Κυριακή 11 Απριλίου 2010

OSI

Στόχος σε ένα δίκτυο Η/Υ ειναι η επικοινωνία των διαφόρων προγραμμάτων που εκτελούνται σε κάθε ένα από τα λειτουργικά. Ας υποθέσουμε ότι ο υπολογιστής Α εκτελεί μια εφαρμογή και ο υπολογιστής Β εκτυπώνει τα αποτελέσματα της. Η συνεργασία των δύο pc μπορει στον χρήστη να μοιάζει σαν κάτι απλό, (αυτός είναι και ο στόχος άλλωστε) όμως ο τρόπος με τον οποίο τα προς εκτύπωση στοιχεία μετατρέπονται σε ηλεκτρικά σήματα, ταξιδεύουν μεσα στα καλώδια και τελικά εκτυπώνονται είναι αρκετά πολύπλοκος.

Στη σημερινή εποχή για την αρχιτεκτονική δικτύων χρησιμοποιούμε το πρότυπο OSI (Open System Interconnection - Διασύνδεση Ανοιχών Συστημάτων) που επινόησαν το 1980 οι σχεδιαστές δικτύων για να κατανοήσουν και να αναπτύξουν ευκολότερα τα δίκτυα. Η λογική του πρότυπου OSI έχει να κάνει με την τεχνική της διαστρωμάτωσης, δηλαδή τη δόμηση των δικτύων σε επίπεδα (layers) όπου το κάθε επίπεδο (π.χ. επίπεδο 4) αξιοποιεί τις υπηρεσίες που του προσφέρει το αμέσως κατώτερο (επίπεδο 3). Επίσης μεταξύ των Η/Υ που απαρτίζουν το δίκτυο μόνο τα ομότιμα επίπεδα μπορούν να επικοινωνούν (π.χ. το επίπεδο 1 του υπολογιστή Α με το επίπεδο 1 του Β). Ο τρόπος με τον οποίο επικοινωνούν τα ομότιμα επίπεδα περιγράφεται απο τα πρωτόκολλα (OSI).



Τα επίπεδα του πρότυπου OSI ειναι :
  1. Φυσικό (Physical)
  2. Διασύνδεσης δεδομένων (Datalink)
  3. Δικτύου (Network)
  4. Μεταφοράς (Transport)
  5. Συνόδου (Session)
  6. Παρουσίασης (Presentation)
  7. Εφαρμογής (Application)
  • Το Φυσικό επίπεδο ασχολείται με τον τρόπο μετάδοσης των bit μεσα σε ενα κανάλι επικοινωνίας, εξασφαλίζοντας οτι όταν η μια πλευρα στελνει bit με τιμή 1, η άλλη το λαμβάνει ως 1 και οχι ως 0. Αυτο με την σειρά του σημαίνει, μεταξύ άλλων, πόσα volt παριστούν το 1 και πόσα το 0, πόσο διαρκεί η μετάδοση ενός bit κλπ. Τέλος ορίζει την καλωδίωση (οπτική ίνα, ομοαξωνικό καλώδιο, UTP), καρτες δικτύου και όλες τις σχετικές φυσικές πτυχές.
  • Το επίπεδο διασύνδεσης δεδομένων ασχολείται με όλες τις διαδικασίες που απαιτούνται προκειμένου να αποκατασταθεί, να υποστηριχθεί και να τερματιστεί μια σύνδεση μεταξύ των άκρων μιας γραμμής. Φροντιζει δηλαδη να μετατρέπει τα δεδομένα σε δυαδικό σύστημα και αντίστοιχα στην πλευρά λήψεως μετατρέπει τα δυαδικά πακέτα σε πακέτα δεδομένων. Βασικός σκοπός αυτού του επιπέδου είναι να μεταφέρει τα δεδομένα από το φυσικό επίπεδο στο επίπεδο δικτύου αφού πρώτα ανιχνεύσει και διορθώσει τα σφάλματα μετάδοσης και κανει ελεγχο ροής πληροφοριών. Το επίπεδο αυτο χωρίζεται σε δύο υποεπίπεδα το LLC(Logical Link Control) και το MAC(Media Access Control).
  • Το επίπεδο δικτύου ασχολείται με θέματα δρομολόγησης των πακέτων δεδομένων καθώς και με τον έλεγχο ροής αυτων ώστε να αποφευχθεί η συμφόρηση. Αν ένας δρομολογητής (router) δεν μπορεί να στείλει blocks δεδομένων τόσο μεγάλα όσο αυτά που δημιουργεί ο υπολογιστής εκπομπής , τοτε το επίπεδο "τεμαχίζει" τα δεδομένα σε μικρότερα κομμάτια. Στο αντίστοιχο επίπεδο της πλευράς που γίνεται η λήψη ενοποιούνται τα δεδομένα. Τέλος σε αυτό το επίπεδο υλοποιείται η διευθυνσιοδότηση των υπολογιστών και η μετατροπή των λογικών διευθύνσεων σε φυσικές διευθύνσεις (π.χ. το ονομα του υπολογιστή σε διεύθυνση MAC).
  • Στο επίπεδο μεταφοράς παρέχεται βεβαίωση παραλαβής των πακέτων, αναμεταδίδονται τα χαμένα πακέτα εφόσον απαιτείται και τηρεί την σειρα των πακέτων. Και εδώ έχουμε έλεγχο ροής δεδομένων καθως και τον τεμαχισμό-ενοποίηση(αποστολή-λήψη) τους.
  • Στο επίπεδο συνόδου στόχος καλείται η επικοινωνία δύο υπολογιστών για συγκεκριμένο χρονικό διάστημα (π.χ. όταν "ανοίγουμε" τον δίσκο ενος υπολογιστή απο τον δικό μας για να δούμε τα περιεχόμενα του ξεκινάμε μια σύνοδο μεταξύ του υπολογιστή μας και του απομακρυσμένου υπολογιστή). Το επίπεδο είναι υπεύθυνο για την έναρξη, συντήρηση και τερματισμό μιας συνόδου.
  • Το επίπεδο παρουσίασης είναι υπεύθυνο για την μετατροπή πρωτοκόλλων, μετατροπή χαρακτήρων(ASCII, EBCDIG κλπ), την κρυπτογράφηση/αποκρυπτογράφηση και συμπίεση των δεδόμενων.
  • Το επίπεδο εφαρμογής είναι αυτό με το οποίο έρχεται σε επαφή ο χρήστης. Παρέχει ένα σύνολο δικτυακών υπηρεσιών στις τελικές εφαρμογές των χρηστών (π.χ. ηλεκτρονικό ταχυδρομείο, μεταφορά αρχείων, εξομείωση τερματικών, σύνδεση σε απομακρυσμένους σταθμούς εργασίας κ.α.).