Еталонна модель взаємодії відкритих систем osi переміщення інформації між комп'ютерами різних схем є надзвичайно складним завданням. На початку 1980 рр



Дата конвертації03.06.2016
Розмір445 b.


Еталонна модель взаємодії відкритих систем OSI


Переміщення інформації між комп'ютерами різних схем є надзвичайно складним завданням. На початку 1980 рр. Міжнародна Організація по Стандартизації (ISO) визнала необхідність в створенні моделі мережі, яка могла б допомогти постачальникам створювати реалізацію взаємодіючих мереж. Цю потребу задовольняє еталонна модель "Взаємодія Відкритих Систем" (OSI), випущена в 1984 р. Семирівнева модель взаємодії відкритих систем (стандарт 7498 ISO).

  • Переміщення інформації між комп'ютерами різних схем є надзвичайно складним завданням. На початку 1980 рр. Міжнародна Організація по Стандартизації (ISO) визнала необхідність в створенні моделі мережі, яка могла б допомогти постачальникам створювати реалізацію взаємодіючих мереж. Цю потребу задовольняє еталонна модель "Взаємодія Відкритих Систем" (OSI), випущена в 1984 р. Семирівнева модель взаємодії відкритих систем (стандарт 7498 ISO).

  • Вона розділяє задачу переміщення інформації між комп'ютерами через середовище мережі на сім менш великих, і отже, легше вирішуваних задач. Кожна з семи задач вирішувалася за допомогою одного з рівнів моделі. Більшість пристроїв мережі реалізує всі сім рівнів. Проте в режимі потоку інформації деякі реалізації мережі пропускають один або більше рівнів. Два найнижчих рівня OSI реалізуються апаратним і програмним забезпеченням, інші п'ять вищих рівнів, як правило, реалізуються програмним забезпеченням.



У відповідності до стандарту 7498 ISO процес обробки даних під час передавання їх у сеансі зв’язку відкритих систем поділений на сім рівнів:

  • • рівень 7 - прикладний;

  • • рівень 6 – представницький або відображення;

  • • рівень 5 - сеансовий;

  • • рівень 4 - транспортний;

  • • рівень 3 - мережевий;

  • • рівень 2 - канальний;

  • • рівень 1 - фізичний.



Передавання даних з використанням семирівневої моделі взаємодії відкритих систем (OSI - Open System Interconnection)



При передачі інформації від одного користувача до іншого, або від одного комп’ютера до іншого, у комп’ютерних мережах використовується поняття протокол.

  • При передачі інформації від одного користувача до іншого, або від одного комп’ютера до іншого, у комп’ютерних мережах використовується поняття протокол.

  • Протокол - це набір правил, угод, сигналів, повідомлень і процедур, який регламентує взаємодію між двома пристроями (зокрема формати і процедури обміну даними).

  • Розрізняють протоколи нижнього і верхнього рівнів, а також стеки протоколів .

  • Протоколи можна підтримувати і реалізовувати апаратно, програмно та апаратно-програмно. У відповідності зі стандартом 7498 ISO обробка даних на різних рівнях цієї моделі відбувається у відповідності до протоколів цих рівнів. На різних рівнях моделі, протоколи виконують різні функції.



У моделях OSI розрізняють два основні види протоколів:



Таблиця 1 Рівні моделі взаємодії відкритих систем:



Фізичний рівень



Канальний рівень

  • Якщо на фізичному рівні просто посилаються біти і при цьому не враховується, що в деяких мережах лінії використовуються поперемінно декількома парами взаємодіючих комп'ютерів, і фізичне середовище може бути заняте, то одним із завдань канального рівня є перевірка доступності середовища передачі. Крім того, іншим завданням канального рівня є реалізація механізмів виявлення і корекції помилок. Для цього на канальному рівні біти групуються в набори, звані кадрами. Канальний рівень забезпечує коректність передачі кожного кадру, поміщаючи спеціальну послідовність біт в початок і кінець кожного кадру для його виділення, а також обчислює контрольну суму, обробляючи всі кадри байта певним способом і додаючи контрольну суму до кадру.



У протоколах канального рівня, використовуваних в локальних мережах, закладена певна структура зв'язків між комп'ютерами і способи їх адресації. Хоча цей рівень і організовує доставку між будь-якими двома вузлами мережі, він робить це тільки в мережі з певною топологією зв'язку, для якого він розроблений.

  • У протоколах канального рівня, використовуваних в локальних мережах, закладена певна структура зв'язків між комп'ютерами і способи їх адресації. Хоча цей рівень і організовує доставку між будь-якими двома вузлами мережі, він робить це тільки в мережі з певною топологією зв'язку, для якого він розроблений.

