Modelul OSI

Modelul OSI

Lucrul in retea presupune transmiterea datelor de la gazda la alta. Acest proces complex poate fi impartit in etape:

▪ Recunoasterea datelor

▪ Impartirea datelor in blocuri mai usor de manevrat.

▪ Adaugarea de informatii fiecarui bloc de date, pentru a localiza datele respective si a identifica destinatarul.

▪ Adaugarea unor informatii de sincronizare si de verificare a erorilor.

▪ Transmiterea datelor in retea.

In 1978, Organizatia de Standarde Internationale (ISO-International Standards Organization) a publicat un set de specificatii care descriau o arhitectura de retea pentru conectarea dispozitivelor de tipuri diferite. Documentul initial se aplica sistemelor deschise unul catre celalalt, deoarece ele puteau folosi aceleasi protocoale si standarde pentru a face schimb de informatii.

In 1984, ISO a publicat o versiune revizuita a acestui model, pe care a numit-o modelul de referrinta OSI (Operating Systems Interconnection), care a devenit un standard international si serveste drept ghid pentru interconectarea in retea.

Modelul OSI este o arhitectura de retea care imparte comunicatia in retea pe sapte niveluri. Fiecare nivel presupune anumite activitati, componente sau protocoale in  retea. Cele sapte niveluri sunt:

7. Nivelul Aplicatie

6. Nivelul Prezentare

5. Nivelul Sesiune

4. Nivelul Transport

3. Nivelul Retea

2. Nivelul Legatura de date

1. Nivelul Fizic

Un nivel OSI are un set bine definit de functii de retea, iar functiile fiecarui nivel comunica si colaboreaza cu functiile nivelurilor aflate imediat deasupra si dedesubtul nivelului respectiv. De exemplu nivelul Sesiune trebuie sa comunice si sa conlucreze cu nivelurile Prezentare si Transport.

Fiecare nivel asigura anumite servicii sau actiuni care pregatesc datele pentru a fi transmise in retea catre un alt calculator. Toate cererile sunt transmise de la un nivel la altul prin intermediul interfetelor. Fiecare nivel se bazeaza pe activitatile si serviciile nivelului ierarhic inferior.

Nivelurile sunt configurate in asa fel incat fiecare dintre ele se comporta ca si cand ar comunica direct cu nivelul echivalent de pe celalalt calculator. Aceasta reprezinta o comunicatie logica, sau virtuala, intre nivelurile echivalente, asa cum este prezentat in figura 1.4.

Nivelul aplicatie, cel mai inalt in ierarhia OSI, serveste drept fereastra prin care aplicatiile au acces la serviciile de retea. Acest nivel nu ofera servicii altui nivel si reprezinta interfata prin care utilizatorul are acces la aplicatiile in retea, cum ar fi software pentru transferul de fisiere, pentru accesul la bazele de date sau pentru posta electronica.

Nivelul prezentare, determina formatul folosit pentru schimbul de date intre calculatoarele din retea. El poate fi numit si 'Traducatorul retelei'. In cazul calculatorului emitator, acest nivel converteste datele din formatul transmis de nivelul superior (Aplicatie), intr-un format intermediar, universal recunoscut. In calculatorul receptor, acest nivel converteste formatul intermediar intr-unul care poate fi folosit de nivelul Aplicatie al calculatorului respectiv. De asemenea, acest nivel gestioneaza conversia de protocoale, conversia si criptarea datelor, modificarea sau conversia setului de caractere, precum si interpretarea comenzilor grafice. De asemenea, nivelul Prezentare realizeaza comprimarea datelor. La acest nivel functioneaza un utilitar numit redirector, care are rolul de a dirija (redirecta) operatiile de intrare/iesire catre resursele de pe un server.

Calculatorul A Comunicatie Calculatorul B

Aplicatie

virtuala

	Prezentare

	Sesiune

	Transport

	Retea

	Legatura de date

	Fizic

Figura 1.4. Relatiile dintre nivelurile OSI.

