Arhitectura retelelor de calculatoare Modelul OSI si TCP-IP referat






MODELE DE REFERINTA PENTRU

ARHITECTURA RETELELOR DE CALCULATOARE

1 - Modelul de referinta OSI (ISO) PENTRU RETELELE MARI

La aparitia retelelor de calculatoare, fiecare producator de echipamente de calcul avea propriile sale protocoale de comunicatie, ceea ce facea imposibila interconectarea calculatoarelor de proveniente diferite. Pe de alta parte, subretelele de comunicatie care isi ofereau serviciile pentru  WAN  erau si ele destul de diferite, de la companii private de telecomunicatii publice ca, de pilda,  American Telephone and Telegraph (AT&T)  si  Bell Communications Research (Bellcore)  din S.U.A.,  desemnate prin termenul generic  'common carriers'   si pana la societatile de stat pentru posta, telegraf, telefon, adesea si pentru radio si televiziune   cunoscute sub acronimul  PTT.

Pentru ca utilizatorii sa poata sa-si conecteze intre ele calculatoarele de orice productie, prin intermediul oricarui serviciu public de telecomunicatie, a rezultat necesitatea coordonarii activitatilor de proiectare, realizare si exploatare a mijloacelor de comunicatie, precum si a unei standardizari a acestora ca si a metodelor de transmisie a informatiilor. Pentru astfel de actiuni de coordonare a fost infiintata o agentie a  Organizatiei Natiunilor Unite (ONU), numita  Uniunea Internationala de Telecomunicatii [International Telecommunication Union (ITU)]; aceasta agentie are trei organisme, unul din ele numit Comitetul Consultativ International pentru Telegrafie si Telefonie [Consultative Committee for International Telegraph and Telephone (CCITT)], azi redenumit  International Telecommunication Union - Telecommunication Standards Division  (ITU-T) ocupandu-se de sistemele de comunicatie telefonice si de date, iar celelalte doua ocupandu-se respectiv de emisiunile radiofonice din intreaga lume si de problemele de dezvoltare a comunicatiilor.  CCITT   avand ca membri cu drept de vot societatile nationale de  PTT  si ca membri consultativi: companii private de telecomunicatii, organizatii stiintifice si industriale, diverse organizatii internationale de profil are sarcina de a face recomandari privind interfetele pentru comunicatii telefonice, telegrafice si de date (numerice), recomandari care devin, adesea, standarde cu caracter international.

Standardele internationale sunt elaborate de catre  Organizatia Inter-nationala pentru Standardizare [International Standards Organization (ISO)] creata in anul  1946  si avand ca membri organizatii nationale de standardizare  (precum: American National Standards Institute (ANSI) in  S.U.A.;  British Standards Institute (BSI) in  Marea Britanie;  Agence Française de Normalization (AFNOR) in  Franta;  Deutsche Industrie Normen (DIN) in  Germania;  etc.).  CCITT  este membru consultativ (adica fara drept de vot) al  ISO.

In incercarea sa de standardizare a protocoalelor de comunicatie,  ISO  a propus  un model de retea, structurat pe  sapte niveluri ierarhice – model cunoscut sub numele de  modelul de referinta  ISO  pentru interconectarea sistemelor deschise  [ISO Open Systems Interconnection  (OSI)  reference model]  sau, mai pe scurt, modelul de referinta  OSI (ISO)  [ISO - OSI  reference model].

Ü     Prin  sisteme deschise [Open System (OS)] se inteleg  sisteme care fac publice conceptul si toate detaliile lor de implementare, permitand atasarea de noi entitati care ii respecta regulile (deci extinderea sa cu usurinta) dar si participarea specialistilor la perfectionarea sa.

*       Observatie:  In  1985  a luat fiinta  Corporatia pentru Sisteme Deschise [Corporation for Open Systems] , la care s-au afiliat mari firme producatoare de echipamente de calcul, precum:  Control Data ,  Digital Equipment Corporation (DEC) ,  Hewlett-Packard ,  Honeywell ,  International Business Machines (IBM) ,  Tandem ,  Unisys ,  Wang ,  Xerox  s.a.,  in scopul cresterii compatibilitatii produselor lor.

 

Numarul de  7 niveluri  pentru modelul de referinta  OSI (ISO)  a fost stabilit (prin negocieri al caror rezultat nu a intrunit o adeziune generala)  avand in vedere urmatoarele  considerente:

đ   un numar prea mic de niveluri  implica  necesitatea gruparii unui numar excesiv de functii (servicii) intr-un acelasi nivel, rolul fiecarui nivel ne mai fiind astfel clar definit;

đ   un numar prea mare de niveluri  obliga la  existenta unui numar mare de interfete intre ele, complicand excesiv circulatia informatiei utile in retea.

Modelul de referinta  OSI (ISO)  este reprezentat in  fig. 3 – 6 , unde sunt indicate si denumirile unitatilor de informatie vehiculate (fizic sau virtual) la fiecare nivel ierarhic.

*       Observatie:  Modelul de referinta  OSI   conceput pentru  WAN    nu reprezinta un adevarat model de arhitectura de retea, caci el nu descrie exact serviciile si protocoalele ce trebuie utilizate la fiecare nivel, ci doar sarcinile pe care ar trebui sa le indeplineasca fiecare din ele; este drept ca  CCITT  a emis recomandari iar  ISO  a elaborat standarde internationale pentru protocoalele si serviciile de la toate nivelurile, dar ele nu fac parte din modelul propriu-zis.

         In cele ce urmeaza, prezentam succint rolul fiecarui nivel ierarhic al modelului de referinta  OSI (ISO).

Nivelul fizic [physical layer] reprezinta interfata calculatorului sau terminalului  cu  canalul fizic / mediul de transmisie.  Are sarcina de a transmite siruri de biti, convertindu-le in semnale care sa poata fi transmise eficient pe canalul fizic dintre doua  IMP  - in cadrul  WAN - sau intre doua statii - in cadrul  LAN.. Problemele ce trebuie rezolvate  la acest nivel sunt de natura electrica, mecanica, procedurala si functionala:

đ     conversia bitilor in semnale electrice, optice sau electromagnetice - in functie de tipul canalului fizic (mediului) de transmisie utilizat - la emisie si reconversia acestora in siruri de biti la receptie;

đ    alegerea nivelurilor de tensiune corespunzatoare valorilor logice  1  si  0 (in caz ca bitii informationali sunt transmisi ca atare) sau a parametrilor formelor de unda aferente combinatiilor unui anume numar de biti (in caz ca se utilizeaza metode de modulatie a semnalelor pe canalul fizic),  tinand cont de atenuarea introdusa de linia fizica;


đ    asigurarea pastrarii formei de unda a semnalului propagat pe linie;

đ    stabilirea duratei semnalelor in functie de viteza de transmisie pe linie;

đ    modul de stabilire a unei conexiuni si de mentinere a ei, precum si de intrerupere a acesteia la terminarea comunicatiei;

đ     posibilitatea transmisiei  duplex  sau  semi-duplex;

đ    tipul conectorului de legatura la subreteaua de comunicatie, precum si numarul si configurarea pinilor acestuia, ca si rolul fiecarui pin.

