Sieci komputerowe | 02. Modele warstwowe ISO/OSI i TCP/IP

Zadania poszczególnych warstw

Damian Stelmach

Czas teraz na bardziej szczegółowe przedstawienie procesu komunikacji z wykorzystaniem warstw. Omówimy go sobie na przykładzie wysyłania wiadomości e-mail. Na początku, użytkownik sieci, korzystając z programu pocztowego lub przeglądarki internetowej tworzy wiadomość e-mail. Warstwa aplikacji w odpowiedni sposób koduje te dane i przekazuje do warstwy transportu.

W tej warstwie następuje podział danych na mniejsze część, czyli segmenty, które to łatwiej jest przesłać przez sieć. To tak jakbyśmy chcieli przenieść z miejsca na miejsce ogromny narożnik, trudno byłoby go przenieść w całości, skoro nawet nie mieści się w drzwiach, dlatego też rozłożylibyśmy go na części a nie kombinowali z przeniesieniem go w całości. W tej warstwie również dodawane są informacje sterujące pozwalające później, na urządzeniu końcowym złożyć segmenty w odpowiedniej kolejności (chociaż nie są one dodawane zawsze, zależy to od zastosowanego protokołu tej warstwy), ale przede wszystkim dodawane są też numery portów aplikacji (port aplikacji na serwerze pocztowym oraz port na kliencie), czyli informacje pozwalająca potem stwierdzić, że jest to wiadomość e-mail, a nie np. strona WWW. O portach aplikacji opowiemy więcej kiedy to omawiać będziemy funkcje i protokoły warstwy aplikacji i transportu.

Dalej segmenty przekazywane są do warstwy internetowej, gdzie nadawane są adresy IP - zarówno urządzenia, które dane wysyła, jak również tego, który jest ich adresatem. Zabieg ten stosowany jest po to aby rutery, czyli urządzenia pośredniczące na drodze między nadawcą a odbiorcą wiadomości, wiedziały gdzie mają ją przesłać. Od tego momentu nasze segmenty są już zaadresowanymi pakietami.

Następnie pakiety trafiają do warstwy dostępu do sieci, gdzie tworzone są ramki, opatrywane adresem fizycznym urządzenia wysyłającego wiadomość oraz adresem fizycznym rutera, do którego podłączony jest komputer, z którego wysyłamy wiadomość. Dzięki temu adresowi, ramki potem mogą trafić do tego rutera, który to dalej wyśle je do sieci rozległej.

Zanim jednak nastąpi sama transmisja, ramki są kodowane do postaci bitów i przekazywane do urządzenia docelowego za pośrednictwem ruterów.

Kiedy host docelowy odbierze bity, następuje proces odwrotny do enkapsulacji, czyli dekapsulacja, gdzie ramki zamieniane są w pakiety, pakiety w segmenty, a warstwa transportu składa je we właściwej kolejności. Kiedy proces ten się zakończy, dane przesyłane są do warstwy aplikacji gdzie następuje wyświetlanie wiadomości. Podobnie będzie wyglądał proces komunikacji kiedy będziemy chcieli wyświetlić stronę WWW czy przesłać plik za pośrednictwem Internetu, z tym, że wówczas wykorzystane zostaną inne protokoły warstwy aplikacji, takie które obsługują nie wysyłanie i odbieranie poczty elektronicznej, ale przesłanie stron WWW czy plików.

I jeszcze na koniec ważna informacja – omówiony tutaj proces komunikacji pomiędzy urządzeniami jest uproszczony, nazwijmy go umownym. Dlaczego? No dlatego, że pominęliśmy tutaj procesy przekazywania danych pomiędzy urządzeniami pośredniczącymi czyli ruterami. Proces routingu czyli przesyłania danych pomiędzy ruterami w sieciach rozległych, a także możliwość zastosowania różnych rodzajów mediów transmisyjnych na drodze od nadawcy do odbiorcy to obszerne i dość skomplikowane zagadnienie, którego nie będziemy teraz poruszać. Oczywiście jest to niezwykle ważny etap komunikacji i z pewnością przyjrzymy się i niemu, ale dopiero kiedy nasza wiedza i umiejętności w zakresie sieci komputerowych będą na to pozwalały.

No to teraz już każdy z Was wie jak wygląda proces komunikacji przedstawiony i zaprezentowany na warstwowym modelu protokołów TCP/IP, bardzo podobnie proces ten będzie wyglądał na modelu odniesienia ISO/OSI. Dlatego jeśli zostaniecie poproszeni, np. przez nauczyciela na sprawdzianie o opisanie procesu komunikacji na podstawie modelu ISO/OSI, nie powinniście mieć z tym problemu.