Модель OSI (1031653), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Модель взаимодействия открытых систем ISO/OSIМодель OSI описывает только системные средства взаимодействия, реализуемыеоперационной системой, системными утилитами, системными аппаратными средствами.Модель не включает средства взаимодействия приложений конечных пользователей. Своисобственные протоколы взаимодействия приложения реализуют, обращаясь к системнымсредствам. Поэтому необходимо различать уровень взаимодействия приложений и прикладной уровень.Следует также иметь в виду, что приложение может взять на себя функции некоторых верхних уровней модели OSI.

Например, некоторые СУБД имеют встроенные средства удаленного доступа к файлам. В этом случае приложение, выполняя доступ к удаленным ресурсам, не использует системную файловую службу; оно обходит верхние уровнимодели OSI и обращается напрямую к системным средствам, ответственным за транспортировку сообщений по сети, которые располагаются на нижних уровнях модели OSI.Итак, пусть приложение обращается с запросом к прикладному уровню, например кфайловой службе. На основании этого запроса программное обеспечение прикладногоуровня формирует сообщение стандартного формата.

Обычное сообщение состоит из заголовка и поля данных. Заголовок содержит служебную информацию, которую необходимо передать через сеть прикладному уровню машины-адресата, чтобы сообщить ему, какую работу надо выполнить. В нашем случае заголовок, очевидно, должен содержать информацию о месте нахождения файла и о типе операции, которую необходимо над нимвыполнить. Поле данных сообщения может быть пустым или содержать какие-либо данные, например те, которые необходимо записать в удаленный файл.

Но для того чтобыдоставить эту информацию по назначению, предстоит решить еще много задач, ответственность за которые несут нижележащие уровни.После формирования сообщения прикладной уровень направляет его вниз по стекупредставительному уровню. Протокол представительного уровня на основании информации, полученной из заголовка прикладного уровня, выполняет требуемые действия и добавляет к сообщению собственную служебную информацию - заголовок представительного уровня, в котором содержатся указания для протокола представительного уровня машины-адресата. Полученное в результате сообщение передается вниз сеансовому уровню,который в свою очередь добавляет свой заголовок, и т.д.

(Некоторые реализации протоколов помещают служебную информацию не только в начале сообщения в виде заголовка,но и в конце, в виде так называемого "концевика".) Наконец, сообщение достигает нижнего, физического уровня, который собственно и передает его по линиям связи машинеадресату. К этому моменту сообщение "обрастает" заголовками всех уровней (рис. 3.3).Рис. 3.3. Вложенность сообщений различных уровнейКогда сообщение по сети поступает на машину - адресат, оно принимается еефизическим уровнем и последовательно перемещается вверх с уровня на уровень.

Каждый уровень анализирует и обрабатывает заголовок своего уровня, выполняя соответствующие данному уровню функции, а затем удаляет этот заголовок и передает сообщение вышележащему уровню.Наряду с термином сообщение (message) существуют и другие термины, применяемые сетевыми специалистами для обозначения единиц данных в процедурах обмена. В стандартах ISO для обозначения единиц данных, с которыми имеют дело протоколы разных уровней, используется общее название протокольный блок данных(Protocol Data Unit, PDU).

Для обозначения блоков данных определенных уровней часто используются специальные названия: кадр (frame), пакет (packet), дейтаграмма(datagram), сегмент (segment).В модели OSI различаются два основных типа протоколов. В протоколах с установлением соединения (connection-oriented) перед обменом данными отправитель и получатель должны сначала установить соединение и, возможно, выбрать некоторые параметрыпротокола, которые они будут использовать при обмене данными. После завершения диалога они должны разорвать это соединение.

Телефон - это пример взаимодействия, основанного на установлении соединения.Вторая группа протоколов - протоколы без предварительного установления соединения (connectionless). Такие протоколы называются также дейтаграммными протоколами.Отправитель просто передает сообщение, когда оно готово. Опускание письма в почтовыйящик - это пример связи без предварительного установления соединения. При взаимодействии компьютеров используются протоколы обоих типов.3.3. Уровни модели OSIФизический уровень. Физический уровень (Physical layer) имеет дело с передачей битовпо физическим каналам связи, таким, например, как коаксиальный кабель, витая пара, оптоволоконный кабель или цифровой территориальный канал.

