ch2-modele de referinta

Ingineria Reţelelor de Calculatoare

Modele de Referinţă

Copyright Octavian RUSU 2

Arhitecturi de ProtocoaleProtocol = un set de reguli prin care se stabileşte modul în care trebuie să fie transmisă şi recepţionată informaţia folosind calculatoareStivă de protocoale:• Procesul de transmisie a informaţiei este împărţit în

procese mai mici• Fiecare astfel de proces este implementat separat în

cadrul unor nivele• Funcţiile corespunzătoare unui nivel trebuie să fie

prezente în ambele sisteme care comunică între ele• Nivelele corespunzătoare comunică între ele


Elementele Principale ale unui Protocol

Sintaxă• Formatul datelor• Nivel al semnalului (electric, optic etc.)

Semantică• Controlul informaţiei• Detecţia şi corecţia erorilor

Sincronizare• Secvenţiere• Sincronizarea vitezelor de transmisie/recepţie


Arhitecturi de Protocoale StandardNecesitate:• Funcţionalitate – realizarea procesului de comunicare• Interoperabilitate – posibilitatea de utilizare de tehnologii

diverse pentru un singur scop• Independenţă – utilizatorii pot folosi echipamente standard

În reţelele de calculatoare există două standarde:• Modelul de referinţă OSI

• Teoretic, didactic• Stiva de protocoale TCP/IP

• Standard de facto

Altele: • IBM Systems Network Architecture (SNA)• DECNET


OSI

OSI = Open Systems InterconnectionStandard dezvoltat de International Organization for Standardization (ISO)Şapte niveleUn model teoretic dezvoltat prea târziuTCP/IP este standard de facto


Modelul OSIModel organizat pe 7 niveleFiecare model este responsabil pentru realizarea unui subset de funcţii necesare procesului de comunicareFiecare nivel oferă un număr de funcţii elementare (primitive) care se bazează pe funcţiile oferite de către nivelul inferiorFiecare nivel oferă servicii nivelului superiorSchimbările la un nivel nu trebuie să influenţeze nivelul superior


Nivele Modelului OSI

Realizează transmisia şirurilor de biţi folosind un mediu de transmisie. Este responsabil privind caracteristicile electrice,mecanice şi procedurale pentru accesul la mediul de transmisie.

Fizic1

Este responsabil privind transmisia informaţiei folosind mediul de transmisie. Se transmit cadre ce conţin informaţie de sincronizare, controlul erorilor şi control al fluxului.

Legătură de Date2

Furnizează nivelelor superioare independentă în ceea ce priveşte tehnologiile utilizate pentru realizarea reţelei.Reţea3

Furnizează servicii transparente de transfer al datelor între sistemele finale: controlul erorilor şi controlul fluxuluiTransport4

Furnizează structura necesară pentru comunicaţia între aplicaţii: stabileşte, întreţine şi întrerupe sesiunile de comunicaţiiSesiune5

Furnizează independenţă aplicaţiilor în ceea ce priveşte diferenţele în reprezentarea datelor (sintaxă)Prezentare6

Furnizează acces la stiva OSI pentru aplicaţiiAplicaţie7


Comunicaţii - Modelul OSI


Modelul OSI – Cadru pentru Standardizare


Elemente de StandardizareSpecificaţiile protocolului• Operează la acelaşi nivel pe două sisteme conectate• Pot fi implementate pe diverse sisteme de operare• Specificaţiile protocolului trebuie să fie precise

• Formatul unităţilor de date PDU• Semantica tuturor câmpurilor indicatoare sau de control• Secvenţele permise ale PDU

Definirea serviciilor• Definirea funcţională a ceea ce este oferit (per nivel)

Adresare• Prin punctele de acces la servicii (SAP – Service Access

Points)


Servicii - Nivel OSI


Acces la Servicii – Primitive şi ParametriServiciile între nivelele adiacente se exprimă prin primitive şi parametri• Primitivele specifică funcţiile care vor fi oferite• Parametrii – date şi informaţii de control

Tipuri de Primitive

O primitivă emisă de un furnizor de servicii pentru confirmare/completare/încheiere a unei proceduri invocată prin REQUEST

CONFIRM

O primitivă emisă de un serviciu utilizator pentru confirmare/completare/încheiere a unei proceduri invocată prin INDICATION

