02.4 Zadania poszczególnych warstw
02.4.1 Cel lekcji
Celem lekcji jest zrozumienie:
-
jakie zadania realizuje każda warstwa modelu TCP/IP,
-
jakie informacje są dodawane na poszczególnych etapach,
-
jak wygląda pełny proces przesyłania danych od nadawcy do odbiorcy.
Proces zostanie omówiony na przykładzie wysyłania wiadomości e-mail, ale dotyczy każdej formy komunikacji sieciowej.
02.4.2 Warstwa aplikacji – tworzenie danych
Zadania warstwy aplikacji
-
umożliwia użytkownikowi tworzenie danych,
-
przygotowuje dane do wysłania,
-
koduje dane w odpowiedni sposób.
Przykład
Użytkownik:
-
pisze wiadomość e-mail,
-
korzysta z komunikatora,
-
wysyła formularz na stronie internetowej.
Na tym etapie powstaje treść danych, ale nie są one jeszcze gotowe do przesłania przez sieć.
02.4.3 Warstwa transportowa – podział i identyfikacja danych
Zadania warstwy transportowej
-
dzieli dane na mniejsze fragmenty (segmenty),
-
dodaje informacje pozwalające na:
-
złożenie danych w odpowiedniej kolejności,
-
identyfikację aplikacji.
-
Ważne informacje dodawane w tej warstwie
-
numery portów aplikacji:
-
port źródłowy,
-
port docelowy.
-
Dzięki portom system wie:
-
że dane są np. wiadomością e-mail,
-
a nie innym rodzajem komunikacji.
02.4.4 Warstwa internetowa – adresacja IP i routing
Zadania warstwy internetowej
-
dodaje adres IP nadawcy,
-
dodaje adres IP odbiorcy,
-
umożliwia przesył danych przez sieci rozległe.
Znaczenie adresów IP
Adresy IP pozwalają urządzeniom pośredniczącym (routerom):
-
rozpoznać miejsce docelowe danych,
-
przesłać je właściwą drogą.
Od tego momentu segmenty stają się pakietami.
02.4.5 Warstwa dostępu do sieci – komunikacja lokalna
Zadania warstwy dostępu do sieci
-
tworzy ramki,
-
dodaje adresy fizyczne (MAC),
-
przygotowuje dane do transmisji w sieci lokalnej.
Jakie adresy są dodawane
-
adres MAC urządzenia wysyłającego,
-
adres MAC urządzenia pośredniczącego (najczęściej routera).
Dzięki temu ramki:
-
trafiają do właściwego urządzenia w sieci lokalnej,
-
mogą zostać przesłane dalej do sieci rozległej.
02.4.6 Kodowanie danych i transmisja
Po zakończeniu enkapsulacji:
-
ramki są kodowane do postaci bitów,
-
dane trafiają do medium transmisyjnego,
-
są przesyłane przez urządzenia pośredniczące.
Ten etap dotyczy już fizycznego przesyłu sygnału.
02.4.7 Proces po stronie hosta docelowego – dekapsulacja
Po odebraniu danych przez hosta docelowego:
-
bity są zamieniane na ramki,
-
ramki na pakiety,
-
pakiety na segmenty,
-
dane są składane w całość,
-
trafiają do warstwy aplikacji.
Ten proces nazywa się dekapsulacją i jest odwrotnością enkapsulacji.
02.4.8 Uproszczenie procesu (ważne!)
Opisany proces:
-
jest celowo uproszczony,
-
pomija szczegóły routingu między routerami,
-
nie uwzględnia zmiany mediów transmisyjnych.
Szczegóły te będą omawiane w kolejnych modułach (routing, media, sieci WAN).
02.4.9 Zastosowanie do modelu ISO/OSI
Proces komunikacji:
-
w modelu ISO/OSI wygląda analogicznie,
-
różni się jedynie liczbą warstw,
-
zasada enkapsulacji i dekapsulacji pozostaje taka sama.
Dlatego opis procesu na jednym modelu pozwala bez problemu opisać go na drugim.
02.4.10 Najważniejsze skojarzenia egzaminacyjne (INF.02)
-
dane użytkownika → warstwa aplikacji
-
segmenty + porty → warstwa transportowa
-
pakiety + IP → warstwa internetowa
-
ramki + MAC → warstwa dostępu do sieci
-
bity → transmisja fizyczna