PODSTAWY TELEKOMUNIKACJI WPROWADZENIE DO PRZEDMIOTU I MODEL ISO/OSI

Transkrypt

1 PODSTAWY TELEKOMUNIKACJI WPROWADZENIE DO PRZEDMIOTU I MODEL ISO/OSI Mikołaj Leszczuk Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Elektroniki Katedra Telekomunikacji

2 SPIS TREŚCI WYKŁADU O mnie o Ogólne informacje o Kontakt ze mną Wykład o Organizacja o Egzamin o Program przedmiotu Projekt Model ISO/OSI warstwowa architektura sieci 2

3 Czyli głównie o tym jak się ze mną skontaktować... O MNIE

4 OGÓLNE INFORMACJE Mikołaj Leszczuk Tytuł naukowy (do wpisu): dr inż. Podstawowe miejsce zatrudnienia: Akademia Górniczo-Hutnicza Katedra Telekomunikacji Kraków Mikołaj Leszczuk: Podstawy telekomunikacji - wprowadzenie do przedmiotu

5 KONTAKT ZE MNĄ Osobisty w czasie wykładów i egzaminów Linki i namiary pod linkiem internetowym - o Stronę domową o Materiały dydaktyczne o Adresy (leszczuk@wstkt.pl) o Komunikator o Telefon Przez sekretariat WSTKiT Osobisty (lub ewetualnie przez sekretariat KT AGH) Mikołaj Leszczuk: Podstawy telekomunikacji - wprowadzenie do przedmiotu

6 WYKŁAD Mikołaj Leszczuk: Podstawy telekomunikacji - wprowadzenie do przedmiotu Czyli zapamiętaj zanim staniesz się setną osobą pytającą o to czy będzie egzamin...

7 ORGANIZACJA WYKŁADU 30 godzin lekcyjnych Krótkie przerwy techniczne pomiędzy dłuższymi wykładami Zakończony egzaminem: o Termin pierwszy na ostatnim wykładzie o Termin drugi o Ewentualny dodatkowy termin poprawkowy (decyzja WSTKiT, nie moja!) Mikołaj Leszczuk: Podstawy telekomunikacji - wprowadzenie do przedmiotu

8 EGZAMIN Po zakończeniu wykładu w sesji egzaminacyjnej egzamin 1 kartka A4, 5 pytań testujących wiedzę: o Wytłumaczyć pewne bardzo konkretne pojęcie o Rozwiązać proste zadanie Mikołaj Leszczuk: Podstawy telekomunikacji - wprowadzenie do przedmiotu

9 PRZYKŁADOWE PYTANIA EGZAMINACYJNE Opisz podstawowe cechy warstwy fizycznej modelu ISO/OSI Określ odległość Hamminga par ciągów kodów: oraz Omów podstawowe cechy metody CSMA/CD Opisz pojęcie MAC Adres sieci: , maska: o Jaki jest adres broadcast tej sieci? o Podaj przykładowy adres IP komputera w takiej sieci Mikołaj Leszczuk: Podstawy telekomunikacji - wprowadzenie do przedmiotu

10 PROJEKT Mikołaj Leszczuk: Podstawy telekomunikacji - wprowadzenie do przedmiotu Czyli zapamiętaj zanim staniesz się dwusetną osobą pytająca jak zaliczyć projekt...

11 Mikołaj Leszczuk: Podstawy telekomunikacji - wprowadzenie do przedmiotu ZADANIE Opracować hasło w wolnej encyklopedii Wikipedia: o Od podstaw o Rozwinąć istniejące hasło Wikipedia: o Encyklopedia internetowa o Tworzona: W oparciu o wolną licencję Wspólne Przez wielu ochotników-internautów

12 WIĘCEJ O WIKIPEDII 2001 (styczeń) początek projektu niezależnych wersji językowych Utrzymanie projektu Fundacja Wikimedia (Wikimedia Foundation) organizacja nonprofit Mikołaj Leszczuk: Podstawy telekomunikacji - wprowadzenie do przedmiotu

