OSI-modellen

OSI-modellen är till för att förklara hur internet fungerar och vilka steg man måste gå igenom för att kunna koppla upp sig till andra enheter från andra nätverk. OSI-modellen består av sju lager, tre som ska illustrera det lokala nätverket som förekommer mellan enheten som man vill koppla upp till internet och routern. De andra fyra förekommer vid routern och utåt till andra enheter utanför det lokala nätverket. OSI modellen är oberoende av protokollen som hör till i respektive lager men i min förklaring använder jag mig av protokollen för att förklara hur det funkar.

bildkälla: https://sv.wikipedia.org/wiki/OSI-modellen#/media/File:OSI_Model_v1.svg

Fysiska Lagret: Det första lagret är det fysiska lagret. Här skickas data enbart i binär form, det vill säga med ettor och nollor. Det här lagret är centrerat kring hur en dator reagerar till viss data. Här vill datorn veta t.ex hur många pins sladden man nyss satte i har och vad dess användningar är. Data här transporteras i form av bitar, den minsta typen av data som finns. Bitar består av ettor och nollor, eller på och av. I ett kretskort transporteras elektriska pulser. Kretskortet läser av vare sig det går pulser genom ledarna i kortet eller ej.

Datalänklagret: Vid datalänklagret finns flera enheter som kan kommunicera med varandra. Vardera dators nätverkskort har varsin mac-adress som fungerar som en identitet när de kommunicerar. Mac-adressen och flödet av data i nod till nod uppkopplingar, dvs en uppkoppling mellan endast två enheter, hanteras av LLC formuläret. Man skapar den här kopplingen mellan två enheter genom att datorn som vill skicka någonting till en annan enhet skickar en broadcast signal. Den här broadcasting signalen innehåller ip-adressen för datorn som ska få datan. Alla datorer i ett nätverk får den här signalen men bara datorn med mac adressen som passar med signalen svarar. På så sätt kan de hitta varandra. De kopplingar som en broadcast signal kan nå andra enheter i kallas broadcasting domän eller ett segment. Data skickas i form av frames, som i sin tur består av bitar. Frames är dock fortfarande väldigt små, den största storleken på en frame består av 1518 bitar.

Nätverkslagret: Här bildas ett lokalt nätverk som består av flera enheter. Data kan nu dirigeras i ett nät av flera enheter. Det är här alla enheter får varsin ip adress. Ip står för internet protokoll och är en unik adress som alla enheter har. Adressen är ett tal som består av 32 bitar. Ip adressen är oftast inte fast, enheten kommer alltid att ansöka för att få den adressen den hade innan, men ifall den adressen är upptagen av en annan användare får enheten en ny adress. Adressen kan få ett ttl värde (time to live) som håller någon annan från att ta den adressen under en viss tid. Men man kan köpa en fast adress som inte ändras.

Transportlagret: Transportlagret ser till att data som skickas inte upprepas eller innehåller några fel. de gör detta med hjälp av tcp protokollet. TCP använder något man kallar “the three way handshake” som är en benämning på hur två enheter kommunicerar med hjälp av TCP formuläret. Den klient som vill skicka filen skickar en synkroniserings frame (syn) till den andra enheten. Enheten svara då med ytterligare en synkroniserings frame (syn) för att de två enheterna ska kunna skapa en uppkoppling mellan varandra. Den enheten som vill skicka data skickar då en bekräftelse frame (ack) för att verifiera att enheten har fått synkroniserings framen, en koppling har nu skapats mellan enheterna.

Session Lagret: Sessionslagret tar hand om hur sessioner startats och hur de avslutats. Här finns det dessutom ett sessions stöd som ser till att sessioner som sker i nätverket upprätthåller säkerheten för användaren.

presentationslagret: I presentationslagret pågår mest kryptering och formatering. T.ex pågår krypteringen av lösenord i det här lagret. Det är här syntax, dvs lagarna som datorspråk har, hanteras och komprimeras.

applikationslagret: Det här är det sista lagret i OSI modellen. Det här lagret tar in uppdrag som den sedan skickar till de lager under där uppdraget får tolkas och hanteras. Det här är lagret som är närmast de tjänster och program som ägaren av datorn använder.