In acest sens  au fost elaborate   standarde privind  semnalele electrice  si conectorii folositi la interfatarea calculatorului cu canalul fizic.  Asociatia Industriilor Electronice din  S.U.A.  [Electronic Industries Association (EIA)]  a elaborat un astfel de set de standarde (denumite initial cu acronimul  RS  [Recommended Standard] , iar recent cu initialele asociatiei si cu un numar de cod urmat de o litera care indica, in ordine alfabetica, a cata versiune este).  Si  ITU-T (CCITT) a elaborat standarde similare.

         Standardul  EIA-232-D  defineste nivelurile de tensiune asociate valorilor logice  1 [mark]  si  0 [space] , precum si celelalte semnale electronice utile pentru asigurarea legaturii fizice intre calculatoare; acelasi lucru il fac  recomandarile ITU-T  cu numerele de cod  V.24  si  V.25.

EIA-232-D  considera  doua tipuri de interfete  la acest nivel:

m    interfata echipamentului de date [Data Terminal Equipment (DTE)] , care este interfata de pe calculator (ori  IMP)  sau de pe terminal;

m    interfata echipamentului de canal [Data Circuit-terminating Equipment / Data Communications Equipment (DCE)], care este interfata intalnita uzual pe dispozitivele destinate imbunatatirii transmisiei (modemuri si unele multiplexoare-demultiplexoare).

*       Observatie:  Adesea, autorii numesc  DTE  intregul calculator sau terminal in care se afla acest tip de interfata  si, respectiv,  DCE  chiar modemul sau multiplexorul-demultiplexorul ce contine acea interfata.

Standardul  EIA-232-D  defineste modul de comunicatie intre  DTE  si  DCE  adica semnalele schimbate intre acestea    si fixeaza limitele pentru lungimea cablului de legatura intre cele doua tipuri de interfete, ca si pentru viteza maxima de transmisie. Pentru viteze si/sau lungimi de cabluri mai mari,  EIA  a elaborat un set de standarde    EIA- 449 ,  EIA-422-A  si  EIA-423-A    menite sa inlocuiasca   EIA-232-D. Corespunzator ultimelor doua standarde,  ITU-T (CCITT) a elaborat recomandarile  V.11  si respectiv  V.10.

         I        Nivelul fizic (1)  controleaza transmisia efectiva pe un anume mediu fizic in cadrul  WAN  pe fiecare  tronson [hop] (legatura directa intre doua noduri)  al unei cai.

Nivelul legaturii de date: Sarcina principala a  nivelului legaturii de date [data link layer] este de a transforma un mijloc primar de transmitere a sirurilor de biti (adica ceea ce ofera legatura fizica controlata de  nivelul ierarhic 1 al retelei) intr-un veritabil canal virtual de transmitere a informatiilor, fiabil si fara erori, pus la dispozitia nivelului 3   pentru fiecare tronson de pe o cale de comunicatie dintre doi utilizatori in cazul  WAN    facand ca o conexiune de nivel 3 sa fie insensibila fata de mediul si modul fizic de transmisie. In acest scop, la nivelul legaturii de date se indeplinesc urmatoarele functii:

đ     Stabileste adresele fizice (hard) ale dispozitivelor - calculatoare, terminale sau  IMP  - din retea;

đ     Fragmenteaza informatia primita de la nivelul 3 in unitati de informatie numite  cadre [frame] / blocuri [block] (de ordinul sutelor de  octeti / baiti [byte]),  pe care le transmite secvential. Intrucat nivelul fizic accepta si transmite siruri de biti fara a tine cont de semnificatia sau structura lor compozitionala, nivelului 2 ii revine sarcina de a marca si recunoaste  limitele cadrelor [framing],  fapt realizat prin  atasarea  unor  succesiuni  tipice  de  biti  la inceputul si (eventual) la sfarsitul cadrului.

đ     Solutioneaza problema alterarii sau chiar distrugerii cadrelor (din cauza perturbatiilor la care este supus canalul fizic) prin:

d        Elaborarea unui semnal special, numit  cadru de confirmare [acknowledgement frame]  a receptionarii corecte a unui cadru, semnal pe care receptorul il trimite inapoi la locul emisiei  (de regula,  nu  se  folosesc  semnale de infirmare a receptiei corecte   adica de instiintare ca la receptie s-a primit un cadru alterat sau incomplet   caci astfel de semnale, reprezentand tot cadre, pot fi la randul lor alterate sau distruse;  corectitudinea este verificata prin apartenenta cadrului receptionat ce consine si informatia de control la multimea de cadre convenita, la acest nivel, intre interlocutori);  in acest scop, dupa emiterea cadrului cu date, dispozitivul emitator initiaza o pauza de asteptare [time-out]  a primirii cadrului de confirmare.

e        Retransmisia [retransmission]  cadrului (cu date) in cazurile cand:

^       cadrul de confirmare a receptiei (corecte) vine alterat;

_        nu se primeste cadrul de confirmare a receptiei pana la expirarea pauzei de asteptare.

Retransmisia cadrului cu date se face de un numar de ori fixat prin protocolul de la acest nivel, dupa care, daca tot nu se primeste confirmarea receptionarii (corecte) a cadrului cu date, se initiaza o rutina ce anunta
nivelul 3
  despre intreruperea legaturii, cerandu-i sa o restabileasca (eventual pe alt traseu din retea), iar daca nici aceasta nu reuseste, va trebui instiintat, printr-un mesaj, utilizatorul de la nivelul 7. De asemenea, trebuie ca receptorul sa fie capabil sa recunoasca primirea aceluiasi cadru cadru repetat [duplicate frame] in cazul cand cadrul de confirmare (nu cadrul cu date) a fost alterat sau distrus   spre a evita trimiterea lui de doua ori nivelului 3 al receptiei. Desi transmisia secventiala a cadrelor nu reprezinta un scop primar al nivelului legaturii de date, cadrele primesc un numar de ordine (inscris in antet) ce serveste la detectarea blocurilor pierdute sau dublate prin retransmisie.

f        Codificarea [1] si decodificarea mesajelor din cadre cu ajutorul unor coduri simple detectoare de erori atat pentru cadrele cu date cat si pentru cele de confirmare.

đ     Deciderea ordinii de transmisie a cadrelor cu date (fie, de exemplu, cele de la calculatorul  B  catre calculatorul  A)  in raport cu cadrele de confirmare aferente transmisiei de date in sens invers (cele de la  A  la  B) ; o metoda eficienta consta in atasarea cadrului de confirmare  (emis de  A)  la cadrul cu date  (emis de  A)  care circula in acelasi sens (daca  A  mai are de transmis ceva lui  B  in cadrul protocolului si daca intarzierea deliberata a confirmarii este prevazuta prin protocol), anuntand aceasta atasare in corpul antetului cadrului cu date metoda cunoscuta sub numele de  'piggybacking' (in traducere libera: 'pe spinarea purcelului').

