Univerzitet u ZeniciPedagoški fakultet

SEMINARSKI RADTema

Referentni sistemi (OSI, TCP/IP)

StudentMirnesa Čehajić Zenica, 2011

SadržajUVOD.........................................................................................................................................3REFERENTNI SISTEMI (OSI, TCP/IP)...................................................................................4

OSI referentni model (Open System Interconnection Model)................................................4Rad slojeva modela OSI..........................................................................................................6Opis funkcija u slojeva u referentnom modelu OSI................................................................7TCP/IP referentni model.........................................................................................................9Slojevi.....................................................................................................................................9

LITERATURA.........................................................................................................................12

2

UVOD

Računarska mreža nastaje povezivanjem dva i više računara. Svrha povezivanja računara je dijeljenje podataka i uređaja kijima se može pristupiti putem interneta.Mrežni komunikacijski protokol predstavlja skup određenih pravila koja su potebna da bi se podaci mogli prenijeti preko komunikacijskog kanala.Računarske mreže su organizovane kao serija slojeva ili nivoa. Broj slojeva, kao i njihova namjena razlikuju se od mreže do mreže. U svim mrežama namjena svakog sloja je da pruži određeni servis višim slojevima.Sloj n na jednom kompjuteru komunicira sa slojem n na drugom kompjuteru pomoću skupa pravila koja se nazivaju protokol.Skup slojeva i protokola naziva se slojevita arhitektura.

3

REFERENTNI SISTEMI (OSI, TCP/IP)

Postoje dva tipa referentnih modela po kojima se uređuju i svrstavaju mrežni protokoli:

OSI referentni model i TCP/IP referentni model.

OSI referentni model (Open System Interconnection Model)

Rani razvoj LAN, MAN i WAN mreža bio je haotičan u mnogim pogledima. Rane 80.-e godine prošlog stoljeća donijele su ogromno povećanje u broju i veličini mreža. Kako su s vremenom velike kompanije shvaćale da umrežavanjem povećaju dobit, a smanjuju troškove, dodavale su se nove mreže, povećavale postojeće, a sve je to u stopu pratilo i tehnološki razvoj mreža.Sredinom 80.-ih ove kompanije su polahko počele osjećati poteškoće zbog učinjenih proširenja. Postajalo je sve teže i teže „natjerati“ mreže koje su koristile različite specifikacije i implementacije da međusobno komuniciraju. Polahko su te velike kompanije uviđale da se moraju odmaknuti od tzv. Propritary rješenja, a usmjeriti se prema tzv. otvorenim rješenjima.Da bi se rješilo to pitanje zatvorenosti naspram otvorenosti Međunarodna organizacija za standardizaciju (ISO, International Organization for Standardization) istraživala je različite mrežne šeme. Kao rezultat tog razvoja, ISO je stvorio mrežni model koji bi trebao pomoći proizvođaćima mrežne opreme da stvori mreže koje će biti u mogučnosti funkcionisati sa ostalim mrežama.

OSI referentni model, predstavljen 1984. godine, bio je opisni model koji je stvorio ISO. Ovaj model pružio je proizvođačima skup standarda koji osiguravaju veću kompatibilnost i međufunkcionalnost između različitih mrežnih tehnologija koje su stvorene od velikog broja kompanija diljem svijeta.OSI referentni model je primarni model koji se koristi kao smjernica za mrežne komunikacije. Uprkos tome što postoje i drugi modeli, većina proizvođača mrežne opreme danas se referira upravo prema OSI referentnom modelu, posebno kada žele educirati svoje korisnike na opremi koju nude. OSI referentni model se smatra najboljim alatom za učenje o slanju i primanju podataka putem mreže.OSI referentni model definiše radnje/funkcije koje se zbivaju na različitim slojevima mreže. Još važnije, OSI referentni model je okosnica koja olakšava razumijevanje kako informacija putuje kroz mrežu. Dodatno, OSI referentni model opisuje kako informacija (ili paketi podataka) putuje od aplikacijskih programa (npr. Excel tablice, Word dokumenti), kroz mrežni medij (npr. žice, kablovi, zrak...), pa sve do drugog aplikacijskog programa koji je smješten na nekom drugom računaru u mreži, čak i ako pošiljaoc i primatelj imaju različite tipove mrežnih medija.

