מודל osi -tcpip

96
לללל ללללOSI OSI - ל- לTCP/IP TCP/IP

Upload: haimkarel

Post on 26-May-2015

472 views

Category:

Documents


10 download

TRANSCRIPT

Page 1: מודל Osi  -tcpip

TCP/IPTCP/IP ו- ו- OSIOSIמודל מודל

Page 2: מודל Osi  -tcpip

מהלך שיעור

OSIמבנה ותפקיד מודל ה – •

DoD ומודל TCP/IPפרוטוקול •

LANהתקני •

Page 3: מודל Osi  -tcpip

OSIמבנה ותפקיד מודל

תקינה וחברות תקינה•

חלוקה לרמות•

Encapsulationאריזת נתונים – •

Page 4: מודל Osi  -tcpip

תקינה וחברות תקינה

מהו סטנדרט ? •בתחילת הדרך רשתות התקשורת היו מורכבות •

מציוד שיוצר על-ידי חברה אחת בלבד. בעייתי כאשר מעוניינים לשדרג את הרשת.

פותח מודל הייחוס )מודל 70בסוף שנות ה-•OSI( על-ידי ארגון התקינה הבין לאומי )ISO-

International organization for standardization ,במטרה ליצור תקן אחיד )

שעל פיו יפתחו היצרנים השונים את ציוד התקשורת.

OSIמבנה ותפקיד מודל

Page 5: מודל Osi  -tcpip

מתאר את אופן מעבר המידע בין OSIמודל •תחנה אחת לתחנה אחרת ברשת. הגישה

בה המודל מטפל במידע הנה באמצעות חלוקה לרמות.

תקינה וחברות תקינה

OSIמבנה ותפקיד מודל

Page 6: מודל Osi  -tcpip

חלוקה לרמות - ייתרונות

Application

Presentation

Session

Transport

Network

Data Link

Physical

7

6

5

4

3

2

1

מפחית את המורכבות•יוצר סטנדרטים•מבטיח טכנולוגיה אחידה•מאיץ את ההתפתחות•מפשט את תהליך ההבנה•

OSIמבנה ותפקיד מודל

Page 7: מודל Osi  -tcpip

חלוקה לרמות – השכבות הגבוהות

OSIמבנה ותפקיד מודל

Page 8: מודל Osi  -tcpip

חלוקה לרמות – השכבות הגבוהות

אחראיות OSIשלושת השכבות הגבוהות במודל •על האופן בו תתקשר האפליקציה בתחנות

הקצה עם המשתמש ועם שאר תחנות הקצה. חשוב לזכור כי שלושת השכבות העליונות אינן •

עוסקות כלל בתעבורה ברשת ובהעברת מידע, ובנוסף אינן מכירות את כתובות הרשת השונות.

האחריות על נושא הכתובות והתעבורה ברשת • נופלת על ארבעת השכבות הנמוכות.

OSIמבנה ותפקיד מודל

Page 9: מודל Osi  -tcpip

חלוקה לרמות – השכבות הנמוכות

OSIמבנה ותפקיד מודל

Page 10: מודל Osi  -tcpip

חלוקה לרמות – השכבות הנמוכות

השכבות הנמוכות כפי שראינו באיור 4•הקודם, עוסקות בהעברת המידע מקצה

לקצה, כלומר בתקשורת בין תחנות הקצה. למען הסדר הטוב נתייחס לשכבות המודל •

במספור מלמטה למעלה, כלומר השכבה , והשכבה 1התחתונה – שכבה מספר

7העליונה שכבה מספר

OSIמבנה ותפקיד מודל

Page 11: מודל Osi  -tcpip

Applicationשכבת האפליקציה– Layer

שכבת האפליקציה זו השכבה המהווה •ממשק גישה בין המשתמש לרשת.

שכבת האפליקציה אחראית לבדוק את •זמינות התקשורת לעבר הקצה השני וקובעת האם קיימים מספיק משאבים על-מנת ליצור

את התקשורת.•WWW – World Wide Web, Email Gateway,

Internet Navigation Utility (IE ,Netscape).

– חלוקה לרמותOSIמבנה ותפקיד מודל

Page 12: מודל Osi  -tcpip

Presentation Layerשכבת הייצוג–

תפקידה של שכבה זו הוא להציג את המידע •לשכבת האפליקציה, כלומר לתרגם את המידע, כך

שהאפליקציה תבין אותו. הנה: לפני שנשדר את ISOהתפיסה שמציגה •

המידע, יש להחליט כיצד הוא יוצג ורק אחר-כך לשלוח אותו.

כמובן שבצד השני נעבוד באותו קידוד, ושכבת •ההצגה בצד השני תוכל לפענח את המידע בעבור

שכבת האפליקציה.

– חלוקה לרמותOSIמבנה ותפקיד מודל

Page 13: מודל Osi  -tcpip

Presentation Layerשכבת הייצוג–

דוגמאות לסוגי קבצים להצגת תמונות •.JPEG, TIFF, PICTוטקסט:

דוגמאות לסוגי קבצים להצגת סרטים ושמע: •MIDI, MPEG.

– חלוקה לרמותOSIמבנה ותפקיד מודל

Page 14: מודל Osi  -tcpip

Session Layerשכבת השיחה–

שכבה זו אחראית על הקמת שיחה מקצה לקצה, •ניהולה ולבסוף ניתוק השיחה.

שכבה זו מספקת את דו השיח בין התקני •התקשורת. מתאמת את התקשורת בין המערכות,

3ומארגנת את התקשורת באמצעות חלוקה ל מצבים:

oSimplex oHalf-Duplex oFull-Duplex

– חלוקה לרמותOSIמבנה ותפקיד מודל

Page 15: מודל Osi  -tcpip

Session Layerשכבת השיחה–

•Simplex – צורת תקשורת בה צד אחד תמיד משדרוצד אחד תמיד קולט.