Nivelul Sesiune permite ca doua aplicatii aflate pe calculatoare diferite sa stabileasca, sa foloseasca si sa incheie o conexiune numita sesiune. Acest nivel asigura recunoasterea numelor si alte functii, cum ar fi cea de securitate, necesare pentru ca doua aplicatii sa comunice prin retea. Nivelul Sesiune permite sincronizarea intre procesele utilizator, prin plasarea unor caractere de validare (checkpoints) in fluxul de date. Astfel, daca in retea apare o defectiune, trebuie retransmise doar datele aflate dupa ultimul caracter de validare. De asemenea, acest nivel implementeaza controlul dialogului intre procesele care comunica, stabilind care parte transmite, cand, pentru cat timp, etc.

Nivelul Transport, este un nivel de conexiune suplimentar, aflat sub nivelul sesiune. El asigura transportul pachetelor de date la destinatie, fara erori, in succesiune, fara pierderi si fara duplicate. Acest nivel reimpacheteaza mesajele, fragmentandu-le pe cele de dimensiuni mai mari in mai multe segmente sau concatenind mai multe pachete mici intr-un singur segment. La capatul receptor, nivelul Transport despacheteaza mesajele, reansamblandu-le in forma originala si transmite de obicei un semnal de confirmare a primirii. In concluzie, nivelul Transport permite controlul fluxului, tratarea erorilor si participa la rezolvarea problemelor legate de transmisia si receptionarea pachetelor. El constituie granita intre nivele superioare care se refera la gazda si nivelele inferiore care se refera la accesul la mediul de comunicatie.

Nivelul retea este responsabil pentru adresarea mesajelor si conversia adreselor logice (IP) si a numelor in adrese fizice (MAC). Acest nivel determina, de asemenea ruta (calea de acces) de la sursa la destinatie. El stabileste calea pe care trebuie sa o urmeze datele in functie de conditiile retelei, prioritatea serviciilor si alti factori. In plus, gestioneaza problemele de trafic in retea, cum ar fi comutarea intre pachete, rutarea si controlul aglomerarii datelor. Segmentele primite de la nivelul superior se transforma in pachete, prin adaugarea informatiilor de adresare, in cazul calculatorului emitator si respectiv, suprimarea acestor informatii si transmiterea datelor nivelului superior, in cazul calculatorului receptor.

Nivelul Legatura de date transmite cadrele de date de la nivelul Retea catre nivelul Fizic, cel care realizeaza transportul sirurilor de biti. La capatul receptor, el impacheteaza bitii "bruti" sositi de la nivelul Fizic in cadre de date. Un cadru de date este o structura logica, organizata, in care pot fi plasate datele. La receptor, pachetul strabate nivelurile in ordine inversa. Un utilitar software de pe fiecare nivel citeste din pachet informatiile de adresare, le inlatura, dupa care transfera pachetul nivelului urmator. Atunci cand pachetul ajunge in sfarsit la nivelul Aplicatie, informatiile de adresare sunt complet inlaturate, volumul de date recapatandu-si forma initiala, care poate fi interpretata de receptor.

Cu exceptia nivelului Fizic, nici un alt nivel nu poate transfera informatii direct catre echivalentul sau de pe un alt calculator. Informatia de pe calculatorul sursa trebuie sa treaca prin toate nivelurile inferioare. Apoi, datele strabat cablul de retea (mediul de comunicatie) pana la calculatorul receptor, unde parcurg in sens invers ierarhia de niveluri, pana cand ajung la acelasi nivel care a transmis informatia de pe calculatorul sursa. De exemplu, daca nivelul Retea transmite informatii de pe calculatorul A, acestea "coboara" prin nivelurile Legatura de date si Fizic, sunt transmise pe cablul de retea, dupa care "urca" prin nivelurile Fizic si Legatura de date de pe calculatorul B, pana la nivelul Retea.