Po ukończeniu tego rozdziału będziesz rozumiał następujące zagadnienia:

• warstwy w ogólnym modelu komunikacji;
• model OSI;
• jak model OSI wypada w porównaniu z modelem TCP/IP.

Podczas ostatnich dwóch dziesięcioleci miał miejsce olbrzymi wzrost liczby i wielkości sieci. Jednakże, wiele sieci było tworzonych przy użyciu różnych implementacji sprzętu i oprogramowania. W rezultacie, wiele sieci było niekompatybilnych i powstały trudności dla sieci, używających różnych specyfikacji, w komunikowaniu się ze sobą. Aby zająć się tym problemem Międzynarodowa Organizacja Standaryzacji (ISO) przebadała wiele planów sieci. ISO dostrzegła potrzebę stworzenia modelu, który pomógłby tworzącym sieć wdrożyć sieci, które mogłyby pracować i komunikować się ze sobą (ang. interoperability - zdolność do wzajemnej komunikacji i współpracy) i dlatego w 1984 r. wydano referencyjny model ISO.

Ten rozdział wyjaśnia jak standardy zapewniają większą kompatybilność i współpracę pomiędzy różnego typu technikami sieciowymi. W tym rozdziale, będziesz się uczył jak zaaprobowany przez ISO model planu sieci wspiera standardy sieciowe. Dodatkowo zobaczysz jak informacje lub dane pokonują drogę od programów aplikacyjnych (takich jak arkusze kalkulacyjne) przez środek przekazu (medium transmisyjne) sieci (np. kabel) do innych aplikacji zlokalizowanych w innym komputerze, w danej sieci. Podczas pracy z tym rozdziałem poznasz podstawowe funkcje występujące w każdej warstwie modelu OSI. Funkcje te będą służyć jako podstawa gdy zaczniesz budować, projektować i rozwiązywać problemy z związane z sieciami.

Koncept warstw pomoże ci zrozumieć działania występujące podczas komunikacji jednego komputera z innym. Pokazane na rysunku 1 kwestie dotyczą przemieszczania fizycznych obiektów takich jak elektroniczne dane lub ruch na autostradzie. Ten ruch obiektów, obojętnie czy jest logiczny czy fizyczny, jest nazywany przepływem. Jest wiele warstw które pomagają opisać szczegóły procesu przepływu. Innymi przykładami systemów które działają na zasadzie przepływu są: publiczne wodociągi, system autostrad, system pocztowy i telefoniczny.

Obejrzyj rysunek 2: listę porównywalnych sieci. Jaką sieć oglądasz? Co przepływa? Jak różne są postaci obiektów które przepływają ? Jakie są zasady przepływu ? Gdzie występuje przepływ ? Sieci wyliczone w tej liście dadzą ci analogie sieci komputerowych co pomoże ci je zrozumieć.

Innym przykładem użycia koncepcji warstw w analizie codziennych tematów jest obserwacja ludzkiej rozmowy. Kiedy chcesz przekazać jakąś ideę innej osobie pierwszą rzeczą którą robisz jest wybranie sposobu wyrazu, później decydujesz jak ją odpowiednio przekazać, i w końcu przekazujesz ją.

Wyobraź sobie jakiegoś chłopca, który siedzi na końcu bardzo długiego stołu. Na drugim końcu tego stołu (całkiem daleko) siedzi jego babcia. Młodzieniec mówi po angielsku. Babcia woli mówienie po hiszpańsku. Stół jest zastawiony wspaniałymi daniami przyrządzonymi przez babcię. Nagle młodzieniec krzyczy z całych sił "Hej! Podaj mi ryż." I sięga przez stół aby go chwycić. W większości przypadków to zachowanie określono by jako niegrzeczne. Co powinien zrobić ten chłopiec aby przekazać swoją prośbę w bardziej akceptowalny sposób?

