PSI Flashcards

1
Q

OSI a TCP/IP model

A

Obě síťové architektury ISO/OSI a TCP/IP obsahují jednotlivé vrstvy, které slouží k dekompozici systému,
zjednodušení návrhu a nezávislosti implementace a tudíž možné výměně. K těmto vrstvám se vztahují protokoly, které definují způsob komunikace dvou stran. Vrstvy přímo interagují se sousedními vrstvami (poskytují služby vyšším a využívají služby nižších) a dále komunikují
se stejnými vrstvami.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

ISO/OSI - Aplikační vrstva

A

způsob komunikace aplikací (protokoly), podpůrné funkce aplikacím, představuje rozhraní pro
uživatele (př. HTTP, SMTP) …. Na této vrstvě jsou data a zabýváme se jejich významem

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

ISO/OSI - Prezentační vrstva

A

formátování a prezentace dat, kódování, transformace dat, šifrování Data - jejich struktura, nikoliv jejich význam

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

ISO/OSI - Relační (Session) vrstva

A

vytváření logického rozhraní pro aplikace, synchronizace spojení, přihlášení (př. RPC, sdílení disků) …. Data

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

ISO/OSI - Transportní vrstva

A

rozklad dat na jednotlivé pakety, jejich uspořádání dle pořadí, multiplexuje a demultiplexuje data mezi transportními spoji (př. TCP, UDP). (Multiplexování = statické sdílení media pro více nezávislých kanálů.)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

ISO/OSI - Síťová vrstva

A

adresace a směrování dat přes mezilehlé prvky, jednoznačná adresa v rámcí celé sítě (IP adresa), síťová služba se spojením a bez spojení

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

ISO/OSI - Spojová vrstva

A

detekce spolehlivého připojení (detekce, příp. korekce chyb), formátování dat do rámců, řízení přístupu a toku na lince, jednoznačná adresa v rámci segmentu sítě (př. Ethernet, MAC adresa).
- má dvě podvrstvy MAC a LLC
- MAC - řízení přístupu k médiu, sdílení média
- LLC - poskytuje mechanismus multiplexování, které umožní, aby se v jedné síti mohlo používat více
síťových protokolů (IPv4, IPv6)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

ISO/OSI - Fyzická vrstva

A

umožňuje přenos bitů kanálem, předepisuje vlastnosti média, určuje způsob sdílení média a
definuje elektrické a mechanické rozhraní (př. Ethernet 10BaseT, ADSL)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

TCP/IP

A

model má oproti ISO/OSI pouze 4 vrstvy (aplikační, transportní, internetová, síťové rozhraní). Tento model je
globálně úspěšný díky Internetu, ale není obecný a proto nevhodný pro popis jiných sítí.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Protokoly linkové vrstvy - ARP

A

získání MAC adresy pomocí známé IP adresy (v podsíti)

Funguje pouze v rámci stejného subnetu. To je ovšem v pořádku, protože MAC adresy potřebujeme
pouze pro zařízení ve stejném subnetu. Stanice, která potřebuje zjistit nějakou MAC adresu sestaví
ARP žádost (request), která obsahuje hledanou IP adresu, a odešle ji jako broadcast. Všechny stanice
v subnetu tento rámec obdrží a ten, kdo má danou IP se sestaví ARP odpověď (response), kde uvede
všechny potřebné údaje, a unicastem ji odešle tazateli. Aby se zmenšil počet broadcastů, tak ještě
zařízení používají ARP cache, tedy dočasnou paměť, kde si po určitou dobu uchovávají zjištěné
hodnoty.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Protokoly linkové vrstvy - MAC (Medium access control)

A

• podvrstva linkové vrstvy
o existuje jen v případě sdíleného media
• alokace kanálů
o statická - multiplexing
o centralizované řízení
▪ např. výzva – řídicí stanice nabízí možnost vysílat
o distribuované řízení
▪ např. token ring – v síti se předává speciální rámec („token“), jehož aktuální držitel je
oprávněn vysílat

