16. 6. 1.  Modeli lidhjeve të sistemeve të hapur -Modeli OSI

                Në fazën fillestare të zhvillimit të rrjetave kompjuterike prodhues të ndryshëm të kompjuterëve kanë definuar standardet e tyre që kanë mundësuar lidhjen kryesisht të prodhimeve të tyre.

            Pasi shumica e prodhuesve të pajisjeve kompjuterike, përpjekjet e tyre në ndërtimin e softuerit komunikues i kanë orientuar në qasje shtresore, për këtë   edhe softueri komunikues ndërkombëtar është orientuar në qasje shtresore, dhe organizata ndërkombëtare për standardizim (ISO-Intenational Standards Organisation) e ka aprovuar këtë princip.

            Megjithatë, shpejtë është bërë e qartë se duhet mundësuar që kompjuterët e prodhuesve të ndryshëm të mund të komunikojnë ndërmjet veti përmes rrjetës kompjuterike.  Që të jetë e mundur që kompjuterët e prodhuesve të ndryshëm të lidhen në rrjetë,  organizata ndërkombëtare për standardizim ISO ka miratuar lidhjen e  sistemeve të  hapur, i ashtuquajturi modeli OSI (Open System Interconection). Ideja kryesore e modelit OSI është që shfrytëzuesi i  kompjuterit i cili lidhet në rrjetë nuk është e thanën të njehë karakteristikat teknike të sistemeve të tjera në rrjetë.  Duke ju falemenderuar, standardeve përkatëse, sistemeve me përformansa të ndryshme dhe të prodhuesve të ndryshëm mundet që ndërmjet veti të komunikojnë: Me ndihmën e protokolleve zgjidhen problemet për qasje në kompjuterë të tjerë,  kontrollim(udhëheqjen) dhe mbajtjen e lidhjes, formimin e të dhënave  që transmetohen etj.

Modeli OSI ka shtatë shtresa si në fig 16.10

(1)   Shtresat 1,2 dhe 3, d.m.th fizike e lidhjes dhe e rrjetit janë shtresa për mbështetje të punës së rrjetit i cili merret me transmetimin  e të dhënave ndërmjet hostve( specifikimin e sinjalit elektrik, lidhjes fizike dhe adresave, tajming-un, besushmërin. Shtresat 1,2 dhe 3 nuk hyejn në kuptimin e të dhënave  që barten por i trajtonin si varg bajtëve ose bitëve që duhet bartur me besueshmëri nga stacioni dhënës  deri te ai marrës që ndodhen në të njëjtën rrjetë

(2)    shtresa 5,6 dhe 7, d.m.th shtresa e prezantimit shtresa e sesionit  dhe shtresa e aplikacionit, janë shtresa për mbështetje të shfrytëzuesit, të cilat kujdesen mbi harmanizimin  e prezantimit të dhënave dhe rekomandojn rregulla të dialogut të dy aplikacioneve të largëta.

(3)   Shtresa , shtresa e transportit, është e ngarkuar për vendosjen dhe mbatjen e koneksionit, bartje të besueshme të të dhënave ndërmjet aplikacioneve të skajshme  në rrjetin me topologji komplekse( për dallim të shtresës së dytë   e cila është e ngarkuar për bartje të besueshme të të dhënave përmes të vetëm një linku.

Shtresat 4-7 të modeit refernt OSI  realizohen në softuer, ndërsa 1-3 kombinim i harduerit dhe softuerit  me përjashtim  se shtresa 1  gjithmon realizohet  me harduer.

Shtresa fizike

Funksioni i kësaj shtrese është batja e vargut bitëve nga nyja dhënëse deri te nyja e largët pranuese përmes mediumit fizik bartës(linkut  me tela, optik ose pa-tela). Definon edhe karakteristikat  mekanike dhe elektrike të mediumit bartës, dhe të interfejsit ndërmjet pajisjeve të rrjetit dhe mediumit bartës. Gjithashtu, definon funksionet dhe proceduat  të cilat pajisja dhe interfejsi duhet realizon në mënyrë që të realizohet transmetimi.    

