Podstawy sieci komputerowych

Nadszedł czas na bardziej szczegółowe zrozumienie procesu komunikacji opartej na warstwach. Omówimy to na przykładzie wysłania e-maila. Na początku internauci tworzą wiadomości e-mail za pomocą programów pocztowych lub przeglądarek internetowych. Warstwa aplikacji odpowiednio koduje te dane i przekazuje je do warstwy transportowej.

Warstwa ta dzieli dane na mniejsze części, segmenty, które są łatwiejsze do przesłania przez sieć. To tak, jakbyśmy chcieli przesunąć ogromną sofę narożną z miejsca na miejsce, ciężko przestawić całość, bo nawet nie mieści się w drzwiach, więc rozbieramy ją zamiast kombinować z całkowitym przesunięciem. dodaje również informacje kontrolne, które pozwalają później złożyć segmenty na urządzeniu końcowym we właściwej kolejności (choć nie zawsze są one dodawane, w zależności od protokołu używanego w tej warstwie), dodawany jest również numer portu aplikacji (port aplikacji na serwerze i port u klienta), czyli informacje, które pozwalają później określić, że jest to wiadomość e-mail, a nie np. strona internetowa. Więcej o portach aplikacji będziemy mówić, gdy będziemy omawiać funkcje i protokoły warstwy aplikacji i warstwy transportowej.

Następnie segmenty te są transportowane do warstwy sieciowej, gdzie przydzielane są adresy IP – urządzenia wysyłającego dane oraz urządzenia będącego odbiorcą. Ten proces jest używany, aby router (czyli urządzenie pośredniczące między nadawcą a odbiorcą wiadomości) wiedział, gdzie wysłać wiadomość. Od tego momentu nasza wiadomość jest adresowana jako pakiet.

Następnie pakiet trafia do warstwy dostępu do sieci, gdzie tworzona jest ramka i umieszczony fizyczny adres urządzenia wysyłającego oraz fizyczny adres routera, do którego podłączony jest komputer, do którego wysyłamy wiadomość (adres fizyczny - adres MAC). Dzięki temu adresowi ramki mogą następnie dotrzeć do odpowiedniego routera, który następnie wysyła je do sieci WAN.

Ramka jest kodowana na bity i przekazywana przez router do urządzenia docelowego.

Gdy te bity są odbierane przez hosta docelowego, następuje odwrotny proces dekapsulacji, w którym ramki są konwertowane na pakiety, pakiety są konwertowane na segmenty, a warstwa transportowa ponownie składa je we właściwej kolejności. Po zakończeniu tego procesu dane są przesyłane do warstwy aplikacji, w której wyświetlany jest komunikat. Gdy chcemy wyświetlić stronę WWW lub wysłać plik przez Internet, proces komunikacji będzie podobny, z tą różnicą, że zostaną użyte inne protokoły warstwy aplikacji, aby zamiast wysyłania i odbierania e-maili, obsługiwały wysyłanie stron WWW lub plików.

Na koniec ważna informacja - proces komunikacji pomiędzy omawianymi tutaj urządzeniami jest uproszczony, ponieważ pominęliśmy proces przesyłania danych pomiędzy urządzeniami pośredniczącymi (czyli routerami). Proces routingu, czyli przesyłanie danych pomiędzy routerami w sieci rozległej oraz możliwość wykorzystania różnych mediów transmisyjnych w procesie od nadawcy do odbiorcy, to obszerna i złożona kwestia, której nie będziemy teraz omawiać. Oczywiście jest to niezwykle ważna faza komunikacji i na pewno należy do tego tematu wrócić, jeśli się planuje rozwijać wiedzę i umiejętności z zakresu sieci komputerowych.