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Protokoly linkové vrstvy - Ethernet

A
  • dvě různé normy ethernetových rámců:
  • Ethernet II (DIX) – původní verze konzorcia DIX = Digital, Intel, Xerox
  • IEEE 802.3 (ISO 8802-3) – obecnější verze podle IEEE
  • v Internetu je podpora Ethernet II povinná
  • lze rozlišit, jakého typu je rámec
  • oba typy se mohou najednou vyskytovat ve stejném segmentu
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Protokoly linkové vrstvy - 802.11 (Wifi) a Bluetooth

A
• využívá CSMA/CD
• 2 typy stanic
    o klient
    o AP (Access Point)
• komunikace
    o mezi AP a klientem
    o mezi klienty - „ad-hoc network“
• rozdílný dosah stanic
    o někteří klienti se nemusí „slyšet“, tedy ani detekovat
• šifrování provozu
• autentizační protokoly
    o volný přístup
    o WPE
    o WPA2
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Potvrzovací metody - pozitivní potvrzení

A
  • každý rámec je potvrzen

* pokud nepřijde potvrzení do dané doby (timeout), je rámec vyslán znova

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Potvrzovací metody - negativní potvrzení

A
  • přijímací strana pakety potvrzuje
  • lze zaslat i negativní potvrzeni (NAK), pokud paket nepřijde nebo je poškozen
  • nepřijde-li ACK ani NAK, uplatní se timeout
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Potvrzovací metody - číslování rámců (frame numbering)

A
  • pakety jsou cyklicky číslovány

* přijímací strana potvrdí dosavadní příjem číslem paketu, který očekává

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Potvrzovací metody - klouzavé okénko (sliding window)

A
  • jako frame numbering, ale vysílač může odeslat n > 1 rámců bez čekání na odpověď
  • nezbytné, pokud přenosový kanál pojme vice než 1 rámec (viz „bandwidth * delay“)
18
Q

Přepínání – Switch

A
  • je aktivní prvek v síti, který propojuje jednotlivé prvky do hvězdicové topologie.
  • obsahuje porty (až několik stovek), na něž se připojují síťová zařízení nebo části sítě.
  • přeposílá síťový provoz jenom do těch směrů, do kterých je to potřeba (rozdíl proti hubu)
  • Na rozdíl od hubu zná MAC adresy zařízení připojených na jeho portech ⇒ přepíná pakety mezi porty.
  • Pracuje na linkové vrstvě.

Výhody přepínání
bezkolizní = > vyšší celková přenosová rychlost
switch může vynutit více deterministické chování (např. podpora pro priority provozu, řízení toku dat, …)
vyšší bezpečnost - k uzlu jsou přenášeny jen ty rámce, které jsou pro něj určeny (=znemožněn odposlech rámců)
lepší udržovatelnost, autopartitioning, broadcast-storm control, intruder detection

Metody přepínání
Store-and-forward (vždy pro asymetrický switching-mezi porty o různých přenosových rychlostech)
Cut-through - okamžitě začne vysílat po přečtení cílové MAC adresy
FragmentFree-kombinace, propouštění pozdrženo do okamžiku vysílání rámce,
kdy na správně navržené síti již nemůže dojít ke kolizi

19
Q

Virtuální sítě (VLAN)

A
  • Oddělení logické struktury sítě od fyzické topologie
  • Možnost definice broadcast domén SW prostředky
    = > omezení zpracování přerušení CPU stanic, bezpečnost (oddělení sítí (broadcast domén) bez ohledu na skutečnou topologii)
  • mezi VLAN normální směrování. Směrovací modul často modulem přepínače, nebo VLAN router s jediným interface
20
Q

Směrování

A

Záplavové — směrovač odešle přijatý paket na každou výstupní linku, velmi neefektivní využití sítě.

