William Stallings
Data and Computer Communications
Rozdział 1 Wstęp
Model komunikacyjny
Źródło
generuje dane które mają być przesłane
Nadajnik
zamienia dane na sygnał
System transmisyjny
przenosi sygnał
Odbiornik
zamienia sygnał na dane
Cel
odbiera przesłane dane
Uproszczony model
komunikacyjny - diagram
Kluczowe zadania komunikacyjne
Wykorzystanie sytemu transmisyjnego
Interfacing
Generowanie sygnału
Synchronizacja
Zarządzanie centralą
Wykrywanie i korekcja błędów
Adresowanie i routowanie
Radzenie sobie z błędami
Formatowanie wiadomości
Bezpieczeństwo
Zarządzanie siecią
Uproszczony model komunikacyjny przesyłania danych
Łączność
Połączenia punkt-punkt nie są zwykle praktyczne
Urządzenia są zbytnio oddalone
Olbrzymia ilość urządzeń wymagałaby nie praktycznej ilości połączeń
Rozwiązaniem jest sieć komunikacyjna
Uproszczony model sieciowy
Sieci WAN
Olbrzymie geograficzne obszary
Nieograniczone formalnymi granicami
W oparciu o wspólne łącza transmisyjne
Technologie alternatywne
Komutacja obwodów
Komutacja pakietów
Frame relay
Asynchronous Transfer Mode (ATM)
Przełączanie obwodów (circuit switching)
Zestawiana, dedykowana ścieżka komunikacyjna podczas trwania rozmowy
Np. sieć telefoniczna
Komutacja pakietów
Dane nie są przesyłane w kolejności
Porcjami są małe fragmenty (pakiety) danych
Pakiety przesyłane z węzła do węzła pomiędzy źródłem a przeznaczeniem
Używane dla połączeń typu terminal - komputer i komputer - komputer
Frame Relay
System komutacji pakietów ma duży narzut by skompensować błędy
Nowoczesne systemy są pewniejsze
Błędy mogą być wychwycone w odbiorniku
Większość ww. narzutu jest odrzucana
Asynchronous Transfer Mode
ATM
Wynik ewolucji Frame Relay
Mały narzut na kontrole błędów
Stała długość pakietu (zwanego komórką)
Od 10Mbps do Gbps
Stała szybkość transmisji używająca techniki komutacji pakietów
Integrated Services Digital Network
ISDN
Zaprojektowany by zastąpić telefonię publiczną
Szeroki wybór usług
Komunikacja wyłącznie cyfrowa
Sieci LAN
Mniejszy zakres
Budynek albo obszar kampusa
Zwykle używane przez jedną organizację
Dużo większa szybkość transmisji
Na ogół technika rozgłoszeniowa
Aktualnie proponuje się środowiska switchowane oraz ATM
Protokoły
Używane do komunikacji między obiektami w systemie
Muszą komunikować się w ten sam sposób
Obiekty
Aplikacje użytkownika
Usługi e-mail
terminale
Systemy
Komputer
Terminal
Zdalne czujniki
Kluczowe elementy protokołów
Składnia
Format danych
Poziomy sygnałów
Semantyka
Informacje kontrolne
Obsługa błędów
Taktowanie
Ustalanie prędkości
Sekwencjonowanie
Architektura protokołu
Zadania komunikacyjne rozbite na moduły
Przykładowo transmisja plików może być rozbita na 3 moduły
Aplikacja przesyłania plików
Moduł usług komunikacyjnych
Moduł dostępu do sieci
Uproszczona architektura
przesyłania plików
Trójwarstwowy model
Warstwa dostępu do sieci
Warstwa transportowa
Warstwa aplikacji
Warstwa dostępu do sieci
Wymiana danych pomiędzy komputerem a siecią
Nadawca podaje adres odbiorcy
Nadawca może zażądać różnych usług
Zależna od typu użytej sieci (LAN, komutacja pakietów itp.)
Warstwa transportowa
Niezawodna wymiana danych
Niezależna od używanej sieci
Niezależna od używanej aplikacji
Warstwa aplikacji
Wsparcie dla różnych aplikacji
np. e-mail, transport plików
Wymagania adresowe
Wymagane są dwa poziomy adresowania
Każdy komputer potrzebuje unikalnego adresu
Każda aplikacja w komputerze wielozadaniowym wymaga swojego unikatowego adresu (multi-
tasking)
Punkt dostępu do usługi (SAP)
Architektura protokołów i sieci
Protokoły w uproszczonej
architekturze
Protocol Data Units (PDU)
W każdej warstwie protokoły używane są do zapewnienia komunikacji
Informacje kontrolne są dodawane do danych w każdej warstwie
Warstwa transportowa może fragmentować dane
Każdy fragment ma dodany nagłówek transportowy
Docelowy SAP
Numer sekwencyjny
Kod wykrywający błędy
Wszystko to powyżej daje nam PDU
PDU warstwy sieciowej
Dodaje nagłówek sieci
Adres sieciowy przeznaczenia
Żądana usługa
Zasada działania takiej
architektury
Architektura protokołu TCP/IP
Rozwinięty przez US Defense Advanced
Research Project Agency (DARPA) dla ichniej sieci komutacji pakietów (ARPANET)
Używany globalnie w Internecie
Bardziej model ‘roboczy’ niż ‘oficjalny’
Warstwa aplikacji
Połączenie host-host lub warstwa transportowa
Warstwa Internetu
Warstwa sieciowa
Warstwa fizyczna
Warstwa fizyczna
Łącze fizyczne pomiędzy urządzeniami
transmitującymi dane (np.. komputer) i medium transmisyjne lub sieć
Charakterystyki medium transmisyjnego
Poziomy sygnałów
Szybkość transmisji
Itp..
Warstwa sieciowa
Wymienia dane pomiędzy systemem końcowym a siecią
Adres odbiorcy
Usługi w rodzaju priorytetów, itp.
Warstwa Internetowa (IP)
Systemy mogą być podłączone do różnych sieci
Funkcje routowania poprzez wiele sieci
Zaimplementowane w systemach końcowych i routerach
Warstwa transportowa (TCP)
Niezawodne dostarczanie danych
Transmitowanie „w kolejności”
Warstwa aplikacji
Wsparcie dla aplikacji użytkownika
np. http, SMTP
Architektura protokołu TCP/IP
Model OSI
Open Systems Interconnection
Rozwijany przez International Organization for Standardization (ISO)
Siedem warstw
Model teoretyczny, powstały zbyt późno
TCP/IP jest faktycznym standardem
Warstwy modelu OSI
Aplikacji
Prezentacji
Sesji
Transportowa
Sieciowa
Łącza danych
Fizyczna
OSI kontra TCP/IP
Standardy
Wymagane w celu umożliwienia współpracy różnego sprzętu
Zalety
Zapewniają duży rynek dla sprzętu i oprogramowania
Pozwalają na komunikację pomiędzy sprzętami różnych producentów
Wady
Hamują rozwój nowych technologii
Może istnieć wiele standardów dotyczących tej samej rzeczy
Organizacje standaryzujące
społeczność internetowa
ISO
ITU-T (oficjalnie: CCITT)
ATM forum
Dalsze informacje
Stallings, W. Data and Computer Communications (6 wydanie, Prentice Hall 1999, rozdział 1
Strona WWW książki Stallingsa
www.shore.net/~ws/DCC6e.html
Strony WWW organizacji IETF, IEEE, ITU-T, ISO
RFC
Grupy dyskusyjne
comp.dcom.*
comp.protocols.tcp-ip
pl.comp.networking
