jejích funkcí |
| + | * **Peer Entities** – entity téže vrstvy, ale na různých uzlech (např. klient/ | ||
| + | * **Service (N)** – služba poskytovaná vrstvou N vrstvě N + 1 | ||
| - | IPv4 adresa: | + | ==== Multiplexing, |
| - | například `1.1.1.1` (Cloudflare DNS) | + | |
| - | IP adresa = `< | + | Různé vrstvy mohou přenášet data různě složitým způsobem – často dochází k mapování jednoho spojení nebo datové jednotky na více přenosů (nebo naopak). |
| + | * **Multiplexing / Demultiplexing**: | ||
| + | * Příklad: více TCP spojení běžících paralelně přes jednu IP adresu (identifikováno porty) | ||
| - | původně bylo rozděleno | + | * **Splitting / Recombining**: |
| - | - A - $2^7-2$ | + | * Příklad: link aggregation |
| - | - B - $2^{14}-2$ (16382) sítí, $2^{16}-2$ (65534) hostitelů | + | |
| - | - C - $2^{21}-2$ (2097150) sítí, $2^{8}-2$ (254) hostitelů | + | |
| - | - D - multicast | + | |
| - | - E - experimentální | + | |
| - | multicastové adresy: | + | * **Segmenting / Reassembling**: Velká SDU je rozdělena na více PDU, které se přenesou samostatně a následně opět složí |
| - | 224.0.0.x - dobře známé skupiny | + | * Příklady: IP fragmentace, |
| - | 239.x.x.x - lokální multicastové skupiny | + | |
| - | maska podsítě (definuje hranici mezi síťovým a hostitelským číslem) | + | ==== Zpracování chyb při přenosech ==== |
| - | např: 255.255.252.0 - $2^{10} - 2$ uzlů v síti | + | |
| - | ### vyhrazené IP adresy | + | Při přenosu dat může docházet k chybám – buď je odhalíme a požádáme o opakování (ARQ), nebo se je pokusíme rovnou opravit pomocí redundantních dat (FEC). |
| - | - x.x.0.0 - adresa sítě | + | |
| - | - 0.0.0.x - adresa uzlu | + | |
| - | - 255.255.255.255 - omezený broadcast, neprojde přes router | + | |
| - | - x.x.255.255 - omezený broadcast, prochází | + | |
| - | - 127.x.x.x - loopback, localhost | + | |
| - | - 10.0.0.0 - lokální síť třídy A | + | |
| - | - 172.16.0.0 - 172.31.0.0 lokální síť třídy B | + | |
| - | - 192.168.0.0 - 192.168.255.0 - lokální síť třídy C | + | |
| - | v dnešní době již došly IPv4 adresy, proto se použvá NAT (Network Address Translation) - překládání adres, které umožňuje připojit více zařízení do jedné veřejné IP adresy | + | === ARQ (Automatic Repeat reQuest) === |
| - | a NAPT (Network Address Port Translation) - překládání adres a portů, které umožňuje připojit více zařízení do jedné veřejné IP adresy a zároveň rozlišovat mezi nimi pomocí portů | + | |
| - | ## IPv6 | + | Metody pro zajištění spolehlivosti pomocí potvrzování (ACK/NACK) a opakovaného přenosu: |
| - | ## ICMP | + | === ARQ (Automatic Repeat reQuest) === |
| - | Slouží k hlášení problémů při zpracování IP paketů, je povinnou částí implementace IP. | + | **Stop-and-Wait ARQ** |
| - | Není určen k zajištění spolehlivosti, není používán v multicastu ani broadcastu. | + | * Odesílatel pošle **jedinou** PDU a **zastaví se**, dokud nepřijde ACK. |
| + | * Časovač hlídá timeout; pokud ACK nepřijde, rámec se vyšle znovu. | ||
| + | * V *potrubí* („pipeline“) je vždy jen 1 rámec → **propustnost** | ||
| + | * $\eta = \frac{T(frame)}{T_{\text{frame}} + 2 \cdot RTT}$; kde RTT je Round Trip Time, na dlouhých linkách klesá k nule. | ||
| + | * *Výhody:* extrémně jednoduchá implementace, minimální vyrovnávací paměti. | ||
| + | * *Nevýhody: | ||
| - | Generování ICMP je volitelné. | + | **Go-back-N ARQ** |
