Referenční model ISO/OSI

Z AMP Sec
Přejít na: navigace, hledání

Model ISO/OSI vytvořila organizace ISO a je považován za základ pro standardizaci v počítačových sítích (OSI). Od roku 1984 mezinárodní norma pod označením ISO 7498. Definici normy akceptovala i organizace CCITT pod označením X.200. Účel referenčního modelu definuje základní standardy pro vývoj stávajících nebo jako určující pro vývoj nových vrámci zpětné kompatibility v propojování systémů. Norma pouze definuje základní princip v každé ze sedmi vrstev síťové architektury v rovině vrstva, funkce vrstvy a služeb (servis). Síťové protokoly jsou definovány v zvláštním pojednání.

Model vrstvení

Každá (ze sedmi) vrstev plní přesně definovaný úkol a je provázana se sousední nižší vrstvou. Po splnení ůkolu slouží vrámci účelu vsrtvě nad sebou (vyšší vrstvě). Vrstvu nelze přeskočit ale za jistých okolností nemusí není potřeba její funkce. Pak mluvíme o nulové, nebo transparentní vrstvě. Komunikaci v systému rozlišujeme na komunikace mezi vrstvami jednoho systému. Ta se řídí pravidly a je pojmenována jako interface (rozhraní). Komunikace mezi stejnými vrstvami různých systémů se řídí protokoly.

Na počátku vznikne požadavek některého procesu v aplikační vrstvě. Příslušný podsystém požádá o vytvoření spojení prezentační vrstvu. V rámci aplikační vrstvy je komunikace s protějším systémem řízena aplikačním protokolem. Podsystémy v prezentační vrstvě se dorozumívají prezentačním protokolem. Takto se postupuje stále níže až k fyzické vrstvě, kde se použije pro spojení přenosové prostředí. Současně se při přechodu z vyšší vrstvy k nižší přidávají k uživatelským (aplikačním) datům záhlaví jednotlivých vrstev. Tak dochází k postupnému zapouzdřování původní informace. U příjemce se postupně zpracovávají řídící informace jednotlivých vrstev a vykonávají jejich funkce.

Fyzická vrstva

První vrstva (physical layer) specifikuje fyzickou komunikaci. Aktivuje, udržuje a deaktivuje fyzické spoje (např. komutovaný spoj) mezi koncovými systémy. Fyzické spojení může být dvoubodové (sériová linka) nebo mnohobodové (ethernet). Fyzická vrstva definuje všechny elektrické a fyzikální vlastnosti zařízení. Obsahuje rozložení pinů, napěťové úrovně a specifikuje vlastnosti kabelů; stanovuje způsob přenosu "jedniček a nul". Huby, opakovače, síťové adaptéry a Hostitelské adaptéry (Host Bus Adapters používané v síťových úložištích SAN) jsou právě zařízení pracující na této vrstvě. Hlavní funkce poskytované fyzickou vrstvou jsou:

  • Navazování a ukončování spojení s komunikačním médiem.
  • Podílejí se na procesu aby všechny zdroje byly efektivně rozloženy mezi všechny uživatele
  • Modulace neboli konverze digitálních dat na signály používané přenosovým médiem (a zpět) (A/D, D/A převodníky).

Linková vrstva

Vrstva č. 2 (původně data link layer) poskytuje spojení mezi dvěma sousedními systémy. Seřazuje přenášené rámce, stará se o nastavení parametrů přenosu linky, oznamuje neopravitelné chyby. Formátuje fyzické rámce, opatřuje je fyzickou adresou.

Datová vrstva poskytuje funkce k přenosu dat mezi jednotlivými síťovými jednotkami a detekuje případně opravuje chyby vzniklé na fyzické vrstvě. Nejlepším příkladem pro tohle je Ethernet. Na lokálních sítích založených na IEEE 802 a některých na IEEE 802 sítích jako je FDDI, by tato vrstva měla být rozdělena na vrstvu řízení přístupu k médiu (Medium Access Control MAC) a vrstvu IEEE 802.2 logické řízení linek (Logical Link Control LLC). Uspořádává data z fyzické vrstvy do logických celků známých jako rámce (frames).

Na této vrstvě pracují veškeré mosty a přepínače. Poskytuje propojení pouze mezi místně připojenými zařízeními a tak vytváří doménu na druhé vrstvě pro směrové a všesměrové vysílání.

