1.

UVOD

Ve 90-tih godina zatvorena LAN okruenja ustupaju mesto tzv. otvorenim sistemima koji su savremena platforma na koju se mogu prikljuiti svi standardni raunari. Inicijative korisnika u ovom pravcu uobliio je i ozvaniio tada IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) serijom meunarodnih standarda. Za to je danas nadlena meunarodna organizacija za standardizaciju (ISO), a to je rezultiralo protokolima za otvorene WAN arhitekture, kao protokolima vieg nivoa: SNA (System Network Architecture) TCP/IP (Transmision Control Protocol/Internet Protocol) ISO/OSI (Open System Interconnection) SNA protokol je prvi telekomunikacioni protokol razvijen od strane IBM-a jo 70-80 -tih godina koji je mogao podrati komunikaciju izmeu inteligentih teminala i raunara, transfer fajlova, on-line procesiranje itd. SNA mree mogle su (kasnije) prenositi i odreene video signale, ali je njihova koncepcijska orijentacija na mree velikih i minikompjutera vremenom postala prevaziena. TCP/IP protokol je pokrenut i razvijao se u SAD (od strane Ministarstva odbrane SAD) sa ciljem da univerzalno povee razliite kompjuterske sisteme. Njegov razvoj se produava sa razvojem Interneta i to je jo vanije i po konceptu i po svojoj etvoroslojnoj arhitekturi vrlo je slian, a danas ak i kompatibilan sa OSI modelom.TCP/IP protokol danas podravaju gotovo svi operativni sistemi svih tipova raunara, tako da se uspeno koristi i na tzv. heterogenim mreama (razliit hardver razliitih proizvoaa).U okviru ovog protokola postoje posebne IP adrese koje jedinstveno, na svetskom nivou, odreuju mreni prikljuak bilo kog raunara. ISO/OSI protokol je danas referentni meunarodni model pa emo ga zato izloiti detaljnije.

1

2. UVOD U ISO-OSI REFERENTNI MODELMeunarodna organizacija za standarde (International Standards Organization ISO) sagledala je vanosti i potrebu univerzalnosti u razmeni informacija meu mreama i unutar njih, kao i meu geografskim podrujima i 1978. godine donela preporuku kojom se omoguava lake projektovanje mrea. Ova preporuka je iroko prihvaena. Njom se definie model mrene arhitekture sa sedam slojeva poznat kao referentni model za otvorenu meusobnu komunikaciju (Open Systems Interconnection - OSI). Ovim modelom se u mrenoj arhitekturi specifira hijerarhija nezavisnih nivoa, koji sadre module koji izvode definisane funkcije. Arhitektura specifira funkciju modula i veze meu njima. Time se u zajedniki skup pravila prevodi nain na koji mreni vorovi moraju da komuniciraju i razmenjuju informacije. Arhitektura definie dve vrste relacija meu funkcionalnim modulima:

Interfejse: relacija meu razliitim modulima koji obino operiu unutar mrenog vora. Tipino je da se modul jednog nivoa povezuje sa modulom u nivou ispod njega da bi primio uslugu;

Protokole: relacije meu ekvivalentnim modulima, obino na razliitim vorovima. Protokoli definiu oblike i pravila za razmenu poruka. Kako su se raunarske mree razmnoavale javljala se sve vea potreba za komuniciranjem izmeu korisnika razliitih mrea. Istorijski posmatrano (60-tih godina prolog veka), komunikacija izmeu grupe raunara bila je obino ograniena na razmenu podataka izmeu ureaja istog proizvoaa. Tako na primer, veliki broj sistema koristio je poznatu IBM-ovu mreu nazvanu System Network Architecture (SNA), ili Digital Network Architecture (DNA) mreu, koje meusobno nisu direktno kompatibilne. Da bi se prevaziao ovaj nedostatak organizacija ISO (International Standard Organization) je formulisala svoj OSI (Open System Interconnection) referentni model koji se prvenstveno odnosio na problem meusobnog povezivanja razliitih korisnika u sistemu. Osnovna ideja je bila sledea. Pridravajui se optih pravila (standarda) koje komponente sistema mora da potuju, mogue je projektovati i realizovati raunarske mree kod kojih izbor opreme, softvera i sistema, isporuen od strane razliitih proizvoaa treba da je irelevantan. Za svoj referentni model ISO je usvojio nivovski pristup. Shodni ISO-OSI modelu kompletan komunikacioni podsistem je podeljen2

