פרק 2 מודל OSI

1. פרק 2מודלOSI • השכבה הפיזית- העברת אותות אנלוגיים/דיגיטליים. • שכבת הערוץ- קישור ושליטה על הנתונים. • שכבת הרשת- ניהול הרשת להעברת נתונים. • שכבת התובלה- תעבורת הנתונים ברשת. • שכבת השיחה- קיום שיחה בין יישומים. • שכבת הייצוג- הצגת נתוני היישומים. • שכבת היישום- תפעול יישומי המערכת.

2. פרק 2מודלOSI השכבה הפיזית- העברת אותות אנלוגיים/דיגיטליים תפקידים עיקריים: • קידוד, סנכרון, גילוי ותיקון שגיאות. • רוחב פס השידור/קצב העברת הנתונים. • קידוד סיביות באמצעות אות אנלוגי. • קידוד סיביות באמצעות אות ספרתי. • רעשים והפרעות שידור. • חסמים על קצב העברת הנתונים. • שידור סינכרוניוא-סינכרוני. • תווכי תקשורת: זוג שזור, קואקסיאלי, סיבים אופטיים ותווך אלחוטי. • גילוי ותיקון שגיאות: זוגיות, LRC-VRC, CRCשיטות לתיקון. • מישקבין ציוד הקצה לציוד התקשורת (DTE --- DCE).

3. פרק 2מודלOSI שכבת הערוץ- קישור ושליטה על הנתונים תפקידים עיקריים: • בקרת שגיאות, בקרת זרימה ומסגור. • פרוטוקול “עצור המתן”: שרות לא-אמין עם וללא אישורים, שירות אמין, יעילות פרוטוקול “עצור המתן”. • פרוטוקולישידור ברצף: חזרה סלקטיבית, חזרה אחורנית, בקרת זרימה. • ניהול הערוץ:פעילויות אטומיות של שירותים. • דוגמאות לשכבות הערוץ: פרוטוקולHDLC.

4. פרוטוקול - HDLCHigh Level Data Link • פרוטוקול בינלאומי הוגדר ואושר ע”יISO. • מונחה סיביות - היחס לנתונים הוא כאל רצף של סיביות, שימוש נפוץ בשיטת הדגל, להפרדה בין מסגרות. • דו כיווני מלא - מסוגל לשדר ולקלוט בעת ובעונה אחת. • שכיח ברשתות מקומיות - בחיבור מחשב ראשי למסופים או לחילופין חיבור בין שני מחשבי צמתים ברשת מרחבית, ניתן לשילוב ברשת בה קיימים מחשב מארח וצומת.

5. פרוטוקול - HDLCHigh Level Data Link • הדגל, המסמן סוף מסגרת, מאופיין כאוסף הסיביות - 01111110 • קיומו מאשר סיום משלוח מסגרת ותחילת שליחת מסגרת חדשה. • למניעת שגיאות עם הופעה אקראית של הדגל משתמשים בשיטת התווים המיוחדים/הסיביות המוספות. מבנה מסגרת מידע וסימון גבולות המסגרת בשיטת התווים המיוחדים SYN SYN SYN STX כותרת DATA מנה CRC ETX SYN SYN

6. פרוטוקול - HDLCHigh Level Data Link פירוט השדות והתווים המיוחדים בשיטת הסיביות המוספות: SYN - תו בקרה, משמש לסמן תחילת מסגרת וסופה, מאופיין בשימוש בתווים שאינם מופיעים בטקסט, בד”כ קודיASCII או EBCDIC. STX - מסמן את תחילת המסגרת - Start of Text Character. כותרת - מציין את כותרת המידע המכילה נתונים על נתוני המידע. DATA - מציין את הנתונים המועברים. CRC - מציין את שיטת גילוי השגיאות, במקרה זה באמצעות פולינום מתמטי. ETX - מסמן את סוף המסגרת - End of Text Character. SYN SYN SYN STX כותרת DATA מנה CRC ETX SYN SYN

7. פרוטוקול - HDLCHigh Level Data Link מכיל את שלושת המסגרות הבאות: 1. מסגרות לא ממוספרות - משמשות לניהול הערוץ, אתחול/ניתוק קשר. לא מכילות מספר סידורי ומספר אישור. 2. מסגרות מידע - נושאות מידע בלבד, אישור המסגרות הנשלחות בכיוון הנגדי. 3. מסגרות פיקוח ובקרה - משמשות לבקרת שגיאות ובקרת זרימה, מכילות אישור כאשר אין לתחנה מסגרות לאשר, מכילות מספר אישור. מבנה המסגרת בפרוטוקולHDLC מספר הסיביות לכל שדה: 8 16 0 או יותר 8 8 8 דגל 01111110 כתובת בקרה מידע בקרת שגיאות דגל 01111110