| + | * Odesílatel udržuje **okno** velikosti *N* – může rozeslat až *N* rámců bez ACK. | ||
| + | * Přijímač potvrzuje **kumulativně** (ACK = „vše do čísla k jsem dostal v pořádku“). | ||
| + | * Pokud se ztratí rámec *i*, příjemce zahodí i všechny následující a pošle ACK k-1; odesílatel „skočí zpět“ a zopakuje **vše od i dál**. | ||
| + | * *Výhody:* výrazně lepší propustnost než Stop-and-Wait, | ||
| + | * *Nevýhody: | ||
| - | Používá se například pro `ping` | + | **Selective Repeat ARQ** |
| + | * Oba konce mají okno; **každý rámec** | ||
| + | * Přijímač si rámce, které dorazí mimo pořadí, odkládá do vyrovnávací paměti | ||
| + | * Odesílatel retransmituje **jen ty kusy, které opravdu chybí**. | ||
| + | * *Výhody:* nejvyšší možné využití šířky pásma; zbytečně se nic neopakuje → ideální pro linky s větším RTT (satellites), | ||
| + | * *Nevýhody: | ||
| - | ## ARP (Address Resolution Protocol) | + | === Detekce chyb (CRC / FCS) === |
| + | * **CRC (Cyclic Redundancy Check)** – zbytek po dělení dat polynomem, přenáší se spolu s rámcem. | ||
| + | * Detekuje většinu běžných chyb – typicky se používá na spojové vrstvě. | ||
| - | poskytuje konverzi mezi IP adresou a MAC adresou | + | === FEC (Forward Error Correction) === |
| - | používá se v IPv4 sítích | + | * Přidává redundantní bity, které umožní příjemci chybu **opravit bez opakování přenosu**. |
| + | * Hodí se pro případy bez zpětného kanálu (DVB, satelity, streamy). | ||
| + | * Používají | ||
| - | uzel sítě si udržuje tabulku ARP, která obsahuje IP adresy a odpovídající MAC adresy | + | {{: |
| - | pokud MAC není pro požadovanou IP adresu v tabulce, odešle ARP request (broadcast) a čeká na ARP reply (unicast) | + | |
| - | pokud je MAC adresa v tabulce, odešle ARP reply (unicast) přímo na požadovanou IP adresu | + | |
| - | ## NDP | + | ===== 2. Protokoly TCP/IP ===== |
| - | umožňuje zjistit linkovou adresu z IP adresy, detekuje změny v linkových adresách, hledá routery, zjišťuje parametry sítě, přesměrování, | + | Protokolový zásobník TCP/IP je základní architekturou internetu. Nevznikl podle ISO/OSI, ale má podobnou strukturu. Obsahuje tyto vrstvy: |
| - | implementován pomocí ICMPv6 | + | * **Aplikační vrstva** – pohlcuje aplikační, prezentační a relační vrstvu OSI |
| + | * **Transportní vrstva** | ||
| + | * **Síťová vrstva** | ||
| + | * **Vrstva síťového rozhraní** – odpovídá spojové a fyzické vrstvě OSI | ||
| - | ## UDP (User Datagram Protocol) | + | TCP/IP protokoly definují, jak se data přenášejí od zdroje k cíli pomocí identifikace přes IP adresy. Podporují tyto způsoby doručení: |
| + | * **Unicast** – komunikace 1:1 | ||
| + | * **Broadcast** – 1: všem v síti (např. 255.255.255.255) | ||
| + | * **Multicast** – 1: skupině zařízení | ||
| + | * **Anycast** – 1: nejbližšímu z více možných cílů (v IPv6) | ||
| - | poskytuje aplikační rozhraní k IP | + | ==== IPv4 ==== |
| + | IPv4 je původní verze IP protokolu. Adresy jsou 32bitové, zapisované jako čtyři desetinná čísla (např. `1.1.1.1` (Cloudflare DNS)), správa adres je regionální | ||
| - | neposkytuje spolehlivost (neprovádí kontrolu chyb ani nezajiššťuje doručení packetů / doručení ve správném pořadí) | + | IP Adresa má dvě části: |
| + | * **síťová část** (network number) | ||
| + | * **část hostitele** (host number) | ||
| - | ## TCP (Transmission Control Protocol) | + | Původně byly IP adresy rozděleny na **třídy**: |
