Wydział Administracji i Nauk Społecznych Politechniki

Warszawskiej

Model referencyjny OSI

Studia I stopnia (licencjackie) stacjonarne

Kierunek studiów – Administracja

dr inż. Krzysztof Urbaniak

Cel wykładu:

1. Program wykładu obejmuje omówienie podstawowych

pojęć związanych z modelem referencyjnym OSI.

2. Podstawowym aspektem wykładu jest zapoznanie

studentów z warstwami modelu i ich rolą w
przesyłaniu danych i komunikacji.

3. Podczas wykładu omówiona zostanie komunikacja w

sieciach przy „wykorzystaniu” modelu OSI.

4. Podczas wykładu zostanie omówiona zasada

enkapsulacji – „kapsułkowania”.

Model referencyjny OSI

Model referencyjny OSI

Źródło: http://m6.mech.pk.edu.pl/

Model referencyjny OSI

Model referencyjny OSI

Model Referencyjny dla OSI jest standardem

ISO, zatwierdzonym w 1978.

Model Referencyjny „Wzajemnych Połączeń”

Systemów Otwartych (ang. Reference Model Of

Open Systems Interconnection) -

opracowano w celu skoordynowania procesów tworzenia,

rozwijania, adoptowania, dopasowywania istniejących

standardów komunikacji (wymiany informacji) między

systemami otwartymi.

Model referencyjny OSI

Model referencyjny OSI

1. ISO/IEC 7498-1, The Basic Model

2. ISO/IEC 7498-2, Security Architecture

3. ISO/IEC 7498-3, Naming and addressing

4. ISO/IEC 7498-4, Management framework

5. ISO/IEC 7498-5, Multipeer communication

architecture

Dokumentacja Modelu Referencyjnego dla OSI:
Information technology - Open Systems Interconnection -
Basic Reference Model

Źródło: http://www.iso.org/iso/home/store/catalogue_tc/catalogue_detail.htm?
csnumber=20269

Model referencyjny OSI

Model referencyjny OSI

Model Referencyjny OSI specyfikuje zgodności standardów
odpowiedzialnych za wymianę informacji między systemami
otwartymi (współpracy systemów otwartych).

Standardy OSI, są to standardy regulujące zasady współpracy
„rzeczywistych” systemów otwartych pozwalające na ich
wzajemną komunikację.

Model OSI określa zasady współpracy między warstwami.

W modelu współpracują miedzy sobą tylko warstwy sąsiednie.

Źródło: Z. Lipiński, Instytut Matematyki i Informatyki, Uniwersytet
Opolski,

Model OSI nie jest związany z żadnym konkretnym
rozwiązaniem
sprzętowym czy oprogramowaniem, nie opisuje równie! żadnej
konkretnej implementacji sieci.

Model referencyjny OSI - współpraca

Model referencyjny OSI - współpraca

1. komunikacja między procesami (np. wymiana informacji,

synchronizacja)

2. reprezentacja danych (tworzenie, opisywanie,

formatowanie danych wymienianych przez procesy)

3. przechowywanie danych

4. zarządzanie procesami i zasobami

5. integralność i bezpieczeństwo wymienianych informacji

6. utrzymanie/serwisowanie programów wykonywanych

przez rzeczywiste systemy otwarte (definiowanie
kompilowanie, testowanie).

Źródło: Z. Lipiński, Instytut Matematyki i Informatyki, Uniwersytet
Opolski,

Model referencyjny OSI

Model referencyjny OSI

Podstawowe elementy Modelu OSI:

1.system otwarty

2.aplikacje które działają w obrębie środowiska OSI
(OSI Environment)

3.relacje które umożliwiają wymianę danych między
aplikacjami w środowisku OSI

4.medium fizyczne systemu otwartego (urządzenia
fizyczne przez które komunikują się systemy
otwarte)

Źródło: Z. Lipiński, Instytut Matematyki i Informatyki, Uniwersytet
Opolski,

Model referencyjny OSI – „efekt”

Model referencyjny OSI – „efekt”

1. Standaryzacja i uporządkowanie

skomplikowanego procesu wymiany danych w
sieci

2. Projektowanie i niezależny rozwój poszczególnych

elementów funkcjonalnych sieci

3. Opracowywanie standardów protokołów

komunikacyjnych (każda warstwa ma swój zbiór
protokołów)

4. Opracowywanie standardów urządzeń sieciowych

i współpracy między nimi.

