27. Модель взаимодействия открытых систем вос мос

Модель взаимодействия открытых систем

Для определения задач, поставленных перед сложным объектом, а также для выделения главных характеристик и параметров, которыми он должен обладать, создаются общие модели таких объектов. Общая модель вычислительной сети определяет характеристики сети в целом и характеристики и функции входящих в нее основных компонентов.

Эталонная модель взаимодействия

открытых систем (модель ВОС)

основана на четырех элементах:

1. открытых системах

2. прикладных объектах

3. соединениях,связывающих прикладные объекты

4. физической среде

Если две системы используют один и

тот же набор стандартов, то они

"открыты" друг для друга

Открытая система в модели ВОС -

система, отвечающая установленным

в рамках ВОС стандартам

взаимосвязи

ВЗАИМОСВЯЗЬ СИСТЕМ В РЕЖИМЕ

«БЕЗ СОЕДИНЕНИЯ»

“Соединение” в рамках модели рассматривается как единственное средство взаимодействия объектов одного уровня

Возможен режим взаимодействия объектов, когда соединение не устанавливается, а взаимодействие осуществляется передачей отдельных независимых блоков данных

Такие режимы используются, например, в сетях дейтаграмного типа и локальных сетях. Поэтому ISO разработало дополнение к 7498 [?], касающееся

взаимодействия открытых систем в режиме “без

соединения”

В соответствии с принятой архитектурой эталонной модели ВОС/МОС выделяются следующие типы протоколов:

1. Протокол физического уровня.

2. Протокол канального уровня.

3. Протокол сетевого уровня.

4. Протокол транспортного уровня.

5. Протокол сеансового уровня.

6. Протокол представляющего уровня.

7. Протокол прикладного уровня.

28. Способы коммутации в компьютерных сетях

Рассмотрим методы коммутации в соответствии с структурой показанной на

рисунке

Известны два основных принципа коммутации:

 непосредственное соединение;

 соединение с накоплением информации.

Непосредственное соединение предполагает физическое соединение входящих в УК каналов с соответствующими адресу исходящими каналами. Принцип непосредственного соединения реализуется в системе коммутации каналов (КК). Под коммутацией каналов понимается совокупность операций по соединению каналов для получения сквозного канала, связывающего через узлы коммутации один оконечный пункт с другим. Таким образом, при коммутации каналов сначала организуется сквозной канал передачи сообщений между взаимодействующими абонентами через узлы коммутации, а затем осуществляется передача сообщений. До тех пор пока

взаимосвязанные абоненты не сообщат о своем решении ликвидировать установленное соединение, выделенные ресурсы сети находятся в их монопольном владении, независимо от того, используются ли они в данный момент или нет.

Достоинства КК после организации соединения абоненты могут вести передачу в любое время независимо от нагрузки, поступающей от других абонентов; передачи осуществляются с фиксированной задержкой, т.е. может быть реализован режим передачи в реальном масштабе времени, что особенно важно при передаче мультимедийного трафика.

Недостатки КК

– плохое использование ресурсов сети, в частности каналов, если взаимодействующие абоненты недостаточно активны и между передачами сообщений наблюдаются длительные паузы.

В реальных системах передачи сообщений доля пауз может быть достаточно большой. Даже в телефонных каналах речь занимает менее половины времени, а при передаче данных при диалоговом обмене человека и компьютера полезная нагрузка составляет единицы процентов от выделенной пропускной способности. Коммутация с накоплением совокупность операций приема на узлах коммутации (УК) сообщения или его части, накопления и последующей передачи сообщения или его части в соответствии с содержащимся в нем (ней) адресом. В момент прихода сигнала по входящему в УК каналу, требуемый исходящий канал может оказаться занятым передачей информации от другого источника. В таком случае возникают альтернативные решения:

первое – уведомить источник сообщений о невозможности установления требуемого соединения в данный момент (системы с отказами),

второе – запомнить входящее сообщение и передать его в исходящий канал после освобождения последнего от передачи предыдущего сообщения (системы с ожиданием). Такой подход реализуется в системе коммутации с накоплением. При коммутации с накоплением пропускная способность сети не закрепляется на все время сеанса связи двух абонентов, а представляется им лишь по мере необходимости при появлении у них сообщений для передачи. Такой подход позволяет значительно повысить эффективность использования пропускной

способности трактов сети. При системе коммутации с накоплением (КН) ОП имеет постоянную прямую связь со своим УК (иногда с несколькими) и передает на него информацию, а затем эта

информация поэтапно передается через узлы коммутации другим абонентам, причем в случае занятости исходящих каналов информации запоминается в узлах и передается по мере освобождения каналов в нужном направлении.