Aby pomóc ci w znalezieniu odpowiedzi na to pytanie, przeanalizujemy proces komunikacji używając warstw. Najpierw jest pomysł - chłopiec chce ryż; potem jest przedstawienie pomysłu - mówienie po angielsku (zamiast po hiszpańsku); następna jest metoda przekazu - "Hej! Podaj mi ryż."; na końcu środek przekazu - krzyczenie (dźwięk) i sięgnięcie (fizyczna akcja) przez stół po ryż.

Możesz zauważyć że grupy czterech warstw, trzy uniemożliwiają chłopcu przekazanie swojej idei w odpowiedni/akceptowalny sposób. Pierwsza warstwa (idea) jest do zaakceptowania. Druga (przedstawienie) używając angielskiego zamiast hiszpańskiego, i trzecia (przekaz) domaganie się zamiast uprzejmej prośby, definitywnie nie przestrzegają zaakceptowanych reguł towarzyskich. Czwarta warstwa (środek przekazu), krzyczenie i chwytanie ze stołu bardziej niż uprzejma prośba o pomoc innej osoby siedzącej w pobliżu, nie jest, w większości towarzyskich sytuacji, akceptowalnym zachowaniem.

Poprzez analizę tej interakcji w kategoriach warstw możesz łatwiej zrozumieć niektóre problemy porozumiewania się ludzi oraz komputerów i możesz łatwiej zrozumieć jak te problemy rozwiązywać.

Jak się dowiedziałeś w rozdziale pierwszym, najbardziej podstawowy poziom komputerowych informacji składa się z cyfr binarnych, inaczej bitów bity (zer i jedynek). Komputery wysyłające jeden lub dwa bity informacji nie byłyby jednak zbyt użyteczne, więc inne pogrupowania - bajty, kilobajty, megabajty i gigabajty - są konieczne. Żeby komputery przesyłały informacje w sieci, wszystkie wiadomości w sieci biorą swój początek w źródle i podróżują do celu swojego przeznaczenia.

Jak jest to zilustrowane na rysunku. Informacja która podróżuje w sieci nazywa na jest danymi, pakietami lub pakietami danych. Pakiet danych jest logicznie pogrupowaną jednostką informacji która porusza się pomiędzy systemami komputerowymi. Zawiera ona informację o źródle danych wraz z innymi elementami które są potrzebne do umożliwienia pewnej komunikacji z urządzeniem docelowym. Adres źródłowy w pakiecie precyzuje tożsamość komputera który wysyła pakiet. Adres celu precyzuje tożsamość komputera który ostatecznie odbiera pakiet.

Podczas twojej nauki o sieciach, będziesz słyszał nawiązanie do określenia medium transmisyjne. W nauce o sieciach, medium transmisyjne jest to materiał, przez który przemieszczają się pakiety danych. Może to być jeden z następujących materiałów:

• druty telefoniczne;
• skrętka nieekranowana kategorii piątej (używana w 10BASE-T Ethernet);
• kable koncentryczne (używane jako kabel TV);
• światłowody.

Są jeszcze dwa typy środków przekazu które są mniej oczywiste, ale pomimo to powinny być brane pod uwagę w komunikacji sieciowej. Pierwszym jest atmosfera (głównie tlen, azot i woda) które przenosi fale radiowe, mikrofale i światło.

Komunikacja bez jakiegokolwiek typu przewodu lub kabla nazywana jest bezprzewodową (ang. wireless) lub inaczej przestrzenną (ang. free-space), Jest to możliwe przy użyciu fal elektromagnetycznych (EM). Do fal elektromagnetycznych, które w próżni przemieszczają się z prędkością światła, zaliczamy fale energetyczne, fale radiowe, mikrofale, światło podczerwone, widzialne, ultrafioletowe, promieniowanie rentgenowskie (X-Rays) i promienie gamma. Fale elektromagnetyczne podróżują przez atmosferę, a także przez próżnię przestrzeni kosmicznej (gdzie praktycznie nie ma materii).

