Konverze formátů při přenosu

Z MiS
(Rozdíly mezi verzemi)
Přejít na: navigace, hledání
(Přidán příklad na převod dat.)
(Přidána ASN.1 a konverze obrázků.)
Řádka 33: Řádka 33:
  
  
−
== Kódování textů ==
+
== Další běžné konverze dat ==
 +
V dnešních sítích se naprosto běžně setkáme s následujícími variantami konverze dat:
 +
* Převod různých způsobů kódování textů (národní abecedy)
 +
* Převod různých formátů pro ukládání obrázků
 +
* Převod různého způsobu zápisu delších čísel (Little a Big Endian)
 +
 
 +
 
 +
=== Kódování textů ===
 
* Veškerá data jsou v počítači ukládána a přenášena jako posloupnosti 0 a 1.
 
* Veškerá data jsou v počítači ukládána a přenášena jako posloupnosti 0 a 1.
 
* Pro ukládání a přenášení textů je tedy nutno texty převést (zakódovat) na čísla.
 
* Pro ukládání a přenášení textů je tedy nutno texty převést (zakódovat) na čísla.
  
−
=== ASCII a další ===
+
; ASCII, UTF-8 a kódové stránky
−
* Běžně se používá pro ukládání znaků kódování ASCII, které převádí každý písmeno na jeho 8bitový kód. (Viz třeba [https://cs.wikipedia.org/wiki/ASCII Wikipedia.org → ASCII].)
+
* Pro kódování textů (ukládání textů v paměti počítače ve tvaru posloupností byte) se dnes běžně používá kódování ASCII či z něj odvozená kódování UTF-8 či (výjimečně) UTF-16.
−
* Existují však i další kódování: UTF-8, UTF-16, nebo třeba EBCDIC.
+
* Problém s ASCII je v tom, že znaky ukládá na 8 bitů.
 +
* 8 bitů ale umožňuje pouze 256 různých kombinací, což sice dostačuje pro základní latinskou abecedu, ale neumožňuje ukládat rozšířené národní abecedy (azbuka, české znaky s diakritikou, čínská abeceda,...)
  
−
=== ASCII a kódové stránky ===
+
* Rozšířené národní abecedy (například znaky s diakritikou v češtině a dalších jazycích) používají různé tzv. „kódové stránky“, které přiřazují znakům ze 2. poloviny ASCII tabulky speciální významy.
−
* I u samotného ASCII ovšem dochází k nutnosti konverze.
+
−
* Problém je v tom, že 8 bitů umožňuje pouze 256 různých kombinací, což sice dostačuje pro základní latinskou abecedu, ale neumožňuje ukládat rozšířené národní abecedy (azbuka, znaky s diakritikou, čínská abeceda,...)
+
−
 
+
−
* Rozšířené národní abecedy (například znaky s diakritikou v češtině a dalších jazycích) používají různé tzv. „kódové stránky“, které přiřazují znakům ze 2. poloviny ASCII tabulky speciální významy.
+
 
* Například pro češtinu se běžně používají kódové stránky:
 
* Například pro češtinu se běžně používají kódové stránky:
 
*# Windows-1250 (kódová stránka 1250)... navržena a používána Microsoftem v grafickém prostředí Windows
 
*# Windows-1250 (kódová stránka 1250)... navržena a používána Microsoftem v grafickém prostředí Windows
Řádka 51: Řádka 55:
 
*# ISO-8859-2... standard organizace ISO. Používán běžně většinou ostatních operačních systémů.
 
*# ISO-8859-2... standard organizace ISO. Používán běžně většinou ostatních operačních systémů.
  
−
* Vzhledem k problémům s detekcí kódových stránek se dnes kódování ASCII postupně nahrazuje univerzálním kódováním [https://cs.wikipedia.org/wiki/UTF-8 UTF-8], které je s ASCII částečně kompatibilní (reprezentace prvních 128 znaků ASCII je stejná).  
+
* Pokud tvůrce webové stránky vytvoří web s kódováním Windows-1250 a čtenář používá Linux, některé české znaky se čtenáři nezobrazí správně. A samozřejmě podobně naopak.
−
* Například ve většině linuxových distribucí je již UTF-8 standardem. Stejně tak je doporučenou volbou pro psaní webových stránek.
+
  