Известны две разновидности системы с накоплением:

1. система коммутации сообщений (КС)

2. система коммутации пакетов (КП).

Процесс передачи в сети с КС следующий:

- вызывающий абонент Абn передает в узел коммутации подлежащее передаче сообщение вместе с условным адресом абонента Абm;

- в узле КС сообщение запоминается и по его адресу определяется канал, по которому оно должно быть передано;

- если канал к соседнему узлу КС свободен, то сообщение немедленно передается на соседний узел КС, в котором повторяется та же операция;

- если канал к соседнему узлу КС занят, то сообщение хранится в устройствах

памяти вплоть до освобождения канала;

- хранящиеся сообщения устанавливаются в очередь по направлениям передачи

с учетом категории срочности.

Такой способ обслуживания, при котором заявка, поступившая в момент отсутствия свободных линий или приборов, ожидает их освобождения, называется обслуживанием с ожиданием.

Метод КС нашел применение на телеграфных сетях общего пользования.

Метод коммутации пакетов по своей идеологии совпадает с методом КС и отличается лишь тем, что длинные сообщения передаются не целиком, а разбиваются на относительно короткие части – пакеты.

Способы передачи пакетов

Различают два способа (режима) передачи пакетов:  режим виртуальных соединений и

 дейтаграммный режим.

Виртуальные соединения

По сути, это коммутация каналов, но не напрямую, а через память управляющих компьютеров в центрах коммутации пакетов В виртуальной сети, прежде чем начать передачу пакетов, абоненту-получателю направляется служебный пакет, прокладывающий виртуальное соединение. В

каждом узле этот пакет оставляет распоряжение вида: пакеты k-го виртуального соединения, пришедшие из i-го канала, следует

направлять в j-й канал.

Таким образом, виртуальное (условное) соединение существует только в памяти управляющего компьютера. Дойдя до абонента-получателя, служебный пакет запрашивает у него разрешение

на передачу, сообщив, какой объем памяти понадобиться для приема. Если его компьютер располагает такой памятью и свободен, то посылается согласие абоненту-отправителю (также в виде специального служебного пакета) на передачу сообщения.

Получив подтверждение, абонент-отправитель приступает к передаче сообщения обычными пакетами. Пакеты беспрепятственно проходят друг за другом по виртуальному соединению (в каждом узле их ждет инструкция, которая обрабатывается управляющим компьютером) и в том же порядке попадают абоненту-получателю, где, освободившись от концевиков и заголовков, образуют исходное передаваемое сообщение. Виртуальное соединение может существовать до тех пор, пока отправленный одним из абонентов, специальный служебный пакет не сотрет инструкции в узлах. Режим виртуальных соединений эффективен при передаче больших массивов

информации и обладает всеми преимуществами методов коммутации каналов и

пакетов. Постоянный и коммутируемый виртуальный канал В стандартных международных протоколах предусматривается два типа виртуальных канала: постоянный и коммутируемый. PVC – Permanent Virtual Circuits

SVC – Switched Virtual Circuits.

Коммутируемый виртуальный канал предполагает установление и ликвидацию канала при каждом соединении, по рассмотренному выше алгоритму.

Постоянный – закрепляется между двумя абонентами на длительный период времени, по согласованию с администрацией сети. Отпадает необходимость организации и ликвидации канала при каждой передаче. Постоянный виртуальный канал не означает наличие физической линии между двумя абонентами. Он представляет собой лишь хранящуюся в сети процедуру

передачи сообщения через переприемные пункты между данными абонентами.