Síťové protokoly (Network Protocols)
Síťový protokol je formalizovaná sada pravidel a konvencí, které určují, jakým způsobem mají počítače a síťová zařízení v rámci sítě komunikovat. Protokoly definují formát dat, způsob jejich přenosu, detekci chyb a synchronizaci.
Bez protokolů by nebylo možné zajistit kompatibilitu mezi hardwarem a softwarem od různých výrobců.
### 1. Referenční model OSI Pro lepší pochopení se protokoly nejčastěji dělí do 7 vrstev modelu OSI (Open Systems Interconnection).
| Vrstva | Název | Funkce | Příklady protokolů |
|---|---|---|---|
| L7 | Aplikační | Rozhraní pro aplikace | HTTP, FTP, SMTP, DNS, SSH |
| L6 | Prezentační | Kódování a šifrování dat | SSL/TLS, JPEG, ASCII |
| L5 | Relační | Správa relací a spojení | RPC, NetBIOS |
| L4 | Transportní | End-to-end přenos, řízení toku | TCP, UDP, QUIC |
| L3 | Síťová | Směrování (Routing), adresace | IP (IPv4, IPv6), ICMP, IPsec |
| L2 | Linková | Fyzické adresování (MAC) | Ethernet, Wi-Fi (802.11), PPP |
| L1 | Fyzická | Bitový přenos po médiu | DSL, USB, Bluetooth (fyz. vrstva) |
### 2. Rodina protokolů TCP/IP V reálné praxi se místo 7 vrstev OSI používá zjednodušený model TCP/IP, který lépe odpovídá architektuře dnešního internetu.
- Aplikační vrstva: Slučuje vrstvy 5-7 modelu OSI.
- Transportní vrstva: Zajišťuje integritu dat (TCP) nebo rychlost (UDP).
- Internetová vrstva: Odpovídá síťové vrstvě (IP).
- Vrstva síťového rozhraní: Slučuje vrstvy 1-2 (Ethernet, Wi-Fi).
### 3. Klíčové protokoly podle kategorií
#### A. Webové a aplikační
- HTTP/HTTPS: Protokol pro přenos hypertextových dokumentů.
- FTP (File Transfer Protocol): Protokol pro přenos souborů.
- SSH (Secure Shell): Zabezpečený protokol pro vzdálený přístup.
#### B. Transportní
- TCP (Transmission Control Protocol): Spojově orientovaný, spolehlivý (zajišťuje, že data dorazí v pořádku a ve správném pořadí).
- UDP (User Datagram Protocol): Nespojovaný, nespolehlivý, ale rychlý (ideální pro streaming a hry).
#### C. Infrastrukturní a směrovací
- DNS: Překlad jmen na IP adresy.
- DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol): Automatické přidělování IP adres v síti.
- BGP / OSPF: Protokoly pro výměnu směrovacích informací mezi routery.
### 4. Zapouzdření (Encapsulation) Při průchodu dat skrze vrstvy dochází k tzv. zapouzdření. Každá vrstva přidá k datům vlastní hlavičku (header), případně patičku (trailer).
1. **Data** (Aplikační vrstva) 2. **Segment** (Transportní vrstva - přidává porty) 3. **Paket** (Síťová vrstva - přidává IP adresy) 4. **Rámec / Frame** (Linková vrstva - přidává MAC adresy) 5. **Bity** (Fyzická vrstva)
### 5. Diagnostické nástroje Pro analýzu protokolů se používají:
- Wireshark: Sniffer pro detailní rozbor paketů.
- tcpdump: CLI nástroj pro zachytávání síťového provozu.
- Nmap: Pro skenování portů a identifikaci služeb.
Tip: Většina moderních prohlížečů umožňuje sledovat HTTP komunikaci v „Nástrojích pro vývojáře“ (klávesa F12) na kartě Network.