תכינו ולכבות יום רביעי 26 אפריל 2006 טלפונים!! תודה 2.מודל OSI מו דל OSI מבוא: מבו א O.S.I. פרוטוקול מחשבים. OSI מודל

Transcription

1 ! ערב טוב ש אול קובל אפריל 006 אפריל 006 נא לשמור על א ב ג ד ה ו ש ולכבות השקט תודה טלפונים!! את דפי העזר וכלי כתיבה תכינו ורשמו ה ע רות על פי הצורך יום רביעי 6 אפריל 006 saul@coval.net יום רביעי 6 אפריל 006 saul@coval.net על פי תוכנית לימודים של משרד החינוך: יום רביעי 6 אפריל 006 OSI.מודל - מודול Append by: - All Rights Reserved saul@coval.net 8 שעות עיוני - OSI מודל - מטרה מו דל השכב ות קשר מ ד ומה ב י ן ש כבו ת ז ה ות, ה יסט ור יה מבו א OSI מו דל שכבה פיסית תפקידי השכבה המרת מידע בינארי לאותות שכבת קישור נתונים תפקידי השכבה, מיסג ור גילו י שג יאות תפקידי השכבה שכבת הרשת ניתוב תפקידי השכבה שכבת התעבורה, בדיקת שגיא ות חלוק ה למנות ה הבדל בבדיקת שגיאות בשכבת התעבורה וב שכבה תפקידי השכבה שכבת השיחה קביעת מוד עבוד ה פתיח ה וס י ום ה ש יחה תפקידי השכבה שכבת התצוגה, הצפנה תרגום בין שיט ות תצוגה תפקידי השכבה שכבת היישום הק שר עם אפל יקצ יות ותקני ם - תו ספ ת כ ותר ות בכל שכבה י חס ים ב י ן השכב ות 4 (הוספה והסרת כותרות) דוגמא לתהליך תקשורת בין מחשבים שידור וקליטה saul@coval.net יום רביעי 6 אפריל Append by: - All Rights Reserved מבוא:? מה זה פ רוטוק ול תקשורת פרוטוקול הו א בעצם סדרת סטנדרטים המאפשרים לתכנן מערכות בכל העולם כך שיוכלו לתקשר אחת עם השנייה. למשל, ה- http (ראשי תיבות של (hyper text transfer protocol שיושב לכם למעלה בדפדפן, הוא פרוטוקול האינטרנט הנפוץ ביותר, ותפקידו לאפשר לכם לראות עמודי רשת מסביב לעולם. פרוטוקול התקשורת הסטנדרטי בין מחשבים הוא פרוטוקול ה- TCP/IP, שבו משתמש המחשב שלכם על מנת להתחבר לאינטרנט. מיקרוסופט לא דגלה אף פעם ביעילות או בחסכנות, לפחות לא בכל מה שקשור לטובת המשתמשים. דוגמה קלאסית לחוסר היעילות של מיקרוסופט היא כמות הפרוטוקולים המיותרים ש- windows מגדיר על כל חיבור אינטרנט. כל פרוטוקול תופס חלק מרוחב הקו ובכך מאט את הגלישה שלנו. A protocol is a set of rules that governs the communications between computers on a network. These rules include guidelines that regulate the following characteristics of a network: access method, allowed physical topologies, types of cabling, and speed of data transfer. O.S.I. פרוטוקול לצורך הבנת הנושא של התחברות בין מחשבים יש צורך להעמיק בתחום של הארכיטקטורה כללית של המערכת, ובמודלים הנפוצים ביותר. אנחנו נדון במודל מיוחד (OSI) שמרכז בתוכו את הנועלים של השלבים במהלך מעבר נתונים בין מחשבים. 6

2 OSI מודל המערכות הפתוחות פרוט ו ק ול - Open בתקשורת System Interconnection סקירה כללי ת מה היא הנגישות למערכות פ תוחות ארכיטקטורה כללית של מערכת תקשורת: התהליכ ים - טיפול ואחריות על תוכנת. רמת התקשורת במחשבים. המחש בים - טיפול בכתובות למשלוח,. רמת ותהליכי מוכנות לקבלת מידע ושליחתו. הרשת - טיפול בניתוב המידע, ניהול. רמת צומתי מיתוג, ניווט המידע ובקרת עומס. הערו ץ - שמירת תוכן המידע ב,. 4 רמת בדיקת שיבושים, התגברות על רעשים. האותות - העברה פיזית של האותות,. רמת קידוד הנתונים, אפנון וגילוי, סנכרון. Overview What is an Open Systems Approach? 7 8 הרעיון של מערכות פ תוחות - Heb הרעיון של מערכות פ תוחות - Open Systems is all about managing interfaces! Protocols focus is on the Interfaces Producers choose the Implementations ממשקים מערכת מערכות-משנה המערכת - היא אוסף של פעולות הדדיות של.. מערכות-משנה - אשר הם אוסף של פעולות הדדיות של. מערכות פתוחות מתבססות בניהול של!! הפרוטוקול מתמקד במתאמיםמתאמים היצרנים בוחרים היישומים 9 0. המחוב רים ד רך ממשקים- לתמיכת החלפת מי דע, פעילות א ו ח ומר הנחו ץ לתפקוד המ ערכת. מרכיבים שונים מרכי בים- כמו: חו מרה, תוכנה או פע ולות א נושי ות. המערכת תקן SAE מכני חשמלי תוכנה ממשקים 4- הרעיון של מערכות פתוחות מפתח (איש פיתוח) בוחר התכנון המתאים על פי תיאור הממשק. הרעיון של מערכות פ תוחות - תכנון פנימי תכנון פנימי -משנה מערכות- מרכיב ים ש ונ ים תקן הבעלות מכני חשמלי תוכנה ממשקים מרכ יבB Component מרכ יבA Component הממשקים יכולים להיות: יחידים במיניהם [בלעדי,[ על בסיס הסכמה כללית או מוסכם בהיקף נרחב [פתוח[