Żeby pakiety danych podróżowały od źródła do celu w sieci, ważne jest aby wszystkie urządzenia w sieci mówiły jednym językiem, czyli protokołem. Protokół jest to zbiór reguł które czynią komunikację w sieci sprawniejszą. Oto kilka pospolitych przykładów:

• W kongresie pewne zasady kolejności przemawiania, pozwala setkom deputowanych, którzy chcą przemawiać, aby przekazali swoje idee w uporządkowany sposób.
• Podczas jazdy samochodem, inne samochody powinny sygnalizować kiedy chcą skręcić; jeżeli by tego nie robiły na drogach byłby chaos.
• Podczas lotu samolotem pilot przestrzega wielu specyficznych zasad porozumiewania się z innymi samolotami i kontrolą lotów.
• Kiedy odbieramy telefon, ktoś mówi "Halo", wtedy osoba dzwoniąca mówi "Halo. Mówi ..."; i tak w tą i z powrotem.

Jedną z technicznych definicji protokołu przesyłania danych jest: zbiór zasad, lub porozumienie, które określa format i transmisję danych. Warstwa n na jednym komputerze komunikuje się z warstwą n innego komputera. Reguły i konwencje używane podczas tej komunikacji są znane pod wspólną nazwą Warstwa n protokołu.

Referencyjny model OSI jest głównym modelem komunikacji sieciowej. Chociaż istnieją jeszcze inne modele, większość sprzedawców sieci wiąże swoja produkty z referencyjnym modelem OSI, szczególnie gdy chcą szkolić użytkowników w zakresie używania ich produktów. Uważają go za najlepsze dostępne narzędzie do nauki ludzi o wysyłaniu i odbieraniu danych w sieci.

Referencyjny model OSI pozwala na podgląd funkcji które występują w każdej warstwie. Co ważniejsze referencyjny model OSI jest strukturą, którą możesz użyć aby zrozumieć jak informacje przemieszczają się poprzez sieć. Dodatkowo, możesz użyć referencyjnego modelu OSI aby pokazać jak informacja lub pakiet danych przemieszcza się od programu aplikacyjnego (np. arkusze kalkulacyjne, dokumenty, itp.) przez medium transmisyjne sieci (np. kable, itp.) do innych programów aplikacyjnych które są zlokalizowane w innych komputerach należących do sieci, nawet jeżeli nadawca i odbiorca posiadają różne typy sieci.

W referencyjnym modelu OSI, znajduje się siedem ponumerowanych warstw, każda z nich ilustruje szczególną funkcję sieciową. Ta separacja funkcji sieciowych nazywana jest warstwowaniem (layering). Podzielenie sieci na te siedem warstw dostarcza następujących korzyści:

• Dzieli komunikację sieciową na mniejsze, prostsze części, co czyni ją łatwiejszą do zrozumienia.
• Ujednolica komponenty sieciowe umożliwiając wielu producentom ich rozwój i wspieranie.
• Umożliwia różnym typom sprzętu i oprogramowania komunikowanie się ze sobą.
• Uniemożliwia aby zmiany w jednej warstwie wpływały na inne warstwy, co wpływa na ich szybszy rozwój.

Każda indywidualna warstwa OSI posiada zestaw funkcji które musi wykonywać aby pakiety danych w sieci podróżowały od źródła do celu. Poniżej znajduje się krótki opis każdej z warstw modelu OSI które pokazano na rysunku.

Warstwa aplikacyjna jest warstwą modelu OSI najbliższą użytkownikowi; dostarcza usługi sieciowe aplikacjom użytkownika. Różni się od innych warstw tym, że nie dostarcza usług żadnym innym warstwom modelu OSI, a raczej tylko aplikacjom z poza modelu OSI. Przykładami takich aplikacji są arkusze kalkulacyjne, edytory tekstu i programy terminala bankowego. Warstwa aplikacji ustala dostępność zamierzonych partnerów komunikacji, synchronizuje i ustala porozumienie co do procedur korekcji błędów i kontroli integralności danych. Jeżeli chcesz zapamiętać warstwę 7 w paru słowach, pomyśl o przeglądarkach.

