Model ISO/OSI

Polega on na podzieleniu złożonych zadań wysłania i odebrania danych w sieci miedzy hostami na siedem warstw, które wykonują ściśle określone procedury. Procedury między warstwami są niezależne i pozwalają wymieniać zawartość poszczególnej z nich na inną z zachowaniem jej poprzednich zadań, np. w celu optymalizacji kodów algorytmów. Jest to możliwe dzięki temu, że każda ma ściśle zdefiniowaną postać danych wejściowych i wyjściowych. Umożliwia to opracowywanie programistom kodu obsługi każdej z warstw w osobnych zespołach jednocześnie, co znacznie skraca czas potrzebny do uzyskania produktu finalnego.

Zalecenia modelu OSI sformułowane przez organizacje International Organization for Standardization są teoretyczne i w zdecydowanej większości wypadków służą jedynie jako punkt wyjściowy do opracowania podobnego modelu, który będzie np. łączył w sobie niektóre zadania różnych warstw w jedno lub dodawał dodatkowe funkcje, jak ma to miejsce w zaleceniu IEEE dla standardu 802.x odnośnie ISO. Często z budowy wewnętrznej urządzenia trudno wywnioskować, który element realizuje zadania konkretnej z warstw. Łączenie funkcji niektórych z nich w jedną wynika z ułatwień w konstrukcji, które przeważnie obniżają koszty produkcji lub eksploatacji urządzeń.

Mimo iż producenci nie przestrzegają ściśle standardu ISO/OSI to precyzuje on minimum funkcji jakie powinno realizować urządzenie by uzyskać kompatybilność z innymi w branży.

 

 

Warstwa siódma (aplikacji) - jest odpowiedzialna za dostarczenie użytkownikowi odpowiednich aplikacji (interfejsu) za pomocą, którego może on korzystać z zasobów sieci, np. www (Internet Explorer), ftp (Total Commander), news (Knode), itp. lub serwerów usług, np. www (Apache).

Warstwa szósta (prezentacji) - zajmuje się tłumaczeniem poleceń pochodzących od warstwy aplikacji do uniwersalnego języka (wirtualnego terminala) rozumianego wszędzie w sieci zacierając w ten sposób różnice wynikające z występowania w sieci różnych platform sprzętowych (PC, Sparc, sterownik układu automatyki) i systemowych (Windows, Linux, Unix ...), np. inny format zakończenia linii tekstu, czy końca pliku.

Warstwa piąta (sesji/internetowa) - zajmuje się nawiązywaniem i rozłączeniem połączenia logicznego między klientami sieci oraz dodatkowo czynnościami dialogowymi podczas trwania połączenia (protokół IP). Do czynności dialogowych w tej warstwie należy zaliczyć podział strumienia danych na bloki (segmentacja) oraz zarządzanie kolejnością, kierunkiem przepływu informacji i ruchem administracyjnym tj. kontrola i informacja (pakiety ICMP).

Warstwa czwarta (transportowa) - skupia się na dopilnowaniu utrzymania wysokiej jakości procesu przesyłania danych w ramach dostępnego kanału informacyjnego. Używa się do tego łączenia mniejszych pakietów w jeden (multipleksacja), rozdzielania na mniejsze (demultipleksacja), wiązania, podziału na bloki (segmentacja), numerowania bloków danych, czuwania nad prawidłową kolejnością wysyłania i odbierania danych oraz umożliwia ponowne wysłanie/odebranie uszkodzonej lub zagubionej paczki danych.

Warstwa trzecia (sieci) - zajmuje się doborem najoptymalniejszej drogi dla wiadomości między kolejnymi węzłami sieci w jak najkrótszym czasie. Steruje ponadto obciążeniem sieci (Flow Control) poprzez ilość jednocześnie wysłanych pakietów w sieć bez potwierdzenia (Okno Protokołu), tak aby nie przeciążyć sieci i dostosować prędkość średnią transmisji między nadajnikiem, a odbiornikiem oraz ograniczyć w ten sposób ilość błędów transmisji.

Warstwa druga (danych) - zajmuje się zabezpieczeniem transmisji danych przed wystąpieniem błędów, ale też wprowadza informacji, które pozwolą na identyfikację struktury ramki danych. Działania te sprowadzają się dodania na początku ramki sekwencji synchronizacji (synchronizacja) zapisywania danych z warstwy wyższej do pola PAYLOAD ramek danych (ramkowanie), obliczania sumy kontrolnej pola danych i zamieszczaniem jej za polem danych lub porównywanie jej z już istniejącą w przypadku pakietów przychodzących w celu sprawdzenia jej poprawności. W zaleceniu IEEE 802.x dodano jeszcze sterowanie dostępem do nośnika sieciowego.

