Základy počítačových sítí
7. Proces komunikace
Podívejme se nyní na proces komunikace pomocí modelu TCP/IP. Jak jsem již zmínil, tento model popisuje sadu operačních protokolů, které tvoří tzv. protokol, někdy označovaný jako zásobník protokolů. Odkud se vzal název? Vysvětlil jsem, že když chceme zobrazit webovou stránku, aplikační vrstva nejprve použije protokol HTTP, pak na transportní vrstvě použijeme protokol z této vrstvy, jako je TCP nebo UDP, a pak na internetové vrstvě protokol IP ve vrstvě přístupu k síti, jako je standard Ethernet. Komunikace je založena na souboru protokolů, které na sebe navazují. Správnost lze zaručit pouze v případě, že se pro komunikaci používá celý zásobník protokolů.
Uživatel sítě nejprve vytvoří data v aplikační vrstvě, může to být dotaz na webový server nebo může psát zprávy do messengeru. Data se pak posílají dolů po zásobníku, nejprve do transportní vrstvy, kde se rozdělí na menší části, a poté do internetové vrstvy, kde je jim přidělena adresa, která umožňuje odesílání dat přes síť WAN. Poté přejdou do vrstvy přístupu k síti a jsou jim opět přiřazeny adresy, tentokrát adresy zařízení v místní síti. Nakonec jsou data vložena do přenosového média a přes prostředníka odeslána do koncového zařízení, kde projdou zásobníkem, znovu se sestaví a jsou předána aplikační vrstvě.
Zapamatovat si!
Proces přenosu dat ze zdroje do cíle přenáší data proudící přes vrstvy na zdrojovém zařízení, která jsou následně zakódována a odeslána přes přenosové médium do cílového zařízení, kde se data místo toho dostanou na zásobník.
Než se pustíme do procesu komunikace, musíme si položit ještě jednu velmi důležitou otázku. Abychom zajistili, že se data dostanou ke správným hostitelům a aplikacím a zůstanou jim předána v co možná nezměněné podobě, říkáme tomu kontrolní informace.
Tyto informace se přidávají ve třech vrstvách. Transportní vrstva přidává čísla aplikačních portů (aplikační port na zdrojovém hostiteli a aplikační port na cílovém hostiteli), internetová nebo síťová vrstva IP adresu (včetně zdrojového a cílového hostitele), síťová nebo datová vrstva MAC adresu (zdrojový hostitel) a směrovač místní sítě). Celý proces procházení vrstev v zásobníku, jejich rozdělování na menší části a přidávání řídicích informací (tj. dalších dat) se nazývá zapouzdření. Samozřejmě existuje i opačný proces odstranění těchto dodatečných informací z cílového zařízení, který se nazývá dekapsulace.
Zapamatovat si!
Data procházejí vrstvami na zdrojovém zařízení a jsou obklopena informacemi, které identifikují aplikaci a cílové zařízení, zatímco opačný proces, kdy data procházejí vrstvami a odstraňují tyto dodatečné informace na cílovém hostiteli, je dekapsulace.
Přidáním těchto kontrolních informací do každé vrstvy zvlášť by se mírně změnila struktura vrstev, což je logické, protože do dat přidáváme některé informace, které tam dříve nebyly. Proto se mění i pojmenování datových souborů. Obvykle se data odesílaná po síti nazývají datové jednotky protokolu (PDU), ale s přechodem mezi vrstvami se jejich názvy mění, takže: Na aplikační vrstvě označujeme PDU jednoduše jako data. Později na transportní vrstvě budeme PDU označovat jako segmenty nebo datagramy v závislosti na protokolu použitém na této vrstvě. PDU na internetové vrstvě je již paket a na přístupové vrstvě sítě budeme mít rámec. Stejnou nomenklaturu budeme používat i při analýze komunikace podle modelu ISO/OSI.