13 DLACZEGO WIKIPEDIA? Wartościowy ślad po Waszej pracy hasła: o Nowe o Rozbudowane Niemożność łamania praw autorskich: o Tworzenie podpisanych kont, przynajmniej: Imię Nazwisko o Edycja tylko będąc zalogowanym na koncie Mikołaj Leszczuk: Podstawy telekomunikacji - wprowadzenie do przedmiotu

14 WPROWADZENIE Wiele przydatnych informacji na stronie Pomoc:FAQ Wszystkie tematy pomocy zebrane na stronie Pomoc:Spis treści i jej pod-stronach. Aby zacząć dodawać treści należy: o kliknąć w zakładkę edytuj na górze edytowanej strony o zmienić lub uzupełnić treść w okienku edycji o wypełnić pasek opis zmian krótko wyjaśniając co się zrobiło o zapisać nową wersję wciskając przycisk "Zapisz" Podczas edycji można korzystać ze ściągi Pomoc:Formatowanie_tekstu Można najpierw poćwiczyć korzystając z Brudnopisu Mikołaj Leszczuk: Podstawy telekomunikacji - wprowadzenie do przedmiotu

15 PODPISYWANIE KONT (1/2) Mikołaj Leszczuk: Podstawy telekomunikacji - wprowadzenie do przedmiotu

16 PODPISYWANIE KONT (2/2) Mikołaj Leszczuk: Podstawy telekomunikacji - wprowadzenie do przedmiotu

17 PRAWA AUTORSKIE Encyklopedia Wikipedia: o Wolna od opłat o Dostępna na zasadach Licencji GNU Free Documentation License Zabrania się włączania do Wikipedii materiałów objętych ochroną praw autorskich! Mikołaj Leszczuk: Podstawy telekomunikacji - wprowadzenie do przedmiotu

18 JAKIE HASŁA OPRACOWYWAĆ? Tylko hasła ściśle związane z tematyka przedmiotu Podstawy telekomunikacji Kategoria: Telekomunikacja [ Samodzielny wybór hasła to pierwsze z podzadań projektu! Mikołaj Leszczuk: Podstawy telekomunikacji - wprowadzenie do przedmiotu

19 ZADANIE DO WYKONANIA A LICZEBNOŚĆ ZESPOŁU Zespół dwuosobowy: o Opracowanie od podstaw jednego hasła o Inspiracje: Propozycje tematów [ Zespół jednoosobowy: o Rozwinięcie jednego, istniejącego już hasła o Inspiracje: Strony wymagające dopracowania [ Zalążki artykułów [ Mikołaj Leszczuk: Podstawy telekomunikacji - wprowadzenie do przedmiotu

20 INNE SPOSOBY NA SZUKANIE CIEKAWEGO TEMATU (1/2) Najpotrzebniejsze strony, e/kolejka Strony do przetłumaczenia o maczenia o si%c4%85ca Wikipedia: Zalążki, %85%C5%BCki Brakujące artykuły, %C4%85ce_artyku%C5%82y Mikołaj Leszczuk: Podstawy telekomunikacji - wprowadzenie do przedmiotu

21 INNE SPOSOBY NA SZUKANIE CIEKAWEGO TEMATU (2/2) Strony do poszerzenia, poszerzenia Porzucone strony, strony Artykuły kontrowersyjne, %82y_kontrowersyjne Ilustrowanie, e Mikołaj Leszczuk: Podstawy telekomunikacji - wprowadzenie do przedmiotu

22 ROZPOCZĘCIE PRACY KROK PO KROKU (1/2) 1.Zdecyduj się na: o Pracę samodzielną: wystarczy rozwinąć hasło o Pracę w dwuosobowym zespole: Dobierz druga osobę Trzeba stworzyć nowe hasło 2.Załóż nowe konto jeśli jesteś nowym użytkownikiem 3.Wybierz hasło do edycji Mikołaj Leszczuk: Podstawy telekomunikacji - wprowadzenie do przedmiotu