| - | zajišťuje spolehlivou komunikaci mezi aplikacemi (obdobně jako TCP, ale s implementovanými funkcemi | + | * **Třída A** – $2^7 - 2 = 126$ sítí, $2^{24} - 2 = 16777214$ hostitelů |
| + | * **Třída B** – $2^{14} - 2 = 16382$ sítí, $2^{16} - 2 = 65534$ hostitelů | ||
| + | * **Třída C** – $2^{21} - 2 = 2097150$ sítí, $2^8 - 2 = 254$ hostitelů | ||
| + | * **Třída D** – pro multicast | ||
| + | * **Třída E** – rezervováno | ||
| - | zajišťuje: | + | **Multicastové adresy:** |
| - | - řízení datového toku | + | * 224.0.0.x – dobře známé skupiny |
| - | - sekvenční číslování packetů | + | * 239.x.x.x – lokální skupiny |
| - | - generování potvrzení | + | |
| - | - emuluje plně duplexní spojení | + | |
| - | - segmentuje data do packetů | + | |
| - | TCP congestion control - řízení zahlcení sítě | + | **Maska podsítě** definuje, kolik bitů tvoří síťovou část. |
| - | - slow start - zvyšuje rychlost přenosu dat, dokud nedojde k zahlcení sítě | + | * např. 255.255.252.0 odpovídá síti s $2^{10} |
| - | - congestion avoidance - zmenšuje rychlost přenosu dat, dokud nedojde k zahlcení sítě | + | |
| - | - fast retransmit - znovu odešle packet, který byl ztracen | + | |
| - | - fast recovery - zmenšuje rychlost přenosu dat, dokud nedojde k zahlcení sítě | + | |
| - | ## DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) | + | === Vyhrazené IPv4 adresy |
| - | slouží k automatickému přidělování IP adres a dalších parametrů (např. maska podsítě, výchozí brána, DNS server) klientům v síti | + | |
| - | DHCP server většinou běží na routeru nebo serveru v síti | + | |
| - | DHCP server přiděluje IP adresy | + | |
| - | ## DNS (Domain Name System) | + | * **x.x.0.0** – adresa celé sítě |
| - | převod slovních doménových jmen na IP adresy a naopak | + | * **0.0.0.x** – adresa uzlu v neznámé síti |
| - | je zajištěn pomocí distribuované hierarchie serverů kde část serverů je zodpovědná za určité domény | + | * **255.255.255.255** – omezený broadcast, neprojde |
| - | rekurzivně hledáme IP adresu pro doménu kdy se postupně dotazujeme na servery zodpovědné za domény | + | * **x.x.255.255** – řízený broadcast, prochází přes router |
| + | * **127.x.x.x** – loopback (localhost), | ||
| + | * **10.0.0.0/ | ||
| + | * **172.16.0.0 – 172.31.0.0** – privátní sítě (třída B) | ||
| + | * **192.168.0.0 – 192.168.255.0** – privátní sítě (třída C) | ||
| - | například překlad `cw.felk.cvut.cz` na `147.32.84.36` bude proveden přes servery zodpovědné za domény: | + | === Vyčerpání adres a NAT === |
| - | * `.cz` | + | |
| - | * `.cvut.cz` | + | |
| - | * `.felk.cvut.cz` | + | |
| - | * `.cw.felk.cvut.cz` | + | |
| - | * a nakonec se dotáže na IP adresu `cw.felk.cvut.cz` | + | |
| - | historicky se překlad | + | Vzhledem k vyčerpání IPv4 adres se běžně používá: |
| - | ## Směrování v IP sítích | + | * **NAT (Network Address Translation)** – více zařízení sdílí jednu veřejnou |
| + | * **NAPT (Network Address Port Translation)** – překlad nejen adres, ale i portů → umožňuje rozlišit zařízení pomocí portů | ||
| + | Např. interní adresa `192.168.1.42: | ||
| + | ==== IPv6 ==== | ||
| + | IPv6 je nástupcem protokolu IPv4 – umožňuje přidělit mnohem více unikátních IP adres díky délce **128 bitů** (oproti 32 bitům u IPv4). Zároveň přináší zjednodušenou strukturu hlavičky a pokročilejší funkce (např. anycast, auto-konfiguraci). | ||
| + | **Zápis IPv6 adres:** | ||
| + | * 8 bloků po 4 hexadecimálních číslicích, | ||
