Konverze formátů při přenosu

Z MiS
(Rozdíly mezi verzemi)
Přejít na: navigace, hledání
(Přidána ASN.1 a konverze obrázků.)
(Doplněn Little a Big Endian.)
Řádka 71: Řádka 71:
 
* Dnešní sítě se s problémem převodu obrázků vyrovnaly tak, že existuje skupina „běžně podporovaných“ formátů (PNG, JPG, GIF,...) a jiné formáty se v sítích běžně nepoužívají.
 
* Dnešní sítě se s problémem převodu obrázků vyrovnaly tak, že existuje skupina „běžně podporovaných“ formátů (PNG, JPG, GIF,...) a jiné formáty se v sítích běžně nepoužívají.
 
* Pokud by byl ale model ISO/OSI implementován běžně v počítačích, byl by převod formátů obrázků starostí síťového rozhraní. Například prohlížeč by si řekl, v jakém formátu obrázky umí zobrazit, a prezentační vrstva by měla za úkol obrázky převést. (Asi by s tím bylo dost těžkostí, ale to ponechme stranou.)  
 
* Pokud by byl ale model ISO/OSI implementován běžně v počítačích, byl by převod formátů obrázků starostí síťového rozhraní. Například prohlížeč by si řekl, v jakém formátu obrázky umí zobrazit, a prezentační vrstva by měla za úkol obrázky převést. (Asi by s tím bylo dost těžkostí, ale to ponechme stranou.)  
−
 
  
 
=== Little × Big Endian ===
 
=== Little × Big Endian ===
 +
* K problémům s konverzí dat ale dochází i v mnohem jednodušších situacích.
 +
* Představme si, že chceme přes síť přenést 16tibitové číslo. Například číslo <code>5130</code> &rarr; <code>0000 0100 1000 0110</code> binárně resp. <code>04 86</code> hexadecimálně.
 +
 +
; Big Endian
 +
* Jsme zvyklí v&nbsp;číslech zapisovat nejprve nejvýznamnější číslice: číslo <code>5130</code> píšeme jako <code>5&rarr;1&rarr;3&rarr;0</code>, nikoli jako: <code>0&rarr;3&rarr;1&rarr;5</code>
 +
* Proto nám připadá logické, že uložíme číslo <code>5130</code> do paměti počítače takto:
 +
{| class="wikitable"
 +
!+ Adresa v paměti !!+ Hodnota
 +
|-
 +
| 0000 || 0000 0100 (04 hex)
 +
|-
 +
| 0000 || 1000 0110 (86 hex)
 +
|-
 +
|}
 +
* Tento způsob zápisu se označuje jako ''Big Endian''.
 +
* Big Endian:
 +
** Je snáze čitelný pro lidi (například při sledování obsahu datagramů,...)
 +
** Používá se v&nbsp;hlavičkách síťových protokolů.
 +
 +
; Little Endian
 +
* Na druhou stranu například pro matematické operace s&nbsp;dvojkovými čísly je praktičtější, když jsou čísla uložena v&nbsp;opačném pořadí. Například pokud čísla sčítáme, bereme nejprve součet nejméně významných číslic.
 +
<div class="Priklad">
 +
Například když sčítáme <code>5130+482</code>, budeme nejprve potřebovat zjistit součet  <code>0+2</code>, pak budeme sčítat <code>8+3</code> atd. (Potřebujeme tak postupovat kvůli přenosu z&nbsp;nižších řádů.)
 +
</div>
 +
* Proto například procesory Intel v&nbsp;paměti používají zápis, označovaný jako ''Little Endian'':
 +
{| class="wikitable"
 +
!+ Adresa v paměti !!+ Hodnota
 +
|-
 +
| 0000 || 1000 0110 (86 hex)
 +
|-
 +
| 0000 || 0000 0100 (04 hex)
 +
|-
 +
|}
 +
* Při zápisu Little Endian jsou v&nbsp;paměti nejprve méně významné byte a&nbsp;až poté ty významnější (nejprve „jednotky“, pak „desítky“, pak „stovky“,... tedy, pokud to takto můžeme označit při zápisu ve dvojkové soustavě po bytech).
 +
* Little Endian
 +
** Je o&nbsp;něco praktičtější při matematických operacích s&nbsp;čísly.
 +
** Používají jej procesory architektury Intel x86 a&nbsp;kompatibilní (tedy samozřejmě i&nbsp;AMD a&nbsp;obecně dnes většina procesorů stolních počítačů.)
 +
 +
; Je lepší Little nebo Big Endian?
 +
* To je asi zcela zbytečná otázka. V&nbsp;dnešním světě se používá obojí a&nbsp;ještě dlouho nejspíš bude.
 +
* Každopádně je důležité vědět:
 +
** co toto označení znamená,
 +
** že při přenosu dat mezi zařízeními je třeba řešit, zda není potřeba data převést z&nbsp;jednoho způsobu ukládání na druhý,
 +
** při programování nástrojů pro sítě a&nbsp;obecně komunikaci řešit, zda se používá Little nebo Big Endian.
 +
 +
<div class="Poznamka">
 +
; Odkud se vzalo označení „Little/Big Endian“?
 +
* V&nbsp;knize Jonathana Swifta [https://www.databazeknih.cz/knihy/gulliverovy-cesty-35047 Gulliverovy cesty (Gulliver's Travels, 1726)] se objevují dva národy trpaslíků, které mezi sebou vedou letitou a&nbsp;krvavou válku o&nbsp;to, zda je správné vařené vejce rozbíjet na širším či užším konci (little × big end).
 +
 +
(Autor knihy tím mimo jiné nejspíš poukazoval na nesmyslnost válek mezi katolíky a&nbsp;protestanty, které zmítaly Evropou většinu raného novověku a&nbsp;hlavním „tématem sporu“ bylo, zda věřící při přijímání mohou s&nbsp;knězem pít mešní víno, nebo smí pozřít pouze hostie (reprezentující krev a&nbsp;tělo Krista). Samozřejmě z&nbsp;dějepisu víte, že ve skutečnosti šlo spíše o&nbsp;to, zda má církev shromaždovat majetek a politický vliv, či zda se má starat pouze o&nbsp;duše věřících.
 +
</div>
  
  

Verze z 16. 3. 2020, 11:36


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

Big Endian
+ Adresa v paměti + Hodnota
0000 0000 0100 (04 hex)
0000 1000 0110 (86 hex)
Little Endian

Například když sčítáme 5130+482, budeme nejprve potřebovat zjistit součet 0+2, pak budeme sčítat 8+3 atd. (Potřebujeme tak postupovat kvůli přenosu z nižších řádů.)

+ Adresa v paměti + Hodnota
0000 1000 0110 (86 hex)
0000 0000 0100 (04 hex)
Je lepší Little nebo Big Endian?
Odkud se vzalo označení „Little/Big Endian“?
  • V knize Jonathana Swifta Gulliverovy cesty (Gulliver's Travels, 1726) se objevují dva národy trpaslíků, které mezi sebou vedou letitou a krvavou válku o to, zda je správné vařené vejce rozbíjet na širším či užším konci (little × big end).

(Autor knihy tím mimo jiné nejspíš poukazoval na nesmyslnost válek mezi katolíky a protestanty, které zmítaly Evropou většinu raného novověku a hlavním „tématem sporu“ bylo, zda věřící při přijímání mohou s knězem pít mešní víno, nebo smí pozřít pouze hostie (reprezentující krev a tělo Krista). Samozřejmě z dějepisu víte, že ve skutečnosti šlo spíše o to, zda má církev shromaždovat majetek a politický vliv, či zda se má starat pouze o duše věřících.


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