  • Прикладами протоколів канального рівня є протоколи: FDDI, 100VG AnyLan, TOKEN RING. У локальних мережах протоколи канального рівня використовуються комп'ютерами, мостами, комутаторами, маршрутизаторами. У комп'ютерах функції канального рівня реалізуються спільними зусиллями мережевих адаптерів і їх драйверів. У глобальних мережах, які практично не володіють регулярною топологією, канальний рівень забезпечує обмін повідомленнями між двома сусідніми комп'ютерами, сполученими індивідуальною лінією зв'язку. У глобальних мережах протоколи канального рівня виділити складно.



Мережевий рівень

  • Служить для утворення єдиної транспортної системи, яка поєднує декілька мереж. При чому мережі можуть використовувати різні принципи передачі повідомлень між кінцевими вузлами і володіти довільною структурою зв'язку. .

  • В даному випадку під мережею розуміється сукупність комп'ютерів, сполучених між собою відповідно до однієї із стандартних типових топологій, що використовують для передачі даних один з протоколів канального рівня, визначений для цієї топології. Усередині мережі доставка даних забезпечується відповідним канальним рівнем, а доставкою даних між мережами займається мережевий рівень, який підтримує можливість правильного вибору маршруту і у тому випадку, коли топологія відрізняється від топології, визначеної на канальному рівні.

  • Мережі з'єднуються між собою спеціальними пристроями, званими маршрутизаторами.



Маршрутизатор - пристрій, який збирає інформацію про топологію міжмережевих з'єднань і на її підставі пересилає пакети мережевого рівня в мережу призначення, щоб передати повідомлення від відправника, що знаходиться в одній мережі, одержувачеві, що знаходиться в іншій мережі, потрібно зробити деяку кількість транзитних передач між мережами - hop-ов , кожного разу вибираючи відповідний маршрут.

  • Маршрутизатор - пристрій, який збирає інформацію про топологію міжмережевих з'єднань і на її підставі пересилає пакети мережевого рівня в мережу призначення, щоб передати повідомлення від відправника, що знаходиться в одній мережі, одержувачеві, що знаходиться в іншій мережі, потрібно зробити деяку кількість транзитних передач між мережами - hop-ов , кожного разу вибираючи відповідний маршрут.

  • Маршрутом є послідовність маршрутизаторів, через які проходить пакет.



Приклад складеної мережі (мережа з шинною топологією):



Проблема вибору якнайкращого шляху називається маршрутизацією - це головне завдання мережевого рівня. Найкоротший шлях не завжди найкращий.

  • Проблема вибору якнайкращого шляху називається маршрутизацією - це головне завдання мережевого рівня. Найкоротший шлях не завжди найкращий.

  • Часто критерієм при виборі маршруту є час передачі даних по цьому маршруту. Воно залежить від пропускної спроможності каналів зв'язку і інтенсивності трафіку. З часом завантаження каналів може мінятися. Вибір маршруту може здійснюватися і по інших критеріях, наприклад, надійність передачі інформації.

  • Мережевий рівень вирішує завдання узгодження різних топологій, спрощення адресації в великих мережах і створення надійних бар'єрів на шляху небажаного трафіку між мережами. Повідомлення мережевого рівня прийнято називати пакетами. При організації доставки пакетів на мережевому рівні використовується поняття “Номер мережі”, в цьому випадку адреса одержувача складається із старшої частини - номери мережі і молодшої частини - номери вузла в цій мережі. Всі вузли однієї мережі повинні мати одну і ту ж старшу частину адреси. У зв'язку з цим можна сказати, що мережа - це сукупність вузлів, мережеву адресу яких містить один і той же номер мережі. На мережевому рівні визначається два види протоколів. Мережеві протоколи реалізують просування пакетів через мережу. Але часто до мережевого рівня відносять і інший вид протоколів, званих протоколами обміну маршрутної інформації або протоколами маршрутизації.

  • За допомогою цих протоколів маршрутизатори збирають інформацію про топологію міжмережевих з'єднань. Протоколи мережевого рівня реалізується програмними модулями ОС. На мережевому рівні працюють ще протоколи, які відповідають за відображення адреси вузла, використовуваного на мережевому рівні, в локальну адресу мережі. Вони називаються протоколами дозволу адреси ARP.