3 OSI מודל המערכות הפתוחות פרוט ו ק ול - Open בתקשורת System Interconnection מימוש אפשרויות הידברות הדדית עם מערכות דומות אחרות כולל החלפת מידע, ללא צורך בהמרות. זו הארכיטקטורה שאמורה להביא בסופו של דבר ליצירת שקיפות בין כל המערכות. נגישות למערכת הפעלה הוא.... אסטרטגיה הנדסית ועסקית לבחירת מפרטים ותקנים מאומץ על ידי הגופים של תקנים תעשייתיים או תקנים למעשה (נקבע על ידי השוק המקומי) עבור ממשקים של מערכות נבחרות (פיסיקליות ותפקודיות), מוצרים, מנהגים ואמצעים. 4 הקדמה : מו דל ה- OSI (או מ ו דל 7 השכ בות...) עם התפתחות עולם התקשורת החליט ארגון התקינה הבינלאומי ISO Organization) International )על Standard הקמת ועדה לחיבור מערכות תקשורת פתוחות. ארגון זה פועל בחסותן של האומות המאוחדות והוא אחראי על כתיבת תקנים לקישור בין מחשבים שאינם מאותו סוג. מטרת הועדה הייתה ליצור מפרט של ארכיטקטורת רישות שתגדיר כללים וצורות עבודה בנושא תקשורת מחשוב. המטרה הסופית הייתה יצירת קשר בין מחשבים הפועלים בסביבות שונות ויצירת בסיסי משותף שיאפשר קישור מערכו מחשב הכוללות תצורת חומרה ותוכנה שונה. מודל ה - OSI דואג למסגרת תפיסתית לתקשורת בין מחשבים, אולם המודל עצמו אינו שיטת תקשורת. המודל שיצר הארגון נקרא OSI- Open System Interconnectionמכיוון שמודל זה כולל פרטים רבים ומורכבים חולק המודל. ל- 7 חלקים שונים. כל חלק מכונה פרוט ו ק ול ים תקשורת ממשי ת אפשרי ת על ידי שימוש בפרו טו קולי תקשורת. בהקשר של קשרי נתונים פרוטוק ול מערכת ח וקים ומוס כמו ת המפ קחים על מעבר מידע בר שת התקשורת. פרוטוקול מבצע את הפעולות של אחד או אחדים משכבות ה -.OSI קיים מגוון רחב של פרוטוקולי תקשורת, אולם רובם נופלים בגדר אחת הקבוצות הבאות: פרוטוקולי הרשתות המקומיות.(LAN) פרוטוקולי הרשתות המרחביות.(WAN) פרוטוקולי רשת. פרוטוקולי ניתוב. פרוטוקולי הרשתות המקומיות פועלים ברשת ובשכבות קשרי מידע של מודל ה - OSI ומגדירים תקשורת במגוון רשתות מקומיות. פרוטוקולי הרשתות המרחביות פועלים בשלושת השכבות הנמוכות של מודל ה - OSI ומגדירים תקשורת במגוון הרשתות המרחביות. פרוטוקולי ניתוב הם פרוטוקולים של שכבות הרשת האחראיים על ניתוב ומיתוג עומס שכבה LAYER ההודעות. לבסוף, פרוטוקולי הרשת הם השכבות הגבוהות הקיימים בחבילת פרוטוקולים נתונה. 6 לכל אחד משבע השכבות יש תפקיד קבוע ומוגדר. כאשר מידע משודר מהמחשב שלכם הוא מתחיל מרמת האפליקציה (רמה 7) ומתחיל לרדת ברמות עד לרמה הפיזית (רמה ). כל ירידה ברמה נוספים ביטים, כתובות, תרגום וכו.' כאשר מסתיים תהליך העטיפה,( Encapsulation )מגיע המסר העטוף לתחנת היעד. בקליטה, המחשב יפרק את החבילה העטופה ויעלה מעלה המודל 7 השכבות עד לקבלת מידע "נקי" בשכבת האפליקציה. Protocols Communication 7 s 6 4 Link 7 8 במרבית רשתות התקשורת, ואין כל הבדל אם אנו עוסקים ברשתות מקומיות או מרחביות, מתוכננות על בסיס רמות תקשורת מוגדרות. רמות אלו מאפשרות יישום תכונות תקשורת בכל רמה, באופן כמעט בלתי תלוי במתרחש ברמות האחרות. ברמות אלו קיימים שני עקרונות המאפשרים את השגת המטרה : עקרון ראשון : כל אחת מהרמות, בלתי תלויה לחלוטין ברמות האחרות, מבחינת התכונות, או התפקידים שהיא מבצעת. עם זאת, כל אחת מהרמות תלויה מבחינת יכולתה להתקיים לפחות ברמה אחת אחרת. העיקרון השני: שני הצדדים חייבים להסכים ביניהם מראש על אופן המימוש של כל אחת מהרמות. הקשר בי ן השכ בות הש ונ ות כל שכבה במודל ) OSI למעט הראשונה והאחרונה) יוצרת קשר עם שלוש שכבות אחרות במודל: השכבה שמעליה, השכבה שמתחתיה, והשכבה המקבילה לה במערכת עימה היא מתקשרת. לדוגמה, שכבת עורק הנתונים ) ( Link במחשב A מתקשרת עם השכבות הבאות: שכבת הרשת (Phisical ) השכבה הפיזית,A במחשב ( NetWork) במחשב B ושכבת עורק הנתונים ) ( Link במחשב B.