na vei broj nivoa pri emu svaki nivo obavlja definisanu funkciju. Koncepcijski posmatrano, nivoi obavljaju jednu od sledee dve osnovne funkcije: (a) mreno-zavisne funkcije; i (b) aplikaciono-orijentisane funkcije. Na osnovu ovakve podele, kako je to prikazano na slici 1., mogue je razlikovati tri razliita operativna okruenja: (1). mreno okruenje - odnosi se na implementaciju protokola i standarda u cilju ostvarivanja korektne razmene podataka; (2). OSI okruenje - sadri u sebi mreno okruenje, a ukljuuje i dodatne aplikaciono-orijentisane protokole i standarde koji omoguavaju krajnjim korisnicima sistema da komuniciraju bez ogranienja; (3). okruenje realnih sistema - sadri OSI okruenje, a uzima u obzir i razliite osobine proizvoaa softvera i servisa koji su razvijeni sa ciljem da bi se izvrio odreeni distribuirano procesno informacioni zadatak.

Slika 1.: Operativna okruenja

3

U mree moe biti povezan veliki broj razliitih raunara. Da bi se omoguila komunikacija neophodno je da svi raunari prepoznaju podatke koji primaju od drugih raunara. Zato se uvode standardi kojima se definiu pravila kako se formatiraju i prepoznaju podaci tokom komunikacije. Ovi standardi se zovu protokoli. U svetu postoji vie organizacija koje se bave donoenjem ovakvih standarda. Najvanini su sledei: - Udruenje inenjera elektrotehnike i elektronike (engl. IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers); - Udruenje elektronske industrije ( engl. EIA - Electronic Industries Association);-

Meunarodni savetodavni komitet za telefoniju i telegrafiju ( engl. CCITT - International Consultive Committee on Telephone and Telegraph); Meunarodna organizacija za standarde International Standards Organization). ( engl. ISO -

-

4

3.

STRUKTURA ISO/OSI REFERENTNOG MODELA

Logiku strukturu ISO/OSI referentnog modela (vidi Sliku 2.) ine sedam nivoa protokola. Prva tri nivoa (1-3) su mreno-zavisna i tiu se detalja ostvarivanja veza izmeu dva raunara. Ovi slojevi se nazivaju nii slojevi, a njihovi protokoli protokoli niih slojeva. Via tri nivoa (5-7) su aplikaciono orijentisana, a sadre detalje koje omoguavaju meusobnu interakciju procesa svojstvenih krajnjem korisniku. (Interakcije su mogue zahvaljujui uslugama koje pruaju lokalni operativni sistemi). Nivo 4 predstavlja interfejs izmedju aplikaciono-orijentisanih i mrenozavisnih nivoa i obezbedjuje da oni uspeno razmenjuju poruke. Ova etiri sloja se nazivaju vii slojevi, a njihovi protokoli protokoli viih slojeva. Principi koji su doveli do obrazovanja sedam slojeva mogu se saeti na sledei nain: 1. Treba napraviti nov sloj kad god je neophodna nova apstrakcija. 2. Svaki sloj treba da ima jasno definisanu funkciju. 3. Funkciju svakog sloja treba izabrati imajui u vidu definisanje meunarodno standardizovanih protokola. 4. Granice slojeva treba izabrati tako da se minimizuje protok informacija izmeu slojeva. 5. Broj slojeva treba da bude dovoljno veliki da se funkcije ije se namene jasno razlikuju ne bi na silu trpale u isti sloj, a ipak dovoljno mali da arhitektura ne postane previe sloena.

5

Slika 2.: Struktura ISO/OSI referentnog modela Svaki nii sloj, obavljajui svoju funkciju, prenosi rezultat svoje usluge viim slojevima preko posebne dodirne povrine, odnosno interfejsa koji postoje izmeu svih slojeva. Dakle, stvarna (fizika) komunikacija se odvija vertikalno: odozgo nadole na mestu predaje i odozdo na vie na mestu prijema. Meutim, logiki, svaki sloj na jednom sistemu uspostavlja komunikaciju (horizontalno) sa ravnopravnim slojem na drugom sistemu. Znai da nema direktne komunikacije izmeu slojeva, osim na fizikom sloju. Najee ni krajnji sistemi nisu direktno povezani. Oni se povezuju preko jednog (ili vie) vorova mree. Komunikacija izmeu sistema A i sistema B se odvija na sledei nain: aplikativni program u sistemu A prenosi poruku sloju prezentacije istog sistema. Sloj prezentacije izvrava odgovarajue funkcije, dodaje kontrolne informacije i tako novo formiranu poruku predaje sledeem niem sloju. Nii sloj, sloj sesije, dodaje svoje kontrolne informacije i poruku predaje sloju transporta itd.6