23 ROZPOCZĘCIE PRACY KROK PO KROKU (2/2) 1.Wyślij do mnie: o Wybrane hasło o Swoje dane: Imię Nazwisko Numer grupy Numer indeksu Nazwę użytkownika Mikołaj Leszczuk: Podstawy telekomunikacji - wprowadzenie do przedmiotu o Ewentualnie analogiczne dane dla drugiej osoby 2.Po potwierdzeniu (dopiero wtedy) zacznij pracę

24 ZAKOŃCZENIE PRACY KROK PO KROKU 1.Prześlij mi informację, że hasło jest gotowe lub rozwinięte 2.Jeśli mam uwagi, a jest jeszcze czas do końca semestru popraw hasło Mikołaj Leszczuk: Podstawy telekomunikacji - wprowadzenie do przedmiotu

25 SKALA OCEN I SPOSÓB OCENIANIA PRZEZE MNIE PROJEKTÓW Od 2.0 do 4.5 za standardowo gorzej lub lepiej rozwinięte hasło 5.0 możliwe za: o Wybitnie opracowane hasło o Jednoosobowe stworzenie nowego hasła Mikołaj Leszczuk: Podstawy telekomunikacji - wprowadzenie do przedmiotu

26 CO ROBIĆ A CZEGO UNIKAĆ (1/2) W razie wątpliwości zaglądnąć na stronę zasad edycji Zajrzeć do Wikipedia:Brakujące hasła w przypadku problemów ze znalezieniem odpowiadającego zagadnienia, które nie zostało jeszcze opisane Korzystać z książek, ale nie kopiować treści z naruszeniem praw autorskich Wykorzystywać wszelkie materiały, które się do tej pory opracowało lub które się opracowuje w ramach zajęć Mikołaj Leszczuk: Podstawy telekomunikacji - wprowadzenie do przedmiotu

27 CO ROBIĆ A CZEGO UNIKAĆ (2/2) Nie stosować takich form literackich jak eseje czy felietony pisząc hasła encyklopedyczne Używać sformułowań typu A powiedział B o C, kiedy ważne jest przedstawienie czyjejś opinii Nie spędzać zbyt dużo czasu na naukę składni wiki czy stylu Wikipedii Można też napisać o WSTKiT! Mikołaj Leszczuk: Podstawy telekomunikacji - wprowadzenie do przedmiotu

28 WIKIPEDIA GRZECHY GŁÓWNE CZYLI JAK NIE DOSTAĆ ZALICZENIA? 1.NIE będziesz kopiował z nieautoryzowanych źródeł! 2.BĘDZIESZ zawsze opisywał konto! 3.BĘDZIESZ zawsze integrował swój wkład z już istniejącym artykułem! 4.BĘDZIESZ zawsze formatował tekst (Wikipedia to więcej niż goły tekst) Mikołaj Leszczuk: Podstawy telekomunikacji - wprowadzenie do przedmiotu

29 Mikołaj Leszczuk: Podstawy telekomunikacji - wprowadzenie do przedmiotu KOMUNIKACJA UWAGI OGÓLNE (1/2) Odpowiadam na każdy otrzymany z pytaniem (zwykle w ciągu max kilku dni) Całkowity brak odpowiedzi oznacza zapewne, że nie doszedł Filtr anty-spam czasem wycina e z "dziwnych" serwerów poczty Kiedy jestem na delegacji (to częste) to otrzymasz auto-odpowiedź Auto-odpowiedź nie oznacza, ze nie doszedł, czytaj uważnie! nie wysyłaj ponownie!

