Model OSI - Google

Model OSI

Z Wikipedii

(Przekierowano z Warstwa sieciowa)
Skocz do: nawigacji, szukaj
Porównanie warstw
modelu DoD i modelu OSI.
Model OSI Model DoD
Aplikacji Aplikacji
Prezentacji
Sesji
Transportowa Transportowa
Sieciowa Sieciowa
Łącza danych Dostępu do sieci
Fizyczna


OSI (ang. Open System Interconnection) lub Model OSI (pełna nazwa ISO OSI RM, ang. ISO OSI Reference Model - model odniesienia łączenia systemów otwartych) - standard zdefiniowany przez ISO oraz ITU-T opisujący strukturę komunikacji sieciowej.

Model ISO OSI RM jest traktowany jako model odniesienia (wzorzec) dla większości rodzin protokołów komunikacyjnych. Podstawowym założeniem modelu jest podział systemów sieciowych na 7 warstw (ang. layers) współpracujących ze sobą w ściśle określony sposób. Został przyjęty przez ISO w 1984 roku a najbardziej interesującym organem jest wspólny komitet powołany przez ISO/IEC, zwany Joint Technical Committee 1- Information Technology (JTC1). Formalnie dzieli się jeszcze na podkomitety SC.

Dla Internetu sformułowano uproszczony Model TCP/IP, który ma tylko 4 warstwy.

Spis treści

[edytuj] Organizacja warstwowa

Model OSI definiuje jakie zadania oraz rodzaje danych mogą być przesyłane między warstwami w całkowitym oderwaniu od ich fizycznej i algorytmicznej realizacji, czyli zakłada istnienie warstw abstrakcji w medium transmisyjnym, sprzęcie oraz oprogramowaniu i wokół tych warstw orientuje specyficzne dla nich protokoły, realizowane przez te protokoły usługi świadczone wyższym warstwom oraz posiadane interfejsy, umożliwiające dostęp do warstwy przez procesy z innych warstw. Mimo, iż każda z warstw sama nie jest funkcjonalna, to możliwe jest projektowanie warstwy w całkowitym oderwaniu od pozostałych. Jest to realne, jeżeli wcześniej zdefiniuje się protokoły wymiany danych pomiędzy poszczególnymi warstwami.

[edytuj] Warstwy górne

Wyróżniamy trzy warstwy górne, czyli warstwę aplikacji, prezentacji i sesji. Ich zadaniem jest współpraca z oprogramowaniem realizującym zadania zlecane przez użytkownika systemu komputerowego. Tworzą one pewien interfejs, który pozwala na komunikację z warstwami niższymi. Ta sama warstwa realizuje dokładnie odwrotne zadanie w zależności od kierunku przepływu danych. Dla ustalenia uwagi załóżmy, że dane przepływają w dół Modelu OSI, kiedy płyną od użytkownika do urządzeń sieciowych oraz w górę w przeciwnym wypadku.

[edytuj] Warstwa aplikacji

Warstwa aplikacji jest warstwą najwyższą, zajmuje się specyfikacją interfejsu, który wykorzystują aplikacje do przesyłania danych do sieci (poprzez kolejne warstwy modelu ISO/OSI). W przypadku sieci komputerowych aplikacje są zwykle procesami uruchomionymi na odległych hostach. Interfejs udostępniający programistom usługi dostarczane przez warstwę aplikacji opiera się na obiektach nazywanych gniazdami (ang. socket).

Jeżeli użytkownik posługuje się oprogramowaniem działającym w architekturze klient-serwer, zwykle po jego stronie znajduje się klient, a serwer działa na maszynie podłączonej do sieci świadczącej usługi równocześnie wielu osobom. Zarówno serwer jak i klient znajdują się w warstwie aplikacji. Komunikacja nigdy nie odbywa się bezpośrednio między tymi programami. Kiedy klient chce przesłać żądanie do serwera, przekazuje komunikat w dół do warstw niższych, które fizycznie przesyłają go do odpowiedniej maszyny, gdzie informacje ponownie wędrują w górę i są ostatecznie odbierane przez serwer.

[edytuj] Warstwa prezentacji

Podczas ruchu w dół zadaniem warstwy prezentacji jest przetworzenie danych od aplikacji do postaci kanonicznej (ang. canonical representation) zgodnej ze specyfikacją OSI-RM, dzięki czemu niższe warstwy zawsze otrzymują dane w tym samym formacie. Kiedy informacje płyną w górę, warstwa prezentacji tłumaczy format otrzymywanych danych na zgodny z wewnętrzną reprezentacją systemu docelowego. Wynika to ze zróżnicowania systemów komputerowych, które mogą w różny sposób interpretować te same dane. Dla przykładu bity w bajcie danych w niektórych procesorach są interpretowane w odwrotnej kolejności niż w innych.

