19. Эталонная модель iso/osi: ее значение и применение, основные концепции, иерархическая структура, протоколы и интерфейсы слоев, достоинства и недостатки модели iso/osi.

Основана – 1983, Последний пересмотр – 1995

Модель взаимодействия «открытых систем», т.е. открытых для связи с другими системами. Не является моделью сетевой архитектуры без протоколов каждого уровня.

Модель ISO/OSI (open system interconnection) предназначена для того, чтобы обобщить средства представления сетевого взаимодействия. Она определяет уровни взаимодействия в сетях с коммутацией пакетов, стандартные назания урвоней, функции каждого уровня. Она не содержит описания конкретных действий

Условия к модели:

• Каждый уровень модели должен создаваться в соответствии с новым уровнем абстракции

• Каждый уровень должен выполнять свою уникальную функцию

• Количество уровней не должно быть слишком большим, чтобы облегчить реализацию. Количество уровней не должно быть слишком малым, чтобы разная функциональность не объединялась на 1 уровне

• Поток информации между уровнями дожен быть минимальным

• Выбор функций уровня должен осуществляться с учетом создания стандартизованных международных протоколов

На физическом уровне: убедиться, что обе стороны одинаково осознают 1 и 0(напряжение, таймаут, одновременная передача, установка сеанса связи).

На уровне передачи данных: передавать «сырые» данные физического уровня по надежной линии связи. Тут появляются разделения на кадры (100 – 1000 байт), Обработка кадров подтверждения. Механизм согласования скорости передатчика и приемника.

На МЕЖсетевом уровне: операции подсети. Определение маршрутов перессылки пакетов. Они задаются в виде таблиц, либо жестко прошиты, либо пишутся в начале каждого сеанса, либо определяются динамически для каждого пакета, с учетом загруженности сети. Отвечает за задержки, время передачи. Отвечает за объединение разнородных сетей с разными пакетами.

На транспортном уровне: разбивает данные от сеансового уровня и передает на сетевой. Изолирует верхние слои от аппаратной реализации. Это «порт, откуда отправляются корабли». Читает заголовки и управляющие сообщения.

На сеансовом уровне: позволяет устанавливать сеансы связи между двумя различными компьютерами. Следит за очередностью передачи, синхронизацией, критическими секциями.

На уровне представления: занимается конвертацией данных от пользователя в стандартные форматы для передачи. Занимается синтаксисом. Обеспечивает общение компьютеров с различным представлением данных.

На прикладном уровне: например HTTP. Вы запрашиваете страницу в броузере, а в ответ – сервер вам шлет ответ в HTTP.

20. Уровни иерархии ISO/OSI и обмен пакетами: упаковка и распаковка информации, поэтапная схема обрамления данных пакета, заголовки протоколов, мультиплексирование и демультиплексирование пакетов.

В стандартах ISO для обозначения единиц обмена данными, с которыми имеют дело протоколы разных уровней, используется общее название протокольная единица данных (Protocol Data Unit, PDU). Для обозначения единиц обмена данными конкретных уровней часто используются специальные названия, в частности: сообщение, кадр, пакет, дейтаграмма, сегмент.

1. ПО прикладного уровня формирует пакет. Затем каждый нижележащий слой добавляет заголовок для своего собрата на приемной стороне.

2. Протоколы канального уровня реализуются как на конечных узлах (средствами сетевых адаптеров и их драйверов), так и на всех промежуточных сетевых устройствах.

Канальный уровень помещает (инкапсулирует) пакет в поле данных кадра и заполняет соответствующей служебной информацией заголовок кадра. Важнейшей информацией заголовка кадра является адрес назначения, на основании которого коммутаторы сети будут продвигать пакет. На канальном уровне фиксируются границы кадра и добавляется контрольная сумма. Затем проверяется доступность среды передачи (ее иногда выделяют MAC).

Протокол канального уровня обычно работает в пределах сети, являющейся одной из составляющих более крупной составной сети, объединенной протоколами сетевого уровня. Адреса, с которыми работает протокол канального уровня, используются для доставки кадров только в пределах этой сети, а для перемещения пакетов между сетями применяются уже адреса следующего, сетевого, уровня. Так, например, сети Ethernet, FDDI, Token Ring, ATM, Frame Relay, использующих свою технологию канального уровня, можно объединить в одну большую общую сеть на сетевом уровне.

3. Со стороны компьютера функции физического уровня выполняются сетевым адаптером или последовательным портом. Примером протокола физического уровня может служить спецификация 10Base-T технологии Ethernet.

4. Маршрутизатор реализует функции сетевого уровня. За счет его использования достигается физическое соединение сетей. Данные снабжаются заголовком сетевого уровня. Данные вместе с заголовком образуют пакет — так называется PDU сетевого уровня. Заголовок пакета сетевого уровня имеет унифицированный формат, не зависящий от форматов кадров канального уровня тех сетей, которые могут входить в составную сеть, и несет, наряду с другой служебной информацией, данные об адресе назначения этого пакета. Такие адреса называются сетевыми, или глобальными. В заголовке кадра указывается канальный адрес интерфейса следующего маршрутизатора. Сеть, используя свою канальную технологию, доставляет кадр с инкапсулированным в него пакетом по заданному адресу. Маршрутизатор извлекает пакет из прибывшего кадра и после необходимой обработки передает пакет для дальнейшей транспортировки в следующую сеть, предварительно упаковав его в новый кадр канального уровня в общем случае другой технологии.

5. В качестве примера транспортных протоколов можно привести протоколы TCP и UDP стека TCP/ IP и протокол SPX стека Novell.

21. Уровень среды передачи данных: классификация и примеры используемых физических сред передачи. электромагнитный спектр и частотные диапазоны телекоммуникационных каналов.

Физическая среда передачи данных-набор проводников, по которым передаются сигналы+атмосфера земли и космическое пространство

Проводные(возудшные) линии- провода без изоляции, проложенные между столбами в воздухе

Кабельные линии- проводники заключенные в изоляцию

• Неэкранированная витая пара

• Экранированная витая пара

• Коаксиальные кабели

• Оптические кабели

Радиоканалы

• Диапазон широковещательного радио (модуляция AM)

• Очень высоких частот(VHF, модуляция FM)

• Ультравысоких частот(UHF) (микроволны, более 300 мгц) (необходима пряма видимость между передатчиком и приемником)

Цифры- степени десятки

Витые пары 4-6 Гц

Оптоволоконка 15

AM 6

FM 8

Коаксиальный 5-9