Warstwa prezentacji zapewnia, że informacja wysłana przez warstwę aplikacji jest czytelna dla warstwy aplikacji innego systemu. Jeśli jest to konieczne, warstwa prezentacji tłumaczy pomiędzy wielorakimi formatami danych poprzez użycie wspólnego formatu. Jeżeli chcesz zapamiętać co kryje się pod pojęciem warstwy 6, pomyśl o wspólnym formacie danych.

Jak sugeruje jej nazwa, warstwa sesji zakłada, zarządza, i zakańcza sesje pomiędzy dwoma komunikującymi się komputerami w sieci (hosts). Warstwa sesji dostarcza swoich usług warstwie prezentacji. Synchronizuje także dialog pomiędzy warstwami prezentacji dwóch węzłów i zarządza ich wymianą danych. Oprócz kontroli sesji, warstwa sesji oferuje zabezpieczenie efektywnego transferu danych, klas usług i zgłaszanie wyjątkowych problemów warstwy sesji, warstwy prezentacji, i warstwy aplikacji. Jeżeli chcesz zapamiętać warstwę 5 poprzez jak najmniejszą liczbę słów, pomyśl o dialogach i rozmowach.

Warstwa transportu dzieli dane wysyłane przez system komputera (hosta) sieciowego wysyłającego je i ponownie składa je w strumienie danych w systemie hosta odbierającego. Granica pomiędzy warstwą sesji a warstwą transportu może być rozumiana jako granica pomiędzy protokołami warstw mediów transmisyjnych, a protokołami warstwy hosta. Podczas gdy warstwy aplikacji, prezentacji i sesji zajmują się kwestiami aplikacji, niższe trzy warstwy zajmują się kwestiami transportu danych.

Warstwa transportowa próbuje zapewnić usługę transportu danych, która to usługa osłania trzy górne warstwy przed szczegółami przeprowadzania transportu. Szczególnie kwestie takie, jak niezawodne transportowanie danych pomiędzy dwoma hostami, dotyczy warstwy transportowej. W dostarczaniu usług komunikacyjnych, warstwa transportowa nawiązuje, zarządza i odpowiednio zakańcza wirtualne obwody. Aby dostarczyć niezawodnych usług używane są systemy wykrywania i usuwania błędów transportowych oraz kontroli przepływu informacji. Jeżeli chcesz zapamiętać warstwę 4 poprzez jak najmniejszą ilość słów, pomyśl o jakości usług i niezawodności.

Warstwa sieciowa jest warstwą kompleksową która zapewnia połączenie i wybór ścieżki transportu pomiędzy dwoma systemami hostów, które mogą być zlokalizowane w geograficznie oddzielonych sieciach. Jeżeli chcesz zapamiętać warstwę 3 poprzez jak najmniejszą ilość słów, pomyśl o wyborze ścieżki, przełączaniuting) i adresowaniu.

Warstwa łącza danych zapewnia niezawodny transfer danych poprzez fizyczne łącze. Robiąc to, warstwa łącza danych jest zaangażowana w fizyczne (a nie logiczne) adresowanie, topologie sieci, dostęp do sieci, zawiadomienie o błędach, uporządkowane dostarczenie ramek i kontrolę przepływu danych. Jeżeli chcesz zapamiętać warstwę 2 poprzez jak najmniejszą liczbę słów, pomyśl o ramkach i kontroli dostępu do mediów transmisyjnych.

Warstwa fizyczna określa elektryczne, mechaniczne, formalne i funkcjonalne wymogi aktywacji, utrzymywania, i deaktywacji fizycznego połączenia pomiędzy końcowymi systemami. Takie cechy jak: poziom napięcia, przedział zmian napięcia, fizyczna prędkość przesyłu, maksymalne odległości przy transmisji, fizyczne łączniki, i inne podobne atrybuty są definiowane przez specyfikacje warstwy fizycznej. Jeżeli chcesz zapamiętać warstwę 1 poprzez jak najmniejszą liczbę słów, pomyśl o sygnałach i mediach transmisyjnych.