К этому уровню имеют отношение характеристики физических сред передачи данных, такие как полоса пропускания, помехозащищенность, волновое сопротивление и другие. На этом же уровне определяются характеристики электрических сигналов, передающих дискретную информацию,например, крутизна фронтов импульсов, уровни напряжения или тока передаваемого сигнала, тип кодирования, скорость передачи сигналов. Кроме этого, здесь стандартизуютсятипы разъемов и назначение каждого контакта.Функции физического уровня реализуются во всех устройствах, подключенных ксети.

Со стороны компьютера функции физического уровня выполняются сетевым адаптером или последовательным портом.Примером протокола физического уровня может служить спецификация 10Base-T технологии Ethernet, которая определяет в качестве используемого кабеля неэкранированную витую пару категории 3 с волновым сопротивлением 100 Ом, разъем RJ-45, максимальную длину физического сегмента 100 метров, манчестерский код для представления данных в кабеле,а также некоторые другие характеристики среды и электрических сигналов.Канальный уровень.

На физическом уровне просто пересылаются биты. При этомне учитывается, что в некоторых сетях, в которых линии связи используются (разделяются) попеременно несколькими парами взаимодействующих компьютеров, физическая среда передачи может быть занята. Поэтому одной из задач канального уровня (Data Linklayer) является проверка доступности среды передачи. Другой задачей канального Уровняявляется реализация механизмов обнаружения и коррекции ошибок.

Для этого на канальном уровне биты группируются в наборы, называемые кадрами (frames). Канальный уровень обеспечивает корректность передачи каждого кадра, помещая специальную последовательность бит в начало и конец каждого кадра, для его выделения, а также вычисляетконтрольную сумму, обрабатывая все байты кадра определенным способом и добавляяконтрольную сумму к кадру. Когда кадр приходит по сети, получатель снова вычисляетконтрольную сумму полученных данных и сравнивает результат с контрольной суммой изкадра. Если они совпадают, кадр считается правильным и принимается. Если же контрольные суммы не совпадают, то фиксируется ошибка.

Канальный уровень может нетолько обнаруживать ошибки, но и исправлять их за счет повторной передачи поврежденных кадров. Необходимо отметить, что функция исправления ошибок не является обязательной для канального уровня, поэтому в некоторых протоколах этого уровня она отсутствует, например, в Ethernet и frame relay.В протоколах канального уровня, используемых в локальных сетях, заложена определенная структура связей между компьютерами и способы их адресации. Хотя канальный уровень и обеспечивает доставку кадра между любыми двумя узлами локальной сети,он это делает только в сети с совершенно определенной топологией связей, именно тойтопологией, для которой он был разработан. К таким типовым топологиям, поддерживаемым протоколами канального уровня локальных сетей, относятся общая шина, кольцо извезда, а также структуры, полученные из них с помощью мостов и коммутаторов.

Примерами протоколов канального уровня являются протоколы Ethernet, Token Ring, FDDI,100VG-AnyLAN.В локальных сетях протоколы канального уровня используются компьютерами,мостами, коммутаторами и маршрутизаторами. В компьютерах функции канальногоуровня реализуются совместными усилиями сетевых адаптеров и их драйверов.В глобальных сетях, которые редко обладают регулярной топологией, канальныйуровень часто обеспечивает обмен сообщениями только между двумя соседними компьютерами, соединенными индивидуальной линией связи.

Примерами протоколов "точкаточка" (как часто называют такие протоколы) могут служить широко распространенныепротоколы РРР и LAP-B. В таких случаях для доставки сообщений между конечными узлами через всю сеть используются средства сетевого уровня. Именно так организованы сетиХ.25. Иногда в глобальных сетях функции канального уровня в чистом виде выделить трудно, так как в одном и том же протоколе они объединяются с функциями сетевого уровня.Примерами такого подхода могут служить протоколы технологий ATM и frame relay.В целом канальный уровень представляет собой весьма мощный и законченный набор функций по пересылке сообщений между узлами сети, В некоторых случаях протоколыканального уровня оказываются самодостаточными транспортными средствами и могут допускать работу поверх них непосредственно протоколов прикладного уровня или приложений, без привлечения средств сетевого и транспортного уровней.

Например, существуетреализация протокола управления сетью SNMP непосредственно поверх Ethernet, хотястандартно этот протокол работает поверх сетевого протокола IP и транспортного протокола UDP. Естественно, что применение такой реализации будет ограниченным - она не подходит для составных сетей разных технологий, например Ethernet и Х.25, и даже для такойсети, в которой во всех сегментах применяется Ethernet, но между сегментами существуютпетлевидные связи.

Характеристики

Список файлов учебной работы