•Half-Duplex – צורת תקשורת בה צד אחד משדרוהשני קולט )אין שידור וקליטה בו זמנית( – לדוגמא

מכשיר קשר •Full-Duplex – צורת תקשורת בה שני הצדדים

יכולים לשדר ולקלוט בו זמנית.תפקידה העיקרי של שכבת השיחה הוא לבצע •

הפרדה בין מידע שמיועד לאפליקציות שונות.

– חלוקה לרמותOSIמבנה ותפקיד מודל

Page 16: מודל Osi  -tcpip

Traonsport Layerשכבת התעבורה–

שכבת זו אחראית לקבל את המידע מהשכבות • Segmentsהגבוהות )המידע מאפליקציה( ולחלקו ל-

–מקטעים. בנוסף אם נסתכל על המודל מלמטה, השכבה •

אחראית לקבל את מנות המידע מהשכבה על מנת Segmentהשלישית, להרכיבן חזרה ל- להעבירו לשכבות הגבוהות.

שכבה זו אחראית על הקמת הקשר הלוגי בין •התחנות השונות.

– חלוקה לרמותOSIמבנה ותפקיד מודל

Page 17: מודל Osi  -tcpip

Traonsport Layerשכבת התעבורה–

כשמדברים על הקמת קשר לוגי בין התחנות •נתייחס לשני סוגי קשרים

oConnection Oriented CommunicationoConnectionless Oriented Communication

בשכבת התעבורה מיושמים שני • TCP. פרוטוקול TCP/UDP הפרוטוקולים –

– כלומר אמין, Reliableנחשב פרוטוקול . Unreliable הנו פרוטוקול UDPופרוטוקול

– חלוקה לרמותOSIמבנה ותפקיד מודל

Page 18: מודל Osi  -tcpip

בקרת זרימה

שכבת התעבורה מבטיחה את שלמות מעבר •הנתונים באמצעות ניהול בקרת זרימה,

בין Reliableובאמצעות אפשור הקמת קשר המשתמשים.

•Flow control ימנע מהתחנה השולחת להעמיס על התחנה המקבלת. יש לזכור

שהעמסה על תחנה מסוימת ברשת יכולה לגרום לאיבוד מידע.

– חלוקה לרמות – שכבת התעבורהOSIמבנה ותפקיד מודל

Page 19: מודל Osi  -tcpip

Connection Oriented Communication

תקשורת מסוג זה נחשבת תקשורת אמינה – •Reliable .

לפני Connection Orientedבתקשורת מסוג •שידור המידע, על ההתקן המשדר לדאוג

( עם VC- Virtual Circuitלהקמת קשר )ההתקן שעמו הוא מעוניין לתקשר.

– חלוקה לרמות – שכבת התעבורהOSIמבנה ותפקיד מודל

Page 20: מודל Osi  -tcpip

Connection Oriented Communication

הציוד המשדר יזום תהליך הנקרא לחיצת יד •. Three Way Handshakeמשולשת –

באמצעות לחיצת היד המשולשת, הקשר מוקם וכעת ניתן לשדר מידע. לאחר סיום

שנוצר.VCהשיחה יש לנתק את ה-

– חלוקה לרמות – שכבת התעבורהOSIמבנה ותפקיד מודל

Page 21: מודל Osi  -tcpip

Three way handshake

. CO – – חלוקה לרמות – שכבת התעבורהOSIמבנה ותפקיד מודל

Page 22: מודל Osi  -tcpip

Three way handshake

Three wayבשקף הקודם ראינו את תהליך •handshake .

על-פי השרטוט אנו רואים כי כל תחנה •מודיעה למערכת ההפעלה שלה על הקמת

הקשר.לאחר מכן מערכות ההפעלה ינהלו משא ומתן •

ביניהן על איכות הקשר שיוקם. לבסוף הקשר מוקם.•

. CO – – חלוקה לרמות – שכבת התעבורהOSIמבנה ותפקיד מודל

Page 23: מודל Osi  -tcpip

Three way handshake

בתחילת התהליך התחנה שמעוניינת להקים •את הקשר, התחנה השולחת, תשלח בקשת

סנכרון לתחנה עמה היא מעונינת להקים את הקשר, התחנה המקבלת.

. Synchronizeבקשת הסנכרון נקראת •

. CO – – חלוקה לרמות – שכבת התעבורהOSIמבנה ותפקיד מודל

Page 24: מודל Osi  -tcpip

Three way handshake

לאחר מכן התחנות ינהלו ביניהן משא ומתן בנוגע • וכו'(.Duplexלסנכרון הקשר )קצבים,

לאחר שהמשא ומתן יסתיים התחנה המקבלת •תשלח לתחנה השולחת את נתוני הסנכרון

נוספת. Synchronizeבאמצעות מסגרת לאחר שהתחנה השולחת קיבלה את מידע הסנכרון •

היא תאשר את קבלתו באמצעות מסגרת Acknowledge

ולאחר מכן הקשר יוקם והתחנות יוכלו להעביר • מידע ביניהן.

. CO – – חלוקה לרמות – שכבת התעבורהOSIמבנה ותפקיד מודל

Page 25: מודל Osi  -tcpip

דרכים ליצירת תקשורת אמינה

ישנם שני דרכים עיקריות ליצירת תקשורת •.Reliable communicationאמינה –

בקרת זרימה–שליחת אישורים על קבלת מידע ושידורים חוזרים.–

. CO – – חלוקה לרמות – שכבת התעבורהOSIמבנה ותפקיד מודל

Page 26: מודל Osi  -tcpip

בקרת זרימה

ישנו צורך לדאוג Reliableבתקשורת מסוג •לבקרת זרימה.

המטרה היא שכל המידע יגיע ממקור ליעד •בבטחה.