Náhodné — packet se odešle do náhodně zvolené linky, lze využít jako doplněk k jiným algoritmům.

Statické směrování
• směrovací tabulka dána konfigurací a nemění se dle stavu sítě (neschopnost reagovat na poruchy)
Dynamické směrování
• směrovací tabulka se mění podle stavu sítě
• způsob aktualizace
o izolovaně
▪ směrovač provádí změny samostatně bez ohledu na ostatní směrovače
o centralizovaně
▪ výpočet nových tabulek prováděn centrálně
▪ tabulky jsou distribuovány do směrovačů
o decentralizovaně
▪ výpočet provádí směrovač
▪ pokladem jsou data od ostatních směrovačů

21
Q

Decentralizované směrovací algoritmy

A

• DVA – Distance Vector Algorithm
o směrovače periodicky vysílají obsah svých tabulek sousedům
o aktualizace vlastní tabulky, pokud nalezena „kratší“ cesta
o metrikou je počet uzlů na cestě
o problém: omezený „průměr“ sítě – vše více je „nekonečno“

• LSA – Link State Algorithm
o směrovače se vzájemně informují o stavu linek
o každý směrovač má úplnou informaci o topologii sítě
o pomocí Dijkstrova algoritmu spočítá mapu nejkratších cest

22
Q

Repeater

A
  • Zesiluje signál(+ opravuje a zajišťuje správné časování.

* Pracuje na fyzické (nejnižší) vrstvě.

23
Q

Hub (rozbočovač)

A

• Rozesílá přijatý paket na všechny své porty.
• Pracuje na fyzické vrstvě.
• Vzniká kolizní doména (CSMA/CD).
o CSMA/CD
▪ než stanice začne vysílat, poslouchá na lince, zda nevysílá už někdo jiný
- pokud ne, začne vysílat
- pokud ano, čeká na konec relace a pak začne hned vysílat
▪ v případě kolize (přijme něco jiného, než vysílá), přeruší vysílání

24
Q

Bridge

A
• Propojuje dvě sítě.
• Pracuje na linkové vrstvě.
• Pro protokoly vyšších vrstev je transparentní
(neviditelný)
• Odděluje provoz různých segmentů sítě.
25
Q

TCP

A

Pro programování s TCP/UDP protokolem využívá programátor socketů. TCP se využívá tam, kde je potřeba
zabezpečeného datového kanálu.

Aplikační protokoly postavené nad TCP jsou např. HTTP, FTP, telnet, SSH, SMTP, POP3

26
Q

UDP

A

• UDP je datagramová protokolová služba v transportní vrstvě, je nespojová a nezabezpečená.
• Umožňuje přenášet rámec o velikosti max. 64 kB.
• Využívá se pro real-time aplikace nebo tam, kde nevadí případná ztráta dat a kde je potřeba co nejrychlejší
komunikace (VoIP, Stream).
o Také využijeme, pokud je režie TCP větší než přenášená data (DNS)

27
Q

IPv4

A

je 4. verze protokolu IP (Internet protocol), která umožňuje komunikaci na síťové vrstvě. Zařízení jsou identifikovány IPv4 adresou, což je 32bitové číslo (xxx.xxx.xxx.xxx). Využívá se také masky, která určuje, kolik bitů je rezervováno pro danou síť (např. 255.255.255.0/8 znamená, že rozsah je 255.255.255.0 - 255.255.255.255).
Některé rozsahy jsou rezervovány (10.0.0.0/8,…) použitelné pro privátní sítě. Jelikož je u IPv4 možných “pouze” 2^32 adres, v dnešní době jsou již všechny rozebrány a proto je nová verze IPv6, která obsahuje 8 skupin po 4 hexa (= 16 bajtů = 2 128 adres). (2001:0db8:0000:0000:0000:0000:1428:57ab).