đ     Solutionarea problemei (care apare si la nivelurile superioare) even-tualei 'inecari' cu date a unui receptor lent de catre un emitator rapid printr-un 'mecanism' (soft) de evidenta a lucrului cu registre tampon, care sa comunice emitatorului spatiul disponibil detinut in registrele tampon [buffer] ale recep-torului, in fiecare moment, 'temperand' emisia  (acest 'mecanism' este, de regula, integrat in cel ce se ocupa de tratarea erorilor).

I        Asadar, nivelul legaturii de date are misiunea transmiterea fara erori   pe fiecare tronson al unui traseu, in cazul  WAN  a cadrelor, indiferent de mediul de transmisie utilizat.

*       Observatie:  Nivelului 2  ii revine sarcina conversiilor in cadrul unei punti de interconectare a doua retele care folosesc acelasi protocol de nivel 3,  dar la care difera protocoalele de la nivelul legaturii de date.

Nivelul de retea [network layer] numit si  nivelul subretelei de comunicatie [communication subnet layer] controleaza operatiile din subretea, creand,  mentinand cat este necesar  si apoi intrerupand  o conexiune virtuala pentru  nivelul 4  intre utilizatorii finali. Principalele sale  functii  sunt:

đ     Determinarea caracteristicilor de baza ale 'interfetei' calculator-IMP (adica a conexiunilor dintre calculator si  IMP, care se limiteaza doar la primele trei niveluri), repartizand  intre acestea sarcinile privitoare la asigurarea ajungerii corecte la destinatie a tuturor pachetelor.

đ     Stabilirea adreselor logice ale calculatoarelor utilizatorilor finali  si  efectuarea conversiilor intre aceste adrese si adresele fizice ale respecivelor masini.



đ     Alegerea  traseului [path] / caii [route] / circuitului [circuit]  (adica a succesiunii de tronsoane de canal fizic pentru o pereche sursa-destinatie)  optim  pe care este vehiculat fiecare pachet sau toate pachetele unei sesiuni, de o maniera statica sau dinamica.

đ     Rezolvarea  strangulatiilor [bottleneck]  provocate de prezenta simultana a prea multe pachete in subretea, fie prin realegerea (adaptiva) a traseelor, fie cerand  nivelului 4  sa opreasca  temporar  emisia mesajelor.

đ     Contabilizarea serviciilor oferite de subretea in vederea descarcarii financiare a utilizatorilor, conform unor tarife prestabilite.

         I        Asadar, nivelul de retea (3) raspunde, in principal, de alegerea traseelor mesajelor intre utilizatorii finali si modificarea acestora fie in sensul asigurarii unor cai optime, fie pentru rezolvarea unor situatii anormale in sub-retea.

*       Observatii:

1)      Problema stabilirii traseelor se pune, evident, doar in cadrul retelelor cu canale  punct-la-punct; la retelele cu canal unic, aceasta problema este minora, ceea ce face ca nivelul de retea sa fie mult redus sau chiar inexistent.

2)      La nivelul 3 se rezolva si conversiile de protocol, adresare si dimensiuni ale pachetelor, in cazul vehicularii mesajelor, prin interconectori de transport, intre doua retele eterogene (pana) la nivelul 3, dar cu nivelurile 4 identice.

Nivelul de transport [transport layer] este primul dintre nivelurile de tip  sursa-destinatie [origin-destination (OD) / end-to-end]  (spre diferenta de primele trei, la care protocoalele se desfasurau doar intre doua  IMP  de la capetele unui tronson de linie fizica dintr-o  WAN)  si cel care separa  nivelurile orientate pe aplicatii (nivelurile  5, 6 si 7) - menite sa asigure livrarea corecta a datelor intre calculatoarele interlocutoare -  de  cele destinate operarii subretelei (nivelurile 1, 2 si 3) -  responsabile cu vehicularea mesajelor prin retea  (si care pot suferi modificari de implementare fara a influenta nivelurile superioare). In esenta,  nivelul 4 preia informatia de la  nivelul 5, o descompune, daca e necesar, in unitati mai mici (TPDU), si o trece nivelului 3, asigurand sosirea ei in forma corecta la destinatar.

Serviciile oferite de nivelul de transport  nivelului 5  sunt de tipurile:

đ     o conexiune de transport de tip punct-la-punct, fara eroare, ce transmite mesajele in ordinea in care au fost emise;

đ     transportul unor mesaje izolate, fara garantarea ordinii la destinatar;

đ     difuzarea de mesaje catre mai multi destinatari.

In plus,  nivelul 4  optimizeaza serviciile oferite de retea, pentru a satisface performantele cerute de  nivelul 5  la un cost minim. Astfel:

d        desi, in conditii normale,  nivelul 4  creaza o unica conexiune de retea (de nivel 3)  pentru fiecare transfer de informatie cerut de  nivelul 5  intre doua calculatoare,  daca se solicita o comunicatie rapida, cu un transfer masiv de informatii intre aceste calculatoare, atunci  nivelul 4  poate crea mai multe conexiuni de retea (de nivel 3), divizand informatia pe aceste conexiuni;

e        pe de alta parte, daca crearea si mentinerea unei conexiuni de retea se dovedeste costisitoare,  nivelul 4  poate multiplexa mai multe conexiuni de transport (de nivel 4) pe o aceeasi conexiune de retea (de nivel 3)   cu conditia ca multiplexarea sa fie transparenta pentru  nivelul 5.

Pentru stabilirea unei conexiuni trebuie sa existe, la acest nivel, un 'mecanism' care sa permita procesului dintr-un calculator sa-si precizeze interlocutorul.

O alta problema ce apare la  nivelul 4  este aceea ce se prezinta in cazul unui calculator lucrand multiprogramat, deci a existentei simultane a mai multor conexiuni de la un astfel de calculator la altele din retea de a indica conexiunea careia ii apartine fiece mesaj; ea se poate rezolva plasand o informatie corespunzatoare in antetul  H4 (HT).

In fine, trebuie ca si la acest nivel sa se prevada un 'mecanism' de control al fluxului de informatii, astfel incat un calculator rapid sa nu il inece pe un altul mai lent (controlul fluxului de informatii dintre calculatoare este  distinct de cel al fluxului de informatii dintre  IMP   desi pentru amandoua se aplica principii similare).

I        Asadar, rolul  nivelului 4  este de a stabili unde se afla partenerul de comunicatie si a controla transportul mesajelor intre interlocutori conform clasei de servicii selectate.

Nivelul de sesiune [session layer]  reprezinta  (daca ignoram  nivelul 6 , care executa mai degraba anumite transformari ale informatiei)  adevarata interfata a utilizatorului cu reteaua: cu acest nivel negociaza utilizatorul (un proces, uneori o persoana) pentru stabilirea unei conexiuni cu un (proces sau o persoana de la un) alt calculator, conexiune ce permite nu numai un transport de date (ca la  nivelul 4), ci si furnizarea unor servicii deosebite, utile pentru anumite aplicatii  (ca, de exemplu,  conectarea/atasarea de la distanta, prin intermediul retelei, a unui utilizator la un calculator lucrand multiprogramat  sau transferul unui fisier intre doua calculatoare). Deci acest nivel are rolul de a stabili o sesiune intre utilizatori operatie numita uneori si  stabilirea unei legaturi [binding]   si de a administra (prin serviciile oferite) dialogul intre entitatile pereche de la  nivelul 6.