      Konkretisht, shtresa fizike definon:

Karakteristikat fizike të interfejsit dhe mediumit.  Definon  tipin e mediumit bartës(me tela, optik ose pa-tela-radio link, tufa laserike) dhe karakteristikat elektrike dhe mekanike të interfejsit për ndërlidhje të pajisjes në medium, deri te niveli i tipeve të prizave  dhe renditjen e pinave në konektorët për kyçje

Reprezentimi i bitave  definon tipin e kodimit dhe modulimit ( se bitët konvertohen në sinjal).

Shpejtësia e transmetimit.

Sinkronizimin  e bitëve.  Që nga sinjali të ndahen bitët  e veçant, marrësi duhet të ketë informacionin se kur secili bit fillon dhe kur ai përfundon.

Konfigurimi i linjave  definon se a përdoret konfigurimi i ilnjave  point-to-point apo multipoint

 Topologjin fizike definon topologjin  e rrjetit

Regjimin  e transmetimit definon kahen e transmetimit ndërmjet pajisjeve(simpleks, gjysmë duplekse, ose duplekse).

       Sinjali, modulimi dhe kodimi  

Sinjali duhet të jetë i moduluar ashtu që të përmbaj ndryshime të dukshme të cilat dhënësi dhe marrësi ta njohin informacionin

      Parametrat e sinjalit analog janë amplituda frekuenca dhe faza; kështu që modulimi i sinjalit analog do të thotë ndryshimi i  i ndonjërit  prej këtyre tre parametrave në mënyrën që e dikton sekuenca e bitëve që paraqet informacionin. Modemi  modulon sinjalin analog në anën e dhënësit  me sekuencë të bitëve , ndërsa në anën e marrësit nga ai analog ndan sekuencën e bitëve (demodulacioni).

 Sinjali digjital  është diskret  dhe mund të ketë numër të caktuar të vlerave të definuara, dhe më së shpeshti vetëm dy, 0 dhe 1( si dhe informacioni digjital). Ndryshimi vlerave të sinjalit digjital është momental( në rastin ideal). Konversioni i informacionit digjital në sinjal digjital  quhet kodim( ose konversioni digjital-digjital)

Kodimi unipolar –impulset  e tensionit kanë vetëm një polaritet(zakonisht pozitivë)-që i përgjigjet 1-shi binar ndërsa 0V i përgjimet  0-ja binare. E metë është ekzistimi i komponentës njëkahore(DC) e sinjalit dhe vështërsia e sinkronizimit dhënës marrës

Kodimi bifazor- sinjali gjithherë ndryshon sipas mesit të intervalit të bitit  me çka arrihet numër i mjaftueshëm i ndryshimit të sinjalit. Te kodimi manchester  secili  interval i bitit ndahet në dy intervale me kohëzgjatje të njëjtë. Njëshi binar  kodohet me sinjalin i cili në pjesën  e parë të intervalit të bitit ka tension pozitiv ndërsa  në të dytën ka tension negativ. Për zeron”0” binare  vlen e kundërta: sëpari tensioni negativ dhe më pas negativ. Te kodimi diferencial manchester është variant e kodimit manchester por tani 1-shi kodohet  në mospasjen  e ndryshimit të tensioni(kalimi) në fillim të intervalit të bitit, ndërsa ‘0’  me ekzistimin  e kalimit në fillim të intervalit.

Tek LAN për bartje të informacionit përdoret sinjali digjital dhe thuhet se bartja bëhet në brezin  themelor(baseband).  Sinjali analog  përdoret  bartje në lagësi më mëdha  dhe thuhet se bartja bëhet në brezin  e zgjeruar( brezë gjerë-broadband)

 Shtresa e lidhjes

Kjo shtresë merret me bartjen e blloqeve me të dhëna përgjatë një linje, d.m.th të dy nyejve fqinje.  Kjo përdor mundësit teknike të shtresës 1 (shtresës fizike) dhe me këto i zbërthen mesazhin në segmente më të vogla-Blloqe, kryen ndërfutjen e specifikacionit të fillimit dhe fundit të bllokut, detekton dhe korrigjon gabimet gjatë transmetimit të blloqeve dhe siguron që asnjë bllok “të mos humb” në linjë.  Me rëndësi është të vërehet se në të dy skajet të një lidhjeje (linje) është prezent mekanizmi kontrollues i shtresës 2 i cili mbështetet në mundësit teknike të shtresës1.