4 שרותי שכבות ה - OSI 9 שכבה אחת מתקשרת עם שכבה אחרת כדי לנצל את השירותים המסופקים על ידי השכבה השנייה. השירותים המסופקים על ידי שכבות צמודות עוזרים לשכבה נתונה ליצור קשר עם שכבה שוות-מעמד ממערכות מחשב אחרות. שלושה אלמנטים יסודיים מעורבים בשירותי השכבות: צרכן השירות, ספק השירות ונקודת הגישה לשירות. בהקשר זה, צרכן השירות הוא שכבת ה - OSI הדורש שירותים משכבה צמודה. ספק השירות הוא שכבת ה - OSI המספק שירותים לצרכני השירות. שכבות ה - OSI יכולות לספק שירותים להרבה צרכני שירות. נקודת הגישה לשירות היא מיקום תפיסתי בו שכבת OSI אחת יכולה לדרוש את שירותיה של שכבה אחרת. Link שכבות בפרוטוקול OSI תקשורת s יישום ייצוג שיחה רשת פיזית 0 מודל השכבות של OSI והמרת מידע שבע השכבות משתמשות בצורות רבות של בקרת מידע כדי לתקשר עם שכבות שוות-מעמד מרשתות מחשב אחרות. בקרת הנתונים מורכבת מדרישות והוראות ספציפיות המועברות בין שכבות שוות-מעמד. בקרת נתונים הינה בדרך כלל אחת משתי צורות: כותרת עליונה ונגררים. את הכותרת העליונה בדרך כלל מוסיפים לפני נתונים שהועברו משכבות עליונות. את נגררים בדרך כלל מוסיפים לנתונים שהועברו משכבות עליונות. שכבת OSI אינה מחויבת לחבר כותרת עליונה או נגרר לנתונים משכבות עליונות. כותרת עליונה, נגררים ונתונים הם מושגים קשורים, תלוי בשכבה שמנתחת את יחידת המידע. בשכבת הרשת, יחידת מידע, למשל, מכילה את הכותרת העליונה של שכבה ונתונים. אולם, בשכבת עורק הנתונים כל המידע מועבר על ידי שכבת הרשת. במילים אחרות, מנת הנתונים ביחידת מידע בשכבת ISO נתונה, באופן פוטנציאלי, יכלוה להכיל כותרות עליונות, נגררים ונתונים מכל השכבות העליונות. זה ידוע כקפסול(=עטופים-בקרום). יישום שכבת היישום בפרוטוקול OSI תקשורת Type of communication : Services E-ail, file transfer, client/server Applicatio n ברמה הגבוהה ביותר ניתנים שירותי יישום כגון העברת קבצים, דואר אלקטרוני ועוד. מתאמת מול תוכניות המשתמש.(API) שכבת הייצוג בפרוטוקול ייצוג OSI תקשורת Encryption, data conversion: ASCII to EBCDIC, BCD to binary, etc ברמה זו מתבצעות ההמרות הדרושות של פורמטים וקודים (לדוגמה המרת קוד א לקוד מסוג ב ). כאן מתבצע כל הטיפול בייצוג נתונים במחשב, כולל הצפנת מידע במקרה הצורך. משתמש. 4 שכבת היישום היא השכבה הגבוהה ביותר המוגדרת על ידי מודל.OSI זוהי השכבה בה נמצאים היישומים והחלק של מערכת ההפעלה אשר מוצג לפני המשתמש. יישום שכבת היישום משמשת לתקשורת בין היישום למערכת הרשת. שכבת היישום שקופה למשתמש ותפקידה להגדיר את פורמט המידע שבו מתקשר היישום עם שאר רכיבי הרשת. שכבה זו כוללת ישויות יישום המבקרות את תהליך היישום, באמצעות פרוטוקולים רמת היישום, מכיוון ששם שכבה זו כולל את המילה " יישום ", עלול הדבר להטעות במקצת לגבי תכולתה. למעשה, השכבה השביעית כוללת גם פונקציות של מערכת הפעלה, כשם שהיא כוללת פונקציות יישום, וגם ממשק 4

5 שכבת התצוגה מגדירה את המבנה לצורת ההצגה של הנתונים ואופן הקידוד. שכבת ההצגה אחראית לבקרת התחביר והשפה של הנתונים המועברים בין שני קצוות התקשורת. כך ניתן להבטיח שהנתונים יהיו מובנים לשני המחשבים. צורת הייצוג הראשונית של הנתונים המועברים נקבעת בתחילתו של תהליך קשר ההצגה שנוצר בין שתי מערכות, במהלך התקשורת, יכולה תצוגה זו להשתנות, כאשר באה דרישה לכך מאחת המערכות המעורבות בקשר. דוגמה לכך היא המקרה שבו מערכת אחת פועלת בקידוד ASCII לייצוג י י צ וג תווי הנתונים והבקרה, בעוד שהמערכת האחרת עושה זאת בקידוד EBCDIC במקרה כזה, בו המערכות "לא מדברות באותה שפה" חייבת רמת הייצוג להמיר את הנתונים בזמן המעבר הדו-כיווני ב התקשורת. על כן, דרוש ברמה זו ממיר ASCII ל EBCDIC -בכיוון אחד, וממיר EBCDIC ל ASCII -בכיוון ההפוך. שכבת ההצגה אחראית גם לתסדיר הנתונים היוצאים כפלט מהתקנים מסוימים. דוגמה לכך הוא מיפוי תכונות מסך התצוגה בין שתי מערכות שונות. יישום שנכתב למבנה מסך של מסוף PC רגיל יצטרך לשנות את תסדיר הנתונים, אם בכוונתו להעביר את הנתונים אל מערכת UNIX שכבת התצוגה מכילה את קודי הבקרה לגרפיקה וקודי תווים, קובעת את מבנה המסרים, דחיסת נתונים ופריסתן. כלומר כשאנו פותחים מסמך WORD וחלון של אקספלורר, כל אחד מציג את התווים כל פי חוקיות שונה וקודים שונים עפ"י התוכנה. 