Wiesz że wszystkie wiadomości w sieci pochodzą od źródła i są wysyłane do miejsca przeznaczenia, i że informacja która jest wysyłana w sieci jest nazywana danymi, lub pakietami danych. Jeżeli jeden komputer (host A) chce wysłać dane do innego komputera (host B), dane muszą być najpierw spakowane przez proces nazywany obudowaniem (encapsulation).

Obudowanie pakuje dane z potrzebnymi informacjami o protokołach przed ich transportem sieciowym. Dlatego też, podczas gdy pakiet danych przemieszcza się poprzez warstwy modelu OSI, otrzymuje nagłówki (headers), "ogonki" (trailers), i inne informacje. (Słowo "nagłówek" oznacza że została dodana informacja o adresie).

Aby wyjaśnić jak przebiega obudowanie, przeanalizujmy sposób w jaki dane podróżują poprzez warstwy, jak jest to zilustrowane na rysunku. Zaraz po tym, jak informacja zostanie wysłana ze źródła, co przedstawia ilustracja, podróżuje ona przez warstwę aplikacji w dół, poprzez inne warstwy. Jak widać pakowanie danych i ich przepływ, podlegają zmianom gdy sieć wykonuje swoje usługi dla końcowego użytkownika. Jak jest to zilustrowane na rysunkach, sieci muszą wykonywać następujące kroki konwersji żeby obudować dane:

Gdy użytkownik wysyła wiadomość e-mail, jej alfanumeryczne znaki są konwertowane na dane, które mogą podróżować poprzez sieć zewnętrzną (internetwork).

Dane są pakowane do transportu w sieci zewnętrznej. Poprzez użycie segmentów, funkcja transportowa zapewnia, że wiadomości hostów na obu końcach systemu e-mailowego będą niezawodnie przekazane.

Dane są zebrane w pakiety, inaczej datagramy, które zawierają nagłówek sieciowy ze źródła i logiczny adres miejsca przeznaczenia. Adresy te pomagają urządzeniom sieciowym wysyłać pakiety poprzez sieć, wzdłuż wybranej ścieżki.

Każde urządzenie sieciowe musi umieszczać pakiety w ramkach. Ramka umożliwia połączenie z następnym bezpośrednio połączonym urządzeniem sieciowym w łączu. Każde urządzenie na wybranej ścieżce sieciowej potrzebuje takiego "oprawiania w ramki" aby połączyć się z następnym urządzeniem.

Ramka musi być skonwertowana do ciągu zer i jedynek (bitów) aby mogła być przesłana poprzez medium (zazwyczaj przewód). Funkcja zegarowa umożliwia urządzeniom rozpoznawanie tych bitów, gdy podróżują one poprzez medium. Medium transmisyjne w faktycznej sieci może się różnić na poszczególnych odcinkach sieci. Na przykład wiadomość sieciowa może powstawać w sieci LAN, pokonywać szkielet sieciowy miasteczka studenckiego i wychodzić poprzez łącze sieci WAN dopóki nie znajdzie swojego celu w innej odległej sieci LAN. Nagłówki (headers) i ogonki (trailers) są dodawane gdy dane poruszają się poprzez warstwy modelu OSI.

Aby pakiety danych podróżowały od źródła do celu przeznaczenia, każda warstwa modelu OSI u źródła musi komunikować się z jej odpowiadającą warstwą w miejscu przeznaczenia. Ta forma komunikacji jest nazywana komunikacją jeden do jednego (peer-to-peer). Podczas tego procesu, każdy protokół warstwy wymienia informacje, nazywane jednostkami danych protokołu (PDU - protocol data unit), pomiędzy odpowiednimi warstwami. Każda warstwa komunikacji na komputerze źródłowym, komunikuje się ze specyficznym PDU warstwy, i z warstwą jej równą w komputerze docelowym.

