Ενθυλάκωση

Στη διαστρωματωμένη αρχιτεκτονική ενός δικτύου, κάθε επίπεδο επικοινωνεί με το αντίστοιχο ομότιμό του, χρησιμοποιώντας ένα πρωτόκολλο του ίδιου επιπέδου. Η λειτουργία αυτή όμως, εκτελείται έμμεσα καθώς κάθε επίπεδο έχει δυνατότητα άμεσης επικοινωνίας μόνο με τα γειτονικά του, μέσω της διεπαφής τους.

Έτσι κατά την αποστολή δεδομένων από τη μια εφαρμογή στην απομακρυσμένη, τα δεδομένα προωθούνται από το κάθε επίπεδο προς τα κάτω, στο αμέσως κατώτερο. Κάθε επίπεδο προσθέτει στα δεδομένα πληροφορίες ελέγχου για το αντίστοιχο, απέναντι, επίπεδο ώστε να εξασφαλίσει την επιτυχή παράδοσή τους. Οι πληροφορίες ελέγχου προστίθενται μπροστά από τα δεδομένα που πρόκειται να αποσταλούν και ονομάζονται επικεφαλίδα. Ορισμένα επίπεδα προσθέτουν πληροφορίες και στο τέλος των δεδομένων (όπως το 2ο επίπεδο του OSI) με σκοπό να εξασφαλίστει η αναγνώριση σφαλμάτων κατά τη μετάδοση στο φυσικό μέσο.

Κάθε επίπεδο χειρίζεται την πληροφορία που λαμβάνει από το ανώτερό του ως δεδομένα και προσθέτει μπροστά τους τη δική του επικεφαλίδα. Η προσθήκη σαν περίβλημα των πληροφοριών ελέγχου στα δεδομένα ονομάζεται ενθυλάκωση (encapsulation).

Στην παρακάτω εικόνα φαίνεται η διαδικασία της ενθυλάκωσης στο μοντέλο του TCP/IP, καθώς και η ονομασία της βασικής μονάδας πληροφορίας του πρωτοκόλλου κάθε επιπέδου (Protocol Data Unit - PDU).

Παρατηρώντας τη συγκεκριμένη διαδικασία στη διεπαφή του επιπέδου διαδικτύου με το ζεύξης δεδομένων, ένα αυτοδύναμο πακέτο του επιπέδου διαδικτύου τοποθετείται μέσα, δηλαδή ενθυλακώνεται σε ένα πλαίσιο του επιπέδου ζεύξης δεδομένων καθώς περικλείεται ανάμεσα στην επικεφαλίδα και στην ακολουθία ελέγχου του πλαισίου (Frame Check Sequence). Με απλά λόγια ένα “πακέτο” ανωτέρου επιπέδου τοποθετείται, ως δεδομένα, μέσα σε ένα “πακέτο” του αμέσως κατωτέρου επιπέδου.

Οι πληροφορίες ελέγχου που προστίθενται κατά τη διαδικασία ελέγχου είναι κυρίως διευθύνσεις, χαρακτήρες ελέγχου σφαλμάτων ή άλλοι χαρακτήρες ελέγχου και συγχρονισμού. Στο φυσικό επίπεδο, οι άσοι και τα μηδενικά που απαρτίζουν το πλαίσιο, μετατρέπονται σε σήματα κατάλληλα για το φυσικό μέσο.

Κατά τη λήψη των δεδομένων συμβαίνει η αντίστροφη διαδικασία. Κάθε επίπεδο, αφαιρεί τις πληροφορίες ελέγχου που αφορούν το ίδιο και προωθεί τα δεδομένα στο ανώτερό του.

Δραστηριότητα

Για να γίνει κατανοητή η διαδικασία της ενθυλάκωσης μπορούμε να δούμε το ανάλογο της αλληλογραφίας μέσω ταχυδρομείου:

Τα δεδομένα είναι το μήνυμα-γράμμα που γράφουμε απευθυνόμενοι στον απομακρυσμένο παραλήπτη.
Στη συνέχεια τοποθετείται μέσα σε φάκελο (ενθυλακώνεται), γράφονται σ’ αυτόν οι διευθύνσεις αποστολέα και παραλήπτη (επικεφαλίδα) και παραδίδεται στο ταχυδρομικό γραφείο (κατώτερο επίπεδο).
Ακολούθως με διαδοχικές ενθυλακώσεις τοποθετείται σε ταχυδρομικό σάκο και παραδίδεται στο ταχυδρομικό φορτηγό για να προωθηθεί στο κεντρικό τμήμα διαλογής αλληλογραφίας.

