TEMAT 5 - 10.01.15
Model enkapsulacji Protokół TCP/IP

Temat I
1) Process enkapsulacji (definicja, schemat)
Transmisja w modelu OSI jest przeprowadzana w dót kolejnych warstw (na urządzeniu źródłowym), a następnie w górę (na serwerze lub urządzeniu docelowym). Proces przekazywania danych między warstwami protokołu jest nazywany enkapsulacją
lub kapsutkowaniem.




2) Wyjaśnij pojęcia: ramki, segmenty, pakiety danych, nagłuwki ramki, nagłuwki segmentu, dane (górny warstwy - sesji, przentacji, aplikacji), rysunek model enkapsulacji


W procesie enkapsulacji dane użytkownika (z warstwy aplikacji) są dzielone w warstwie transportu na:
- segment - zawiera m.in. numery portów. Tak przygotowane porcje danych wędrują do warstwy trzeciej, gdzie jest dodawany nagłówek zawierający adresy logiczne nadawcy i odbiorcy.
- pakiet - łącza dane są dodawane adresy fizyczne – tworzona jest ramka 
- ramka - fizyczna warstwa do postaci pozwalającej przesłać informację medium transmisyjnym. Dane wędrują do stacji docelowej i tam są ponownie przekształcane, najpierw z bitów na ramki, następnie na pakiety i segmenty, po czym zostają zinterpretowane przez aplikację na komputerze docelowym.

Model OSI definiuje jakie zadania oraz rodzaje danych mogą być przesyłane między warstwami w całkowitym oderwaniu od ich fizycznej i algorytmicznej realizacji, czyli zakłada istnienie warstw abstrakcji w medium transmisyjnym, sprzęcie oraz oprogramowaniu i wokół tych warstw orientuje specyficzne dla nich protokoły, realizowane przez te protokoły usługi świadczone wyższym warstwom oraz posiadane interfejsy, umożliwiające dostęp do warstwy przez procesy z innych warstw. Mimo iż każda z warstw sama nie jest funkcjonalna, to możliwe jest projektowanie warstwy w całkowitym oderwaniu od pozostałych. Jest to realne, jeżeli wcześniej zdefiniuje się protokoły wymiany danych pomiędzy poszczególnymi warstwami.
 

Trzy górne warstwy, czyli warstwa aplikacji, prezentacji i sesji, zajmują się współpracą z oprogramowaniem wykonującym zadania zlecane przez użytkownika systemu komputerowego. Tworzą one interfejs, który pozwala na komunikację z warstwami niższymi.
Warstwa aplikacji (ang. application layer) zajmuje się zapewnieniem dostępu do sieci aplikacjom użytkownika. W warstwie tej są zdefiniowane protokoły usług sieciowych takich jak HTTP, FTP, SMTP.
Warstwa prezentacji (ang. presentation layer) odpowiada za reprezentację danych — obsługę znaków narodowych, formatów graficznych oraz kompresję i szyfrowanie.
Warstwa sesji (ang. session layer) zapewnia aplikacjom komunikację między różnymi systemami. Zarządza sesjami transmisyjnymi poprzez nawiązywanie i zrywanie połączeń między aplikacjami.







Temat II
1) Definicja protokołu

Protokół TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) jest najpopularniejszym protokołem i podstawą działania Internetu. Jego możliwości routingu zapewniają maksymalną elastyczność w sieci na poziomie przedsiębiorstwa.
W sieci TCP/IP trzeba przydzielić klientom adresy IP. Klienci mogą również wymagać usługi nazw lub metody rozpoznawania nazw. W tej części omówiono adresowanie IP i rozpoznawanie nazw pod kątem usługi Połączenia sieciowe w sieciach TCP/IP.
Najpopularniejszym spośród protokołów komunikacyjnych jest protokół IP, powszechnie używany w sieciach LAN, a także w internecie. W sieciach IP dane są wysyłane w formie bloków określanych mianem pakietów. W przypadku transmisji z wykorzystaniem protokołu IP przed rozpoczęciem transmisji nie jest zestawiana wirtualna sesja komunikacyjna między dwoma urządzeniami.

