ISO/OSI standard

1. ISO/OSI standard • OSI (Open Systems Interconnection) referenčni model opisuje, kako informacije iz programske aplikacije v enem računalniku potujejo skozi omrežje do programske aplikacije v drugem računalniku. V letu 1984 je mednarodna organizacija za standardizacijo (ISO – International Standards Organisation) izdala OSI referenčni model. Sestavlja ga sedem slojev. Predpisuje le vmesnike med posameznimi sloji in funkcije, ki jih morajo le-ti opravljati. Vsak sloj je celota zase in s spodaj in zgoraj ležečimi sloji opravlja le minimalen pretok informacije. To omogoča prenovitev določenega sloja ne da bi vplival na ostale sloje.

2. Sedem slojev OSI referenčnega modela. delijo se v dve kategoriji: • zgornji sloji • spodnji sloji

3. Zgornji trije sloji • Zgornji trije sloji zagotavljajo podporo uporabniškim aplikacijam in so običajno izvedeni s programsko opremo. Najvišji sloj, sloj aplikacije, je najbližji končnemu uporabniku. Tako uporabniški kakor tudi postopki sloja aplikacije medsebojno vplivajo s programsko opremo aplikacije, ki vsebuje komunikacijsko komponento

4. Spodnji štirje sloji • Zagotavljajo prenos podatkov. • Fizični sloj in povezavni sloj sta izvedena v strojni in programski opremi. • Ostali spodnji sloji so izvedeni samo v programski opremi. Najnižji sloj, fizični sloj, je najbližji fizičnemu mediju omrežja in je odgovoren za postavitev informacije na prenosni medij.

5. ISO/OSI standard - sloji Zgorji 3 nivoji (layer) Spodnji 4 nivoji (layer)

6. Protokoli • protokoli so standardizirani in omogočajo komunikacijo računalniške opreme najrazličnejših proizvajalcev.

7. Protokoli modela ISO/OSI Razdelimo jih lahko v štiri večje skupine • LAN protokoli so definirani na prvi in drugi plasti OSI modela in določajo komunikacijo po različnih medijih lokalnega omrežja. • WAN protokoli so definirani na prvih treh plasteh OSI modela in določajo komunikacijo preko prostranega omrežja WAN (Wide Area Network). • Usmerjevalni protokoli so protokoli, ki omogočajo izbiro optimalne poti med usmerjevalniki • Usmerjani protokoli so tisti protokoli, ki jih usmerjevalniki lahko usmerjajo in so definirani na 4. do 7. plasti OSI modela

8. Prenos informacije med sloji • Informacija, ki se prenaša iz programske aplikacije enega računalnika na programsko aplikacijo drugega računalnika, mora potovati preko vseh OSI slojev, po prvem sistemu od aplikacije po slojih od 7 do 1, nato preko fizičnega medija in na drugem sistemu v nasprotni smeri. Določen sloj v OSI modelu dejansko komunicira s tremi OSI sloji: z višje ležečim slojem, nižje ležečim slojem in enako ležečim slojem na drugem računalniškem sistemu

9. Komunikacije med sloji • Določen OSI sloj komunicira z drugim slojem z uporabo storitev, ki jih zagotavlja drugi sloj. Storitve, ki jih zagotavlja sosednji sloj, omogočajo sloju, da komunicira z enako ležečim slojem na drugem sistemu. Pri storitvah slojev se uporabljajo trije osnovni elementi: uporabnik storitve, ponudnik storitve in pristopna storitvena točka (SAP – Service Access Point).

10. Oblike nadzornih informacij za komunikacijo med istimi sloji • Kontrolne informacije običajno zavzamejo eno ali dve izmed naslednjih oblik: glava in rep. Glavo se doda pred, medtem ko se rep doda po podatkih zgoraj ležečega sloja. Na omrežnem sloju je informacijska enota sestavljena iz glave 3 sloja in podatkov. Na povezavnem sloju se informacije omrežnega sloja (glava 3 sloja in podatki) obravnavajo kakor podatki. Tako lahko vsebujejo podatki nižje ležečih slojev glave, repe in podatke vseh višje ležečih slojev. Temu pravimo uokvirjenje

11. Postopek izmenjave informacij • Postopek izmenjave informacij se izvaja med enako ležečimi OSI sloji. Vsak sloj v izvornem sistemu doda kontrolne informacije k podatkom in vsak sloj v ponornem sistemu analizira in odstrani te kontrolne informacije od podatkov. • Sistem A, ki sprejme podatke od programske aplikacije, jih posreduje sloju aplikacije. Sloj aplikacije sistema A nato doda kontrolne informacije (kot glavo pred podatki), ki so potrebne za sloj aplikacije sistema B. Tako pridobljena informacijska enota se posreduje predstavitvenemu sloju, ki doda svojo glavo s kontrolnimi informacijami za predstavitveni sloj sistema B. Informacijska enota se tako poveča z glavami in repi vsakega sloja. Na fizičnem sloju se celotna informacijska enota prenese na medij omrežja.

12. Postopek izmenjave informacij 2 • Fizični sloj sistema B prejme informacijsko enoto in jo posreduje povezavnemu sloju. Povezavni sloj sistema B nato prebere kontrolne informacije v glavi informacijske enote. Nato se glava odstrani in preostanek informacijske enote se posreduje omrežnemu sloju. Vsak sloj opravi enak postopek: sloj prebere kontrolne informacije enako ležečega sloja sistema A, jih odstrani in preostanek informacijske enote posreduje naslednjemu višjemu sloju

13. Plasti ISO/OSI referenčnega modela

14. ISO/OSI standard - sloji

15. Fizična plast (1. plast) • Fizična plast predpisuje prenosni medij preko katerega se prenašajo podatki. Na tej plasti so definirane mehanske in električne lastnosti, procedure in posebne funkcije, ki skrbe za vzpostavitev, vzdrževanje in prekinitev zveze.

