sobota, 2024-02-10

Modele warstwowe sieci

Modele warstwowe sieci to schematy organizacji i projektowania sieci komputerowych, które dzielą funkcje sieci na szereg odseparowanych warstw. Każda warstwa realizuje określone zadania i komunikuje się z warstwami bezpośrednio wyższą i niższą, a także odpowiada za specyficzne aspekty działania sieci. Taki podział na warstwy ułatwia projektowanie, rozwój, standaryzację i rozwiązywanie problemów w sieciach. Modele warstwowe pozwalają one na modularne podejście do projektowania sieci, gdzie każda warstwa może być rozwijana i ulepszana niezależnie od innych, przy jednoczesnym zapewnieniu współpracy i kompatybilności między różnymi systemami i protokołami.

Najbardziej znane modele warstwowe

Każdy z tych modeli był zaprojektowany z myślą o konkretnych zastosowaniach i typach sieci, a ich popularność i użyteczność zmieniały się wraz z rozwojem technologii sieciowych. Wszystkie odgrywały ważną rolę w rozwoju sieci komputerowych i komunikacji cyfrowej, ale dzisiejszym świecie dominujące pozycje zajmują modele OSI i TCP/IP. Pozostałe wymienione poniżej mają charakter historyczny.

Model OSI (Open Systems Interconnection)

• Opracowany przez Międzynarodową Organizację Normalizacyjną (ISO).
• Składa się z siedmiu warstw: fizycznej, łącza danych, sieci, transportowej, sesji, prezentacji i aplikacji.
• Każda warstwa ma wyraźnie zdefiniowane funkcje i interfejsy, umożliwiając interoperacyjność między różnymi systemami i urządzeniami.
• Chociaż wiele protokołów i technologii sieciowych można opisać przy użyciu warstw modelu OSI, sam model nie jest bezpośrednio implementowany w praktycznych rozwiązaniach sieciowych, dlatego jest uważany za model teoretyczny.
• Jest traktowany jako model odniesienia (wzorzec) dla większości rodzin protokołów komunikacyjnych.

Model TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol)

• Jest podstawą Internetu.
• Składa się z czterech warstw: łącza danych, transportowej, Internetu i aplikacji.
• Mniej formalny i bardziej elastyczny niż model OSI, skupia się na komunikacji w sieciach IP.

Model IPX/SPX (Internetwork Packet Exchange/Sequenced Packet Exchange)

• Używany głównie w sieciach Novell NetWare.
• Składa się z pięciu warstw: fizycznej, łącza danych, sieci, transportowej i sesji. Są one uproszczeniem modelu OSI i odpowiadają niektórym z jego warstw.
• Był popularny w latach 80. i na początku lat 90.

Systems Network Architecture (SNA) firmy IBM

• Opracowany w latach 70., był kompleksowym modelem warstwowym przeznaczonym do obsługi złożonych sieci korporacyjnych.
• Skupiał się na niezawodności, efektywności i centralizowanym zarządzaniu, które były kluczowe dla dużych organizacji i przedsiębiorstw korzystających z rozwiązań IBM.
• SNA podzielony był na kilka warstw, w tym warstwy fizyczne, łącza danych, transportowe, a także warstwy kontroli transakcji i aplikacji.

Digital Network Architecture (DNA) firmy DEC

• DNA był odpowiedzią firmy Digital Equipment Corporation na potrzeby zarządzania sieciami w ich sprzęcie komputerowym.
• Podobnie jak SNA, DNA był modelem warstwowym, który obejmował różne aspekty sieci, od fizycznej infrastruktury po aplikacje i usługi.
• Charakteryzował się modularnością i elastycznością, co pozwalało na łatwą adaptację i rozszerzanie sieci.

Rola modeli warstwowych

Modele warstwowe w sieciach komputerowych odgrywają ważną rolę w projektowaniu, implementacji i zarządzaniu sieciami.

• Dzielą skomplikowany proces projektowania sieci na bardziej zarządzalne, odseparowane segmenty. Dzięki temu inżynierowie mogą skupić się na określonych aspektach sieci, bez konieczności rozumienia całego systemu.
• Modele takie jak OSI czy TCP/IP definiują standardy dla każdej warstwy, co ułatwia tworzenie urządzeń i oprogramowania zachowujących kompatybilność z różnymi systemami i technologiami. Zapewnia to większą interoperacyjność między sprzętem i oprogramowaniem od różnych producentów.
• Dzięki podziałowi na warstwy, łatwiejsze jest lokalizowanie i diagnozowanie problemów w sieci. Specjaliści mogą skupić się na konkretnych warstwach, gdzie występuje problem, zamiast analizować całą sieć.
• Modele warstwowe pozwalają na niezależne rozwijanie i modyfikowanie poszczególnych warstw. Oznacza to, że zmiany w jednej warstwie mogą być wprowadzane bez wpływu na inne warstwy, co zapewnia dużą elastyczność w rozbudowie i aktualizacji sieci.
• Bezpieczeństwo może być implementowane i zarządzane na różnych poziomach modelu warstwowego, co pozwala na skoncentrowanie się na specyficznych aspektach bezpieczeństwa, takich jak szyfrowanie danych na warstwie transportowej czy kontrola dostępu na warstwie aplikacji.
• Modele warstwowe są również narzędziem edukacyjnym, ułatwiającym nauczanie i zrozumienie złożonych koncepcji sieciowych. Dzięki uporządkowanemu i warstwowemu podejściu proces uczenia się jest bardziej przystępny.