 
<div class="Poznamka">
 
<div class="Poznamka">
−
Pokud komunikují počítače, které používají odlišné způsoby kódování znaků, je třeba je převádět (konvertovat).  
+
Pokud komunikují počítače, které používají odlišné způsoby kódování znaků, je třeba je převádět (konvertovat). Dnes se to řeší tak, že prohlížeče běžně znají všechny běžně používané způsoby kódování a tvůrce stránky do kódu HTML zapíše, jaký způsob kódování používá (viz HTML element </code>&lt;meta charset="windows-1250" /&gt;</code>).
 +
</div>
 +
 
 +
* Vzhledem k problémům s&nbsp;detekcí a&nbsp;konverzemi kódových stránek se dnes kódování ASCII postupně nahrazuje univerzálním kódováním [https://cs.wikipedia.org/wiki/UTF-8 UTF-8], které je s&nbsp;ASCII částečně kompatibilní (reprezentace prvních 128 znaků ASCII je stejná).
 +
* Například ve většině linuxových distribucí je již UTF-8 standardem. Stejně tak je doporučenou volbou pro psaní webových stránek.
  
−
Typickým příkladem takové konverze je převod mezi kódovými stránkami ASCII v prohlížečích.
+
; ASCII &times; EBCDIC apod.
−
</div>
+
* V&nbsp;době vzniku architektury ISO/OSI byla situace složitější v&nbsp;tom, že se běžně používaly pro ukládání znaků i&nbsp;zcela odlišné způsoby kódování znaků. Kromě ASCII třeba kód EBCDIC na sálových počítačích IBM v&nbps;70. letech.
  
−
== Little × Big Endian ==
+
=== Obrázky ===
 +
* Z&nbsp;grafiky samozřejmě víte, že existují různé formáty obrázků.
 +
* Dnešní sítě se s&nbsp;problémem převodu obrázků vyrovnaly tak, že existuje skupina „běžně podporovaných“ formátů (PNG, JPG, GIF,...) a&nbsp;jiné formáty se v&nbsp;sítích běžně nepoužívají.
 +
* Pokud by byl ale model ISO/OSI implementován běžně v&nbsp;počítačích, byl by převod formátů obrázků starostí síťového rozhraní. Například prohlížeč by si řekl, v&nbsp;jakém formátu obrázky umí zobrazit, a&nbsp;prezentační vrstva by měla za úkol obrázky převést. (Asi by s&nbsp;tím bylo dost těžkostí, ale to ponechme stranou.)
  
  
−
== Obrázky ==
+
=== Little × Big Endian ===
  
  
 
== ASN.1 ==
 
== ASN.1 ==
 +
* Pokud bychom chtěli implementovat plně model ISO/OSI, museli bychom se vyrovnat s&nbsp;existencí velkého množství různých formátů dat.
 +
* V&nbsp;80. letech proto vznikla myšlenka, že by bylo jednodušší navrhnout univerzální, všemi podporovaný formát dat. Pak by stačilo, aby každý počítač uměl převádět data do tohoto univerzálního formátu a&nbsp;zpět.
 +
* Takovým formátem měl být formát ASN.1.
 +
* My ale víme, že svět sítí se nakonec vydal jinou cestou &rarr; využitím jednoduššího modelu TCP/IP a&nbsp;přenecháním starostí s&nbsp;převodem formátů na tvůrce jednotlivých aplikací.
  
  
Řádka 72: Řádka 86:
 
* PETERKA, Jiří. ''Prezentační vrstva.'' eArchiv.cz [online]. 1996 [cit. 2017-06-26]. Dostupné z: [http://www.earchiv.cz/a92/a226c110.php3 http://www.earchiv.cz/a92/a226c110.php3]
 
* PETERKA, Jiří. ''Prezentační vrstva.'' eArchiv.cz [online]. 1996 [cit. 2017-06-26]. Dostupné z: [http://www.earchiv.cz/a92/a226c110.php3 http://www.earchiv.cz/a92/a226c110.php3]
 
* ASCII. In: ''Wikipedia: the free encyclopedia [online].'' San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2016 [cit. 2017-06-26]. Dostupné z: [https://cs.wikipedia.org/wiki/ASCII https://cs.wikipedia.org/wiki/ASCII]
 