30 KOMUNIKACJA UWAGI OGÓLNE (2/2) e podpisujemy Zaczęcie pracy przed potwierdzeniem tematu jest ryzykowne Nie masz zaliczenia dopóki nie otrzymasz a z oceną Tak, czasem posiadam dodatkowe materiały, zazwyczaj po angielsku Mikołaj Leszczuk: Podstawy telekomunikacji - wprowadzenie do przedmiotu

31 PRZYDATNE LINKI ( WIERZCHOŁEK GÓRY LODOWEJ ) Wikipedia: Strona główna Wikipedia, wolna encyklopedia, Wikipedia: GNU Free Documentation License, Wikipedia: Projekty szkolne i akademickie/zalecenia dla uczniów i studentów, Wikipedia: Licencja Creative Commons, Mikołaj Leszczuk: Podstawy telekomunikacji - wprowadzenie do przedmiotu

32 MODEL ISO/OSI Warstwowa architektura sieci Mikołaj Leszczuk: Podstawy telekomunikacji - wprowadzenie do przedmiotu

33 Warstwowa architektura logiczna System A System B System C Procesy użytkowe Proces A Proces B Proces C Najwyższa warstwa (N+1)-warstwa N-warstwa (N-1)-warstwa Usługi (N+1)-warstwy Usługi N-warstwy Usługi (N-1)-warstwy Nośnik sygnału

34 Warstwowa architektura sieci komputerowych (1/4) Warstwową architekturę sieci komputerowych opracowano w celu ułatwienia projektowania sieci komputerowych oraz oprogramowania systemów sieciowych. Wyróżniono w niej pewną liczbę poziomów hierarchii (warstw), usługi i funkcje przypisane każdemu z nich oraz protokoły komunikacyjne i jednostki danych używane na poszczególnych poziomach. Duże firmy opracowały swoje architektury (modele zamknięte), wśród których były m.in. architektura SNA (System Network Architecture) firmy IBM i architektura DNA (Digital Network Architecture) firmy DEC.

35 Warstwowa architektura sieci komputerowych (2/4) System otwarty realizuje pewne funkcje, które dzieli się na grupy tworzące hierarchię. Każda grupa stanowi pewien podsystem. Jeżeli połączymy ze sobą kilka systemów otwartych, to podsystemy, w których realizowane są takie same funkcje utworzą warstwę. W każdej warstwie może istnieć element aktywny, tzw. obiekt. Obiekty znajdujące się w tej samej warstwie (mogą być w różnych systemach otwartych) nazywane są partnerami.

36 Warstwowa architektura sieci komputerowych (3/4) Każda warstwa świadczy usługi na rzecz obiektów warstwy wyższej. Partnerzy mogą realizować określone funkcje, np. nawiązanie połączenia. Zasady współdziałania partnerów przy realizacji określonych funkcji określa protokół. Partnerzy warstwy N oferują partnerom warstwy N+1 usługi warstwy N oraz warstw niższych, przy czym w warstwie N nie jest znany sposób realizowania usług w warstwach niższych wiadomo jedynie, że takie usługi są dostępne.

37 Warstwowa architektura sieci komputerowych (4/4) W ramach pojedynczego systemu usługi warstwy N są dostępne w punktach udostępniania usług, przy czym do jednego punktu może być dołączony tylko jeden obiekt warstwy N+1 i jeden warstwy N, ale jeden obiekt warstwy N+1 lub N może być dołączony do wielu punktów udostępniania usług. Każdy obiekt ma swoją nazwę, a każdy punkt udostępniania usług jest określony przez adres.

38 Protokoły, obiekty i punkty udostępniania usług (N+1)-warstwa (N+1)-obiekt Protokół (N+1)-warstwy (N+1)-obiekt N-warstwa N-obiekt Protokół N-warstwy N-obiekt (N-1)-warstwa (N-1)-obiekt (N-1)-obiekt Protokół (N+1)-warstwy Protokół (N+1)-warstwy (N-1)-obiekt (N-1)-obiekt obiekty (nazwa) punkty udostępniania usług (adres)

39 Operacje elementarne (1/3) W celu zapewnienia jednoznaczności opisu usług i niezależności ich od implementacji wprowadzono tzw. operacje elementarne, które dostępne są na styku warstwy N (usługodawca) a obiektami warstwy N+1 (usługobiorcy) Wyróżniono cztery rodzaje takich operacji

40 Operacje elementarne (2/3) 1.Żądanie generowane przez obiekt warstwy N+1 w celu zainicjowania określonego działania warstwy N lub partnera. 2.Zawiadomienie generowane przez warstwę N w celu: o o poinformowania obiektu w warstwie N+1, że partner podjął pewne działania lub życzy sobie podjęcia pewnych działań, poinformowania obiektu w warstwie N+1 o pewnych działaniach usługodawcy.

