Opracował

Strona

1

SIECI KOMPUTEROWE – MATERIAŁY EDUKACYJNE

Opracował Jerzy Kluczewski

ZESPÓŁ SZKÓŁ ŁĄCZNOŚCI

W GDAŃSKU

Protokół komunikacyjny

Protokołem komunikacyjnym nazywamy zbiór formalnych reguł i konwencji szczegółowo

określających mechanizmy wymiany informacji między stacjami połączonymi medium transmisyjnym

(kablem sieciowym).

Model ISO/OSI

ISO/OSI Reference Model

czyli

Open System Interconnection

- model

odniesienia łączenia systemów otwartych opisujący strukturę komunikacji sieciowej – standard
zdefiniowany przez Międzynarodową Organizację Normalizacyjną ISO.

Model ISO/OSI jest traktowany jako model odniesienia (wzorzec) dla większości rodzin protokołów

komunikacyjnych. Podstawowym założeniem modelu jest podział systemów sieciowych na

7 warstw

współpracujących ze sobą w ściśle określony sposób.

7

. Warstwa aplikacji

– FTP

(File Transfer Protocol), TFTP (Trivial File Transfer Protocol) - NFS

(Network File System), SMTP (Simple Mail Transfer Protocol),- Telnet (Terminal
emulation), SNMP (Simple Network Management Protocol) , DNS (Domain Name System)

6.

Warstwa prezentacji

- Warstwa odpowiedzialna za reprezentację danych.

Implementowana jest przez system operacyjny.

Do jej zadań należy zapewnienie odpowiedniego poziomu bezpieczeństwa sieci, możliwości

transferu plików i funkcji konwersji formatów (np. konwersja pomiędzy różnymi standardami

kodowania znaków, różnymi sposobami reprezentacji liczb).

Na poziomie bitów warstwa prezentacji może kodować dane zgodnie z różnymi formatami (np.

Opracował

Strona

2

SIECI KOMPUTEROWE – MATERIAŁY EDUKACYJNE

Opracował Jerzy Kluczewski

ZESPÓŁ SZKÓŁ ŁĄCZNOŚCI

W GDAŃSKU

ASCII). Różne komputery używają różnej wewnętrznej reprezentacji liczb i znaków, protokoły

warstwy prezentacji są potrzebne do tłumaczenia reprezentacji na jednej maszynie na

reprezentację w drugiej. Aby doszło do rzeczywistej komunikacji miedzy dwoma komputerami,

ich warstwy prezentacji muszą zawierać takie same protokoły. W warstwie prezentacji zachodzi

m. in. emulacja terminali.

Poniżej tej warstwy dane są interpretowane wyłącznie jako ciąg bitów.

5.

Warstwa sesji

- otrzymuje od różnych aplikacji dane, które muszą zostać odpowiednio

zsynchronizowane. Synchronizacja występuje między warstwami sesji systemu nadawcy i odbiorcy.

Warstwa sesji "wie", która aplikacja łączy się z którą, dzięki czemu może zapewnić właściwy kierunek

przepływu danych – nadzoruje połączenie. Wznawia je po przerwaniu.

4. Warstwa transportowa

– protokół UDP i TCP. Przy użyciu TCP lub UDP dane są przesyłane

pomiędzy procesami/programami. Do identyfikacji procesów służą tzw. porty

TCP (ang. Transmission Control Protocol - Protokół Sterowania Transmisji) –

strumieniowy protokół komunikacji między dwoma komputerami. Jest on częścią całości określanej

jako stos TCP/IP. W modelu OSI TCP odpowiada warstwie Transportowej.

TCP zapewnia wiarygodne połączenie dla wyższych warstw komunikacyjnych przy

pomocy

· sum kontrolnych

· numerów sekwencyjnych pakietów

· weryfikacji wysyłki i odbioru.

3.

Warstwa sieci

- Warstwa sieciowa jako jedyna dysponuje wiedzą dotyczącą fizycznej topologii

sieci. Rozpoznaje, jakie drogi łączą poszczególne komputery (trasowanie) i decyduje, ile informacji

należy przesłać jednym z połączeń, a ile innym. Jeżeli danych do przesłania jest zbyt wiele, to warstwa

sieciowa po prostu je ignoruje. Ona nie musi zapewniać pewności transmisji, więc w razie błędu

pomija niepoprawne pakiety danych. Standardowa paczka danych w tej warstwie czasami oznaczana

jest jako NPDU (ang. Network Protocol Data Unit). Nie znajdują się w nim żadne użyteczne dla

użytkowników aplikacje. Jedyne jego zadanie, to zapewnienie sprawnej łączności między bardzo

odległymi punktami sieci. Routery są podstawą budowy rozległych sieci informatycznych takich jak

Internet, bo potrafią odnaleźć najlepszą drogę do przekazania informacji. Warstwa sieciowa podczas

ruchu w dół umieszcza dane wewnątrz pakietów używa czterech procesów (adresowanie,

enkapsulacja, routing, dekapsulacja). Protokoły warstwy sieci to: (IPv4, IPv6, NOVELL IPX, APPLE

TALK, CLNS/DECN et).

2.