OSI model je podijeljen u sedam slojeva, gdje svaki sloj opisuje skup povezanih funkcija koje omogućavaju jedan dio računarske komunikacije (Slika 1.). Svih sedam slojeva zajedno, prikazuju tok podataka od izvora prema odredištu. Nazivi slojeva su (od najvišek ka najnižem):

1. sloj aplikacije (primjene),2. sloj prezentacije (predstavljanja),

4

3. sloj sesije (povezivanja),4. sloj transporta (prenosa),5. sloj mreže,6. sloj linka podataka (digitalne veze),7. fizički sloj.

Odvajanje mreže u sedam slojeva ima slijedeće prednosti: mrežna komunikacija je svedena na manje, jednostavnije dijelove standardizacija mrežnih komponenti; omogućavanje razvoja od strane više

proizvođaća, podrška mogučnost komunikacije različitih tipova mrežnog hardvera i softvera promjena na jednom sloju ne utiče na druge slojeve-samim tim razvoj pojedinog sloja

može biti brži mrežna komunikacija svedena je na manje komponente zbog čega je učenje o

mrežama lakše

Protokoli koji odgovaraju koji odgovaraju sedmoslojnom referentnom modelu OSI mogu se, prema funkcijama, grupisati u tri klase:

Protokoli fizičkog sloja i upravljanja prenosom podataka po fizičkoj sredini za prenos (slojevi 1 i 2),

Protokoli koji obezbjeđuju pouzdano komuniciranje krajnjih sistema (slojevi 3 i 4) Protokoli koji su nezavisni od naših kominiciranja i obuhvataju uglavnom funkcije

vezane za konkretne aplikacije (slojevi 5, 6 i 7).

Funkcije otvorenih sistema se mogu posmatrati kao: Funkcije orjentisane na komunikaciju, koje se ostvaruju u prva tri sloja modela OSI.

Ovi slojevi se nazivaju i niži slojevi, a njihovi protokoli protokoli nižih slojeva, i Funkcije orjentisane na obradu, koje se ostvaruju u preostala četri sloja. Ova četri

sloja se nazivaju viši slojevi a njihovi protokoli protokoli viših slojeva.

Glavna granica između pomenutih funkcija je granica sloja transporta i sloja sesije. Servisi koje skup nižih slojeva pruža skupu viših slojeva na ovoj granici, oslobađaju korisnika briga vezanih za prenos podataka realnim (fizičkim) komunikacionim putem.

5

Slika 1. Podjela OSI modela i osnovni zadaci

Rad slojeva modela OSI

Na slici 2. je prikazan referentni model za međupovezivanje otvorenih sistema. Komunikacija između sistema A i sistema B se odvija na slijedeći način: aplikativni program u sistemu A prenosi poruku sloju prezentacije istog sistema. Sloj prezentacije izvršava odgovarajuće funkcije, dodaje kontrolne informacije i tako novo formiranu poruku predaje slijedećem nižem sloju. Niži sloj, sloj sesije, dodaje svoje kontrolne informacije i poruku predaje sloju transporta, itd. Dakle, stvarna komunikacija se odvija vertikalno: odozgo nadole na mjestu predaje i odozdo na više na mjestu prijema. Međutim, logički, svaki sloj na jednom sistemu uspostavlja komunikaciju (horizontalno) sa ravnopravnim slojem na drugom sistemu. Treba napomenuti da nema direktne kominikacije između slojeva, osim na fizičkom sloju. Međutim, najčešće ni krajnji sistemi nisu direktno povezani. Oni se povezuju preko jednog (ili više) čvorova mreže.

