System A. System B. komunikacja (protokoły warstw) WARSTWA WARSTWA APLIKACJI APLIKACJI PREZENTACJI PREZENTACJI SESJI SESJI TRANSPORTOWA TRANSPORTOWA

Transkrypt

1 ISO/OSI, X. Relacje pomiędzy funkcjami realizowanymi przez warstwy: Warstwa wyższa korzysta z usług warstwy niższej - oraz komplementarnie - warstwa niższa udostępnia usługi warstwie wyższej; Każda z warstw w sytuacji braku możliwości realizacji zadanych funkcji informuje o tym warstwę wyższą; Warstwy komunikują się z innymi warstwami na tym samym poziomie w urządzeniach zdalnych zgodnie z regułami i przy pomocy sygnałów zdefiniowanych jako protokoły komunikacyjne. WARSTWA System A komunikacja (protokoły warstw) System B WARSTWA

2 ISO/OSI, X. INFRASTRUKTURA TELEKOMUNIKACYJNA Przenoszenie informacji na odległość jest zadaniem telekomunikacji, zatem urządzenia realizujące funkcje trzech najniższych warstw: fizycznej, łącza danych oraz sieciowej należą do infrastruktury telekomunikacyjnej. System A System B WARSTWA WARSTWA Infrastruktura telekomunikacyjna węzeł węzeł medium Warstwa sieciowa jest najwyższą warstwą infrastruktury telekomunikacyjnej, która odpowiedzialna jest za bezbłędne przesyłanie danych pomiędzy systemami użytkowników, czyli stacjami końcowymi. Warstwa łącza danych jest odpowiedzialna za bezbłędne przesyłanie danych pomiędzy węzłami sąsiednimi, czyli bezpośrednio połączonymi łączem fizycznym. Warstwa fizyczna jest odpowiedzialna za przesłanie sekwencji bitów na często bardzo duże odległości. System A System B WARSTWA WARSTWA Infrastruktura telekomunikacyjna węzeł węzeł medium Transfer danych od stacji A do stacji B

3 ISO/OSI, X. Warstwa - aplikacji (application layer):transmisja plików oraz działania na plikach; dostęp i działanie na zdalnych bazach danych; praca i działanie jako terminal zdalnego komputera; zarządzanie transmisją i wykonywanie zadań obliczeniowych; komunikacja pomiędzy procesami aplikacyjnymi użytkownika; dostęp do urządzeń sieciowych; Warstwa - prezentacji (presentation layer):przekształcenie informacji do jednorodnej postaci; wybór i transformacja składni; zmiana kodów znaków; kompresja danych; szyfrowanie/deszyfrowanie danych; Warstwa - sesji (session layer):nawiązanie, utrzymanie i zwalnianie połączenia sesyjnego; normalna i przyspieszona wymiana danych; zarządzenie interakcją; spójność transferu danych i punkty synchronizacji dla operacji pomiędzy komunikującymi się stacjami gdy wystąpi błąd następuje powrót do poprzedniego punktu synchronizacji; raportowanie o sytuacjach wyjątkowych; Warstwa - transportowa (transport layer):nawiązanie, utrzymanie i zwalnianie połączenia transportowego; transfer danych - dane o dowolnej długości są dzielone na fragmenty odpowiednie do rozmiaru pakietów i przesyłane z zachowaniem kolejności; zachowanie wymaganych charakterystyk i parametrów jakości QoS: przepustowość, stopa błędów, opóźnienia itd.; optymalizacja wykorzystania warstwy sieciowej, np. względem kosztów transferu danych; Warstwa - sieciowa (network layer):bezbłędna transmisja pomiędzy stacjami końcowymi; nawiązanie, utrzymanie i zwalnianie połączenia sieciowego; wybór trasy przesyłania informacji (ruting); sterowanie przepływem danych; przesyłanie pakietów; Warstwa łącza danych (link layer):bezbłędna transmisja pomiędzy stacjami bezpośrednio połączonymi łączem fizycznym; kodowanie detekcja i/lub korekcja błędów; metoda dostępu do łącza; sterowanie przepływem; transmisja ramek;

4 ISO/OSI, X. Warstwa - fizyczna (physical layer):przesyłanie bitów z zachowaniem ich sekwencji; definicja mechaniczna i elektryczna interfejsów; kontrola stanów łącza KAPSUŁKOWANIE DANYCH (ang. encapsulation) Pole danych Header DANE Informacja sterująca H - nagłówek (ang. header) PDU - jednostka danych protokołu (ang. Protocol Data Unit) WARSTWA: JEDNOSTKA DANYCH DANE APDU H DANE PPDU H DANE SPDU H DANE DANE TPDU H DANEDANE PAKIET H DANE DANE FCS RAMKA STRUMIEŃ BINARNY DANE BIT H - nagłówek (ang. header) FCS - sekwencja sprawdzająca ramkę (ang. Frame Check Sequence) PDU - jednostka danych protokołu (ang. Protocol Data Unit)