| + | * např. `2001: | ||
| + | * lze zkrátit: | ||
| + | * **vynechání úvodních nul**: `2001: | ||
| + | * **nahrazení sekvence nul** pomocí `::` – ale **jen jednou v adrese**: `2001: | ||
| + | **Příklad zápisu v URL:** `http:// | ||
| - | # 3. Síťové technologie | + | === Struktura IPv6 adresy === |
| - | ## Ethernet | + | Adresa se skládá z několika částí: |
| - | Ethernet je skupina technologií pro přenos dat v lokálních sítích | + | * **Globální směrovací prefix** – typicky 48 bitů |
| + | * **Identifikátor podsítě** – obvykle 16 bitů | ||
| + | * **Identifikátor rozhraní | ||
| + | * často odvozen z MAC adresy pomocí | ||
| - | ### Charakteristiky Ethernetu | + | **Zápis s prefixem:** např. `2001: |
| - | - Data se přenášejí v **MAC rámcích**. | + | |
| - | - Přístupová metoda: **CSMA/CD** (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection). | + | |
| - | - Moderní Ethernet využívá nejčastěji **kroucenou dvoulinku (twisted pair)** nebo **optické vlákno**. | + | |
| - | - Fyzická topologie může být různá, logická topologie je obvykle **hvězdicová**. | + | |
| - | - K zabránění vzniku smyček se využívá **Spanning Tree Protocol (STP)**. | + | |
| - | ### Varianty Ethernetu | + | === Typy IPv6 adres === |
| - | - Původně **10Base2 (koaxiální kabel)**, dnes nejčastěji **100Base-TX**, | + | |
| - | - Standardní označení: **IEEE 802.3xx**. | + | |
| - | ### Propojovací zařízení v Ethernet sítích | + | |
| - | - **Opakovač (repeater)** – zvětšuje dosah sítě, regeneruje signál. | + | * **Multicast** – odeslání dat celé skupině uzlů |
| - | - **Rozbočovač (hub)** – pracuje na fyzické vrstvě, vysílá data na všechny porty (vyšší koliznost). | + | * prefix `ff00::/ |
| - | - **Most (bridge)** – filtruje provoz mezi segmenty sítě. | + | |
| - | - **Přepínač (switch)** – pracuje na linkové vrstvě, předává rámce pouze na cílový port na základě MAC adresy, odděluje kolizní domény. | + | * (IPv6 **nepodporuje broadcast** – nahrazen multicastem) |
| - | ## Wi-Fi | + | === Vybrané speciální adresy === |
| - | Wi-Fi je bezdrátová technologie standardizovaná jako **IEEE 802.11**, využívající rádiový přenos. | + | |
| + | | ||
| + | | ||
| + | | ||
| + | * `ff00::/8` – multicastové adresy | ||
| - | ### Vlastnosti Wi-Fi | + | === Zvláštní poznámky === |
| - | - Flexibilní – žádná nutná fyzická infrastruktura. | + | |
| - | - Využívá pásma **2,4 GHz**, **5 GHz** a nově **6 GHz**. | + | |
| - | - Přístupová metoda: **CSMA/CA** (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance). | + | |
| - | - Bezdrátové stanice se nemusejí navzájem slyšet → eliminace kolizí probíhá přes reservation mechanism a potvrzování (ACK). | + | |
| - | ### Typy sítí | + | |
| - | - **Ad-hoc** – přímá komunikace mezi zařízeními bez Access Pointu. | + | |
| - | - **Infrastructure mode** – komunikace přes **Access Point (AP)**. | + | |
| - | ### Spolehlivost | + | ==== ICMP (Internet Control Message Protocol) ==== |
| - | - Standard **IEEE 802.11** definuje vlastní vrstvu zajišťující spolehlivost. Data se tedy mezi zařízeními spojených přes Wi-Fi nemohou ztratit i při použití UDP protokolu. | + | |
| - | ### Bezpečnostní standardy | + | ICMP je součástí IP protokolu a slouží k **hlášení problémů při zpracování IP paketů**. Nezajišťuje spolehlivost komunikace – je určen pro diagnostiku a řízení. |
| - | - **WEP** (zastaralý), | + | |
