Бройдо В.Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации (2002) (1186248), страница 88
Текст из файла (страница 88)
Основные принципы построения компьютерных сетей Модель взаимодействия открытых систем Управление таким сложным, использующим многочисленную и разнообразную аппаратуру процессом, как передача и обработка данных в разветвленной сети, требует формализации и стандартизации процедур; О выделения и освобождения ресурсов компьютеров и системы телеколгмуникации; О установления и разъединения соединений; О маршрутизации, согласования, преобразования и передачи данных; Ы контроля правильности передачи; О исправления ошибок и т, д.
Необходимость стандартизации протоколов важна и для понимания сетями друг друга прп их взаимодействии. Указанные задачи решаются с помощью системы протоколов и стандартов, реглаыептнруюпщх нормализованные процедуры взаимодействия элементов сети прн устаповлегпп1 связи и передаче данных. Протокол — зто набор правил и методов взаимодействия объектов вычислительной сети, охватывающий основные процедуры, алгоритмы и форматы взаимодействия, обеспечивающие корректность согласования, преобразования и передачи данных в сети. 1'сализацией протокольных процедур обычно управляют спсциальныс программы, реже аппаратные средства. Протоколы для сетей — то же самое, что язык для людей. Говоря на разных языках, люди могут не понимать друг друга, — также и сети, использующие разные про~окопы.
Но и внутри сети протоколы обеспечивают разные варианты обращения с информацией, разные виды сервиса при работе с ней. От эффективности этих сервисов, их надежности, простоты, удобства и распространенности зависит то, насколько эффективна и удобна вообще работа человека в сети. Мсждунаролпой организацией по стандартизации (130 — 1псегпавопа! Огйапьагкгп йгг Вгапг!агг!!гас!оп) разработана система стандартных протоколов, получившая название модели взаимодействия открытых систем (Ореп Яузгеш 1псегсоппссПоп — ОЯ), часто называемая также з талон ной селщуров невой логической лгоделью открсчтых систем.
Г)ткры тая система — система, доступная для взаимодействия с другими системам н в соответствии с принятыми стандартами. Эта система протоколов базируется на технологии «разделяй и властвуй», то есть па разделении эссх процедур взаимодействия на отдельные мелкие функциональныс уровни, для каждого из которых легче создать стандартные алгоритмы их пос гросння. Модель 051 представляет собой самые общие рекомендации для построения стандартов совместимых сетевых программных продуктов, она же служит базой для производителей при разработке совместимого сетевого оборудования, то есть эти рекомендации должны быть реализованы как в аппаратуре, так и в програм»щых средствах вычислительных сетей.
В настоящее время модель взаимодействия от- Классификация и архитектура информационно-вычислительных сетей ЗВ1 Таблица 11.1. Уровни управления модели 03! Уровень 031 Назначение Примеры протоколов 7 Прикладной Обеспечивает прикладным процессам пользователя средства доступа к сетевым ресурсам; является интерфейсом между программами пользователя и сетью, Имеет интерфейс с пользователем Х.400, МСР НТТР ЗМТР РТР РТАМ, ЗАР ОМЗ, Те!пе1 и т. д. 6 Представления Устанавливает стандартные способы представления данных, которые удобны для всех взаимодействующих объектов прикладного уровня.
Имеет интерфейс с прикладными программами Обеспечивает средства, необходимые сетевым обьектам для организации, синхронизации и административного управления обменом данных между ними Обеспечивает надежную, экономичную и «прозрачную» передачу данных между взаимодействующими обьектами сеансоаого уровня Обеспечивает маршрутизацию передачи данных в сети, устанавливает логический канал между объектами для реализации протоколов транспортного уровня Обеспечивает непосредственную связь объектов сетевого уровня, функциональные и процедурные средства ее поддержки для эффективной реализации протоколов сетевогоуровня Формирует физическую среду передачи данных, устанавливает соединения объектов сети с этой средой Х.226 5 Сеансовый Х.225, ПРС, Не!ВЕСТ и т.
д. 4Транспортный Х.224, ТСР 00Р МЗР ЗРХ, ЗРР ПН ит. д. 3 Сетевой Х.25, Х.75, !Р !РХ, !ОР ТН, ОМА-4 и т. д. !АР-В, Ноьс, ЗМАР 30ьС, 1ЕЕЕ 602.2 и т. д. 2 Канальный 1 Физический Е1ьегпе1, Агспе1, Тохеп Еапць !ЕЕЕ 802.3, 5 Кратко поясним назначение протоколов ОВ1. Прикладной уровень (аррйсабоп) — управление терминалами сети и прикладными процессами, которые являются источниками и потребителями информации, передаваемой в сети.
