ISO/OSI

Z Kybernetika - TUKE
Prejsť na: navigácia, hľadanie

‘’’ISO/OSI model‘’’ (Open Systems Interconnection model) je referenčný model, ktorý popisuje dátovú komunikáciu medzi dvoma ľubovoľnými sieťovými systémami, pričom nezáleží kto protokoly vytvoril. Komunikáciu rozdeľuje do siedmych vrstiev. Každá vrstva vykonáva špecifické funkcie na podporu vrstiev, ktoré sa nachádzajú nad ňou a ponúka služby vrstvám pod ňou.

Úvod

Sieťový model poskytuje abstraktnú reprezentáciu komunikácie medzi sieťami, ktorá ja rozdelená na sedem vrstiev. Každá z týchto vrstiev je závislá na predchádzajúcich a funkcionalitou nadväzuje na nasledujúce. Model s takouto funkcionalitou sa nazýva “protocol stack” alebo “protocol suite”.
Protokoly pracujú s hardvérom alebo softvérom, pričom “protocol stack” pracuje s obomi. To znamená, že vrstvy nachádzajúce sa nižšie pracujú s hardvérom alebo firmvérom, vyššie vrstvy pracujú so softvérom.
Medzi hlavné výhody ISO/OSI modelu patri:
- používateľom pomáha pochopiť princíp fungovania sieti
- takisto pomáha pochopiť ako hardvér a softvér spolu spolupracujú
- zjednodušuje odstraňovania problém tým, že je site rozdelená na viac častí
- pomáha používateľom pochopiť nové vyvinuté technológie
- definuje pojmy, ktoré je možné použiť na porovnanie základných funkčných vzťah v rôznych sieťach

1.vrtva – Fyzická vrstva

Fyzická vrstva definuje špecifikácie konektorov a rozhraní, ako aj káblové požiadavky. Elektrické, mechanické, funkčné a procedurálne špecifikácia sú určené na odosielanie bitových tokov do počítačovej siete.
Medzi komponenty fyzickej vrstvy môžeme zaradiť:
- komponenty káblových systémov
- adaptéry, ktoré spájajú media s fyzickými rozhraniami
- konštrukcia konektorov a priradenie pinov
- súčasti bezdrôtového systému
- paralelné rozhrania SCSI (Small Computer System Interface)

2.vrtva – Linková vrstva

Dátová vrstva poskytuje nasledujúce funkcie:
- umožňuje zariadeniu pristupovať do siete na odosielanie a prijímanie správ
- ponúka fyzickú adresu, aby sa dáta mohli odosielať v sieti
- pracuje so sieťovým softvérom zariadenia pri odosielané a prijímaní správy
- poskytuje možnosť detekcie chýb
Ku bežným sieťovým komponentom, ktoré fungujú v tejto vrstve patria karty sieťového rozhrania, prepínače, mosty. Mosty a prepínače fungujú podobným spôsobom, ale prepojenie mostom je používané softvérovým programom, zatiaľ čo prepínače používajú ASIC(Application-Specific Integrated Circuit) na vykonávanie úlohy vo vyhradenom hardvéri.

