CCNA Semester 1 - Chapter 2

KC KHOR, Multimedia Univ. Cyberjaya 1

CCNA Exploration Network Fundamentals

Chapter 02

Communicating Over The Network


The Elements of Communication

Komunikácia začína so správou, alebo informáciou, ktorá musí byť poslaná od jedného jednotlivca alebo zariadenia do ďaľšieho, ktorý používa odlišné komunikačné metódy.

Všetky tie metódy majú 3 spoločné faktory:- message source, or sender- destination, or receiver- a channel


Communicating The Messages

Dáta sú oddelované do menších častí behom prenosu - Segmentation

Výhody segmentácie sú:- Mnoho odlišných konverzácií môže byť prenášaných po sieti. Prenášanie častí oddelených konverzácií dokopy na sieti sa nazýva multiplexing.

- Lepšia spoľahlivosť pri komunikácií. Oddelené časti každej správy nemusia cestovať rovnakou cestou cez sieť zo zdroja do cieľa.


segmentation and multiplexing- Zahŕňa viac (adresovanie, značenie, posielanie, príjmanie atď. a sú časovo zdĺhavé).

Každý oddelený segment musí prejsť podobným procesom, ktorý zabezpečí, že príde do správneho cieľa a môže byť poskladaný (reassembled) do rovnakej správy aká bola originálna.

Viaceré typy zariadení sa stará o spoľahlivý prenos dát po sieti.


Components of the Network Devices (PCs, intermediary devices) Media (Cable or wireless) Services and processes (Software)


End Devices and Their Roles Koncové zariadenia poznáme ako hostí.

Hosťovské zariadenie je buď odosielateľ alebo príjmateľ.

Na rozpoznanie(distinguish) jedného hosťa od ďalšieho, každý hosť na sieti je identifikovaný podľa adresy.

Hosť (Odosielateľ) používa adresy cieľových hosťov, aby určil kde by mal poslať správu (message).

Software určuje úlohu hosťa. Hosť môže byť client, server alebo oboje.


Intermediary Devices and Their Roles Examples:

- Network Access Devices (Hubs, switches, and wireless access points)- Internetworking Devices (routers)- Communication Servers and Modems- Security Devices (firewalls)


Procesy bežiace na intermediary network devices vykonávajú tieto funkcie:

- Regenerate and retransmit data signals

- Maintain information about what pathways exist through the network and internetwork.

- Notify other devices of errors and communication failures

- Direct data along alternate pathways when there is a link failure

- Classify and direct messages according to QoS priorities

- Permit or deny the flow of data, based on security settings


Network Media Komunikácie cez sieť je zdieľaná na médiu.

•3 typy médií:

-Metallic wires within cables

-Glass or plastic fibers (fiber optic cable)

-Wireless transmission


Kódovanie signálu je odlišné pre každé médium. - Metallic wires, dáta sú kódované v elektrických impulzoch.

- Fiber optic – vysielané svetlom, buď infračervené, alebo rozsahmi viditeľného svetla.

- Wireless transmission, elektromagnetické vlny.

Kritéria pre výber vhodného sieťového média:- The distance(vzdialenosť),the media can successfully carry a signal.

- The environment(vybavenie), v ktorom bude médium inštalované.

- The amount(čiastka) of data and the speed(rýchlosť) akou budú vysielané.

- The cost(cena) média a inštalácie.


LAN, WAN, Internetworks Local Area Network (LAN) - An individual network usually spans a

single geographical area, providing services and applications to people within a common organizational structure, such as a single business, campus or region

Wide Area Network (WAN)- Individual organizations usually lease connections through a telecommunications service provider network. These networks that connect LANs in geographically separated locations are referred to as Wide Area Networks.


Internetworks - A global mesh of interconnected networks for communication. Ex: Internet


The term intranet je často nazývaný ako privátne pripojenie LANs a WANs, ktoré leží pozdĺž organizácie a je upravené na prístup jedine členmi organizácie, zamestnancami a ostatným s autorizáciou.


Network Representations


- Network Interface Card - A NIC, or LAN adapter, poskytuje fyzické pripojenie do siete PC do iného zariadenia. Médium pripája PC do sieťového zariadenia priamo do NIC.

