Na jaké vrstvě referenčního modelu osi funguje protokol smtp. Obecné informace o síťových technologiích

Domov / Operační systémy

To, že protokol je dohoda přijatá dvěma interagujícími entitami, v tomto případě dvěma počítači pracujícími v síti, neznamená, že je nutně standardní. Ale v praxi se při zavádění sítí obvykle používají standardní protokoly. Ty mohou být značkové, národní popř mezinárodní standardy.

Na počátku 80. let řada mezinárodních normalizačních organizací - ISO, ITU-T a některé další - vyvinula model, který sehrál významnou roli ve vývoji sítí. Tento model se nazývá model ISO/OSI.

Model interoperability otevřených systémů (Otevřené systémové propojení, OSI) definuje různé úrovně interakce mezi systémy v sítě pro přepínání paketů, dává jim standardní názvy a určuje, jaké funkce by měla každá vrstva vykonávat.

Model OSI byl vyvinut na základě rozsáhlých zkušeností získaných při vytváření počítačových sítí, především globálních, v 70. letech. Celý popis Tento model zabírá více než 1000 stran textu.

V modelu OSI (obr. 11.6) jsou komunikační prostředky rozděleny do sedmi úrovní: aplikační, zástupce, relace, transport, síť, kanál a fyzické.

Každá vrstva se zabývá specifickým aspektem interakce síťových zařízení.

Rýže. 11.6. Model OSI popisuje pouze systémovou komunikaci implementovanou operačním systémem, systémové nástroje a hardware. Model nezahrnuje prostředky pro interakci aplikace s koncovým uživatelem. Aplikace implementují své vlastní komunikační protokoly přístupem k systémovým nástrojům. Proto je nutné rozlišovat mezi úrovní interakce mezi aplikacemi a.

aplikační vrstva Je také třeba mít na paměti, že aplikace může převzít funkce některých horních vrstev modelu OSI. Například některé DBMS mají vestavěné nástroje vzdálený přístup do souborů. V tomto případě aplikace při přístupu ke vzdáleným prostředkům nepoužívá systémovou souborovou službu; obchází horní vrstvy modelu OSI a přistupuje přímo k zařízením systému, která jsou za ně zodpovědná přeprava

Řekněme tedy, že aplikace zadá požadavek na aplikační vrstvu, jako je například souborová služba. Na základě této žádosti software Aplikační vrstva generuje zprávu ve standardním formátu. Typická zpráva se skládá z hlavičky a datového pole. Hlavička obsahuje informace o službě, které musí být předány přes síť aplikační vrstvě cílového počítače, aby jí bylo řečeno, jakou práci je třeba udělat. V našem případě musí hlavička samozřejmě obsahovat informace o umístění souboru a typu operace, která má být provedena. Pole dat zprávy může být prázdné nebo může obsahovat nějaká data, například ta, do kterých je třeba zapsat smazaný soubor. Aby však byly tyto informace doručeny na místo určení, zbývá vyřešit ještě mnoho úkolů, za které zodpovídají nižší úrovně.

Po vygenerování zprávy a hardware. Model nezahrnuje prostředky pro interakci aplikace s koncovým uživatelem. Aplikace implementují své vlastní komunikační protokoly přístupem k systémovým nástrojům. Proto je nutné rozlišovat mezi úrovní interakce mezi aplikacemi a odešle jej do zásobníku reprezentativní úrovni. Protokol reprezentativní úroveň na základě informací přijatých z hlavičky aplikační úrovně provede požadované akce a do zprávy - hlavičky přidá vlastní servisní informaci reprezentativní úroveň, který obsahuje pokyny k protokolu reprezentativní úroveň cílový stroj. Výsledná zpráva je předána úroveň relace, která zase přidá svou hlavičku atd. (Některé protokoly umísťují informace o službě nejen na začátek zprávy ve formě hlavičky, ale i na konec, ve formě tzv. „traileru“.) Nakonec zpráva dosáhne dna, fyzické úrovni, který jej ve skutečnosti přenáší komunikačními linkami do přijímajícího stroje. V tomto okamžiku je zpráva „zarostlá“ záhlavími všech úrovní (

V tomto článku zjistíme, co to je síťový model OSI, z jakých vrstev se skládá a jaké funkce plní. Předmětem rozhovoru je tedy určitý model interakce mezi standardy, které určují posloupnost výměny dat a programy.

Zkratka OSI Open Systems Interconnection znamená model propojení otevřených systémů. K vyřešení problému kompatibility různých systémů vydala normalizační organizace v roce 1983 modelový standard OSI. Popisuje strukturu otevřených systémů, jejich požadavky a jejich interakce.

Otevřený systém je systém sestavený podle otevřených specifikací, které jsou přístupné všem a také splňují určité standardy. Například OS Windows je považován za otevřený systém, protože je vytvořen na základě otevřených specifikací, které popisují internet, ale počáteční kódy systému jsou uzavřené.

Výhodou je, že je možné vybudovat síť zařízení od různých výrobců a v případě potřeby vyměnit její jednotlivé komponenty. Můžete snadno spojit několik sítí do jednoho celku.

Podle námi uvažovaného modelu je nutné, aby se počítačové sítě skládaly ze sedmi úrovní. Protože model nepopisuje protokoly definované jednotlivými standardy, nejedná se o síťovou architekturu.

Bohužel z praktického hlediska se model interakce otevřených systémů neuplatňuje. Jeho zvláštnost spočívá ve zvládnutí teoretických otázek síťové interakce. Proto se tento model používá jako jednoduchý jazyk pro popis konstrukce různých typů sítí.

Modelové úrovněOSI

Základní strukturou je systém skládající se ze 7 úrovní. Nabízí se otázka: za co je zodpovědných sedm stupňů a proč model potřebuje tolik úrovní? Všechny jsou zodpovědné za určitou fázi procesu odesílání síťové zprávy a také obsahují určitou sémantickou zátěž. Kroky se provádějí odděleně od sebe a nevyžadují zvýšenou kontrolu ze strany uživatele. Není to pohodlné?

Nižší fáze systému, od první do třetí, řídí fyzické doručování dat po síti, nazývají se mediální vrstvy.

Zbývající vrstvy pomáhají zajistit přesné doručování dat mezi počítači v síti, nazývají se hostitelské počítače.

Aplikace je úroveň nejbližší uživateli. Jeho rozdíl od ostatních je v tom, že neposkytuje služby jiným úrovním. Poskytuje služby aplikačním procesům, které leží mimo rozsah modelu, například databázový přenos, hlas a další.

Tato fáze je relativně jednodušší než ostatní, protože kromě jedniček a nul v ní nejsou žádné jiné systémy měření, tato úroveň neanalyzuje informace, a proto je nejnižší z úrovní. Přenáší především informace. Hlavním parametrem zatížení je bit.

Hlavním účelem fyzické vrstvy je reprezentovat nulu a jedničku jako signály přenášené přes médium pro přenos dat.

Existuje například určitý komunikační kanál (CC), odesílaná zpráva, odesílatel a podle toho také příjemce. CS má své vlastní vlastnosti:

Šířka pásma, měřená v bitech/s, tedy kolik dat můžeme přenést za jednotku času.
Latence udává, jak dlouho trvá, než zpráva doputuje od odesílatele k příjemci.
Počet chyb, pokud se chyby vyskytují často, musí protokoly poskytovat opravu chyb. A pokud jsou vzácné, pak je lze korigovat na vyšších úrovních, například při dopravě.