6 שכבת השיחה בפרוטוקול OSI תקשורת Starts, stops session. aintains order. שיחה רמה זו דואגת לאתחול וסיום של שיחה, בקרת זרימה מקצה לקצה ואבטחת גישה של משתמשים במערכת. פעילויות עם שפות שונות כמו.SQL שכבת ה ש השכבה החמישית, שכבת השיח, כשמה כן היא : אחראית לדו-שיח בין שתי מערכות. שכבה זו תלויה יותר בשכבה שמתחתיה, שכבת התעבורה, בכך שכל שיח בפרוטוקול OSI ( )תקשורת כזה מטופל על ידי קשר העברה Connection) ( אחד ויחיד. תקשורת מספר שיחים (s) יכולים להשתמש בקשר העברה אחד, אך לא בו-זמנית. שכבת השיח יכולה להגן על שתי השכבות הגבוהות יותר מפני שינויים המתרחשים בשכבות הנמוכות יותר של הרשת. לכן, כדי להתגבר על בעיות שעלולות להיווצר שיחה כתוצאה מאותם שינויים ברשת, מאפשר מודל OSI לשיח מסוים לסיים קשר מסוים ולהתחיל קשר אחר במקומו. שכבת השיח גם מוודאת שהנתונים. שנשלחים אל כל אחת משתי המערכות שבשני צידיו של התקשורת (Transmission ( Channelגם יגיעו אליו, בצורה שתהיה ברת-משמעות ליישומים הפועלים בהן. Ensures delivery of entire file or לצורך כך, מאפשרת שכבה זו שירותי בקרת זרימה דו-כיוונית מקצה לקצה של הנתונים העוברים ב, וסנכרון התשדורות בין שני הקצוות,מודל "שבע השכבות" גם מאפשר message. הגדרה של מספר שירותים נוספים לפי הצורך, אשר מותאמים לארכיטקטורה המסוימת של המערכות המשתתפות ברשת. בשכבה זו מתבצעים תהליכים של נוהל שידור לרשת. כאשר תחנה מבצעת כניסה לרשת, רמה זו מטפלת בתעבורת המידה. שכבה זו מפרטת כיצד יתקיים הקשר בין תחנת העבודה לשרת ואילו סוגי קשרים יכולים לעבור ב מידע מסוים. שכבת השיחה מאפשרת ליישומים אשר נמצאים בתחנות היא אחראית ליצירת תקשורת אמינה ברשת. זה נעשה העבודה שונות ברשת לתקשר ביניהם וליצור קשר. לדוגמא: מהמחשב שלכם בבית כשאתם פותחים את הICQ -או את אאקספלורר אתם יוצרים שיחות שונות כלפי שרתים מסוימים על ידי חלוקה ומספור במשלוח המנות, וזיהוין בקליטה. 7 ברשת 8 - Reserved All Rights שכבת ההעברה (נקראת גם שכבת התעבורה), אחראית למספר שירותים מיוחדים למשתמשים ולמשאבים בשני התקני הרשת שביניהם מתנהלת התקשורת, להבדיל מהשכבה השלישית, שכבה זו מטפלת בנתונים בהיבט של מערכות הקצה, ומתעלמת מהאופן בו מועברים הנתונים בין מערכות הקצה. כאשר בוחרים בסוג מערכת מסוים, כגון מערכת לעיבוד באצווה, או תקשורת אינטראקטיבית, שכבת ההעברה אחראית להקמת השירותים הדרושים לכך. היא עושה זאת על ידי קביעת קשרי העברה Connections) ( מתאימים. לאחר שנוצר השירות, אחראית שכבת ההעברה בפני ישויות התקשורת ה"משוחחות" ביניהן, על אחזקת השירות ומשלוח ההודעות המתאימות, במקרים בהם חלק מהמשאבים הדרושים לכך אינם זמינים. תפקיד חשוב שמבצעת שכבת ההעברה הוא ריבוב (ultiplex) הנתונים השונים שמגיעים מהיישומים השונים על גבי אפיק אחד, והיכולת להפרידם( ultiplex-ed ) בהתקן היעד. תפקיד זה בא לידי ביטוי במערכות מחשוב מרובות משימות threading) (ulty Tasking/ulty בהן נתונים מיישומים רבים המופעלים באותה מערכת נכנסים ויוצאים, ויש צורך במנגנון שיבצע הבחנה ביניהם - שכבת ההעברה מספקת את מידע זה. שכבה זו מאפשרת ביצוע בקרת זרימה Control) (Flow על הנתונים מעבר לרמת המסגרות (Frames) שבשכבת עורק הנתונים. כדי למנוע יצירת צווארי בקבוק ברשת וצפיפות בצמתים המרכזיים, מחלקת שכבת ההעברה את הנתונים לקטעים ( Segments )נוספים הנקראים בלוקים (Blocks). כל בלוק יכול להכיל מספר מנות : SPX - תנאי התעבורה ברשת. פרוטוקולים נפוצים שהוגדרו בשכבה זו הם,( Packets )לפי.PDU - TCP/IP Novellו- NetWare,TCP 9 0 שכבה זו אחראית על הקשר הלוגי בין נתונים הנוצרים ממקטעים שונים של רשת תקשורת. במידה והמידע לא הגיע, שכבה זו תיצור בקשת שידור חוזר. שכבה זו דואגת שהמידע יגיע ליעדו בפורמט הנכון ובסדר הנכון. כלומר יתבצע סיפרור של מנות המידע שהתקבלו ויבוצע בהן סדר. דבר זה נובע מכך שכל מנת מידע יכולה להגיע במספר דרכים וזמנים שונים כך שמידע מסוים שחולק למנות יגיע בחלקים לא מסודרים... שכבת התעבורה תסדר את המנות לפי סיפרור. דוגמא נפוצה לפרוטוקול המממש את השכבה הואTCP - עם מנגנון חלונות האישור וכו '.