- Physical Port – Konektor sieťového zariadenia, kde je pripojené médium do hosťa a hosť do iného sieťového zariadenia.

- Interface – Špecializované porty na (internetworking devices), ktoré ho pripájajú do samostatných sietí. Preto sú smerovače (routers) použité na prepájanie sietí, porty na routri sú nazývané sieťovými rozhraniami (network interfaces).


Rules that Govern Communications Komunikácia na sieti je ovládaná(governed) preddefinovanými

pravidlami nazývanými protokoly.

Skupina protokolov, ktoré sú nutné, aby sa vykonávali komunikačné funkcie je nazývaná protocol suite. Tieto protokoly sú implementované v software a hardware, ktorý má inštalovaný každý hosť alebo sieťové zariadenie.

Networking protocols suites describe processes such as:- Formát a štruktúru správy.- Proces, ktorým sieťové zariadenia zdieľajú informácie o cestách s inými

sieťami.- Ako a kedy sú prepustené chybné a systémové správy medzu zariadeniami.- Nastavenie a ukončenie relácie (session) dátového prenosu.

Samostatné protokoly v protocol suite môžu byť vendor-specific and proprietary.


Protocol Suites & Industry Standard Mnoho protokolov, ktoré sú zahŕňané v protocol suite

obsahujú iné široko používané protokoly alebo priemyselné štandardy.

Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) or the Internet Engineering Task Force (IETF)

Používanie štandardov vo vývoju a implementovaní protokolov zabezpečuje, že produkty od odlišných výrobcov (manufacturers) môžu pracovať spolu pre efektívnu komunikáciu.


The Interaction of Protocols

Application protocol – HTTP. HTTP definuje obsah a formátovanie žiadostí a odpovedí vymieňaných medzi klientom a serverom.

Transport Protocol – TCP. TCP oddeľuje HTTP správy do menších segmentov. Tiež je zodpovedný za veľkosť a rýchlosť vymieňania správ.

Internetwork Protocol – IP. Zapúzdruje segmenty do paketov, pridá adresu a vyberá najlepšiu cestu do cieľa.

Network Access Protocol – Protokoly tvorené pre dátovú linku a fyzický prenos dát na médiu.

Will learn more in TCP/IP model


Using Layer Models Na pochopenie súvislosti medzi odlišnými protokolmi, je práve

použitý Vrstvovaný model (layered model).

Výhody:- Asistuje v úprave protokolov, preto protokoly, ktoré pracujú na určitej vrstve majú definované informácie, ktoré sa na nich vykonávajú a definujú rozhranie do vrstiev vyššie a nižšie.

- Podporuje konkurz, pretože produkty od iných výrobcov môžu pracovať spolu. - Zabraňuje zmeny v schopnostiach a technológií v jednej vrstve pred ovplyvnením v druhej vrstve.- Poskytuje rovnaký jazyk pre popis sieťových funkcii a schopností.


Protocol & Reference Model Poznáme 2 typy sieťových modelov. A protocol model poskytuje model, ktorý je dôkladne

prispôsobený k Protocol suite. Hierarchická množina spojených protokolov v balíku typicky reprezentuje všetky funkcie požadované na rozhranie ľudskej siete s dátovou sieťou: TCP/IP model.

A reference model poskytuje bežný manuál pre udržiavanie dôslednosti vo všetkých typoch sieťových služieb a protokolov. Referenčný model nie je určený implementovať špecifikácie alebo poskytovať vhodný level detailu na definovanie presných služieb sieťovej architektúry. Primárny cieľ referenčného modelu je pomáhať pochopenie funkcií a riešenie problémov. Tento referenčný model sa nazýva OSI Model.


The OSI Reference Model OSI Referenčný model je

primárne použitý pre sieťovú komunikáciu.

Je vidieť sieťové funkcie na každej vrstve.

Štruktúra, ktorá môže byť použitá na pochopenie ako sa posielajú informácie cez sieť.

7 layers – každá vrstva má iné sieťové funkcie.


OSI – The Application Layer Poskytuje užívateľom sieťové

služby (aplikácie) Neposkytuje aplikácie do iných

vrstiev !!! ***Myslíme aplikácie, ktoré

používate denne


OSI – The Presentation Layer Zabezpečuje, že

informácia na aplikačnej vrstve jedného systému posielaná von, je čitateľná aplikačnou vrstvou iného systému.