Pro přenos informací se používá:

Kabely: telefonní, koaxiální, kroucená dvoulinka, optické.
Bezdrátové technologie jako rádiové vlny, infračervené záření.
Satelitní CS
Bezdrátová optika nebo lasery se používají jen zřídka kvůli jejich nízké rychlosti a velké množství rušení

V optických kabelech se chyby vyskytnou velmi zřídka, protože je obtížné ovlivnit šíření světla. V měděných kabelech se chyby vyskytují, ale zcela zřídka a v bezdrátovém prostředí se chyby vyskytují velmi často.

Další stanice, kterou informace navštíví, bude připomínat celnici. Konkrétně bude porovnána IP adresa z hlediska kompatibility s přenosovým médiem. Zde jsou také zjištěny a opraveny systémové nedostatky. Pro usnadnění dalších operací jsou bity seskupeny do rámců.

Účelem spojové vrstvy je přenos zpráv prostřednictvím CS - rámců.

Úkolydatový spoj

Najděte, kde v bitovém proudu zpráva začíná a končí
Zjistit a opravit chyby při odesílání informací
Při adresování musíte vědět, na který počítač chcete informace posílat, protože v zásadě je několik počítačů připojeno ke sdílenému médiu
Zajistěte konzistentní přístup ke sdílenému prostředí, aby jeden počítač přenášel informace ve stejnou dobu.

Na úrovni odkazů jsou chyby identifikovány a opraveny. Pokud je detekován, zkontroluje se správnost doručení dat, pokud je nesprávný, rámec se zahodí.

Oprava chyb vyžaduje použití speciálních kódů, které k přenášeným datům přidávají nadbytečné informace.

Opětovné odeslání dat se používá ve spojení s metodou detekce chyb. Pokud je v rámci zjištěna chyba, je zahozena a odesílatel odešle rámec znovu.

Odhalit a opravit chyby

Praxe ukázala účinnost následujících metod, pokud se používá spolehlivé médium pro přenos dat (drátové) a chyby se vyskytují zřídka, pak je lepší je opravit na nejvyšší úrovni. Pokud se chyby v CS vyskytují často, musí být chyby okamžitě opraveny na úrovni propojení.

Funkce tohoto stupně v počítači vykonávají síťové adaptéry a pro ně vhodné ovladače. Jejich prostřednictvím dochází k přímé výměně dat.

Některé z protokolů používaných ve vrstvě datového spojení jsou HDLC využívající topologii sběrnice a další.

(NETWORK)

Fáze připomíná proces distribuce informací. Například všichni uživatelé jsou rozděleni do skupin a datové pakety jsou distribuovány podle IP adres, které se skládají z 32 bitů. Právě díky práci routerů v tomto případě jsou odstraněny všechny rozdíly mezi sítěmi. Jedná se o proces zvaný logické směrování.

Hlavním úkolem je vytvářet kompozitní sítě postavené na bázi síťových technologií různých kanálových úrovní: Ethernet, MPLS. Síťová vrstva je „páteř“ internetu.

Účel síťové vrstvy

Můžeme přenášet informace z jednoho počítače do druhého přes Ethernet a Wi-Fi, tak proč potřebujeme další vrstvu? Technologie linkové vrstvy (CL) má dva problémy, za prvé, technologie CL se od sebe liší a za druhé je zde omezení škálování.

Jaké rozdíly mohou být v technologiích linkové vrstvy?

Různé úrovně poskytovaných služeb, některé úrovně zaručují doručení a požadované pořadí zpráv. Wi-Fi prostě zaručuje doručení zprávy, ale ne.

Různé adresování, podle velikosti, hierarchie. Síťové technologie mohou podporovat vysílání, tzn. Je možné posílat informace všem počítačům v síti.

Maximální velikost rámce (MTU) se může lišit, například na internetu je to 1500 a ve Wi-Fi je to 2300. Jak lze takové rozdíly sladit na úrovni sítě?

Lze poskytnout jiný typ například rámce z Wi-Fi jsou přijímány s potvrzením a rámce odeslané do Ethernetu jsou odesílány bez potvrzení.

Aby se vyrovnal rozdíl v adresování, jsou na úrovni sítě zavedeny globální adresy, které nezávisí na adresách specifických technologií (ARP pro) spojové vrstvy.

Pro přenos dat přes více sítí, které mají různé velikosti rámců, se používá fragmentace. Uvažujme příklad: první počítač přenáší data do druhého přes 4 mezilehlé sítě propojené 3 routery. Každá síť má jinou MTU.

Počítač vygeneroval první rámec a přenesl jej do routeru, router analyzoval velikost rámce a zjistil, že jej nelze úplně přenést přes síť 2, protože jeho mtu2 bylo příliš malé.

Router rozděluje data na 3 části a přenáší je samostatně.

Další router spojí data do jednoho velkého paketu, určí jeho velikost a porovná je s mtu sítě 3. A vidí, že jeden MTU3 paket nelze přenést celý (MTU3 je větší než MTU2, ale menší než MTU1) a router rozdělí paket na 2 části a odešle jej na další router.

Poslední router paket zkombinuje a celý jej odešle příjemci. Fragmentace se zabývá kombinováním sítí a to je skryto odesílateli a příjemci.

Jak se řeší problém škálovatelnosti na úrovni sítě?

Práce se neprovádí s jednotlivými adresami, jako na úrovni linky, ale s bloky adres. Pakety, pro které je cesta neznámá, jsou spíše zahozeny než předány zpět na všechny porty. A významným rozdílem od kanálu jedna je možnost několika připojení mezi zařízeními na síťové úrovni a všechna tato připojení budou aktivní.

Úlohy síťové vrstvy:

Kombinujte sítě postavené různými technologiemi;
Poskytovat kvalitní služby;
Směrování, nalezení cesty od odesílatele informace k příjemci, přes mezilehlé uzly sítě.

Směrování

Nalezení cesty k odeslání paketu mezi sítěmi přes tranzitní uzly – routery. Podívejme se na příklad provedení směrování. Okruh se skládá z 5 směrovačů a dvou počítačů. Jak lze přenášet data z jednoho počítače do druhého?

Příště mohou být data odeslána jiným způsobem.

Pokud se jeden z routerů porouchá, nestane se nic špatného, můžete najít způsob, jak rozbitý router obejít.

Protokoly používané v této fázi: Internet Protocol IP; IPX, nezbytný pro směrování paketů v sítích atd.

(DOPRAVA)

Jedná se o následující úkol: paket dorazí do počítače, který je připojen ke složené síti, na počítači běží mnoho síťových aplikací (webový prohlížeč, Skype, pošta), musíme pochopit, která aplikace potřebuje tento paket přenést. Transportní vrstva se stará o interakci mezi síťovými aplikacemi.

Úlohy transportní vrstvy

Odesílání dat mezi procesy na různých hostitelích. Pro zajištění adresování potřebujete vědět, pro jaký proces je ten či onen paket určen. Zajištění spolehlivosti přenosu informací.