Stabilirea unei sesiuni este o operatie complexa. Utilizatorul care solicita o sesiune trebuie, mai intai, sa furnizeze adresa de sesiune la care doreste sa se conecteze (adresele de sesiune servind programelor utilizatorilor pentru a-si identifica partenerul, fara a fi insa necesara cunoasterea amplasamentului sau in retea asa cum era necesar la  nivelul 4 , unde se asigura circulatia informatiilor intre locurile de amplasare ale dispozitivelor interlocutorilor, pe traseul sau traseele stabilite la
nivelul 3). Una dintre functiile nivelului 5  este de  a converti  adresele de sesiune in  adresele corespunzatoare de transport.

Tot inaintea stabilirii sesiunii, dupa ce si-au identificat partenerul, cei doi interlocutori trebuie sa faca dovada ca au dreptul de a se angaja intr-o sesiune (ceea ce se realizeaza cu ajutorul unei  parole [password])  iar apoi sa cada de acord asupra unui set de optiuni care sa devina operative in timpul desfasurarii sesiunii (ca, de exemplu, daca comunicatia se va face in semi-duplex ori in duplex).

Printre serviciile pe care le ofera acest nivel in scopul administrarii dialogului in cadrul sesiunii, mentionam:

đ     Ordonarea dialogului pe legaturile semi-duplex.

đ     Impiedicarea initierii simultane a unui acelasi tip de operatiune de catre ambii parteneri de dialog, in cadrul unor protocoale destinate legaturilor duplex; in acest sens, nivelul de sesiune  elaboreaza  un  mesaj de control  cu o structura speciala, numit  jeton [token], care este trecut de la un utilizator la celalalt si care da dreptul  numai posesorului sau  sa efectueze o anume operatie in cadrul sesiunii (metoda este cunoscuta ca  administrare prin jeton [token management]).

đ     Incercarea de a reface de o maniera transparenta conexiunile de transport intrerupte.

đ     Oferirea unor facilitati prin care sa se concateneze un grup de mesaje, astfel incat ele sa nu se transmita interlocutorului pana cand nu sunt toate disponibile; aceasta se face cu scopul de a ne asigura ca defectele din hardul sau softul retelei nu pot provoca abandonarea unei tranzactii complicate in mijlocul ei, lasand astfel baza de date asupra careia opereaza intr-o stare inconsistenta.

đ     Asigurarea sincronizarii entitatilor pereche operatie de o deosebita importanta, ca in cazul unui transfer masiv de date ce necesita o durata mare de transmisie, timp in care reteaua este posibil sa  'cada'; intr-o asemenea situatie, pentru a nu fi obligati la o reinitiere a intregii transmisii dupa fiecare abandonare a transferului (cu sanse mici de a fi incheiata cu succes caci probabilitatea caderii retelei dupa acelati interval de timp ramane aceeasi), se introduce in sirul de date un  caracter de control [checkpoint], iar transferul se reia doar de la ultimul caracter de control receptionat corect.

I        Asadar,  nivelul 5  determinaa cine este interlocutorul si stabileste comunicatia intre aplicatii, coordonand si sincronizand dialogul.

*       Observatie:  In unele retele, nivelul de sesiune (5) si cel de transport (4) sunt comasate intr-un singur nivel. Iar in retelele in care utilizatorii doresc doar o expediere de mesaje succesive, fara a pretinde din partea transmisiei functii orientate pe aplicatii, nivelul de sesiune poate lipsi cu totul.

Nivelul de prezentare: Spre diferenta de primele cinci niveluri, care aveau sarcina de a transfera corect si fiabil unitati de informatie dintr-un loc in altul al retelei,  nivelul de prezentare [presentation layer]  se ocupa de  semantica  si  sintaxa  informatiilor transmise, facand conversiile de  coduri de reprezentare a datelor numerice, sirurilor de caractere si comenzilor, precum si conversiile de formate ale fisierelor  de la reprezentarea utilizata intr-un calculator la cea standardizata pentru retea  si, in final, la cea utilizata in calculatorul interlocutor (reprezentare ce poate fi diferita de cea din primul calculator) oferind astfel coerenta informatiilor pe care programele de aplicatii le schimba intre ele sau la care se refera in cursul dialogului lor  si, totodata,  o  independenta a utilizatorilor fata de caracteristicile eterogene ale echipamentelor.

Pentru rezolvarea acestor probleme,  nivelul 6  ofera o serie de functii, solicitate atat de frecvent incat se justifica solutionarea lor de o maniera profesionista si unica pentru toate retelele  (in loc de a lasa pe fiecare utilizator sa le solutioneze in felul lui)  si plasarea lor intr-o biblioteca de subprograme, de unde pot fi apelate de utilizatori.

Printre transformarile oferite ca  servicii  de catre  nivelul 6  se afla:

đ     Conversia codurilor de reprezentare a caracterelor de exemplu, din  ASCII [American (National) Standard Code for Information Inter-change] (cod pe 7 biti plus un bit de control al paritatii) in  EBCDIC [Extended Binary Coded Decimal Interchange Code]  (cod pe 8 biti, elaborat de  IBM)  si  vice-versa.

đ     Conversia formatelor fisierelor, atunci cand aceste formate sunt diferite la cele doua calculatoare intre care se face transferul.

đ     Conversia caracterelor de control pentru terminale eterogene:

n       sfarsit de linie  - la tastaturi;

n       deplasare cursor, defilarea paginilor [scrolling] - pe monitoare;

n       setul de caractere tiparite   la imprimante.

đ     Criptografierea / cifrarea [encryption] si respectiv  decriptarea / descifrarea [decryption] mesajelor  in vederea pastrarii secretului asupra unor informatii sau  pentru limitarea accesului la acestea.

đ     Comprimarea datelor [data compression], tinand cont ca:

·             majoritatea utilizatorilor de programe de aplicatii schimba intre ei nu siruri aleatoare de biti, ci secvente de simboluri, dintr-un set finit (si relativ restrans), ce alcatuiesc informatiile vehiculate (precum: nume proprii, date calendaristice, apeluri, valori numerice in anumite formate s.a.), utilizand adesea cuvinte si chiar fraze tipice, consacrate;

·             simbolurile utilizate au frecvente de aparitie diferite;

·             simbolurile apar intr-un anumit context.

         I        In concluzie,  nivelul 6  se ocupa de modul cum arata interlocutorul, efectuand conversia structurilor de date.

Nivelul de aplicatie [application layer] ofera utilizatorilor (mai exact, programelor de aplicatii ale acestora)  posibilitatea de acces la retea, cu toate seviciile pe carea aceasta i le poate furniza. Aici se face  selectia serviciilor   in functie de necesarul de comunicatie al aplicatiilor si se hotaraste multimea mesajelor permise,  ca si actiunea intreprinsa la receptionarea fiecaruia din ele.