6 שכבת הרשת בפרוטוקול OSI תקשורת Routes data to different LANs and WANs based on station address. (Routers) רמה זו אחראית לניתוב הנתונים בתוך הרשת ולאספקת הכתובות הדרושות בכל שלב. אחת הדוגמאות הידועות היא פרוטוקול מיתוג מנות, וכן פרוטוקול IP של. TCP/IP עבודה עם כתובות לוגיות (נתב) היא אחראית להובלת הנתונים / המידע ב- Packet (מורכב מנתונים), ממחשב המקור למחשב היעד שכבת הרשת מטפלת בניתוב נתונים בין שני התקני רשת. שכבה זו מספקת את כל הכתובות הנדרשות, כדי שהנתונים יוכלו להגיע ליעדם, בעת שעוסקים בשתי מערכות פתוחות מרוחקות. במקרה זה, על הנתונים לעבור מספר צמתי ביניים( Nodes ) בדרכם מהמקור אל היעד. שכבת הרשת מבצעת פירוק והרכבה (SAR) של זרם הנתונים כנדרש, כדי להתאימם להגבלות גודל המסגרת במשלוח לשכבה השנייה, בנוסף, שכבת הרשת מבטיחה גם שמסגרות הנתונים ) (Frames שנוצרו בשכבה השנייה,שכבת עורק הנתונים, ) ( Link לא תאבדנה בדרך הארוכה שבין שני התקני הרשת. לכן, היא מפעילה מנגנוני גילוי ותיקון שגיאות במידה שצריך להגדיל את אמינות שכבת עורק הנתונים. רשת שכבת הרשת מסתמכת על מידע אמין המגיע מהרמה השניה. תפקידה העיקרי של רמה זו הוא הגדרת נתיב שישמש להעברת נתונים מהמקור אל היעד כולל מעבר דרך תחנות ביניים ורשתות נוספות. השכבה מספררת את ההודעות ורושמת אותן על מנת שלא ילכו לאיבוד, מטפלת במקרים של עומס על צומת מסוימת. דוגמא IP או IPXהיוצרים כתובות עבור רשתות. רשת Transmits packets from node to node based on Start of Preamble Frame station address שכבת ה בפרוטוקול OSI תקשורת ברמה זו קיימים פרוטוקולים המגלים ומתקנים שגיאות ומפקחים על הגישה לרשת. אוסף הפרוטוקולים ברמה זאת נקרא רמת הקו, ואחד הפרוטוקולים הידועים ברמה זו הואHDLC. תפקידה לסדר את חבילת הנתונים על פי מסגרת.(Frame) אחראית לבדוק את תקינות המידע ויש שדה מיוחד עם נתון מיוחד לבדיקת שגיאת רציפות במעבר המידע Check).(File Sequence היא אחראית לפיקוח על השכבה הפיזית. היא בודקת האם המידע מועדת למחשב זה (כתובת פיזית). ידעת להרכיב או לפרק מסגרות. עבודה עם.SWITCH CRC CRC Link Destination Source Delimiter Address Address Link Length 80. Header CRC 4 Preamble Start of Frame Delimiter 000 Destination Address Source Address Length 80. Header CRC שכבת עורק הנתונים מפעילה ומנהלת את הקשר הפיזי, כלומר, היא מנהלת את הגישה לעורק. את הפעולות היא מבצעת תוך כדי הפעלת פרוטוקולי גילוי ותיקון שגיאות במהלך העברת הנתונים במסגרות (Frames) כולל מנגנוני בדיקה, כגון CRC ודומיו. שכבת עורק הנתונים מבטיחה שהרשת אכן "שקופה" לנתונים העוברים בה, כך שהנתונים לא ישתנו בעת המעבר בה. אם נמצאה שגיאה בנתונים שהתקבלו ברשת, דואגת שכבת עורק הנתונים לבקש שידור נוסף Retransmission של מנת הנתונים השגויה. בנוסף, שכבה זו דואגת לכך שהנתונים שמתקבלים בתחנת היעד ברשת, מגיעים באותו סדר שבו נשלחו. היא גם מונעת "צווארי בקבוק" ו"פקקים" בצמתים מסוימים ברשת באמצעות מנגנונים מיוחדים לבקרת זרימת הנתונים Control). (Flow שכבה זו מטפלת בקשר ברמת הקישור המקומי, כלומר בין שני התקני רשת שכנים הקשורים זה לזה בקשר פיזי מקומי. אין היא עוסקת כלל בטיפול בבעיות ניתוב אל התקנים שהקשר אליהם הינו עקיף, כלומר דרך התקני ביניים. שכבת עורק הנתונים מחולקת לשתי תת-שכבות. Link לאחר שבוצעו הקישורים הפיזיים החשמליים בשכבה הראשונה, תפקידה של השכבה השנייה הוא לשלוט בזרימת הנתונים בין תחנות עבודה ברשת. שכבה זו מחולקת ל- תתי שכבות: Control - AC- edia Access תת שכבה זו מגדיה את אופן הגישה לקו כמו לדוגמא: CSS/CD או רשת אסימון. LLC - Logical Link Control - תת שכבה זו מבודדת את הפרוטוקולים שנמצאים בשכבות הגבוהות ומאפשר שימוש במספר פרוטוקולים ברמות גבוהות על פני הרמה השנייה. שכבת קישור הנתונים אחראית: - על אריזה של מידע גולמי המגיע מהרמות שמעליה והפיכתם ל- Frame (מסגרות). - על סינכרון האות המגיע מהקו. - על קבלת אישורים Acknowledgment עבור מידע שנשלח לתחנה הבאה בתור. Link 6 שכבת הפיזית בפרוטוקול OSI תקשורת Electrical signals and cabling. טיפול באותות כדי לחבר מחשב (או מסוף) לרשת, יש צורך בכבל עם מחבר מתאים, והגדרה מדויקת של האותות החשמליים / אופטיים. נושאים אלה מוגדרים בתקני רמה זו. לוקח את המידע הבינארי ומתרגם אותה לסוג התווך, כמו אותות חשמליים, אור, גלי רדיו. אין בה אלמנט של תוכנה. פיזית 6

7 7 השכבה הפיזית היא השכבה הנמוכה ביותר במודל, OSI והיחידה שבאה במגע ישיר עם התווך הפיזי. שכבה זו מגדירה תקשורת בין שני התקני הרשת. הרמה הפיזית כוללת ארבעה נושאים בתחום התקשרות הפיזית: המאפיינים המכניים של ממשק התקשורת, האותות החשמליים העוברים בתווך התקשורת, אפיון הקידוד של אותות חשמליים אלו והשלבים השונים בשכבה הפיזית הדרושים לשם יצירת תקשורת בין שני הצדדים. בשכבה זו מוגדרים המפרטים האלקטרוניים כגון: רמת מתח, סוגי מחברים, שיטות שידור וכו.' גורם חשוב מאוד בשכבה זו הוא גורם הכבילה. השכבה הזו מגדירה את סוג הכבל והאות המשודר בקו התקשורת בין המחשבים. כבל זה יכול להיות Coax, זוג שזור, סיב אופטי או גלי רדיו, בהתאם לאופי הרשת בה אתם עובדים. פיזית Link 8 OSI תקשורת שכבות בפרוטוקול סיכום: ראינו, אם כן, שלכל רמה מוגדרים תפקידים שעליה לבצע בעזרת פרוטוקול (אחד או יותר). כללי התקשורת בי ן הרמות הם כ דלקמן :» באותה מע רכת מות ר לכל ר מה להתקש ר אך ורק לרמה שמעל יה ול רמ ה שמתחתיה.» בין מערכ ות שונ ות כל שכב ה מתקשרת רק לרמה שמקבילה לה. שבה לכל סיבית יש משמעות מסוימת, ומעבירה את המספר רמה,N לדוגמה, מקבלת נתונים מרמה,+N מוסיפה כותרת החדש לרמה. -N בצורה כזאת, מסר היוצא מתוכנית היישום, עובד דרך כל 7 הרמות. יישום ייצוג שיחה רשת פיזית Link חיבור בין רשתות Inter ing יישום ייצוג שיחה רשת פיזית Gateways Routers Bridges-Switches Hubs Repeaters Link 9 כל שכבה צריכה לדעת לדבר עם השכבה הסמוכה לה (מעליה ומתחתיה ( יישום ייצוג שיחה רשת פיזית Computer A Link Virtual Communication Ani Pashut Sone Tipshim Nora Du Partzufim Computer B Link 40 כמו שליח ת מכתב ב דואר - A כותב מכתב. - P שם במעטפת דואר סטנדרטית וממען. - S הדוור מגיע - לוקח את כל הדואר היוצא יחד עם דואר נוסף למשרד הדואר ראשי. באחריותו של הדוור לדאוג שכל הדואר יגיע, גם אם הוא עושה זאת בכמה סיבובי משלוח. - T4 במשרד הראשי ממיינים וממספרים את הדואר בהתאם ליעד ושיטת המשלוח (אם יש צורך מפרקים חבילת דואר לחבילות קטנות יותר ולהפך) - N הדוור מסיע את החבילות לאמצעי התחבורה שנקבע (המתאים והפנוי ביותר) יתכן שחבילות תפורקנה ותיארזנה מחדש בהתאם לאמצעי התחבורה. - D6 כאן אורזים את חבילות הדואר בארגזי משלוח השייכים לאמצעי התחבורה, עליהם מציינים מידע על תוכן החבילה עבור ביקורת. נעשית בדיקת שטח כדי לוודא שהדרך פנויה או מחכים לתור (בהתאם לשיטה). - P7 כשניתן אור ירוק יוצאות חבילות הדואר הארוז לדרכן על ידי אמצעי התחבורה. Ani Pashut Sone Tipshim Nora Du Partzufim 4 4 המבנה האנכי, שבו מוצגות השכבות של המודל בשרטוטים, מתאים למבנה הזרימה התפקודית של תהליכים ושל נתונים. כל שכבה כוללת ממשקים, ( interfaces )המקשרים בינה לבין השכבות הסמוכות לה. מחשבים המעונינים לתקשר בניהם, נדרשים להעביר בין השכבות נתונים,( data )פקודות,( instructions )כתובות (addresses) וסוגי מידע נוספים. ההבדלים, הקיימים בין הזרימה הלוגית של התקשורת לבין האופן בו זורמת פעילות התקשורת בפועל, מתוארים באיור הבא: 7