Model referencyjny OSI

Model referencyjny OSI

Model referencyjny OSI

Model referencyjny OSI

Warstwa 1 fizyczna

Warstwa fizyczna (Physical Layer) opisuje właściwości
elektryczne i funkcjonalne faktycznego nośnika, po
którym przesyłane są dane — kabla miedzianego,
światłowodu, łącza bezprzewodowego itp. Warstwa ta
różni się od pozostałych tym, że na jej poziomie
rozpoznawane są tylko pojedyncze bity, a nie całe
ramki.
Jest to warstwa najbliższa sprzętowi — tutaj bity (a
wiec logiczne „jedynki” i „zera”) zamieniane są na
impulsy elektryczne (np. obecność napięcia lub jego
brak). Bezpośrednio od warstwy fizycznej zależy
również, z jaką szybkością dane mogą być przesyłane i
na jaką odległość.

Model referencyjny OSI

Model referencyjny OSI

Warstwa 2 łącza danych

Warstwa łącza danych (Data Link Layer) zapewnia
kontrolę błędów i sterowanie przepływem. Jest to
pierwsza warstwa, w której operuje się na porcjach
danych większych niż bity — na ramkach (frames). W
warstwie tej fizyczne łącze „udostępniane jest” jako
łącze logiczne warstwom wyższym. Warstwa łącza
danych dzieli się na dwie podwarstwy: sterowania
dostępem do nośnika (Media Access Control — MAC) i
sterowania logicznym łączem (Logical Link Control —
LLC). Ramka powstaje w efekcie współpracy obu tych
podwarstw.

Model referencyjny OSI

Model referencyjny OSI

Warstwa sieciowa (Network Layer) zapewnia komunikację
w praktycznie całym Internecie. Jest to pierwsza warstwa,
ponad którą aspekty fizyczne łącza, przez które
przesyłane są dane, przestają mieć istotne znaczenie.
Dwie podstawowe usługi warstwy sieciowej to:

znajdywanie adresów oraz dostarczanie pakietu z
komputera źródłowego do docelowego.

Tym razem

droga pakietu nie musi przebiegać bezpośrednio z
jednego systemu do drugiego. Warstwa ta
odpowiedzialna jest za znalezienie trasy do miejsca
docelowego (routing), ale nie gwarantuje, że wszystkie
pakiety dotrą na miejsce, oraz że dotrą tam we właściwej
kolejności.

Warstwa 3 sieciowa

Model referencyjny OSI

Model referencyjny OSI

Komunikacja w tej warstwie jest bezpołączeniowa, tzn.
hosty nie nawiązują „konwersacji” — będzie ona miała
miejsce dopiero w warstwie 4. W warstwie sieciowej
odbywa się również tłumaczenie adresów sprzętowych
(np. adresy MAC kart sieciowych) na adresy sieciowe (np.
IP).
Na poziomie warstwy sieciowej odbywa się również
fragmentacja (dzielenie większych pakietów tak, aby
„mieściły się” w ramkach warstwy niższej) oraz zapewnia
się dodatkowe mechanizmy, np.

Quality of Service.

Najbardziej znanymi protokołami tej warstwy są

IP

(zarówno IPv4, jak i IPv6),

ARP i ICMP

. Inne standardy

warstwy sieciowej to IPX, DDP.

Warstwa 3 sieciowa

Model referencyjny OSI

Model referencyjny OSI

Warstwa 4 transportowa

Warstwa transportowa odpowiedzialna jest za
niezawodne dostarczanie informacji. Miedzy stronami
połączenia nawiązywany jest dialog, a wiec mamy do
czynienia z komunikacją połączeniową (choć komunikacja
bezpołączeniowa jest również możliwa). Jeśli część
informacji nie dotrze na miejsce (np. z powodu błędnego
routingu), transmisja jest ponawiana. Na tym poziomie
odbywa się kontrola błędów i sterowanie przepływem. O
ile w niższych warstwach miały jeszcze znaczenie
systemy pośrednie, o tyle na poziomie tej warstwy mamy
do czynienia już tylko z dwoma końcami połączenia —
systemami końcowymi, często pełniącymi role
odpowiednio serwera i klienta.

