1.2 Понятие модели osi
Модель взаимодействия открытых систем (Open System Interconnection, OSI) определяет различные уровни взаимодействия систем в сетях с коммутацией пакетов, дает им стандартные имена и указывает, какие функции должен выполнять каждый уровень.
В модели OSI средства взаимодействия делятся на семь уровней [3]: прикладной, представления, сеансовый, транспортный, сетевой, канальный (передачи данных) и физический. Краткая характеристика данных уровней представлена в приложении А в таблице А.1.
Структура семиуровневой модели обусловлена следующими соображениями [2]:
Уровень должен создаваться по мере необходимости отдельного уровня абстракции.
Каждый уровень должен выполнять строго определенную функцию.
Выбор функций для каждого уровня должен осуществляться с учетом создания стандартизированных международных протоколов.
Границы между уровнями должны выбираться так, чтобы поток данных между интерфейсами был минимальным.
Количество уровней должно быть достаточно большим, чтобы различные функции не объединялись в одном уровне без необходимости, но не слишком высоким, чтобы архитектура не становилась громоздкой.
1.3 Физический уровень модели osi
Самый низкий уровень модели OSI – физический (Phуsicаl Lауеr).
Функция уровня заключается в передаче необработанных битов по физическим линиям связи, такими, как: коаксиальный кабель, витая пара, оптоволоконный кабель или цифровой территориальный канал.
Спецификации данного уровня определяют параметры сред передачи данных – это, например, полоса пропускания, затухание, помехозащищенность, волновое сопротивление и так далее. Помимо физических характеристик сред эти спецификации определяют физические характеристики сигналов. К этому же уровню относятся спецификации интерфейсных разъемов кабелей и назначение каждого контакта. Все спецификации реализуются во всех устройствах, подключенных к сети.
На рисунке 1.2 представлен пример физического уровня.
Рисунок 1.2 – Физический уровень
Для устройств передачи данных не важно, что за данные передаются по физическим каналам связи. Для них главное – сгенерировать, передать и распознать некую последовательность импульсов. Переданные биты будут обработаны и в виде данных будут переданы к более высоким уровням модели OSI.
1.4 Канальный уровень, или уровень передачи данных модели osi
Над физическим уровнем в модели OSI располагается уровень передачи данных – канальный (Dаtа Link Lауеr).
Основная задача данного уровня заключается в способности передавать необработанные данные физического уровня по надежной линии связи, свободной от обнаруженных ошибок с точки зрения вышестоящего сетевого уровня.
Эта задача выполняется при помощи разбиения входных данных на кадры, обычный размер которых колеблется от нескольких сотен до нескольких тысяч байт. При этом помимо полезных данных в кадры включены контрольные суммы, которые после передачи данных сравниваются получателем с вычисленной поступившей контрольной суммой данных для выявления ошибки или подтверждения передачи данных. При обнаружении ошибки в кадре, канальный уровень повторяет передачу поврежденного кадра.
На рисунке 1.3 представлен пример канального уровня.
Рисунок 1.3 – Канальный уровень
Протоколы канального уровня – это интеллектуальная система, способная эффективно заниматься доставкой сообщений между двумя компьютерами, устройствами. К тому же протоколы следят за тем, чтобы линия передачи данных была свободна в момент передачи, и определяют способы доставки данных между компьютерами.