1. תקשורת מחשבים "מודל OSI" Open System Interconnection reference model
תקנים מוסכמים בתקשורת מחשבים
רשתות תקשורת מחשבים קיימות במחשבי-על וגם בין מחשבים אישיים.
הם כלי גם בארגונים, מדינות וגם בתוך הבית.
בעבר כל יצרן ייצר את שיטת התקשורת שלו. היה מצב של ריבוי רשתות שלא מדברות ביניהן. כיום יש תקנים מוסכמים הנקראים "מודל OSI" (Open System Interconnection reference)
נמטרה היא שכל מחשב ידבר עם כל מחשב.
הרעיון הוא לפרק את פעולת התקשורת לשכבות, כשבכל שכבה מבצעת דבר אחד בלבד.

2. OSI מודל 7 השכבות השכבה הפיסית - לדוגמא כבלים
השכבה הפיסית - לדוגמא כבלים
במןדל OSI מגדירים 7 שכבות (layers).

3. OSI מודל 7 השכבות השכבה הפיסית - לדוגמא כבלים
השכבה הפיסית - לדוגמא כבלים
שכבת הערוץ - פרוק לחבילות לפי פרוטוקול הערוץ
במןדל OSI מגדירים 7 שכבות (layers).

4. OSI מודל 7 השכבות השכבה הפיסית - לדוגמא כבלים
השכבה הפיסית - לדוגמא כבלים
שכבת הערוץ - פרוק לחבילות לפי פרוטוקול הערוץ
שכבת הרשת - ניתוב
במןדל OSI מגדירים 7 שכבות (layers).

5. OSI מודל 7 השכבות השכבה הפיסית - לדוגמא כבלים
השכבה הפיסית - לדוגמא כבלים
שכבת הערוץ - פרוק לחבילות לפי פרוטוקול הערוץ
שכבת הרשת - ניתוב
שכבת התובלה - קישור אמין בין מקור ויעד
במןדל OSI מגדירים 7 שכבות (layers).

6. OSI מודל 7 השכבות השכבה הפיסית - לדוגמא כבלים
השכבה הפיסית - לדוגמא כבלים
שכבת הערוץ - פרוק לחבילות לפי פרוטוקול הערוץ
שכבת הרשת - ניתוב
שכבת התובלה - קישור אמין בין מקור ויעד
שכבת השיחה - אמצעי התאוששות מנפילות
במןדל OSI מגדירים 7 שכבות (layers).

7. OSI מודל 7 השכבות השכבה הפיסית - לדוגמא כבלים
השכבה הפיסית - לדוגמא כבלים
שכבת הערוץ - פרוק לחבילות לפי פרוטוקול הערוץ
שכבת הרשת - ניתוב
שכבת התובלה - קישור אמין בין מקור ויעד
שכבת השיחה - אמצעי התאוששות מנפילות
שכבת הייצוג - אחידות ייצוג מבני הנתונים
במןדל OSI מגדירים 7 שכבות (layers).

8. OSI מודל 7 השכבות השכבה הפיסית - לדוגמא כבלים
השכבה הפיסית - לדוגמא כבלים
שכבת הערוץ - פרוק לחבילות לפי פרוטוקול הערוץ
שכבת הרשת - ניתוב
שכבת התובלה - קישור אמין בין מקור ויעד
שכבת השיחה - אמצעי התאוששות מנפילות
שכבת הייצוג - אחידות ייצוג מבני הנתונים
שכבת היישום - לדוגמא: העברת קבצים לדואר אלקטרוני
במןדל OSI מגדירים 7 שכבות (layers).

9. OSI מודל 7 השכבות השכבה הפיסית (Physical Layer)
בקורס נלמד בעיקר את השכבות ה"תחתונות"
השכבה הפיסית (Physical Layer)
שכבת הערוץ (Data Link Layer)
שכבת הרשת (Network Layer)
שכבת התובלה
שכבת השיחה
שכבת הייצוג
שכבת היישום
במןדל OSI מגדירים 7 שכבות (layers).