| - | ## Přístupové metody | + | * Povinná součást implementace IPv4 i IPv6. |
| + | * Nepoužívá se pro **broadcast** ani **multicast**. | ||
| + | * Generování ICMP zpráv je **volitelné** – typicky je generují směrovače. | ||
| + | * Neposílají se, pokud je zdrojová adresa neplatná (např. `0.0.0.0`, `127.0.0.1`…). | ||
| - | ### Deterministické přístupové metody | + | **Příklady využití:** |
| - | - **Master-slave** – centrální master přiděluje přístup slave uzlům. | + | * `ping` |
| - | - **Token passing** – uzly si předávají token, který umožňuje vysílání. | + | * `traceroute` – využívá |
| - | - **TDMA (Time Division Multiple Access)** – přenosový kanál je rozdělen do časových slotů. | + | |
| - | - **Delegated token** – arbitr rozesílá výzvy k vysílání. | + | |
| - | ### Nedeterministické přístupové metody | + | **Typické typy ICMP zpráv:** |
| - | - **CSMA** – uzel vysílá po zjištění volného kanálu. | + | * Echo Request (8) / Reply (0) ; Destination Unreachable (3) ; Time Exceeded (11) ; Redirect (5) |
| - | - **CSMA/CD** – Ethernet, detekce kolizí a opakování přenosu po náhodném zpoždění. | + | |
| - | - **CSMA/CA** – Wi-Fi, předcházení kolizím pomocí rezervace kanálu a náhodného back-off intervalu. | + | |
| - | - **CSMA/CR** – kolize řešeny prioritou uzlů. | + | |
| - | ## VLAN (Virtual LAN) | + | ==== ARP (Address Resolution Protocol) ==== |
| - | Virtuální LAN umožňuje logicky oddělit provoz na sdílené fyzické infrastruktuře. Definováno standardem | + | ARP se používá pro **získání MAC adresy podle IP adresy** – na linkové vrstvě IPv4 sítí. |
| - | ### Vlastnosti VLAN | + | * Funguje jen v rámci jedné fyzické sítě (neprochází routery). |
| - | - Oddělení provozu mezi skupinami zařízení. | + | |
| - | - Přepínače | + | * Pokud MAC adresa není známa: |
| - | - VLAN tagy umožňují i řízení QoS (Quality of Service). | + | * odesílá se **ARP request** |
| - | - **Spanning Tree Protocol** je aplikován samostatně pro každou VLAN. | + | * cílový uzel odpoví |
| + | * ARP odpověď může aktualizovat existující záznamy v cache. | ||
| - | ## Rozdíly mezi rozbočovačem a přepínačem | + | **Pouze pro IPv4.** V IPv6 se místo toho používá NDP. |
| - | **Rozbočovač | + | ==== NDP (Neighbor Discovery Protocol) ==== |
| - | **Přepínač (switch)** pracuje | + | NDP je protokol používaný v IPv6 sítích pro správu sousedů na linkové vrstvě. Implementuje se pomocí |
| + | |||
| + | **Zajišťuje: | ||
| + | * zjištění linkové adresy souseda (obdoba ARP) | ||
| + | * detekci změn linkových adres | ||
| + | * detekci duplicitních adres | ||
| + | * přesměrování a hledání směrovačů (router discovery) | ||
| + | * získávání parametrů sítě – prefixy, MTU, směrovače… | ||
| + | |||
| + | **Používané zprávy ICMPv6:** Router Solicitation / Advertisement ; Neighbor Solicitation / Advertisement ; Redirect | ||
| + | |||
| + | ==== UDP (User Datagram Protocol) ==== | ||
| + | |||
| + | UDP poskytuje jednoduché aplikační rozhraní k IP vrstvě. | ||
| + | * **Neposkytuje: | ||
| + | | ||
| + | |||
| + | **Struktura hlavičky UDP (8 bajtů): | ||
| + | * Source Port | ||
| + | * Destination Port | ||
| + | * Length – délka celého UDP paketu | ||
| + | * Checksum – volitelný kontrolní součet | ||
| + | |||
| + | ==== TCP (Transmission Control Protocol) ==== | ||
| + | |||
| + | TCP zajišťuje **spolehlivou spojovanou komunikaci** mezi aplikacemi. Na rozdíl od UDP garantuje doručení dat ve správném pořadí, bez ztrát a duplikací. | ||