Pakiety danych sieciowych powstają u źródła i później podróżują do celu. Każda warstwa zależy od funkcji usługowej warstwy OSI położonej poniżej jej. Aby dostarczyć tę usługę, niższa warstwa używa obudowania aby umieścić PDU z górnej warstwy w swoim polu danych; potem dodaje jakikolwiek nagłówek i ogonek który warstwa potrzebuje aby wykonywać swoje funkcje. Następnie, gdy dane poruszają się w dół poprzez warstwy modelu OSI, dodatkowe nagłówki i ogonki są dodawane. Po tym jak warstwy 7, 6 i 5 dodadzą swoje informacje, warstwa 4 dodaje więcej informacji. To grupowanie danych, warstwy 4 PDU, jest nazwane segmentem.

Przykładowo warstwa sieciowa dostarcza usługę warstwie transportowej, a warstwa transportowa prezentuje dane do podsystemu sieci. Warstwa sieciowa ma za zadanie przemieścić dane poprzez sieć. Zakończy swoje zadanie przez obudowanie danych i dodanie nagłówka, tworząc pakiet (PDU warstwy 3). Nagłówek zawiera informacje potrzebne aby zakończyć transfer, takie jak adresy logiczne źródła i celu.

Warstwa łącza danych dostarcza usług warstwie sieciowej. Obudowuje informacje warstwy sieciowej w ramki (PDU warstwy 2); nagłówek ramki zawiera informacje (fizyczny adres) potrzebne do zakończenia funkcji łącza danych. Warstwa łącza danych dostarcza usług warstwie sieciowej przez obudowanie informacji warstwy sieciowej w ramkę.

Warstwa fizyczna także dostarcza usługę warstwie łącza danych. Warstwa fizyczna koduje ramkę łącza danych na wzór zer i jedynek (bity) aby przesłać je poprzez środki transportu (zazwyczaj przewody) do warstwy 1.

Chociaż model referencyjny OSI jest powszechnie rozpoznawany, to historycznie i technicznie otwartym standardem Internetu jest Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP). Referencyjny model TCP/IP i stos protokołu TCP/IP umożliwiają przesył danych pomiędzy dowolnymi dwoma komputerami, w dowolnym miejscu na świecie, prawie z prędkością światła. Model TCP/IP posiada historyczne znaczenie, jako standard który pozwolił telefonicznemu, elektrycznemu, kolejowemu, telewizyjnemu, i wideofnicznemu przemysłowi kwitnąć.

Departament Obrony Stanów Zjednoczonych (U.S Department of Defense - DoD) stworzył referencyjny model TCP/IP ponieważ poszukiwał sieci, która mogłaby przetrwać każde warunki, nawet wojnę nuklearną. Aby zilustrować to lepiej, wyobraź sobie świat podczas wojny, poprzecinany przez różnego rodzaju połączenia - kable, mikrofale, światłowody i łącza satelitarne. Teraz wyobraź sobie, że potrzebujesz aby informacje/dane (w formie pakietów) przepływały, bez względu na stan jakiegoś szczególnego węzła lub podsieci w ramach sieci (która w tym wypadku może być zniszczona prze działania wojenne). Departament chciał aby jego pakiety dotarły do adresata zawsze, niezależnie od okoliczności, z dowolnego miejsca do innego miejsca. To był bardzo trudny problem projektowy który stał się przyczyną stworzenia modelu TCP/IP, który od tego czasu stał się standardem na dzięki któremu rozwinął się Internet.

Gdy czytasz o modelu TCP/IP pamiętaj oryginalną intencję Internetu; to pomoże zrozumieć ci dlaczego pewne rzeczy są takie jakie są. Model TCP/IP posiada 4 warstwy: warstwę aplikacji, transportu, internetu, i sieci. Ważne jest aby zauważyć, że część z warstw w modelu TCP/IP posiada taką samą nazwę jak warstwy w modelu OSI. Nie myl warstw tych dwóch modeli, ponieważ warstwa aplikacyjna posiada inne funkcje w każdym z tych modeli.