3.vrstva – Sieťová vrstva

3, sieťová vrstva modelu OSI, poskytuje koncový systém logického adresovania, aby mohol byť dátový paket vedený cez viacero sietí (Ethernet, Token Ring, ...). Adresy internetového protokolu (IP) umožňujú ľahšie nastavenie sietí a navzájom sa prepájajú. Internet využíva IP adresovanie na poskytovanie pripojenia k miliónom sietí na celom svete.
Aby bolo možné spravovať sieť a riadiť tok paketov, mnohé organizácie oddeľujú adresovanie svojej sieťovej vrstvy na menšie časti známe ako podsiete. Smerovače používajú sieťovú alebo subnetovú časť adresovania IP na trasovanie prevádzky medzi rôznymi sieťami. Každý smerovač musí byť nakonfigurovaný špeciálne pre siete alebo podsiete, ktoré budú pripojené k jeho rozhraniam.
Routery komunikujú navzájom pomocou smerovacích protokolov, ako je RIP (Routing Information Protocol) a Otvorená verzia najkratšej trasy (OSPF), aby sa dozvedeli o iných prítomných sieťach a vypočítali najlepší spôsob, ako dosiahnuť každú sieť na základe rôznych kritérií (ako je cesta s najnižšími smerovačmi). Smerovače a iné sieťové systémy robia tieto smerovacie rozhodnutia v sieťovej vrstve.
Pri prechode paketov medzi rôznymi sieťami môže byť potrebné upraviť ich odchádzajúcu veľkosť na takú, ktorá je kompatibilná s protokolom vrstvy 2, ktorý sa používa. Sieťová vrstva to dosiahne procesom známym ako fragmentácia. Sieťová vrstva smerovača je zvyčajne zodpovedná pre rozdelenie. Všetká spätná fragmentácia paketov sa deje na sieťovej vrstve konečného cieľového systému.
Dve z ďalších funkcií sieťovej vrstvy sú diagnostika a hlásenie logických odchýlok v bežnej prevádzke siete. Kým diagnostika sieťovej vrstvy môže byť spustená akýmkoľvek sieťovým systémom, systém objavujúci variáciu hlási pôvodnému odosielateľovi paketu, ktorý sa zistí, že je mimo normálnej prevádzky siete.
Výnimka oznamovania variácií je vo výpočty validácie obsahu. Ak výpočet vykonaný prijímajúcim systémom nezodpovedá hodnote odoslanej pôvodným systémom, prijímač odstráni súvisiaci paket bez hlásenia odosielateľovi. Retransmisia sa ponechá na protokole vyššej vrstvy.
Niektoré základné bezpečnostné funkcie možno nastaviť aj pomocou filtrovania prevádzky pomocou adresovania vrstvy 3 na smerovači alebo iných podobných zariadeniach.

4.vrstva – Transportná vrstva

Transportná vrstva modelu OSI, ponúka konečnú komunikáciu medzi koncovými zariadeniami prostredníctvom siete. V závislosti od aplikácie ponúka transportná vrstva buď spoľahlivú komunikáciu orientovanú na pripojenie, alebo bezspojovú komunikáciu.
Niektoré z funkcií, ktoré ponúka transportná vrstva, zahŕňajú:
- identifikácia aplikácie
- identifikácia subjektu na strane klienta
- potvrdenie, že celá správa sa dostala neporušená
- segmentácia údajov pre sieťový transport
- riadenie toku údajov na zabránenie prekročenia pamäte
- vytvorenie a údržba oboch koncov virtuálnych obvodov
- detekcia chýb prenosu
- zosúladenie segmentovaných údajov v správnom poradí na strane príjemcu
- multiplexovanie alebo zdieľanie viacerých relácií cez jediný fyzický odkaz
Medzi najčastejšie protokoly prenosovej vrstvy patrí protokol TCP orientovaný na pripojenie a protokol UDP (User Datagram Protocol) bez pripojenia.

5.vrstva – Relačná vrstva

Vrstva relácie poskytuje rôzne služby vrátane sledovania počtu bajtov, ktoré každý koniec relácie potvrdil prijímaním od druhého konca relácie. Umožňuje aplikáciám fungujúcim na zariadeniach vytvárať, spravovať a ukončovať dialóg cez sieť.
Funkcia vrstvovej vrstvy zahŕňa:
- virtuálne spojenie medzi entitami aplikácií
- synchronizácia dátového toku
- vytvorenie dialógových jednotiek
- rozdelenie služieb do funkčných skupín
- informácia o dátach prijatých počas relácie
- retransmisia dát, ak ich zariadenie neprijalo

6.vrstva – Prezentačná vrstva

Prezentačná vrstva, je zodpovedná za to, ako aplikácia formátuje dáta, ktoré sa majú odosielať do siete. Prezentačná vrstva v podstate umožňuje aplikácii čítať (alebo pochopiť) správu.
Príklady funkcií prezentačnej vrstvy zahŕňajú:
- šifrovanie a dešifrovanie správy pre bezpečnosť
- kompresia a rozšírenie správy tak, aby bola efektívna
- grafické formátovanie
- preklad obsahu
- preklad špecifický pre daný systém

7.vrstva –Aplikačná vrstva

Vrstva 7 aplikačnej vrstvy poskytuje rozhranie pre koncového používateľa, ktorý prevádzkuje zariadenie pripojené k sieti. Táto vrstva je to, čo používateľ vidí, pokiaľ ide o načítanie aplikácie (napríklad webový prehliadač alebo e-mail). Príklady funkcií aplikačnej vrstvy zahŕňajú podporu pre prenos súborov, schopnosť tlačiť v sieti, elektronickú poštu, elektronické správy, prehliadanie webovej lokality.

Referencie

[1] Paul Simoneau - "The OSI Model: Understanding the Seven Layers of Computer Networks" 2006.