10. רשתות מחשבים "רשת מחשבים" = אוסף מחשבים עצמאיים המקושרים ביניהם
"מערכת מבוזרת" גם היא אוסף של מחשבים מקושרים.
מה ההבדל ?
במאה ה-18 המהפיכה התעשייתית
במאה ה-19 מנועי הקיטור
במאה ה-20 מהפיכת המידע : איסוף עיבוד, הפצה, אחסון. טלפונים, רדיו, טלוויזיה, מחשבים, לווייני תקשורת.
הדרישות לגבי זמינות מידע עולות. אנו רוצים הכול בלחיצת כפתור.
ההתפתחות של מהפיכת המידע היתה מהירה מאוד.
אם פעם היה מרכז מחשבים שאליו הביאו המשתמשים עבודות עיבוד, הרי היו שני צווארי בקבוק: העיבוד כלומר מחשב אחד עושה כול, וההתחברות אל המחשב. אזי המודל החלף במודל של הרבה מחשבים מקושרים = רשתות מחשבים.
לא יחסי שולט נשלט (master/slave)

11. ההבדל ב "רשת מחשבים" המשתמש בוחר באיזה מחשב לבצע פעולה.
ב "מערכת מבוזרת" מערכת ההפעלה קובעת באיזה מחשב תתבצע פעולה.
החומרה היא למעשה זהה.

12. 1.מטרות של רשתות מחשבים שיתוף משאבים: המשתמש יכול להיות רחוק.
אמינות (Reliability): ע"י ריבוי מחשבים ויתרות (Redundancy)
הוזלת המחיר: יחס ביצועים למחיר טוב יותר ברשתות מאשר
במערכת עם מחשב מרכזי
אפשרות זולה יחסית לגידול הדרגתי של המערכת.
שימוש לתקשורת בינאישית (mail, chat, עבודה)
מחשב בודד ללא תקשורת יכול לתת שרות
למשתמשים הנמצאים בסביבתו.

13. דוגמאות לרשתות Loacal Area Network רשת תקשורת מקומית = (LAN) (רת"מ)
רשת תקשורת מקומית =
(רת"מ)
באותו בנין/גוש בנינים
Wide Area Network
(WAN)
רשת תקשורת רחבה =
על כל הגלובוס (כדור הארץ)
רשת על (internet)

14. יישומים של רשתות מחשבים
גישה אל תכניות מרוחקת
גישה אל בסיסי נתונים מרוחקים (לדוגמא הזמנת טיסות,
קריאת עיתונים וספרים)
הרחבת אפשרויות התקשורת (עבודה מהבית, לימודים
מהבית, קניות מהבית,
התייעצות עם רופאים)

15. 2. מבנה של רשתות מחשבים מחשב מארח (Host) או גם מערכת קצה =
מחשב להרצת תכנית של משתמש (יישום)
תת-רשת (subnet) =
מערכת להעברת הודעות בין מחשבי מארח
צמתי מיתוג (switches)
מחשבים מארחים
(hosts)
מחשבים מארחים
(hosts)
קווי תמסורת (Transmission lines)
תת רשת
הודעות עוברות בין צמתי המיתוג ב "מנות" (packets)

16. סוגי תת רשתות (לפי הערוצים)
Channels
ערוצים
נקודה לנקודה (נל"נ)
הפצה
Point To Point (PTP)
Broadcasting

17. תת רשת נל"נ PTP Subnet כל מנה שנשלחת מתקבלת בשלמות ע"י צומת מיתוג
מתווך ומועברת הלאה כאשר קו היציאה מתפנה

18. תת רשת ערוץ הפצהBroadcast Subnet
ערוץ תקשורת אחד שמשותף לכל התחנות ברשת.
בכל מנה יש שדה כתובת היעד. כל התחנות בודקות
את שדה הכתובת ורק התחנה שכתובתה מתאימה
מקבלת את המנה.
[אפשר גם לשלוח מנה לכל היעדים, או לקבוצות של יעדים]
בפס הפצה יכולה לשדר בו זמנית רק תחנה אחת
בלווין לכל צומת מיתוג יש אנטנה שקולטת או משדרת אל הלווין
בטבעת כל סיבית מהמנה משודרת לחוד ומקודמת בטבעת מתחנה אל תחנה

19. הקצאה בתת רשת הפצה סטטית - דינאמית
סטטית - דינאמית
מנגנונים ריכוזיים מנגנונים מבוזרים
בהקצאה סטטית נותנים זמן קבוע לכל תחנה.
בהקצאה דינאמית יש התחשבות בבקשות לשידור. יש גמישות לפי צרכים