Interakční modelotevřený systém

Hostitelé jsou zařízení, která jsou užitečná uživatelské programy a síťová zařízení, jako jsou přepínače, směrovače.

Charakteristickým rysem transportní vrstvy je přímá interakce jednoho počítače s transportní vrstvou na jiném počítači na jiných úrovních, k interakci dochází podél článků řetězce;

Tato vrstva poskytuje end-to-end spojení mezi dvěma komunikujícími hostiteli. Tato úroveň je nezávislá na síti, umožňuje vám skrýt detaily síťové interakce před vývojáři aplikací.

Pro adresování na transportní úrovni se používají porty, jedná se o čísla od 1 do 65 535 Porty se zapisují takto: 192.168.1.3:80 (IP adresa a port).

Vlastnosti transportní vrstvy

Zajištění vyšší spolehlivosti na rozdíl od sítě, která se používá pro přenos dat. Používají se spolehlivé komunikační kanály, chyby v těchto sítích se vyskytují zřídka, proto je možné vybudovat spolehlivou síť, která bude levná a chyby lze na hostitelích programově opravit.

Transportní vrstva garantuje doručení dat, použije potvrzení od příjemce, pokud potvrzení nedorazí, transportní vrstva opět odešle potvrzení dat. Záruka sledování zpráv.

Vrstva relace (ZASEDÁNÍ)

Session (session) je soubor síťových interakcí zaměřených na řešení jednoho úkolu.

Nyní se síťová interakce stala komplikovanější a nespočívá v jednoduché otázky a odpovědi, jako tomu bylo dříve. Pokud například načtete webovou stránku, která se má zobrazit v prohlížeči, musíte nejprve stáhnout text webové stránky (.html), soubor stylu (.css), který popisuje prvky návrhu webové stránky, a načíst obrázky . Aby bylo možné dokončit úlohu načítání webové stránky, je nutné implementovat několik samostatných síťových operací.

Session určuje, jaký typ přenosu informací bude probíhat mezi 2 aplikačními procesy: half-duplex (sekvenční přenos a příjem dat); nebo duplex (současný přenos a příjem informací).

Vrstva prezentace dat(PREZENTACE)

Funkce – prezentují data přenášená mezi aplikačními procesy v požadované podobě.

K popisu této úrovně se používá automatický online překlad z různých jazyků. Například vytočíte telefonní číslo, mluvíte rusky, síť automaticky přeloží do francouzštiny, přenese informace do Španělska, kde člověk zvedne telefon a uslyší vaši otázku ve španělštině. Tento úkol dosud nebyl realizován.

K ochraně dat odesílaných po síti se používá šifrování: vrstva zabezpečených soketů, stejně jako zabezpečení transportní vrstvy, tyto technologie umožňují šifrovat data odesílaná po síti.

Protokoly aplikační vrstvy používají TSL/SSL a lze je identifikovat podle písmene s na konci. Například https, ftps a další. Pokud v prohlížeči vidíte, že je použit protokol https a zámek, znamená to, že data jsou chráněna přes síť pomocí šifrování.

(APLIKACE)

Nezbytné pro vzájemnou interakci síťových aplikací, jako je web, e-mail, skype atd.

V podstatě se jedná o soubor specifikací, které umožňují uživateli vstupovat na stránky, aby našel informace, které potřebuje. Jednoduše řečeno, úkolem aplikace je poskytnout přístup síťové služby. Obsah této úrovně je velmi rozmanitý.

Funkceaplikace:

Řešení problémů, odesílání souborů; řízení práce a systému;
Identifikace uživatelů jejich přihlašovacími údaji, e-mailovou adresou, hesly, elektronickými podpisy;
Žádosti o spojení s jinými aplikačními procesy;

Video o všech úrovních modeluOSI

Závěr

Analýza problémů pomocí modelů sítě OSI vám může pomoci rychle najít a opravit problémy. Ne nadarmo se pracuje na projektu programu, který dokáže identifikovat nedostatky a přitom má složité zařízení krok za krokem, již poměrně dlouho. Tento model je opravdu standard. Ostatně ve stejnou dobu se pracovalo na vytvoření dalších protokolů. Například . Dnes se používají poměrně často.

Síťový model OSI je referenční model pro interakci otevřených systémů, v angličtině to zní jako Open Systems Interconnection Basic Reference Model. Jeho účelem je zobecněná reprezentace nástrojů síťové interakce.

To znamená, že model OSI je zobecněným standardem pro vývojáře programů, díky kterému může každý počítač stejně dešifrovat data přenášená z jiného počítače. Aby bylo jasno, uvedu příklad ze života. Je známo, že včely vidí vše kolem sebe v ultrafialovém světle. To znamená, že naše oko a včela vnímají stejný obraz zcela odlišnými způsoby a to, co vidí hmyz, může být lidskému zraku neviditelné.

S počítači je to stejné – pokud jeden vývojář napíše aplikaci v nějakém programovacím jazyce, který tomu rozumí vlastní počítač, ale není k dispozici pro žádné jiné zařízení, nebudete moci číst dokument vytvořený touto aplikací na žádném jiném zařízení. Přišli jsme proto s nápadem, že při psaní aplikací dodržujte jednotnou sadu pravidel, která jsou srozumitelná všem.

úrovně OSI

Pro přehlednost je proces síťového provozu obvykle rozdělen do 7 úrovní, z nichž každá má svou vlastní skupinu protokolů.

Síťový protokol jsou pravidla a technické postupy, které umožňují počítačům v síti připojit se a vyměňovat si data.
Skupina protokolů spojených společným konečným cílem se nazývá zásobník protokolů.

Pro provádění různých úkolů existuje několik protokolů, které obsluhují systémy, například zásobník TCP/IP. Podívejme se blíže na to, jak se informace z jednoho počítače posílají po lokální síti do jiného počítače.

Úkoly počítače ODESLAVATELE:

Získejte data z aplikace
Pokud je objem velký, rozdělte je na malé balíčky
Připravte se na přenos, to znamená označte cestu, zašifrujte a překódujte do síťového formátu.

Úkoly počítače PŘÍJEMCE:

Příjem datových paketů
Odstraňte z něj servisní informace
Zkopírujte data do schránky
Po úplném příjmu všech paketů z nich vytvořte počáteční datový blok
Dejte to aplikaci

Pro správné provedení všech těchto operací je zapotřebí jediná sada pravidel, tedy referenční model OSI.

Vraťme se k úrovním OSI. Obvykle se počítají v obráceném pořadí a síťové aplikace jsou umístěny v horní části tabulky a fyzické médium pro přenos informací je ve spodní části. Jak data z počítače proudí dolů přímo do síťového kabelu, protokoly běží dál různé úrovně, postupně se transformují a připravují je na fyzický přenos.

Pojďme se na ně podívat podrobněji.

7. Aplikační vrstva

Jeho úkolem je sbírat data ze síťové aplikace a odesílat je do úrovně 6.

6. Prezentační vrstva

Překládá tato data do jediného univerzálního jazyka. Faktem je, že každý počítačový procesor má vlastní formát zpracování dat, ale musí do sítě vstupovat v jednom univerzálním formátu – to dělá prezentační vrstva.

5. Vrstva relace

Má mnoho úkolů.