5 ISO/OSI, X. KOMUTACJA PAKIETÓW Komutacja pakietów realizowana jest przez węzły sieci pakietowej i polega na kierowaniu przychodzących pakietów do miejsca przeznaczenia poprzez wybrany port wyjścia i łącze danych. W łączu danych następuje przeplatanie z innymi pakietami, których droga przebiega przez dane łącze. DTE/ A SIEĆ PAKIETOWA DTE/ B SZYBKIE ŁĄCZE MIEDZYWĘZŁOWE DTE/ C WĘZEŁ SIECI PAKIETOWEJ WĘZEŁ SIECI PAKIETOWEJ DTE- Urządzenie końcowe (ang. Data Termination Equipment) - Urządzenie komunikacyjne (and. Data Communication Equipment) Możliwe są dwa tryby pracy w technice komutacji pakietów: Tryb bezpołączeniowy: datagram jako szczególny rodzaj pakietu, Tryb połączeniowy: połączenie wirtualne (VC Virtual Connection) przenoszenie pakietów na wcześniej ustalonej ścieżce logicznej

6 ISO/OSI, X. TRYB POŁĄCZENIOWY LC SIEĆ PAKIETOWA LC DTE LC LC DTE LC LC DTE LC 9 LC DTE LC - kanał logiczny (ang. Logical Channel) DTE- Urządzenie końcowe (ang. Data Termination Equipment) - Urządzenie komunikacyjne (and. Data Communication Equipment) Ścieżka logiczna jest utworzona przez kolejno powiązane ze sobą kanały logiczne (LC Logical Channel) warstwy łącza danych. Kanał logiczny jest połączeniem logicznym na przestrzeni połączenia fizycznego i jest jednoznacznie identyfikowany poprzez swój numer (LCN Logical Channel Number). Kanał logiczny zapewnia bezbłędną komunikację pomiędzy urządzeniami i węzłami połączonymi bezpośrednio łączem fizycznym.

7 ISO/OSI, X. ZALECENIE ITU-T X. Pierwszy standardowy dostęp do publicznej sieci transmisji danych PDN (Public Data Network) - opublikowany w 9 roku i rozwijany do 99 r. - dużo nadmiarowej informacji i przetwarzania, - wielowarstwowa ochrona przesyłanych informacji użytecznych dostosowana do złych warunków i parametrów transmisyjnych analogowych linii w łączach komutowanych. - szybkość standardowa to 900 b/s w dostępie (do kb/s), - szybkość w komunikacji międzywęzłowej do Mb/s, - brak gwarancji pasma dla przesyłanych danych. X. do dzisiaj bardzo popularne: sieć bankomatów, terminali płatności kartami płatniczymi itd. Doskonale rozwinięta sieć połączeń międzynarodowych niezawodny dostęp do abonentów na całym świecie porównywalna z siecią telefoniczną. X. to opis styku pomiędzy DTE i w publicznych sieciach z komutacją pakietów Tworzone są połączenia wirtualne: SVC Switched Virtual Circuit PVC Permanent Virtual Circuit Podstawowym i najczęściej wykorzystywanym trybem pracy jest SVC

8 ISO/OSI, X. 8 LAP B Link Access Procedure Balanced - podzbiór HDLC (High Level Data Link Control) Wybrane ramki protokołu LAP-B Format ramki Nazwa Rozszerzenie skrótu Informacyjna (numerowana) Nadzorcza Nienumerowane I RNR REJ SABM / UA DISC/ DM FRMR Information Receiver Ready Receiver Not Ready Reject (odrzucona ramka - żadanie retransmisji) Set Asynchronous Balanced Mode / Unnumbered Acknowledgment Disconnect/ Disconnect Mode Frame Reject (odrzucona ramka-błąd semantyczny) F ADRES informacja sterująca D A N E FCS F Oktety: lub n lub zmienna lub F - flaga: 00 FCS - Frame Check Sequence - pole kontrolne ramki (suma CRC) ADRESACJA : połączenie punkt - punkt DTE 0 KOMENDA 0 ODPOWIEDŹ KOMENDA 0 ODPOWIEDŹ 0

9 ISO/OSI, X. 9 TRZY FAZY POŁACZENIA W WARSTWIE X. Nawiązanie połączenia Transfer danych Rozłączenie połączenia FAZA POŁĄCZENIA DXE DXE N(R) N(R) SABM UA UA UA I =0, N(R) = 0 N(R)= I =, N(R) = 0 I =0, N(R)= I =, N(R) = I =, N(R) = I =, N(R) = N(R)= DISC DM ZESTAWIENIE TRANSFER DANYCH ROZŁĄCZENIE DM

