Model DoD

Z Wikipedii

Zasugerowano, aby ten artykuł zintegrować z artykułem TCP/IP. (dyskusja)

Porównanie warstw
modelu DoD i modelu OSI.

Model OSI		Model DoD
Aplikacji		Aplikacji
Prezentacji
Sesji
Transportowa		Transportowa
Sieciowa		Sieciowa
Łącza danych		Dostępu do sieci
Fizyczna

Model DoD (ang. akronim Department of Defense, czyli Departament Obrony) – teoretyczny model warstwowej struktury protokołów komunikacyjnych. Model DoD został stworzony w latach 70. XX wieku w DARPA, aby pomóc w tworzeniu odpornych na atak sieci komputerowych. Potem stał się on podstawą struktury Internetu.

Spis treści 1 Model DoD 2 Warstwa aplikacji 3 Warstwa transportowa 4 Warstwa sieciowa 5 Warstwa dostępu do sieci 6 Aplikacje i warstwa transportowa 6.1 Niezawodny transfer danych 6.2 Przepustowość 6.3 Czas reakcji 7 Model DoD a Internet 7.1 Zobacz też

[edytuj] Model DoD

Podstawowym założeniem modelu DoD jest podział całego zagadnienia komunikacji sieciowej na szereg współpracujących ze sobą warstw (ang. layers). Każda z nich może być tworzona przez programistów zupełnie niezależnie, jeżeli narzucimy pewne protokoły według których wymieniają się one informacjami. Założenia modelu DoD są pod względem organizacji warstw zbliżone do modelu OSI. Jednak ilość warstw jest mniejsza i bardziej odzwierciedla prawdziwą strukturę Internetu. Model DoD składa się z czterech warstw.

[edytuj] Warstwa aplikacji

Warstwa procesowa czy warstwa aplikacji (ang. process layer) to najwyższy poziom, w którym pracują użyteczne dla człowieka aplikacje takie jak, np. serwer WWW czy przeglądarka internetowa. Obejmuje ona zestaw gotowych protokołów, które aplikacje wykorzystują do przesyłania różnego typu informacji w sieci.

[edytuj] Warstwa transportowa

Warstwa transportowa (ang. host-to-host layer) zapewnia pewność przesyłania danych oraz kieruje właściwe informacje do odpowiednich aplikacji. Opiera się to na wykorzystaniu portów określonych dla każdego połączenia. W jednym komputerze może istnieć wiele aplikacji wymieniających dane z tym samym komputerem w sieci i nie nastąpi wymieszanie się przesyłanych przez nie danych. To właśnie ta warstwa nawiązuje i zrywa połączenia między komputerami oraz zapewnia pewność transmisji.

[edytuj] Warstwa sieciowa

Warstwa sieciowa lub warstwa protokołu internetowego (ang. internet protocol layer) to sedno działania Internetu. W tej warstwie przetwarzane są datagramy posiadające adresy IP. Ustalana jest odpowiednia droga do docelowego komputera w sieci. Niektóre urządzenia sieciowe posiadają tą warstwę jako najwyższą. Są to routery, które zajmują się kierowaniem ruchu w Internecie, bo znają topologię sieci. Proces odnajdywania przez routery właściwej drogi określa się jako routing.

[edytuj] Warstwa dostępu do sieci

Warstwa dostępu do sieci lub warstwa fizyczna (ang. network access layer) jest najniższą warstwą i to ona zajmuje się przekazywaniem danych przez fizyczne połączenia między urządzeniami sieciowymi. Najczęściej są to karty sieciowe lub modemy. Dodatkowo warstwa ta jest czasami wyposażona w protokoły do dynamicznego określania adresów IP.

[edytuj] Aplikacje i warstwa transportowa

W warstwie transportowej może istnieć wiele protokołów, które współegzystują w jednej sieci. Ich algorytm powinny być optymalizowane, aby zapewnić:

• niezawodny transfer danych
• dużą przepustowość
• mały czas reakcji.

Niezawodny transfer danych oznacza zapewnienie pewności, że jeżeli tylko istnieje taka możliwość, każdy komunikat dotrze do odbiorcy. Duża przepustowość określa ilość informacji jaką można przesłać w zadanych czasie. Czas reakcji (ping) musi być jak najmniejszy, co jest niezbędne, aby ograniczyć opóźnienie w komunikacji. W praktyce nie da się pogodzić wszystkich trzech wymogów względem warstwy transportowej. Zwykle poprawa jednego z nich dokonuje się kosztem pozostałych. Aby rozwiązać ten problem w sieciach komputerowych zaprojektowano szereg protokołów warstw transportowych. Projektant tworzący aplikację musi w takiej sytuacji wybrać, który protokół najlepiej sprawdzi się w jego oprogramowaniu oraz sieci.