      Shtresa e lidhjes është protokoll që menaxhon me lëvizjen e të dhënave në dhe nga lidhja fizike . Ethernet,IEEE802.3, token ring etj

• Niveli i të dhënave është përgjegjës për mbajtjen e lidhjes “ pa gabime”.
• Niveli i dytë është përgjegjës edhe për definimin  e shpejtësisë së bartjes, në mënyrë që të mos ndodhë që dhënësi  i shpejt ta ngulfat marrësin  e ngadaltë.
•  
• Ndahet në nënshtresën MAK dhe LLC

.

      Kjo shtresë u mundëson shtresave të  tjera më të larta të jenë të pavarura nga teknologjia e bartjes të  të dhënave dhe mënyrave të lidhjes së kompjuterëve në rrjet, ndërsa është e ngarkuar për vendosjen e lidhjes, mbajtjen dhe ndërprerjen e lidhjes.

      Bartja e të dhënave ndërmjet dy kompjuterëve mund të vëzhgohet si vendosja e kanalit ndërmjet tyre, çka me rastin e komutimit të kanaleve pikërisht edhe është kështu.  Megjithatë, te komutimi i paketave ndërmjet dhënësit dhe marrësit nuk ekziston kanali fizik: Pakëti mund të udhëtoj në rrugë(shtigje) të ndryshme dhe se kalon nëpër nyje të ndryshme.  Për kompjuterët ndërmjet të cilëve bëhet bartja e të dhënave komplikueshmëria e udhëtimit të pakëtit nuk është prej interesi: me rëndësi është të mundësohet bartja e të dhënave  dhe nuk është me rëndësi se nga cilët rrugë mesazhi bartet.  Paketat mund të barten në rrugët të ndryshme fizike dhe në nyjën cak mbërrin jashtë renditjes të dërgimit.  Pjesë e detyrës të cilën e realizon shtresa 3 është se në pranim ti rendit sërish paketat e arritura sipas radhës së dërgimit në mesazhin si është dërguar në fillim para se mesazhi tiu jepet kompjuterit amë.

Përgjegjësit konkrete të shtresës së rrjetit janë:

      Adresimi logjikë.  Rrjeti i përbërë formohet nga rrjeta të ndryshme të cilat përdorin  skema të ndryshme të adresimit, kështu që lypset  futja e adresave logjike(ose të rrjetave), të cilat janë unike në nivel të tërë rrjetit. Adresa  logjike e burimi dhe destinacionit përmbahen në kok ballin të shtresës së rrjetit

      Rutirimi.  Në rrjeta të mëdha ose internet ruterët lidhin rrjete të pavarura kanë për detyrë ta rutirojnë paketin deri te destinacioni fundor, dhe ky mekanizëm për  rutirim është i ndërtuar në këtë rrjetë.

      Fragmentimi i paketave.  Ruterve u lejohen që paketat e mëdha të ndajnë në shumë  fragmente të vogla dhe secili fragment të transmetohet më tutje si paket i pavarur. Fragmentimi dhe rekonstruksioni i paketave janë në kompetence të shtresës së rrjetit.

       Kontrolli i ngufatjes.

Kualiteti i servisit.- (QoS- Qualty of Service) masat e QoS janë: besueshmëria(p.sh përqindja e dërgimit të paketit), vonesa, lëshueshmëria(sasia e të dhënave të në njësi të kohës që barten ndërmjet burimit dhe destinacionit), fleshimi ose xhiter (jiter- fluktacioni në vonesa të paketeve të veçant ndërmjet çifteve  burim-destinacion; zgjidhja në dhënie prioriteti që kërkojnë bartje më të shpejt, në krahasim me ato që vonesa nuk është kërkesë primare..

Shtresa e transportit(bartjes)

Ky nivel i kontrollit  supozon ekzistimin e mekanizmit për transfer të paketave të të dhënave përgjatë linjës lidhëse(virtuale) deri te caku (destinacioni).  Këtu janë mundësit të cilët i sigurojnë shtresat prej 1 deri në 3.  Shtresa 4 ofron mundësin që programi shfrytëzues i cili zhvillohet në kompjuterin amë të mund të shkëmbej të mesazhet me programin shfrytëzues i cili realizohet në kompjuterin amë tjetër.  Me fjalë të tjera, kjo shtresë punon mbi nivelin të kompjuterit  nyjë të rrjetit.