במידה ותחנה שולחת תעמיס על התחנה •המקבלת כך שלא תוכל לעבד את המידע

. Segmentsייווצר מצב של השמטת

. CO – – חלוקה לרמות – שכבת התעבורהOSIמבנה ותפקיד מודל

Page 27: מודל Osi  -tcpip

בקרת זרימה

. CO – – חלוקה לרמות – שכבת התעבורהOSIמבנה ותפקיד מודל

Page 28: מודל Osi  -tcpip

בקרת זרימה

. Bufferלצורך בקרת זרימה פותח מנגנון חציצה – •ב- • המידע את תאגור המקבלת Bufferהתחנה

שלה.השולחת • לתחנה תודיע היא מתמלא והוא במידה

שליחת Bufferשה- עם להמתין ושעליה מלא, המידע.

תקבל • אשר עד תמתין השולחת התחנה כתוצאה, אישור לשלוח את המידע.

. CO – – חלוקה לרמות – שכבת התעבורהOSIמבנה ותפקיד מודל

Page 29: מודל Osi  -tcpip

שליחת אישורים

דרך נוספת בה דואגים למעבר מידע אמין – •Reliable – הנה באמצעות אישורים

Acknowledgments הנו לוודא שמירה על שלמות ACKתפקידו של ה- •

המידע שנשלח מהמקור ליעד.כאשר תחנה שולחת מידע מסוים לתחנת יעד •

, היא ממתינה Connection Orientedבעבודה ACKלאישור קבלת המידע על-ידי מסגרת מסוג

שתשלח מתחנת היעד.

. CO – – חלוקה לרמות – שכבת התעבורהOSIמבנה ותפקיד מודל

Page 30: מודל Osi  -tcpip

שליחת אישורים

רלוונטי ACK במידה ולא התקבל אותו יתבצע שידור חוזר של המידע.

מכאן אנו מבינים שהשכבה האחראית על •תעבורה תקינה של המידע כולל שידורים

.Transportחוזרים הנה שכבת ה- הנו פרוטוקול מסוג TCPפרוטוקול •

Connection oriented.

. CO – – חלוקה לרמות – שכבת התעבורהOSIמבנה ותפקיד מודל

Page 31: מודל Osi  -tcpip

Connectionless Oriented Communication

תקשורת מסוג זה נחשבת בלתי אמינה – •Unreliable.

זה לא נדרש להקים קשר לפני בתקשורת מסוג•שידור המידע, אלא המידע ישלח ישירות מהתחנה

השולחת לתחנת היעד. בנוסף אין בקרת זרימה, אין שידורים חוזרים, אין •

.ACKהמתנה למסגרות מסוג Connectionless הנו פרוטוקול מסוג UDPפרוטוקול •

oriented.

– חלוקה לרמות – שכבת התעבורהOSIמבנה ותפקיד מודל

Page 32: מודל Osi  -tcpip

Network Layerשכבת הרשת–

אחראית על נושא Networkשכבת הרשת •הכתובות הלוגיות.

אחראית לעקוב על מיקום ההתקנים ברשת •ועל ניתוב המידע בנתיב האופטימלי ליעד

– שעובד בשכבה זו מספק Routerהנתב – •שירותי ניתוב ברשת.

– חלוקה לרמותOSIמבנה ותפקיד מודל

Page 33: מודל Osi  -tcpip

Network Layerשכבת הרשת–

באופן עקרוני ניתן להגדיר את שכבה זו •כשכבה המקשרת בין רשתות לוגיות שונות.

. IP,IPXבשכבה זו עובדים הפרוטוקולים – •שכבה זו מקבלת משכבת העורק את

המסגרות, הופכת אותם למנות ומעבירה אותם הלאה לשכבת התעבורה

– חלוקה לרמותOSIמבנה ותפקיד מודל

Page 34: מודל Osi  -tcpip

Data Link Layerשכבת העורק–

אחראית להקמת הקשר הפיזי בין התחנות ומטפלת •בגילוי שגיאות, ניהול הטופולוגיה – משטרי גישה לקו.

שכבה זו משתמשת בכתובות פיזיות )כתובות •חומרה( ואחראית להעביר את המידע ממקור ליעד

באותה רשת בהתאם לכתובות הפיזיות. שכבה זו מקבלת זרם של סיביות מהשכבה הפיזית, •

על-ידי הוספת כותרת Frameממירה אותו למסגרת שמכילה את הכתובות הפיזיות ומעבירה אותו הלאה

לשכבת הרשת.

– חלוקה לרמותOSIמבנה ותפקיד מודל

Page 35: מודל Osi  -tcpip

Data Link Layerשכבת העורק–

בכיוון ההפוך מקבלת את המנות מהשכבה •השלישית ובונה מהן מסגרות שישודרו לתווך

באמצעות השכבה הפיזית. ורשת Ethernetבשכבה זו ממומשות רשת •

Token Ring . הנו Data-Linkההתקן שעובד בשכבת ה- •

– אשר תפקידו למתג את Switchהמתג המידע בין התחנות באותה רשת מקומית –

LAN .

– חלוקה לרמותOSIמבנה ותפקיד מודל

Page 36: מודל Osi  -tcpip

Data Link Layerשכבת העורק–

בכל פעם שמנת מידע תעזוב את הנתב היא • Frameתומר באמצעות השכבה הזו למסגרת

ותשודר לנתב השני או לתחנה הרלוונטית באמצעות הכתובת הפיזית.

כשמדברים על בקרת שגיאות יש להבחין בין •שתי מקרים – גילוי שגיאות ותיקון שגיאות.

– חלוקה לרמותOSIמבנה ותפקיד מודל

Page 37: מודל Osi  -tcpip

Data Link Layerשכבת העורק–

עוסקת אך ורק בזיהוי שגיאות Data Linkשכבת ה- •. Frameבאמצעות שדה בקרה שנמצא בכותרת ה-

עוסקת בתיקון השגיאות או בבקשה אינהשכבה זו •לשידור חוזר.