Транспортний рівень

  • Забезпечує додаткам або верхнім рівням стека - прикладному і сеансовому - передачу даних з тим ступенем надійності, яка їм потрібна. Модель OSI визначає п'ять класів сервісу, що надаються транспортним рівнем. Ці види сервісу відрізняються якістю послуг, що надаються: терміновістю, можливістю відновлення перерваного зв'язку, наявністю засобів мультиплексування декількох з'єднань між різними прикладними протоколами через загальний транспортний протокол, а головне - здібністю до виявлення і виправлення помилок передачі, таких як спотворення, втрата і дублювання пакетів.

  • Вибір класу сервісу транспортного рівня визначається, з одного боку, тим, в якому ступені завдання забезпечення надійності вирішується самими додатками і протоколами вищих, ніж транспортний, рівнів, а з іншого боку, цей вибір залежить від того, наскільки надійною є система транспортування даних в мережі, забезпечувана рівнями, розташованими нижче транспортного, - мережевим, канальним і фізичним.

  • Як правило, всі протоколи, починаючи з транспортного рівня і вище, реалізуються програмними засобами кінцевих вузлів мережі - компонентами їх мережевих операційних систем.



Сеансовий рівень

  • Забезпечує управління діалогом, фіксує, яка із сторін є активною зараз, надає засоби синхронізації, які дозволяють вставляти контрольні крапки в довгі передачі, щоб у разі відмови можна було повернутися до останньої контрольної крапки, а не починати все спочатку.

  • На практиці не багато застосувань використовують сеансовий рівень, а функції цього рівня часто об'єднують з функціями прикладного рівня і реалізують в одному протоколі.



Представницький рівень або рівень відображення

  • Рівень представлення даних визначає синтаксис, формати і структури представлення передаваних даних, тобто має справу з формою уявлення передаваною по мережі інформацією, не міняючи при цьому її змісту. Для того, щоб інформація, що посилається з прикладного рівня однієї системи, була читаною на прикладному рівні іншої системи, представницький рівень здійснює трансляцію між відомими форматами представлення інформації за рахунок використання загального формату представлення інформації. За рахунок рівня представлення інформації передавана прикладним рівнем однієї системи, інформація завжди зрозуміла прикладному рівню іншої системи. На цьому рівні виконується шифрування і дешифровка даних, завдяки якій секретність обміну даними забезпечується відразу для всіх прикладних служб.

  • Таким чином, цей рівень забезпечує службові операції, вибирані на прикладному рівні, для інтерпретації передаваних і отримуваних даних: управління інформаційним обміном, відображення даних і управління структурованими даними. Ці службові дані дозволяють зв'язувати воєдино термінали і обчислювальні засоби різних типів.



Прикладний рівень

  • Цей рівень найблищий до користувачів і не надає послуги іншим рівням OSI, проте він забезпечує прикладні процеси, що знаходятся за межами масштабу моделі OSI.

  • Прикладний рівень забезпечує безпосередню підтримку прикладних процесів і програм кінцевого користувача (програм обробки великомасштабних таблиць, текстових процесорів, програм банківських терміналів і так далі) і управління взаємодією цих програм з мережею передачі даних:

  • • ідентифікує і встановлює наявність передбачуваних партнерів для зв'язку;

  • • синхронізує спільно працюючі прикладні програми;

  • • встановлює угоду по процедурах усунення помилок і управління цілісністю інформації;

  • • визначає достатність наявних ресурсів для передбачуваного зв'язку.

  • Прикладний рівень містить набір різноманітних протоколів, за допомогою яких користувачі мережі дістають доступ до ресурсів, що розділяються, таких, як файли, принтери, гіпертекстові WEB-сторінки, а також організовує спільну роботу користувачів, наприклад, за допомогою протоколу електронної пошти. Одиниця даних, якою оперує прикладний рівень називають повідомленням.



Мережезалежні і мереженезалежні рівні

  • Три нижні рівні (фізичний, канальний, мережевий) є мережезалежними, оскільки протоколи цих рівнів тісно пов'язані з технічною реалізацією мережі і використовуваним комунікаційним устаткуванням.

  • Три верхні рівні (прикладний, представницький, сеансовий) орієнтовано на додатки і мало залежать від технічних особливостей побудови мережі. На протоколи цих рівнів не впливає зміна в топології мережі, заміна устаткування або перехід на іншу мережеву технологію.

  • Транспортний рівень є проміжним. Він приховує всі деталі функціонування нижніх рівнів від верхніх. Це дозволяє розробляти додатки, незалежні від технічних засобів безпосереднього транспортування повідомлень.




База даних захищена авторським правом ©pres.in.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка