Referenčna modela ISO OSI in TCP/IP

Uporaba prosojnic je namenjena izključno za interno uporabo študentov Višje šole za informatiko na TŠC Nova Gorica

TŠC NOVA GORICA VIŠJA ŠOLA ZA INFORMATIKO PREDMET: RAČUNALNIŠKE KOMUNIKACIJE IN OMREŽJA

Nova Gorica, oktober 2004 SIMON ABOLNAR, univ. dipl. ing.

Protokol

• Protokol je sporazum med dvema ali več stranmi o množici pravil za komunikacijo

• Računalniški komunikacijski protokoli so definirani s standardi

Standardi de iure in de facto

• Standardi de iure nastajajo po zakonu pod pokroviteljstvom avtoriziranih agencij za standardizacijo (ISO OSI)

• Standardi de facto nastajajo neodvisno od mednarodno priznanih organizacij za standardizacijo (TCP/IP)

Vrste protokolov

• Povezavni protokoli

• Nepovezavni protokoli

Povezavni protokoli

• Za povezavni protokol je značilno, da je povezava možna le, če se strinjajo trije: oba komunikacijska partnerja in naprave, ki zagotavljajo prenos podatkov

1 2 3 1 2 3

pošiljatelj sprejemnik

paketi

Nepovezavni protokoli

• Za nepovezavni protokol je značilno, da prenos poteka brez povratne informacije

• Za nepovezavni protokol je značilna negotova zveza

ISO OSI referenčni model

• Najpomembnejši referenčni standard računalniških modelov

• Definira vse potrebne vmesnike (programska in/ali strojna oprema, ki omogoča povezavo med elementi omrežja tako, da ti medsebojno komunicirajo) v računalniškem sistemu

• Uporablja se ga kot referenčni model

• Vsebuje 7 plasti

Pomen delitve na plasti

• Vsaka plast predstavlja poskus, da bi izločili posamezen dejavnik, ki je potreben za komunikacijo med računalniki

• Vsaka plast izvaja svoje storitve, ki so potrebne za uspešno in učinkovito komunikacijo

Struktura ISO OSI in oblikovanje paketov

aplikacijska plast

predstavitvena plast

plast seje

transportna plast

fizična plast

mrežna plast

povezovalna plastnižje plasti

višje plasti

sporočilo

sporočilo

sporočilo

sporočilo

podatki podatki

podatkibiti na

prenosnem mediju

rep

sporočilo se razdeli na pakete

posamezne plasti dodajajo glave

Plasti ISO OSI modela

• Aplikacijska plast omogoča identifikacijo komunikacijskih partnerjev. Vsebuje številne standardne aplikacije oziroma računalniške programe (e-pošta, spletni brskalnik, itd.)

• Predstavitvena plast je običajno del operacijskega sistema in omogoča pretvorbo podatkov v obliko, ki je razumljiva za računalniško okolje na sprejemni strani in s tem podatke ustrezno predstavi. Vsebuje storitve kot so stiskanje, raztezanje, pretvorba znakov, šifriranje, itd.

• Plast seje začne, koordinira in zaključi sejo (dialog med dvema sodelujočima aplikacijama)

Plasti ISO OSI modela

• Transportna plast skrbi za zanesljiv transport sporočila kot celote, vzpostavi povezavo med končnima računalnikoma, nadzoruje tok podatkov in ob koncu prekine povezavo

• Mrežna plast na oddajni strani razdeli sporočilo na pakete in je odgovorna za naslavljanje in usmerjanje paketov k pravilnemu cilju skozi topologijo omrežja

• Povezovalna plast zagotovi zanesljiv prenos okvirjev. Osnovna naloga je odkrivanje napak, ki nastanejo med prenosom po fizičnem prenosnem mediju. Pri okvirih z napakami se prenos ponovi. Okvirji so lahko prišli na cilj v napačnem vrstnem redu. Tudi to napako je potrebno na sprejemni strani odpraviti.

Plasti ISO OSI modela

• Fizična plast skrbi za fizični prenos bitov po komunikacijskem kanalu. Predstavlja tudi standard priključitve naprav na prenosni medij

TCP/IP model

• Praktično najbolj razširjen model

• Omogoča komunikacije na vseh nivojih, od majhnih krajevnih mrež do velikih širokih omrežij

• Omogoča cenovno ugodno rešitev, saj je že vključen v večino modernih operacijskih sistemov

• Vsebuje 4/5 plasti

Struktura TCP/IP v primerjavi z ISO OSI modelom

Plasti TCP/IP modela

• Aplikacijsko plast predstavljajo protokoli različnih uporabniških programov, ki omogočajo sodelovanje različnih programov na oddajni in sprejemni strani. Za elektronsko pošto je to POP3 in SMTP, za svetovni splet HTTP, za prenos datotek FTP. Aplikacijskih protokolov je zelo veliko

• Transportno plast predstavljata protokola TCP (Transmission Control Protocol) in UDP (User Datagram Protocol), ki omogočata sodelovanje različnih računalnikov na oddajni in sprejemni strani pri zbiranju paketov, preverjanju pravilnosti in razvrščanju v začetni vrstni red. UDP je hitrejši in enostavnejši, vendar ni dovolj zanesljiv. TCP je povezavni, UDP pa nepovezavni protokol.

Plasti TCP/IP modela

• Mrežno plast prestavlja protokol IP (Internet Protocol), katerega naloga je razdelitev sporočila na podatkovne pakete ter usmerjanje in prenašanje teh paketov med vozlišči mreže, dokler ne dosežejo cilja. Paketi, ki jih dostavlja IP protokol – datagrami, so precej majhni, saj praviloma obsegajo le 1.500 bajtov ali še manj

• Fizična in povezavna plast sta enaki kot v OSI modelu. Obe plasti v praksi predstavljata računalniško omrežje

Osnovne značilnosti TCP/IP

Izmenjava sporočil je možna zato, ker ima vsak računalnik v omrežju točno določen naslov.

• IPv4 (Internet Protocol Version 4)

32 bitni naslov (4 x 8 bitov)

193.2.139.1=11000001.00000010.10001011.00000001• IPv6 (Internet Protocol Version 6)

128 bitni naslov (8 x 16 bitov)

5f1b:df00:ce3e:e200:0020:0800:2078:e3e3

0000:0000:0000:0000:0000:139.2.139.1