| + | |||
| + | * Emuluje **plně duplexní spojení** – obě strany mohou komunikovat současně | ||
| + | * Zajišťuje: | ||
| + | * **sekvenční číslování** segmentů | ||
| + | * **potvrzování (ACK)** přijatých dat | ||
| + | * **řízení toku** pomocí okna | ||
| + | * **opakování ztracených dat** | ||
| + | * **segmentaci** větších bloků dat | ||
| + | |||
| + | === TCP spojení === | ||
| + | |||
| + | * Navázání: | ||
| + | * Ukončení: výměna FIN a ACK | ||
| + | |||
| + | === TCP congestion control (řízení zahlcení) === | ||
| + | |||
| + | TCP dynamicky upravuje rychlost přenosu na základě ztrát paketů a odezvy: | ||
| + | * **Slow start:** Začíná s malým oknem, které se exponenciálně zvětšuje, rychle detekuje maximální přenosovou kapacitu | ||
| + | * **Congestion avoidance: | ||
| + | * **Fast retransmit: | ||
| + | * **Fast recovery:** Po ztrátě nastaví nové (nižší) okno, ale nevstupuje znovu do slow start, umožňuje pokračovat v přenosu s mírným omezením | ||
| + | |||
| + | ==== DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) ==== | ||
| + | |||
| + | DHCP slouží k **automatickému přidělování síťových parametrů** klientům v síti – nejčastěji IP adresa, maska podsítě, výchozí brána, DNS server apod. | ||
| + | |||
| + | * DHCP server běží obvykle na routeru nebo jiném síťovém zařízení | ||
| + | * Adresy jsou přidělovány z definovaného **adresního rozsahu (poolu)** | ||
| + | * Lze nastavit i **statické přidělení IP** pro konkrétní MAC adresu | ||
| + | * Protokol běží nad **UDP** a využívá **broadcast** zprávy | ||
| + | |||
| + | Používá se při spuštění počítače nebo zařízení pro získání konfigurace bez zásahu uživatele. | ||
| + | |||
| + | ==== DNS (Domain Name System) ==== | ||
| + | |||
| + | DNS zajišťuje **překlad doménových jmen na IP adresy a zpět**. Umožňuje používat čitelné názvy místo číselných IP adres. | ||
| + | |||
| + | * Funguje jako **hierarchický distribuovaný systém** | ||
| + | * Každá část doménového jména je obsluhována jiným serverem (např. `.cz`, `.cvut.cz`, …) | ||
| + | * Servery mají **autoritativní zónu** – zodpovídají za konkrétní část doménového stromu | ||
| + | * Dotazy mohou být **rekurzivní** (server hledá za nás) nebo **iterativní** (vrací jen odkazy dál) | ||
| + | |||
| + | **Příklad překladu `cw.felk.cvut.cz`: | ||
| + | * DNS klient postupně získává IP dotazem na: | ||
| + | * `.cz` | ||
| + | * `.cvut.cz` | ||
| + | * `.felk.cvut.cz` | ||
| + | * `.cw.felk.cvut.cz` | ||
| + | |||
| + | **Typy DNS serverů: | ||
| + | * *Primární* – má autoritu a provádí editaci záznamů | ||
| + | * *Sekundární* – kopie dat od primárního serveru | ||
| + | * *Caching only* – ukládá odpovědi, snižuje zátěž sítě, není autoritativní | ||
| + | |||
| + | **Historie: | ||
| + | * Dříve se překlad řešil lokálně přes soubor `hosts.txt`, | ||
| + | * S růstem sítě se tato metoda stala neudržitelnou → vznik DNS | ||
| + | |||
| + | |||
| + | ==== Směrování v IP sítích ==== | ||
| + | |||
| + | Směrování (routing) zajišťuje **doručení paketů k cílové IP adrese**, i pokud se nachází v jiné síti. Směrování probíhá na **síťové | ||
| + | |||
| + | **Zajišťuje jej směrovač (router): | ||
| + | * Analyzuje cílovou IP adresu v hlavičce paketu | ||
| + | * Vyhledá nejlepší cestu podle **směrovací tabulky** | ||
| + | * Paket předá dál – na MAC adresu následujícího uzlu (next hop) | ||