Ведает запуском программ пользователя, их выполнением, вводом-выводом данных, управлением терминалами, административным управлением сетью. На этом уровне обеспечивается предоставление пользователям различных услуг, связанных с запуском его программ, начиная от простой передачи данных и до формирования технологии виртуальной реальности. На этом уровне функционируют технологии, являющиеся как бы надстройкой над инфраструкту- крытых систем является наиболее популярной сетевой архитектурной моделью.
Модель регламентирует общие функции, а не специальные решения, поэтому реальные сети имеют достаточно пространства для маневра. Итак, для упорядочения функций управления и протоколов вычислительной сети вводятся функциональные уровни. В общем случае сеть должна иметь 7 функциональных уровней (табл. 11.1). 382 Глава 11. Основные принципы построения компьютерных сетей рой собственно передачи данных: электронной почты, теле- и видеоконференций, удаленного доступа к ресурсам, работы в среде Всемирной информационной паутины ит.д.
Уровень представления (ргезепгаг1оп) — интерпретация и преобразоварие передаваемых в сети данных к виду, удобному для прикладных процессов. Обеспечивает представление данных в согласованных форматах и синтаксисе, трансляцию и интерпретацию программ с разных языков, шифрование данных. На практике многие функции этого уровня задействованы на прикладном уровне, поэтому протоколы уровня представлений не получили развития и во многих сетях практически не используются. Сеапсовый уровень (зезз|оп) — организация и проведение сеансов связи между прикладными процессами (инициализация и поддержание сеанса между абонентами сети, управление очередностью и режимами передачи данных; симплекс, полудуплекс, дуплекс, например).
Многие функции этого уровня в части установления соединения и поддержания упорядоченного обмена данными на практике реализуются на транспортном уровне, поэтому протоколы сеансового уровня имеют ограниченное применение. Транспортный уровень (Ггапзрогт) — управление сегментированием данных (сегмент — блок данных транспортного уровня) и сквозной передачей (транспортировкой) данных от источника к потребителю (обмен управляющей информацией и установление между абонентами логического канала, обеспечение качества передачи данных). На этом уровне оптимизируется использование услуг, предоставляемых на сетевом уровне, в части обеспечения максимальной пропускной способности при минимальных затратах.
Протоколы транспортного уровня развиты очень широко и интенсивно используются на практике. Большое внимание на этом уровне уделено контролю достоверности передаваемой информации. Сетевой уровень (пеггогк) — управление логическим каналом передачи данных в сети (алресация и маршрутизация данных, коммутация: каналов, сообщений, пакетов и мультиплексирование). На этом уровне реализуется главная телекоммуникационная функция сетей — обеспечение связи ее пользователей.
Каждый пользователь сети обязательно использует протоколы этого уровня и имеет свой уникальный сетевой адрес, используемый протоколами сетевого уровня. На этом уровне выполняется структуризация данных — разбивка их на пакеты и присвоение пакетам сетевых адресов (пакет — блок данных сетевого уровня). Канальный уровень (Нага — йл(г) — формирование и управление физическим каналом передачи данных между объектами сетевого уровня (установление, поддержание и разъединение логических каналов), обеспечение прозрачности (кодонезависимости) физических соединений, контроля и исправления ошибок передачи). Протоколы этого уровня весьма многочисленны и существенно отличаются друг от друга своими функциональными возможностями. На этом уровне действуют, например, протоколы доступа к моноканалу. Управление выполняется на уровне кадров (кадр — блок данных на канальном уровне).
Фиаический уровень (рлуз1са1) — установление, поддержание и расторжение соединений с физическим каналом сети (обеспечение нужными физическими рек- Классификация и архитектура информационно-вычислительных сетей 383 визитами подключения к физическому каналу). Управление выполняется на уровне битов цифровых (импульсы, их ал~плитуда, форма) и аналоговых (амплитуда, частота, фаза непрерывного сигнала). Блоки информации, передаваемые между уровнями, имеют стандартный формат: заголовок (Ьсаг(сг), служебная информация, данные, концевик. Каждый уровень при нсрсдачс блока информации нижестоящему уровню снабжает его своим заголовком.
Заголовок вышестоящего уровня воспринимается нижестоящим как передаваемые данные. На рис. 11.6 показана структура передачи данных модели ОБ1 с добавленными заголовками. Уровни 06! Шлюз Прикладной Представления 6 Сеансовый Транспортный 4 Сетевой Канальный Физический Сеть Сеть Е Рис. 11.6. Структура передачи данных модели 061 Средства каждо~ о уровня отрабатывают протокол своего уровня и интерфейсы с соседнимн уровнями. Нижестоящие уровни обеспечивают возможность функционирования вьпнсстаящнх; при этом каждый уронень имеет интерфейс только с соседними уровнями и па каждом уровне управления оговаринается: 0 спецификация услуг (что делает уровень?); 0 спецификация протоколов (как это делается?). Набор протоколов, достаточный для организации взаимодействия в сети, называется стеком коммуникационных протоколов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
