Základní popis referenčního modelu ISO/OSI a srovnání s TCP/IP Flashcards
(10 cards)
Počátek ISO/OSI RM
Na počátku mezipočítačové komunikace vznikaly různé vzájemně nekompatibilní systémy a uzavřené architektury. Postupem času rostl tlak na vznik otevřeného standardu, který byl standardizován jako ISO/OSI RM7 , který podchycuje všechny nezbytné aspekty komunikace. Stal se výchozím modelem pro počítačově řízenou výměnu dat a položil teoretický a vědecký základ pro realizaci datových sítí.
Zařízení vykonávající zpracování a přenos informace jsou označovány jako reálné systémy, prvky zpracovávající informace jsou aplikační procesy.
Vrstvy ISO/OSI RM
ISO/OSI RM nespecifikuje přesnou podobu sítě, ale uvádí všeobecné principy sedmivrstvé
síťové architektury. Jsou to:
1. fyzická (physical) vrstva,
2. spojová (data link) vrstva,
3. síťová (network) vrstva,
4. transportní (transport) vrstva,
5. relační (session) vrstva,
6. prezentační (presentation) vrstva,
7. aplikační (application) vrstva.
Nejnižší dvě vrstvy bývají hardwarové, ostatní bývají implementovány softwarově.
První čtyři vrstvy lze označit jako poskytovatele transportní služby, pátou až sedmou jako jejího uživatele.
První tři vrstvy jsou lokální, protože zajišťují komunikaci na lokální síťové infrastruktuře, čtyři vrchní jsou koncové a umožňují propojení komunikujících aplikací.
Datové jednotky se označují jako PDU (Protocol Data Unit) a každá vrstva má své označení: TPDU (Transport PDU), SPDU (Session PDU), PPDU (Presentation PDU), APDU (Application PDU)).
Partnerská komunikace vrstev je pouze iluze, data prochází všemi nižšími vrstvami. V mezilehlém prvku dochází k průchodu do síťové vrstvy, kde je rozhodnuto o dalším směrování a následně data „sestoupí“ k fyzické vrstvě.
Sestupem do nižší vrstvy se zvyšuje datová jednotka o záhlaví jednotlivých vrstev (tzv. zapouzdřování). V cílovém systému se v jednotlivých vrstvách zprávy rozbalují.
ISO/OSI -Fyzická vrstva
Účel: Přenáší surová data (bity) mezi zařízeními prostřednictvím fyzických médií.
Přenosová jednotka: Bit.
Příklady: Kabely, konektory, elektromagnetické signály, optické přenosy.
Úkolem první vrstvy je příprava funkčních,
procedurálních, mechanických a elektrických prostředků pro vytvoření, udržení a ukončení datových okruhů mezi prvky sítě. Kvalita je popisována chybovostí.
ISO/OSI - Spojová vrstva
Účel: Zajišťuje spolehlivý přenos rámců dat (frames) v rámci jedné sítě.
Přenosová jednotka: Rámec (frame).
Funkce: Detekce chyb, řízení přístupu na médium (např. CSMA/CD u Ethernetu).
Příklady: Ethernet, Wi-Fi, MAC adres
Druhá vrstva připravuje prostředky pro vytvoření,
udržení a rušení datových spojů mezi dvěma prvky sítě, mezi kterými může být jedno či více spojení, které vznikají a zanikají dynamicky. Krom práce s datovými spoji tato vrstva formátuje rámce, identifikuje koncové body, řadí přenášené rámce, detekuje a opravuje chyby a oznamuje chyby které nezvládá opravit.
ISO/OSI - Spojová vrstva - podvrstvy
Podvrstva řízení logického spoje (LLC, Logical Link Control) poskytuje rozhraní mezi přenosovým prvkem a síťovou vrstvou, podvrstva řízení přístupu k médiu (MAC, Media Access Control) poskytuje služby specifické pro daný přenosový prostředek.
ISO/OSI - Síťová vrstva
Účel: Směrování a předávání paketů mezi různými sítěmi.
Přenosová jednotka: Paket (packet).
Funkce: Adresace (IP adresy), směrování (routing), fragmentace paketů.
Příklady: IPv4, IPv6, směrovače (routery).
Směrování toku dat organizovaných do paketů. Třetí vrstva poskytuje prostředky pro transportní jednotky. Je zodpovědná za komunikaci na základě logických adres, směrování a přenos datových jednotek (datagram) k přijímači. Zajišťuje hlavně
nezávislost transportní vrstvy na směrování a propojování, dále také síťovou adresaci, management síťových spojů, prioritizaci přenosu nebo řazení datagramů. Může být se spojením nebo bez spojení. Směrování je vyhledání optimální cesty k cíli. Síťová vrstva také musí mít mechanismus mapování logických adres na fyzické.
Logické adresování, směrování mezi sítěmi
ISO/OSI - Transportní vrstva
Účel: Poskytuje spolehlivý přenos dat mezi koncovými zařízeními.
Přenosová jednotka: Segment (segment) nebo datagram.
Funkce: Kontrola toku dat, detekce a oprava chyb, multiplexing.
Příklady: TCP, UDP.
Zvýšení kvality spojů na požadovanou úroveň: vyšší vrstvy nemusí určovat optimální cestu, kontrolovat tok dat nebo řešit problémy s přetížením či chybami. Protokoly čtvrté a vyšší vrstvy pracují v koncových systémech. Koncové body transportního přenosu jsou odlišeny pomocí portů. Kvalita služeb závisí na přenášených datech. Adresace konkrétní služby, segmentace a skládání, řízení spojení, toku dat a chybových stavů.
Adresace konkrétní služby, segmentace a skládání, řízení spojení, toku dat a chybových stavů.
ISO/OSI - Relační vrstva
Účel: Spravuje dialog mezi dvěma zařízeními (otevření, udržování, ukončení relace).
Přenosová jednotka: Data.
Příklady: Protokoly pro vzdálený přístup (NetBIOS, RPC).
Informace pro řízení a synchronizaci dialogu. Pátá vrstva organizuje a synchronizuje dialog aplikačních procesů. V rámci jedné relace může vzniknout více transportních spojení, více transportních spojení může reprezentovat jednu relaci. Řízení dialogu aplikačních protokolů, synchronizace.
ISO/OSI - Presentační vrstva
Účel: Překlad dat do formátu, který je srozumitelný cílovému zařízení (šifrování, komprese).
Přenosová jednotka: Data.
Příklady: SSL/TLS, JPEG, MPEG.
Koordinace kódování a syntaxe vyměňovaných dat. Šestá vrstva transformuje data aplikační vrstvy do společného formátu: převod kódů a abeced či uspořádání dat. V ISO/OSI modelu je jedinou vrstvou která může zasahovat do samotných přenášených dat. Data může také komprimovat či šifrovat. Transformace kódování, šifrování, komprese.
ISO/OSI - Aplikační vrstva
Účel: Poskytuje uživatelské rozhraní a přístup k síťovým službám.
Přenosová jednotka: Data.
Příklady: HTTP, FTP, SMTP, DNS.
Informačním systémům zpřístupňuje prostředí OSI. Sedmá vrstva se dá nazvat jako síťové rozšíření operačního systému. Zajišťuje přenos zpráv, identifikaci partnerů, zjišťování připravenosti partnera, určení kvality služeb, zajištění synchronizace zpráv, dohodu syntaxe apod. Příklady jsou například přenos souborů, elektronická pošta nebo vzdálený přístup, které jsou dnes využívány pouze nad TCP/IP.