Navažte komunikační relaci s příjemcem. Software varuje přijímající počítač, že do něj budou odeslána data.
Zde probíhá rozpoznávání a ochrana jmen:
- identifikace - rozpoznání jména
- autentizace - ověření hesla
- registrace - přidělení pravomoci
Implementace toho, která strana přenáší informace a jak dlouho to bude trvat.
Umístění kontrolních bodů do celkového toku dat tak, aby v případě ztráty jakékoli části bylo snadné určit, která část je ztracena a měla by být znovu odeslána.
Segmentace je rozdělení velkého bloku na malé pakety.

4. Transportní vrstva

Poskytuje aplikacím požadovanou úroveň zabezpečení při doručování zpráv. Existují dvě skupiny protokolů:

Protokoly, které jsou orientované na spojení – sledují doručení dat a případně požadují opakování přenosu, pokud selže. Toto je TCP - Information Transfer Control Protocol.
Neorientované na spojení (UDP) – jednoduše odesílají bloky a dále nesledují jejich doručení.

3. Síťová vrstva

Poskytuje přenos paketu end-to-end výpočtem jeho trasy. Na této úrovni jsou v paketech IP adresy odesílatele a příjemce přidány ke všem předchozím informacím generovaným jinými úrovněmi. Od tohoto okamžiku se datový paket nazývá samotný PACKET, který má (IP protokol je mezisíťový protokol).

2. Data Link Layer

Zde je paket přenášen v rámci jednoho kabelu, tedy jedné lokální sítě. Funguje pouze po okrajový router jedné lokální sítě. K přijatému paketu linková vrstva přidá vlastní hlavičku – MAC adresy odesílatele a příjemce a v této podobě se datový blok již nazývá FRAME.

Při přenosu mimo jednu lokální síť je paketu přiřazena MAC nikoli hostitele (počítače), ale routeru jiné sítě. Zde vyvstává otázka šedé a bílé IP, která byla diskutována v článku, na který byl uveden odkaz výše. Šedá je adresa v rámci jedné lokální sítě, která se mimo ni nepoužívá. Bílá je jedinečná adresa v celém globálním internetu.

Když paket dorazí na okrajový směrovač, IP paketu je nahrazena IP tohoto směrovače a celá lokální síť se připojí ke globální síti, tedy Internetu, pod jednou IP adresou. Pokud je adresa bílá, pak se část dat s IP adresou nemění.

1. Fyzická vrstva (Dopravní vrstva)

Zodpovědný za převod binárních informací do fyzický signál, který je odesílán na fyzickém datovém kanálu. Pokud je to kabel, pak je signál elektrický, pokud se jedná o síť z optických vláken, pak je to optický signál. Tato konverze se provádí pomocí síťového adaptéru.

Zásobníky protokolů

TCP/IP je zásobník protokolů, který spravuje přenos dat v lokální síti i na internetu. Tento zásobník obsahuje 4 úrovně, to znamená, že podle referenčního modelu OSI každá z nich kombinuje několik úrovní.

Aplikace (OSI - aplikace, prezentace a relace)
Za tuto úroveň jsou zodpovědné následující protokoly:
- TELNET - relace vzdálené komunikace ve formuláři příkazový řádek
- FTP - File Transfer Protocol
- SMTP - Mail Forwarding Protocol
- POP3 a IMAP - příjem poštovní zásilky
- HTTP - práce s hypertextovými dokumenty
Transport (totéž pro OSI) je TCP a UDP již popsané výše.
Internetwork (OSI - network) je IP protokol
Úroveň síťového rozhraní (OSI - kanál a fyzická) Ovladače síťového adaptéru jsou zodpovědné za provoz této úrovně.

Terminologie při označování datového bloku

Stream – data, se kterými se pracuje na aplikační úrovni

Datagram je blok datového výstupu z UPD, to znamená, že nemá garantované doručení.

Segment je blok zaručený pro doručení na výstupu protokolu TCP.

Paket je blok datového výstupu z protokolu IP. protože na této úrovni ještě není zaručeno, že bude doručen, může být také nazýván datagramem.

Frame je blok s přiřazenými MAC adresami.

Děkuju! Nepomohlo

Podívejme se v tomto článku na účel úrovní referenčního modelu osi s podrobným popisem každé ze sedmi úrovní modelu.

Proces organizace principu síťové interakce v počítačových sítích je poměrně složitý a obtížný úkol, proto jsme se k provedení tohoto úkolu rozhodli použít známý a univerzální přístup - rozklad.

Rozklad je vědecká metoda, která využívá rozdělení jednoho komplexního problému do více jednodušších úloh - sérií (modulů) propojených.

Víceúrovňový přístup:

všechny moduly jsou rozděleny do samostatných skupin a seřazeny podle úrovní, čímž se vytváří hierarchie;
moduly jedné úrovně, aby mohly plnit své úkoly, posílají požadavky pouze na moduly bezprostředně sousedící nižší úrovně;
Aktivuje se princip zapouzdření – úroveň poskytuje službu a skrývá detaily její implementace před ostatními úrovněmi.

Mezinárodní organizace pro normalizaci (ISO, vytvořená v roce 1946) měla za úkol vytvořit univerzální model, který by jasně vymezoval a definoval různé úrovně interakce systémů s pojmenovanými úrovněmi a s každou úrovní přidělenou svým vlastním specifickým úkolem. Tento model byl tzv model interakce otevřených systémů(Open System Interconnection, OSI) popř ISO/OSI model .

Referenční model propojení Otevřené systémy(sedmiúrovňový osi model) představený v roce 1977

Po schválení tohoto modelu byl interakční problém rozdělen (rozložen) do sedmi konkrétních problémů, z nichž každý může být řešen nezávisle na ostatních.

Vrstvy referenčního modelu OSI představují vertikální strukturu, kde jsou všechny síťové funkce rozděleny mezi sedm úrovní. Je třeba zvláště poznamenat, že každá taková úroveň odpovídá přesně popsaným operacím, vybavení a protokolům.

Interakce mezi úrovněmi je organizována následovně:

vertikálně - uvnitř jednoho počítače a pouze se sousedními úrovněmi.
horizontálně - je organizována logická interakce - se stejnou úrovní jiného počítače na druhém konci komunikačního kanálu (to znamená, že síťová vrstva na jednom počítači spolupracuje se síťovou vrstvou na jiném počítači).

Vzhledem k tomu, že sedmiúrovňový osi model sestává z přísně podřízené struktury, jakákoli vyšší úroveň využívá funkce nižší úrovně a rozpozná, v jaké formě a jakým způsobem (tedy přes jaké rozhraní) je do ní potřeba datový tok přenést.

Podívejme se, jak je organizován přenos zpráv počítačová síť podle modelu OSI. Úroveň aplikace je úroveň aplikace, to znamená, že tato úroveň se uživateli zobrazí ve formě použité operační systém a programy používané k odesílání dat. Na samém začátku je to aplikační vrstva, která generuje zprávu, poté je přenesena do reprezentativní vrstvy, to znamená, že jde dolů podle modelu OSI. Reprezentativní vrstva zase analyzuje záhlaví aplikační vrstvy, provede požadované akce a přidá informace o své službě na začátek zprávy ve formě záhlaví reprezentativní vrstvy pro reprezentativní vrstvu cílového uzlu. Dále pohyb zprávy pokračuje směrem dolů, sestupuje do vrstvy relace a ta zase také přidává svá servisní data ve formě hlavičky na začátek zprávy a proces pokračuje, dokud nedosáhne fyzické vrstvy.

