Modelul ISO-OSI, Modelul TCP IP

Capitolul 1: Modelul ISO - OSI

La începutul anilor 1980, ideea de reţea devine din ce în ce mai populară printre ingineri, care au înţeles că fără o standardizare a tehnologiei reţelelor, dezvoltarea acestui concept va fi condamnată la eşec.

Astfel, în 1984, specialiştii de la Organizaţia Internaţională pentru Standardizare (ISO) au creat un model de reţea care să poată ajuta companiile să dezvolte reţele capabile să lucreze împreună. Acest model a primit numele OSI (Open Systems Interconnection Basic Reference Model), devenit disponibil imediat. [1]

Modelul ISO/OSI (vezi figura 1) este un model de comunicare a datelor pe niveluri (straturi), cu nivelul fizic la nivelul cel mai de jos şi cu protocoalele de aplicaţie în straturile superioare. El este unanim acceptat ca bază pentru înţelegerea modului în care operează o stivă de protocoale iar, în particular, este un model de referinţă foarte util pentru compararea diferitelor stive de protocoale pentru reţele.

Acest model are 7 niveluri, fiecare nivel asigurând un set de funcţii pentru stratul imediat superior şi bazându-se pe funcţiile asigurate de stratul imediat inferior.

Modelul ISO/OSI are la bază următoarele 5 principii:

• Un nivel trebuie introdus acolo unde este necesar un grad de abstractizare superior;

• Fiecare nivel de abstractizare trebuie să îndeplinească un set bine definit de funcţii;

• Funcţiile fiecărui nivel trebuie să respecte indicaţiile de standardizare internaţionale;

• Un nivel trebuie ales astfel încât să minimizeze fluxul de date între nivele;

• Nivelele trebuie să fie suficient de mari pentru a cuprinde funcţiile ce fac prelucrări similare şi suficient de mici astfel încât să nu devină o arhitectură greoaie. [2]

Figura 1 - Modelul ISO/OSI

1.1. Nivelul fizic

Nivelul fizic are rolul de a transmite datele de la un calculator la altul prin intermediul unui canal de comunicaţie în reţea. Aici, datele sunt văzute sub forma unui şir de biţi.

El include elementele fizice (hard) ale reţelei, metodele de transmisie a datelor (semnale de control, temporizări, etc.) şi tehnologiile de reţea (Ethernet, ARCNET, token ring).

Tot nivelul fizic stabileşte proprietăţile mecanice şi electrice ale canalelor de comunicaţie, precum şi detaliile procedurale referitoare la aceste caracteristici.

Nivelele de tensiune corespunzătoare unui bit de 1 sau 0, durata impulsurilor de tensiune, cum se iniţiază şi cum se opreşte transmiterea semnalelor electrice, asigurarea păstrării formei semnalului propagat sunt câteva dintre problemele de natură electrică specifice acestui strat.[3]

1.2. Nivelul legătură de date

Nivelul legătură de date corectează erorile de transmitere apărute la nivelul fizic, realizând o comunicare corectă între două noduri adiacente ale reţelei. El transferă datele brute între nivelul fizic şi nivelul reţea, acesta fiind reprezentat de placa de reţea.

Alte două funcţii ale acestui nivel sunt fluxul de date (viteza de transmisie să nu fie mai mare decât cea de recepţie) şi gestiunea legăturii (stabilirea conexiunii, controlul schimbului de date şi desfiinţarea conexiunii).

În acest strat, datele ce urmează a fi transmise se fragmentează şi se împachetează în vederea călătoriei prin mediul de conectare. Acolo unde datele sunt recepţionate, mesajul transmis este refăcut. [3]

1.3. Nivelul reţea

Nivelul reţea determină calea (ruta) pe care o vor urma datele pentru a ajunge la destinaţie, el asigurând şi interconectarea reţelelor cu arhitecturi diferite. Pe acest nivel, se gestionează traficul, congestiile şi ratele de transfer (vitezele) de-a lungul liniilor de transmisie. Este foarte important ca fluxul de date să fie dirijat astfel încât să se evite aglomerarea anumitor zone ale reţelei (congestionare).

Pentru îndeplinirea funcţiei de rutare se folosesc, în general, tabelele de rutare, acestea fiind de două feluri: statice şi dinamice.

Tabela statică trebuie actualizată de către administratorul de reţea, spre deosebire de tabelele dinamice de rutare, care sunt actualizate automat de către software-ul de reţea. Tabelele de rutare statice sunt utilizate atunci când configuraţia reţelei se schimbă rar. [3]