02.1 Po co nam modele warstwowe
02.1.1 Wprowadzenie do komunikacji sieciowej
Komunikacja pomiędzy urządzeniami w sieci komputerowej nie jest jednorazowym zdarzeniem, lecz procesem składającym się z wielu etapów.
Na każdym etapie realizowane są określone zadania, które muszą zostać wykonane poprawnie, aby dane mogły dotrzeć od nadawcy do odbiorcy.
Aby uporządkować ten proces, w sieciach komputerowych stosuje się modele warstwowe.
02.1.2 Czym są modele warstwowe
Model warstwowy to sposób podziału procesu komunikacji sieciowej na logiczne warstwy, z których każda odpowiada za określone funkcje.
Każda warstwa:
-
realizuje ściśle określone zadania,
-
współpracuje z warstwą wyższą i niższą,
-
jest niezależna od szczegółów implementacyjnych innych warstw.
W sieciach komputerowych stosuje się dwa główne modele warstwowe:
-
model ISO/OSI,
-
model TCP/IP.
02.1.3 Dlaczego stosujemy modele warstwowe
Podział komunikacji na warstwy przynosi wiele praktycznych korzyści.
Najważniejsze korzyści:
-
łatwiejsze określenie zasad i reguł komunikacji (protokołów),
-
możliwość współdziałania urządzeń i oprogramowania różnych producentów,
-
uproszczenie analizy i zrozumienia procesu komunikacji,
-
łatwiejsze zarządzanie i kontrola poprawności transmisji danych.
Modele warstwowe eliminują chaos wynikający z różnorodności technologii i rozwiązań sieciowych.
02.1.4 Proces przesyłania danych w sieci
Zanim dane dotrą z urządzenia źródłowego do urządzenia docelowego:
-
są odpowiednio oznaczane i opisywane dodatkowymi informacjami,
-
przechodzą przez kolejne warstwy modelu,
-
są przesyłane przez urządzenia pośredniczące,
-
po stronie odbiorcy są interpretowane i przetwarzane.
Każda warstwa dodaje informacje potrzebne do:
-
identyfikacji danych,
-
ich poprawnego przesłania,
-
właściwej interpretacji po stronie odbiorcy.
02.1.5 Co by było bez modeli warstwowych
Gdyby nie istniał podział na warstwy:
-
każdy producent mógłby tworzyć własne, niekompatybilne rozwiązania,
-
urządzenia różnych firm nie mogłyby się ze sobą komunikować,
-
zarządzanie siecią byłoby bardzo trudne,
-
diagnozowanie problemów byłoby praktycznie niemożliwe.
Komunikacja działałaby poprawnie tylko w obrębie jednego producenta, ale nie w środowiskach mieszanych.
02.1.6 Przykład praktyczny – systemy operacyjne
Użytkownicy korzystają z różnych systemów operacyjnych:
-
Windows,
-
Linux,
-
macOS.
Każdy z tych systemów:
-
jest inaczej zaprojektowany,
-
inaczej realizuje zadania sieciowe,
-
ale dzięki modelom warstwowym efekt końcowy jest taki sam.
Strona WWW czy poczta elektroniczna działają podobnie niezależnie od systemu, ponieważ wszystkie stosują te same reguły komunikacji określone w warstwach.
02.1.7 Kluczowe korzyści modeli warstwowych
Stosowanie modeli warstwowych umożliwia:
-
zarządzanie procesem komunikacji w sieci,
-
jednoznaczne określenie ról i zadań poszczególnych elementów,
-
współdziałanie sprzętu i oprogramowania różnych producentów,
-
kontrolę poprawności komunikacji.
02.1.8 Znaczenie egzaminacyjne (INF.02)
Na egzaminie INF.02 należy pamiętać, że:
-
model warstwowy to narzędzie opisu, a nie fizyczna technologia,
-
ISO/OSI i TCP/IP porządkują sposób myślenia o sieci,
-
modele ułatwiają diagnostykę problemów sieciowych.
Częste pytania dotyczą:
-
celu stosowania modeli warstwowych,
-
korzyści wynikających z podziału na warstwy,
-
różnic między ISO/OSI a TCP/IP.
02.1.9 Podsumowanie
-
Komunikacja sieciowa to proces wieloetapowy.
-
Modele warstwowe porządkują i upraszczają ten proces.
-
Każda warstwa realizuje określone zadania.
-
Modele umożliwiają współpracę urządzeń różnych producentów.
-
Zrozumienie modeli warstwowych jest podstawą dalszej nauki sieci.
02.1.10 Sprawdź się (pytania kontrolne)
-
Dlaczego komunikacja sieciowa została podzielona na warstwy?
-
Jakie korzyści daje stosowanie modeli warstwowych?
-
Co mogłoby się stać, gdyby nie istniały modele warstwowe?
-
Dlaczego różne systemy operacyjne mogą poprawnie komunikować się w sieci?