28
Q

IPv6

A
  • Větší adresní prostor
  • Jednodušší hlavička, žádný checksum není
  • Neexistují broadcasty
  • Komunikace bez NAT
  • Efektivnější routování
  • Packet má až 2^32 bajtů (říká se jim jumbogramy)
  • Délka hlavičky je vždy stejná
  • Adresace
typy adres
○ Unicast 2000::/3
○ Multicast - FF00::/8
○ Anycast
Adresní prostor
○ ::/128 nedefinovaná adresa
○ ::1/128 loopback ...podobně jako 127.0.0.1
○ fe80::/10 link-local
29
Q

FTP

A

příkazový kanál 21/TCP, datový kanál TCP - dynamicky přidělený port
přenos hesla není kryptovaný, server je zranitelný, častý cíl útoků

30
Q

Telnet / SSH

A

telnet : port 23 / TCP, malá bezpečnost, žádné šifrování (ani hesla), nepodporuje myš
SSH: port 22 / TCP, implementuje kryptování (veřejný klíč) – varianty SSH-1 a SSH-2

31
Q

Mail (SMTP / POP / IMAP)

A

software poštovního systému
– MTA (Mail Transfer Agent) - poštovní server
– MUA (Mail User Agent) - poštovní klient
– MDA (Mail Delivery Agent) - lokální zpracování

SMTP – port 25 / TCP – komunikace mezi MTA – posílání zprávy od MUA k MTA

POP3 – port 110 / TCP – přenos zpráv od serveru ke klientovi (od MTA k MUA)

IMAP4 – port 143 / TCP – nahrazuje POP3 – správa schránek na serveru, může přenášet jen samotné hlavičky zpráv

32
Q

Web (HTTP / HTTPS)

A

protokol HTTP, port 80 / TCP (HTTPS, port 443)
– server neukládá stavové informace
– cookies – stav uložený u klienta

33
Q

NTP

A

protokol NTP, port 123 / UDP
přenos času v síti:
– nastavení systémového času v počítači
– podpora i na routerech
– prakticky dosažitelná přesnost 1 μs, typicky 1-10 ms
hierarchický systém NTP serverů
– číslo „Stratum“ vyjadřuje vzdálenost od primárního zdroje, konkrétní číslo nezaručuje přesnost
– Stratum-1 – server s externím zdrojem času, atomové hodiny, GPS, DCF, …

34
Q

DHCP / BOOTP / RARP / NAT

A

společná funkce: přidělení IP adresy počítači (bezdiskový stroj, dynamické IP, podporování pouze známých adaptérů)
RARP (Reverse Address Resolution Protocol)
– protokol síťové vrstvy
– stejný formát zprávy jako ARP
– předává pouze IP adresu
DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)
– náhrada protokolu BOOTP
– stejné porty jako BOOTP
– přidělování IP adres
– statické – pevně nastavené k konfiguraci
– dynamické – volná adresa z vyhrazeného rozsahu
– přidělení je časově omezené
– podpora IPv6
NAT - Network address translation
Překlad adres
Umí zamaskovat síť za jednu ip adresu pro “okolní svět”
Př. Mám Wifi-Router a v něm 5 stanic (notebooky) z venku se to vše tváří jako jedna IP adresa. To znamená
když z notebooku pošlu data tak v packetu je Source address: 192.168.0.101, pokud by packet takhle dorazil
na cílovou adresu, tak je blbost aby odpověď šla na 192.168.0.101 (data by nedorazila)..tzn. Wifi-Router který
to pošle dál, tak tu zdrojovou adresu packetu změní za svojí např. 82.68.52.1.. aby ten komu to přijde to
mohl poslat na 82.68.52.1 a Wifi-Router už pak ví které stanici tento packet poslat. Pracuje se s trojicí (IP adresa, port, protokol). Díky tomu pozná které stanici to poslat.