Slojevitost modela OSI ima za cilj da osigura nezavisno funkcionisanje svakog sloja preko servisa koji svaki sloj obezbjeđuje višem sloju. Servis je usluga koja sloj N pruža sloju N+1, tj. cjelinama sloja N+1.

Svaka granica između slojeva predstavlja liniju razgraničenja između grupa funkcija, a servisi se definišu, na apstraktni način, kao skup svojstava na graničnij liniji. Granična linija se naziva sprega (interface). Definisanje servisa je nezavisno od konkretnog načina realizacije sprege. Dijelovi sistema iznad sprege nazivaju se korisnik servisa (service user) a dijelovi sistema ispod granice nazivaju se davalac servisa (service provider). U općem slučaju, davalac servisa može da bude distribuiran na nekoliko fizički razdvojenih uređaja (npr. Davalac mrežnog servisa).

6Slika 2.

Opis funkcija u slojeva u referentnom modelu OSI

U prethodnom tekstu opisni su neki od osnovnih elemenata arhitekture OSI. Treba napomenuti da pored opisanih postoje i elementi koji se odnose na identifikaciju, jedinice za prenos podataka i druge. U ovom poglavlju će biti malo više rijeći o funkcijama slojeva.

Fizički slojFizički sloj (Ph-Layer, Physical layer) je niži sloj u modelu OSI. Taj sloj aktivira i deaktivira fizičke veze sa drugim entitetima i djeluje kao logička sprega između sredine za prenos i sloja linka podataka. Jedna definicija kaže da je uloga fizičkog sloja da obezbjedi virtuelnu vezu između krajnjih sistema i čvorova ili između dva čvora, koji su povezani komunikacionim kanalom. Standardi koji se odnose na ovj sloj određuju oblik konektora, dimenzije i broja pinova konektora, napone kojima se predstavljaju logički nivoi, trajanje logičkih nivoa, način uspostavljanaj i raskidanja fizičke veze, način prenosa, itd. Drugim riječima, fizički sloj obezbjeđuje mehaničke, električne, funkcionalne i proceduralne standarde za pristup fizičkoj sredini za prenos.

Sloj linka podatakaSloj linka podataka (DL-Layer, Data Link Layer) ili sloj digitalne veze, ima zadatak da omogući pouzdan prenos podataka s jednog na drugi kraj komunikacione veze. Drugim rjrčima, treba da otkrije i ako je moguće, ispravi greške nastale na fizičkom sloju. Generalno, na ovom sloju se formiraju okviri ili ramovi (frames). Razlog je taj što se formiranjem takvih jedinica podataka lahko razlikuju informacije namjenjene višim slijevima od onih koje su namjenjene cjelinama sloja linka podataka. U okviru ovog sloja se još vrši detekcija grešaka u prenosu, retransmisija ramova u slučaju neke greške, kontrola toka radi izbjegavanja zagušenja kao i kontrola redoslijeda po kome se okviri sa podacima dostavljaju odredištu. Za ovaj sloj je definisano više protokola.

Sloj mrežeSloj mreže (N-Layer, Network Layer) obezbjeđuje virtuelnu vezu za prenos paketa (informacionih jedinica), od mjesta gdje se generišu do oderdišta. U ISO/OSI terminologiji kaže se da ovaj sloj obezbjeđuje servis transparentnog prenosa podataka između cjelina u sloj transporta. Tu se također vrši usmjeravanje paketa u okviru podmreže, kontrola toka, multipleksiranje, adresiranje, itd. Mrežni sloj je složeniji od ostalih slojeva; cjeline u drugim slojevima se nalaze samo u krajnjim sistemima dok se ovde nalaze i u čvorovima mreže. Kvalitet prenosa podataka zavisi od pojedinačne implementacije mrežnog sloja. On može biti pouzdan, što znaći da se svaki paket dostavlja:

bez greške, samo po jedan (dupliranje paketa je također greška), u odgovarajućem redoslijedu.