[edytuj] Warstwa sesji

Warstwa sesji otrzymuje od różnych aplikacji dane, które muszą zostać odpowiednio zsynchronizowane. Synchronizacja jest między warstwami sesji systemu nadawcy i odbiorcy. Warstwa sesji "wie", która aplikacja łączy się z którą, dzięki czemu może zapewnić właściwy kierunek przepływu danych - nadzoruje połączenie. Wznawia je po przerwaniu.

[edytuj] Warstwy dolne

Najniższe warstwy zajmują się odnajdywaniem odpowiedniej drogi do celu, gdzie ma być przekazana konkretna informacja. Dzielą również dane na odpowiednie dla urządzeń sieciowych pakiety określane często skrótem PDU (ang. Protocol Data Unit). Dodatkowo zapewniają weryfikację bezbłędności przesyłanych danych. Ważną cechą warstw dolnych jest całkowite ignorowanie sensu przesyłanych danych. Dla warstw dolnych nie istnieją aplikacje, tylko pakiety (ramki) danych. Warstwy dolne to warstwa transportowa, sieciowa, łącza danych oraz fizyczna.

[edytuj] Warstwa transportowa

Warstwa transportowa realizuje transport pomiędzy punktami końcowymi. Kontroluje wiarygodność połączenia poprzez kontrolę przepływu, segmentację/desegmentację i kontrolę błędów. Protokoły połączeniowe mogą dodatkowo śledzić, czy segmenty dotarły do celu i w przypadku porażki dokonywać retransmisji.

[edytuj] Warstwa sieciowa

Warstwa sieciowa jako jedyna dysponuje wiedzą dotyczącą fizycznej topologii sieci. Rozpoznaje, jakie drogi łączą poszczególne komputery (ang. routing) i decyduje, ile informacji należy przesłać jednym z połączeń, a ile innym. Jeżeli danych do przesłania jest zbyt wiele, to warstwa sieciowa po prostu je ignoruje. Ona nie musi zapewniać pewności transmisji, więc w razie błędu pomija niepoprawne pakiety danych. Standardowa paczka danych w tej warstwie czasami oznaczana jest jako NPDU (ang. Network Protocol Data Unit). Nie znajdują się w nim żadne użyteczne dla użytkowników aplikacje. Jedyne jego zadanie, to zapewnienie sprawnej łączności między bardzo odległymi punktami sieci. Routery są podstawą budowy rozległych sieci informatycznych takich jak Internet, bo potrafią odnaleźć najlepszą drogę do przekazania informacji. Warstwa sieciowa podczas ruchu w dół umieszcza dane wewnątrz pakietów zrozumiałych dla warstw niższych (enkapsulacja).

[edytuj] Warstwa łącza danych

Warstwa łącza danych jest czasami nazywana warstwą liniową. Ma ona nadzorować jakość przekazywanych informacji. Nadzór ten dotyczy wyłącznie warstwy niższej. Warstwa łącza danych ma możliwość zmiany parametrów pracy warstwy fizycznej, tak aby obniżyć liczbę pojawiających się podczas przekazu błędów. Zajmuje się pakowaniem danych w ramki i wysyłaniem do warstwy fizycznej. Rozpoznaje błędy związane z niedotarciem pakietu oraz uszkodzeniem ramek i zajmuje się ich naprawą. Podczas ruchu w dół w warstwie łącza danych zachodzi enkapsulacja pakietów z warstwy sieciowej tak, aby uzyskać ramki zgodne ze standardem. Czasami są one oznaczane jako LPDU (ang. data Link Protocol Data Unit).

Urządzenia działające w tej warstwie to: most i przełącznik.

[edytuj] Warstwa fizyczna

Fundamentem, na którym zbudowany jest model referencyjny OSI, jest jego warstwa fizyczna. Określa ona wszystkie składniki sieci niezbędne do obsługi elektrycznego, optycznego, radiowego wysyłania i odbierania sygnałów. Warstwa fizyczna składa się z czterech obszarów funkcjonalnych:

Wspólnie obejmują one wszystkie mechanizmy potrzebne do obsługi transmisji danych, takie jak techniki sygnalizacyjne, Napięcie elektryczne powodujące przepływ prądu elektrycznego przenoszącego sygnał, rodzaje nośników i odpowiadające im właściwości impedancji, elektroniczne składniki kart sieciowych, a nawet fizyczny kształt złącza używanego do terminacji nośnika. Specyficznymi przykładami mechanizmów, które potrzebne są do obsługi przesyłania danych, lecz które nie należą do zakresu warstwy fizycznej, są:

Warstwa fizyczna przesyła i odbiera sygnały zaadresowane dla wszystkich protokołów jej stosu oraz aplikacji, które je wykorzystują. Musi ona więc wykonywać kilka istotnych funkcji – w szczególności:

Aby móc nadawać dane, musi ona:

  • zamieniać dane znajdujące się w ramkach na strumienie binarne,
  • wykonywać taką metodę dostępu do nośnika, jakiej żąda warstwa łącza danych,
  • przesyłać ramki danych szeregowo (czyli bit po bicie) w postaci strumieni binarnych.