41 Operacje elementarne (3/3) 3. Odpowiedź generowana przez obiekt warstwy N+1 dołączony do punktu udostępniania usług warstwy N w celu określenia zakończenia działania zainicjowanego dostarczeniem zawiadomienia do tego punktu 4. Potwierdzenie generowane przez warstwę N do punktu udostępniania usług tej warstwy w celu określenia zakończenia działanie zainicjowanego żądaniem skierowanym do tego punktu

42 Model ISO/OSI (1/3) Model wzorcowy ISO/OSI (angielskie OSI Reference Model) OSI = Open Systems Interconnection system otwarty = zgodny z zaleceniami modelu odniesienia i zdolny do wymiany informacji z innymi systemami otwartymi Standard ISO 7498 Powstały pod koniec lat siedemdziesiątych (1978 r.) Zbiór zasad komunikowania się urządzeń sieciowych 7 niezależnych warstw Każda zbudowana na bazie warstwy poprzedniej

43 Model ISO/OSI (2/3) Nie określa fizycznej budowy warstw, a koncentruje się na sposobach ich współpracy Takie podejście do problemu sprawia, że: Każda warstwa może być implementowana przez producenta na swój sposób Urządzenia sieciowe od różnych dostawców będą poprawnie współpracować Poszczególne warstwy sieci to niezależne całości Nie wykonują widocznych zadań w odosobnieniu od pozostałych warstw, ale programistycznego punktu widzenia są odrębnymi poziomami

44 Model ISO/OSI (3/3) Komunikacja pomiędzy komputerami odbywa się na poziomie odpowiadających sobie warstw Dla każdej z nich własny protokół komunikacyjny W rzeczywistej sieci komputerowej komunikacja odbywa wyłącznie się na poziomie warstwy fizycznej Informacja każdorazowo przekazywana do sąsiedniej niższej warstwy aż do dotarcia do warstwy fizycznej pomiędzy wszystkimi warstwami z wyjątkiem fizycznej komunikacja wirtualna, możliwa dzięki istnieniu połączenia fizycznego ISO/OSI często upraszczany do 4 warstw (model TCP/IP)

45 Model ISO/OSI Warstwa 7 Aplikacji Warstwa 6 Prezentacji Warstwa 5 Sesji Warstwa 4 Transportowa Warstwa 3 Sieciowa Warstwa 2 Łącza danych Warstwa 1 Fizyczna

46 Warstwy ISO/OSI aplikacji prezentacji sesji transportowa sieciowa łącza danych fizyczna pakiety ramki bity wiadomości wiadomości wiadomości wiadomości sieciowa łącza danych fizyczna pakiety ramki bity aplikacji prezentacji sesji transportowa sieciowa łącza danych fizyczna stacja 1 węzeł stacja 2

47 Warstwa 1 fizyczna (ISO/OSI physical layer) Funkcje tej warstwy Sprzęgniecie z medium transmisji danych Dekodowanie sygnałów Określanie amplitudy prądu/napięcia Określanie parametrów mechanicznych łączówek (kształtu, wymiarów i liczby styków) Inne kwestie transmisji Odpowiedzialna za transmisję strumienia bitów między węzłami Definiuje protokoły opisujące interfejsy fizyczne, czyli aspekty: Mechaniczny Elektryczny Funkcjonalny Proceduralny Przykłady: UTP, STP