Je třeba poznamenat, že kromě přidávání servisních informací ve formě hlavičky na začátek zprávy mohou vrstvy také přidávat servisní informace na konec zprávy, což se nazývá „trailer“.

Když zpráva dosáhla fyzické vrstvy, zpráva je již plně vytvořena pro přenos přes komunikační kanál do cílového uzlu, to znamená, že obsahuje všechny informace o službě přidané na úrovních modelu OSI.

Kromě termínu „data“, který se používá v modelu OSI na aplikační, prezentační a relační vrstvě, se v dalších vrstvách modelu OSI používají další termíny, takže můžete okamžitě určit, na které vrstvě OSI modelu zpracování se provádí.

V normách ISO se pro označení jednoho nebo druhého kusu dat, se kterými pracují protokoly různých úrovní modelu OSI, používá společný název - Protocol Data Unit (PDU). Speciální názvy se často používají k označení bloků dat na určitých úrovních: rámec, paket, segment.

Funkce fyzické vrstvy

na této úrovni jsou standardizovány typy konektorů a přiřazení kontaktů;
určuje, jak jsou reprezentovány "0" a "1";
rozhraní mezi síťovými médii a síťové zařízení(přenáší elektrické nebo optické signály do kabelového nebo rádiového vzduchu, přijímá je a převádí na datové bity);
funkce fyzické vrstvy jsou implementovány ve všech zařízeních připojených k síti;
zařízení pracující na fyzické úrovni: koncentrátory;
Příklady síťových rozhraní souvisejících s fyzickou vrstvou: RS-232C, RJ-11, RJ-45, AUI, BNC konektory.

Funkce propojit vrstvy

Nula a jedna bity fyzické vrstvy jsou organizovány do rámců. Rámec je část dat, která má nezávislou logickou hodnotu;
organizování přístupu k přenosovému médiu;
řešení chyb přenosu dat;
určuje strukturu spojení mezi uzly a způsoby jejich adresování;
zařízení pracující na úrovni datového spoje: přepínače, mosty;
Příklady protokolů souvisejících s vrstvou datového spojení: Ethernet, Token Ring, FDDI, Bluetooth, Wi-Fi, Wi-Max, X.25, FrameRelay, ATM.

Pro LAN je linková vrstva rozdělena do dvou podúrovní:

LLC (LogicalLinkControl) – odpovídá za zřízení komunikačního kanálu a za bezchybné odesílání a přijímání datových zpráv;
MAC (MediaAccessControl) – zajišťuje sdílený přístup síťových adaptérů k fyzické vrstvě, určení hranic rámců, rozpoznání cílových adres (například přístup na společnou sběrnici).

Funkce síťové vrstvy

Provádí následující funkce:

určení cesty přenosu dat;
určení nejkratší cesty;
Monitorování problémů se sítí a přetížení.

Řešení problémů:

přenos zpráv prostřednictvím spojení s nestandardní strukturou;
harmonizace různých technologií;
zjednodušení adresování ve velkých sítích;
vytváření bariér pro nežádoucí provoz mezi sítěmi.

Zařízení pracující na úrovni sítě: router.
Typy protokolů síťové vrstvy:

síťové protokoly (šíření paketů sítí: , ICMP);
směrovací protokoly: RIP, OSPF;
Protokoly pro rozlišení adres (ARP).

Funkce transportní vrstvy modelu osi

poskytuje aplikacím (nebo aplikačním a relačním vrstvám) přenos dat s požadovanou mírou spolehlivosti, kompenzující nedostatky spolehlivosti nižších úrovní;
multiplexování a demultiplexování, tj. sběr a demontáž obalů;
protokoly jsou navrženy pro komunikaci point-to-point;
od této úrovně jsou implementovány protokoly software koncové uzly sítě - součásti jejich síťového OS;
příklady: TCP, UDP protokoly.

Funkce vrstvy relace

udržování komunikační relace, umožňující aplikacím vzájemnou interakci po dlouhou dobu;
vytvoření/ukončení relace;
výměna informací;
synchronizace úkolů;
určení práva na přenos údajů;
udržování relace během období nečinnosti aplikace.
synchronizace přenosu je zajištěna umístěním kontrolních bodů do datového toku, od kterých je proces v případě výpadků obnoven.

Funkce reprezentativní úrovně

je zodpovědný za převod protokolu a kódování/dekódování dat. Převádí požadavky aplikací přijaté z aplikační vrstvy do formátu pro přenos po síti a převádí data přijatá ze sítě do formátu srozumitelného aplikacím;
možná implementace:
komprese/dekomprese dat nebo kódování/dekódování;
přesměrování požadavků na jiný síťový zdroj, pokud je nelze zpracovat lokálně.
příklad: protokol SSL (poskytuje tajné zprávy pro protokoly aplikační vrstvy TCP/IP).

Funkce aplikační vrstvy modelu osi

je soubor různých protokolů, s jejichž pomocí uživatelé sítě získávají přístup ke sdíleným zdrojům a organizují společnou práci;
zajišťuje interakci mezi sítí a uživatelem;
Umožňuje uživatelským aplikacím přistupovat k síťovým službám, jako je obsluha databázových dotazů, přístup k souborům, přeposílání e-mail;
je odpovědný za přenos servisních informací;
poskytuje aplikacím informace o chybách;
příklad: HTTP, POP3, SNMP, FTP.

Úrovně sedmiúrovňového modelu osi závislé na síti a nezávislé na síti

Podle jejich vlastních funkčnost Sedm vrstev modelu OSI lze rozdělit do jedné ze dvou skupin:

skupina, ve které úrovně závisí na konkrétní technické implementaci počítačová síť. Fyzické vrstvy, vrstvy datového spojení a síťové vrstvy jsou závislé na síti, jinými slovy, tyto vrstvy jsou neoddělitelně spojeny s konkrétním použitým síťovým vybavením.
skupina, ve které jsou vrstvy primárně aplikačně orientované. Relační, reprezentativní a aplikační vrstvy jsou zaměřeny na používané aplikace a jsou prakticky nezávislé na tom, jaké síťové zařízení je v počítačové síti použito, to znamená, že jsou síťové.

Referenční model OSI

Pro přehlednost je síťový proces v referenčním modelu OSI rozdělen do sedmi vrstev. Tento teoretický konstrukt usnadňuje učení a pochopení poměrně složitých konceptů. V horní části modelu OSI je aplikace, která potřebuje přístup k síťovým zdrojům, ve spodní části je samotné síťové prostředí. Jak se data přesouvají z vrstvy na vrstvu dolů, protokoly pracující na těchto vrstvách je postupně připravují na přenos po síti. Jakmile se data dostanou do cílového systému, posunou se vrstvami nahoru, přičemž stejné protokoly provádějí stejné akce, pouze v opačném pořadí. V roce 1983 Mezinárodní organizace pro normalizaci (Mezinárodní organizace pro normalizaci, ISO) aOdvětví normalizace telekomunikací Mezinárodní telekomunikační unie

(Telecommunication Standardization Sector of International Telecommunication Union, ITU-T) publikoval dokument „Základní referenční model pro propojení otevřených systémů“, který popsal model pro distribuci síťových funkcí mezi 7 různých úrovní (obr. 1.7). Tato sedmivrstvá struktura měla tvořit základ pro nový protokolový zásobník, ale nikdy nebyla implementována v komerční podobě. Místo toho se model OSI používá s existujícími zásobníky protokolů jako školicí a referenční nástroj.