Ako to nije potpuno obezbijeđeno, otklananje eventualnih grešaka se prepušta višem sloju. Uticaj na ovaj sloj imaju i same funkcije podmreže preko kojih je ostvarena komunikacija između odgovarajućih cjelina.

7

Slika 2.

Slika 2.

Sloj transportaSloj transporta (T-Layer, Transport Layer) ili sloj prenos je sloj koji potpuno kontroliše razmjenu podataka između dva otvorena sistema, pa se kaže da on „premošćava razliku u kvalitetu koji zahtjeva sloj sesije i koji nudi sloj mreže“ Glavna namjena ovog sloja je da se višim slojevima obezbjedi transparentna i pouzdana veza za prenos podataka, tako da viši slojevi budu nezavisni od osobina podmreže. Drugim rječima, prenos treba da bude nezavisan od formata i sadržaja podataka koji se prenose. Podatke koje dobija od višeg sloja, sloja transporta na mjestu predaje rastavlja na manje jedinice, pakete, i poslije prenosa, na mjestu prijema opet generiše polaznu poruku. U zavisnosti od implementacije mrežnog sloja, zadužen je i za ispravljanje nastalih grešaka u prenosu kao i za korektan prenos podataka u sistemima gdje postoji više telekomunikacionih podsistema koji mogu imati nekompatibilne mrežne slojeve.

Sloj sesijeSloj sesije (S-Layer, Session Layer) ili sloj povezivanja inicira uspostavljanje i/ili raskidanje veze. To je različito od funkcija sloja transporta, koji treba da obezbijedi, održava, kontroliše i raskine vezu na zahtjev sloja sesije. Ovaj sloj se još naziva i sloj dijaloga. Njegova mana je da korisnicima omogući organizovanje i sihronizaciju dijaloga. Početak sesije (dijaloga) je često složena operacija. Neki od problema koji se rješavaju na ovom sloju su identifikacija učesnika u dijalogu, usaglašavanje opcija koje će kontrolisati dijalog (da li će komunikacija biti dupleks ili poludupleks), itd.

Sloj prezentacijeSloj prezentacije (P-Layer) ili sloj predstavljanja treba da prilagodi informacije koje mu dostavlja sloj primjene. Drugim riječima, zadužen je za sintaksu tih informacija. To znaći da procesi u sloju primjene ne moraju da vode računa o predstavljanju podataka, već samo o značenju.n Prevođenje na zajedničku sintaksu omogućava komunikaciju dva aplikativbna procesa. Glavne funkcije u tom smislu su kompresija podataka, konverzija koda u slučaju da su krajnji terminali nekompatibilni (npr. jedan koristi ASCII a drugi EBCDIC kod).

Sloj aplikacijeSloj aplikacije (A-Layer, Application Layer) ili sloj primjene obezbjeđuje prijenos podataka između aplikacionih procesa. On ne pruža nikakav servis drugim slojevima već ima zadatak da procesima koji se odvijaju na ovom nivou obezbijedi pristup OSI okruženju. Ako je neka aplikacija distribuirana na više sistema onda svaki njen dio čini jedan aplikacioni proces. Jedan dio tog procesa obezbjeđuje servis drugim dijelovima aplikacionog procesa koji je izvan referentnog modela OSI. Primjeri tih servisa bi bili servis koji omogućava prenos podataka (File Transfer Service) ili servis virtuelnog terminala (Virtual Terminal Service).

8

TCP/IP referentni model

Šta je TCP/IP?

TCP/IP je set protokola razvijen da omogući umreženim računarima da dijele resurse putem mreže. Razvila ga je grupa iz razvojnog centra okupljenog oko ARPAnet-a. Napomenimo još da je u periodu od juna 87. do juna 98. više od 300 različitih proizvođaća imalo proizvode koji su podržavali TCP/IP, i desetine hiljada mreža, različitih veličina i tipova, koji su ih kontrolisali. Taj broj je iz dana u dan sve veći što je najbolji primjer značaja TCP/IP –a u računarskim telekomunikacijama.