In principiu, continutul  nivelului 7  ar trebui lasat la latitudinea utilizatorilor, dar si la acest nivel apar o serie de probleme generale, pentru a caror solutionare au fost concepute, de catre firme specializate, produse soft bine puse la punct si conforme cu standardele elaborate de  ISO. Mentionam succint cateva astfel de probleme, de care utilizatorii trebuie sa tina cont la elaborarea protocoalelor pentru acest nivel  sau  sa faca apel la produsele concepute de firme in acest sens:

đ     Rezolvarea incompatibilitatilor terminalelor folosite: solutia adoptata consta in definirea unui terminal abstract numit  terminal virtual (de retea) [(network) virtual terminal (VT)] identic pentru toti utilizatorii, cu care sa poata opera programele de editare sau de alt tip; cu ajutorul unor mici programe de instalare, se face corespondenta intre functiile acestui  VT  si cele ale terminalului real in cauza,  facand implementarea terminalului transparenta pentru utilizatori si permitand astfel o  unica varianta de protocol  pentru orice tip de terminal din retea. In cazul transferului de fisiere    al carui protocol tine de nivelul de aplicatie   trebuie rezolvata problema incompatibilitatii conventiilor de notatii, reprezentari, ca si de formate ale acestor fisiere.

đ     Utilizarea protocoalelor specifice pentru domeniul in care se inscrie aplicatia    industrial, economic, bancar, postal, transporturi, turism, etc.   pentru a beneficia din plin de facilitatile generale si particulare cu care ele opereaza  si pentru  apelarea de la distanta a aplicatiilor [remote job entry].

đ     Partitionarea de o maniera automata a problemelor intre resursele retelei, in scopul obtinerii unui maxim de eficienta.

               

đ     La acest nivel se pot afla si  functiile de gestionare a retelei.

         Standardele de servicii si protocoale ,elaborate de  ISO  pentru  nivelul 7 al modelului de referinta  OSI  sunt numeroase  si se inscriu in  doua categorii:

A)     Standarde utilizate in diferite aplicatii,

B)     Standarde specifice anumitor tipuri de aplicatii.

I        Deci  nivelul 7  permite accesul utilizatorilor la retea si selecteaza serviciile de comunicatie pentru aplicatiile care sunt destinate a rula in retea.

4

         *       Observatie:  Desi, dupa cum am mentionat, notiunea de arhitectura a retelelor de calculatoare  nu face referiri la modul de implementare a ei, este cazul sa mentionam urmatoarele:

         Nivelurile  5, 6  si 7  sunt implementate in calculatoarele din  WAN , adeseori in cadrul  sistemului de operare al retelei [network operating system (NOS)].

        Nivelul 4  este implementat adeseori printr-o parte a  NOS   ce se numeste statie de transport [transport station].

         Nivelul 3  este implementat, de regula, in calculatoare si in  IMP, printr-un program de interfatare ce asigura functionarea hardului [driver].

         Nivelul 2  este implementat prin soft si partial prin hard.

         Nivelul 1  este implementat doar prin hard.

2 - Proiectul IEEE-802 pentru retelele locale

Un alt organism international care a jucat un rol important in standardizarea in domeniile electrotehnicii, electronicii si tehnicii de calcul a fost  Institutul Inginerilor Electricieni si Electronisti [Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)], care are un grup ce se ocupa de problemele de standardizare.

Pentru retelele locale de calculatoare (LAN),  Comitetul pentru Retele Locale  [Local Aria Networks Committee]  al  IEEE  a elaborat un set de standarde   conforme cu modelul  OSI    specifice implementarii acestei categorii de retele. Acest set de standarde, cunoscut sub denumirea de  Proiectul IEEE 802 [IEEE Project 802], priveste doar primele doua niveluri (inferioare) ale modelului de referinta  OSI, precum si interfata cu cel de al treilea  nivel; functiile  aferente  nivelurilor superioare   sunt lasate ,  in  cadrul   LAN,  la latitudinea celor ce implementeaza reteaua si chiar, in numeroase cazuri, pe seama utilizatorilor. Aceasta limitare a prescriptiilor pentru  LAN  doar la primele niveluri se explica prin aceea ca acest tip de retea este privit doar ca un mijloc de comunicare numit (sub)retea de transport de date [data transport network] a carui principala functie consta in asigurarea transmiterii  si receptionarii  corecte  de  semnale informationale (= date), in vederea:

đ    interconectarii simple, elastice si fiabile a unor echipamente eterogene;

đ    asigurarii accesului rapid al utilizatorilor la resursele si serviciile retelei.

Asadar, daca doua dispozitive pot executa functiile nivelurilor superioare ale unei retele, de o maniera compatibila, atunci ele pot utiliza (sub)reteaua de transport de date pentru a stabili legatura intre ele. Dar, pentru a se putea realiza o corecta legatura intre diversele tipuri de echipamente ale utilizatorilor, a fost necesara definirea mai stricta si mai detaliata a modului cum se face circulatia informatiilor la nivelurile joase ale retelei - adica in (sub)reteaua de transport de date (dupa cum se va arata mai departe).

Arhitectura  LAN    conform  Proiectului IEEE 802    este reprezentata in  fig. 4 – 2 (indicandu-se si corespondenta cu primele doua niveluri ale modelului de referinta  OSI).

*       Observatie:  Proiectul IEEE 802  a fost preluat de  ISO  si redactat sub forma de standard, sub indicativul  ISO  8802;  ISO  considera insa ca  subnivelul  MAC  face parte din  nivelul fizic.

Pentru a beneficia plenar de posibilitatile de comunicatie oferite de  LAN,  a fost necesar ca, in plus si peste facilitatile acestui mijloc generalizat de legatura informationala, sa fie implementate o serie de functii specifice; aceste functii, tinand de nivelurile superioare ale arhitecturii unei retele, sunt furnizate de NOS.

In ceea ce priveste nivelul 1,  Proiectului IEEE 802 precizeaza tipurile de canale fizice care pot fi utilizate (perechi de fire torsionate, cablu coaxial sau cablu cu fibre optice),  metoda de codificare a datelor intr-o forma apta pentru transmisie,  modul de generare a semnalelor ce vor fi transmise pe canalul fizic, viteza de transmisie  si  modul de sincronizare a dispozitivului receptor cu emitatorul. Acest standard defalca  nivelul 1  in:

<        Subnivelul de semnalizare fizica [Physical Signaling (PLS / PS) sublayer]  (rezident in  calculator / terminal ,  respectiv in  IMP),  a carui responsabilitate este de a codifica sirul de biti venit de la nivelul legaturii de date (nivelul 2), transformandu-l in semnale (electronice) binare cu o anumita structura si avand niveluri de tensiune convenabile pentru transmitere,  si respectiv de a decodifica semnalele binare venite din canalul fizic in niste siruri de biti; de asemenea, acest subnivel informeaza nivelul 2  asupra starii liniei  si  a situatiei transmisiei fizice.