Interakce protokolů pracujících na různých úrovních modelu OSI se v podstatě projevuje tím, že každý protokol přidává titul(záhlaví) nebo (v jednom případě) přívěs(zápatí) k informacím, které obdržel z výše uvedené úrovně. Aplikace například generuje požadavek na síťový prostředek. Tento požadavek se přesune dolů v zásobníku protokolů. Když se dostane na transportní vrstvu, protokoly na této vrstvě přidají k požadavku svou vlastní hlavičku sestávající z polí s informacemi specifickými pro funkce daného protokolu. Samotný původní požadavek se stává datovým polem (payload) pro protokol transportní vrstvy. Po přidání své hlavičky protokol transportní vrstvy předá požadavek síťové vrstvě. Protokol síťové vrstvy přidává svou vlastní hlavičku k hlavičce protokolu transportní vrstvy. Pro protokol síťové vrstvy se tedy užitečné zatížení stává původním požadavkem a záhlavím protokolu transportní vrstvy. Celý tento konstrukt se stává užitečným zatížením pro protokol spojové vrstvy, který k němu přidává záhlaví a upoutávku. Výsledkem této činnosti je plastový sáček(paket), připravený k přenosu po síti. Když paket dosáhne svého cíle, proces se opakuje obráceně. Protokol každé následující vrstvy zásobníku (nyní zdola nahoru) zpracovává a odstraňuje hlavičku ekvivalentního protokolu odesílajícího systému. Po dokončení procesu se původní požadavek dostane do aplikace, pro kterou byl určen, ve stejné podobě, v jaké byl vygenerován. Je volán proces přidávání hlaviček do požadavku (obrázek 1.8) generovaného aplikací zapouzdření dat

(zapouzdření dat). V podstatě se tento postup podobá procesu přípravy dopisu k odeslání poštou. Žádost je samotný dopis a přidání nadpisů je stejné jako vložení dopisu do obálky, napsání adresy, orazítkování a skutečné odeslání.

Fyzická vrstva Na nejnižší úrovni modelu OSI - fyzikální (fyzické) - jsou určeny charakteristiky prvků síťového vybavení - prostředí sítě, způsob instalace, typ signálů používaných k přenosu binárních dat po síti. Fyzická vrstva navíc určuje, jaký typ síťového adaptéru je třeba nainstalovat na každý počítač a jaký druh rozbočovače použít (v případě potřeby). Na fyzické úrovni máme co do činění s měděným nebo optickým kabelem nebo jakýmkoli jiným. V LAN se specifikace fyzické vrstvy přímo vztahují k protokolu datového spoje používaného v síti. Jakmile vyberete protokol spojové vrstvy, musíte použít jednu ze specifikací fyzické vrstvy podporované tímto protokolem. Například protokol Ethernet link layer podporuje několik různé možnosti fyzická vrstva - jeden ze dvou typů koaxiálního kabelu, jakýkoli kabel s kroucenou dvojlinkou, kabel z optických vláken. Parametry každé z těchto možností jsou tvořeny četnými informacemi o požadavcích fyzické vrstvy, například typ kabelu a konektorů, přípustná délka kabelů, počet rozbočovačů atd. Splnění těchto požadavků je nezbytné pro normální provoz protokoly. Například v příliš dlouhém kabelu nemusí ethernetový systém zaznamenat kolize paketů, a pokud systém nedokáže detekovat chyby, nemůže je opravit, což má za následek ztrátu dat.Ne všechny aspekty fyzické vrstvy jsou definovány standardem protokolu spojové vrstvy. Některé z nich jsou definovány samostatně. Jedna z nejčastěji používaných specifikací fyzické vrstvy je popsána ve standardu pro telekomunikační kabeláž komerčních budov, známém jako EIA/TIA 568A. Vydává se společně Americký národní institut Stan šipky(American National Standards Institute, ANSI), Sdružení z elektronický průmysl(Electronic Industry Association, EIA) a Asociace komunikačního průmyslu kabelů pro sítě přenosu dat v průmyslovém prostředí, včetně minimální vzdálenosti od zdrojů elektromagnetického rušení a dalších pravidel pro pokládku kabelů. Pokládání kabelů ve velkých sítích je dnes nejčastěji svěřováno specializovaným firmám. Najatý dodavatel by měl být důkladně obeznámen s EIA/TIA 568A a dalšími podobnými dokumenty, stejně jako s městskými stavebními předpisy. Dalším komunikačním prvkem definovaným na fyzické vrstvě je typ signálu pro přenos dat po síťovém médiu. U kabelů s měděnou základnou je tímto signálem elektrický náboj, u kabelu z optických vláken je to světelný impuls. Jiné typy síťových prostředí mohou používat rádiové vlny, infračervené pulsy a další signály. Kromě povahy signálů určuje fyzická vrstva jejich přenosový vzor, tj. kombinaci elektrických nábojů nebo světelných pulzů používaných ke kódování binárních informací, které jsou generovány vyššími vrstvami. Ethernetové systémy používají signalizační schéma známé jako Manchester kódování (kódování Manchester) a používá se v systémech Token Ringrozdíl Manchester

(Diferenciální Manchester) schéma.

Data Link Layer Protokol kanál (data-link) úroveň zajišťuje výměnu informací mezi hardwarem počítače připojeného k síti a síťovým softwarem. Připravuje data odeslaná do něj protokolem síťové vrstvy k odeslání do sítě a data přijatá systémem přenáší ze sítě do síťové vrstvy.(nebo jiné síťové prostředí) a pomocné spojovací zařízení;

síťové rozbočovače (v některých případech).

