Model OSI i Stos protokołów TCP/IP

Model OSI i Stos protokołów TCP/IP
Model OSI







Warstwa fizyczna
- odpowiada za aktywację i dezaktywację połączenia oraz za transfer bitów.
Warstwa łącza danych
- odpowiada za ustanawianie i rozłączanie połączenia oraz bezbłędny transfer bitów,
łączonych do tego celu w ramki. Kontroluje i koryguje błędy, które mogły mieć
miejsce w warstwie fizycznej.
Warstwa sieciowa
- odpowiada za przesyłanie danych przez sieć złożoną z podsieci. Do głównych zadań
tej warstwy należy znajdowanie drogi dla pakietów w obrębie podsieci i między
podsieciami nazywane rutingiem pakietów.
Warstwa transportowa
- odpowiada za nawiązywanie połączenia, wymianę danych oraz zamykanie
połączenia między systemami końcowymi. Warstwa ta jest pierwszą warstwą typu
użytkownik-użytkownik (end to end) i nie jest implementowana w węzłach
pośrednich. Zapewnia ona, w zależności od typu sieci, ustaloną jakość usługi np. stopę
błędów, opóźnienie.
Warstwa sesji
- odpowiada za nawiązanie sesji, zapewnienie uporządkowanej wymiany danych
między aplikacjami i zamknięcie sesji, korzystając przy tym z usług warstwy
transportowej (w niektórych sieciach obie warstwy są ze sobą połączone). Odpowiada
także za synchronizację sesji i zarządzanie nią.
Warstwa prezentacji
- odpowiada za ujednolicenie formatu przesyłanych danych. Tu następuje szyfrowanie
i deszyfracja danych oraz ich kompresja i dekompresja.
Warstwa aplikacji
- odpowiada za sposób współpracy aplikacji z systemem komunikacyjnym.
Model Protokołów TCP/IP




Warstwa łącza nazywana także warstwą dostępu do sieci - odpowiada za dodanie do
datagramów IP nagłówków i zakończeń. Otrzymane w ten sposób ramki mogą być
przesyłane w sieci. W warstwie tej zamieniane są także adresy IP na adresy
obowiązujące w sieci, do której lub z której są kierowane dane.
Warstwa sieciowa nazywana także warstwą Internetu - odpowiada za przesyłanie
pakietów zwanych datagramami pomiędzy użytkownikami sieci. Podstawowymi
protokołami tej warstwy są protokół IP oraz ściśle z nim związany ICMP, pozwalający
na przesyłanie wiadomości sterujących pomiędzy węzłami sieci.
Warstwa transportowa - odpowiada za bezpośrednie połączenie pomiędzy
użytkownikami końcowymi, którzy wymieniają między sobą informacje.
Warstwa aplikacji - odpowiada za dostarczenie użytkownikowi rożnych usług.
Enkapsulacja i dekapsulacja
Jeżeli dwa systemy otwarte komunikują się ze sobą, to następuje proces przekazywania
danych pomiędzy warstwami, w systemie nadawczym i odbiorczym. W systemie nadającym
informację, następuje przekazywanie jednostki danych z warstwy w+1 do warstwy w (rys. ).
Warstwa w uzupełnia jednostkę danych o nagłówek H (header). Tak powstały element jest
przekazywany do warstwy w-1 . Oczywiście nagłówek dodany w warstwie wyższej jest
traktowany jako dane w warstwie niższej. Warstwa łącza danych dodaje prócz nagłówka
również zakończenie T (trailer). Dodawanie informacji do jednostki danych jest nazywane
enkapsulacją. Proces odwrotny do przedstawionego ma miejsce w systemie odbiorczym i
zwany jest dekapsulacją. Podczas dekapsulacji od jednostki danych w kolejnych warstwach
zostają oddzielane informacje kontrolne zawarte w nagłówkach.
Metody przesyłania danych przy użyciu protokołu IP
Terminale w sieciach komputerowych komunikują się przeważnie według schematu nadawcaodbiorca (model jeden do jednego). Stacja (klient) wysyła zapotrzebowanie na określoną
usługę, serwer odpowiada, spełniając jej życzenie lub nie. Typowe zastosowania sieci
wykorzystującej taki model to przesyłanie plików bądź korzystanie z baz danych.
Dynamiczny rozwój technik multimedialnych powoduje jednak zwrot ku innemu rodzajowi
komunikacji: jeden do wielu lub wielu do wielu. Zasadą działania jest rozprowadzanie
informacji jednocześnie z jednego lub kilku źródeł do dużej grupy stacji, na przykład
rozsyłanie wiadomości do wszystkich pracowników firmy lub konferencja audiowizualna.
Metody przesyłania danych przy użyciu protokołu IP to unicast, multicast i broadcast. Unicast
jest wspomnianym wcześniej systemem wymiany informacji typu jeden do jednego, jak w
przypadku przesłania plików między stacjami roboczymi. W trybie broadcast informacja jest
skierowana do wszystkich komputerów pracujących w określonej podsieci. Wykorzystuje się
broadcast, między innymi, do wysyłania w sieć pytania typu "gdzie jesteś?". Pytanie analizuje
każdy z komputerów, ale odpowiada tyko jeden. Zadaniem multicastu jest rozsyłanie
wiadomości do wszystkich członków danej grupy.
Pakiety multimedialne zwykle stosują unicast. W danym momencie informacja jest
przesyłana od serwera do jednego odbiorcy. Problemy pojawiają się wtedy, gdy odbiorcą
przekazu ma być grupa klientów. Serwer w takim przypadku musiałby nawiązać oddzielną
komunikację z każdym klientem i pojedynczo rozsyłać dane. Nie jest to dobre rozwiązanie,
gdyż informacje są wysyłane kilkakrotnie - oznacza to stratę czasu i zmniejszenie
przepustowości sieci. W takim przypadku przydatny jest multicast - dane rozsyłane są raz,
równolegle do wszystkich członków grupy multicastowej.
W protokole TCP/IP do adresowania grup multicastowych wykorzystuje się adresy klasy D.
Przynależność pakietu do tej klasy rozpoznaje się na podstawie pierwszych czterech bitów IP
(1110). Pozostałe 28 bitów definiuje adres grupy multicastowej. Komputer, który ma rozesłać
informacje do wielu użytkowników, adresuje je pod ten właśnie numer.