Από εκεί και πέρα ακολουθείται η αντίστροφη διαδικασία:

Ένας ταχυδρομικός σάκος παραδίδεται στο τοπικό ταχυδρομικό γραφείο του παραλήπτη
Ο τοπικός διανομέας αφαιρεί τον φάκελο και τον παραδίδει στον τελικό παραλήπτη.
Ο τελικός παραλήπτης θα αφαιρέσει από τον φάκελο το γράμμα και θα το διαβάσει.

Με βάση το παράδειγμα της αλληλογραφίας μέσω ταχυδρομείου προσπαθήστε να απαντήσετε, αιτιολογημένα, στα παρακάτω ερωτήματα:

1. Εάν ο χρήστης ο οποίος έγραψε τα στοιχεία στο φάκελο και τον έκλεισε, είναι ένα επίπεδο (Ν) στη διαστρωματωμένη αρχιτεκτονική της ταχυδρομικής υπηρεσίας, ποιο είναι το αμέσως κατώτερο επίπεδο (Ν-1);

2. Το ταχυδρομικό γραμματοκιβώτιο έξω από το ταχυδρομικό γραφείο στο οποίο οι ενδιαφερόμενοι ρίχνουν τα γράμματα που θέλουν να στείλουν, σε ποιο στοιχείο ενός διαστρωματωμένου μοντέλου αντιστοιχεί;

3. Τι προσφέρει ο ταχυδρομικός διανομέας στον παραλήπτη;

Δραστηριότητα

Ένας τουρίστας από τη Θεσσαλονίκη επισκέπτεται το Παρίσι για δει τα εκθέματα του Μουσείου του Λούβρου. Για το σκοπό αυτό:

Επισκέφτηκε αρχικά ένα τουριστικό γραφείο το οποίο σχεδίασε την εκδρομή-διαδρομή του.
Μεταφέρθηκε με μίνι λεωφορείο στο αεροδρόμιο της πόλης του
Στη συνέχεια επιβιβάστηκε σε αεροπλάνο με προορισμό το Παρίσι.
Αποβιβάστηκε από το αεροπλάνο
Με λεωφορείο οδηγήθηκε στο ξενοδοχείο του και στη συνέχεια στο Μουσείο.

Βρείτε αντιστοιχίες του ταξιδιού του τουρίστα με τη διαδικασία ενθυλάκωσης/αποθυλάκωσης της στρωματοποιημένης αρχιτεκτονικής των δικτύων.

Ανατροφοδότηση

Παρότι ο τουρίστας επιβιβάζεται σε διαφορετικά μέσα (αυτοκίνητο, αεροπλάνο, λεωφορείο) τα οποία αντιστοιχούν στα πλαίσια του δευτέρου επιπέδου, αυτός παραμένει ο ίδιος. Είναι δηλαδή το πακέτο του τρίτου επιπέδου το οποίο παραμένει το ίδιο μέχρι να φτάσει στον υπολογιστή του τελικού προορισμού (πόλη). Απλά μπαίνει σε διαφορετικό μέσο μεταφοράς (ενθυλάκωση).

Είναι σαφές ότι το αυτοκίνητο κινείται στα όρια του «δικού του τοπικού δικτύου» και παραδίδει τον τουρίστα στο αεροδρόμιο, το οποίο είναι ο κόμβος με διεπαφές σε δυο διαφορετικά δίκτυα. Από τη μια μεριά έχουμε δρόμους με αυτοκίνητα και από την άλλη αεροδιαδρόμους με αεροπλάνα. Δυο τοπικά δίκτυα με διαφορετικά φυσικά μέσα και πρωτόκολλα δευτέρου επιπέδου.

Το ίδιο συμβαίνει και στο Παρίσι, όπου από το αεροδρόμιο είναι ο κόμβος μεταξύ διαφορετικών δικτύων, καθώς συνδέει το δίκτυο μεταφοράς του αεροπλάνου με το δίκτυο μεταφοράς του λεωφορείου.

Τελικά ο τουρίστας (πακέτο) κατεβαίνει από το μεταφορικό μέσο (αποθυλάκωση), καθώς έχει φθάσει στον τελικό προορισμό του, χρησιμοποιώντας τρία διαφορετικά δίκτυα μεταφοράς.

(c) Αμπατζόγλου Ιωάννης, Ηλεκτρονικός Μηχανικός, καθηγητής ηλεκτρονικών ΠΕ84

Αδειοδοτημένο υπό τους όρους Creative Commons Attribution Non-commercial License 4.0

« Προηγούμενο | Επόμενο »