Free Press

Přenos dat v rozsáhlé síti, jako je WAN, může probíhat prostřednictvím mnoha různých připojení. Tato spojení se nazývají spoje, protože „spojují“ zařízení dohromady. Každý typ spojení má jinou strukturu rámce a používá jiné adresy a protokoly.

Proces zapouzdření dat, jejich přenosu přes spojení a dekapsulování na konci spojení se během cesty dat opakuje stále dokola.

Analogie „speciální obálky“

Představte si svět, ve kterém posíláme dopisy tak, že je vkládáme do různých druhů obálek pro různé dopravní systémy (tj. typy spojů); adresy, které na obálky napíšeme, dostanou obálku pouze přes určitý úsek dopravního systému.

• Dopravní systém mezi domy a poštami používá bílé obálky. Na bílé obálky lze napsat pouze číslo domu, ulici a název místní pošty.

• Přepravní systém mezi poštami používá červené obálky. Jediné, co lze napsat na červené obálky, jsou názvy pošt.

• Odesílatel napíše dopis s plnou adresou osoby, které ho chce poslat.
• Pak ho vloží do bílé obálky, jen adresované na místní poštu.
• Pošta otevře obálku a podívá se na plnou adresu v horní části dopisu, aby zjistila, kam dopis směřuje. Pak dopis vloží zpět do nové červené obálky adresované další poště.
• Tento postup se může opakovat přes několik pošt.
• Když se dopis dostane na poštu, která rozpozná úplnou adresu jako místní, vloží dopis do bílé obálky adresované cílovému domu a ulici.

V každé fázi je obálka ve správném obalu pro daný úsek cesty a má jen místní adresy, aby se dostala přes daný úsek nebo spoj.

Všimněte si, že na rozdíl od toho, jak to vypadá zde, pošty nemají možnost číst obsah našeho dopisu – o tom později v kurzu.

Vrstva datového spoje

Jak to souvisí se sítěmi reálného světa? Jak přenášíme data přes jednu linku?

1. Data, která mají být přenesena, pocházejí ze síťové vrstvy odesílatele. To je část síťového operačního systému zařízení, která se zabývá vnější komunikací – více se o ní dozvíte příští týden.
2. Data musí být zapouzdřena do rámce, převedena na elektrický, bezdrátový nebo optický signál vhodný pro daný typ přenosového média a nakonec přenesena prostřednictvím tohoto média.
3. Při příjmu dat je tento proces obrácený: signál je dekódován a data jsou z rámce dekapsulována a předána síťové vrstvě přijímače.

Soubor výše uvedených procesů označujeme jako součást vrstvy datového spoje. Jedná se o kombinaci softwaru a hardwaru zabudovaného do karty síťového rozhraní (NIC) nebo síťového adaptéru. Moderní počítač má obvykle tři samostatné vrstvy datového spoje pro Ethernet, bezdrátovou síť a Bluetooth a podle potřeby přepíná v příslušné vrstvě.

V části operačního systému zařízení, která se zabývá sítí, se vrstva datového spoje nachází mezi síťovou vrstvou a fyzickými konektory, které připojují zařízení k přenosovému médiu.

Vrstva datového spoje v akci

Možná si představujete, že vrstva datového spoje jednoho zařízení komunikuje přímo s vrstvou datového spoje jiného zařízení. Spojení však probíhá přes fyzické médium.

• Síťová vrstva v jednom zařízení chce poslat nějaká data síťové vrstvě v jiném zařízení, a to přes nějaký typ spojení.

• Na odesílajícím zařízení předá síťová vrstva data příslušné vrstvě datového spoje. Tato vrstva zapouzdří data a vytvoří rámec a předá jej médiu.

• Závěrečná část vrstvy datového spoje převádí bity rámců na elektrické, bezdrátové nebo optické signály, které jsou vysílány po spojovém médiu.

• Po přijetí rámce vrstva datového spoje přijímacího zařízení dekapsuluje data z rámce a předá je síťové vrstvě přijímače.

Říkáme, že vrstva datového spoje poskytuje službu síťové vrstvě tím, že přenáší její data v rámcích po lince.

Model TCP/IP

Můžeme nyní začít budovat náš vrstvený model zdola nahoru.

Vidíte, že vrstva datového spoje je pouze první neboli spodní vrstvou vrstveného modelu zvaného model TCP/IP. TCP znamená Transmission Control Protocol (protokol řízení přenosu) a IP znamená Internet Protocol (internetový protokol). Oba jsou základními telekomunikačními protokoly

Model TCP/IP umožňuje vyvíjet nové linkové technologie a integrovat je do našich sítí, aniž bychom museli všechno zahodit a začít znovu. Jediné, co bychom museli udělat, je použít aktualizované síťové karty v našich zařízeních. (Vzhledem k tomu, že síťové karty NIC jsou často vestavěné, nakonec stejně měníme zařízení.)

Díky tomuto modelu jsme nemuseli vypínat internet a budovat nový, když se objevily nové bezdrátové standardy nebo 3G/4G.

Otázky

• Co se stane ve vrstveném modelu TCP/IP, když přijímající vrstva datového spoje zkontroluje kontrolní sekvenci rámce (FCS) a zjistí, že došlo k chybě?
• Vrstva datového spoje pro Ethernet používá při konstrukci rámce adresy MAC. Potřebujeme adresy ve všech typech rámců?