Síťová vrstva

Tretí vrstva (network layer) zabezpečuje směrování v síti a síťové adresování. Poskytuje spojení mezi systémy, které spolu přímo nesousedí. Obsahuje funkce, které umožňují překlenout rozdílné vlastnosti technologií v přenosových sítích.

Síťová vrstva poskytuje funkce k zajištění přenosu dat různé délky od zdroje k příjemci skrze jednu případně několik vzájemně propojených sítí při zachování kvality služby, kterou požaduje přenosová vrstva. Síťová vrstva poskytuje směrovací funkce a také reportuje o problémech při doručování dat. Veškeré směrovače pracují na této vrstvě a posílají data do jiných sítí. Zde se již pracuje s hierarchickou strukturou adres. Nejznámější protokol pracující na 3. vrstvě bude Internetový Protokol (IP).

Transportní vrstva

Vrstva č. 4 (transport layer) zajišťuje přenos dat mezi koncovými uzly. Hlavními protokoly této vrstvy jsou známé TCP a UDP. TCP zajišťuje 'spolehlivý' přenos dat, který vyžadují aplikace citlivé na packet lost", zejména u přenosu dokumentů, hudby, videa nebo vykonávaných aplikací (remote). Spolehlivost je zajištěna tzv. Flow control (zastavuje příjem paketů, aby bylo zabráněno přetečení zásobníku) a Windowing, kdy každý např. 3. (dle nastavení spojení) paket je uznán jako přijatý a druhý uzel žádá o přenos dalších 3 paketů. Projekce windowingu kde je Px paket a ACKx acknowledgement.

PC1 --> P1 --> PC2 | PC1 --> P2 --> PC2 | PC1 --> P3 --> PC2 | PC1 <--- ACK4 <--- PC2 | PC1 ---> P4 ---> PC2 PC1 ---> P5 -x-- PC2

PC1 ---> P6 ---> PC2 | PC1 <--- ACK5 <--- PC2| PC1 ---> P5 ---> PC2 | PC1 <--- ACK7 <--- PC2 | PC1 ---> P7 ---> PC2

UDP je méně spolehlivý a kontrolovaný přenos dat. Je ale rychlejší (delay). Využití třeba u vyhledávání souborů v síti DC++.

Graficky a jednoduše:

PC1 ---> P1 ---> PC2 B PC1 ---> P2 -x- PC2 x PC1 ---> P3 -x- PC2 x PC1 ---> P4 -x- PC2 x PC1 ---> P5 ---> PC2 lá

PC1 ---> P6 ---> PC2 or PC1 ---> P7 ---> PC2 chi PC1 ---> P8 ---> PC2 dej

Relační vrstva

Vrstva č. 5, v originále session layer. Smyslem vrstvy je organizovat a synchronizovat dialog mezi spolupracujícími relačními vrstvami obou systémů a řídit výměnu dat mezi nimi. Umožňuje vytvoření a ukončení relačního spojení, synchronizaci a obnovení spojení, oznamovaní výjimečných stavů

Prezentační vrstva

Vrstva č. 6, v originále presentation layer. Funkcí vrstvy je transformovat data do tvaru, které používají aplikace. Formát dat (datové struktury) se může lišit na obou komunikujících systémech, navíc dochází k transformaci pro účel přenosu dat nižšími vrstvami. Mezi funkce patří např. převod kódů a abeced, modifikace grafického uspořádání, přizpůsobení pořadí bajtů a pod. Vrstva se zabývá jen strukturou dat, ale ne jejich významem, který je znám jen vrstvě aplikační.

Aplikační vrstva

Vrstva č. 7, v originále application layer. Účelem vrstvy je poskytnout aplikacím přístup ke komunikačnímu systému a umožnit tak jejich spolupráci.

Komplexní rozdělení

OSI Model
Datové jednotky Vrstva Funkce
Host
layers
Data 7. Aplikace Síťové procesy a aplikace
6. Prezentace Šifrování a reprezentace dat
5. Relace Interhost komunikace
Segment 4. Transport End-to-end connections and reliability (TCP)
Media
layers
Paket/Datagram 3. Síť Path determination and logical addressing (IP)
Frame 2. Datová linka Fyzické adresováni (MAC & LLC)
Bit 1. Fyzická vrstva Media, signal a binárni transmise

Související články