      Shtresa 4 merret me mesazhe, dërgimin e tyre, zbulim dhe përmirësimin e gabimeve.  Shtresa 3 merret bartjen e paketave, ndërsa shtresa 4 aktivizohet vetëm atëherë kur dhe paketat të arrijnë në nyjën destinacion, të jenë sërish të rradhitur dhe të jenë dërguar në kompjuterin amë cak.  Atëherë shtresa 4 përsëri i monton(radhit) paketat në mesazh dhe ia dërgon programit shfrytëzues i cili zhvillohet në kompjuterin amë destinacion.

Përgjegjësit konkrete të shtresës së rrjetit janë:

Adresimi i servisit.  Kur pikat e skajshme komunikuese në nivel të shtresës së transportit nuk janë makina( pajisje fizike) por programe të cilët si të pavarur ekzekutohen. Kompjuterët zakonisht  në të njëjtën kohë ekzekutojnë shumë programe, dhe për këtë arsyeje, dërgimi  nga burimi deri në destinacion nuk është dërgesë nga një kompjuterë në kompjuterë tjetër, por  proces konkret( programi i cili ekzekutohet) në një kompjuterë  deri te procesi në kompjuter tjetër. Për këtë arsyeje ballinat(kokat) që formohen  në nivel të transportit  përmbajnë adresë të veçantë( adresë e servisit) e cila tregon në proceset e skajshme që përfshihen në komunikim. me fjalë tjera, shtresa e rrjetit i përcjell paketet deri te kompjuteri destinacaion dhe shtresa e transportit  deri te procesi destinacion  në atë kompjuterë.

Segmentimi dhe rekonstruksioni. Mesazhi ndahet në segmente dhe që të mund të bëhet rekonstruktimi në destinacion  dhe eventualisht të zbulohen paketat e humbura segment në një mesazh  numërohen me numra rendor( të cilat futen në ballinë e shtresës së transportit.

Menaxhimi i koneksionit. Bartja pa koneksion(connectionless) në shtresën e transportit ka domethënien se secili segment  transmetohet si paket  i pavarur  dhe si i tillë dërgohet me shtresë të transportit në kompjuterin destinacion. Protokolli i transportit i tipit pa-koneksion nuk i zgjedhë rastet e humbjes të pakëtit ose të arritjes së pakëtit jashtë renditjes, por segmentet si të tilla i dërgon shtresës më të lartë. Nga ana tjetër, shtresa e transportit e tipit koneksion për bartje për secilën mesazh krijon koneksionin  ndërmjet proceseve të skajshme. Mesazhi ndahet në segmente, dhe me përfundimin  e barjes të të gjitha segmenteve koneksioni mbyllet.

Kontrolla e rrjedhës.  Si dhe te shtresa e lidhjes,shtresa e transportit është përgjegjëse për kontroll të rrjedhës. Mirpo në këtë nive,kontrolla e rrjedhës  kryhet ndërmjet proceseve të skajshëm të largët, e jo ndërmjet pajisjeve të lidhura direkt me link fizik.

Kontrolli i gabimeve.  Si te shtresa e lidhjes shtresa e transportit ( e tipit koneksion) është përgjegjëse për kontroll të gabimeve  në nivel të proceseve fundor në mënyrë që i tërë mesazhi të arrijjë deri te procesi destinacion pa gabim( pa pjesë të dëmtuar, të humbura ose dublikuara), dhe kjo arrihet sipas rregullit me ritransmetimin  e paketetve.

 Shtresa e sesionit (ose e komunikimit)

      Te bartja e të dhënave me nocion Sesion nënkuptohet koha për të cilën ekziston lidhja aktive ndërmjet dhënësit dhe marrësit.  Në kompjuteristikë në përgjithësi me këtë termin tregohet perioda kohore gjatë të cilës përdoret ndonjë program shfrytëzues.

      Shtresa 5 në përgjithësi është e njohur me emrin shtresë e sesionit dhe ka të bëjë me konversionin efektiv ndërmjet kompjuterit amë të lidhur në rrjetë.  Që konversioni të mund të kryhet duhet bërë një varg të mes hapave: të gjenerohet dhe të dërgohet kërkesa për thirrjen e kompjuterit të caktuar, të vërtetoj se dy kompjuterët e dhënë a mund të komunikojnë, dhe të kryhet lidhja e kompjuterëve( d.m.th. të vërtetohet se a shfrytëzohet dialogu i  drejtë dhe protokollet e tjerë), të vërtetohet se a ka gabime në sesion, të merret me procedurat e të zbulimit dhe përmirësimit të gabimeve dhe në fund të çkyç lidhjen në fund të sesionit.