16. Specifikacije LAN na fizični plasti • Ethernet/IEEE 802.3: • 10 Mbit/s prenosna hitrost, logično topologija vodila, fizično topologija vodila ali zvezdasta topologija (prevladuje v novih implementacijah). • 100 Mbps Ethernet (Fast Ethernet ): • 100 Mbit/s prenosna hitrost, logično topologija vodila., fizično zvezdasta topologija • Fiber Distributed Digital Interface (FDDI): • 100 Mbit/s prenosna hitrost, logično topologija obroča, fizično topologija enojnega ali dvojnega obroča, lahko kombinirana z zvezdasto topologijo • Token Ring/IEEE 802.5: • 4 Mbit/s oziroma 16 Mbit/s prenosna hitrost, logično topologija obroča, fizično topologija zvezde

17. Povezavna plast (2. plast) Povezavna plast definira: • enote sporočila (znake, bloke, pakete) • način ugotavljanja napak • mrežno topologijo (določa fizično povezavo med napravami: vodilo ali obroč) • kontrola pretoka (flow control) • protokole za prenos informacije v omrežje

18. Povezavna plast (2. plast • Paket povezovalne plasti je edini izmed paketov, ki poleg glave vsebuje tudi rep, zato paket na drugi plasti imenujemo tudi okvir (frame). V tem okvirju so dodatne informacije, ki omogočajo odkrivanje napak pri prenosu podatkov preko prenosnega medija. • Na tej plasti so glede na določeno pristopno metodo standardizirani prenosni mediji. Npr. pri CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection) pristopni metodi poznamo naslednje standardizirane prenosne medije: 10Base2,10Base5,10BaseT,…

19. Delitev povezovalne plasti IEEE je povezavno plast razdelil na dva dela: • LLC (Logical Link Control) je definiran v IEEE 802.2 standardu. LLC plast je neodvisna od prenosnega medija in topologije, kar pomeni, da je skupna vsem pristopnim metodam. Osnovna naloga LLC je vzpostavitev, vzdrževanje in prekinitev logične povezave med vozlišči lokalnega omrežja. Zato vsebuje funkcije za pravilno interpretacijo naslovnih in kontrolnih polj ter okvirjev in funkcije za obdelavo nepravilno sprejetih okvirjev. LLC plast podpira nepovezavno (connectionless) in povezavno (connection-oriented) orientirane storitve, ki se uporabljajo na višjih plasteh. • MAC (Media Access Control) je definiran v standardu IEEE 802.3 in 802.5. MAC plast nadzoruje dostop podatkov do fizične plasti in omogoča, da si več uporabnikov deli skupni prenosni medij. Tem uporabnikom definira enoličen MAC naslov

20. Mrežna plast (3. plast) Za usmerjanje podatkov v IKS skrbi omrežna plast. Ta plast vzpostavlja, vzdržuje in prekinja zvezo med uporabniki. Naloge omrežne plasti so: • naslavljanje (logičnega omrežja in storitev) • preklapljanje (zvez, sporočil, paketov) • izbira poti (dinamična, statična) Najbolj znani protokoli na tej plasti so: • IP, IPX in DecNet.

21. Prenosna plast (4. plast) Na prenosni plasti se računalnika, ki komunicirata med seboj prvič "predstavita", vsak s svojim edinstvenem naslovom. Ta plast definira: • način prenosa (virtualna zveza, datagram, povezava, sporočilo vsem); dolga sporočila razbije na manjše dele, ki jih lahko nižje ležeče plasti pošiljajo navzdol • odkrivanje in odpravljanje napak: odkriva napake in plasti, ki je napako zasledila naroči ponovitev prenosa • multipleksiranje: s pomočjo multipleksiranja se lahko ogromno aplikacij prenese po skupni fizični povezavi

22. Plast seje (5. plast) Vodi razgovor med vozlišči, ko se vzpostavi zveza in določa naslednjo vrsto komunikacij: • enosmerno (simplex): na eni strani je oddajnik, na drugi strani pa množica sprejemnikov • napol dvosmerno (halp duplex): naprava lahko sprejema in oddaja podatke, vendar jih lahko istočasno samo oddaja ali samo sprejema • dvosmerno (duplex): naprava lakhko istočasno sprejema in oddaja podatke • ugotavlja identiteto in določa tip šifriranja

23. Predstavitvena plast (6. plast) Predstavitvena plast pretvarja podatke poslane po omrežju iz ene v drugo obliko, definira sintakso, transformacijo in formiranje podatkov. Na predstavitveni plasti je definirano: • kompresija in dekompresija podatkov (kodiranje ali zamenjava pogostih funkcij ali besed z zelo kratko kodo, s čimer se poveča učinkovitost prenosa) • nabori zankov in kode (ASCII, EBCDIC)

24. Aplikacijska plast (7. plast) Aplikacijska plast je vmesnik med uporabnikom in OSI modelom. Aplikacijski programi, ki se uporabljajo so zunaj načrta OSI modela. Tu so definirani protokoli, ki omogočajo elektronsko pošto, izdelavo spletnih strani, prenašanje datotek in podobno.