Модель iso/osi
Многоуровневый подход: на примере модели взаимодействия двух узлов.
Протоколы
определяют правила взаимодействия
модулей одного уровня в разных узлах,
а интерфейсы
- модулей соседних уровней в одном узле.
Интерфейс определяет набор сервисов.
Стек коммуникационных протоколов – иерархический набор протоколов, достаточный для организации взаимодействия узлов в сети.
Служба – набор программ, обеспечивающий совместный доступ к данным на данном узле сети.
Сервис – описывает набор услуг, предоставляемых данными службами.
Открытая система – система, которая построена в соответствии с общедоступными спецификациями, соответствующими стандартами.
Спецификация – описание аппаратных или программных компонентов, способов их функционирования, взаимодействия с другими компонентами, ограничений, характеристик.
Открытые спецификации – опубликованные, общедоступные спецификации, соответствующие стандартам.
Преимущества:
построение сети из аппаратных и программных средств различных производителей;
безболезненная замена компонентов сети более совершенными с минимальными затратами;
сопряжение сетей;
простота освоения и обслуживания сети.
Модель взаимодействия открытых систем (Open System Interconnection, OSI) касается открытости средств взаимодействия устройств вычислительной сети.
Модель OSI разработана меж/нар орг-цией по стандартизации.
Определяет: различные уровни взаимодействия систем, какие функции выполняет каждый уровень и дает им стандартные обозначения.
Модель описывает только системные средства взаимодействия, реализуемые ОС и аппаратурой. Приложения конечных пользователей взаимодействуют с прикладным уровнем.
Физический уровень (Биты – кабель, сигналы, бинарная передача). Преобр битов в сигнал и наоборот.
Осуществляет передачу электрических или оптических сигналов в кабель или в радиоэфир и их приём и преобразование в биты данных. Стандартизируется следующие параметры: тип физического канала, полоса пропускания, уровни сигнала, тип кодирования сигнала, типы разъемов, назначение контактов у разъемов. Функции выполняются сетевыми адаптерами.
Канальный уровень (Кадры – MACиLLC(физическая адресация)).Проверка доступ среды передачи данных
Полученные с физического уровня данные проверяются на целостность, исправляются ошибки и отправляются на сетевой уровень. Спецификация IEEE 802 разделяет этот уровень на 2 подуровня — MAC (Media Access Control) обеспечивает корректное совместное использование разделяемой среды, LLC (Logical Link Control) отвечает за передачу кадров данных между узлами с различной степенью надежности, реализует функции интерфейса с сетевым уровнем.
Сетевой уровень (Пакеты – определение пути и IP(логическая адресация)).Согласование различных сетевых технологий. Определение кратчайших маршрутов передачи данных, коммутация и маршрутизация, отслеживание неполадок и заторов в сети. 2 класса: протоколы с установкой соединения и без него.
Протоколы сетевого уровня делятся на два вида:
сетевые протоколы (реализуют продвижение пакетов по сети);
протоколы маршрутизации. С их помощью маршрутизаторы собирают информацию о топологии межсетевых соединений.
Транспортный уровень (Блоки – безопасное и надежное соединение точка-точка). Предоставляет сам механизм передачи. Доставки данных без ошибок, потерь, дублирования, в той последовательности, как они были переданы. Протоколы этого уровня предназначены для взаимодействия типа точка-точка (TCP, UDP). Контроль доставки данных – принимающая система отправляет подтверждение о приеме.
5 классов сервисов, предоставляющих следующие услуги:
1) восстановление прерванного соединения;
2) мультиплексирование нескольких соединений через один транспортный канал;
3) обнаружение ошибок передачи данных;
4) исправление ошибок передачи данных;
5) обеспечение срочной доставки сообщений.
Первые три уровня реализуются коммуникационным оборудованием – сетезависимые.
Все протоколы, начиная с транспортного уровня реализуются с помощью ПО и мало зависят от технических особенностей и построения сети. Транспортный уровень является промежуточным, он скрывает все детали функционирования нижних уровней от верхних и наоборот. Это позволяет вести раздельную разработку программных и аппаратных средств.
Сеансовый уровень (Данные – управление сеансом связи). Управляет созд/заверш, поддержанием сеанса.
Определение права на передачу данных. Синхронизация передачи – помещение в поток данных контрольных точек, начиная с которых возобновляется процесс при нарушении взаимодействия.
Функции данного уровня часто объединяются с функциями представительного и прикладного уровней и реализуются в одном едином протоколе.
Уровень представления (Данные – представление и кодирование данных). Преобразование протоколов, кодирование/декодирование, сжатие/распаковка, шифрование/дешифрование данных. Запросы приложений, полученные с уровня приложений, он преобразует в формат для передачи по сети, а полученные из сети данные преобразует в формат, понятный приложениям.
Прикладной уровень (Данные – доступ к сетевым службам). Обеспечивает взаимодействие сети и пользователя. Разрешает приложениям доступ к сетевым службам (обработчик запросов к БД, доступ к файлам, пересылке электронной почты). Отвечает за передачу служебной информации, предоставляет приложениям информацию об ошибках и формирует запросы к уровню представления. Пример: HTTP, POP3, SMTP.
Взаимодействие уровней
Уровни взаимодействуют сверху вниз и снизу вверх посредством интерфейсов и могут еще взаимодействовать с таким же уровнем другой системы с помощью протоколов.