8. פרוטוקול - HDLCHigh Level Data Link דגל 01111110 כתובת בקרה מידע בקרת שגיאות דגל 01111110 מבנה המסגרת בפרוטוקולHDLC פירוט השדות במסגרת • שדה המידע - במסגרות פיקוח ריק (0), במסגרות מידע מקסימאלי. • שדה הכתובת - משמש לחיבור מחשב ראשי למחשבים משניים, תפקיד הכתובת לזהות את המסוף אליו מכוונת ההודעה, בערוץנל”ן ניתן להשתמש בשדה זה למטרות אחרות. • שדה הבקרה - מחושב לפי שיטת ה- CRC ומכיל שדות לביצוע בקרה. (יפורט בשקף הבא)

9. פרוטוקול - HDLCHigh Level Data Link דגל 01111110 כתובת בקרה מידע בקרת שגיאות דגל 01111110 מבנה המסגרת בפרוטוקולHDLC המבנים בשדה הבקרה של מסגרות מידע מספר הסיביות 8 7 6 5 4 3 2 1 מידע 0 SN P/F RN מידע • SN - משמש למספור מסגרות המידע שנשלחות, רוחבו 3 סיביות, כלומר רוחב חלון השליחה הוא 7 שפירושו ניתן לשגר 7 מסגרות מידע בלי לקבל אישור. • RN - משמש למספור האישורים, מכיל את מספר המסגרת ששכבת הערוץ מצפה לה ולא את מספר המסגרת שנשלחה. • PF - סיבית תשאול/סוף, בשימוש ברשת שרת לקוח.

10. פרוטוקול - HDLCHigh Level Data Link דגל 01111110 כתובת בקרה מידע בקרת שגיאות דגל 01111110 מבנה המסגרת בפרוטוקולHDLC המבנים בשדה הבקרה במסגרות פיקוח מספר הסיביות 8 7 6 5 4 3 2 1 פיקוח 1 2 תפקיד P/F RN • מסגרת אישור - אישור מסגרת אחרונה. • מסגרת הודעה - מודיעה על קבלת מסגרת משובשת (Nak), הפרוטוקול יחזור וישדר שוב את המסגרות שנשלחו מאז השיבוש מספר מסגרת משובשת מוצג ע”י השדהRN. • מסגרת הפסקה - אישור המסגרות הקודמות והפסקת משלוח מסגרות. • מסגרת בקשת שידור חוזר יחיד - בקשת שידור חוזר למסגרת יחידה מספרה מוצג בשדהRN.

11. פרוטוקול - HDLCHigh Level Data Link דגל 01111110 כתובת בקרה מידע בקרת שגיאות דגל 01111110 מבנה המסגרת בפרוטוקולHDLC המבנים בשדה הבקרה במסגרות לא ממוספרות מספר הסיביות 8 7 6 5 4 3 2 1 לא ממוספר 1 1 תפקיד P/F RN מידע המסגרות הלא ממוספרות משמשות לניהול ערוץ • DCE - מודיע על נכונותו לשדר • DTE - מבקש לאתחל את הערוץ ע”י מסגרת לא ממוספרתSABM • DCE - מקבל הבקשה, מאשר האתחול ע”י משלוח מסגרת מסוגUA. • DCE - מודיע על ניתוק הקשר ע”י משלוח מסגרת מסוגDISC.

12. פרק 2מודלOSI שכבת הרשת- ניהול הרשת להעברת נתונים תפקידים עיקריים: • מיתוג מעגלים, מיתוג מנות, מעגלים מדומים ומברקים. • פעולות אטומיות של שירותי שכבת הרשת. • ניתוב נתונים, מסלול קצר, אלוגריתמיניתוב מסתגלים, תנודות. • בקרת עומס ברשת. • ממסרים, משחזרים, גשרים, נתבים ומעגלים מדומים ומברקים. • שירות מקושרX.25 • שירות לא מקושר - פרוטוקולIP.

13. ניתוב וטבלאות ניתוב • ניתוב - מציאת המסלול (הנתיב) הקצר ביותר בין שתי נקודות נתונות. • אלוגריתםלניתוב - אלוגריתםלבחירת הנתיב, מופעל בשכבת הרשת. • טבלת ניתוב - משמרת בתוך הצומת את המידע על תחנות היעד והשכנים, לכל צומת קיימת טבלת ניתוב בעלת שתי עמודות, אחת לשכנים והשנייה לתחנות היעד האחרות ברשת.