10 ISO/OSI, X. 0 STEROWANIE PRZEPŁYWEM W WARSTWIE X. Mechanizm okna - ustawienia: okno ramek 8 dla numeracji modulo 8. Wysłał ramkę i odebrał potwierdzenie dla ramki poprzez N(R) = w sensie następna oczekiwana jest. Nadaje ramki: =,,,,0,,,. Ramki nie są potwierdzane -zatrzymuje się bo N (R) =, Nie może nadawać ramki bo już nadał i nie została jeszcze potwierdzona N (S) nadaje w ramkach I jako numer ramki N (R) otrzymuje od drugiej strony jako potwierdzenie poprawnego odebrania ramki, czeka 0 sek., potem time-out i retransmisja OKNO 0 wysyłane kolejne OKNO 0 wysyłane kolejne N(R) = wysłane N(R) = wysłane OKNO OKNO 0 0 N(R) N(R) = wysłane wysyłane kolejne Numeracja ramek modulo 8 (opcjonalnie modulo 8) Okno ramek może być mniejsze niż zakres numeracji: np. okno ramki oznacza, że tylko ramki mogą być nadane bez potwierdzenia.

11 ISO/OSI, X. WARSTWA X. Bezbłędna komunikacja pomiędzy stacjami końcowymi DTE. Tryb połączeniowy - połączenia wirtualne (VC): SVC (Switched Virtual Circuit) zestawiane czasowo połączenia wirtualne, PVC (Permanent Virtual Circuit) stałe połączenia wirtualne. W praktyce prawie wyłącznie SVC, a tylko marginalnie PVC. Tryb bezpołączeniowy przeznaczony do przesyłania krótkich wiadomości w pojedynczych pakietach datagramach INTEUPT. Faza / funkcja DTE -> -> DTE OPIS Zestawienie połączenia wirtualnego Transfer danych (numerowane) Transfer danych (sterowanie przepływem) Rozłączenie połączenia wirtualnego CALL REQUEST CALL ACCEPTED INTEUPT INTEUPT RNR RESET REQUEST RESET RESTART REQUEST RESTART CLEAR REQUEST CLEAR INCOMMING CALL CALL CONNECTED INTEUPT INTEUPT RNR RESET INDICATION RESET RESTART INDICATION RESTART CLEAR INDICATION CLEAR Żądanie zestawienia połączenia wirtualnego VC Potwierdzenie zestawienia połączenia VC Pakiet z danymi warstw wyższych Krótkie dane w trybie bezpołączeniowym Potwierdzenie krótkich danych w trybie bezpołączeniowym Receiver Ready Receiver Not Ready Zerowanie połączenia wirtualnego Potwierdzenie zerowania VC Restart interfejsu wszystkie VC są rozłączane i zestawiane ponownie.. Potwierdzenie restartu interfejsu. Żądanie rozłączenia połączenia wirtualnego VC Potwierdzenie rozłączenia połączenia VC GFI LCGN LCN PTI... GFI - General Format Identyfier LCGN - Logical Channel Group Number LCN - Logical Channel Number PTI - Packet Type Identyfier

12 ISO/OSI, X. TRZY FAZY POŁĄCZENIA SVC W WARSTWIE SIECIOWEJ X.:! Zestawienia połączenia! Transfer danych! Rozłączenie połączenia DTE DTE FAZA POŁĄCZENIA CALL REQUEST CALL CONNECTED INCOMMING CALL CALL ACCEPTED ZESTAWIENIE RNR RNR TRANSFER DANYCH CLEAR REQUEST CLEAR CLEAR INDICATION CLEAR ROZŁĄCZENIE

13 ISO/OSI, X. STEROWANIE PRZEPŁYWEM W WARSTWIE SIECIOWEJ X. Mechanizm okna z numeracją pakietów podobny jak w warstwie łącza danych X. (w LAP-B) Numeracja i potwierdzenia odbywają się według metody okna z numeracją modulo 8 (opcjonalnie modulo 8). Rozmiar okna może być mniejszy niż zakres numeracji, np., co zmusza odbiornik do częstych potwierdzeń. W ramach rozmiaru okna dopuszcza się żeby pakiety docierały w zmienionej kolejności. DTE DTE DANE DANE DANE POTWIERDZENIE POTWIERDZENIE POTWIERDZENIE Metoda potwierdzeń od końca do końca w sieciach X. Tryb potwierdzeń lokalnych jest szczególnie przydatny w konfiguracjach sieci heterogenicznych oraz w technikach satelitarnych, gdzie występują duże opóźnienia wynikające z przetwarzania lub propagacji. DTE DTE DANE DANE DANE POTWIERDZENIE POTWIERDZENIE Metoda potwierdzeń lokalnych w sieciach X.