Síťové adaptéry i rozbočovače jsou navrženy pro specifické protokoly linkové vrstvy. Některé síťové kabely jsou také přizpůsobeny pro konkrétní protokoly, ale existují také kabely, které jsou vhodné pro různé protokoly. Samozřejmě, že dnes (jako vždy) je nejpopulárnějším protokolem linkové vrstvy Ethernet. Token Ring je daleko pozadu, následovaný dalšími protokoly jako FDDI (Fibre Distributed Data Interface). Ve specifikaci protokolu spojové vrstvy jsou typicky zahrnuty tři hlavní prvky: formát rámce (tj. záhlaví a přívěs přidané k datům síťové vrstvy před přenosem do sítě); mechanismus pro řízení přístupu do síťového prostředí; jedna nebo více specifikací fyzické vrstvy používaných s daným protokolem. Formát rámu Protokol spojové vrstvy přidává k datům přijatým z protokolu síťové vrstvy hlavičku a upoutávku a přeměňuje je na rám(rámeček) (obr. 1.9). Použijeme-li opět analogii pošty, hlavička a přívěs jsou obálkou pro odeslání dopisu. Obsahují adresy odesílacích a přijímacích systémů paketu. U protokolů LAN, jako je Ethernet a Token Ring, jsou tyto adresy přiřazeny 6bajtové hexadecimální řetězce

síťové adaptéry v továrně výrobce. Na rozdíl od adres používaných na jiných úrovních modelu OSI jsou volány appa

Je důležité pochopit, že protokoly linkové vrstvy zajišťují komunikaci pouze mezi počítači ve stejné síti LAN. Hardwarová adresa v hlavičce vždy patří počítači ve stejné LAN, i když je cílový systém v jiné síti. Dalšími důležitými funkcemi rámce spojové vrstvy jsou identifikace protokolu síťové vrstvy, který generoval data v paketu, a informace pro detekci chyb. Síťová vrstva může používat různé protokoly, takže protokolový rámec spojové vrstvy obvykle obsahuje kód, který lze použít k identifikaci, který protokol síťové vrstvy generoval data v tomto paketu. Na základě tohoto kódu předává protokol spojové vrstvy přijímajícího počítače data odpovídajícímu protokolu své síťové vrstvy. Pro detekci chyb vysílací systém vypočítává cyklický spustit redundantní kód(cyklická redundantní kontrola, CRC) užitečného zatížení a zapíše jej do rámového přívěsu. Po přijetí paketu cílový počítač provede stejné výpočty a porovná výsledek s obsahem přívěsu. Pokud se výsledky shodují, informace byly přeneseny bez chyb. V

jinak

příjemce předpokládá, že balík je poškozen a nepřebírá ho. Řízení přístupu k médiím Počítače v síti LAN obvykle sdílejí poloduplexní síťové médium. V tomto případě je docela možné, že dva počítače začnou přenášet data současně. V takových případech dochází ke kolizi paketů,

kolize

Protokoly spojové vrstvy používané v sítích LAN často podporují více než jedno síťové médium a standard protokolu zahrnuje jednu nebo více specifikací fyzické vrstvy. Datové spojení a fyzické vrstvy spolu úzce souvisejí, protože vlastnosti síťového média významně ovlivňují způsob, jakým protokol řídí přístup k médiu. Můžeme tedy říci, že v lokální sítě Protokoly spojové vrstvy také provádějí funkce fyzické vrstvy. V globální sítě Používají se protokoly spojové vrstvy, které neobsahují informace o fyzické vrstvě, například SLIP (Serial Line Internet Protocol) a PPP (Point-to-Point Protocol).

Síťová vrstva

Na první pohled se to může zdát síť(síťová) vrstva duplikuje některé funkce spojové vrstvy. Ale to není pravda: za „zodpovědnost“ jsou protokoly síťové vrstvy end-to-end(end-to-end) komunikace, zatímco protokoly linkové vrstvy fungují pouze v rámci LAN. Jinými slovy, protokoly síťové vrstvy kompletně zajišťují přenos paketu ze zdroje do cílového systému. V závislosti na typu sítě mohou být odesílatel a příjemce ve stejné síti LAN, v různých sítích LAN ve stejné budově nebo v sítích LAN oddělených tisíci kilometrů. Když například komunikujete se serverem na internetu, pakety generované vaším počítačem procházejí na cestě k němu desítkami sítí. Protokol spojové vrstvy se několikrát změní, aby vyhovoval těmto sítím, ale protokol síťové vrstvy zůstane po celou dobu stejný. Základním kamenem sady protokolů TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) a nejběžněji používaným protokolem síťové vrstvy je internetový protokol (IP). Novell NetWare má svůj vlastní síťový protokol IPX (Internetwork Packet Exchange) a v malých sítích Microsoft Windows Obvykle se používá protokol NetBEUI (NetBIOS Enhanced User Interface). Většina funkcí přiřazených síťové vrstvě je určena schopnostmi protokolu IP. Podobně jako protokol spojové vrstvy přidává protokol síťové vrstvy záhlaví k datům, která přijímá z vyšší vrstvy (obrázek 1.10). Datový prvek vytvořený protokolem síťové vrstvy se skládá z dat transportní vrstvy a záhlaví síťové vrstvy a je volán

datagram

Hlavička protokolu síťové vrstvy, stejně jako hlavička protokolu spojové vrstvy, obsahuje pole s adresami zdrojového a cílového systému. V tomto případě však cílová systémová adresa patří ke konečnému cíli paketu a může se lišit od cílové adresy v záhlaví protokolu spojové vrstvy. Když například zadáte adresu webové stránky do adresního řádku prohlížeče, paket vygenerovaný vaším počítačem určí adresu cílového systému na úrovni sítě jako adresu webového serveru, zatímco na vrstvě odkazů adresu routeru ve vaší LAN, který poskytuje přístup k internetu. V IP se používá vlastní systém adresování, které je zcela nezávislé na adresách linkové vrstvy. Každému počítači v síti IP je ručně nebo automaticky přiřazen 32bitový IP adresa

, identifikující jak samotný počítač, tak síť, ve které se nachází. V IPX se hardwarová adresa používá k identifikaci samotného počítače, navíc speciální adresa slouží k identifikaci sítě, na které se počítač nachází. NetBEUI rozlišuje počítače podle názvů NetBIOS přiřazených každému systému během instalace.

Fragmentace Datagramy síťové vrstvy musí na své cestě k cíli procházet více sítěmi a narážet na specifické vlastnosti a omezení různých protokolů spojové vrstvy. Jedním z takových omezení je maximální velikost paketu povolená protokolem. Například rámec Token Ring může mít velikost až 4500 bajtů, zatímco rámce Ethernet mohou mít velikost až 1500 bajtů. Když je velký datagram generovaný v síti Token Ring přenášen do sítě Ethernet, protokol síťové vrstvy jej musí rozdělit na několik fragmentů o velikosti maximálně 1500 bajtů. Tento proces se nazývá fragmentace

Směrování

(fragmentace). směrování je proces výběru nejúčinnější cesty na internetu pro přenos datagramů z odesílajícího systému do přijímajícího systému. Ve složitých sítích, jako je internet nebo velké firemní sítě, často existuje několik způsobů, jak se dostat z jednoho počítače do druhého. Návrháři sítí záměrně vytvářejí redundantní propojení, aby si provoz mohl najít cestu ke svému cíli, i když jeden ze směrovačů selže. Směrovače slouží k propojení jednotlivých sítí LAN, které jsou součástí internetu. Účelem routeru je přijímat příchozí provoz z jedné sítě a přeposílat jej do konkrétního systému v jiné. V internetových sítích existují dva typy systémů: terminál (koncové systémy) a střední

(střední systémy). Koncové systémy jsou odesílatelé a příjemci paketů. Router je zprostředkující systém. Koncové systémy využívají všech sedm vrstev modelu OSI, zatímco pakety přicházející do mezilehlých systémů nevystupují nad síťovou vrstvu. Zde router zpracuje paket a odešle jej do zásobníku k přenosu do dalšího cílového systému (obrázek 1.11). Pro správné směrování paketu k cíli ukládají směrovače do paměti tabulky s informacemi o síti. Tyto informace mohou být zadány manuálně administrátorem nebo shromážděny automaticky z jiných routerů pomocí specializovaných protokolů. Typická položka směrovací tabulky obsahuje adresu jiné sítě a adresu směrovače, přes který musí pakety do této sítě putovat. Prvek směrovací tabulky navíc obsahuje metrika trasy -

podmíněné posouzení jeho účinnosti. Pokud existuje více cest do systému, router vybere tu nejúčinnější a odešle datagram do spojové vrstvy pro přenos do routeru uvedeného v položce tabulky s nejlepší metrikou. Ve velkých sítích může být směrování neobvykle složitým procesem, ale nejčastěji se děje automaticky a bez povšimnutí uživatele.