=        Unitatea de conectare la mediul de transmisie [Medium Attachment Unit (MAU)] , care este un dispozitiv de atasare a statiei la un anume mediu de transmisie (canal fizic)    dispozitiv (separat de statie) care executa toate functiile ce sunt dependente de mediul de transmisie si care face, deci, ca  nivelul 2  (din statie) sa fie independent de tipul canalului fizic.  MAU  este constituita din:

          unitatea de conectare la mediul fizic [Physical Medium Attachment (PMA) (unit)]   echivalentul  DCE; ea are rolul de a converti tipul de semnal din calculator/statie (de lucru) in tipul de semnal corespunzator mediului de transmisie (de exemplu, din semnal electric in semnal optic) - fiind numita, din acest motiv,  transmitator-receptor [transceiver] - sau de a face trecerea de la un tip de conector la altul (de exemplu, de la un conector  AUI  de pe un ruter la un conector  UTP Cat5  pentru un cablu torsadat neecranat de categoria 5);

          interfata dependenta de mediu [Medium-Dependent Interface (MDI)] , ce o leaga de canalul fizic.

>        un  cablu de legatura  intre  P(L)S  si  MAU, format din patru circuite (permitand vehicularea informatiilor si respectiv a semnalelor de control in ambele sensuri)   cablu desemnat prin denumirea de  interfata unitatii de conectare [Attachment Unit Interface (AUI)].

Conform arhitecturii propuse pentru  LAN  de  Proiectul IEEE 802,  nivelul 2  este divizat in urmatoarele  doua subniveluri:

<          Subnivelul de control al accesului la mediu [Media Access Control (MAC) sublayer], a carui sarcina este de a stabili regulile dupa care statiile pot folosi in comun o aceeasi linie  (nu neaparat toate simultan),  rezolvand eventualele conflicte. In acest scop,  MAC  indeplineste  patru  functii:

đ     administrarea accesului la canalul fizic, prin proceduri conforme cu regulile stabilite de folosire in comun a liniei unice de catre toate statiile;

đ     incapsularea [encapsulation] datelor (SDU) venite de la nivelul 3 cu informatiile de control  necesare pentru:

Ć            identificarea inceputului ti sfarsitului unui cadru,

Ć            sincronizarea receptorului cu emitatorul,

Ć            numerotarea cadrelor provenite dintr-un pachet  (= PDU de la nivelul 3)  in scopul ordonarii lor corecte la receptie,

Ć            alegerea traseului cadrului,

Ć            protectia la erori,

si  decapsularea [decapsulation]  (adica eliminarea informatiilor de control din antet si din controlul final) la locul receptiei, dupa utilizarea respectivelor informatii de control  si  inainte de transferarea blocului de date catre nivelul 3;

đ     adresarea [addressing] adica determinarea adresei de retea necesare identificarii dispozitivelor care emit sau receptioneaza un mesaj (aici, in nivelul  MAC  este stocata  adresa fizica - unica in lume - a masinii, care o face identificabila de catre toate masinile);

đ     detectarea prezentei si integritatii cadrelor la receptie, precum si asigurarea retransmisiei in caz contrar.

=               Subnivelul de control al legaturii logice [Logical Link Control (LLC) sublayer]  (vezi  [IEEE,83]), care raspunde de asigurarea serviciilor pentru nivelul de retea (nivelul 3)   indiferent de modul de implementare a retelei   prin:

đ     initierea schimbului de semnale de control,

đ     organizarea schimbului de informatii,

đ     generarea  primitivelor (comenzilor),

đ     interpretarea primitivelor,

đ     efectuarea detectarii si (eventual) corectarii erorilor.

Subnivelul  LLC  furnizeaza, optional,  trei servicii:

Ř      un serviciu fara conexiuni (de tip datagrame), nefiabil;

Ř      un serviciu fara conexiuni (de tip datagrame), fiabil (cu confirmare);

Ř      un serviciu orientat pe conexiuni, fiabil.

Proiectul  IEEE 802  mai stabileste, in cadrul  LLC,  si modul in care nivelul de retea (3) poate face apel la serviciile nivelului legaturii de date (2) prin intermediul interfetei dintre ele.

*       Observatie:  Nivelul 2 (nivelul legaturii de date) din arhitectura  LAN (cu cele doua subniveluri -  LLC  si  MAC),  impreuna cu subnivelul  P(L)S  al nivelului 1 (nivelul fizic),  fac parte din  DTE  (calculatorul sau terminalul din retea) iar  MAU  este, de fapt, DCE.

Practic,  subnivelurile  LLC  si  MAC,  impreuna cu  interfata  DTE  si cu  conectorul aferent,  sunt implementate pe  o placa  ce se conecteaza la magistrala de
pe  placa de baza [motherboard] din calculator/statie  si care este desemnata prin termenul de
 placa de interfata de retea [network interface card (NIC)].

3 - Modelul TCP/IP pentru arhitectura inter-retelelor de calculatoare

In prezent, comunicatia intre utilizatorii de calculatoare si aplicatiile lor a devenit o necesitate de nediscutat. Dar majoritatea retelelor de calculatoare reprezinta entitati independente, concepute sa serveasca necesitatile unui anumit grup de utilizatori, acestia alegand tehnologia hardware cea mai potrivita pentru rezolvarea problemelor lor de comunicatie. La prima vedere, realizarea unei unice retele de calculatoare pe tot Pamantul ar parea solutia ideala pentru a asigura o comunicare sigura si simpla intre toate calculatoarele din lume. Dar o astfel de retea universala, bazata pe o unica tehnologie hardware, este imposibil de construit, caci nici un tip de retea de calculatoare nu ar putea satisface toate necesitatile tuturor utilizatorilor. Astfel, anumiti utilizatori au nevoie de retele de mare viteza de transmisie intre masinile lor, dar astfel de retele nu pot fi extinse pentru a acoperi distante foarte mari; alti utilizatori accepta retele cu viteze de transmisie mai mici, dar care pot lega intre ele masini situate la mii de kilometri distanta una de alta.

De la inceputul anilor 1980 a aparut o noua tehnologie care a dat posibilitatea conectarii unor retele realizate fizic diferit, facandu-le sa functioneze ca o unitate coordonata. Aceasta tehnologie, numita  interconectare [internetworking],  permite adaptarea a numeroase si diferite tehnologii hardware, oferind o modalitate de interconectare a unor retele eterogene si stabilirea unei multimi coerente si nu prea numeroase de conventii de comunicare. Tehnologia interconectarii de retele - ce conduce la obtinerea de  inter-retele (numite generic  internet) - ascunde detaliile hardware ale retelelor interconectate si permite caculatoarelor sa comunice independent de conexiunile din reteaua fizica din care fac parte.

Tehnologia internet constituie un exemplu de interconectare in sistem deschis, intrucat, spre diferenta de sistemele de comunicatie brevetate, furnizate de o anumita firma, caracteristicile unui sistem deschis sunt disponibile public, oricine putand concepe un program necesar comunicatiei in acel sistem - in cazul de fata in internet. Si, ceea ce este mai important, intreaga tehnologie a fost conceputa pentru a asigura comunicatia intre masini cu diverse arhitecturi hardware, pentru a utiliza aproape oricare dispozitiv de comutatie de pachete si de a impaca multiplele sisteme de operare a calculatoarelor.