* ASCII. In: ''Wikipedia: the free encyclopedia [online].'' San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2016 [cit. 2017-06-26]. Dostupné z: [https://cs.wikipedia.org/wiki/ASCII https://cs.wikipedia.org/wiki/ASCII]
−
* UTF-8. In: ''Wikipedia: the free encyclopedia [online].'' San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2016 [cit. 2017-06-26]. Dostupné z: https://cs.wikipedia.org/wiki/UTF-8
+
* UTF-8. In: ''Wikipedia: the free encyclopedia [online].'' San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2016 [cit. 2017-06-26]. Dostupné z: [https://cs.wikipedia.org/wiki/UTF-8 https://cs.wikipedia.org/wiki/UTF-8]
 +
* Abstract Syntax Notation One. In: ''Wikipedia: the free encyclopedia [online].'' San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2016 [cit. 2020-03-16].[https://en.wikipedia.org/wiki/Abstract_Syntax_Notation_One https://en.wikipedia.org/wiki/Abstract_Syntax_Notation_One]

Verze z 16. 3. 2020, 10:41


Obsah

Co je „konverze formátů“?

Jedním z úkolů prezentační vrstvy je převádět formát zápisu (způsob kódování) složitějších datových struktur při přenosu mezi dvěma počítači. Může se jednat o čísla delší než 1 byte, ale také o obrázky a další datové struktury.

Pokud komunikující počítače používají odlišnou reprezentaci těchto dat, je třeba data při přenosu zkonvertovat.

Příklad – desetinná čísla

Jako příklad uveďme desetinná čísla. Pokud chceme desetinné číslo uložit v počítači, musíme ho převést na posloupnost nul a jedniček. Existují různé způsoby, jak toto provést. Pokud v síti komunikují dva počítače a každý z nich používá jiný způsob, nemohou prostě poslat odpovídající posloupnost bitů přes síť, protože na druhém počítači by stejná posloupnost znamenala jiné číslo. Je třeba provést konverzi.

Představme si následující situaci

Odesílatel a příjemce ukládají desetinná čísla tak, že číslo 0,083 převedou na 83*10-3. Číslu 83 se říká mantisa a -3 je exponent.

Odesilatel i příjemce použijí 16 bitů. Dále ale postupují různě:

  • Odesilatel:
    1. mantisu (číslo 83) ukládá na 8 bitů: 0101 0011
    2. posléze využije další byte tak, že 1. bit bude reprezentovat znaménko (0..plus, 1..mínus) a dalších 7 bitů exponent 3: 1 000 0011
    0,083 => číslo 83: 0101 0011 + znaménko: 1 (mínus) + exponent 3: 000 0011 => 0101 0011 1000 0011
  • Příjemce reprezentuje desetinná čísla jinak. Číslo 0,083 uloží tak, že:
    1. nejprve uvede znaménko exponentu (1 bit): 1 (mínus)
    2. poté exponent na 3 bity (to obvykle stačí): 011
    3. a posléze využije 12 bitů na zápis mantisy (číselné části).
    0,083 => znaménko: 1 (mínus) + exponent 3: 011 + číslo 83: 0000 0101 0011 => 1011 0000 0101 0011)

Pokud by odesilatel prostě vzal 16 bitů, které reprezentují číslo a poslal je příjemci, ten by místo čísla 0,083 přečetl:

  • 0101 0011 1000 0011 => znaménko: 0 (plus) + exponent 5: 101 + číslo 899: 0011 1000 0011 => 899*105 => 89 900 000

Aby se nedorozumění předešlo, musí buď odesilatel nebo příjemce data převést do formátu, který používá příjemce. To označujeme jako provedení konverze.


Další běžné konverze dat

V dnešních sítích se naprosto běžně setkáme s následujícími variantami konverze dat:


Kódování textů

ASCII, UTF-8 a kódové stránky

Pokud komunikují počítače, které používají odlišné způsoby kódování znaků, je třeba je převádět (konvertovat). Dnes se to řeší tak, že prohlížeče běžně znají všechny běžně používané způsoby kódování a tvůrce stránky do kódu HTML zapíše, jaký způsob kódování používá (viz HTML element </code><meta charset="windows-1250" /></code>).

ASCII × EBCDIC apod.

Obrázky


Little × Big Endian

ASN.1


Zdroje

Citováno z „http://mis.e-mis.cz/index.php/Konverze_form%C3%A1t%C5%AF_p%C5%99i_p%C5%99enosu“
Osobní nástroje
Jmenné prostory
Varianty
Akce
Výuka
Navigace
Nástroje