Warstwa łącza danych

- Warstwa zajmuje się pakowaniem danych w ramki i wysyłaniem

do warstwy fizycznej. Rozpoznaje błędy związane z niedotarciem pakietu oraz uszkodzeniem
ramek i zajmuje się ich naprawą. Podczas ruchu w dół w warstwie łącza danych zachodzi
enkapsulacja pakietów z warstwy sieciowej tak, aby uzyskać ramki zgodne ze standardem.
Czasami są one oznaczane jako LPDU (ang. data Link Protocol Data Unit).

Opracował

Strona

3

SIECI KOMPUTEROWE – MATERIAŁY EDUKACYJNE

Opracował Jerzy Kluczewski

ZESPÓŁ SZKÓŁ ŁĄCZNOŚCI

W GDAŃSKU

Ramka danych przeważnie składa się z:

•

ID odbiorcy – najczęściej adres MAC stacji docelowej lub bramy domyślnej,

•

ID nadawcy – najczęściej adres MAC stacji źródłowej,

•

informacja sterująca – zawiera dane o typie ramki, trasowaniu, segmentacji, itp.,

•

CRC (ang

.

Cyclic Redundancy Check) – kod kontroli cyklicznej – odpowiada za korekcję

błędów i weryfikację poprawności danych otrzymywanych przez stację docelową.

Warstwa łącza danych dzieli się na dwie podwarstwy:

•

LLC (ang

.

logical link control) – sterowania łączem danych – kontroluje poprawność

transmisji i współpracuje przede wszystkim z warstwą sieciową w obsłudze usług
połączeniowych i bezpołączeniowych.

•

MAC (ang

.

media access control) – sterowania dostępem do nośnika – zapewnia

dostęp do nośnika sieci lokalnej i współpracuje przede wszystkim z warstwą fizyczną.

Urządzenia działające w tej warstwie to: most i przełącznik.

1.

Warstwa fizyczna - Określa ona wszystkie składniki sieci niezbędne do obsługi elektrycznego,

optycznego, radiowego wysyłania i odbierania sygnałów. Wspólnie obejmują one wszystkie

mechanizmy potrzebne do obsługi transmisji danych, takie jak techniki sygnalizacyjne

Warstwa fizyczna składa się z czterech obszarów funkcjonalnych:

•

mechanicznego,

•

elektrycznego,

•

funkcjonalnego,

•

proceduralnego.

Komunikacja mi

ę

dzy stacjami sieciowymi według modelu OSI

Informacja przesyłana z aplikacji programowej w jednej stacji sieciowej (np. A) do aplikacji
software'owej w innej stacji sieciowej (np. B) musi przejść każdą warstwę modelu OSI w obu
stacjach.

Na przykład w sytuacji, gdy stacja sieciowa A, mając do przesłania aplikację programową do
stacji B, sprawia, że program aplikacyjny w stacji A wysyła swoje informacje do warstwy
Aplikacja (warstwa 7). Warstwa Aplikacja przesyła następnie informację do warstwy
Prezentacja (warstwa 6), która przesyła informację do warstwy Sesja (warstwa 5) itd., aż do
warstwy Fizycznej (warstwy 1). W warstwie Fizycznej informacja zostaje przekazana do
medium, po którym dociera do stacji sieciowej B. Tutaj warstwa Fizyczna stacji B odbiera
informację i przekazuje ją do warstwy Łącza danych (warstwa 2), która przesyła ją do
warstwy Sieciowej (warstwa 3) itd., aż do warstwy Aplikacja (warstwa 7) w stacji sieciowej B.
Na zakończenie tego procesu warstwa Aplikacja stacji B przesyła informację do odbiorczego
programu aplikacyjnego w celu zakończenia procesu komunikacji.

Opracował

Strona

4

SIECI KOMPUTEROWE – MATERIAŁY EDUKACYJNE

Opracował Jerzy Kluczewski

ZESPÓŁ SZKÓŁ ŁĄCZNOŚCI

W GDAŃSKU

Enkapsulacja

Opracował

Strona

5

SIECI KOMPUTEROWE – MATERIAŁY EDUKACYJNE

Opracował Jerzy Kluczewski

ZESPÓŁ SZKÓŁ ŁĄCZNOŚCI

W GDAŃSKU

Enkapsulacja (kapsułkowanie) polega na umieszczeniu warstwy wyższej wewnątrz
wiadomości warstwy niższej. Zanim wiadomość po stronie nadawczej zostanie wysłana,
przekazywana jest w dół stosu warstwy; każda kolejna warstwa po otrzymaniu tej
wiadomości od warstwy wyżej, dodaje do niej własny nagłówek i stopkę. Datagram UDP
przed wysłaniem w sieć jest w taki sposób kapsułkowany w datagram IP. Nagłówek IP
identyfikuje maszynę źródłową i docelową, UDP – identyfikuje porty nadawcy i odbiorcy. U
odbiorcy zachodzi proces odwrotny. Wiadomość przekazywana jest w górę stosu warstw i
każda kolejna warstwa interpretuje, a następnie usuwa nagłówek dodany poprzednio przez
te sama warstwę u nadawcy.

Więc u odbiorcy pakiet dociera do najniższej warstwy oprogramowania sieciowego i wędruje
ku coraz wyższym warstwom. Każda z nich usuwa jeden nagłówek, oczekujący proces
otrzymuje komunikat bez nagłówków. Datagram UDP otrzymany od IP na maszynie
docelowej jest identyczny z tym, który UDP przekazało do IP na maszynie źródłowej.

Porównanie warstw modelu OSI i TCP/IP