W celu odbierania danych konieczne jest natomiast:

  • oczekiwanie na transmisje przychodzące do urządzenia hosta i do niego zaadresowane,
  • odbiór odpowiednio zaadresowanych strumieni,
  • przesyłanie binarnych strumieni do warstwy danych w celu złożenia ich z powrotem w ramki.

Lista ta, jak widać, nie obejmuje żadnych sposobów weryfikowania integralności danych. Warstwa fizyczna nie posiada bowiem mechanizmu służącego rozpoznawaniu znaczenia wysyłanych jak też otrzymywanych danych. Służy wyłącznie przesyłaniu jedynek i zer.

Warstwa fizyczna, w postaci określonej przez Model Referencyjny OSI, składa się ze wszystkich procesów, mechanizmów, elektroniki oraz protokołów, które potrzebne są urządzeniu obliczającemu w celu wysłania i odbierania binarnych strumieni danych. W specyfikacji warstwy fizycznej technologii LAN zamieszczone są oczekiwania odnośnie wydajności nośnika łączącego komunikujące się ze sobą urządzenia. Model jednak nie określa samego rodzaju nośnika.

[edytuj] Praktyczne znaczenie Modelu OSI

W praktyce Model OSI został częściowo zmodyfikowany. Najczęstszą zmianą było połączenie warstwy fizycznej oraz łącza danych w jedną. Wynikało to z praktycznych cech tych warstw, które powodowały, że nie dało się odseparować ich pracy od siebie. Nie należy mylić Modelu OSI-RM z TCP/IP. Mimo pewnego podobieństwa, oba te modele nie są w pełni zgodne.


Pakiety przechodząc przez różne urządzenia sieciowe dochodzą do różnych warstw modelu OSI. Zasięg pakietu w urządzeniu przedstawia rysunek:

Zasieg pakietu w urzadzeniu
Zasieg pakietu w urzadzeniu

[edytuj] Bibliografia

[edytuj] Linki zewnętrzne


"Egzaminy to jeden wielki skandal"
"Dziennik": Marek Legutko przestanie być szefem Centralnej Komisji Egzaminacyjnej. Z ustaleń "Dziennika" wynika, że decyzja taka zapadła już na wysokim szczeblu rządowym. Prawdopodobnie już w poniedziałek oficjalnie ogłosi ją minister edukacji Katarzyna Hall po spotkaniu z olsztyńskimi nauczycielami.
"Kaczyński jest nieszczęśliwy, bo nie lubi być prezydentem"
"Dziennik": jaka jest prezydentura Lecha Kaczyńskiego? Ponad dwa miesiące przyglądaliśmy się - pisze "Dziennik" - jak funkcjonuje pałac przy Krakowskim Przedmieściu. Powstała opowieść rzeka o prezydencie i jego otoczeniu.
Prezydent: mam niechęć do endecji
"Rzeczpospolita": prezydent Lech Kaczyński mówi o zakończonej wizycie w Izraelu, wspólnej historii Polaków i Żydów, o antysemityzmie i antypolonizmie, polskiej polityce bliskowschodniej.
"Rydzyk do więzienia" i "kryptogeje z PiS"; Palikot wyleci z partii?
"Polska The Times": kontrowersyjny polityk Platformy Obywatelskiej, Janusz Palikot, udzielił wywiadu Polsce, w którym rzuca kolejne ostre zarzuty. - Rydzyk powinien jak Dochnal trafić do aresztu wydobywczego na 5 lat. Ojciec Rydzyk ukradł pieniądze, które mu się nie należały. To jest zły człowiek, czyli – używając języka teologicznego – on jest szatanem – mówi ostro polityk w wywiadzie dla "Polski". Czy wyleci za to z partii?
Znaleźli kartotekę "katów Warszawy"
"Rzeczpospolita": Muzeum Powstania Warszawskiego otrzymało z Austriackiego Czerwonego Krzyża kartotekę członków brygady specjalnej SS dowodzonej przez Oskara Dirlewangera.
Linki: Strona gwna