Identifikace protokolu transportní vrstvy

Stejně jako hlavička spojové vrstvy určuje protokol síťové vrstvy, který generoval a přenášel data, hlavička síťové vrstvy obsahuje informace o protokolu transportní vrstvy, ze kterého byla data přijata. Na základě těchto informací předává přijímací systém příchozí datagramy do příslušného protokolu transportní vrstvy.

Transportní vrstva Funkce prováděné protokoly(transportní) vrstva, doplňují funkce protokolů síťové vrstvy. Protokoly těchto úrovní používané pro přenos dat často tvoří propojenou dvojici, jak je vidět na příkladu TCP/IP: protokol TCP funguje na transportní vrstvě, IP na síťové vrstvě. Většina protokolových sad má dva nebo více protokolů transportní vrstvy, které provádějí různé funkce. Alternativou k TCP je UDP (User Datagram Protocol). Sada protokolů IPX také zahrnuje několik protokolů transportní vrstvy, včetně NCP (NetWare Core Protocol) a SPX (Sequenced Packet Exchange). Rozdíl mezi protokoly transportní vrstvy z konkrétní sady je v tom, že některé jsou orientovány na spojení a jiné ne. Systémy využívající protokol orientovaný na spojení (orientované na spojení), před přenosem dat si vyměňují zprávy k navázání vzájemné komunikace. To zajišťuje, že jsou systémy zapnuté a připravené k použití. Protokol TCP je například orientován na spojení. Když se připojíte k internetovému serveru pomocí prohlížeče, prohlížeč a server nejprve provedou tzv třístupňové podání ruky (třísměrné podání ruky). Teprve poté prohlížeč předá serveru adresu požadované webové stránky. Po dokončení přenosu dat provedou systémy stejný handshake k ukončení spojení.(spolehlivý). Spolehlivost je v tomto případě technický termín a znamená, že každý přenášený paket je zkontrolován na chyby a odesílající systém je informován o doručení každého paketu. Nevýhodou tohoto typu protokolu je značné množství řídicích dat vyměňovaných mezi oběma systémy. Nejprve se po navázání a ukončení komunikace odesílají další zprávy. Za druhé, hlavička přidaná do paketu protokolem orientovaným na připojení je podstatně větší než hlavička protokolu bez připojení. Například hlavička protokolu TCP/IP má 20 bajtů a hlavička UDP 8 bajtů. Protokol, není orientován na spojení

(bez připojení), nenavazuje spojení mezi dvěma systémy před přenosem dat. Odesílatel jednoduše přenese informace do cílového systému, aniž by se staral o to, zda je připraven přijmout data nebo zda systém vůbec existuje. Obvykle se systémy uchylují k protokolům bez připojení, jako je UDP, pro krátké transakce sestávající pouze z požadavků a signálů odpovědí. Signál odezvy z přijímače implicitně funguje jako signál potvrzení přenosu. Poznámka

Protokoly orientované na připojení a protokoly bez připojení nejsou omezeny na transportní vrstvu. Například protokoly síťové vrstvy obvykle nejsou orientovány na spojení, protože se spoléhají na transportní vrstvu, která zajišťuje spolehlivost komunikace. Protokoly transportní vrstvy (stejně jako síťové a datové vrstvy) obvykle obsahují informace z vyšších vrstev. Například hlavičky TCP a UDP obsahují čísla portů, která identifikují aplikaci, která paket vytvořila, a aplikaci, ke které je určen.(session) úrovni začíná výrazný rozpor mezi skutečně používanými protokoly a modelem OSI. Na rozdíl od nižších vrstev neexistují žádné vyhrazené protokoly vrstvy relace. Funkce této vrstvy jsou integrovány do protokolů, které také plní funkce reprezentativní a aplikační vrstvy. Transport, síť, datové spojení a fyzické vrstvy jsou zodpovědné za skutečný přenos dat po síti. Protokoly relace a vyšších úrovní nemají nic společného s komunikačním procesem. Vrstva relací zahrnuje 22 služeb, z nichž mnohé definují způsob výměny informací mezi systémy v síti. Nejdůležitější služby jsou vedení dialogu a oddělení dialogu. Výměna informací mezi dvěma systémy v síti se nazývá dialog (dialog). Vedení dialogu (dialog control) spočívá ve výběru režimu, ve kterém si systémy budou vyměňovat zprávy. Existují dva takové režimy: poloviční duplex (obousměrné náhradní, TWA) a duplexní (obousměrný simultánní, TWS). V poloduplexním režimu oba systémy spolu s daty přenášejí také tokeny. Informace lze přenést pouze do počítače, který má momentálně je tam značka. Vyhnete se tak kolizím zpráv na cestě. Duplexní model je složitější. Nejsou v něm žádné značky; oba systémy mohou přenášet data kdykoli, dokonce současně. Dělící dialog (dialogové oddělení) spočívá v zahrnutí do datového toku kontrolní body (kontrolní body), které umožňují synchronizaci provozu dvou systémů. Stupeň složitosti dělení dialogu závisí na způsobu, jakým je veden. V poloduplexním režimu provádějí systémy menší synchronizaci výměnou zpráv kontrolních bodů. V duplexním režimu fungují systémy plná synchronizace

pomocí hlavní/aktivní značky.

Výkonná úroveň Na zástupce (prezentační) úroveň provádí jedinou funkci: překlad syntaxe mezi různé systémy . Někdy počítače v síti používají různé syntaxe. Reprezentativní vrstva jim umožňuje „dohodnout se“ na společné syntaxi pro výměnu dat. Při navazování spojení na prezentační vrstvě si systémy vyměňují zprávy o tom, jaké syntaxe mají, a vybírají tu, kterou budou během relace používat.Oba systémy zapojené do spojení mají(abstraktní syntax) je jejich „nativní“ forma komunikace. Abstraktní syntaxe různých počítačových platforem se mohou lišit. Během procesu koordinace systému, společné syntaxe převodudata(syntaxe přenosu). Vysílající systém převádí svou abstraktní syntaxi na syntaxi přenosu dat a přijímající systém po dokončení přenosu dělá opak. V případě potřeby může systém zvolit syntaxi přenosu dat s doplňkové funkce například komprese nebo šifrování dat.

Aplikační vrstva

Aplikační vrstva je vstupním bodem, přes který programy přistupují k modelu OSI a síťovým zdrojům. Většina protokolů aplikační vrstvy poskytuje služby přístupu k síti. Například SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) je to, co většina e-mailových programů používá k odesílání zpráv. Ostatní protokoly aplikační vrstvy, jako je FTP (File Transfer Protocol), jsou samy programy.