השכבה שעוסקת בנושאי שידורים חוזרים, אישורים •על קבלת המידע ותיקון שגיאות הנה שכבת

בהתאם לסוג התקשורת בה Transportהתעבורה – (.Connection Orientedעובדים )

– חלוקה לרמותOSIמבנה ותפקיד מודל

Page 38: מודל Osi  -tcpip

Data Link Layerשכבת העורק–

Ethernet ברשתות Data-Linkשכבת ה- • שכבות:2מחולקת ל

o MAC - Media Access Control 802.3o LLC - Logical Link Control 802.2

– חלוקה לרמותOSIמבנה ותפקיד מודל

Page 39: מודל Osi  -tcpip

Media Access Control 802.3

אחראית על האופן בו יועברו מנות המידע – •Packets .למדיה – כלומר לתווך

הנו תווך משותף.Ethernetבעיקרון התווך ברשתות • שכבה זו אחראית לנהל את הגישה לתווך. •שכבה זו מנהלת את הכתובות הפיזיות ומכאן שם •

- כתובת זו צרובה על גבי MACכתובת הכתובת – NIC – Network Interfaceכרטיס הרשת ה-

Controller ומכאן שכרטיס הרשת גם הוא ממומש ברמה השניה. בנוסף תת שכבה זו אחראית על

נושא גילוי השגיאות )לא תיקון(, ועל בקרת זרימה.

– חלוקה לרמות – שכבת העורקOSIמבנה ותפקיד מודל

Page 40: מודל Osi  -tcpip

Media Access Control 802.3

שכבה זו מנהלת את הכתובות הפיזיות ומכאן •MACכתובת שם הכתובת –

כתובת זו צרובה על גבי כרטיס הרשת ה- •NIC –Network Interface Controller ומכאן

שכרטיס הרשת גם הוא ממומש ברמה השניה.

בנוסף תת שכבה זו אחראית על נושא גילוי •השגיאות )לא תיקון(, ועל בקרת זרימה.

– חלוקה לרמות – שכבת העורקOSIמבנה ותפקיד מודל

Page 41: מודל Osi  -tcpip

Logical Link Control 802.2

הגיע • מידע איזה לזהות אחראית זו שכבה את ממנו ולהרכיב השלישית מהשכבה

.Frameהמסגרת – כשתחנה מקבלת מסגרת מידע היא תסתכל •

ה- מאיזה LLCבכותרת לדעת מנת על פרוטוקול רמה שלישית הגיע המידע.

– חלוקה לרמות – שכבת העורקOSIמבנה ותפקיד מודל

Page 42: מודל Osi  -tcpip

Physical Layerהשכבה הפיזית–

שליחה • – תפקידים שתי בעלת הפיזית השכבה וקבלת סיביות.

יכולה • סיבית כלומר בינארי, ערך הנם הסיביות לוגי ייוצג באמצעות רמת 0" כאשר 1" או "0להיות "

ו כלשהי מתח 1מתח רמת באמצעות ייוצג לוגי אחרת.

ציוד, • כל עובד שבהם המתח רמות בין שוני ישנו ההתקנים בין התיאום מוטל הפיזית השכבה ועל

השונים.

– חלוקה לרמותOSIמבנה ותפקיד מודל

Page 43: מודל Osi  -tcpip

Physical Layerהשכבה הפיזית–

שכבה זו מקשרת בין התקן קצה להתקן •.תקשורת

•DTE -ל DCE. (Data Communication Equipment, Data Terminal Equipment).

בשכבה זו ממומשים כל קווי ההעברה •)כבלים, סיבים אופטיים( ובנוסף ממומשת

.HUBהרכזת –

– חלוקה לרמותOSIמבנה ותפקיד מודל

Page 44: מודל Osi  -tcpip

חלוקה לרמות

יש לשים לב – למען הסדר הטוב, אנו תמיד נתייחס •למספור השכבות מלמטה למעלה.

השכבה הפיזית היא שכבה מספר אחת, שכבת •העורק – שכבה מספר שתיים וכך הלאה עד

לשכבת האפליקציה השכבה השביעית.דרך קלה לזכור את כל השכבות הנה באמצעות •

המשפט – • All People Seems To Need Data Processing –

כאשר אות ראשונה בכל מילה מייצגת שכבה.