8 מסגרת נתונים A simple data frame- Packet components Header Trailer כל שיכבה במודל מוסיפ ה כותרת נתונים למנה Header Header Header Header Destination ID Control CRC Header Link Header Link Trailer (CRC) Head Information field Tail Frame Preamble Packet Sender ID 4 44 המחשב הקולט צריך ל דעת ל הפשיט את מנת הנתונ ים מהכ ו תרות שלה Header Trailer Start of Preamble Frame Destination Source Delimiter Address Address Length 80. Header CRC 4 46 ארכי טק טורת s Protocols and Interfaces Host Host 7 protocol 7 7 Interface 6-7 Interface protocol 6 6 Interface -6 Interface -6 רשתות תקשור ת מחש בים Interface 4-4 Interface -4 protocol 4 protocol Interface 4-4 Interface -4 protocol מודל ה שכבות Interface - Interface - protocol protocol Interface - Interface - 47 medium 48 8

9 Interface - The philosopher-translator-secretary architecture Location A I like rabbits אנגלי ת שיחה בין פילוסופים - protocol ההודעה באנגל ית משתמש Location B ההודעה בצרפת ית J aime les lapins צרפתי ת Interface - 4 H H4 Information flow supporting virtual communication in H4 H protocol 4 protocol SendToOtherSide GetFromOtherSide protocol H H4 H4 H אני אוהב ארנבות שפת תרגום מוסכמת היא עברית - protocol Information for the remote translator אני אוהב ארנבות מתרגם H H H4 T H H T protocol H H H4 T H H T Interface - ההודעה בעבר ית ההודעה בעבר ית Interface - מ זכי רה מקבלת הודעת הפקס בעברית ומעבירה אותה לתרגום. מ זכי רה מקבלת ההודעה בעברית ושולחת בפקס מזכירה protocol # Information for the remote secretary-fax Source station Destination station 49 0 Information flow supporting virtual communication in protocol 4 H4 H H4 H H H H H4 H T protocol SendToOtherSide GetFromOtherSide H4 H H4 H H H4 T 4 protocol BreakupToPackets protocol Outgoingline protocol H4 H H H H4 H H H H4 H T H4 H H4 H H 4 T The ISO - OSI reference model Source station Destination station Name of unit exchanged The ISO - OSI reference model Transmission in the OSI odel APDU PPDU SPDU TPDU Packet link Frame Switching node protocol protocol protocol protocol Communication subnet boundary Internal subnet protocol link link Switching node 7 Interface Interface -6 Interface 4-4 Interface -4 Interface - Interface - Sending Process link protocol protocol protocol protocol NH protocol DH TH SH AH PH Bits DT Receiving Process link Bit Host A layer Host- access device Protocol link layer Host- access device Protocol Host B Actual data transmission path layer Host- access device Protocol 4 9

10 Relation between layers at an interface n+ Interface n ICI ICI IDU SDU SAP SDU Header SAP-Service Access Point IDU-Interface Unit SDU-Service Unit PDU-Protocol Unit ICI-Interface Control Information n-pdu SDU n entities exchange n-pdus in their layer n protocol APDU SPDU TPDU Connection-Oriented & Connectionless Services Type of Service The Service Service Example משלוח דפי ספר להדפסה חיבור ( login )למחשב קול, וידאו Electronic junk mail דוא ר ר שום ש אי לתות לבסיס נתונ ים Connection-Oriented Connectionless Reliable message sequences Reliable byte streams Unreliable connection Unreliable gram Acknowledged gram Request-reply 6 Four classes of service primitives 7 Primitive Operations בק שה (request) איתות (indication) תגובה (response) אישור (confirm) eaning ישות מבק שת משירות לב צע עבודה ישות מדווחת על התרחשות אירוע ישות מבק שת להגי ב ע ל אירוע ש קרה דיווח ל י שות על ב י צוע בקשתה Primitive-Operation Request Indication Response Confirm eaning An entity wants the service to do some work An entity is to be informed about an event An entity wants to respond to an event The response to an earlier request has come back