35
Q

Streaming
VoIP
Peer to peer

A
  • přenos audiovizuálního obsahu
  • Voice over IP, Internetová telefonie
  • klienti spolu komunikují přímo
36
Q

Řízení datového toku – QoS (Quality of Service)

A

QoS se dá definovat na aplikační —frame/s, doba přenosu, subjektivní hodnocení pro hlasové služby, dostupnost
atd. a na síťové — propustnost, zpoždění, atd.
Kvantitativní parametry QoS jsou:
● zpoždění (delay) - obousměrné/jednosměrné
● variace zpoždění (jitter)
● ztrátovost (loss)
● propustnost (throughput)
● dostupnost (availability)

37
Q

Způsoby podpory QoS - Obsluha front

A
  • Způsob zpracování front v zařízení (switch, router) pro upřednostnění paketů
  • FIFO = neprioritizuje pakety, neřeší QoS
  • Priority Queue
    • Paketům jsou přiřazovány priority a zpracovávají se pakety s nejvyšší prioritou
  • Weighted Fair Queue
    • Pakety jsou seřazeny podle vypočtené váhy, je jim přidělena výstupní kapacita
  • Weighted Round Robin
    • Cyklické obsluhování fronty, z každé fronty odebráno definované množství dat
38
Q

Způsoby podpory QoS - Zahlcení sítě

A
  • Pokud bude nějaké zařízení posílat nekontrolované velké množství dat, může se síť zahltit
  • Token bucket
    • Token bucket řeší zahlcení sítě tím, že pomocí tokenů povoluje odeslání paketu
    • Tokeny se do bucketu (kbelíku) doplňují určitou rychlostí, pokud je dostatek tokenů pro odeslání
      paketu (jeden token = nějaké množství dat), pak je paket odeslán, jinak je zahozen
  • Leaking bucket
    • Tokeny se podobně jako u Token bucketu doplňují určitou rychlostí a pokud je v bucketu dostatek
      tokenů, tak se data odešlou
    • Leaking bucket navíc zajišťuje, že odesílaná data se odesílají vyváženě
  • Single Rate Three Color Marker
    • Máme 2x token bucket (Pokud je první bucket plný, jdou tokeny do druhého)
    • Pokud nejsou tokeny v jednom bucketu, podíváme se před zahozením ještě do druhého
39
Q

DNS

A

DNS je globální, distribuovaná, rozšiřovatelná, hierarchická a dynamická databáze, která poskytuje mapování mezi
různými typy záznamů (nejčastěji doménové jméno –- IP adresa)
• Používá port 53 a funguje nad TCP i UDP.
• DNS je složen z doménových jmenných prostorů, které obsahují stromovou strukturu doménových uzlů.
• Stromová struktura začíná tečkou, což je kořen stromu a nejvyšší úroveň v DNS hierarchii.
• Plně kvalifikované doménové jméno (FQDN) končí tečkou

40
Q

DNS dotaz

A

DNS dotaz
• Může být zodpovězen autoritativně i neautoritativně (využití cache).
• Pokud DNS server nezná odpověď:

1) Rekurzivní chování
o Najde odpověď a sdělí ji tazateli.
o Obrací se na root servery a potom postupuje směrem k subdoménám podle NS záznamů.
o Typické chování lokálních serverů DNS.
2) Nerekurzivní chování
o Nehledá odpověď.
o Předá tazateli IP adresu DNS serveru, kterého se má ptát.
o Typické pro DNS servery vyšší úrovně.
• Tazatel může žádat rekurzivní chování serveru, server tento požadavek však může zamítnout.

41
Q

DNS Resolver

A

lokální server, který udržuje centrální databázi DNS jmenných serverů a vyřizuje DNS požadavky
pro klienty v lokální síti

42
Q

DNS – typy serverů

A
• primární
    o udržuje data o zóně
    o autoritativní server
• sekundární
    o kopíruje si data z primárního serveru
    o autoritativní server
• caching only
    o není autoritativní pro žádnou zónu
• root
    o udržuje záznamy root domény
• forwarding
    o předává rekurzivní dotaz (odlehčení linky), může sám resolvovat