48 Warstwa 2 łącza danych (ISO/OSI data link layer) W związku z podatnością warstwy fizycznej na zakłócenia i wynikające stąd błędy oferuje własne mechanizmy kontroli błędów w przesyłanych: Ramkach Pakietach CRC Cyclic Redundancy Check Zapewnia niezawodne łącze pomiędzy sąsiednimi węzłami Nadzoruje przepływ informacji przez łącze odpowiedzialna za odbiór i konwersję strumienia bitów pochodzących z urządzeń transmisyjnych Przykłady: Ethernet, WLAN

49 Warstwa 3 sieciowa (ISO/OSI network layer) Odpowiada, za obsługę błędów komunikacji Odpowiedzialna za funkcje routingu, który wyznacza optymalną pod względem liczby połączeń drogę przesyłania pakietu przez sieć (w oparciu o stałe tablice opisane w sieci) Steruje działaniem podsieci transportowej Dostarcza środków do ustanawiania, utrzymania i rozłączania połączeń sieciowych miedzy systemami otwartymi, w których rezydują komunikujące się aplikacje Przesyła dane pomiędzy węzłami sieci wraz z wyznaczaniem trasy przesyłu Przykład: IP

50 Warstwa 4 transportowa (ISO/OSI transport layer) Obsługuje dane przyjmowanych z warstwy sesji Zapewnia usługi połączeniowe Wszystkie protokoły w warstwie transportowej są typu od końca do końca (end-to-end) Oznacza to, że działają one tylko między końcowymi systemami otwartymi Zapewnia przezroczysty transfer danych między stacjami sesyjnymi Odciąża je od zajmowania się problemami niezawodnego i efektywnego pod względem kosztów transferu danych Opcjonalnie dzieli dane na mniejsze jednostki Przykłady: TCP, UDP

51 Warstwa 5 sesji (ISO/OSI session layer) Usługi warstwy sesji: Sterowanie wymianą danych Ustalanie punktów synchronizacji danych (dla celów retransmisji w wypadku przemijających przekłamań na łączach) Umożliwienie odzyskania danych (utraconych w wyniku przerwy w łączności) przez ponowne ich przesłanie Umożliwia aplikacjom organizację dialogu oraz wymianę danych między nimi Realizuje określenie parametrów sprzężenia użytkowników Pełni szereg funkcji zarządzających Przykłady: HTTP, FTP, SMTP

52 Warstwa 6 prezentacji (ISO/OSI presentation layer) Umożliwia reprezentowanie informacji, którą się posługują stacje aplikacyjne podczas komunikacji Obsługuje formaty danych Kompresuje przesyłane dane, pozwalając na zwiększenie szybkości transmisji informacji Zapewnia: Tłumaczenie danych Definiowanie ich formatu Odpowiednią składnię Kodowanie i dekodowanie zestawów znaków Wybór algorytmów, które do tego będą użyte Mechanizmy kodowania danych w celu ich utajniania Kowersję kodów

53 Warstwa 7 aplikacji (ISO/OSI application layer) Pełni rolę okna między współdziałającymi procesami aplikacyjnymi Zapewnia programom użytkowym usługi komunikacyjne Stara się stworzyć wrażenie przezroczystości sieci (jest to szczególnie ważne w przypadku obsługi rozproszonych baz danych) Określa formaty wymienianych danych Opisuje reakcje systemu na podstawowe operacje komunikacyjne Dostarcza procesom metod dostępu do środowiska OSI Przykłady: przeglądarka (Mozilla, Internet Explorer), program pocztowy (Outlook, Mozilla Mail)

54 Prokotoły, ramki, pakiety (1/5) W modelu odniesienia OSI poszczególne warstwy komunikują się przy użyciu ściśle określonych protokołów Powstaje tzw. stos protokołów Protokół jest zdefiniowanym sposobem komunikowania się z innym systemem Określa czas dla poszczególnych sygnałów oraz strukturę danych

55 Prokotoły, ramki, pakiety (2/5) W środowiskach sieciowych dane przesyłane są: o o W pakietach przez warstwy protokołów. Jako ramki (strumień bitów) przez połączenia fizyczne. Pakiet jest rodzajem paczki danych przesyłanej między urządzeniami przy użyciu łącza komunikacyjnego.