OSIמבנה ותפקיד מודל

Page 45: מודל Osi  -tcpip

אופן ייצוג המידע בכל שכבה

– חלוקה לרמותOSIמבנה ותפקיד מודל

Page 46: מודל Osi  -tcpip

Application

Presentation

Session

Transport

Network

Data Link

Physical

Application

Presentation

Session

Transport

Network

Data Link

Physical

Encapsulationאריזת נתונים -

OSIמבנה ותפקיד מודל

Page 47: מודל Osi  -tcpip

Application

Presentation

Session

Transport

Network

Data Link

Physical

Application

Presentation

Session

Transport

Network

Data Link

Physical

DataApplicationHeader

DataPresentationHeader

DataSessionHeader

Encapsulationאריזת נתונים -

OSIמבנה ותפקיד מודל

Page 48: מודל Osi  -tcpip

Application

Presentation

Session

Transport

Network

Data Link

Physical

Application

Presentation

Session

Transport

Network

Data Link

Physical

DataApplicationHeader

DataPresentationHeader

DataSessionHeader

DataTransportHeader

Encapsulationאריזת נתונים -

OSIמבנה ותפקיד מודל

Page 49: מודל Osi  -tcpip

Application

Presentation

Session

Transport

Network

Data Link

Physical

Application

Presentation

Session

Transport

Network

Data Link

Physical

DataApplicationHeader

DataPresentationHeader

DataSessionHeader

DataTransportHeader

DataNetworkHeader

Encapsulationאריזת נתונים -

OSIמבנה ותפקיד מודל

Page 50: מודל Osi  -tcpip

Application

Presentation

Session

Transport

Network

Data Link

Physical

Application

Presentation

Session

Transport

Network

Data Link

Physical

DataApplicationHeader

DataPresentationHeader

DataSessionHeader

DataTransportHeader

DataNetworkHeader

DataFrameHeader

Encapsulationאריזת נתונים -

OSIמבנה ותפקיד מודל

Page 51: מודל Osi  -tcpip

Application

Presentation

Session

Transport

Network

Data Link

Physical

Application

Presentation

Session

Transport

Network

Data Link

Physical

DataApplicationHeader

DataPresentationHeader

DataSessionHeader

DataTransportHeader

DataNetworkHeader

0101101010110001

DataFrameHeader

Encapsulationאריזת נתונים -

OSIמבנה ותפקיד מודל

Page 52: מודל Osi  -tcpip

Encapsulationאריזת נתונים -

שבעת • כל ממומשים ברשת קצה תחנת בכל .OSIהשכבות במודל

כאשר תחנה מעונינת לשלוח מידע לתחנה אחרת •המידע יורד בכל השכבות במודל עד שמגיע לתווך.

כלשהי • כותרת המקורי למידע תוסיף שכבה כל של במודל לה המקבילה השכבה את שתשמש המידע הביניים שבהם תחנות של או היעד תחנת

עובר.

OSIמבנה ותפקיד מודל

Page 53: מודל Osi  -tcpip

Encapsulationאריזת נתונים -

התהליך שבו המידע נעטף בכותרות של כל שכבה •. Encapsulationנקרא

מייצרת Applicationהתהליך מתחיל בכך ששכבת ה- •מידע אותו נדרש להעביר לתחנה אחרת ברשת.

מידע Presentationעל המידע הזה מוסיפה שכבת ה- •לגבי דרך ייצוג המידע, על מנת שהאפליקציה בתחנת

היעד תוכל לפענח את המידע. Session לאחר מכן על המידע הזה מוסיפה שכבת ה- •

את המידע שלה המשמש להפרדת המידע של האפליקציה הנוכחית משאר המידע שנע ברשת.

OSIמבנה ותפקיד מודל

Page 54: מודל Osi  -tcpip

Encapsulationאריזת נתונים -

את Transportבנוסף תוסיף שכבת ה- • וכו'(.TCP/UDPהמידע שלה )

שכבת הרשת תוסיף את הכותרת שלה •שמכילה בין השאר את הכתובות הלוגיות

(IP.) על כל אלו תתווסף הכותרת של שכבת •

שתכיל את הכתובות Data-Linkה- ( בנוסף לשדה גילוי MACהפיזיות )שגיאות.

OSIמבנה ותפקיד מודל

Page 55: מודל Osi  -tcpip

Encapsulationאריזת נתונים -

תמיר את כל Physicalבסופו של דבר שכבת ה- •המידע לזרם של סיביות שיועבר על גבי התווך

לתחנת היעד.בתחנת היעד יתרחש תהליך הפוך הנקרא •

Decapsulation .בתהליך זה כל שכבה תקלף את המידע הרלוונטי •

לה שהגיע מהשכבה המקבילה בתחנת המקור.כך בכל השכבות עד אשר האפליקציה תקבל את •

המידע הרלוונטי אליה שנשלח מתחנת המקור.

OSIמבנה ותפקיד מודל

Page 56: מודל Osi  -tcpip

Encapsulationאריזת נתונים -

OSIמבנה ותפקיד מודל

Page 57: מודל Osi  -tcpip

Encapsulationאריזת נתונים -

כפי שניתן לראות באיור, המידע המקורי נעטף בכל • של כל שכבה מכילה את ה- Dataשכבה, כך שה-

Data -וה Header .של כל שכבה שמעליה Frame של ה- Dataלמשל ניתן לומר שבתוך ה- •

מהשכבה השלישית שבתוכה קיים Packetישנו ה- של שכבה רביעית וכן הלאה וכן הלאה.Segmentה-

באיור זה אנו יכולים לראות בנוסף גם את העובדה •שהמידע המקורי שאנו רוצים לשדר משתנה ובכך

בפועל אנו משדרים יותר מידע משרצינו.

OSIמבנה ותפקיד מודל

Page 58: מודל Osi  -tcpip

Encapsulationאריזת נתונים -

( אנו Headerלמידע שנוסף כלומר לכותרות )•קוראים תקורה.

המטרה הנה להעביר כמה שיותר מידע בכמות •תקורה נמוכה ביותר.

כאמור בכל תחנת קצה ברשת ממומשים כל שבעת •השכבות של המודל, אך יש לציין שהתקני הביניים

לא ימומשו כל השכבות, וזאת בהתאם לסוג ההתקן.

למשל נתב יממש את שלושת השכבות •התחתונות. מתג לעומת זאת יממש רק את שתי

השכבות התחתונות.

OSIמבנה ותפקיד מודל

Page 59: מודל Osi  -tcpip

DoD ומודל TCP/IPפרוטוקול

מבוא•

TCP/IPמבנה פרוטוקול •

OSIהשוואה למודל •

פרוטוקולים הממומשים בשכבות המודל•

Page 60: מודל Osi  -tcpip

מבוא

רשת 1969בשנת • לראשונה פותחה האינטרנט.

רשת • הוקמה משרד ARPNETבמקור ע"י אוניברסיטאות.4ההגנה האמריקאי וחיברה

המטרה הייתה להקים רשת מחשבים, בעלת •מוסדות כל את שתקשר גבוהה שרידות

המחקר, הפיתוח והייצור הצבאיים.

DoD ומודל TCP/IPפרוטוקול

Page 61: מודל Osi  -tcpip

מבוא

גדלה בהתמדה והתפתחו ARPNETרשת •ממנה מספר רשתות נוספות.

ריבוי פלטפורמות החומרה ומערכות •ההפעלה ברשת הביא למחקר על מערכות

.70פרוטוקולים באמצע שנות ה- , TCP/IPהתוצאה הייתה פיתוח פרוטוקולי •

לפרוטוקולים תקניים 1983שהפכו ב- ברשת.