ישות יוזמת דיווח ליוזמת על החלטת היעד תהל יך יצ ירת ק שר בי ן שת י ישו י ו ת שירות מאופיין פורמאלית ע י קבוצת פעולות יסודיות operations) (Primitive שבאמצעותן מתאפשרת למשתמש או לישות אחרת, גישה לשירות. CONNECT.indication CONNECT.response שירות CONNECT CONNECT.request CONNECT.confirm ישות יעד קבלה או דחיית הבקשה 8 Primitives of Confirmed & Unconfirmed Services ע י אנלו גיה ל רש ת הדגמת שימ וש ב- operations primitive הטלפונים Primitive Operations בקשה( request ) איתות( indication ) תגובה( response ) אישור( confirm ) Confirmed Y Y Y Y Unconfirmed Y Y N N -חיוג מספר ה טלפו ן של דוד. -הטלפון של דוד מצלצל. -דוד מרים את האפרכסת. -הצלצול מפסיק. -דוד מוזמן לכוס תה. -דוד שומע את ההזמנה. -דוד עונה ומאשר שיבוא לכוס תה. -שומעים את הסכמת דוד. -מניחים את האפרכסת על כנה. -דוד שומע את צליל הניתוק ומניח את האפרכסת. CONNECT.request CONNECT.indication CONNECT.response CONNECT.confirm DATA.request DATA.indication DATA.request DATA.indication DISCONNECT.request DISCONNECT.indication מחשבA שכבהn+ שכבהn משתמש-מזמין ספק שירותים מערכת הטלפונים -Confirmed טעו ן אי שורservice CONNECTתמיד -Unconfirmed טעו ן אישורservice DISCONNECTאינו זמן מחשבB דוד שכבהn+ ספק שירותים מערכת הטלפונים שכבהn 60 0

11 Four LAN interconnected with leased line דוגמאות שירו תי רש תו ת תק שור ת LAN LAN Leased lines LAN LAN 4 A fully connected leased line network requires n(n-)/ lines In this case 6 lines EXPENSIVE 6 6 AN-etropolitan Area SDS- Switched ultimegabit Service LAN LAN AN Bus A LAN LAN 4 ust run a single wire from LAN to LAN to LAN to LAN 4 It is possible if the LANs are in the same city Standard speed 4 bps Not Switched Direction of flow LAN LAN LAN SDS LAN 4 Leased short access lines Requires only n short access lines to the nearest SDS router In this case 4 lines Switched network Standard speed 4 bps n Computers Bytes 8 8 Up to 988 bytes Head end Destination address Source address User Direction of flow Bus B SDS packet format DQDB-Distributed Queue Dual Bus -standard-ieee Services Packet delivery Broadcasting Address out going screening and/or incoming screening for security and VPN Bursty traffic handling 64 A Comparison of the OSI and TCP/IP Reference odels A Comparison of the OSI and TCP/IP Reference odels OSI link Reference models TCP/IP Not present in the model Not present in the model Internet Host-to- 4 Reference models OSI TCP/IP link Not present in the model Not present in the model Internet Host-to- Protocols and networks in the TCP/IP model initially TELNET FTP STP DNS Reliable Unreliable Connection-oriented Connectionless TCP UDP IP ARPANET SATNET Packet radio LAN Protocols s Connection-oriented Connectionless & Connection-oriented Connectionless 6 66

12 AT-Asynchronous Transfer ode Bytes 48 Header User data AT Cell AT reference model AT is both a technology -hidden from the users and potentially a service -visible to the users-cell relay Connection-oriented Speeds bps and 6 bps The Service B-ISDN Broadband Integrated Services Digital The technology AT Asynchronous Transfer ode The B-ISDN AT Reference odels Plane management management Control Plane Upper layers User plane Upper layers צוות הוראה תלמידים CS-Convergence sublayer SAR-Segmentation and reassembly sublayer TC-Transmission convergence sublayer PD- medium dependent sublayer ALL: AT adaptation layer AT layer layer sublayer 69???? הכל ברור??? Any Questions? ברור? 70 זה הכול להיום 7 יום רביעי 6 אפריל 006 That s s all For Today!! 7 saul@coval.net