Teoria Sieci (Modele ISO/OSI i TCP/IP)

Jak to się dzieje, że przeglądarka internetowa rozumie serwer w Ameryce, mimo że komputery produkowali różni producenci, a sygnał leci podoceanicznym światłowodem? Świat informatyki zgodził się podzielić to zadanie na "Warstwy". Na maturze jest to klasyk teoretyczny.

Model referencyjny ISO/OSI (7 Warstw)

Najpopularniejszy model naukowy do opisywania sieci. Zaczynamy od użytkownika (Góra) i schodzimy aż do kabla fizycznego w ścianie (Dół).

Warstwa 7: Aplikacji (Application)

Program, którego używasz (przeglądarka, klient mail). Rozumie on języki najwyższego poziomu. Protokoły: HTTP, HTTPS, FTP, SMTP, DNS.

Warstwa 6: Prezentacji (Presentation)

Tłumacz. Koduje dane od Ciebie na uniwersalny język, kompresuje i szyfruje je (np. w standardzie TLS/SSL). Formaty: JPEG, ASCII, MP4.

Warstwa 5: Sesji (Session)

Organizuje dialog. Nawiązuje i zamyka połączenia (sesje), by pliki od różnych osób nie zmieszały się na serwerze w jedną papkę.

(Te trzy górne warstwy uważa się w praktycznym modelu TCP/IP za jedną wielką warstwę Aplikacji).

Warstwa 4: Transportowa (Transport) 🪤

Ulubiona warstwa egzaminatorów. Tnie wielki plik z warstwy wyższej na małe kawałeczki. Decyduje, jak je przesłać, wykorzystując Porty (np. port 80 dla WWW).

TCP: Kurier, który prosi o pokwitowanie. Wolniejszy, ale gwarantuje, że strona WWW doleci do Ciebie w całości.
UDP: Rzut ulotkami. Bardzo szybki, ale ma w nosie, czy doleci. Używany do gier wideo, streamingu na Twitchu i rozmów przez Skype.

Warstwa 3: Sieciowa (Network)

Zajmuje się Routingiem. Kawałek z warstwy 4 dostaje tu etykietę z adresem IP. Tu działają Routery. Kawałki na tym etapie nazywają się Pakietami.

Warstwa 2: Łącza Danych (Data Link)

Wewnątrz firmy (zanim wyjdziemy na zewnątrz) posługujemy się adresami sprzętowymi (fizycznymi), zapisanymi w karcie sieciowej - czyli adresami MAC. Na tym etapie pakiet staje się Ramką (Frame). Tu działają Przełączniki (Switche).

Warstwa 1: Fizyczna (Physical)

Zrzuca ramkę do poziomu czystej matematyki i fizyki: zamienia zera i jedynki na impulsy prądu (w kablu UTP miedzianym) lub błyski światła (w światłowodzie).

Model Praktyczny TCP/IP (4 Warstwy)

Model OSI był super mądry, ale w prawdziwym internecie przyjął się uproszczony, zaledwie 4-warstwowy model Departamentu Obrony USA (TCP/IP). Warto znać jego podział:

Aplikacji (skupia 7, 6 i 5 z modelu OSI).
Transportowa (To samo co OSI).
Internetowa (To samo co Sieciowa w OSI - adresy IP).
Dostępu do Sieci (Skupia Łącza Danych i Fizyczną z OSI).