DoD ומודל TCP/IPפרוטוקול

Page 62: מודל Osi  -tcpip

מבוא

גדלה בהתמדה והתפתחו ARPNETרשת •ממנה מספר רשתות נוספות.

ריבוי פלטפורמות החומרה ומערכות •ההפעלה ברשת הביא למחקר על מערכות

.70פרוטוקולים באמצע שנות ה- , TCP/IPהתוצאה הייתה פיתוח פרוטוקולי •

לפרוטוקולים תקניים 1983שהפכו ב- ברשת.

DoD ומודל TCP/IPפרוטוקול

Page 63: מודל Osi  -tcpip

מבוא

רשתות • של ענק אוסף הוא כיום האינטרנט אוניברסיטאות, רשתות הכולל מחשבים, שהמכנה פרטיות, ורשתות ציבוריות רשתות בפרוטוקולי שימוש הוא שלהן המשותף

TCP/IP.משרד • שפיתח מודל על התבססה זו רשת

Department of Defenseההגנה האמריקאי –

DoD ומודל TCP/IPפרוטוקול

Page 64: מודל Osi  -tcpip

TCP/IPמבנה פרוטוקול

•DoD הנו מודל שכבתי המבוסס על מודל OSI.

:DoDהשכבות במודל •Process/Application layerשכבת האפליקציה – –Host-to-Host layerשכבת משתמש למשתמש – –Internet layerשכבת האינטרנט – –Network Access layerשכבת הגישה לרשת – –

DoD ומודל TCP/IPפרוטוקול

Page 65: מודל Osi  -tcpip

OSIהשוואה למודל

DoD ומודל TCP/IPפרוטוקול

Page 66: מודל Osi  -tcpip

OSIהשוואה למודל

על-פי האיור אנו יכולים לראות כי שכבת ה- •Process/Application משלבת בתוכה את כל

השירותים שמספקות שלוש שכבות התוכנה OSI (Application)השכבות הגבוהות( במודל

Presentation, Session) .שכבה זו מגדירה פרוטוקולים לתקשורת •

אפליקטיבית בין קצה לקצה, וכמובן אחראית על ממשק הגישה של המשתמש לרשת.

מקבילה בתפקידה לשכבת Host-to-Hostשכבת ה- • OSI במודל Transportה-

DoD ומודל TCP/IPפרוטוקול

Page 67: מודל Osi  -tcpip

OSIהשוואה למודל

שכבה זו מגדירה פרוטוקולים המשמשים לתעבורת המידע •(TCP,UDP.)

יצירת תעבורה אמינה ונטולת שגיאות מקצה לקצה. •שכבה זו דואגת לשלמות הנתונים.• Network מקבילה בפעולתה לשכבת Internetשכבת ה- •

. OSIבמודל בשכבה זו ימומשו הפרוטוקולים האחראים על ניתוב המידע •

ברשת. שכבה זו מטפלת בנושא חלוקת כתובות לוגיות, כאשר •

IP Address – (Internetבמודל זה ממומשות כתובות ה- Protocol).

DoD ומודל TCP/IPפרוטוקול

Page 68: מודל Osi  -tcpip

OSIהשוואה למודל

Network ממוקמת שכבת ה- DoDבתחתית מודל •Access – המקבילה לשכבות Data Link -ו Physical

. OSIבמודל ה- תפקיד השכבה לבצע את הקישור הפיזי בין •

התחנות( ולבצע זיהוי שגיאות MACלהגדיר כתובות פיזיות )•

)ושוב חשוב להזכיר לא מדובר בתיקון שגיאות(. גם בשם DoDחשוב לציין כי כיום מכונה מודל •

.TCP/IPחבילת הפרוטוקולים

DoD ומודל TCP/IPפרוטוקול

Page 69: מודל Osi  -tcpip

פרוטוקולים הממומשים ב- TCP/IP

DoD ומודל TCP/IPפרוטוקול

Page 70: מודל Osi  -tcpip

Proccess Application Layer

•Telnet

•FTP

•TFTP

•SMTP

•SNMP

•DNS

•DHCP

DoD ומודל TCP/IPפרוטוקול

Page 71: מודל Osi  -tcpip

Proccess Application Layer

•Telnet אפליקציה המדמה מסוף. –בין – לתקשר ככלי ל- Userשימושית Telnet

Server .לצורך – הנה זו לאפליקציה ועיקרי נוסף שימוש

במטרה תקשורת להתקני מרוחקת התחברות לבצע בהם שינויי קונפיגורציה.

DoD ומודל TCP/IPפרוטוקול

Page 72: מודל Osi  -tcpip

Proccess Application Layer

•FTP תחנות – בין קבצים להעברת המשמש פרוטוקול

שונות ברשת. בקבצים – פעולות ביצוע מאפשר זה פרוטוקול

ממקום ותיקיות קבצים העברת כולל ותיקיות )כל באלה וכיוצא התיקיות שמות שינוי למקום,

אלה בכפוף להרשאות( TCPפרוטוקול –

DoD ומודל TCP/IPפרוטוקול

Page 73: מודל Osi  -tcpip

Proccess Application Layer

•TFTP כמו – זה העברת FTPפרוטוקול לצורך משמש הוא גם ,

קבצים. ל – )כלומר FTPבניגוד גראפי ממשק אין זה לפרוטוקול ,

חלון של בתצורה והתיקיות הקבצים את לראות ניתן לא כמו שאנו מכירים מתוכנת חלונות(.

לכן, על מנת לפנות לקובץ כלשהו יש לדעת בדיוק כיצד –לגשת אליו )נתיב ושם קובץ(.

שפרוטוקול – הנו נוסף הנו FTPהבדל Reliable ואילו TFTP הוא Unreliable. (UDP)

DoD ומודל TCP/IPפרוטוקול

Page 74: מודל Osi  -tcpip

Proccess Application Layer

•SMTP ברשתE-mailפרוטוקול זה אחראי על כל נושא ה- –. הפרוטוקול משתמש בניהול תורים כשיטה להעברת –

הדואר האלקטרוני. לתחנה אחרת ברשת, ה- E-mailכאשר תחנה שולחת –

E-mail -יקלט תחילה ב SMTP Server אשר יכניס אותו לתור ויעבירו לתחנת היעד כאשר יגיע תורו.