Osnovne funkcije pojedinih slojeva u ISO/OSI protokolu su: 1) Sloj fizike veze je najnii nivo OSI protokola i bavi se fizikim prenosom signala koji su bitni za uspostavljanje veze izmeu dva raunara. Standardi koji se odnose na ovaj sloj odreuju oblik konektora, dimenzije i broj pinova konektora, napone kojima se predstavljaju logiki nivoi, trajanje logikih nivoa, nain uspostavljanja i raskidanja fizike veze, nain prenosa (dupleksni ili poludupleksni) itd. Prilikom pristupa transmisionom medijumu fiziki sloj vodi rauna o mehanikim, elektrinim, funkcionalnim i proceduralnim karakteristikama; 2) Sloj veze podataka je sloj zaduen za odgovarajue pakovanje podataka, proveru eventualnih greaka i njihov transfer u obliku paketa podataka na oznaenu adresu. Jedan od problema koji se javlja u sloju veze podataka (a i u veini viih slojeva) jeste neusaglaenost brzine slanja i brzine primanja podataka. esto je neophodan nekakav mehanizam regulisanja saobraaja kako bi poiljalac znao kolikom privremenom memorijom primalac u svakom momentu raspolae. Nije retko da se ovo regulisanje toka integrie sa obradom greaka; 3) Mreni sloj obezbeuje fiziko usmeravanje podataka (ruta) kroz mreu, proveravajui njenu topologiju i optimalni put u datom trenutku. Putanje se mogu zasnivati na statinim tabelama koje su ugraene u mreu i retko se menjaju. One mogu da se odreuju i potpuno dinamiki za svaki paket, u zavisnosti od trenutnog optereenja mree. Mreni sloj odgovoran je za uspostavljanje, odravanje i raskidanje veze. Omoguava da vii slojevi rade potpuno nezavisno od vrste prenosa ili primenjene komutacione tehnike; 4) Transportni sloj omoguava pouzdan i transparentan prenos podataka izmeu krajnjih taaka veze. On prihvata podatke odozgo, da ih po potrebi razvrstava u manje grupe i da ih prosleuje mrenom sloju, obezbeujui da svi delovi ispravno stignu na odredite. Omoguava otklanjanje greaka i kontrolu toka s kraja na kraj; 5) Sloj sesije identifikuje korisnika i njegova prava pristupa kao i aplikaciju koja prima podatke - paket. Koordinira komunikaciju izmeu razliitih aplikacija i obavetava o eventualnim grekama; 6) Prezentacioni sloj ima za cilj da otkloni razlike u predstavljanju podataka izmeu razliitih raunara ili arhitektura. Ako je potrebno, vri i konverziju kodova da bi preneeni program, slika, glas i sl. bili razumljivi primaocu; 7) Aplikativni sloj je zavrni tj. nivo korisnikove aplikacije. To je, dakle, deo protokola koji se javlja kao interfejs izmeu korisnika i njegovog raunara i7

obezbeuje interpretaciju podataka u formatu koji zahteva aplikacija. On ne prua nikakav servis drugim slojevima ve ima zadatak da procesima koji se odvijaju na ovom nivou obezbedi pristup OSI okruenju. Sadri vie protokola najee potrebnih korisnicima. Jedan takav iroko korien protokol jeste protokol za prenos hiperteksta (Hypertext Transfer Protocol, HTTP), koji ini osnovu World Wide Weba. Kada korisnik eli da otvori Web stranu u itau, on serveru alje ime te strane koristei HTTP. Server tada alje stranu. Za prenos datoteka, elektronske pote i poruka diskusionih grupa, koriste se drugi protokoli aplikacija.

Slika 3.: Funkcije nivoa kod OSI modela

8

4. NAIN PRENOSA PODATAKA KOD OSI MODELA

Na slici 4. prikazan je nain prenosa podataka kod OSI modela.