Principiile si ideile ce stau la baza tehnologiei internet au rezultat din cercetarile  Agentiei pentru Proiecte de Cercetare Avansate - Advanced Research Projects Agency (ARPA).  Aceasta tehnologie include un set de standarde ce precizeaza detaliile privind modul in care calculatoarele comunica, precum si un set de conventii pentru interconectarea retelelor si dirijarea traficului. Numita oficial  suita de protocoale internet  TCP/IP [TCP/IP Internet Protocol Suite] - dupa numele celor doua principale standarde ale sale -, aceasta tehnologie poate fi utilizata pentru a comunica in orice multime de retele interconectate. Astfel, unele intreprinderi utilizeaza  TCP-IP  pentru a interconecta toate retelele din intreprindere, chiar daca nici una din ele nu are conexiune cu vreo retea exterioara; alte grupuri utilizeaza  TCP/IP  pentru comunicatia intre utilizatori aflati la distante geografice foarte mari.

Tehnologia  TCP/IP  formeaza baza pentru o internet la scara globala ce conecteaza universitati, intreprinderi industriale si comerciale, institutii guvernamentale, locuinte personale, etc. Printre cei care au participat la fondarea si utilizarea unei inter-retele globale bazate pe protocoalele  TCP/IP - inter-retea desemnata prin termenul de Internet *)  - se numara  National Science Foundation (NSF),  Department of Energy (DOE),  Department of Defense (DOD),  Health and Human Services Agency (HHS)  si  National Aeronautics and Space Administration (NASA) - toate din  S.U.A.  Aceasta inter-retea globala mai este cunoscuta si sub denumirile de  ARPA/NSF Internet,  TCP/IP Internet  sau  Internet globala.  Ea a demonstrat viabilitatea tehnologiei  TCP/IP  si faptul ca aceasta permite interconectarea de retele de calculatoare bazate pe tehnologii eterogene.

Structura unei internet, vazuta ca mai multe retele fizice interconectate prin intermediul unor rutere, creaza o imagine inselatoare a conceptului de internet, intrucat atentia cea mai mare trebuie indreptata catre interfata pe care o internet o ofera utilizatorilor si nu catre tehnologia de interconectare. Un utilizator considera o internet drept o unica retea virtuala ce interconecteaza toate calculatoarele si prin care este posibila comunicatia; structura aferenta este mascata, dar mei ales irelevanta. Intr-un anumit sens, o internet este o abstractizare a retelelor fizice, intrucat, la niuvelul ei cel mai de jos, ea furnizeaza aceleasi functiuni ca o retea fizica: accepta pachete si le trimite. Nivelurile superioare ale software-ului de internet sunt cele ce contribuie cel mai mult la functionalitatea bogata perceputa de utilizatori.

Ca si  modelul de referinta  OSI-ISO,  modelul arhitectural (conceptual) al software-ului unei internet bazate pe protocoalele  TCP/IP  este organizat pe  niveluri ierarhice.

Dar acest model nu a provenit de la vreun organism de standardizare, ci a rezultat din cercetarile care au condus la  suita (stiva) de protocoale  TCP/IP.

In linii mari,  suita de protocoale  TCP/IP este organizata pe  5 niveluri conceptuale  construite peste  un nivel hardware. Fig. ce urmeaza prezinta arhitectura interretelelor bazate pe  TCP-IP  ca si  unitatile de informatie  vehiculate la fiecare nivel de protocolul aferent.

Nivelul conceptual

  

Unitatea de informatie vehiculata

  

Aplicatie

  

mesaj  sau  flux de octeti

  

Transport

 

pachet

  

Internet

 

datagrama

  

Interfata de retea

(legatura de date)

cadru

  

Fizic

(conexiunea hardware)

sir de biti

  

Ca si la  modelul de referinta  OSI-ISO,  nivelurile arhitecturii  TCP/IP  au menirea sa ofere anumite servicii.

Ř                      Nivelul de aplicatie [Application layer]  este nivelul cel mai de sus, prin care  utilizatorii  invoca  programe de aplicatii  care  acceseaza  serviciile disponibile intr-o internet bazata pe  TCP/IP.  O aplicatie  interactioneaza cu unul din  protocoalele de nivel de transport  pentru a transmite si receptiona date. Fiece program de aplicatie  alege  modul de transport necesar - care poate fi  o succesiune de mesaje individuale  sau  un flux continuu de octeti. Programul de aplicatie paseaza datele, in forma ceruta,  nivelului de transport  pentru a le livra.



Ř                      Nivelul de transport [Transport layer]  are ca prima misiune  sa asigure  comunicatia intre  un program de aplicatie  si  un altul  - adica ceea ce se numeste  o comunicatie sursa-destinatie. El poate avea si sarcina de  a regla fluxul de informatii. De asemenea, el  poate furniza  un transport fiabil - in sensul ca  datele sa ajunga la destinatie  fara erori  si  in ordinea in care au fost emise (prin mecanismul - utilizat si in retelele fizice - de  confirmare a receptiei corecte  si  retransmisie in caz contrar). Protocolul de transport  divide  fluxul de date ce trebuie transmis  in  unitati mici (pachete)  pe care le transmite, impreuna cu adresa destinatiei, nivelului inferior  in vederea transmiterii.

Ř                      Nivelul internet [Internet layer]  este cel care  asigura comunicatia de la o masina la alta. El accepta, din partea nivelului de transport,  o cerere  de a trimite un pachet, insotita de informatia de identificare a masinii ce reprezinta destinatia pachetului. Nivelul internet  incapsuleaza pachetul  intr-o  datagrama  IP,  completeaza  antetul datagramei,  utilizeaza  algoritmul de dirijare  pentru a determina daca  sa livreze datagrama direct  sau  sa o trimita unui ruter  si  paseaza datagrama  interfetei de retea corespunzatoare  pentru a fi transmisa. Tot  nivelul internet  este cel care  trateaza  datagramele care sosesc,  verificandu-le validitatea,  si  utilizeaza algoritmul de dirijare  pentru a decide daca  datagrama trebuie prelucrata locau  sau  trebuie trimisa mai departe. Pentru  datagramele adresate masinii locale,  programul din nivelul internet  inlatura antetul datagramei  si  selecteaza din  protocoalele de transport disponibile  pe cel care va manipula pachetul.  In fine, nivelul internet  trimite  mesajele  ICMP  de eroare si de control, in functie de necesitati,  si  se ocupa de toate mesajele  ICMP  care sosesc.

Ř              Nivelul interfetei de retea [Network Interface layer] - numit si  nivelul legaturii de date [Data Link layer]  - este  cel mai de jos nivel  al suitei de protocoale  TCP/IP  raspunde de  acceptarea datagramelor  IP  si  trans-miterea lor printr-o anume retea particulara.  Interfata de retea  poate consta din  un driver de dispozitiv - ca atunci cand reteaua respectiva este o  LAN  la care masina este  atasata direct -  sau  un subsistem complex care foloseste propriul protocol de nivel de legatura de date - cand reteaua consta din  comutatoare de pachete  care comunica cu calculatoarele prin  protocolul  HDLC.

Comparatie intre modelul de referinta  OSI-ISO pentru WAN si modelul TCP/IP pentru inter-retelele de calculatoare

Exista  doua diferente  - subtile, dar importante - intre modelul conceptual al arhitecturii  TCP/IP  si  modelul de referinta  OSI-ISO,  diferente ce rezulta din modul in care sunt gandite solutiile privind  asigurarea fiabilitatii  si  amplasarea “inteligentei” in intregul sistem.