Projektanci TCP/IP uważali, że protokoły wyższych poziomów powinny zawierać szczegóły warstw sesji i prezentacji. Po prostu stworzyli oni warstwę aplikacyjną która radzi sobie z protokołami wyższego poziomu, sprawami takimi jak reprezentacja, dekodowanie, i kontrola dialogu. TCP/IP łączy wszystkie kwestie związane z aplikacjami w jednej warstwie, i zakłada że dane są poprawnie spakowane dla kolejnej warstwy.

Warstwa transportowa zajmuje się jakością usług w zakresie niezawodności, kontroli przepływu i korekcji błędów. Jeden z protokołów, protokół kontroli transmisji (transmission control protocol - TCP), zap>ewnia doskonałe i elastyczne sposoby na stworzenie niezawodnej komunikacji sieciowej. TCP jest protokołem zorientowanym na połączenie. Prowadzi dialog pomiędzy źródłem a celem w czasie gdy pakuje informacje warstwy aplikacyjnej w jednostki zwane segmentami. Zorientowanie na połączenie nie oznacza, że istnieje obwód pomiędzy komunikującymi się komputerami (to byłaby komutacja obwodów - circuit switching. Oznacza to natomiast, że segmenty 4 warstwy podróżują w tą i z powrotem pomiędzy dwoma hostami aby potwierdzać logiczne istnienie połączenia przez pewien okres. Jest to znane jako komutacja pakietów (packet switching).

Zadaniem warstwy internetowej jest wysyłanie pakietów źródłowych z dowolnej sieci w sieci rozległej (internetwork) i dostarczenie ich do celu niezależnie od ścieżki i sieci które te pakiety muszą pokonać aby się tam dostać. Specyficzny protokół który rządzi tą warstwą nazywany jest protokołem internetowym (IP). Określenie najlepszej ścieżki oraz komutacja pakietów występują w tej właśnie warstwie. Myśl o nim w kategoriach systemu pocztowego. Kiedy wysyłasz list, nie wiesz kiedy i w jaki sposób dotrze do celu (jest wiele różnych możliwych tras), ale obchodzi cię czy dotrze.

Nazwa tego poziomu jest bardzo ogólna i w pewnym stopniu zagmatwana. Jest także nazywana warstwą host do sieci (host-to-network). Jest warstwą zajmującą się wszystkimi kwestiami, których pakiet IP potrzebuje aby utworzyć łącze fizyczne, i potem utworzyć kolejne łącze fizyczne. Obejmuje to szczegóły techniki sieci LAN i WAN, oraz wszystkie szczegóły warstw fizycznej i łącz danych OSI.

Diagram pokazany na rysunku jest nazywany wykresem protokołu. Ilustruje kilka powszechnych protokołów wyszczególnionych przez referencyjny model TCP/IP. W warstwie aplikacyjnej zauważysz różne zadania sieciowe których możesz nie rozpoznawać, ale jako użytkownik Inernetu prawdopodobnie używasz ich każdego dnia. Przeanalizujesz te wszystkie zadania podczas kursu. Aplikacje te zawierają następujące protokoły:

• FTP -File Transport Protocol (Protokół transportu plików)
• HTTP- Hypertext Transfer Protocol (protokół transferu tekstu)
• SMTP- simple mail Transport protocol (prosty protokół transportu poczty)
• DNS- Domain Name Service (serwis nazw domenowych)
• TFTP- Trivial File Transport Protocol (trywialny protokół transportu plików)

Model TCP/IP udostępnia twórcom oprogramowania maksymalną elastyczność w warstwie aplikacyjnej. Warstwy transportowej dotyczą dwa protokoły: protokół kontroli transmisji (TCP) i protokół datagramu użytkownika (UDP). Przeanalizujesz to szczegółowo później podczas kursu CCNA. Najniższa warstwa odnosi się do szczegółów wykorzystanej technologii sieci LAN lub WAN.

W modelu TCP/IP, bez względu na to która aplikacja wymaga usług sieciowych i bez względu na to który protokół transportu jest używany, jest tylko jeden protokół sieciowy - protokół internetowy, inaczej IP (internet protocol). Jest to zamierzona decyzja projektowa. IP służy jako uniwersalny protokół który pozwala dowolnemu komputerowi, gdziekolwiek się on nie znajduje, na komunikowanie się niezależnie od czasu.