| + | * Může propojovat sítě s různými fyzickými i linkovými technologiemi (např. Ethernet a Wi-Fi) | ||
| + | |||
| + | **Charakteristiky směrování: | ||
| + | * Směrovač zná **topologii sítě** (nebo její část) | ||
| + | * Směrovací tabulka se může plnit staticky nebo dynamicky (např. pomocí OSPF, BGP…) | ||
| + | * Směrovače mohou v síti tvořit **zpoždění** – při přetížení mohou některé pakety zahodit | ||
| + | |||
| + | **Gateway: | ||
| + | * Prvek pracující na vyšších vrstvách (často až **aplikační**) | ||
| + | * Umožňuje propojení různých systémů nebo protokolových rodin – například mezi OSI a TCP/IP | ||
| + | * Překládá formáty, adresy i logiku protokolů | ||
| + | |||
| + | |||
| + | ===== 3. Síťové technologie ===== | ||
| + | |||
| + | ==== Ethernet ==== | ||
| + | |||
| + | Ethernet je nejrozšířenější technologie pro **lokální sítě (LAN)**. Patří do linkové vrstvy | ||
| + | |||
| + | === Charakteristiky Ethernetu === | ||
| + | * Přenáší data v rámci **MAC rámců** | ||
| + | * Přístupová metoda: **CSMA/CD** – kolize jsou detekovány a rámce znovu odeslány | ||
| + | * Využívá **kroucenou dvoulinku** nebo **optické vlákno** | ||
| + | * **Fyzická topologie** může být různá, ale **logická topologie** je většinou **hvězdicová** | ||
| + | * Pro zamezení smyček se používá **Spanning Tree Protocol (STP)** | ||
| + | |||
| + | === Varianty Ethernetu === | ||
| + | * Historicky: **10Base2** (koaxiální kabel) | ||
| + | * Dnes běžně: **100Base-TX**, | ||
| + | * Označení podle standardu: **IEEE 802.3xx**, např.: | ||
| + | * `802.3a` – 10Base2 | ||
| + | * `802.3ab` – 1000Base-T | ||
| + | |||
| + | === Propojovací | ||
| + | * **Opakovač (repeater)** – regeneruje signál, zvětšuje dosah (používá se omezeně, max. 2–4 za sebou) | ||
| + | * **Rozbočovač (hub)** – pracuje | ||
| + | * **Most (bridge)** – filtruje provoz mezi segmenty sítě | ||
| + | * **Přepínač (switch)** – pracuje na linkové vrstvě, přeposílá rámce jen na cílový port podle MAC adresy, | ||
| + | |||
| + | ==== Wi-Fi ==== | ||
| + | |||
| + | Wi-Fi je bezdrátová síťová technologie, | ||
| + | |||
| + | === Vlastnosti Wi-Fi === | ||
| + | * **Flexibilita** – není potřeba fyzická infrastruktura, | ||
| + | * Přenos probíhá v pásmech **2,4 GHz**, **5 GHz** a nově **6 GHz** | ||
| + | * Přístupová metoda: **CSMA/CA (Collision Avoidance)** – kolizím se předchází, | ||
| + | * Kolize se eliminují pomocí **rezervačních mechanismů** (RTS/CTS) a **potvrzování přenosu (ACK)** | ||
| + | |||
| + | === Typy sítí === | ||
| + | * **Ad-hoc** – přímé spojení mezi zařízeními, | ||
| + | * **Infrastructure mode** – připojení zařízení přes **Access Point (AP)**, běžný režim ve většině sítí | ||
| + | |||
| + | === Spolehlivost přenosu === | ||
| + | * Standard **IEEE 802.11** obsahuje vlastní mechanismy zajišťující spolehlivost přenosu | ||
| + | * I při použití nespolehlivých protokolů (např. UDP) rámce mezi zařízeními nesmí být ztraceny | ||
| + | |||
| + | === Bezpečnostní standardy === | ||
| + | * **WEP** – původní, dnes považován za nebezpečný | ||
| + | * **WPA** – dočasná náhrada | ||
| + | * **WPA2** – bezpečné šifrování pomocí AES, dnes nejrozšířenější | ||
| + | * **WPA3** – moderní standard s vyšší úrovní zabezpečení | ||
| + | |||
| + | ==== Přístupové metody ==== | ||
| + | |||
| + | Přístupová metoda určuje, jakým způsobem zařízení sdílejí přenosové médium – tedy **kdo a kdy může vysílat**. Dělíme je na deterministické a nedeterministické. | ||