Funksionet tipike të shtresës së sesionit janë:

Menaxhim me dialogun.  Në shumë raste, interaksioni të dy aplikacioneve nu është vetëm këmbim i thjesht i të dhënave. Zakonisht njëra palë ka rrolin e klientit dhe tjetra të serverit. Që serveri ta shërben klientin, klienti  duhet së pari të prezantohet dhe ta faktizon  identitetin  e vetë (psh, emrin e përdoruesit dhe fjalëkalimit). Dhe pas përfundimit  të interaksionit klienti çlajmrohet.

Kontroll i qasjes të resurseve të rrjetit.  Shtresa e sesioni  mundëson  siguri ekskluzive  resurseve të bashkë-ndarë të rrjetit. P.sh  resursi printer rrjete , në një çast kohore mund ti shërben vetëm një klienti.

Sinkronizimi.

 shtresa e prezantaimit

      Kjo shtresë merret me formatizimin  dhe prezantimin e të dhënave.  Siç kemi thënë në të njëjtën rrjetë shpesh janë të lidhur kompjuterë të prodhuesve të ndryshëm dhe sisteme operative të ndashëm.  Kur të vendoset lidhja, kompjuteri dërgues, p.sh dërgon mesazh i cili duhet ta zgjoj displejin në kompjuterin marrës.  Dhënësi s’është e thanën të dijë dhe as të mbaj llogari se cilën pajisje fizike përdor marrësi pasi i gjithë komunikimi  kryhet përmes pajisjeve virtuale: terminali virtual, printer virtual etj.  Megjithatë fizikisht ekziston pajisja e vërtet dhe detyra e shtresës 6 është të bëjë përkthimin e urdhëresave ose aktivitetet për pajisjet virtuale në urdhëresa përkatëse, respektivisht në aktivitete të pajisjeve të vërteta .

      p.sh format e kësaj shtrese HTTP, telenet, ASCII dhe formatet e fajllave binar.

 shtresa e aplikacionit

Kjo është shtresa më e madhe i cili mundëson që programi shfrytëzues i cili ekzekutohet të shfrytëzoj mundësit e rrjetës.  Kjo jo vetëm që përcakton mundësi të posaçme (qasje të bazave distributive difuzive  të të dhënave, d.m.th.  Në të njëjtën kohë emetimin e mesazhit të një numri të madh të pjesëmarrësve), por gjithashtu dhe me mënyrën të cilën programi shfrytëzues mund ato ti shfrytëzoj.

      Duhet nënvizuar se ekziston dallim i madh në sistemin në të cilin arkitektura e rrjetës e prodhuesve të ndryshëm harmonizohet në modelin e treguar.  Tani për tani tentimi i përgjithshëm është të arrihet harmonizimi i plotë në shtresat 1,2 dhe 3,

      Harmonizimi është arrit ashtu që në standardin e miratuar për lidhje në këto tre shtresa.  Në këtë mënyrë është definuar protokolli.  Standardi është pjesë e serisë e njohur me emrin seria-X  të cilën e ka rekomanduar CCITT-ja pasardhës i ITU-së.  Seria- X përmban rekomandimet që kanë të bëjnë me bartjen e të dhënave.  Këto janë rrjetat digjitale.

      Protokolli i CCITT  X. 25 i definon tre shtresat e para. Megjithatë,mbi shtresën 3 gjërat nuk janë plotësisht të përcaktuara qartë kështu.  Edhe pse të gjitha detyrat që përfshijnë shtresat 4,5,6 dhe 7 duhet të kryhen, prodhues të ndryshëm i strukturojnë funksionet e tyre kontrolluese në mënyrat të cilat nuk përputhen me mënyrën se si kjo është punuar në modelin e përshkruar. Për këtë arsye çka është mbi shtresën 3 ende nuk është kryer standardizimi dhe nuk është e sigurt se pajisjet e prodhuesve të ndryshëm do të jenë kompatibël respektivisht të lidhen në rrjetë.

      Sistemet  e  hapura lidhen direkt (fig. 16.11) ose përmes të ndonjë sistemi ndërmjetësues,  p.sh. komunikimi i paketave.  (fig16. 12)