56 Prokotoły, ramki, pakiety (3/5) Dane umieszczane są w pakietach przez różne podsystemy komunikacyjne (warstwy), następnie tworzone są ramki, które przesyła się przez łącza komunikacyjne. Jednym z głównych powodów tworzenia pakietów i ramek jest ograniczenie wpływu błędów pojawiających się przy transmisji do niewielkich części przesyłanych informacji, co ułatwia ich retransmisję. Po drugie: stosowanie długich transmisji mogłoby spowodować duże opóźnienia w ruchu.

57 Prokotoły, ramki, pakiety (4/5) Strukturę pakietu i ramki definiuje protokół komunikacyjny. Zazwyczaj pakiet zawiera: o o nagłówek, dane. Pakiet może mieć różne rozmiary, ale zazwyczaj określa się jego maksymalną długość.

58 Prokotoły, ramki, pakiety (5/5) W nagłówkach mogą znajdować się: adres: o nadawcy, o odbiorcy, informacje potrzebne do obsługi błędów i zapewniające prawidłową transmisję danych, wskaźnik ostatniego pakietu, identyfikator informacji, numer określający, którą częścią informacji jest pakiet, itp.

59 Przechodzenie pakietu przez stos protokołów warstwa aplikacji warstwa prezentacji warstwa sesji warstwa transportowa warstwa sieciowa warstwa łącza danych warstwa fizyczna stacja robocza serwer warstwa aplikacji warstwa prezentacji warstwa sesji warstwa transportowa warstwa sieciowa warstwa łącza danych warstwa fizyczna

60 Tworzenie, transmisja i odtwarzanie pakietów warstwa aplikacji a dane warstwa aplikacji a dane warstwa prezentacji p a dane warstwa prezentacji p a dane warstwa sesji s p a dane warstwa sesji s p a dane warstwa transportowa t s p a dane warstwa transportowa t s p a dane warstwa sieciowa n t s p a dane warstwa sieciowa n t s p a dane warstwa łącza danych d n t s p a dane warstwa łącza danych d n t s p a dane warstwa fizyczna d n t s p a dane d warstwa fizyczna d n t s p a dane d

61 Protokoły komunikacyjne poszczególnych warstw Protokoły aplikacji obejmują warstwy aplikacji, prezentacji i sesji; zapewniają wzajemne oddziaływanie aplikacji i wymianę danych. Przykłady to FTP, Telnet, SMTP, SNMP i NetBIOS. Protokoły transportowe realizują połączeniowe usługi przesyłania danych, zapewniają wymianę danych pomiędzy systemami końcowymi w sposób sekwencyjny. Przykłady to TCP, SPX, NetBIOS i NetBEUI. Protokoły sieciowe zapewniają usługi łączy dla systemów komunikacyjnych, obsługują adresowanie i informację rutingu, weryfikację błędów oraz żądania retransmisji. Obejmują również procedury dostępu do sieci. Przykłady to IP i IPX.

62 Dialog między równorzędnymi warstwami protokołów Tworzenie żądania i wysyłanie danych. Odbieranie żądania i danych. Odrzucenie żądania lub danych. Potwierdzenie odbioru. Obsługa buforowania nadchodzących danych. Przerwanie i ponowny start transmisji. Ustanowienie priorytetów transmisji. Obsługa wykrywania błędów, korekcji i retransmisji. Utrzymywanie sesji połączeniowych. Numerowanie i ustawianie kolejności pakietów. Obsługa adresowania i routingu.

63 Różne stosy protokołów: Przykłady różnych stosów OSI NetWare UNIX Warstwa aplikacji Warstwa prezentacji NetWare Core Protocol Network File System (NFS) Warstwa sesji Warstwa transportowa SPX TCP Warstwa sieciowa IPX IP Warstwa łącza danych LAN drivers LAN drivers ODI NDIS Media Access Control Warstwa fizyczna Warstwa fizyczna Warstwa fizyczna

64 Różne stosy protokołów: Uwagi Producenci zazwyczaj nie uwzględniają w pełni 7-warstwowego modelu OSI i stosują własne stosy protokołów Protokoły: o ustalają zasady komunikacji opisują: szczegóły formatu komunikatów, sposób odpowiadania na otrzymany komunikat, o określają jak komputer ma obsługiwać pojawiające się: błędy inne nienormalne sytuacje.