Tcp/Ip: Tcp modellen är mer till för att visa stacken av protokoll som går igenom alla lager. Tcp modellen följer Tcp protokollet och innehåller därför bara de lager där TCP är aktivt. Dvs; datalänklagret, nätverkslagret, transportlagret och applikationslagret. Tcp modellen är en stack med protokoll som är uppdelade i grupper. Det första lagret som beskrivs som hårdvara på bilden är till för att ge datorerna varsin identitet (mac adress) och att kunna etablera en anslutning mellan en annan enhet. Nätverks lagret är likadant som i OSI modellen. Det består av Internet protokollet

Bildkälla: http://www.rejas.se/fritis/datorkommunikation/chap_internetteknik.html

Ip: Ip är ett protokoll som reglerar enhetens samt routerns identitet som visas på nätet. Internet protokoll är också det protokoll som hanterar att data faktiskt går från avsändaren till mottagaren. Antalet adresser som ip protokollet kan ge ut till alla enheter är dock begränsat. Det finns drygt 4,3 miljarder möjliga dresser som protokollet kan ge ut. Just nu använder nästan alla företag och privatpersoner ipv4, då det är en mer äldre modell som de flesta företag vant sig vid. Alternativet för det här skulle dock vara ipv6 som innehåller betydligt fler ip-adresser som går att ge ut, då ipv6 adresser består av hexadecimala tal. När datorn ska tolka ip adressen omvandlar den till basen av två, till bitar. Det här är för att på en fysisk nivå läser datorn nummer i basen av två. För att sätta det i perspektiv så består ipv4 adresser av 32 bitar, medans ipv6 adresser består av 128 bitar. Det finns då 2128 lediga Ip adresser för ipv6. Det bästa sättet att gå över från ipv4 till ipv6 skulle vara att först och främst få fler och fler företag att gå från ipv4 till ipv6. På så sätt skulle det med tiden bli vanligare och vanligare att använda ipv6 adresser, fler skulle också bli medvetna om vad ipv6 existerar.

Det finns tre olika klasser som ip adressen förhåller sig till. Det finns klass A, klass B och klass C. Man ser ifall man har en klass A, B eller C adress med hjälp av subnätmasken. De delar av Ip adressen som består av nollor ska representera enhetens identitet, medans de delar som består av 255 ska representera nätverkets adress. Alla har inte ett klass A nätverk främst för att de inte har behovet av det då de nätverken är så stora, men också för att det är dyrt med tanke på att det finns färre klass A nätverk än vad det gör klass C nätverk. När man ska använda sig av stora nätverk, som ett klass B nätverk kan man dela upp ett nätverk i flera delar. Detta kallas subnetting. Vill man göra två logiska nätverk för ett företag kan man dela upp den delen som ska representera enheterna i två delar, hälften av alla enheter skulle då tillhöra varsitt logiska nätverk. Det här skulle man inte behöva ifall man skulle göra ett mindre nätverk för t.ex en skola. Då skulle man använda en klass C adresser som skulle distribueras med en funktion som heter dhcp.

Klass A 255.0.0.0

Klass B 255.255.0.0

Klass C 255.255.255.0

Udp (se Tcp i transportlagret): Tcp och Udp har samma syfte, men de synkroniserar enheterna på olika sätt. Man säger att Tcp är det säkra protokollet som skickar data och synkroniserar enheten då Tcp protokollet håller koll på vilken ordning som alla paket anländer i och att en virtuell synkronisering skapas, vilket Udp inte gör. Detta leder till att paket kommer försvinna på vägen. Udp är dock användbart när man vill skicka ett snabbt och oviktigt meddelande till t.ex en databas. Eller när man ska skicka ett meddelande med hjälp av flersändning, då TCP inte kan göra detta.

Metod: Tanken var att jag skulle utgå ifrån en bok från gts som handlade om nätverk. Men efter att jag glömt kvar boken i Värmland fick jag istället gå ut på nätet för att hitta information. Min pappa gav mig dock en rätt basal insyn på hur OSI modellen fungerar. Jag skulle säga att han är en väldigt pålitlig källa då han är MCT (microsoft certified trainer). Efter det här fick jag gå in mer ingående på nätet och läsa hur saker och ting fungerar. Jag använde framför allt microsofts egna hemsida, men också sidan rejas då den var linkad i dokumentet. Det fanns några tillfällen då jag använde wikipedia, men jag försökte verifiera att jag informationen på sidan var korrekt med hjälp av andra sidor.

Ftp: file transfer protocol är ett protokoll som skickar filer över internet. Ftp skickar information från klienten till servern.

Icmp: Internet control message protocol används främst för att diagnostisera routing. Icmp skickar ut felmeddelanden när någonting går snett.

Smtp: simple mail transfer protocol är ett protokoll som som skickar mail till andra datorer.

Nätverkets bakgrund: Innan internet blev globalt på den nivån den är nu var det ett verktyg som togs fram från militär forskning. År 1969 grundades arpanet som tänktes skulle kunna undvika trasiga nätverksnoder när man skulle koppla ihop två enheter som var lång ifrån varandra. Tekniker fortsatte sedan att bygga på den här tekniken. Men det var inte förrän på 90-talet som “www” och html kom till. Det blev nu intressant att göra hemsidor som skulle estetiskt locka folk. Det blev nu allt vanligare att ha en dator i sitt hem. Strax efter detta på 2000 talet kom webbläsare som firefox och google chrome till för att ge microsoft och deras internet explorer lite konkurrens. Numera har nästan alla länder tillgång till internet och design har blivit ett stort fokus på webbutveckling.

