1

Protokoły w warstwach

sieciowych

SOiSK

Marek Pudełko

2

Komunikacja w modelu OSI

ISO

• W modelu OSI poszczególne warstwy

komunikują się przy użyciu ściśle określonych
protokołów. Utworzony jest stos protokołów.

• Protokół jest zdefiniowanym sposobem

komunikowania się z innym systemem.
Określa czas dla poszczególnych sygnałów
oraz strukturę danych.

• PDU każdej warstwy zawiera informacje z

warstwy wyższej oraz informacje dotyczące
warstwy bieżącej (odebrane/wysyłane od/do
warstwy równorzędnej w innym systemie).

3

Przejście pakietu przez warstwy

sieciowe

W a r s tw a

a p lik a c ji

W a r s tw a

p r e z e n ta c ji

W a r s tw a

s e s ji

W a r s tw a

tr a n s p o r to w a

W a r s tw a

s ie c io w a

W a r s tw a

łą c z a d a n y c h

W a r s tw a

fi z y c z n a

k a r ta

s ie c io w a

R a m k a d a n y c h

A d r e s w ę z ła

I n fo r m a c ja o z b io r z e k o d ó w

I n fo r m a c ja k o m u n ik a c y jn a

N a g łó w e k s tr o n y k o n tro ln e j

I n fo r m a c je o w ie lk o ś c i p a k ie tu i s e k w e n c ji

K o n ie c s u m y k o n tr o ln e j/ z n a c z n ik k o ń c a p a k ie tu

P a k ie t z o s ta je w y s ła n y ja k o s tr u m ie ń b itó w

4

Faktyczne przesłanie

wiadomości

W a r s tw a

a p l ik a c ji

W a r s tw a

p r e z e n t a c ji

W a r s tw a

s e s ji

W a r s tw a

t r a n s p o r to w a

W a r s tw a

s ie c io w a

W a r s tw a

łą c z a d a n y c h

W a r s tw a

fi z y c z n a

W a r s tw a

a p l ik a c ji

W a r s tw a

p r e z e n t a c ji

W a r s tw a

s e s ji

W a r s tw a

t r a n s p o r to w a

W a r s tw a

s ie c io w a

W a r s tw a

łą c z a d a n y c h

W a r s tw a

fi z y c z n a

s ta c ja

r o b o c z a

s e r w e r

5

Podział protokołów

• Protokoły komunikacyjne poszczególnych warstw

grupuje się w kategorie:

– protokoły aplikacji - obejmują warstwy: aplikacji,

prezentacji i sesji. Zapewniają wzajemne oddziaływanie
aplikacji i wymianę danych

• (FTP, Telnet, SMTP, SNMP, NetBIOS ,...);

– protokoły transportowe - realizują połączeniowe usługi

przesyłania danych, zapewniają wymianę danych pomiędzy
systemami końcowymi w sposób sekwencyjny

• (TCP, SPX, NetBIOS, NetBEUI);

– protokoły sieciowe - zapewniają usługi łączy dla systemów

komunikacyjnych, obsługują adresowanie i informację
routingu, weryfikację błędów oraz żądania retransmisji.
Obejmują również procedury dostępu do sieci określone
przez wykorzystywany rodzaj sieci

• (IP, IPX);

6

Pakiety i ramki

•

W środowiskach sieciowych dane przesyłane są w

pakietach przez warstwy protokołów oraz w postaci

ramek (strumienia bitów) przez połączenia fizyczne.

1. Pakiet jest rodzajem "paczki danych" przesyłanej

między urządzeniami przy wykorzystaniu łącza

komunikacyjnego. Dane umieszczane są w pakietach

przez różne podsystemy komunikacyjne (warstwy)

2. Następnie tworzone są ramki, które przesyła się

przez łącza komunikacyjne.

•

Powody tworzenia pakietów i ramek:

–

Ograniczenie wpływu błędów pojawiających się przy

transmisji do niewielkich części przesyłanych informacji, co

ułatwia ich retransmisję.

–

Stosowanie długich transmisji mogłoby spowodować duże
opóźnienia w ruchu w sieci

.

7

Tworzenie i transmisja

pakietów

D a n e

D a n e

D a n e

D a n e

D a n e

D a n e

D a n e

D a n e

D a n e

D a n e

D a n e

D a n e

D a n e

D a n e

A

A

A

A

A

A

A

A

A

A

A

A

A

A

P

P

S

S

T

T

N

N

D

D

P

P

P

P

P

P

P

P

P

P

S

S

S

S

S

S

S

S

T

T

T

T

T

T

N

N

N

N

D

D

D

D

D

D

W a rs tw a

tr a n s p o r to w a

W a rs tw a

tr a n s p o r to w a

W a rs tw a

p r e z e n ta c ji

W a r s tw a

p r e z e n ta c ji

W a rs tw a

s e s ji

W a rs tw a

s e s ji

W a rs tw a

s ie c io w a

W a rs tw a

s ie c io w a

W a rs tw a

łą c z a d a n y c h

W a r s tw a

łą c z a d a n y c h

W a rs tw a

fi z y c z n a

W a rs tw a

fi z y c z n a

W a rs tw a

a p lik a c ji

W a rs tw a

a p lik a c ji

S y s te m A

S y s te m B

R a m k i

S a g m e n ty p a k ie tu

P r o g r a m u ż y tk o w n ik a

P r o g r a m u ż y tk o w n ik a

8

Stos protokołów

9

Kapsułowanie protokołów

• Kapsułkowanie polega na przesyłaniu pakietu w określonym

protokole wewnątrz innego pakietu w innym protokole.

• Technika ta pozwala na przesyłanie danych pomiędzy sieciami

korzystającymi z jednakowego protokołu za pośrednictwem

sieci, która korzysta z innego protokołu.

• Kapsułkowanie wykorzystano w technice IP tunnelling,

pozwalającej na przesyłanie pakietów IPX wewnątrz pakietów

TCP/IP. Do łączenia odrębnych sieci i kapsułkowania służą

routery. W sieci docelowej struktura pakietu zostaje

zmieniona i pakiet dostarczany jest do określonej stacji.

s ta c j a

r o b o c z a

s t a c j a

r o b o c z a

s t a c j a

r o b o c z a

N e t W a r e

L A N

N e t W a r e

L A N

T C P / I P L A N

R o u te r

P a k i e t I P X

P a k i e t I P X

P a k i e t T C P / I P

10

Konwersja protokołów

• Konwersja protokołów jest procesem tłumaczenia

sygnałów elektrycznych lub formatów danych
jednego systemu komunikacyjnego na postać
umożliwiającą transmisję w innym systemie.

• Możliwe są różne poziomy konwersji, np.

zmieniające kody ASCII na inny kod lub zmieniające
strumień danych asynchroniczny na synchroniczny.

• Konwerter protokołów upodabnia się swym

działaniem do bramy a nie do routera. W konwersji
pakietu uczestniczą wszystkie warstwy stosu
protokołów (poza warstwą aplikacji).