14. ניתוב וטבלאות ניתוב A C רשת תקשורת המקשרת בין חמישה צמתים (מחשביםA,B,C,D,E) B D E טבלת הניתוב של צומתA צומת יעדצומת שכן H2 B H3 D H4 C H5 C

15. ניתוב וטבלאות ניתוב ייצוג רשת באמצעות גראף • קלטהאלוגריתם לניתוב. • מיתוג מנות ברשת תקשורת. • כל צומת מסומן בעיגול, אליו מחובר מחשב מארח. • בין הצמתים קווים (צלעות) המחברים ומייצגים ערוץ תקשורת. • תיאור גראפי הוא מינימאלי המתאר היבטים ונתונים רלוונטיים בלבד. • נועד לחיפוש ומציאת הנתיב הקצר ביותר. • קצר - קצב שידור גבוה, קיבולת גבוהה, עומס נמוך, אמינות ויעילות גבוהים. • אורך כל צלע בגרף משוקלל מערכי המשתניםהנ”ל. • מחיר- זול (מספר נמוך) יקר (מספר גבוה). • לכל צלע מוצמד מחיר, יחידות המדידה אינן חשובות. • לכל נתיב בגרף יש מחיר המורכב מסכום כל ערכי הצלעות שבו.

16. ניתוב וטבלאות ניתוב A B E 5 15 ייצוג רשת תקשורת באמצעות גרף משוקלל 3 10 7 C D 2 טבלת הניתוב של צומתA הנתיבמחיר ABCE 23 ACE 25 ABCDE 17 ACDE 19 • הסבר לאיור • להלן מתוארים ארבעה נתיבים אפשריים המקשרים בין צומתA לבין צומתE . • הנתיבים מיוצגים על ידי רשימת הצמתים משמאל לימין. • הנתיב הקצר ביותר הוא: ABCDE, משמעות קצר היא למחירו ולא למספר הצמתים שבנתיב.

17. ניתוב וטבלאות ניתוב 5 A B מציאת הנתיב הקצר ביותר בגרף ע”י גרף משוקלל המייצג רשת תקשורת 13 10 3 E 15 3 C 7 8 2 9 F D 9 G

18. ניתוב וטבלאות ניתוב טבלת הניתוב של צומתA: צומת היעדצומת שכן B B C B D B E B F G G G המרחקים הקצרים ביותר מצומתA: צומת היעדמרחק (מחיר) B 5 C 8 D 10 E 17 F 17 G 8

19. אלוגריתם של דייקסטרה - סקירה כללית • אלוגריתם חמדן, נלמד כחלק מתורת הגרפים. • צומת המקור מתואר כ- S התחלה - START. • לכל צומת בגרף יש תווית שהיא מספר המייצג את המרחק (המחיר) של הצומת מצומת המקור (S), דרך המסלול הקצר ביותר הידוע עד אותו רגע. • בתחילתהאלוגריתםכל התוויות למעט צומת המקור (S) ערכם = אינסוף • תווית של כל צומת בעלת שני מצבים - זמנית/קבועה, בתחילתהאלוגריתםכל התוויות זמניות, לאחר מעבר דרך הצמתים התוויות הופכות קבועות. • בכל שלב שלהאלוגריתםקיים רק צומת פעיל אחד, בשלב הראשון צומת המקור הוא הפעיל היחיד (S).

20. אלוגריתם של דייקסטרה פעולות המבוצעות בכל שלב • מוציאים את הצומת בעל התווית הזמנית הקטנה ביותר בגרף. • הופכים צומת זה לפעיל ואת התווית שלו לקבועה. • בוחנים את כל השכנים של הצומת הפעיל ומעדכנים את התוויות שלהם. • העדכון מבוסס על מחיר הנתיב מהשכן לצומת הפעיל: אם משקל המסלול מ- S, העובר דרך הצומת הפעיל, קטן מהתווית של הצומת, מעדכנים אותו, יש לשנות את התווית לערך הנמוך ביותר. פעולות אלה יבוצעו עד שהתווית של צומת היעד תהפוך לקבועה • ליד כל צומת רשומים (בסוגריים) התווית של הצומת והצומת השכן. • עיגול חלול מציין צומת בעל תווית זמנית. • עיגול מלא מציין צומת בעל תווית קבועה. • חץ מסמן איזה צומת פעיל בשלב זה שלהאלוגריתםהמתואר. • בשלב ראשון סימון כל הצמתים הוא: (-,אינסוף).