| + | |||
| + | === Deterministické přístupové metody === | ||
| + | Kolize **vůbec nenastávají** – přístup je řízený a předem daný. | ||
| + | |||
| + | * **Master-slave** | ||
| + | * Jeden uzel (*master*) přiděluje právo vysílat ostatním (*slave*). | ||
| + | * Slave nemůže sám od sebe vysílat. | ||
| + | * Využití např. v průmyslových distribuovaných systémech. | ||
| + | * *+* jednoduchá implementace, | ||
| + | * **Token passing** | ||
| + | * Uzel může vysílat jen, pokud drží **token** – speciální datovou jednotku. | ||
| + | * Token se předává v kruhu. | ||
| + | * *+* rovnost uzlů, *–* ztráta tokenu = dočasná nefunkčnost | ||
| + | * **TDMA (Time Division Multiple Access)** | ||
| + | * Kanál je rozdělen na **časové sloty**, každé zařízení má přidělený svůj čas. | ||
| + | * Umožňuje více uživatelům sdílet stejné médium bez kolizí. | ||
| + | * **Delegated token** | ||
| + | * Právo vysílat přiděluje **arbitr** vysíláním výzev. | ||
| + | * *–* závislost na uzlu arbitra | ||
| + | |||
| + | === Nedeterministické přístupové metody === | ||
| + | Kolize **mohou nastat**, ale protokol s nimi počítá. | ||
| + | |||
| + | * **CSMA (Carrier Sense Multiple Access)** | ||
| + | * Uzel čeká, dokud je médium volné, pak vysílá. | ||
| + | * Pokud médium není volné, čeká. | ||
| + | * **CSMA/CD (Collision Detection)** – Ethernet | ||
| + | * Po detekci kolize vysílání přeruší, čeká **náhodný čas (back-off)** a zkouší znovu. | ||
| + | * **CSMA/CA (Collision Avoidance)** – Wi-Fi | ||
| + | * Uzel oznámí úmysl vysílat (např. RTS/CTS), čeká, zda je médium volné. | ||
| + | * Eliminace kolizí u zařízení, | ||
| + | * **CSMA/CR (Collision Resolution)** | ||
| + | * Uzlům je přiřazena **priorita** – v případě kolize má přednost uzel s vyšší | ||
| + | * Kolize se neřeší náhodným zpožděním, | ||
| + | |||
| + | ==== VLAN (Virtual LAN) ==== | ||
| + | |||
| + | **VLAN (Virtual LAN)** umožňuje **logické oddělení provozu** na sdílené fyzické infrastruktuře – bez nutnosti fyzicky oddělených kabeláží. Definováno standardem **IEEE 802.1Q**. | ||
| + | |||
| + | === Vlastnosti VLAN === | ||
| + | * Oddělení komunikace mezi skupinami zařízení – **každá VLAN funguje jako samostatná síť** | ||
| + | * Implementace je zajištěna pomocí **přepínačů (switchů)**, které přidávají do rámců tzv. **VLAN tagy** | ||
| + | * VLAN tag obsahuje **číslo VLAN** a volitelně **prioritu** | ||
| + | * VLAN tagy mohou být využity i pro řízení **QoS (Quality of Service)** | ||
| + | * **Spanning Tree Protocol (STP)** | ||
| + | |||
| + | Díky VLAN je možné například v jedné firmě oddělit síť pro zaměstnance, | ||
| + | |||
| + | ==== Rozdíly mezi rozbočovačem a přepínačem ==== | ||
| + | |||
| + | **Rozbočovač (hub)** | ||
| + | * Pracuje na **fyzické vrstvě** ISO/OSI modelu | ||
| + | * Data vysílá **všem portům** – forma broadcastu | ||
| + | * Vede k vysoké míře kolizí a nízké efektivitě | ||
| + | * **Bezpečnost je nízká**, protože každý může slyšet | ||
| + | * Dnes je **zastaralý** a prakticky nepoužívaný | ||
| + | |||
| + | **Přepínač (switch)** | ||
| + | * Pracuje na **linkové vrstvě** | ||
| + | * Data přeposílá **cíleně** podle MAC adresy | ||
| + | * **Odděluje kolizní domény**, zvyšuje efektivitu přenosu | ||
| + | * **Bezpečnější** než hub – odposlech je obtížnější | ||
| + | * Je běžnou součástí | ||
| - | </ | ||
