Model warstwowy sieci

Model Wzorcowy Połączeń w Systemach Otwartych – ISO/OSI (ang. Open Systems Interconnection Reference Model).
W roku 1978 Międzynarodowa Organizacja Normalizacji (ISO – International Standarts Organization) opublikowała wzorcowy model, w którym wyodrębniono podstawowe warstwy sieci, nadano im standardowe nazwy I określono ich zadania.
Jest on siedmiowarstwowy. Zastosowanie warstw w sieciach komputerowych umożliwia przesyłanie informacji między sieciami realizowanymi w różnych technologiach i gwarantuje współdziałanie różnego rodzaju sprzętu i oprogramowania sieciowego, a ponadto:
- znacznie ułatwia zrozumienie działania sieci;
- dzieli komunikację sieciową na prostsze części, z którymi łatwiej pracować;
- pozwala na dokonywanie zmian w obrębie danej warstwy bez naruszania struktury pozostałych warstw.


Charakterystyka poszczególnych warstw w modelu ISO/OSI

Trzy najwyższe warstwy nazwano warstwami aplikacji; s one blisko związane z aplikacjami wykonywanymi przez użytkownika komputera sieciowego i generującymi przesyłane dane.
Cztery najniższe warstwy to warstwy przepływu; określają one sposób przesyłania danych mediami sieciowymi przez urządzenie sieciowe aż do komputera odbiorcy.
Każda warstwa w źródle danych musi porozumieć się z równorzędną w miejscu ich przeznaczenia.

WARSTWA APLIKACJI – SIÓDMA

Warstwa aplikacji jest najbliższą użytkownikowi warstwą w tym modelu. Zapewnia aplikacjom użytkownika dostęp do usług komunikacyjnych, np. do zasobów innych użytkowników sieci. W przeciwieństwie do innych warstw, które świadczą usługi warstwom wyżej położonym, dostarcza jako warstwa najwyżej położona usługi tylko aplikacjom spoza tego modelu. Ta warstwa zawiera protokoły takich typowych działań, jak obsługa poczty elektronicznej, przesyłanie plików.

WARSTWA PREZENATCJI – SZÓSTA

Warstwa prezentacji jest odpowiedzialna za translację formatów danych między różnymi systemami. Przekształca u nadawcy dane z reprezentacji wykorzystywanej w komputerze do standardowej reprezentacji w sieci i z reprezentacji standardowej w sieci do reprezentacji wykorzystywanej w komputerze u odbiorcy. Warstwa ta zajmuje się również szyfrowaniem i deszyfrowaniem danych oraz ich kompresja.

WARSTWA SESJI – PIĄTA

Warstwa sesji dostarcza usługi użyteczne w komunikacji między warstwami prezentacji, m.in. synchronizuje tę komunikację. Ustanawia, steruje i zamyka sesje między komunikującymi się komputerami.

WARSTWA TRANSPORTU – CZWARTA

Zadanie warstwy transportu jest zagwarantowanie bezbłędnej transmisji danych między użytkownikami końcowymi. Wiąże się z tym wykrywanie błędów i ewentualna transmisja przełamanych danych. Dane przesłane z warstwy sesji są podzielone w warstwie transportu na małe części – segmenty – zaopatrywane w numery porządkowe. Do zadań tej warstwy należy zgromadzenie u odbiorcy wszystkich segmentów, składających się na dana wiadomość i poukładanie ich z powrotem w odpowiedniej kolejności.


WARSTWA SIECIOWA – TRZECIA

W warstwie sieciowej segmenty danych są wzbogacone o nagłówek sieci, zawierający adres IP źródła i celu. W ten sposób tworzą pakiety danych. Podstawowym zadaniem tej warstwy jest wybieranie najlepszej drogi dla pakietów od nadawcy do odbiorcy.


WARSTWA ŁĄCZA DANYCH – DRUGA

Mechanizm wykrywania i korygowania błędów, na jakie narażona jest komunikacja w sieci to główne zadanie tej warstwy. Zajmuje się ona podziałem pakietu na ramki, odpowiadające architekturze sieci, i uzupełnianiem ramek o informacje umożliwiające wykrywanie błędów transmisji. Kolejnym ważnym zadaniem tej warstwy jest sterowanie dostępem do medium transmisyjnego oraz fizyczne adresowanie przesyłek przy wykorzystaniu adresów MAC kart sieciowych.
Kontrola poprawności polega m.in. na umieszczaniu specjalnego szablonu bitów na początku i na końcu każdej ramki oraz na obliczaniu sumy kontrolnej dopisywanej do ramki. U odbiorcy następuje sprawdzanie, czy obliczona przez niego suma kontrolna jest identyczna z tą, która została zapisana w ramce. Suma kontrolna służy do sprawdzenia, czy nie nastąpiło przekłamanie w czasie przesyłania ramek.


WARSTWA FIZYCZNA – PIERWSZA

Warstwa fizyczna jest odpowiedzialna za fizyczny transport mediami sieciowymi komunikatu., który jest ciągiem bitów. W tej warstwie są określone techniczne wymagania, dotyczące medium transmisyjnego. Protokoły tej warstwy określają parametry interfejsów elektrycznych, mechanicznych i sygnalizacyjnych, tak aby zapewnione było bezawaryjne przesyłanie bit po bicie.

Jednostki informacji przesyłane w poszczególnych warstwach modelu ISO/OSI