–SMTP משמש לשליחת מייל ופרוטוקול POP3 משמש לקבלה.

DoD ומודל TCP/IPפרוטוקול

Page 75: מודל Osi  -tcpip

Proccess Application Layer

•SNMP פרוטוקול זה כשמו כן הוא – מבצע בקרה מסוג –

Inband.על כל התקני הרשת בקרה – Inband שמשולבת לבקרה הכוונה –

במידע המועבר ברשת.יכול – וכן ביצועי הרשת עוקב אחר זה פרוטוקול

להתערב בביצועי הרשת..

DoD ומודל TCP/IPפרוטוקול

Page 76: מודל Osi  -tcpip

Proccess Application Layer

•DNS . IPפרוטוקול זה, תפקידו להמיר שמות דומיין לכתובת –כיום כשאנו מעונינים לפנות לאתר באינטרנט אנו נציין את –

. www.iaf.orgשם הדומיין שניתן לו . למשל שלי – התחנה הזו הכתובת את בדפדפן מקיש שאני ברגע

שציינתי האתר של הבית הדף את לראות בקשה תפיק בשדה הכתובת בדפדפן.

התקני הרשת שמעבירים את הבקשה הזו לא מכירים את –אלא השונים, האתרים את בהם מכנים שאנו השמות

( שהוקצו להם. IPמכירים את הכתובות הלוגיות )כתובות ה-

DoD ומודל TCP/IPפרוטוקול

Page 77: מודל Osi  -tcpip

Proccess Application Layer

•DNS לכן, על מנת שלא נצטרך לזכור כתובות בעלות –

כמות רבה של ספרת נשתמש בשרת שבו עם הכתובות Domainיאוכסנו שמות ה- המתאימות להם.

www.iaf.org כאשר אני אקיש את הכתובת – המוגדר לה DNS Serverהתחנה שלי תפנה ל-

.IPוהוא ימיר את שם הדומיין לכתובת

DoD ומודל TCP/IPפרוטוקול

Page 78: מודל Osi  -tcpip

Proccess Application Layer

•DHCP פרוטוקול זה אחראי על חלוקה דינאמית של –

ברשת. IPכתובות IPאמנם פרוטוקול זה מחלק כתובות –

, אך האפליקציה OSI במודל 3הממומשות ברמה שיחלק את הכתובות DHCPשמורצת על שרת ה-

עובדת ברמות התוכנה של המודל ולכן אנו מציינים את פרוטוקול זה בשלב זה.

DoD ומודל TCP/IPפרוטוקול

Page 79: מודל Osi  -tcpip

Proccess Application Layer

•DHCP לתחנות IPישנן שתי שיטות לחלוקת כתובות –

הרשת: חלוקה סטטית וחלוקה דינמית. בחלוקה סטטית, מנהל הרשת יאלץ להגדיר –

פיזית בכל ההתקנים את הכתובות שלהם. חלוקה דינמית הנה חלוקה באמצעות שרת ה- –

DHCP .

DoD ומודל TCP/IPפרוטוקול

Page 80: מודל Osi  -tcpip

Proccess Application Layer

•DHCP פרוטוקול זה פועל באופן הבא: תחנה שזה עתה –

לכל התחנות ברשת. DHCPעלתה תשלח בקשת יקבל את הבקשה הוא DHCPכאשר שרת ה- –

)לוגית( בהתאם IPיתאים לתחנה כתובת לכתובת הפיזית שלה.

DoD ומודל TCP/IPפרוטוקול

Page 81: מודל Osi  -tcpip

Proccess Application Layer

•DHCP ישלח לתחנה הוא:DHCPהמידע ששרת ה- –

•IP address •Subnet mask •Domain name•Default gateway •DNS server

DoD ומודל TCP/IPפרוטוקול

Page 82: מודל Osi  -tcpip

Host to Host Layer

שכבה זו מורכבת משני פרוטוקולים עיקריים •שעל כל אחד משניהם רוכבים הפרוטוקולים

Process Applicationשנלמדו בשכבת ה- Layer .

–Transmission Control Protocol (TCP)–User Datagram Protocol (UDP)

DoD ומודל TCP/IPפרוטוקול

Page 83: מודל Osi  -tcpip

Host to Host Layer

•TCPפרוטוקול זה לוקח בלוקים של מידע משכבות –

.Segmentsהתוכנה ומחלק אותו לסגמנטים – פרוטוקול זה אחראי למספר את כל הסגמנטים –

הללו על מנת שהמידע יגיע ליעדו בסדר הנכון. - כלומר Reliableהפרוטוקול מוגדר כפרוטוקול –

לאחר שהפרוטוקול בצד אחד משדר את המידע, מצד שני. במידה ולא ACKהוא יחכה לאישור

התקבלה הודעת אישור, הפרוטוקול ישדר את המידע בשנית.

DoD ומודל TCP/IPפרוטוקול

Page 84: מודל Osi  -tcpip

Host to Host Layer

•TCP הנו קשר TCPהקשר שמוקם בתקשורת מסוג –

Connection orientedלפני שהתחנה משדרת עליה להקים קשר עם –

Three wayהצד השני. באמצעות תהליך handshake .

במהלך תהליך זה שתי הפרוטוקולים שבקצוות –מחליטים ביניהם כמה מידע ישלח לפני שהתחנה

(Windowingהמקבלת תשלח אישור )

DoD ומודל TCP/IPפרוטוקול

Page 85: מודל Osi  -tcpip

Host to Host Layer

•UDP )מבחינת TCPפרוטוקול חסכוני יותר מפרוטוקול –

התקורה(. ,Connectionless Orientedפרוטוקול זה הנו מסוג –

Unreliable. מכיון שפרוטוקול זה אינו אמין )לא מבוצע תיקון –

שלא תקשורת לסוגי יותר שמיש הוא שגיאות( דורשות רמת אמינות גבוהה.

