Prijenos podataka preko lokalne mreže

[Kristijan]

PRIJENOS PODATAKA PREKO LOKALNE MREŽE – ENKAPSULACIJA I PAKETI, PRIJENOS PODATAKA PO RAZINAMA, KOLIZIJA I SEGMENTACIJA

ENKAPSULACIJA I PAKETI
Da bi se postigla pouzdana mrežna komunikacija, podaci se moraju slati u manjim lako obradivim paketima. To se postiže korištenjem procesa enkapsulacije. Enkapsulacija počinje u aplikacijskom, a zatim se spušta prema dolje u slijdeća dva sloja gdje se priprema za slanje kreiranjem općeg oblika podataka. Nakon toga transportni sloj razbija podatke u manje objekte zvane segmenti. Također pridodaje redne brojeve segmentima da bi omogućio primatelju da ih po redu sastavi. Nakon toga mrežni sloj enkapsulira segmente u pakete. Dodaje izvorišnu i odredišnu adresu (obično logičku IP adresu) paketu. Zatim data link sloj enkapsulira pakete i kreira frameove. On frameu dodaje izvorišnu i odredišnu MAC (fizičku) adresu. Data link zatim šalje binarne bitove preko fizičkog sloja na medij. Kada se podaci šalju preko lokalne mreže, misli se na frameove, jer je MAC adresa sve što je potrebno da bi podaci stigli od izvora do odredišta. Ukoliko šaljemo podatke drugom hostu preko Intraneta ili Interneta, spodrazumijeva se da govorimo o paketima. To je zbog toga što mrežna adresa u paketu sadrži odredišnu adresu odredišta kojemšaljemo pakete.
Doljnje razine OSI modela su primarni pošiljatelji podataka preko Intraneta i Interneta. Jedina iznimka je uređaj zvan gateway. To je uređaj koji konvertira oblike podataka gornjih razina OSI modela (application, presentation, i session razine) u ostale oblike podataka. Gateway to čini radeći na svih 7 razina OSI modela.
13.2 PRIJENOS PODATAKA UREĐAJIMA KOJI RADE NA 1. RAZINI
Uređaji koji rade na prvom razini OSI modela mogu biti aktivni ili pasivni. Pasivni su npr. konektori, patch paneli, fizički mediji. Oni imaju ulogu da proslijeđuju bitove sa što manje izobličenja.
Aktivni su npr. repeateri, hubovi – oni imaju ulogu da regeneriraju bitove na fizičkoj razini. Transceiveri su također aktivni uređaji koji rade isključivo na 1. razini sa zadaćom adaptera ili konvertora medija.
Niti jedan uređaj koji radi na 1. razini ne analizira zaglavlja ni podatke enkapsuliranog paketa. Njih zanimaju jedino nule i jedinice u bilo kojem obliku (napon, svjetlo, mikrovalovi).
13.3 PRIJENOS PODATAKA UREĐAJIMA KOJI RADE NA 2. RAZINI
Važno je znati da se paketi nalaze u frameovima. Za shvaćanje rada uređaja na 2. razini potrebno je razumjeti frame koji sadrži enkapsulirani paket. Sve što se događa frameu događa se i paketu. Uređaji koji rade na 2. razini su uređaji koji rade sa MAC adresama – NIC, bridge, switch. MAC adresa koja se nalazi u ROMu mrežne kartice je klučna informacija za kreiranje frameova.
Bridgevi rade proučavajući MAC adrese dolazćih frameova. Ukoliko je frame lokalni (sa MAC adresom na istom segmentu kao i dolazni port bridgea, frame se ne prosljeđuje na drugi port bridgea, i obrnuto.
Switch se može gledati kao bridge sa više portova. On pročita MAC adresu i proslijedi frame na port gdje se nalazi zadana adresa.
13.4 PRIJENOS PODATAKA UREĐAJIMA KOJI RADE NA 3. RAZINI
Glavi uređaj koji se koristi na trećem razini je router. On u stvari radi na sva tri prva sloja (1. – bitovi na mediju sučelja; 2. – frameovi proslijeđeni s jednog sučelja na drugo; 3. – izabiranje putanja). Router u svojem radu koristi logičke (IP) adrese. Nakon što odabere odgovarajući izlazni port, router enkapsulira pakete u frameove i šalje pakete na sljedeće odredište.
13.5 PRIJENOS PODATAKA RAZINAMA 1-7 I 'OBLACIMA'
Određeni uređaji rade na svih sedam razina OSI modela. Primjer za takav uređaj je PC – on odrađuje procese koji bi se mogli svrstati u svaki od razina OSI modela. Enkapsulacija i dekapsulacija su dva primjera toga.
Uređaj zvan gateway (računalo sposobno konvertirati informaciju jednog protokola u drugi) je također uređaj koji koristi svih 7 razina. Primjer gatewaya bio bi računalo na lokalnoj mreži preko kojeg se pristupa IBM mainframe računalu ili fax sistemu. U oba slučaja podaci moraju ići po cijelom OSI modelu kroz sve slojeve da bi bili konvertirani u oblik podataka kojeg bi uređaji razumjeli.
Oblaci mogu sadržavati nekoliko tipova medija, mrežnih kartica, switcheva, bridgeva, routera, gatewaya i ostalih mrežnih uređaja. Zbog toga što ne sadrže samo jedan uređaj već puno njih koji rade na različitim razinama, oblaci se smatraju uređajima koji rade na razinama 1-7.
13.6 PUTANJA PODATKOVNOG PAKETA KROZ SVIH 7 RAZINA OSI MODELA
Za primjer uzet ćemo ping komandu koja šalje nekoliko TCP/IP paketa navedenoj adresi.
Ukoliko je navedena adresa aktivna, odgovorit će nam, a ukoliko nije a ispravno smo upisali odredište, vjerojatno imamo problem na mreži.
Kada u prompt upišemo ping www.cisco.com, naš zahtijev će prvo proći kroz svih 7 razina prema dolje na našem računalu. Na mrežu će poslati niz nula i jedinica. Uzmimo da se se naša mreža sastoji od huba i routera za Internet. Kako je hub uređaj koji radi na 1. razini, on će naš zahtijev jednostavno proslijediti na sve svoje portove. Ostale radne stanice u našoj mreži odbiti će naš zahtijev zbog toga jer nije upućen njima. No kako je na jedan port našeg huba prikopčan i router, on će dekapsulirati frame i potražiti IP adresu u tablici routova. U tablici je zapisano da ukoliko želi doći do hosta 198.150.11.163 (www.cisco.com), mora ići preko sučelja 198.150.11.65. Ponovo će zapakirati podatke u frame i poslat će ih preko sučelja 198.150.11.65 na sučelje drugog routera 198.150.11.66. Taj će router ponovo dekapsulirati frame i uočiti IP adresu198.150.11.163. Kako je router spojen na switch, zapakirat će paket i poslati frame switchu. Switch pročita MAC adresu framea i uočava da bi došao mora prespojiti na port gdje se tražena adresa i nalazi. Prosljeđuje frame do tražene adrese, a tražena adresa obrnutim putem vraća odgovor.