21. דוגמה לאלוגריתם שלדייקסטרההמופעל על גרף משוקלל 6 B F 5 2 3 E A D 5 9 1 נתון הגרף הבא ויש למצוא את המסלול הקצר ביותר בין צומתA לצומתE. C

22. דוגמה לאלוגריתם של דייקסטרההמופעל על גרף משוקלל B(5,A) F( ,--) 6 5 3 שלבא’ A 2 E( ,--) 9 5 1 D( ,--) C(9,A) שלב ב’ F(11,B) B(5,A) 6 3 5 2 A E( ,--) 5 9 1 D(7,B) C(9,A)

23. דוגמה לאלוגריתם של דייקסטרההמופעל על גרף משוקלל B(5,A) F(11,B) 6 5 3 שלבג’ A 2 E(12,D) 9 5 1 D(7,B) C(8,D) שלב ד’ F(11,B) B(5,A) 6 3 5 2 A E(12,D) 5 9 1 D(7,B) C(8,D)

24. דוגמה לאלוגריתם של דייקסטרההמופעל על גרף משוקלל B(5,A) F(11,B) 6 5 3 שלבה’ A 2 E(12,D) 9 5 1 D(7,B) C(8,D) שלבו’ F(11,B) B(5,A) 6 3 5 2 A E(12,D) 5 9 1 D(7,B) C(8,D)

25. דוגמה לאלוגריתם שלדייקסטרההמופעל על גרף משוקלל 6 B F 5 3 A 2 E D 5 C 9 1 שלבי הביצוע שלהאלוגריתם: שלבצמתים לעדכוןצומת פעילצמתים לעדכון א’ כולםA C,B ב’כולם פרט ל-A B D,F ג’ F,E,D,C D C,E ד’ E,F,C C אף אחד ה’ F,E F אף אחד ו’ E E סיוםהאלוגריתם הנתיב שנבחר: ABDE מחירו: 12

26. פרק 2מודלOSI שכבת התובלה- תעבורת הנתונים ברשת תפקידים עיקריים: • קביעת אופי השיחה (אצווה אואינטרקציה/דו-שיח). • אחריות על קיום תובלת הנתונים. • אחריות על ישויות ומשאבי מחשב היקפיים. • יצירת קשרי תעבורה. • בקרת זרימת הנתונים ומסגרות המידע. • חלוקה שלבלוקינתונים למנות. • בקרת איכות הנתונים. • מציאת נתיבים חליפיים ובקרת תעבורה ברשת. • ניצול מקסימאלי של תווכי הרשת. • שיקום לאחר קריסת התקשרות, אתחול מחדש והמשכיות.

27. פרק 2מודלOSI שכבת השיחה- קיום שיחה בין יישומים תפקידים עיקריים: • ניהול הדיאלוג בין המערכות המקושרות. • בידוד הקישור ומתן אפשרות למספר שיחות בו זמנית. • אבטחת נתונים. • זיהוי משתמשים והפנייתם ליישומים לפי הרשאות. • ניהול זרימת נתונים דו-כיוונית. • סנכרון של נתונים בין מערכות פתוחות שונות. • הגדרת שירותים נוספים לפי הצורך עבור המשתמש.

28. פרק 2מודלOSI שכבת הייצוג- הצגת תחביר נתוני היישומים תפקידים עיקריים: • אחריות על נכונות תחביר הנתונים. • המרת נתוני המערכות למשתמשים. • רמת אותות ופורמט שפות זהה בשתי המערכות. • תרגום והתאמה בין מערכות. • ניהול נתוני עריכה והתאמתם לציוד היקפי(מדפסות, מסכים, מודמים, CD-ROM, סורקים).

29. פרק 2מודלOSI שכבת היישום- תפעול יישומי המערכת תפקידים עיקריים: • ניהול תוכניות ויישומי משתמש. • ניהוליישויותוהפעלת ציוד היקפי על פי היישום. • ניהול מערכת הפעלה- קבצים, תורי הדפסות, הרשאות, דואר אלקטרוני, גיבויים, ניהול מסדי נתונים, הנהלת תחשיבים ועוד.. ניהול “החמישה הפותחת” של פרוטוקול המערכת: 1. פרוטוקולים לניהול מערכות- WIN95 , DOS , UNIX , OS/2 2. פרוטוקולים לניהול יישומים- Office 97 3. פרוטוקולי מערכת- מחשוב פנים מחלקתי/ארגוני. 4. פרוטוקולים תעשייתיים ספציפיים- תיב”מ, סיב”מ. 5. פרוטוקולים פרטיים ספציפיים- ,תלמ”ש, מנב”ס, תלב”ס, פננסית.