DoD ומודל TCP/IPפרוטוקול

Page 86: מודל Osi  -tcpip

Host to Host Layer

•UDPמכיוון שלא נדרשת בפרוטוקול זה תעבורת –

אישורים ותעבורת שידורים חוזרים, התקורה קטנה, ולפיכך הפרוטוקול יעיל יותר.

גם הוא מחלק את בלוק המידע UDPפרוטוקול – אינו TCP, UDPלסגמנטים, אך בניגוד לפרוטוקול

ממספר את הסגמנטים )חסכון ברוחב פס(האחריות לסידור המידע נופלת על האפליקציה.–

DoD ומודל TCP/IPפרוטוקול

Page 87: מודל Osi  -tcpip

Host to Host Layer

TCP ל- UDPהשוואה בין •

DoD ומודל TCP/IPפרוטוקול

TCPUDP

Sequenced segmentsUnsequenced segments

ReliableUnreliable

Connection-orientedConnectionless

Virtual circuitLow overhead

AcknowledgmentsNo acknowledgments

Page 88: מודל Osi  -tcpip

Internet Layer

ה- DoDבמודל • ישנם שני שימושים לשכבת Internet:

ניתוב אופטימלי מהמקור ליעד.– אספקת ממשק גישה זהה לרשת לכל השכבות –

הרצים בפרוטוקולים תלות )בלא העליונות הנו זה ממשק בעצם העליונות(. בשכבות

ה- במידה IPפרוטוקול זו. בשכב שממומש לגישה פרוטוקול מגדירה הייתה לא זו ושכבה

( על מפתחי האפליקציות היה להתאימם IP)כגון לכל פרוטוקול ופרוטוקול.

DoD ומודל TCP/IPפרוטוקול

Page 89: מודל Osi  -tcpip

Internet Layer

הפרוטוקולים הממומשים בשכבת ה- •Internet:

–Internet Protocol (IP)–Internet Control Massage Protocol (ICMP)–Address Resolution Protocol (ARP)–Reverse Address Resolution Protocol (RARP)

DoD ומודל TCP/IPפרוטוקול

Page 90: מודל Osi  -tcpip

Internet Layer

•IPפרוטוקול זה הנו הפרוטוקול העיקרי בשכבת ה- –

Internet כאשר שאר הפרוטוקולים מיועדים ,לתמיכה בפרוטוקול זה.

לכל ההתקנים ברשת, תוקצה כתובת לוגית –.IP( היא כתובת ה- OSI)ברמה שלישית במודל

בעצם מקלף את כותרת השכבה IPפרוטוקול –( ידע לאן לנתב את IPהנ"ל ועל-פי כתובת היעד )

המידע.

DoD ומודל TCP/IPפרוטוקול

Page 91: מודל Osi  -tcpip

Internet Layer

•IP לא יודעת לעשות שימוש Network Accessשכבת ה- –

IPבכתובות ה- עוסקת אך ורק בנושאים Aacess Networkשכבת ה- –

( Network Accessפיזיים, ונושאי גישה לתווך. בשכבה זו ) )בהתאם לשכבות שניה וראשונה MACימומשו כתובות ה-

(.ISOבמודל המקביל של אחראית Network Access מכאן ניתן להבין, ששכבת ה- –

על תעבורת מידע באותה רשת לוגית, אבל כאשר מעונינים לשלוח מידע בין תחנות ברשתות לוגיות שונות, יש צורך

Internet, כלומר את ה- Internetלערב את שכבת ה- Protocol – IP.

DoD ומודל TCP/IPפרוטוקול

Page 92: מודל Osi  -tcpip

Internet Layer

•IPכל התקן העובד ברשת חייב להחזיק בכתובת הרשת –

אליה הוא שייך )ניתן להקביל לכתובת הרחוב בה אנו גרים( ובנוסף כתובת הזיהוי שלו באותה רשת )ובאותה

הקבלה – מספר הבית(. משני הפרמטרים הנ"ל מורכבת הכתובת הלוגית – היא –

.IP Address או במילים אחרות IPכתובת ה- - Host - to מקבל סגמנטים משכבת ה- IPפרוטוקול –

Host( וממיר אותו למנות Packet.) וכמובן בכיוון ההפוך ממיר מנות חזרה לסגמנטים. –

DoD ומודל TCP/IPפרוטוקול

Page 93: מודל Osi  -tcpip

Internet Layer

•ICMP באמצעות IP תומך בפרוטוקול ICMPפרוטוקול –

ניהול לנושאי הנוגעות שונות הודעות העברת ודיאגנוסטיקה )אבחון( ברשת.

. IPההודעות הללו ישאו על-ידי מנות –

DoD ומודל TCP/IPפרוטוקול

Page 94: מודל Osi  -tcpip

Internet Layer

•ARPפיזית ARPפרוטוקול – כתובת לחילוץ משמש

( לוגית כתובת באמצעות חומרה( ( IP)כתובת ידועה.

DoD ומודל TCP/IPפרוטוקול

Page 95: מודל Osi  -tcpip

Internet Layer

•RARPה- – ה- RARPתהליך לתהליך הפוך תהליך הנו

ARP.בפרוטוקול – כתובת ARPאם את ידעה התחנה

ה- IPה- כתובת את לחלץ ונדרשה היעד, של MAC .תהליך זה יהיה הפוך ,

ה- – בתהליך את RARPלפיכך יודעת התחנה ה- כרטיס MACכתובת על )צרובה עצמה של

.IPהרשת( אך לא יודעת את כתובת ה-

DoD ומודל TCP/IPפרוטוקול

Page 96: מודל Osi  -tcpip

סוףסוף