Trådlöst nätverk: Trådlösa nätverk går främst ut på att olika noder kan skicka data till varandra i form av radiovågor. Privatpersoner har oftast en accesspunkt som är ansluten till en router eller en router som direkt kan ta emot signaler och föra de vidare. Att använda trådlöst nätverk är dock mycket långsammare än vanligt ethernet. Numera kan man få en uppkoppling på 10gb/s när man använder ethernet jämfört med en trådlös uppkoppling som kan ha en uppkoppling upp till 866mb/s. Detta är pga att wifi är en ny teknologi men också för att datan inte har en fast väg att färdas.

Router: funktion, ip adress, ip adress som går att ha på internet, subnätmask, router kan ha ytterligare funktioner som Routern är i princip en dator som har en viss bestämda funktioner. När man konfigurerar en router vill man att den ska både kunna göra ett nätverk som funkar lokalt och som kan nå internet. Man måste först ge routern en ip som fungerar ute på internet, och sedan en som bra ska finnas på lokal nivå. Ip adressen som ska nå den yttre världen får man av sin internetleverantör. Det är oftast bra att använda en ip-adress som inte fungerar ute på internet när man ger ut den lokala adressen, såsom 192. Det sista viktiga som en router behöver är en subnätmask, som i de flesta hem borde vara en klass C sådan. Den här är till för att indikera vilken del av adressen som representerar nätverket, och vilken som representerar enheten. En router kan dock ha fler funktioner, såsom en brandvägg. Men en brandvägg är inte nödvändig för att konfigurera en router, utan mer bara till för att skydda datorerna i nätverket.

SSIS nätverk: Den här planen är tänkt för att hålla nu och även när varenda klass består av minst 30 elever. Skolan ska bygga ut och kommer om tre år bli dubbelt så stor. Klassen jag går i nu består av drygt 32 elever. Om varenda klass skulle bli så här stor skulle man behöva två accesspunkter för vardera klassrum, då en accesspunkt skulle ha det svårt att hantera alla enheter. I varenda klassrum finns dessutom en switch. Jag valde att sätta en switch i vardera klassrum delvis för utbildnings syften. I vardera klassrum skulle man då kunna visa vad en broadcast domän är och hur den fungerar. Jag valde att sätta routern och Dhcpservern i förrådet där de ligger nu, det var dock svårt att läsa på kartan vart det var. Dhcpservern delar ut alla ip adresser till enheterna. Jag tror att det skulle göra saken lättare att separera dhcpservern och routern när man ska felsöka ett nätverk som innehåller 600 elever, som kan ha upp till två enheter var. Lokalerna utanför klassrummen kommer också behöva accesspunkter. Men det är svårt att säga hur många som krävs där då man inte riktigt kan säga nu hur många personer som kommer vistas i arkaden samtidigt. jag gav lärarrummet bara en accesspunkt då det är väldigt sällan som det är mer än 10 personer där inne. Slutsats: Det har varit intressant att leta efter information om det här ämnet. Jag tror att det här kan vara något som man kan använda senare när man jobbar. Ifall jag skulle jobba med nätverk skulle jag nog jobba på en lokal nivå, då det känns roligare att kunna jobba med saker som är i ens egna hus gentemot en server långt borta som man inte har tillgång till. Just nu håller internet på att utvecklas väldigt mycket och vi ser främst den trådlösa uppkopplingen bli snabbare. Jag tror att det är här som framtiden ligger då alla enheter som vi har nu inte är uppkopplade med hjälp av kablar, utan är istället trådlösa.

Länkar: http://www.rejas.se/fritis/datorkommunikation/chap_internetteknik.html

http://www.rejas.se/fritis/datorkommunikation/chap_internet.html

Seven layers of internet:

https://en.wikipedia.org/wiki/OSI_model

https://support.microsoft.com/en-us/help/103884/the-osi-model-s-seven-layers-defined-and-functions-explained

https://sv.wikipedia.org/wiki/TCP/IP

http://www.ciscopress.com/articles/article.asp?p=357103&seqNum=3

http://www.inetdaemon.com/tutorials/internet/tcp/3-way_handshake.shtml

https://support.microsoft.com/sv-se/help/172983/explanation-of-the-three-way-handshake-via-tcp-ip

Trådlöst nätverk:

https://en.wikipedia.org/wiki/Wi-Fi

IP-adress:

http://www.laneye.com/naetverk/hur-naetverk-fungerar/relationen-mellan-mac-adresser-och-ip-adresser.htm

https://en.wikipedia.org/wiki/Internet_Protocol

https://www.kjell.com/se/fraga-kjell/hur-funkar-det/natverk/terminologi-och-anslutningar/ipv6-ny-standard-for-ip-adresser

Dataöverföring:

http://www.rejas.se/fritis/datorkommunikation/chap_dataoverforing.html

http://study-ccna.com/udp-explained/