20. 3. ארכיטקטורה של רשתות מחשבים
השיטה: חלוקה לשכבות
שתי תחנות מקושרות ביניהן ע"י אותה שכבה.
פרוטוקול של שכבה n : כללים מוסכמים לניהול שיחה בין
שתי שכבות n של שתי תחנות
בין שתי שכבות סמוכות יש ממשק (interface)
בפועל הנתונים אינם עוברים ישירות משכבה n של תחנה אחת לשכבה n של תחנה שנייה, אלא כל שכבה מעבירה נתונים בתוספת מידע בקרה לשכבה שמתחתיה. כך עובר המידע משכבה לשכבה עד לשכבה הנמוכה ביותר שם נמצא התווך הפיסי. שבו עוברת התקשורת בפועל.

21. פשטות ההגדרה של הממשקים מקטינה כמות מידע בין השכבות ומאפשרת מודולריות אמיתית, כלומר, ניתן ביתר קלות להחליף מימוש של שכבה במימוש אחר אם הממשקים זהים.

22. קבוצת השכבות
והפרוטוקולים שלהן
= ארכיטקטורת הרשת
פרטי מימוש השכבות
והגדרת ממשקים
בין השכבות
≠ ארכיטקטורת הרשת

23. דוגמא לרשת בעלת 3 שכבות ישראלי שמדבר רק עברית רוצה לספר לסיני שמדבר
רק סינית שהוא מצטער על מותו של מייקל ג'קסון
שניהם רחוקים ולא יודעים שפה משותפת.
שכבה 3 : שני האנשים והמסר
שכבה 2: שני מתורגמנים שביניהם יש שפה משותפת מוסכמת פרוטוקול שכבה 2
שכבה 1: שני טכנאי רדיו
ממשק 2-3 תרגום מעברית לאנגלית ומאנגלית לסינית
ממשק 1-2 המתורגמן מעביר.מקבל מסר לשידור במברק או טלפון לפי פרוטוקול שכבה 1
ניתן להחליף מימוש של שכבה אם הממשקים לא משתנים למשל צרפתית במקום אנגלית

24. תקשורת מדומה תקשורת פיסית
החלוקה לשכבות וההתייחסות לתקשורת מדומה בין שכבות זהות מקילה את ההגדרה והמימוש של התקשורת בשני הכוונים.
ההודעה המקורת נוצרת בשכבה 7
המעבר ל 6 הוא דרך ממשק 6-7
בשכבה 6 נעשית דחיסה של המידע
המעבר ל5 הוא דרך ממשק 5-6
שכבה 5 מווסתת את כוון זרימת המידע: אם יש הודעה שצריכה לזרום מ5 אל 6 אבל 6 עדיין עסוקה בהעברת הודעה ל5 , אז שכבה 5 תשהה את ההודעה המיועת ל 6
המעבר ל 4 הוא דרך ממשק 4-5
שכבה 4 מפרקת את ההודעת ליחידות קטנות ומוסיפה כותרת (Header) לכל יחידה. בכותרת יש מספרים סידוריים, כך שניתן יהיה להרכיב מחדש ויעד ההודעה.
שכבה 3 מחליטה באיזה קו יציאה להשתמש ומוסיפה כותרת
שכבה 2 מוסיפה כותרת וסיומת (Trailer)
שכבה 1 מעבירת באופן פיסי את ההודעה בין התחנות.
בתחנת העד כל התהליך הפוך
תקשורת פיסית

25. נושאים של תכנון בשכבות הקמה של קשר (שיטה לכתובות) ניתוק קשר
אופי: תקשורת חד-כיוונית (simplex) או
דו-כיוונית למחצה (half-duplex)
דו-כיוונית מליאה (full duplex)
בקרת שגיאות
שמירה על סדר שליחת הודעות
בקרת זרימה (הקולט מעדכן את המשדר באשר למצב העומס שלו)
גודל היחידה למשלוח
ריבוב (שימוש בקשר אחד לכמה שיחות כשיש מעט קווים והרבה שיחות)
ניתוב (routing) (בחירת מסלול)