65 Różne stosy protokołów: Enkapsulacja i konwersja Produkt korzystający z jednego stosu protokołów nie może bezpośrednio współpracować z produktem korzystającym z innego stosu protokołów W celu osiągnięcia możliwości współpracy stosuje się różne metody enkapsulacji (encapsulation) i konwersji protokołów (protocol convertion) Enkapsulacja polega na przesyłaniu pakietu określonego protokołu wewnątrz innego pakietu w innym protokole Technika ta pozwala na przesyłanie danych między sieciami korzystającymi z jednakowego protokołu za pośrednictwem sieci korzystającej z innego protokołu

66 Różne stosy protokołów: Enkapsulacja pakietów Enkapsulację użyto w technice IP tunnelling, pozwala ona na przesyłanie pakietów IPX wewnątrz TCP/IP Do łączenia odrębnych sieci i enkaspulacji służą routery pakiet IPX pakiet TCP/IP pakiet IPX stacja robocza NetWare LAN stacje robocze TCP/IP LAN stacja robocza NetWare LAN ruter

67 Różne stosy protokołów: 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: o kody ASCII na inny kod o strumień danych asynchroniczny na synchroniczny W konwersji pakietu uczestniczą wszystkie warstwy stosu protokołów (poza warstwą aplikacji)

68 Model TCP/IP Warstwa 4 Aplikacji Warstwa 3 Transportowa Warstwa 2 Sieciowa Warstwa 1 Łącza

69 Warstwa 1 łącza (TCP/IP link layer) Odbiera datagramy IP i przesyła je przez daną sieć Definiuje sprzęt sieciowy i sterowniki urządzeń

70 Warstwa 2 sieciowa (TCP/IP network layer) Odpowiada za obsługę komunikacji jednej maszyny z drugą Przyjmuje pakiety z warstwy transportowej razem z informacjami identyfikującymi maszynę odbiorcę Enkapsułuje pakiet w datagramie IP Wypełnia jego nagłówek Sprawdza czy wysłać datagram: o o wprost do odbiorcy do routera Przekazuje datagram do interfejsu sieciowego Zajmuje się danymi przychodzącymi: o sprawdzając ich o poprawność ew. przesłając dalej

71 Warstwa 3 transportowa (TCP/IP transport layer) Jej podstawowym zadaniem jest zapewnienie komunikacji między jednym programem użytkownika, a drugim Warstwa ta może regulować przepływ informacji Może też zapewnić pewność przesyłania W tym celu organizuje: o wysyłanie przez odbiorcę potwierdzenia otrzymania o ponowne wysyłanie utraconych pakietów przez nadawcę

72 Warstwa 4 aplikacji (TCP/IP application layer) Programy użytkowe: Współpracują z jednym z protokołów na poziomie warstwy transportowej Wysyłają lub odbierają dane w postaci pojedynczych komunikatów lub strumienia bajtów Na najwyższym poziomie użytkownicy wywołują programy użytkowe, które mają dostęp do usług TCP/IP

73 Literatura (1/2) ISO/OSI Network Model [ ISO: ISO International Organization for Standardization, Jak działają sieci komputerowe. Interaktywny podręcznik sieci komputerowych [ Podstawy protokołu TCP/IP [

74 Literatura (2/2) Sieci komputerowe TCP/IP zasady, protokoły i architektura, WNT, Warszawa 1997 Wielka encyklopedia sieci komputerowych, Wyd. Robomatic, Łódź 1995 Bezpieczeństwo w Unixie i Internecie Podręcznik użytkownika sieci komputerowej, Wyd. NASK, Warszawa 1995