Najpribližnije objašnjenje seta protokola je „Internet Protocol Suite“ (internet protokol odjelo). TCP i Ip su dva protokola u jednom „odjelu“. Sobzirom da su TCP i IP najpoznatiji protokoli postalo je uobičajen izraz TCP/IP ili IP/TCP za označavanje cijele familije protokola. Primjetno je da ljudi koji se time bave, koriste TCP/IP za označavanje cijele familije protokola. Međutim to uopštavanje može dovesti do nekih nepravilnosti. Npr. kada neko prića o NFS-u, on će vjerovatno reći kako je NFS baziran na TCP/IP, ali to nije tačno. On je ustvari baziran na IP-u i jednoj pojednostavljanoj verziji TCP-a.

Slojevi

Kao i OSI model TCP/IP je zasnovan na prenosu podataka po slojevima (sa tom razlikom da OSI model ima 7 slojeva, a TCP/IP 4 ili 5). Imena slojeva koje TCP/IP podržava su aplikativni, transportni, internet i pristupni, pri ćemu se u nekim podjelama pristupni sloj dijeli na fizički i datalink sloj.

9

Sloj aplikacijeAplikativni sloj TCP/IP-ja odgovara zbiru aplikativnog, prezentacionom i sloju sesije OSI modela. Mrežni protokoli (i odgovarajući programi) na ovom nivou su Talent, FTP, HTTP i SMTP.

Sloj transportaTransportni sloj odgovara sloju 4 OSI modela, s tom razlikom da nema funkcionalnost OSI sesije. Osnovna namjena ovog sloja je da obezbjedi prenosni servis. Najvažniji protokoli sloja transporta su TCP (Transmission Control Protocol) i UDP (User Datagram Protocol). Oba protokola služe aplikativnom sloju za prenos podataka, a sam izbor zavisi od zahtjeva za pouzdanošću prenosa:

TCP je pouzdan, konekcioni protokol koji obezbjeđuje provjeru grešaka i kontrolu toka podataka preko virtualne veze, koja se uspostavlja i po završetku prenosa raskida. FTP, HTTP i SNMP servisi koriste TCP da bi obezbijedili prijenos podataka bez grešaka i gubitaka.

UDP je pouzdan, prenos bez konekcije, ali zato sa manjim opterečenjem mreže. UDP ne obuhvata provjeru grešaka pri prijenosu, niti ima mehanizme za kontrolu toka podataka. SNMP i multimedijalne aplikacije koriste UDP, SNMP zbog nadzora mreže (što je proces koji ne bi trebalo da preoptereti mrežu), a multimedijalne aplikacije zbog manjeg opterečenja mreže.

Sloj internetTreći sloj je odgovoran za usmjeravanje (ruting) podataka preko mreže. Omogućava kominikaciju preko mreža istog ili različitog tipa i obavlja prevođenje između različitih adresnih šema. IP (Internet Protocol) i ARP (Address Resolution Protocol) se nalaze u sloju 3.

10

Slika 3.

Slika 4.

Slojevi 1 i 2Kombinacija prenosa po datalink i fizičkom sloju se obavlja u hardveru uz pomoć pristupnih metoda kao što su CSMA/CD (Carrier Sensed Multiple Access with Collision Detection) iz Ethernet protokola. Ethernet funkcioniše na pristupnom nivou mreže, tako što Ethernet elektronika rdi na fizičkom sloju, a CSMA/CD MAC (Medium Access Control) metod po datalink sloju.

11

LITERATURA

1. Računarske mreže-Andreas Tanenbaum, prevod 4. izdanja, Mikroknjiga, Banja Luka, 2005 godina;

2. Damir Baronica-Umrežavanje računala, Strijelac, Zagreb 2000. Godina;

Internet izvori3. http://www.cet.rs/cetcitaliste 4. http://www.informatika.buzdo.com

12