Warstwa pierwsza (fizyczna) - stanowi ją zespół mediów transmitujących wraz z tymi urządzeniami które zajmują się generacja sygnału, regeneracją i transkodowaniem z/na język zrozumiały dla warstw wyższych, np. optyczny na elektryczny.

Komunikacja między dwoma hostami w rozumieniu standardu OSI odbywa się od najwyższej warstwy jednego z komputerów przez wszystkie do najniższej a następnie od najniższej drugiej z maszyn do najwyższej. Pakiet jest pakowany jak prezent od warstwy najwyższej do najniższej w informacje dodatkowe (administracyjne) i wysyłany, a potem rozpakowywany po kolei w drodze do najwyższej warstwy modelu OSI/OSI odbiorcy.

Co to jest datagram, segment, komunikat, ramka i komórka?

Komunikat - jednostka informacji, która funkcjonuje w warstwie siódmej (aplikacji).

Segment - jednostka informacji, która występuje w warstwie czwartej (transportowej) modelu OSI.

Datagram (Pakiet) - jest to jednostka informacji, która operuje na wysokości warstwy trzeciej (sieci) modelu OSI używająca bezpołączeniowej obsługi sieci.

Ramka - jest jednostka informacji w warstwie drugiej (łącza danych).

Komórka - jest tak jak ramka jednostką informacji w warstwie drugiej tylko, że w technologii ATM(Asynchronous Transfer Mode) i SMDS (Switched Multimegabit Data Service).

Hierarchia w sieci według OSI

Czym jest sieć LAN i w jakich warstwach modelu OSI funkcjonuje ?

Aby odpowiedzieć na to pytanie należy zdefiniować tutaj z jakich elementów składa się sieć komputerowa. W zależności od zastosowanego urządzenia mamy inną warstwę modelu OSI.

Koncentratory - są to urządzenia sieciowe, które powtarzają sygnał usłyszany na dowolnym wejściu do wszystkich wyjść po wzmocnieniu sygnału. Operują one przeważnie w pierwszej warstwie modelu OSI, gdyż nie ingerują w zawartość powtarzanej informacji.

Regeneratory (Repeatory) - w przypadku sygnałów analogowych i cyfrowych są prostymi wzmacniakami sygnału, które poprawiają parametry i czytelność sygnału co pozwala na zwiększenie zasięgu linii przesyłowej. W przypadku sieci LAN (Local Network Area) służą do łączenia kolejnych segmentów, nie podsieci, dlatego gdyż nie rozgraniczają one domen kolizyjnych.

Przełączniki (Switche) - pracują one w drugiej warstwie modelu OSI. Ich zadaniem jest analiza przyłączonych domen kolizyjnych, stworzenie tabel adresów sprzętowych podpiętych tam urządzeń dla każdego portu i na tej podstawie przekazywanie pakietów tylko od odbiorcy do nadawcy z pominięciem komputerów trzecich o ile są one podpięte do innych domen kolizyjnych (portów). Pozwala to pracować każdej domenie kolizyjnej lub bezpośrednio podłączonemu hostowi w trybie pełnodupleksowym (jednoczesna transmisja w dwóch kierunkach z maksymalną prędkością przewidzianą standardem sieci). W związku z tym, że filtracja odbywa się na podstawie adresów MAC, pakiety broadcastowe i multicastowe są powtarzane na wszystkich wyjściach.

Zaawansowane wersje przełączników mogą ponadto zajmować się analizą ruchu oraz dodatkowymi zadaniami, jeśli są w tzw. wersjach zarządzalnych.

Routery - są aktywnymi urządzeniami, które pracują podobnie jak switche w trzeciej warstwie modelu OSI, tylko z ta różnicą, że ich analiza ruchu odbywa się nie w zależności od adresu sprzętowego, lecz w oparciu o adres IP/IPX/DECnet całej sieci, czy pojedynczego komputera. Mogą statycznie lub dynamicznie na podstawie informacji od innych routerów określać drogę z jednej sieci do drugiej. Przepuszczają tylko ruch skierowany do konkretnego miejsca ograniczając wypływ z sieci pakietów typu broadcast czy multicast.

---