Jeżeli porównasz model OSI z modelem TCP/IP, zauważysz że modele te posiadają pewne podobieństwa i różnice. Przykłady:

• Oba posiadają warstwy.
• Oba posiadają warstwy aplikacji, chociaż zawierają one bardzo różne usługi.
• Oba posiadają porównywalne warstwy transportu i sieci.
• Użyta jest komutacja pakietów (nie komutcja obwodów).
• Fachowcy sieciowi powinni znać oba modele.

• TCP/IP łączy kwestie warstwy prezentacji i sesji w warstwę aplikacji.
• TCP/IP łączy warstwę łącza danych i fizyczną modelu OSI w jedną warstwę.
• TCP/IP wydaje się prostszy ponieważ posiada mniej warstw.
• Protokoły TCP/IP są standardami wokół których rozwija się internet, więc model TCP/IP zyskuje wiarygodność z powodu swoich protokołów. Z kolei żadna sieć nie jest budowana według specyficznego protokołu związanego z OSI, chociaż każdy używa modelu OSI, aby zrozumieć ich działanie.

Mimo że protokoły TCP/IP są standardami dzięki którym internet się rozwija, ten program nauki używa modelu OSI z następujących przyczyn:

• Jest on światowym, ogólnym, niezależnym od protokołów standardem.
• Posiada więcej szczegółów, które czynią go bardziej pomocnym w nauczaniu i uczeniu się.
• Posiada więcej szczegółów, które mogą być bardziej pomocne podczas rozwiązywania problemów z siecią (troubleshooting).

Wielu fachowców sieciowych posiada różne opinie co do tego który model używać. Powinieneś się zapoznać z oboma. Będziesz używał modelu OSI jako mikroskopu przez który będziesz analizował sieć, ale będziesz również używał protokołów TCP/IP przez cały czas programu nauki. Pamiętaj że jest różnica pomiędzy modelem (warstwy, interfejs, i specyfikacje protokołu) i faktycznym protokołem który jest używany w sieci. Będziesz używał Modelu OSI ale protokołów TCP/IP.

Skupisz się na TCP jako protokole warstwy 4 OSI, IP jako protokole warstwy 3 OSI, i Ethernecie jako technice warstwy 2 i 1. Diagram 1 pokazuje, że później podczas kursu przeanalizujesz szczegółowo jedno łącze danych i technikę warstwy fizycznej z wielu możliwych do wyboru.

Ten rozdział rozpoczął się opisem tego jak używane są warstwy w ogólnych formach komunikacji. Dowiedziałeś się, że dane podróżują od źródła do miejsca przeznaczenia poprzez środki przekazu i że protokół jest formalnym opisem zbioru zasad i konwencji które rządzą tym jak urządzenia sieciowe wymieniają między sobą informacje.

Śledząc dyskusję o warstwowej komunikacji, nauczyłeś się że:

• Referencyjny model OSI jest opisowym schematem którego standardy zapewniają większą kompatybilność i zgodność pomiędzy różnymi typami technik sieciowych.
• Model referencyjny OSI organizuje funkcje sieci w siedem ponumerowanych warstw:
• Warstwa 7- Warstwa aplikacji
• Warstwa 6- Warstwa prezentacji
• Warstwa 5- Warstwa sesji
• Warstwa 4- Warstwa transportu
• Warstwa 3- Warstwa sieci
• Warstwa 2- Warstwa łącza danych
• Warstwa 1- Warstwa fizyczna
• Obudowanie jest procesem w czasie którego dane są pakowane w szczególny nagłówek (header) protokołu przed ich wysłaniem poprzez sieć.
• Podczas komunikacji peer-to-peer (jeden do jednego), każdy protokół warstw wymieniał informacje, nazywane jednostkami danych protokołu (PDU), pomiędzy równymi sobie warstwami.