Model referencyjny OSI

Model referencyjny OSI

Warstwa 4 transportowa

Dwa najbardziej znane protokoły tej warstwy to

TCP

(połączeniowy) i

UDP

(bezpołączeniowy).

Na poziomie tej warstwy operują również protokoły
zaawansowanego routingu, np. BGP czy OSPF.

Model referencyjny OSI

Model referencyjny OSI

Warstwa 5 sesji

W warstwie sesji odbywa się „konwersacja” miedzy
stronami połączenia. Ten dialog w wielu przypadkach
nazywa się właśnie sesją i polega na utrzymywaniu
przez jedną lub obie strony informacji o bieżącym
stanie komunikacji. Umożliwia to np. odtworzenie sesji
po czasowym zerwaniu połączenia. Na poziomie
warstwy 5 zakłada się już, że niezawodne połączenie
zostało ustanowione przez warstwę 4. Według różnych
źródeł i sposobów rozumienia warstwy 5, zalicza się do
niej częściowo protokół

TCP

, koncepcje „nazwanych

potoków” oraz portów usług, protokół

NetBIOS

,

AppleTalk

(ADSP).

Model referencyjny OSI

Model referencyjny OSI

Warstwa 6 prezentacji

Warstwa ta udostępnia dane w pewien
standardowy sposób na potrzeby aplikacji. W
tej warstwie mogą mieć miejsce takie procesy,

jak szyfrowanie, kompresja i zmiana formatu
przesyłanego tekstu

(np. zmiana sposobu

zapisu końca wiersza miedzy systemami
uniksowymi a Windows, przekodowanie miedzy
standardem

EBDIC a ASCII

).

Model referencyjny OSI

Model referencyjny OSI

Warstwa 7 aplikacji

Najwyższa, siódma warstwa pełni role
interfejsu, przez który użytkownik lub aplikacja
może korzystać z usług sieciowych.
Przykładowe zastosowania, standardy lub
koncepcje, które można sklasyfikować na
poziomie tej warstwy to: protokoły

SMTP

i

X.400,

FTP

, protokoły zarządzania siecią (np.

SNMP

, NICE), zdalny dostęp do komputerów

(np.

Telnet

,

SSH

, rlogin) itp.

Model referencyjny OSI

Model referencyjny OSI

Model referencyjny OSI

Model referencyjny OSI

7

6

5

4

3

2

1

0

APPLICATION

LAYER

PRESENTATION

LAYER

SESSION

LAYER

TRANSPORT

LAYER

NETWORK

LAYER

DATA LINK

LAYER

PHYSICAL

LAYER

MEDIA

T

H

A

H

user

data

DL

H

DATA

P

H

S

H

N

H

DL

T

T

H

A

H

user

data

DATA

P

H

S

H

N

H

A

H

user

data

DATA

P

H

S

H

T

H

A

H

user

data

DATA

P

H

S

H

A

H

user

data

DATA

P

H

user

data

DATA

A

H

1001001011100011110

Bit Stream

7

6

5

4

3

2

1

APPLICATION

LAYER

PRESENTATION

LAYER

SESSION

LAYER

TRANSPORT

LAYER

NETWORK

LAYER

DATA LINK

LAYER

PHYSICAL

LAYER

T

H

A

H

user

data

DL

H

DATA

P

H

S

H

N

H

DL

T

T

H

A

H

user

data

DATA

P

H

S

H

N

H

A

H

user

data

DATA

P

H

S

H

T

H

A

H

user

data

DATA

P

H

S

H

A

H

user

data

DATA

P

H

user

data

DATA

A

H

1001001011100011110

Bit Stream

E

N

C

A

P

S

U

L

A

T

IO

N

D

E

-E

N

C

A

P

S

U

L

A

T

IO

N

COMMUNICATIONS PATH

Model referencyjny OSI - enkapsulacja

Model referencyjny OSI - enkapsulacja

T (trailer) - zakończenie

Model referencyjny OSI a stos TCP/IP

Model referencyjny OSI a stos TCP/IP

Stos protokołów TCP/IP i model odniesienia OSI

PYTANIA ???

DZIĘKUJĘ