KNX dla profesjonalisty cz. 6 – Opis modelu OSI

Opis modelu OSI

Model OSI to międzynarodowy standard opisujący strukturę komunikacji sieciowej. Jest to model odniesienia dzielący całą komunikację pomiędzy dwoma lub więcej urządzeniami na szereg warstw zagnieżdżonych w sobie. Warstwy opisane w specyfikacji pełnią różne funkcje i każda dobudowuje informacje do poprzedniej – jest to tak zwane kapsułkowanie informacji. Łącznie jest siedem warstw ułożonych kolejnością od najniższej poziomem – sygnału fizycznego do najbliższej użytkownikowi – warstwy aplikacji. Nie jest niezbędne, by każdy protokół komunikacyjny oparty na modelu OSI korzystał z wszystkich warstw opisanych w standardzie, jednak dla poprawnej pracy niezbędne jest określenie dwóch pierwszych warstw – fizycznej i łącza danych.

Warstwa fizyczna odpowiada za transmisję sygnału w sieci. Informacje z warstwy łącza danych w postaci ciągu zer i jedynek konwertowane są na sygnał fizyczny jako określone zmiany napięcia lub natężenia. Dane odbierane z magistrali w postaci takich zmian są konwertowane na sygnał binarny i przesyłane do warstwy łącza danych. W tej warstwie jest wyspecyfikowany sposób kodowania wartości zero i jeden czyli parametry amplitudowe i czasowe oraz fizyczny kształt sygnałów.

Warstwa łącza danych segreguje odbierane i konwertuje bity na ramki – większe elementy danych. W tej warstwie odbywa się sprawdzanie poprawności przesłanych komunikatów dzięki mechanizmom wbudowanym w ramkę. Niepoprawne odebranie ramki powoduje wysłanie żądania ponowienia jej wysłania. Ponadto warstwa łącza danych odpowiada za synchronizację szybkości przesyłanych danych do następnych warstw, a przy wysyłaniu informacji do warstwy fizycznej.

Warstwa sieci steruje odbieraniem i wysyłaniem ramek do konkretnych urządzeń. W niej są porównywane adresy zawarte w ramce z adresami urządzenia. Ta warstwa odpowiada za przesył danych przez węzły sieci.

Warstwa znajdująca się nad warstwą sieci to warstwa transportowa. Te cztery warstwy określane są jako warstwy niższe. Odpowiadają bowiem jedynie za poprawne przesłanie informacji, nie za ich interpretowanie. Zadaniem warstwy transportowej jest zapewnienie niezawodnej komunikacji między urządzeniami w przypadku kolizji ramek wysyłanych jednocześnie. Ta warstwa określa również drogę, jaką przebywa każdy komunikat od nadawcy do odbiorcy.

Warstwa sesji jest pierwszą warstwą określaną jako wyższą. W trzech warstwach wyższych dane są odpowiednio interpretowane i uznawane za pewne informacje. Warstwa sesji kontroluje nawiązywanie i zrywanie połączenia przez aplikację. Warstwa prezentacji pełni funkcję tłumacza dla aplikacji. Odpowiada za odpowiednią reprezentację danych przesyłanych i wysyłanych do aplikacji. Rozwiązuje problemy niezgodności kodowania takie jak np. rożne kodowanie znaku końca wiersza, czy znaków diakrytycznych.

Warstwa aplikacji jest najbardziej różnorodna i odpowiada za wszelką obróbkę informacji. To przez tę warstwę i uruchomiony program komputerowy użytkownik komunikuje się z siecią.

Maciej Turski