 
2) Protokół IPX/SPX - opis
Dla sieci pracujących w środowisku Novell Netware został opracowany protokół IPX (ang. Internet Packet Exchange). Nie został on wyposażony w mechanizmy kontroli transmisji i nie gwarantuje, że wszystkie pakiety dotrą na miejsce. Podobnie jak w przypadku protokołu IP, niezawodność transmisji zapewnia protokół warstwy czwartej — SPX (ang. Sequenced Packet Exchange).
Adresacja w protokole IPX składa się z dwóch części: adresu sieci i adresu hosta. Pierwszy z nich jest liczbą 32-bitową, drugi — 48-bitową i odpowiada adresowi MAC karty sieciowej. Obecnie protokoły IPX/SPX praktycznie nie są stosowane, ponieważ zostały wyparte przez stos protokołów TCP/IP.
 
3) Protokół AppleTalk - opis
AppleTalk jest protokołem opracowanym przez firmę Apple, stosowanym w sieciach komputerowych opartych na systemie operacyjnym MacOS. Protokół ten wykorzystują proste sieci równorzędne. Aktualnie protokół AppleTalk nie jest rozwijany, został
zastąpiony przez protokół TCP/IP. 
Protokoły IP, IPX i AppleTalk są protokołami rutowalnymi (ang. routed protocol). Oznacza to, że mogą być obsługiwane przez routery, a więc mogą przenosić dane między różnymi sieciami.
 
4) Protokół NetBEUI - opis
NetBEUI to prosty protokół opracowany przez IBM i wykorzystywany jedynie w systemach operacyjnych firmy Microsoft. Protokół ten cechuje się minimalnymi wymaganiami i dużą odpornością na błędy. Sprawdza się jednak tylko w małych sieciach lokalnych
— nie może być używany w internecie, gdyż nie jest protokołem rutowalnym. W najnowszych wersjach systemów Windows protokół ten został zastąpiony przez TCP/IP.
 
5) Model TCP/IP - definicja
Model TCP/IP (ang. Transmission Control Protocol/lnternet Protocol) to teoretyczny model warstwowej struktury komunikacji sieciowej. Opiera się on na szeregu współpracujących ze sobą warstw (ang. layers). Założenia modelu TCP/IP są pod
względem organizacji warstw zbliżone do zatożeń modelu OSI, jednak liczba warstw jest mniejsza i lepiej odzwierciedla prawdziwą strukturę Internetu.
 
6) Porównania modeli TCP/IP oraz OSI
Związek między protokołem IP I protokołem TCP jest bardzo istotny. Protokół IP określa drogę dla pakietów, a protokół TCP zapewnia niezawodny transport.
 

 
Porównanie modeli OSI i TCP/IP
 


 
7) Opis warstw modelu TCP/IP 
Warstwa aplikacji (ang. application layer) to najwyższy poziom, w którym pracują aplikacje, na przykład serwer WWW czy przeglądarka internetowa. Warstwa ta obejmuje zestaw gotowych protokołów, które są wykorzystywane przez aplikacje do przesyłania w sieci różnego typu informacji.
Warstwa transportowa (ang. transport layer) odpowiada za przesyłanie danych i kieruje właściwe informacje do odpowiednich aplikacji, wykorzystując porty określane dla każdego połączenia. Warstwa transportowa nawiązuje i zrywa połączenia między
komputerami. W tej warstwie działa protokół TCP (przesyłający potwierdzenia odbioru porcji danych, co gwarantuje pewność transmisji) oraz protokół UDP (bez potwierdzeń odbioru).
Warstwa internetowa (ang. internet layer) ma za zadanie podzielenie segmentów na pakiety i przesłanie ich dowolną siecią. Pakiety trafiają do sieci docelowej niezależnie od przebytej drogi. Tą warstwą zarządza protokół IP. Tutaj jest określana najlepsza
ścieżka i następuje przełączanie pakietów.
Warstwa dostępu do sieci (ang. network access layer) zajmuje się przekazywaniem danych przez fizyczne połączenia między urządzeniami sieciowymi (np. karty sieciowe lub modemy). Dodatkowo warstwa ta jest wyposażona w protokoły służące do dynamicznego określania adresów IP.
 
8) Przykład transmisji w protokołach TCP/IP 
Przykład komunikacji z wykorzystaniem protokołu TCP/IP

Niezawodny transfer danych oznacza zapewnienie, że jeżeli tylko istnieje taka możliwość, każdy komunikat dotrze do odbiorcy. Duża przepustowość określa ilość informacji jaką można przesłać w zadanym czasie.