Slika 4.:Korienje OSI modela

Analiziraemo sada aktivnosti kada aplikacioni proces na predajnoj strani predaje podatke aplikacionom procesu na prijemnoj strani. Podaci se prvo predaju nivou aplikacije. Ovaj nivo podacima pridruuje zaglavlje (header) AH (zaglavlje moe biti i nulto), a novo formiranu poruku (podaci plus AH zaglavlje) predaje zatim prezentacionom nivou. Prezentacioni nivo, moe da transformie (procesira) primljene podatke na razliite naine (recimo obavi ifrovanje), na kraju obrade transforamacionim podacima dodaje zaglavlje PH i transformisane podatke predaje nivou sesije. Treba naglasiti da prezentacioni nivo nije svestan toga koji deo od primljenih podataka sa vieg nivoa predstavlja zaglavlje AH, a koji deo se odnosi na podatke. Proces se nadalje ponavlja sve dok podaci ne dostignu fiziki nivo, nakon ega se oni prenose do prijemne strane. Na prijemnom kraju, kako se poruka prenosi prema viim nivoima, odbacuju se odgovarajua pridruena zaglavlja i obavlja ako je potrebno inverzno procesiranje (kakvo je deifrovanje) sve dok konano9

podaci ne pristignu do prijemnog aplikacionog procesa. Kljuna ideja je sledea. I pored toga to se stvarni prenos podataka organizuje kao vertikalni prenos, softver svakog nivoa se kreira kao horizontalni. Svrha svakog zaglavlja je da doda novu informaciju koja je potrebna da se ostvari (podri) komunikacija tipa peer-to-peer. Pridrueno zaglavlje i podaci nazivaju se, PDU (Protocol Data Unit). Svaki PDU kaemo da enkapsulira podatke dodavanjem odgovarajueg zaglavlja. Kao to se vidi sa slike 4., na nivou veze sa prednje strane se dodaje zaglavlje DH, a sa zadnje strane rep DT. Na Slici 5. prikazana su imena jedinica podataka koja se razmenjuju izmedju nivoa u ISO-OSI modelu.

Slika 5.: Enkapsulacija

10

5. KOMUNIKACIONI STANDARDIVeina trenutno raspoloivih tehnologija ne uklapa se precizno sa slojevitim modelom. Na primer, RS-232 obezbeuje standard za fiziki sloj ali isto tako ukljuuje neke funkcije sloja linka podataka, kao to su dodavanje bita radi detekcije greke i oznaavanja poetka i kraja okvira. Odnos danas najzastupljenijih tehnologija i OSI ISO modela dat je na slici 6.

Slika 6.: Odnos danas najzastupljenijih tehnologija i OSI ISO modela Sloj aplikacija: FTP, Telnet, HTTP, NFS Sloj prezentacije: ASCII, HTML, JPEG Sloj sesije: SQL, RPC Transportni sloj: TCP, UDP, SPX Mreni sloj: IP, IPX, X.25 Sloj veze podataka: Ethernet, Frame Relay, HDLC, LLC, FDDI Fiziki sloj: RS-232, V.35, G703, G704

11

6. ZAKLJUAK Za model OSI su kljuna tri koncepta: 1. Usluge. 2. Interfejsi. 3. Protokoli. Verovatno je najvei doprinos modela OSI to to je povukao jasne granice izmeu ova tri koncepta. Svaki sloj obavlja odreene usluge za sloj iznad sebe. Protokoli u modelu OSI su bolje skriveni nego u modelu TCP/IP i mogu se s napretkom tehnologije lake zameniti. Referentni model OSI je razvijen pre nastanka odgovarajuih protokola. To znai da model nije pravljen prema odreenom skupu protokola, to ga ini optijim. Model OSI, zajedno sa definicijama svojih usluga i protokolima, izuzetno je sloen. Ima lou sinhronizaciju to podrazumeva biranje loeg trenutka za objavljivanje modela. Prve realizacije OSI modela bile su ogromne, nezgrapne i spore. To je doprinelo da se stvori loa slika o ovom modelu, koja se dosta dugo zadrala. Iako se protokoli povezani s modelom OSI danas retko koriste, sam model je sveobuhvatan i jo uvek vaei, a svojstva svakog sloja i dalje veoma vana.

12

7. LITERATURA[1] www.elfak.ni.ac.yu/ [2] www.vps.ns.ac.yu/ [3] www.test2.vets.edu.yu/ [4] Prezentacija sa predavanja profesora Zorana unjke

13