RESPONSE

O primitivă emisă de un furnizor de servicii pentru:- A indica o procedură iniţiată de celălalt capăt al unei conexiuni şi a transmite parametrii asociaţi acesteia- notificarea serviciului utilizator asupra unei acţiuni iniţiate de furnizor

INDICATION

O primitivă emisă de un serviciu utilizator pentru a invoca un serviciu şi a transmite parametrii necesari pentru a specifica complet serviciul solicitat

REQUEST


Secvenţierea Primitivelor


Modelul OSI – Nivele de Reţea(1) Fizic• Specificaţii privind interfaţa fizică între dispozitive şi medii de transmisie

• Mecanice• Electrice• Funcţionale• Procedurale

(2) Legătură de Date• Specificaţii privind modul de activare, menţinere şi dezactivare a unei legături• Detecţie şi corecţie erori• Controlul fluxului• Adresare hardware• Topologie la nivel fizic

(3) Reţea• Transportul informaţiei în reţea

• Dirijare• Topologie la nivel logic• Adresare la nivel logic


Modelul OSI – Nivele de Host(4) Transport• Schimbul de date între

sistemele finale• Controlul erorilor

Controlul fluxului• Livrarea în ordine• Fără pierderi• Fără duplicate

• Calitatea serviciilor - congestie(5) Sesiune• Activare, întreţinere şi

întrerupere a sesiunilor de comunicaţii între aplicaţii• Controlul dialogului între

aplicaţii• Refacerea sesiunilor

(6) Prezentare• Formatul şi codificare datelor• Compresia datelor• Criptarea

(7) Aplicaţie• Interfaţă între aplicaţii şi

modelul OSI (accesul aplicaţiilor la stiva OSI)


Sisteme Intermediare (relee)

segment

pachet

cadru

biţi


Arhitectura TCP/IPDezvoltat de DARPA (US Defense Advanced Research Project Agency) pentru reţeaua cu comutare de pachete ARPANETFolosită în reţeaua Internet Nu există un model oficial. Există un model de facto:• Aplicaţie• Transport (Host to Host)• Internet• Acces la mediu + Fizic ??


TCP/IPAplicaţie• Suport pentru aplicaţiile utilizator

• http, SMTP etc.Transport• TCP

• Transport end to end• Livrare în ordine fără erori

Internet• Sistemele finale pot face parte din

reţele diferite• Funcţii de dirijare a pachetelor• Funcţii de comutare a

pachetelor în sistemele multihomed

• Implementat în sistemele finale şi intermediare (routere)

Acces la reţea• Schimbul de date între sistemele

finale şi reţea• Adresare la nivel fizic• Controlul fluxului de date în

reţeaua locală• Controlul erorilor• Fizic

• Interfaţa fizică între dispozitivşi mediul de transmisie

• Caracteristici ale mediului detransmisie:

• Nivele de semnal• Lărgime de bandă


OSI şi TCP/IPOSI: • Model de referinţă• Excepţional ca model

didactic• Nu foarte popular

TCP• Descriere a stivei de

protocoale TCP/IP• Folosit pe scară largă în

practică


TCP şi UDPTransmission Control Protocol

Protocol la nivelul transport• Conexiuni de tip reliable

• Livrare corectă garantatăConexiune• Asociere logică temporară între

entităţi pe sisteme diferitePDU TCP• Segment• Antetul TCP conţine adresa SAP

• Identificare utilizator• Conexiunea se referă la o

pereche de porturiModul în care sunt transmise segmentele între sistemele finale este egal TCP

User Datagram ProtocolAlternativă la TCP• Nu se garantează livrarea

informaţiei la destinaţie• Nu se asigură livrarea în ordinea

corectă• Nu se asigură protecţie la livrări

duplicate• Adresare servicii

Avantaje• Rapid• Overhead mic


Internet - AdresareNivel Internet• Sistem de adresare în care fiecare sistem final

este identificabil în mod unic• Adresa IP sau adresă Internet (NSAP în OSI)

Adrese IP• 32 biţi format big-endian• Reprezentare în format zecimal cu punct• Două componente:

• Adresă de reţea + adresă de host• Netmask


Concept TCP


TCP/IP - PDU


Exemple de Protocoale în Stiva TCP/IP

ch2-modele de referinta

Documents