21. Architektura TCP IP + Mezisíťová vrstva

Mezi-síťová vrstva:

• Vrstva zajišťuje především síťovou adresaci, směrování a předávání datagramů

• Protokoly: IP, ARP, RARP, ICMP, IGMP, IGRP, IPSEC. Je implementována ve všech prvcích sítě - směrovačích i koncových zařízeních.

Vrstva síťového rozhraní:

• Nejnižší vrstva umožňuje přístup k fyzickému přenosovému médiu

• Je specifická pro každou síť v závislosti na její implementaci

• Příklady sítí: Ethernet, Token ring, FDDI, 100BaseVG, X.25, SMDS.

Mezi-síťová vrstva:

Funkce mezi-síťové vrstvy:

• Vrstva zajišťuje především síťovou adresaci, směrování a předávání datagramů

• Stejné chování jako v modelu ISO/OSI

Protokoly mezi-síťové vrstvy:

IP (Internet Protocol):

• Velmi jednoduchý protokol - provádí přenos dat bez spojení a nespolehlivě (UDP)

• protokolová datová jednotka se jmenuje IP datagram

• v současnosti používáme verze protokolu IPv.4 a IPv.6

• Je zodpovědný za směrování datagramů (paketů) ze zdrojového počítače do cílového hostitele přes jednu nebo více IP sítí

• Paket se skládá z řídících dat (metadat) a z uživatelských dat

• Řídící data poskytují síti potřebná data k doručení paketu, například adresu zdroje a cíle, kódy pro detekci chyb – kontrolní součty a informace o pořadí

• Data se v IP síti posílají po blocích nazývaných datagramy

• Jednotlivé datagramy putují sítí zcela nezávisle - na začátku komunikace není potřeba navazovat spojení či jinak „připravovat cestu“ datům, přestože spolu třeba příslušné stroje nikdy předtím nekomunikovaly

• Každé síťové rozhraní komunikující prostřednictvím IP má přiřazeno jednoznačný identifikátor, tzv. IP adresu

• V každém datagramu je uvedena IP adresa odesílatele i příjemce - na základě těchto adres pak směrovače (routery) na trase provádí rozhodnutí, jakým směrem paket odeslat, tzv. směrování (routing)

ARP (Address Resolution Protocol):

• Má za úkol zjišťovat fyzické adresy

• Proč k doručení IP datagramu nestačí IP adresa?

• Znalost fyzické adresy adresáta je nezbytná k tomu abychom mohli sestavit rámec vrstvy spojové (v našem případě rámec ethernetu)

• V záhlaví rámce jsou totiž fyzické adresy odesilatele a příjemce

• V případě že odesílatel nezná fyzickou adresu adresáta, musí ke zjištění této adresy použít protokol ARP

• Zprávy protokolu ARP (dotazy a odpovědi) jsou zapouzdřeny v rámci vrstvy spojové
  

RARP (Reverse Address Resolution Protocol):

• V počítačových sítích s IP protokolem se používá k získání vlastní IP adresy počítače při znalosti MAC adresy (tu každý počítač zná, má ji v trvalé paměti síťové karty).

• Vysílající vyšle RARP dotaz (RARP request) obsahující vlastní MAC adresu

• Dotaz se posílá na MAC broadcast - tedy všem počítačům v dané fyzické síti

• V ní by se měl nacházet RARP server opatřený tabulkou obsahující IP adresy příslušející jednotlivým MAC adresám

• Server prohlédne tabulku - pokud v ní najde MAC adresu tazatele, pošle mu zpět RARP odpověď (RARP reply) s IP adresou, kterou si má nastavit

• Místo protokolu RARP se dnes využívá DHCP nebo BOOTP protokoly