<            Fiabilitate  la nivelul legaturii de date  sau  intre utilizatorii finali

O diferenta principala intre protocoalele  TCP/IP  si  protocoalele  OSI  (implementate intr-o serie de retele, dintre care cea mai raspandita este  reteaua publica de date  X.25)  consta in  modul de abordare a problemei  furnizarii unor servicii fiabile de transfer de date.

In modelul  OSI,  programele de protoocoale  detecteaza si solutioneaza erorile  la toate nivelurile. Astfel, la  nivelul legaturii de date,  protocoale complexe  asigura  transferul corect al cadrelor  intre calculator si comutatorul de pachete cu care este conectat;  o suma de control  insoteste fiecare cadru transferat  iar  receptorul  confirma  fiecare cadru ajuns cu bine, utilizandu-se  algoritmi de pauza de asteptare  si de  retransmisie  care sa previna pierderea datelor  si care sa permita recuperarea automata a datelor dupa o cadere a hardware-ului si o repornire a masinii.  Si nivelul de retea  efectueaza detectarea erorilor  si  recuperarea pachetelor transferate in retea, utilizand  o suma de control  si  tehnici de pauza de asteptare si de retransmisie.  In fine,  nivelul de transport  trebuie sa ofere  fiabilitate intre utilizatorii finali,  obligand sursa sa comunice cu destinatia finala  pentru a verifica  livrarea corecta a pachetelor.

In contrast cu aceasta conceptie,  modelul arhitectural al  TCP/IP  isi bazeaza suita de protocoale pe ideea ca  fiabilitatea este  o problema intre utilizatorii finali. Cu alte cuvinte: se va realiza o internet care  sa faca fata incarcarii prevazute  dar  care sa permita  unor  linii de legatura  sau  masini  sa piarda  sau  sa altereze  date,  fara a incerca, in mod repetat, sa le recupereze. In fond, nu se asigura decat o mica fiabilitate  sau  deloc  de catre  programele  nivelului de interfata de retea  in majoritatea implementarilor  TCP/IP.  In schimb,  nivelul de transport  face fata  majoritatii problemelor de detectare si corectare a erorilor - intre utilizatorii finali -,  facand uz de  sume de control,  confirmari  si  pauze de asteptare.

Eliberarea  nivelului de interfata de retea  de sarcina  verificarii corectitudinii transmiterii datelor  face ca  software-ul  TCP/IP  sa fie  mai usor de inteles si de implementat. Ruterele intermediare pot elimina datagramele care au fost afectate de erorile de transmisie,  cele pe care nu le pot livra  sau  cele care sosesc cu o frecventa mai mare decat  capacitatea masinii de a le prelucra si trata; de asemenea, ele pot  redirija datagramele  pe trasee cu intarzieri mai mari sau mai mici  fara a fi obligate sa informeze  sursa  sau  destinatia  despre aceasta.

=       Locul inteligentei si al deciziilor

O alta diferenta intre  modelul  TCP/IP  si  modelul  OSI  provine din  alegerea locului unde se amplaseaza  autoritatea  si  de unde se face conducerea.

Ca regula generala,  retelele implementate dupa  modelul  OSI  adera la ideea ca   o retea de calculatoare  este  un mijloc care ofera  servicii de transport de informatii. Furnizorul de servicii  controleaza accesul in retea  si  monitorizeaza traficul, inregistrandu-l in vederea contorizarii si taxarii utilizatorilor. Producatorii de retele de calculatoare sunt cei care rezolva - intern - problemele precum: dirijarea, controlul fluxului si confirmarea. Acest punct de vedere  nu lasa mare lucru de facut calculatoarelor. In concluzie,  o retea (de calculatoare)  este  un sistem complex, independent si deschis, la care pot fi atasate calculatoare relativ simple, intrucat calculatoarele  participa  in foarte mica masura  la functionarea retelei.

In opozitie cu acest concept,  TCP/IP  pretinde calculatoarelor  sa participe la  aproape toate protocoalele de retea. Am vazut mai sus cum calculatoarele implementeaza activ  detectarea si corectarea erorilor  intre utilizatorii finali.  Ele participa, de asemenea, la rutare,  intrucat  trebuie sa aleaga un ruter atunci cand trimit o datagrama,  si  participa la controlul retelei,  fiindca trebuie sa faca fata  mesajelor  ICMP  de control. Asadar, prin comparatie cu  modelul  OSI,  o internet  TCP/IP  poate fi privita ca  un sistem relativ simplu de livrare de pachete  la care se ataseaza  calculatoare inteligente.

Intr-o internet, calculatoarele intre care se transporta informatii  se afla, cel mai adesea, in retele fizice diferite, interconectate prin rutere. Modelul arhitectural al  TCP-IP,  prezentat mai sus,  se refera la  calculatoare (gazda).  Ruterele  nu poseda decat  nivelul internet  si  nivelul interfetei de retea. Circulatia informatiei, in cazul existentei unui ruter intermediar ce interconecteaza cele doua retele fizice in care se afla calculatoarele comunicante,  este ilustrata in fig. ce urmeaza. Se constata imediat de ce  numai  protocoalele de la nivelurile  de transport  si  de aplicatie  pot fi considerate ca  ofera  servicii intre utilizatorii finali [end-to-end service].



[1]  Prin codificare [coding]  se intelege punerea in corespondenta – printr-o relatie functionala bijectiva – a unor combinatii – numite cuvinte (de cod) [(code) word] – avand o lungime fixa sau variabila, formate din elementele – numite simboluri [symbol] / caractere [character] – ale unei multimi – numite alfabet [alphabet] (aici multimea  ) – cu elementele unei alte multimi – numite  multimea mesajelor [messages set] (aici cadrele continand  SDU  incapsulate in informatiile de control).

*)    in cele ce urmeaza se va folosi termenul de  internet  pentru orice inter-retea bazata pe protocoalele  TCP/IP,  iar prin  Internet  se va intelege inter-reteaua globala mentionata.









Copyright © Contact | Trimite referat


Ultimele referate adaugate
Mihai Beniuc
   - Mihai beniuc - „poezii"
Mihai Eminescu Mihai Eminescu
   - Mihai eminescu - student la berlin
Mircea Eliade Mircea Eliade
   - Mircea Eliade - Mioara Nazdravana (mioriţa)
Vasile Alecsandri Vasile Alecsandri
   - Chirita in provintie de Vasile Alecsandri -expunerea subiectului
Emil Girlenu Emil Girlenu
   - Dragoste de viata de Jack London
Ion Luca Caragiale Ion Luca Caragiale
   - Triumful talentului… (reproducere) de Ion Luca Caragiale
Mircea Eliade Mircea Eliade
   - Fantasticul in proza lui Mircea Eliade - La tiganci
Mihai Eminescu Mihai Eminescu
   - „Personalitate creatoare” si „figura a spiritului creator” eminescian
George Calinescu George Calinescu
   - Enigma Otiliei de George Calinescu - geneza, subiectul si tema romanului
Liviu Rebreanu Liviu Rebreanu
   - Arta literara in romanul Ion, - Liviu Rebreanu

















Cauta referat
Scriitori romani