[edytuj] Niezawodny transfer danych

Niektóre zastosowania, takie jak poczta elektroniczna (ang. email), przesyłanie wiadomości błyskawicznych (ang. instant messaging), transfer plików (ang. file transfer)), terminale sieciowe, pobieranie stron internetowych i transakcje finansowe wymagają niezawodnego przesyłania danych, czyli bez utraty danych. Utrata danych pliku lub danych transakcji finansowej może mieć przecież fatalne konsekwencje (w drugim przypadku dla banku lub klienta!). Zastosowania tolerujące utratę danych, wśród których najbardziej wyróżniają się media strumieniowe, mogą pozwolić sobie na przepadniecie określonej ilości danych. W przypadku zastosowań multimedialnych utrata danych może spowodować niewielkie zakłócenia podczas odtwarzania danych obrazu lub dźwięku, które nie wpłyną znacząco na jakość. Wpływ utraty danych na jakość pracy aplikacji i rzeczywista liczba pakietów danych, które mogą przepaść, w dużym stopniu zależy od aplikacji i zastosowanego schematu kodowania.

[edytuj] Przepustowość

Aby efektywnie działać, niektóre aplikacje muszą być w stanie transmitować dane z określoną szybkością. Jeśli na przykład aplikacja telefonii internetowej koduje głos z szybkością 32 kb/s, z taką samą szybkością musi mieć możliwość przesyłania danych w sieci i dostarczania ich do aplikacji odbiorczej. Jeśli wymagana przepustowość nie jest dostępna, aplikacja zależna od przepustowości będzie zmuszona do kodowania z inną szybkością (i uzyskania przepustowości wystarczającej do kontynuowania procesu) lub powinna przerwać operację, ponieważ np. połowa żądanej przepustowości to zdecydowanie za mało dla tego typu aplikacji. Wiele aktualnie istniejących aplikacji multimedialnych jest zależnych od przepustowości. Jednak aplikacje multimedialne, które powstaną w przyszłości, w celu kodowania z szybkością dostosowaną do aktualnie dostępnej przepustowości mogą stosować adaptacyjne metody kodowania. Aplikacje zależne od przepustowości wymagają określonej przepustowości, natomiast aplikacje elastyczne są w stanie skorzystać z takiej przepustowości, jaka w danej chwili będzie dostępna. Przykładami takich aplikacji są programy pocztowe, służące do przesyłania plików i stron internetowych. Oczywiście im większa przepustowość, tym lepiej.

[edytuj] Czas reakcji

Ostatnim z wymagań dotyczących aplikacji jest czas. Aby efektywnie funkcjonować, interaktywne zastosowania czasu rzeczywistego, takie jak telefonia internetowa, wirtualne środowiska, telekonferencje i gry dla wielu osób (MMO), żądają dostarczania danych w czasie o niewielkim zakresie tolerancji. Przykładowo, wiele z tych zastosowań wymaga, aby opóźnienia międzywęzłowe miały wartość kilkuset milisekund lub mniejszą. Duże opóźnienia w przypadku telefonii internetowej powodują zwykle nienaturalne przerwy w rozmowie. Znaczne opóźnienie między wykonaną czynnością i uzyskaną odpowiedzią (na przykład od innego gracza znajdującego się na drugim końcu połączenia) występujące w przypadku gier dla wielu osób lub w interaktywnym środowisku wirtualnym sprawiają, że aplikacja wydaje się działać nie do końca w czasie rzeczywistym.

[edytuj] Model DoD a Internet

Każdy protokół sieciowy można przyporządkować do określonej warstwy modelu DoD. Pewną szczególną cechą rodziny protokołów TCP/IP używanej w internecie jest podział protokołów z warstwy aplikacyjnej i połączeniowej. Niektóre protokoły z warstwy aplikacji wykorzystują tylko pewne protokoły z warstwy transportowej.

Protokoły DNS, NTP wykorzystują tylko protokół UDP z warstwy transportowej. Protokoły FTP, SMTP, POP3, SSH, IRC posługują się tylko TCP. Natomiast SMB używa obu protokołów.

Protokół SSL ma szczególną rolę. Może zostać umieszczony pomiędzy każdym połączeniowym protokołem warstwy aplikacji, a TCP. Dzięki jego wykorzystaniu dane przesyłane przez aplikacje mogą zostać zaszyfrowane.

Niektóre protokoły z warstwy aplikacji, jak np. SMB nie działają zwykle w Internecie. Są wykorzystane w sieciach lokalnych do udostępniania usług, jak np. zdalne drukarki czy dyski.

W systemie Linux oraz innych klonach Uniksa dokładną listę protokołów transportowych można znaleźć w pliku:

/etc/protocols

a listę protokołów z warstwy aplikacji w pliku

/etc/services

W systemach z rodziny Windows NT, odpowiednie pliki znajdują się w katalogu

%ROOTDIR%\system32\drivers\etc

gdzie %ROOTDIR to katalog z systemem, domyślnie:

c:\windows\system32\drivers\etc

Od ogólnego modelu DoD są w Internecie wyjątki. Przykładem może być tutaj usługa ping, w której aplikacja wysyła bezpośrednio pakiety ICMP w celu ustalenia jakości połączenia z innym komputerem.

[edytuj] Zobacz też

• model OSI