*** Myslíme bežné formáty súborov(JPEG, txt etc)


OSI – The Session Layer *** Po príprave dát,

potrebujeme vybudovať komunikačné kanály na posielanie dát

Táto vrstva udržuje, riadi a ukončuje komunikáciu medzi dvoma hosťami.

Tiež synchronizuje dialóg medzi dvoma hosťami na prezentačných vrstvách a riadi ich výmeny dát.


OSI – The Transport Layer Dáta budú segmentované

a posielané do cieľového zariadenia. Transportná vrstva cieľového zariadenia ich bude znova skladať.

Táto vrstva drží spoľahlivý prenos. (zabezpečuje, aby dáta prišli do cieľa kompletné)


OSI – The Network Layer Mnoho ciest do

rovnakého cieľa. Ktorá cesta bude zvolená?

Segmentované dáta potrebujú adresy, aby dosiahli cieľ (sieťová adresa)


OSI – The Data Link Layer Poskytuje priemerné

vymieňanie dátových rámcov cez bežné médium.

Detekovanie a opravenie chýb na Fyzickej vrstve.

Fyzické adresovanie, topológie a flow control.


OSI – The Physical Layer It defines the electrical,

mechanical, procedural, and functional specifications for activating, maintaining, and deactivating the physical link between end systems.

Voltage levels, timing of voltage changes, physical data rates, maximum transmission distances, physical connectors, and other, similar, attributes defined by physical layer specifications.


TCP/IP Model


Comparison--Both have application layers, though they include very different services --Both have comparable transport and network (Internet) layers--TCP/IP combines the presentation and session layer issues into its application layer --TCP/IP combines the OSI data link and physical layers into one layer --TCP/IP appears simpler because it has fewer layers


Data Encapsulation Build the data Package the data

for end to end support (Segments)

The data is put into a packet or datagram that contains a network header with source and destination logical addresses

Data Encapsulation Each network device

must put the packet into a frame.

The frame must be converted into a pattern of 1s and 0s (bits)

***Data Segments Packet Frames Bits



Addressing in the Network There are various types of addresses that must be

included to successfully deliver the data from a source application running on one host to the correct destination application running on another


Getting Data to the End Device Hosťovská fyzická adresa je obsiahnutá v hlavičke Layer2 PDU(Protocol

Data Unit), nazývaná Frame(rámec).

Layer 2 sa vzťahuje k doručovaniu správ na single local network.

Adresa L2 je jedinečná (unique) na lokálnych sieťach a reprezentuje adresu koncového zariadenia na fyzickom médií.

V LAN použitím Ethernetu, táto adresa sa nazýva MAC (Media Access Control) address.

Keď dve koncové zariadenia komunikujú na lokálnej Ethernet sieti, rámce, ktoré sú vymieňané medzi nimi obsahujú Destination and source MAC address.

Keď je rámec úspešne prijatý cieľovým hosťom, informácia L2 adresy je vymazaná, keď je dáta odpúzdrené (decapsulate) a posunuté vyššie na L3.


Getting the Data Through the Internetwork Layer 3 protokoly sú primárne používané na pohybovanie dát z

jednej lokálnej siete do druhej lokálnej siete.

L3 adresy musia zahŕňať indentifikátory (indentifiers), ktoré dovoľujú intermediary sieťovým zariadeniam lokalizovať hosťov na odlišných sieťach.

Na okraji každej lokálnej siete, intermediary sieťové zariadenie, zvyčajne Router, odpúzdruje rámec, aby mohol čítať cieľovú hosťovskú adresu obsiahnutú v hlavičke packetu, nazývame ho Layer 3 PDU.

Routre používajú sieťové identifikátory tejto adresy na určenie, ktorý cesta bude použitá do cieľového hosťa.


Getting Data to the Right Application Každá aplikácia alebo služba je reprezentovaná

portovým čislom (Port Number)

Keď sú dáta prijaté na hosťa, port number sa používa na určenie, ktorá aplikácia, alebo ktorý proces je správny cieľ pre dáta.

Príklady známych portových čisel?


The end…

MMU Cisco Regional Networking Academy

http://fit.mmu.edu.my/cisco

Technology

CCNA Semester 1 - Chapter 2